活塞杆课程设计答辩

机械制造技术基础

课程设计答辩

答辩人：XXX指导老师：XXX设计题目1零件的工艺分析2确定毛坯3工艺规程设计4Contents

设计心得体会5参考文献6设计题目：活塞杆毛坯为锻件技术要求：1、1:20锥度接触面积不少于80%。2、φ50mm部分氮化层深度为0.2~0.3mm，硬度62~65HRC。3、材料38CrMoALA。零件的工艺分析(1)零件的功用、结构及特点：活塞杆是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、汽缸等运动部件中，是一个运动频繁、技术要求高运动部件。

活塞杆在正常使用中，承受交变载荷作用，

处有密封装置往复摩擦其表面，所以该处精度高又耐磨。活塞杆采用

表面渗氮深度

，硬度达到

。这样使活塞杆内部有一定的韧性，外部又具有较好的耐磨性。零件的工艺分析(2)零件的技术要求：1）φ50mm×770mm自身圆度公差为0.005mm。2）左端M39×2-6g螺纹与活塞杆φ50mm中心线的同轴度公差为φ0.05mm。3）1:20圆锥面轴心线与活塞杆φ50mm中心线的同轴度公差为φ0.02mm。4）1:20圆锥面自身圆跳动公差为0.005mm。5）1:20圆锥面涂色检查，接触面积不小于80%。6）φ50mm×770mm表面渗氮，渗氮层深度0.2~0.3mm,表面硬度62~65HRC。

材料38CrMoALA是常用的渗氮处理用钢。确定毛坯(1)确定毛坯种类

毛坯选择38CrMoALA经渗氮处理的合金结构钢。因为合金结构钢经调质处理和表面渗氮后，有很高的心部强度、优良的耐磨性和耐疲劳性能，热处理变形很小。

活塞杆连接活塞运动，承受交变载荷，应具有一定的抗拉和抗压强度、刚度，因此选用锻造的方法，以改善机械性能。确定毛坯(2)确定加工余量、毛坯尺寸及公差参考文献可知，台阶轴类锻件机械加工余量a=10±4mm，取a=10mm，绘制零件—毛坯合图如下：根据零件图各个部分的加工精度要求，锻件的尺寸公差等级为7—12级工艺规程设计（1）定位基准的选择

粗基准采用锻造后的毛坯外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆，车端面、钻中心孔。一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作为粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车一端外圆，然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹另一端面，钻中心孔，才能保证两中心孔同轴。

根据活塞杆的技术要求和装配要求，应选择活塞杆的左右端面和两端面的中心孔作为精基准。零件上的很多表面都可以以两端面作为基准进行加工。可避免基准转化误差，也遵循基准统一原则。两端的中心轴线是设计基准。选用中心轴线为定为基准，可保证表面最后的加工位置精度，实现了设计基准和工艺基准的重合。（2）制定工艺路线

①表面加工方法选择工艺规程设计②工艺路线的确定加工阶段的划分

对精度要求较高的零件，其粗，精加工应该分开，以保证零件的质量。

活塞杆的加工质量要求较高，其中表而粗糙度要求最高为Ra0.4um，另外几处圆跳动也有较高的位置精度要求。精加工方案的确定，将该活塞杆的加工划分为五个阶段:粗车(粗车外圆、端面和钻中心孔)、精车(精车各处外圆、台阶及次要表面等)、粗磨（粗磨各处外圆)、半精磨、精磨。工艺规程设计加工顺序的安排

制定加工方案的一般原则为:先粗后精，先近后远，先主后次，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。制定工艺路线要保证加工质量，提高生产效率，降低成木。根据生产类型是小批量生产，零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺规程设计热处理工序

在切削加工前应安排退火处理，提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在精加工之前进行调质处理，能提高轴的综合性能。最终热处理安排在半精磨之后，精磨加工之前，其能提高材料强度、表面硬度和耐磨性。工艺规程设计辅助工序的安排

毛坯铸件制造完成后，要对铸件的质量进行初检，避免缺陷零件进入下道工序当中，造成废品。零件在制造完成后，需要清除毛刺，清洗零件，以便为下一步的静平衡检测做准备，为此在机械加工完成之后，安排一次去毛刺，清洗的过程，去除毛刺和油污。最后，对零件进行静平衡检测，以保证零件的加工要求，同时可以筛除不合格产品，保证出厂的质量。工

艺

路

线

一

（

X

X

X

完

成

）工

艺

路

线

二

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X

X

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成

）

方案一与方案二的不同之处在于是先铣正六边形棱柱还是先车螺纹。因为先车螺纹，可以减少装夹次数以及装夹带来的误差，综合比较分析，考虑选择方案二更为合适。（3）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定工艺规程设计⑷加工设备及工艺装置的选择——机床的选择①工序10、20、30、40、60：为了减少装卸时间，这几部工序的车端面、打中心孔、倒角、切槽、车螺纹、车外圆、车锥度都在同一车床上完成，该零件为批量生产，选用机床使用范围较广的为最佳，因此，选用CA6140型机床能满足加工要求。且在粗、精车时，一定要分开。车外圆时，要使用跟刀架，以减少加工时工件的变形；在车螺纹时，要使用中心架。②工序80:铣正六边形棱柱时，用三爪自定心卡盘夹持工件，卡盘上安装万能分度头，用面铣刀每加工一表面后，万能分度头旋转60°，再加工另一表面，在卧式铣床上加工，选用X62W型卧式铣床。③工序100、120：粗磨、半精磨锥度，精磨外圆）φ50mm至图样尺寸。并涂色检查，1：20锥度接触面积不少于80%，可以用标准的1：20环规检查，因为外圆精度要求高，参考文献选用外圆磨床MQ1350。工艺规程设计⑷加工设备及工艺装置的选择——刀具的选择

由于零件材料为合金结构钢，为保证刀具切削性能，因此刀具材料选用合金结构钢38CrMoALA，表面渗氮处理。车外圆采用主偏角为90°(P30)的车刀，车端面采用主偏角为45°(P10)的车刀。切断刀材料取高速钢，125mm×20mm×20mm，切刀宽度a=5mm。车螺纹时选用牙型为

的螺纹车刀。

铣正六边形棱柱时，选硬质合金套式面铣刀，主偏角Kr=75°，直径d=80mm。

磨削外圆和锥度时，选用白钢玉平行砂轮。（磨料为白钢玉，粒度60#，硬度为中软，陶瓷结合剂，砂轮宽度应窄）。工艺规程设计⑷加工设备及工艺装置的选择——量具的选择

零件为成批生产，一般可采用通用量具。各端面、正六边形棱柱、外圆精度要求不高，可选用0-1000mm的游标卡尺，即能达到测量目的。长度测量选用钢板尺。测量螺纹选用螺纹规。

锥度环规：1:20锥度外圆的精度要求高，所以可使用1:20锥度环规来检查。

⑸切削用量及时间定额的确定以工序8（半精车外圆）为例，进行数据计算（谭小荣完成）以工序12（铣正六边形棱柱）为例，进行数据计算（张洁钰完成）设计心得体会1.首先，在设计的过程中必须严肃认真，一丝不苟，精益求精，才能在设计思想，方法和技能各方面获得较好的锻炼与提高。2.机械设计课程设计是在老师的指导下独立完成的。必须发挥设计的主动性，主动思考问题、分析问题和解决问题。3.设计中要正确处理参考资料和创新的关系。熟悉和利用手中的资料，既可避免许多重复的工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的重要保证。善于掌握和使用各种资料，如参考和分析已有的设计方案，合理选用已有的经验设计数据，也是设计工作能力的重要方面。

通过这次为期两周的课程设计，我拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到了较大提高。同时，也让我找出了自身状况与实际需要的差距，可以在以后的学习中及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短了从校园走向社会的心理转型期。

参考文献【1】刘长青主编