毕业设计说明书1

1、装订线毕业设计（论文）报告纸摘要将液压缸提供的液压能重新转换成机械能的装置称为执行元件。执行元件是直接做功者，从能量转换的观点看，它与液压泵的作用是相反的。根据能量转换的形式，执行元件可分为两类三种：液压马达、液压缸、和摆动液压马达，后者也可称摆动液压缸。液压马达是作连续旋转运动并输出转矩的液压执行元件；而液压缸是作往复直线运动并输出力的液压执行元件。液压缸是机器和部件的基础零件，由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，彼此能协调地运动。保证零件加工质量的前提下，提高生产率，降低成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方向之一。本文通过对液压缸零件图及结构形式的分析

2、基础上，对液压缸零件进行工艺分析、工艺说明及加工过程仿真和精度分析。同时以此液压缸零件为例进行工艺过程设计，编写相应工艺卡片；其次再对液压缸的孔的加工进行专用夹具设计与精度和误差分析。实践证明，该工艺与夹具结果能满足生产要求。关键词：液压缸 加工工艺 定位 夹具设计AbstractHydraulic cylinder will be able to provide the hydraulic-mechanical energy conversion device called actuators. Work is a direct implementation of components, f

3、rom the point of view of energy conversion; it is the role of the hydraulic pump opposite. According to energy conversion in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: hydraulic motors, hydraulic cylinders, hydraulic motors and swing, which may also be sai

4、d swing hydraulic cylinder. Hydraulic motor is the continuous torque and rotational movement of the hydraulic actuators, and hydraulic cylinder is a reciprocating linear motion and the output of the hydraulic components. Hydraulic cylinder is the basis of machines and components parts, which makes m

5、any parts are linked into a whole, and make it maintain the correct mutual position, in a coordinated manner with each other movements.At the premise of ensure parts processing quality, improve productivity and reduce the cost is one of the main development direction in modern machining technology a

6、t home and abroad. This article based on the analysis of body parts graph and the structure to have processing process simulation and precision analysis about the parts and process description. At the same time, hydraulic cylinder to make the as an example we design the process design, and make the

7、corresponding process cards. And then to design the special fixture for the machining the hole at the surface of the boxes and analyses the precision and the error. The practice proved that this process and fixture can satisfy the production requirements.Key words： hydraulic cylinder; Processing tec

8、hnology; Fixed position; Fixture design目录第1章 绪论4第2章 液压缸简介72.1液压缸的功用与结构特点72.2液压缸的主要技术要求92.3液压缸的材料及毛坯10第3章 液压缸零件的加工方法113.1液压缸外表面的加工方法123.2液压缸内孔的加工方法13第4章 液压缸零件的加工工艺过程194.1 制定液压缸工艺过程的共同性原则204.2定位基准的选择214.3加工余量的确定254.4切削用量的确定26第5章 推镗夹具设计305.1夹具介绍305.2夹具设计要求315.3夹具结构设计335.4夹具部件及操作的简单说明38结 论43参考文献44致 谢45附

9、录46第1章绪论 液压传动是研究以有压流体（液体）为传动介质来实现各种机械的传动控制的学科。液压传动是根据流体力学的基本原理，利用流体的压力能进行能量的传递和控制各种机械零部件运动。目前，液压技术已广泛应用于各个工业领域的技术装备上，例如机械制造、工程、建筑、矿山、冶金、船舶等机械，上至航空、航天工业，下至地矿、海洋开发工程，几乎无处不见液压技术的踪迹。液压技术的应用领域大致上可以归纳为以下几个主要方面：（1）各种举升、搬运作业。尤其在行走机械和较大驱动功率的场合，液压传动已经成为一种主要方式。如起重机、起锚机等。（2）各种需要作用力大的推、挤、挖掘等作业装置。例如，各种液压机、塑料注射成型机

10、等。（3）高响应、高精度的控制。飞机和导弹的姿态控制等装置。（4）多种工作程序组合的自动操作与控制。如组合机床、机械加工自动线。（5）特殊工作场合。例如地下水下、防爆等。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。液压系统在将机械能转换成压力

11、能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题： 减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采

12、用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入

13、的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下：(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液

14、压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀，以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。 (3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 (4)计算机仿真标准化，特别对高精度、“高级”系统更有此要求。 (5)由电子直接控制元件将得到广泛采用，如电子直接控制液压泵，采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题，液

15、压产品机电一体化现状及发展。由于加工中心以及夹具本身的误差会使得液压缸的加工质量受到影响，在国内外的液压缸加工中，各生产厂家根据箱体的结构以及生产类型和加工精度的不同，合理选择不同的工艺装备和加工工艺过程，尽量减少误差，得到优秀的加工质量。 加工工艺过程，加工中心和夹具本身的误差都会使液压缸的加工质量受到影响，在加工该类零件的过程中，只有改进加工工艺方案，选择合适的定位夹紧方案，有效利用各种设备和加工刀具，设定最佳切削用量，才能切实有效地保证加工质量、提高生产效率。因此本课题液压缸的加工工艺分析与深孔推镗夹具设计，对其加工质量及实用效率具有十分重要的意义。第2章液压缸简介2.1液压缸的功用与结

16、构特点液压缸是液压系统最重要的执行元件，它能将液压能转变为机械能，实现直线往复运动。液压缸结构简单，配制灵活，设计、制造比较容易，使用维修方便，所以比液压马达、摆动液压马达等执行元件使用更广泛。液压缸是液压系统的执行器，随着液压缸在液压传动中的广泛应用，其作用也不仅仅局限于实现直线往复运动或回转运动，液压缸的功用在不断地被开发利用。液压缸有多种类型。按作用方式可分为单作用式和双作用式两种；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、组合式和摆动式四大类。其中，单作用液压缸分为：单活塞杆液压缸、双活塞杆液压缸、柱塞式液压缸、差动液压缸和伸缩液压缸。但是，差动式液压缸和柱塞式液压缸只能单作用而不能双作用。组合

17、液压缸包括：弹簧复位式、齿条式、串联式和增压式四种。摆动液压缸又分为：单叶片式和双叶片式两种。下面以一种典型液压缸为例，说明液压缸的基本组成。图2-1 空心活塞式液压缸结构1、15-活塞杆 2-堵头 3-托架 4、7、17-密封圈 5-排气孔 6-导向套 8-活塞 9-锥销 10-缸筒 11-压板 12-钢丝环 13、23-纸垫 14-排气孔 16、25-压盖18、24-缸盖 19-导向套 20-压板 21-钢丝环 22-锥销空心活塞式液压缸如上图2-1所示。它由缸筒10，活塞8，活塞杆1、15，缸盖18、24，密封圈4、7、17，导向套6、19，压板11、20等主要零件组成。这种液压缸活塞杆

18、固定，缸筒带动工作台作往复运动。活塞用锥销9、22与空心活塞杆连接，并用堵头2堵死活塞杆的一头。缸筒两端外圆上套有钢丝环12、21，用于阻止压板11、20向外移动，从而通过螺栓将缸盖18、24与压板相连（图中没有画出），并把缸盖压紧在缸筒的两端。为了减少泄漏，在液压缸中可能发生泄漏的结合面安放了密封圈和纸垫。空心活塞杆和其上的油口a、c提供了液压缸的进、出油口。当缸筒移动到左、右终端时，油口a、c的开度逐渐减小，造成回油阻力逐渐增大，对运动部件起到制动缓冲作用。在缸盖上设有与排气阀（图中没有画出）相连的排气孔5、14，可以排出液压缸中的空气，使运动更加平稳。从液压缸的结构形式上可知：液压缸可以

19、分为缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置五大部分表2-1 液压缸的类型和特点类型速度作用力特点单作用液压缸双活塞杆液压缸U=q/A3F=p1A1活塞的两侧都装有活塞杆，只能向活塞一侧供给压力油，由外力使活塞反向运动单活塞杆液压缸U=q/A3F1=p1A1活塞仅单向运动，返回行程利用自重或负荷将活塞推回柱塞式液压缸U=q/A3F1=p1A1柱塞仅单向运动，由外力使柱塞反向运动差动液压缸U3=q/A3F3=p1A1可使速度加快，但作用力相应减小伸缩液压缸-以短缸获得长行程；缸由大到小逐节推出，靠外力由小到大逐节缩回双作用液压双活塞杆液压缸U1=q/A3U2=q/A2F1=（p1-p2）

20、A1F2=（p2-p1）A2双边有杆，双向液压驱动，双向推力和速度均相等单活塞杆液压缸U1=q/A3U2=q/A2F1=（p1-p2）A1F2=（p2-p1）A2单边有杆，双向液压驱动，u1V U2，F1F2伸缩液压缸-双向液压驱动，由大到小逐节推出，由小到大逐节缩回组合液压缸弹簧复位液压缸-单向由液压驱动，回程弹簧复位串联液压缸U1=q/（A1+A2）U2=q2A2F1=p1（A1-A2）-2qA2F1=2p2A2-A2-q1（A1+A2）用于缸的直径受限制，而长度不受限制处，可获得在的推力增压缸-由活塞缸和柱塞缸组合而成，低压油送入A腔，B腔输出高压油齿条液压缸-活塞的移动通过传动机构变成

21、齿轮的往复回转运动摆动液压缸单叶片液压缸W=8q/（b（D2-d2）T=p（D2-d2）b/8把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 < 300度双叶片液压缸W=4q/（b（D2-d2）T=p（D2-d2）b/4把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 < 150度注：b叶片宽度；D叶片的底端 、顶端直径；w叶片轴的角速度；T- 理论转矩2.2液压缸的主要技术要求（1）液压缸孔径尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求。液压缸内圆柱面粗糙度为。（2）位置精度:包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上各孔的同轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度等。 （3）此外，为满足液压缸加工中的定

22、位需要及液压缸与机器总装要求，液压缸的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求，各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。液压缸零件中，液压缸体的精度要求较高，可归纳为以下六项精度要求：（1）内径圆度、圆柱度不大于直径公差之半；（2）内表面母线直线度在500mm长度上不大于0.03mm；（3）缸体端面对轴线的垂直度在直径每100mm上不大于0.04mm；（4）为防止腐蚀和提高寿命，内径表面可以镀0.030.04厚的硬镉，再进行抛光，缸体外涂耐蚀油漆。（5）主要平面的精度：装配基面的平面度影响缸体与活塞连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基面则会影响主要孔的加工精

23、度。因此规定了底面和导向面必须平直，为了液压缸的密封性，防止工作时液压油泄出，还规定了顶面的平面度要求，当大批量生产将其顶面用作定位基面时，对它的平面度要求还要提高。 （6）表面粗糙度：端面的表面粗糙度为Ra12.5m，阶梯端面的表面粗糙度为Ra3.2m；缸体外壁的表面粗糙度为Ra3.2m，其它平面的表面粗糙度为Ra102.5m。 2.3液压缸的材料及毛坯常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。（2

24、）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较复杂的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。（3）依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。液压缸缸体常用材料为20钢、35钢和45钢的无缝钢管。因为20钢的力学性能略低，且不能调质，应用较少。当缸筒与缸底、缸头、管接头或者耳轴等件焊接时，应采用焊接性能较好的35钢，粗加

25、工厚调质。一般情况下均采用45号钢，并应调质到241285HB。由于缸筒要与法兰焊接在一起，故选用45号钢的无缝钢管。液压缸的材料有很多种，对于低压小尺寸的可以选用灰口铸铁，常用的有HT200到HT350之间，要求高一些的可以选用球墨铸铁，要求再高一点的可以采用铸钢，我们选用的材料是无缝钢管，加工余量较小，工艺性能好，生产准备周期短，适合于批量较大的生产。根据我们的实际情况，我们选用了无缝钢管作为毛坯。缸体的毛坯也可采用锻钢、铸钢或者铸铁件。铸钢一般采用ZG25、ZG35、ZG45等。铸铁可采用HT200HT350之间的几个牌号或者球墨铸铁QT500-05、QT600-02等。缸筒和缸盖的连接

26、方式：法兰连接；特点是结构较简单、易加工、易装卸，使用广泛，外形尺寸大，重量大。缸盖的材料为HT200，液压缸内圆柱表面粗糙度为Ra0.4um。缸体的钢管和接头所用的材料均为45% 钢。工件毛坯采用热轧无缝管，内孔为70mm，外圆为 85mm，长为682mm。长径比大于14，由于缸体孔径比较大，所用镗杆不是太细，切屑易排出，散热能力较好，刀具不容易磨损。为了给机械加工带来一定的方便，应采用适当的工艺进行加工。液压缸外壁上的凸台应尽可能在一个平面上。以便可以在一次走刀中加工出来。而无须调整刀具的位置，使加工简单方便。第3章液压缸零件的加工方法在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素:要考

27、虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一

28、般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。图3-1套筒零件示意图3.1液压缸外表面的加工方法液压缸外表面面加工的常用方法有车削、外圆磨削和光整加工三种。车外圆是车削加工中最常见、最基本和最有代表性的加工方法，是加工外圆的主要方法。可分为粗车、半精车、精车和细精车。外圆磨削是外圆表面精加工的主要方法。它既能加工淬火的黑色金属零件，也可加工不淬火的黑色金属盒有色金属零件。外圆磨削根据加工质量等级分为粗磨、精磨、精密磨削、超

29、精密磨削和镜面磨削。一般磨削后加工后工件的精度可达到IT7IT8，表面粗糙度Ra为1.60.8；精磨后工件的精度可达IT6IT7，表面粗糙度Ra为0.80.2。外圆表面的光整加工有高精度磨削、研磨、抛光、超精加工、珩磨和滚压等。车削加工的特点是：刀具结构简单，机床调整方便，通用性好。平面磨削的加工质量比刨削和铣削都高，而且还可以加工淬硬零件。磨削平面的粗糙度R。可达0.321.25mm。生产批量较大时，液压缸的外表面常用磨削来精加工。为了提高生产率和保证平面间的相互位置精度，工厂还常采用组合磨削来精加工平面。车削外圆时由于夹紧力、切削力、残余应力、切削热等因素影响很容易使工件变形。车削液压缸外

30、圆时防止加工中套筒变形的措施：（1）粗、精加工分开。（2）采用可行的工艺措施，减小夹紧力影响。（3）改变夹紧力的方向，即径向夹紧改为轴向夹紧。（4）使用过渡套或弹簧套夹紧工件。（5）采用软卡爪装夹。（6）合理安排热处理。 液压缸的主要加工表面内外两个圆柱表面，而保证活塞在液压缸内移动顺利，圆柱度要求，对内孔轴线有直线度要求，内孔轴线与两端面间有垂直度要求。毛坯名义尺寸：85+1.5×2=88（mm） 毛坯最大尺寸：88+3.5×2=95（mm）毛坯最小尺寸：82-0.5×2=83（mm）半精车后最大尺寸：82+0.5×2=83（mm）半精车最小尺寸：82

31、-0.02=81.98（mm）精车后尺寸和零件图尺寸相同，即88mm3.2液压缸内孔的加工方法深孔加工：（1）L/d520 普通深孔：车床或钻床、深孔刀具或接长麻花钻（2）L/d20100特殊深孔:深孔钻床、深孔刀具深孔加工的工艺特点：（1）深孔加工轴线易歪斜，孔的精度不易保证；（2）刀具冷却散热条件差，耐用度降低；（3）切屑排出困难，易堵塞孔，磨损严重，划伤已加工表面。缸体内孔加工时会出现如下问题：（1）内孔中心线偏斜，缸体壁厚不均匀。（2）缸体内孔两端口出现直径大小不一样的问题。（3）内孔表面凸凹不平，表面粗糙度达不到要求。针对上述问题，对缸体内孔加工采取如下措施：（1）针对工件定位内外尺

32、寸变化大的不利因素， 采用端面定位，即先在缸体两端加工出90°锥面作为定位装夹基准。 （2）缸体内孔加工分粗、精2道工序，解决毛坯余量大的问题。 （3）为提高生产效率，可以考虑采用复合工艺(即一次使用2种加工工艺)的加工方法。 （4）材料较硬可以用机夹硬质合金刀头来镗削加工，而且机夹硬质合金刀头不用刃磨，断屑效果显著，加工精度高，排除了人工所造成的加工质量不稳 定的不利因素。 （5）为了使缸体内孔达到较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，目前可以采用的方法有珩磨。3.2.1孔的技术要求孔或者内圆的表面是盘、套、支架、箱体和大型筒体等零件的重要表面之一，也可能是这些零件的辅助表面。孔的加工方

33、法较多。中、小型孔一般靠刀具本身尺寸来获得被加工孔的尺寸，如钻、扩、车、铰、拉孔等；大、较大型孔则需采用其他方法，如立车、镗、磨孔等。孔的加工方法的选择，需根据孔径的大小、深度与孔的精度、表面粗糙度以及零件结构形状材料与空在零件上的部位而定。孔是套筒零件起支撑作用或导向作用最主要的表面。孔的直径尺寸精度一般为IT7，精密轴套可取IT6，气缸和液压缸由于与其配合的活塞上有密封圈，要求较低，通常取IT9.孔的形状精度应控制在孔径公差以内，一些精密套筒控制在孔径公差的1/21/3，甚至更严。对于长的套筒，除了圆度要求以外，还应注意孔的圆柱度要求。为保证零件的功用和提高其耐磨性，孔的表面粗糙度值为Ra

34、0.4。3.2.2孔与外圆的同轴度要求当孔的最终加工时将套筒装入箱体或者机架后进行时，套筒外圆间的同轴度要求较低；若最终加工是在装配前完成的，则同轴度要求较高，取0.04mm。3.2.3孔轴线与端面的垂直度要求套筒的端面（包括凸缘端面）若在工作中承受载荷（或不承受载荷），但在装配和加工时作为定位基准，则端面和孔轴线垂直度要求较高，取0.05mm。图3-2支撑液压缸缸内内孔加工工艺钻孔 用钻孔在工件实体部位加工孔的方法称为钻孔。钻孔属于粗加工，麻花钻在钻床或车床上进行钻孔。钻孔精度和表面质量：精度为IT11-IT13级表面粗糙度Ra为50-12.5um。钻孔时采取的措施：（1）工件旋转，刀具仅作

35、进给运动；（2）预先加工短导向孔，引导刀具；（3）刀具上安装导向块，减小刀具的引偏；（4）采用压力输送切削液冷却刀具；（5）强制排屑，带走热量；（6）改进刀具结构，增加断屑措施，有良好的分屑、断屑和卷屑功能，有利于切屑顺利排出。图3-3钻孔加工模型镗孔镗孔是用镗刀对已经钻出的孔或者毛坯进一步加工的方法一般在镗床上进行，也可以在车床、铣床、数控机床和加工中心上进行。可以修正毛坯或上道工序加工后所造成的孔的轴心线歪曲和偏斜。是加工大孔的唯一方法。粗镗孔的精度为IT11IT13，表面粗糙度Ra为6.312.5µm；半精镗的精度为IT9ITl0，Ra为粗镗孔的精度为IT11IT13，表面粗糙

36、度Ra为6.312.5µm；半精镗的精度为IT9ITl0，Ra为1.63.2µm；精镗的精度为IT7IT8，Ra为0.81.6µm。精细镗的精度可达IT6，Ra为0.40.1µm。镗孔的加工方式图3-4镗孔的加工方式精镗可以采用浮动镗刀加工，能够获得较高的孔径精度。但不能纠正孔的位置误差，需由上一道工序保证孔的位置精度。图3-5浮动镗刀精密孔的精细镗削常在金刚镗床上进行高速精镗。常用于有色金属合金及铸铁套筒零件孔终加工或作珩磨和滚压前的预加工。使用的刀具材料：硬质合金YT30、YT15、YG3X(主偏角较大45°-90°)，人工金刚石

37、或立方氮化硼。 加工精度可达IT6-IT7。孔径15-100mm时，尺寸偏差是0.005-0.008mm、圆度小于0.003-0.005mm，表面粗糙度Ra值达0.8-0.1um。绞孔铰孔是对对未淬火孔进行精加工的一种方法。分为机铰和手铰。铰孔不能纠正位置误差。绞孔精度和表面质量：精度为IT7-IT10级，表面粗糙度Ra为1.6-0.2um。铰孔时应注意：（1）合理选择铰削余量和切削规范。（2）合理选择底孔。（3）合理使用铰刀。（4）正确选择切削液。图3-6铰刀的结构和种类内孔珩磨：除珩磨机床处，可在车床、镗床、钻床进行。常用于加工气缸孔、阀孔、套筒孔、外形不便旋转的大型零件的孔及细长孔内孔珩

38、磨的特点：（1）低速、大面积接触的磨削加工。（2）加工范围孔径为1-1200mm，孔长可达12000mm。（3）可加工铸铁、淬硬或不淬硬钢件（不宜加工韧性金属）。（4）可获得较高的尺寸精度和形状精度。（5）尺寸精度IT6，圆度和圆柱度达0.003-0.005,表面粗糙度Ra值达0.63-0.04有时Ra值可达0.02-0.01um。（6）不能修正孔的位置偏差。（7）生产率高。 图3-7 珩磨原理、珩磨机、珩磨形成的切削网纹图3-8珩磨头、行星珩磨示意图液压缸的内孔的同轴度几乎都由镗模来保证。单件小批生产中，同轴度用下面几种方法来保证：（1）利用已加工孔作支承导向；（2）利用镗床后立柱上的导向套

39、支承导向；（3）采用调头镗。毛坯为无逢钢管100×690，内孔直径70，参照工艺手册表2.3-9确定工序尺寸及余量为：粗镗孔：66mm半精镗孔：68mm 精镗：69.5mm 精铰（浮动镗刀）：70±0.20mm深孔推镗粗镗孔到66mm；半精镗孔到68mm；精镗孔到69.85mm; 珩磨孔到700.20粗糙度Ra=0.4um。第4章 液压缸零件的加工工艺过程图4-1、4-2为液压缸零件图。 4-1液压缸零件简图4-2液压缸零件的三维图4.1 制定液压缸工艺过程的共同性原则4.1.1工艺原则（1）加工顺序为先面后孔液压缸零件的加工顺序均为先加外表面和端面，以加工好的端面面定位以

40、孔为粗基准加工外表面，再以，再来加工孔。先加工平面，后加工孔是液压缸加工的一般规律。平面面积大，用其定位稳定可靠；先加工外壁平面可切去铸件表面的凹凸不平及夹砂等缺陷，这样可减少钻头引偏，防止刀具崩刃等，对孔加工有利。因为液压缸孔的精度要求高，加工难度大，先平面为精基准加工孔，这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时还可以使孔的加工余量较为均匀。由于液压缸孔的同轴度要求比较高，先加工好平面，钻孔时，钻头不易引偏，扩孔或绞孔时，刀具也不易崩刃。保证液压缸缸体的同轴度要求。（2）加工阶段粗、精分开液压缸的结构形状，主要平面及孔系加工精度高，一般应将粗、精加工工序分阶段进行，先进行粗加工，后进行

41、精加工液压缸的壁厚不均，刚性好，而加工精度要求又高，故液压缸的车加工都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证液压缸缸体的加工精度。粗、精分开也可及时发现毛坯缺陷，避免更大的浪费；同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理选择设备，有利于提高生产率。4.1.2缸体内孔加工缸体内孔加工可能会出现如下问题：（1）内孔中心线偏斜，缸体壁厚不均匀。（2）缸体内孔两端口出现直径大小不一样的问题（3）内孔表面凸凹不平，表面粗糙度达不到要求。针对上述问题，对缸体内孔加工采用如下措施：（1）针对工件定位内外尺寸变化大的不利因素，采用端面定位，即现

42、在缸体两端面加工出90度锥面作为定位装夹基准。（2）缸体内孔加工分粗、细两道工序，解决毛坯余量大的问题。（3）为提高生产效率，可采用复合工艺的加工方法，即一次使用两种加工工艺。材料较硬的可使用机夹硬质合金刀头来镗削加工，而且机夹硬质合金刀不刃磨，断屑效果显著，加工精度高，排除了人工所造成的加工质量不稳定的不利因素。（4）为了使缸体内孔达到较高的尺寸精度和表面粗糙度要求，可使用珩磨或滚压。4.2定位基准的选择4.2.1工艺基准的选择1、在确定基准时，需要注意以下几点： (1) 作为基准的点、线、面在工件上不一定存在，如孔的中心线、外圆的轴线以及对称面等，而常常由某些具体的表面来实现，这些面称为基

43、准面。 (2) 作为基准，可以是没有面积的点或线，但是基准面总是有一定面积的，如代表轴心线的是中心孔面。 (3) 基准的定义不仅涉及尺寸之间的联系，还设计到位置精度(平行度、垂直度等)。 2、粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表

44、面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证液压缸在整

45、个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从液压缸零件图分析可知，选择外圆端面作为液压缸外圆加工粗基准。3、精基准选择的原则（1）基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。（2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。（3）互为基准的原则。选择精基准时

46、，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。（4）自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证液压缸在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从液压缸架零件图分析可知，液压缸外圆，适于作精基准使用。但

47、用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。3、液压缸基准面的选择液压缸缸体粗基准一般以外圆为基准保证位置精度，以保证孔加工时余量均匀。精基准选择一般采用基准统一的方案，常以液压缸零件的装配基准或内孔加工为定位基准，使整个加工工艺过程基准统一，夹具结构类似，基准不重合误差降至最小甚至为零(当基准重合时)。基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面选择得正确与合理可以使

48、加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）加工外圆时基准的选择 在加工85的外圆的时，可以采用以外圆定位，即直接采用三爪卡盘装夹工件，用顶尖顶住另一端面。加工外圆时基准的选择。（2）加工内孔时基准的选择 因为内孔和85外圆有同轴度的要求，所以当将工件从车床上卸下，再安装在镗床上时，将会产生安装误差，不能保证同轴度，所以在加工内孔时，要以加工过的外圆表面为基准，故选择采用V型块定位，以保证加工质量。4、工序集中，先主后次液压缸零件上相互位置要求较高的孔径，一般尽量集中在同一工序中加工，以保证其相互置要求和减少装夹

49、次数。紧固螺纹孔、油孔等次要工序的安排，一般在平面和支承孔等主要加工表面精加工之后再进行加工。缸体可经过以下工序进行加工：下料，毛坯尺寸为100700钳车88的外圆车外圆端面镗70H11的孔半精车外圆88两处半精车两端82h6外圆粗、精珩70H11孔精车外圆88两处精车两端82h6的外圆，车两端锥度钻、攻两端M10螺孔去毛刺，清理内孔在这些加工工序中，关键工序为镗孔和粗、精珩内孔。为了保证镗孔及珩磨后工件壁厚均匀，达到所需的技术要求，在加工采用两段锥面定位，工艺止口安装夹紧，主要用于粗加工。在后续工序加工中可采用内孔找正的方式加工。液压缸表面的工序加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度加工表面/m

50、m工序双边余量/mm工序尺寸公差/mm表面粗糙度/um粗半精精粗半精精粗半精精95外圆2.51.59895Ra6.3umRa3.2um88外圆1.51.29088±0.02Ra6.3umRa3.2um85外圆1.11.058785Ra6.3umRa3.2um82外圆0.850.758382Ra6.3umRa3.2um70内孔0.550.357170±0.570±0.019Ra6.3umRa1.6umRa0.4um液压缸零件加工工艺规程：表5-1液压缸加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片零件名称液压缸零件图号niit01第 1 页材料45号钢毛坯种类及尺寸铸钢1007

51、00共 页工序号工序名称工序内容设备夹具刀具量具10下无缝钢管切断20钳不加工处修光，涂防锈漆30车车外圆88两处及C616三爪卡盘YG6 45车刀游标卡尺法兰盘一端面40车车两端面（保证长）；C616三爪卡盘YG6 45车刀游标卡尺两端82h6外圆并倒角260，车法兰盘另一端面50镗粗、精镗孔70H11，铰孔至尺寸70X53专用夹具镗刀杆内径百分表60车半精车外圆88两处C616三爪卡盘YG6 45车刀千分尺70车半精车两端82h6外C616三爪卡盘YG6 45车刀千分尺圆80珩粗、精珩70H11至图纸要求内径百分表90车精车外圆88两处C616三爪卡盘YG6 45车刀千分尺100车精车两端

52、82h6的外圆C616三爪卡盘YG6 45车刀千分尺车两端锥度110钳钻、攻两端M10螺孔120钳去毛刺，清理内孔130检按图纸检查，并将内孔测得尺寸记录在88外圆上编制校对审核批准说明：1、此工艺为铸铁液压筒，全部过程划分三个阶段。工序1-3为粗加工阶段，工序4-6为半精加工阶段，工序7-9为精加工阶段。孔70H11的加工顺序为：粗、精镗-铰-粗、精珩。外圆82h6；88的加工顺序为：粗车-半精车-精车；2、加工外圆88两处时，工件一次安装，正反进给加工出。保证其尺寸的一致性，并为后续工序用88外圆定位，则相互位置精度较高。3、液压筒为铸铁件，硬度不均，孔70H11的精加工法不宜采用滚压。4

53、、根据孔径实测尺寸，单配活塞，无互换性。4.3加工余量的确定完成某一工序所需切除的金属层厚度称为工序的加工余量。正视图上的三孔的偏差及加工余量计算：孔粗镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是半精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是精镗的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成，各工序余量如下：根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成，各工序余量如下：粗镗：孔，参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；半精镗：孔，参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；、 精镗：孔，参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；铸件毛坯的基本尺寸为：孔毛坯基本尺寸为：；根据参考文献机械加工工艺手册表2.3-11，铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差分别为0.9mm 孔毛坯名义尺寸为：；毛坯最大尺寸为：；毛坯最小尺