发动机液压筒工艺设计带CAD图

发动机液压筒工艺设计带CAD图,发动机,液压,工艺,设计,CAD 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 液压筒 零件名称 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 HT20-40 毛 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时（min） 准终 单件 1 铸造 铸造 2 热处理 退火处理 3 粗车 车外圆Φ97.1(两处)，车法兰盘（两处） C620 专用夹具，YG6车刀，中心孔钻，游标卡尺 1.254 4 粗车 车Φ外圆两处，车法兰盘端面两处 C620 专用夹具，YG6车刀，中心孔钻，游标卡尺 1.281 5 镗、铰孔 粗镗两次Φ，精镗Φ，铰孔Φ T68 专用夹具，YG6车刀，游标卡尺 6 6 半精车 车外圆Φ92.1两处，车法兰盘内端面两处 C620 专用夹具，游标卡尺 1.03 7 半精车 车外圆Φ两处，车法兰盘外端面两处 C620 专用夹具，游标卡尺 1.577 8 珩磨 粗珩Φ，精珩Φ C620 17.01 9 精车 车外圆Φ89.1两处 C620 专用夹具，YG6车刀，游标卡尺 0.923 10 精车 车外圆Φ两处，车法兰盘外端面两处，车锥度至尺寸71mm，mm C620 专用夹具，游标卡尺 2.13 10 钻、攻丝 钻孔：法兰盘端面4个孔孔径Φ8.5mm，深度16mm，攻丝法兰盘4个螺纹孔两处M10-7H深度16mm。 Z535 专用夹具，游标卡尺 11 钳工 12 检验 外圆尺寸：Φmm，Φ88mm；内孔Φmm，Φ71mm；长度：662mm，40mm，10mm，95mm，20mm，4-M10-7H 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 毕业设计毕业设计 WP-13液压筒工艺规程设计指导老师：孙未指导老师：孙未 答辩人：林尚国 01零件介绍单击此处输入标题02零件加工难点分析单击此处输入标题03方案对比单击此处输入标题04结论单击此处输入标题Contents目目录零件介绍)液压筒的结构为圆柱筒型、材料为HT20-40，图纸上液压筒的技术要求，包括位置精度、表面粗糙度、尺寸精度、垂直度、同轴度、圆跳动等，主要的问题是内孔和外圆之间的相互位置精度，以及内孔本身的加工精度和内表面的粗糙度要求。又因为本零件L/D=9.74，属于薄壁长筒类零件，所以受力后容易使内部结构产生变形，因此要先要解决好基准的选择问题。零件最终图零件毛胚零件加工的重点工艺分析)1、半精车外圆86.1：该工序的重点是为了保证82外圆的尺寸精度、表面粗糙度，对法兰盘外端面的垂直度0.05，对于内孔的圆跳动。钻孔、攻丝本工序是对法兰盘上的4个螺纹孔加工，由于该部位对于钻孔的要求比较高，所以他直接关系到该零件与液压部件相联接的位置关系。珩磨内孔)。该工艺是精加工的一种高效加工方法。主要是为了保证内孔尺寸精度，几何精度和表面粗糙度，也是光整加工的一种方法，使零件表面之间易形成一层油膜。从而减少零件表面磨损。设计方案设计方案1 1铸造-热处理-粗车-粗车-镗孔-半精车-半精车-珩孔-精车-精车-钻、攻丝-钳工-检查设计方案2铸造-热处理-初镗孔-粗车-粗车-半精镗-半精车-半精车-精镗-精车-精车-珩孔-钻、攻丝-钳工-检查方案对比)本零件中的外圆82外圆的尺寸精度和位置精度都较高，内孔的尺寸精度和表面粗糙度就相对的低了一些，所以在选择工艺方案的时候要着重的注意考虑这两表面的加工方法。)利用上述方案一的加工顺序可以获得较高的外圆尺寸精度和位置精度。而采用方案二的加工顺序可以获得较高的内孔精度，但是位置精度较低。最后我们根据零件图纸的技术要求可以知道外圆的尺寸精度要比内孔的尺寸精度高，所以选择方案一的加工顺序比较合理。因为零件属于薄壁长套筒类零件，所以再加工的过程中会出现径向方向上的变形，使用什么夹具、夹紧部位选在哪里是必须考虑的问题，也是难点。虽然在设计时，最初编写过程比较复杂，但是通过反复查找资料和老师的指导下，最后还是把论文较为顺利的完成了。本课题的难点在于内外圆的相对位置精度、外圆82的尺寸精度、内孔对于法兰盘外端面的垂直度以及同轴度的保证。工艺重点工艺重点加工难点最简化原则最简化原则结论结论THANK YOU谢谢观看谢谢观看12成都理工大学2011级毕业设计（论文） WP-13发动机液压筒工艺设计 作者姓名：林尚国； 专业班级：机械工程及自动化2011级05班； 指导教师：孙未 摘要 随着现代人们的生活水平的提高，大家对于物质生活的质量越来越重视。机械产业对于人们的物质生活有着非常重要的作用。所以，它自身的高要求就非常的关键。液压筒在机械中不可或缺，它是液压系统中的执行元件，非常多的能量转化都需要在里面完成。可见，液压筒质量的高低尤其重要，为了能得到非常高标准的原件，就必须在生产中严格高要求的去做。问题转向了液压筒的工艺制定，只有科学、合理的工艺过程才能生产出理想的产品。制定一份完整合理、高效科学的产品工艺规程是很有必要的，工艺规程设计中有许多的东西需要去确定和制定，例如产品的材料、加工方式、加工方案等这些要综合考虑。因为液压筒都是在内部动作，所以对于它的内部有很高的精度及强度要求，这也是该工艺中最重要的一部分。 关键词：工艺，精度，合理，科学 1 WP-13 engine technology design of hydraulic cylinder Abstract:With the improvement of modern people’s living standard,people for the equality of the material life more and more attention .Machinery industry has a important role for people’s material life.So,it is the key to its high demand.Hydraulic cylinder is indispensable in machinery. It is executive components in the hydraulic system . A lot of energy needs to be completed inside.visible,the quality of the hydraulic cylinder is particularly important.in order to can get very high standards of the original,you must do strict high requirements in the production. Problems turned to the process of the hydraulic cylinder,only scientific and reasonable technological process can produce the idea product.reasonable ,efficient and scientific products to have a complete procedure is necessary,there are many things in the design of process planning need to identify and formulate. For example,the product materials,processing methods,processing scheme of the comprehensive consideration.For hydraulic cylinder is in internal action,So for its interior has high precision and strength requirement,this is also the most important part of the process. Key words:process,accuracy,reasonable,scientific Ⅱ 目录 第1章 前言 1 1.1 WP-13发动机的背景 1 1.2 液压缸的工艺思想 2 第2章 零件图的分析 2 2.1 液压筒的工作条件 2 2.2 液压筒的结构 2 2.3 技术要求 3 2.4 材料 4 第3章 零件的工艺分析 4 3.1 液压筒的工艺分析 4 3.2 防止液压筒变形的方法 5 3.2.1 减小夹紧力的影响 5 3.2.2 减小切削力对变形的影响 5 3.3 液压筒的位置精度保证方法 5 3.3 液压筒的主要表面质量及保证方法 6 3.4 液压筒的热处理位置安排 6 3.5 毛胚的选择 7 3.6 划分加工阶段 7 3.7 工序的集中和分散 7 第4章 工艺路线的分析比较 8 4.1 工艺路线方案的选择 8 4.2 工艺路线方案的比较 10 4.2.1 加工顺序的不同 10 4.2.2 装夹方法不同 10 4.2.3 工序的集中和分散 11 第5章 主要工序尺寸的计算 11 5.1 内孔Φ的尺寸及其公差的计算 11 5.1 对外圆Φ的尺寸及其公差的计算 12 第6章 加工过程中主要工序工时的计算 13 第7章 重点工序的分析 18 7.1 半精车外圆Φ工序图 18 7.2 钻孔、攻丝工序图 19 7.3 最终检验工序图 20 第8章 制造技术的重要性 21 结论 23 致谢 24 参考文献 24 1 1 第1章 前言 1.1 WP-13液压缸筒的工艺重点 涡喷 13 是在涡喷 7 的基础上加以改进的，与涡喷7比较来说，涡喷13主要是在发动机上有很大的提高。而发动机的提高也就是指内部结构部件的加强，主要的部分是液压缸。液压缸作为最主要的执行元件，它的优劣直接确定发动机的性能高低，所以怎么样高质量的制造出合格的液压缸是考虑的重点[11]。 在液压缸的工艺规程的制定中，主要考虑的是缸体的结构。1、本课题的是L/D=9.74的长套筒类零件，对于该类形状的零件首先，应该考虑零件在径向方向上的强度，选用什么方式的夹紧。2、套筒类零件它的内圆与外圆之间的相对位置精度要求较高，如何保证也是课题的难点。3、在生产条件一般的情况下，怎样选用较为合理、科学、小成本的工艺方案去完成产品的加工。 现在对于发动机而言，都存在有良好的性能但是在使用寿命上却存在很大的不足，所以怎么样保证这两点是现在许多专家在思考的问题，怎么样找到一个两者之间的平衡点，做到既有很好的爆发又有稳定长期的使用年限。 液压筒作为发动机上的关键结构，它的质量就间接制约着发动机的性能，一般大多数的液压缸都采用圆柱形，对比于气缸而言这种构型达到理想的工作温度相对容易，外形简单却能承受一定的压力。可是它的缺点也非常的明显，1、液压缸筒的设计公式复杂且有缺憾的地方，无法取得与现实生产相对应的较大的安全系数，因此液压缸的结构和强度、刚度以及硬度的设计理论还很落后，这样自然而然就导致了发动机的性能受到制约,2、液压缸的受力估计有差别会直接使其内的活塞杆拉断。3、缸筒的密封性不容易很好的保证，往往会造成比较容易漏油。 但是，我个人认为中国以后会有更好的性能的发动机源源不断的出现，慢慢的缩短与国外的差距，我们现在存在的问题，就我自己而言，有以下几点。1、发动机的结构设计发面的不足。2、制造方面不足，很多东西达不到想要的精度。3、想象力方面的不足，对于同一样的东西别人能安装出来，但是我们却不能。4、我们整个行业氛围的不足。以上几个观点只是个人观点，错误的地方请谅解。 虽然和国外许多国家的发动机性能和稳定方面还有许多差距但至少我们是在前进。 1.2 液压缸的工艺思想： 液压缸的工艺设计指导思想是根据高质量、高效率、低成本的原则。是以中批量生产及车间现有的生产条件制定的。 在制定工艺规程之前，要对该零件图的技术条件要求进行详细的工艺分析，研究零件的结构特点、尺寸精度、表面质量、位置精度、材料牌号、热处理方式及硬度等等。同时重点分析零件主要的表面要求及其保证的方法，重要的技术条件既保证方法，表面位置尺寸和表面位置关系精度的标注，再根据这些内容分析零件在加工过程中主要工艺问题，和主要的工艺内容思想和顺序，根据零件图的设计要求选择毛胚的种类，选择初次定位基准、确定阶段、工序的集中和分散，合理的安排热处理及检验的位置，分析论证最佳的工艺路线、方案。其后再详细叙述设计工序，并对主要工序进行分析找出这中间存在的问题，然后拟定技术措施分析该工序的加工精度，选择刀具、夹具、测量工具及机床设备，最后制定出完善的工艺规程[8]。 第2章 零件图的分析 2.1 液压筒的工作条件： 由于液压筒是内表面要承受很大的压力及长时间与活塞发生摩擦，并且工作温度在常温下进行工作，另外法兰盘的外端与液压件的部件相联接。 2.2 液压筒的结构： 图2-1最终加工图 该零件的孔长于直径之比为L/D=9.74是属于长套筒类零件，内孔为深孔、薄壁。外圆表面有法兰盘，法兰盘上的4个螺纹孔与其他部件相联接。Φ的外圆与机座上的孔相配合，内孔Φ与活塞相配合。 从液压筒的构型来看，主要由内孔、外圆柱表面、法兰盘端面和法兰盘上的4个螺纹孔所组成，各表面并不复杂，但有些表面对于尺寸精度和位置精度要求较高,在编制工艺规程时，应特别注意，考虑以上这些问题。 2.3 技术要求： 该零件主要工作表面是外圆Φ，其次是内孔Φmm以及法兰盘外端面，其余的为次要表面。 A、 外圆Φmm：尺寸精度为IT6，表面粗糙度为Ra1.6um，对法兰盘外端面垂直度为0.05um。 B、 内孔Φmm：尺寸精度IT11，表面粗糙度Ra0.2um，圆柱度0.04um，对外圆的圆跳动度0.01um。 C、 法兰盘：端面尺寸精度为自由公差，表面粗糙度Ra6.3um，法兰盘外端面对外圆Φ的垂直度为0.05um，4个螺纹孔的尺寸精度为IT7,公差值为0.018mm。 2.4 材料： 液压筒的材料名称：灰口铸铁，牌号HT20-40，抗拉强度：200MPa。抗弯强度：400MPa。硬度：HB143-229。该材料具有中等强度、耐磨性和耐热性，良好的减震性，较好的铸造性能及切削加工性。 第3章 零件的工艺分析 3.1 液压筒的工艺分析： 从液压筒的结构、材料和技术要求这几个方面来看，主要的问题是内孔和外圆之间的相互位置精度，以及内孔本身的加工精度和内表面的粗糙度要求。对与外圆Φmm的尺寸精度及位置精度来说，本零件属于薄壁长筒类零件，由于受力后容易使内部结构产生变形，因此要先要解决好基准的选择问题。在这里我们采用一夹一托的方式，那么夹紧部位就要选择刚性较好的地方，这样就可以保证各表面的位置精度和尺寸精度。 而对于外圆的尺寸变化误差，我们要处理好受力的方式和材料的刚度问题，因为切削力的大小和方向对于外圆尺寸影响很大，在前面我们可以采用一夹一托及的方式确定切削力的方向，但是力的大小我们就只能减小切削用量来使切削力的大小下降，这又会产生生产率的问题。这里常采用划分阶段的方法来处理切削力和生产率的关系。另外由于液压筒的径向刚度差，轴向刚性好，所以在加工中要合理地选择夹紧力的大小、方向，在设计工艺过程中还要注意基准的先后顺序。 由于液压筒位置精度要求较高，为此要保证好一些重要的位置精度。主要保证内外圆相对位置精度，内外圆表面间同轴度，轴线与端面垂直度要求等等。 （1） 确保在一次装夹中完成内外圆表面以及端面的全部加工。这样就可以避免很多的操作误差，唯一有影响的就是机床本身的精度。但该方案一般仅仅适用零件结构允许在一次装夹中就可以加工出全部有位置精度要求表面的场合。 （2） 所有的加工工步分为几次装夹，如先加工孔，然后以孔为初定位基准铣外圆。 （3） 所有的加工工步分为几次装夹，如先铣外圆，然后以外圆为初基准在继续加工孔。但该工艺方案，一般会配合一套精度较高的夹具，用来注重工件获得较高的同轴度。一般适用于长套筒类零件[1]。 3.2 防止液压筒变形的方法： 对于薄壁套筒类零件的加工，往往需要考虑夹紧力、切削力和切削热这几方面影响而引起的变形，最后造成加工精度的降低。就必须进行热处理薄壁套筒零件，但是热处理工序安排不恰当的话，也会造成不可逆转的变形。如何防止薄壁套筒零件的变形，有以下几种措施。 3.2.1 减小夹紧力的影响： (1) 夹紧力不允许单独集中在零件的某个部分上，应该使其均匀分布在零件的表面，以保证让零件单位面积受到压强较小，从而减轻形变。 (2）可以利用轴向加紧工件的夹具。 (3）在工件上加工一个加强刚性的工艺脚。 3.2.2 减小切削力对变形的影响: (1) 降低径向力的大小，通常能够借助增大刀具的主偏角来实现。 （2）内表面和外表面尽量同时加工，这样可以使径向切削力互相抵消。 （3）粗加工和精加工应该分开进行，使粗加工过程中产生的误差在精加工中可以得到纠正。 3.3 液压筒的位置精度保证方法： 液压筒的位置精度要求非常的高，所以我们要第一解决好初基准的选择，因为工艺方案可以有很多种，只要有一种不一样或者说工序的顺序不一样的话，那么在加工过程中遇到的问题也就不一样，导致最后加工出来的产品也就不一样了。所以我们在编写工艺过程中，要先解决好第一步我们的基准在哪里。因为零件不可能在一次安装中完成全部主要的表面的最后加工，所以定位基准会在整个工艺过程中发生一定的转换，而定位基准变换之后，要引起加工余量的不均匀，从而会影响加工表面的质量和位置精度的保证。所以一定要考虑好在定位基准转换过程中，怎么样保证定位之间的位置精度。 在这里关于零件位置精度的保证，一般我们都常采用一次性的安装的方法来保证。也就是在加工过程中一个工序所用的一组定位基准之间的位置来平均的采用一次安装。例如车削外圆Φ88时。而在加工内孔的时候就采用了一次安装，这样对于不能用或不便于用上述方法进行加工时，则就采用基准统一的方法。此时如果减小定位误差的话，就能达到较理想的位置精度，例如车削外圆两处时，就采用了基准统一的原则的方法。 3.3 液压筒的主要表面质量及保证方法： 对于零件各主要表面加工方法的选择，主要是根据零件图上的尺寸精度、位置精度、表面粗糙度的技术要求来确定的。只要确定了上面这几个内容就可以确定最后这些表面的加工方法，以及进一步可以确定在这之前的一系列准备工序的方法。选择加工方法时，我们应该先考虑生产率和制造成本的关系。如内孔mm的尺寸精度是IT11.表面粗糙度Ra0.2um，则最后它选择的加工方法应为珩磨，而在这之前的准备工序为初镗、精镗，外圆mm。尺寸精度为IT6，表面粗糙度Ra1.6um。所以最后加工的方法是精车，在这之前的加工方法是粗车、半精车。 3.4 液压筒的热处理位置安排： 该零件的热处理安排在毛胚铸造后面，机械加工前。热处理的方法是人工时效、空冷，主要的作用是消除内应力、稳定尺寸。另外一个方面是考虑到热处理后的零件会产生一些轻微的形变，所以安排在机械加工之前是为了保证后面的基准的精度。因为如果把热处理放在机械加工之间的话，就会出现一个问题，热处理后的零件会有一些变形，所以对后面的工序的基准选择就会有很大的影响，这样就会使误差随着工序的越多而越大，因此一般热处理都方式机械加工之前处理。 3.5 毛胚的选择： 一般毛胚的制造方式分为铸造、锻造、冲压、焊接等。它们各有各的优点和缺点以及各适合什么情况。锻造是利用模具和高压设备挤压来使金属材料成型，但是一般只能是一些简单的形状，但相对的材料的性能可能会变得好一些。冲压也是根据零件的一些结构形状采用相应的模具和高压设备来生产的，但是它和锻造不同在于，冲压一般对于薄壁类金属的成型，可以保证较高的精度及性能，而锻造主要是对于零件的二次在加工，例如汽车、阀门类这在大型尺寸零件，相对于精度没有冲压的精度要求高，且成本较低，比较节约材料。铸造是将金属融化后灌入到一些复杂形状的模子里，然后经过冷却形成具有一定性能的产品。优点是成本低、可以满足许多复杂的零件模型，在现代的工业社会铸造越来越普遍化。因此考虑到该零件是中批量生产且设备一般化，所以我们选择以铸造的方式制造毛胚。 3.6 划分加工阶段： 该零件主要表面尺寸精度，表面粗糙度和位置精度要求较高，所以工艺路线需要划分为，粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段，这样做的目的是因为在粗加工的时候产生的误差，可以在后面的工序中纠正过来，这样一步一步的到最后精加工的时候就能把前面工序中产生的加工误差和表面缺陷通过精加工得到纠正，最后零件的加工精度和表面质量就可以得到保证。 3.7 工序的集中和分散： 由于该零件是中等批量生产，结构也较简单，零件的尺寸和质量较大，主要表面间的位置精度较高，所以采用了工序集中的原则，如加工内孔Φmm就是采用了工序集中的原则，所以在一次装夹的条件下，很容易保证各加工表面相互位置精度。并减小辅助时间，有利于提高生产率和缩短生产周期。减少设备、，节省车间面积，简化生产计划，提高组织的管理制度，完美的实现六西格玛的标准。 第4章 工艺路线的分析比较 4.1 工艺路线方案的选择： 综合零件的技术加工要求，生产批量类型及现场生产条件等因素以及对质量、生产率和经济性的要求，为了制定合理的工艺路线，就必须对多种可行的工艺方案进行分析比较，使其工艺规程可以能够全面合理的符合质量、生产率和经济性的要求。 4.1.工艺方案路线一： 1 铸造 铸件 2 热处理 时效 3 粗车 粗车外圆Φ97.1两处，法兰盘两内端面。 4 粗车 车端面，粗车外圆Φmm，粗车法兰盘一外端面，调头车外圆Φmm，车法兰盘另一外端面。 5 粗镗 粗镗内孔（两次），精镗内孔（1次），铰孔。 6 半精车 车外圆Φ92.1mm两处，车法兰盘两内端面 7 半精车 车外圆Φmm。车法兰盘一外端面，调头车外圆Φmm。车法兰盘另一外端面。 8 打孔 粗、精珩内孔。 9 精车 精车外圆Φ89.1两处。 10 精车 精车外圆Φmm。车法兰盘一外端面，车锥度；调头，精车外圆Φmm。车法兰盘另一外端面，车锥度。 11 钻、攻 钻、攻两法兰盘端4-M10-7H螺孔 12 钳工 13 检查 4.2.工艺方案路线二： 1 铸造 铸件 2 热处理 时效 3 粗镗 粗镗内孔 4 粗车 粗车外圆Φ97.1mm两处，法兰盘两内端面两处。 5 粗车 粗车外圆Φmm，粗车法兰盘一外端面，调头车外圆Φmm，车法兰盘另一外端面。 6 半精 半精镗内孔 7 半精 半精车外圆外圆Φ92.1两处，法兰盘两内端面两处。 8 半精车 半精车外圆Φmm，粗车法兰盘一外端面，调头车外圆Φmm，车法兰盘另一外端面。 9 精镗 精镗内孔、铰孔 10 精车 精车外圆Φ89.1mm两处，法兰盘两内端面两处。 11 精车 精车外圆mm，粗车法兰盘一外端面，调头车外圆mm，车法兰盘另一外端面。 12 珩孔 粗、精珩内孔 13 钻、攻 钻、攻法兰盘端面4-M10-7H螺孔 14 钳工 15 检查 4.2 工艺路线方案的比较： 本零件中的外圆Φ的尺寸精度和位置精度都较高，内孔的尺寸精度和表面粗糙度就相对的低了一些，所以在选择工艺方案的时候要着重的注意考虑这两表面的加工方法。 在这里就来分析一下这两种工艺方案的区别及有缺点。 4.2.1 加工顺序的不同 4.3 方案对比 方案一 方案二 1 粗加工外圆 粗加工孔 2 粗、精加工孔 粗、精加工外圆 3 精加工外圆 精加工孔 利用上述方案一的加工顺序可以获得较高的外圆尺寸精度和位置精度。而采用方案二的加工顺序可以获得较高的内孔精度，但是位置精度较低。最后我们根据零件图纸的技术要求可以知道外圆的尺寸精度要比内孔的尺寸精度高，所以选择方案一的加工顺序比较合理。 4.2.2 装夹方法不同 利用方案一所用夹具结构简单，制造较准确的夹具配合加工就可以较容易的获得较高的位置精度。 采用方案二的话首先，装夹的误差比较大，工件的位置精度较低。要想获得较高的位置精度，就必须采用精度非常高的夹具来配合加工，这样不仅制造成本非常高，而且加工还非常困难，所以最后综合考虑还是方案一比较合适。 4.2.3 工序的集中和分散 在加工过程中，对孔的加工里面，方案一采用了工序集中的方法，这样可以很好的保证相互位置精度，加工路线紧凑，使用的加工设备少，节省了车间的使用面积，减少劳动力资源及节约成本。 方案二利用了工序分散的方法，这样可以缓解加工人员的压力，加工路线比较简单，但是使用的设备比较多，占生产面积会很大，操作人员会很多，也不利于工厂的经济发展。 最后对比两种方案的优缺点，我们选择方案一的加工路线。对于方案一的加工路线，主要分为三个阶段：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。 第5章 主要工序尺寸的计算 5.1 内孔Φ的尺寸及其公差的计算 它的加工路线安排是：粗镗（两次）、精镗、铰孔、粗珩孔、精珩孔。 （1） 根据工艺方案路线1，设计如下加工余量 表5.1 加工余量设定 精珩余量 0.03mm 粗珩余量 0.07mm 铰孔余量 0.50mm 精镗余量 2.4mm 粗镗余量（两次） 4mm （2） 计算各工序的尺寸 表5.2 各工序尺寸 精珩之后 Φ70mm 粗珩之后 Φ（70-0.03）=Φ69.97mm 铰孔之后 Φ（69.97-0.07）=Φ69.9mm 精镗之后 Φ（69.9-0.50）=Φ69.4mm 粗镗之后 Φ（69.4-2.4）=Φ67mm 毛胚 Φ（67-4）=Φ63mm （3） 确定各工序的公差及上下偏差 （4） 根据工艺方案路线1，设计如下加工公差 表5.3 尺寸公差设定 工序名称 精度 公差 精珩 0.190 Φmm 粗珩 IT7 0.03 Φ 铰孔 IT8 0.04 Φ 精镗 IT9 0.06 Φ 粗镗 IT12 0.4 Φ 毛胚 4 Φ 5.1 对外圆Φ的尺寸及其公差的计算 加工路线：粗车、半精车、精车 （1） 根据《工艺手册》查表得各工序的公称加工余量 精车余量：1.1mm 半精车余量：3mm 粗车余量：5mm （2） 计算各工序尺寸 精车之后：Φ82 半精车之后：Φ83.1mm 粗车之后：Φ86.1mm 毛胚：Φ91.1mm （3） 确定工序尺寸公差及上下偏差 表5.4 上下偏差设定 工序名称 精度 公差 精车 -0.022 Φ 半精车 IT9 -0.06 Φ 粗车 IT11 -0.4 Φ 毛胚 4 Φ 第6章 加工过程中主要工序工时的计算 C620型卧式车床的部分主要技术参数有这些： 床身上工件最大回转直径（主参数）400mm 刀架上最大工件回转直径 210mm 最大棒料直径 400mm 顶尖间最大距离 1900mm 加工螺纹范围（普通螺纹） 1-192（mm） 加工螺纹范围（英制螺纹） 24-2（t/in） 加工螺纹范围（模数螺纹） 0.5-48（mm） 加工螺纹范围（径节螺纹） 96-1 主轴参数：通过最大直径 38mm 孔锥度（莫氏号） 5 正转转速级数 21 正转转速范围（r/min） 12-1200 反转转速级数 12 反转转速范围（r/min） 18-1520 最大行程 100mm 最大回转角 º 主电动机功率 7KW 总功率 7.62KW 外形尺寸：长 3669mm 宽 1513mm 高 1210mm 圆度 0.01mm 由于图纸及资料有偏差，所以以下工时计算有差别。 工序一：粗车外圆Φ97.1两处 （1）机床功率为7kw。根据表面粗糙度的要求。每转进给量量f=0.5mm/z。 （2）粗车外圆的机动时间T机动= = 吃刀深度按2.5mm算， 式中L：工件被切削的长度；f：每转的进给量该工序取f=0.5mm；n：车床主轴转速 n= （3）计算基本工时 所以该工序时间为T机动==1.254min 工序二：粗车外圆Φ两处及法兰盘外端面 （1） 机床功率为7kw。根据表面粗糙度的要求。每转进给量量f=0.5mm/z。 （2）粗车外圆的机动时间T机动= = 吃刀深度按2.5mm算， 式中L：工件被切削的长度；f：每转的进给量该工序取f=0.5mm；n：车床主轴转速 n= （3）计算基本工时 由于是加工左右，所以该工序时间为2T机动=2=2（+）=1.281min 工序三：镗、铰孔 1 粗镗（两次） (1) 确定镗孔Φ69mm的切削用量及基本工时 (2) 所镗孔铸件孔径为Φ63mm，可直接进行镗孔，本工序包括两次粗镗（每次切削用量为2mm），精镗一次切削用量为1.5mm，铰孔一次切削用量为0.5mm。总加工余量6mm。 (3) 根据参考文献[6]第135页表4-25卧式镗床的镗削用量，选取切削深度ap=2mm，切削速度vc=80m/min。 (4) 进给量f=1mm/r，机床主轴转速n===390.47r/min,根据参考文献[6]第178页T68卧式铣镗床的主轴转速，选取n=360r/min。 (5) 则实际的切削速度vc===73.47m/min (6) 机动时间2T==3.5min。 2 精镗 （1）根据参考文献[6]第135页表4-25卧式镗床的镗削用量，选取切削深度ap=1.5mm，切削速度vc=80m/min。 进给量f=1mm/r，机床主轴转速 n===371.93r/min,根据参考文献[6]第178页T68卧式铣镗床的主轴转速，选取n=360r/min。 (3)则实际的切削速度vc==79.9r/min。 (4)机动时间T==1.78min。 工序四：半精车外圆Φ92.1（两处）及法兰盘内端面（两处） （1）机床功率为7kw。根据表面粗糙度的要求。每转进给量量f=0.5mm/z。 （2）半精车外圆的机动时间T机动= = 吃刀深度按2.0mm算， 式中L：工件被切削的长度；f：每转的进给量该工序取f=0.5mm；n：车床主轴转速 n= （3）计算基本工时 所以该工序时间为T机动==1.03min 工序五：半精车外圆Φ（两处）及法兰盘外端面（两处） （1）机床功率为7kw。根据表面粗糙度的要求。每转进给量量f=0.5mm/z。 （2）粗车外圆的机动时间T机动= = 吃刀深度按2.0mm算， 式中L：工件被切削的长度；f：每转的进给量该工序取f=0.5mm；n：车床主轴转速 n= （3）计算基本工时 由于是加工左右，所以该工序时间为2T机动=2=2（+）=1.577min。 工序六：珩磨 （1） 粗珩Φ： 工作台运行速度8m/min。 工时计算： L为被加工工件的长度。 Kd为直径系数，d<16 Kd=1.0：d>16，Kd=1.2。 所以粗珩工时为：=7.735min。 （2） 精珩Φ： 工作台运行速度8m/min。 工时计算： L为被加工工件的长度。 Kd为直径系数，d<16 Kd=1.0：d>16，Kd=1.2。 所以粗珩工时为：=9.28min。 工序七：精车Φ外圆（两处） （1）机床功率为7kw。根据表面粗糙度的要求。每转进给量量f=0.5mm/z。 （2）精车外圆的机动时间T机动= = 吃刀深度按2.0mm算， 式中L：工件被切削的长度；f：每转的进给量该工序取f=0.5mm；n：车床主轴转速 n= （3）计算基本工时 所以该工序时间为T机动==0.923min 工序八：精车Φ外圆（两处）及法兰盘外端面（两处） （1）机床功率为7kw。根据表面粗糙度的要求。每转进给量量f=0.5mm/z。 （2）精车外圆的机动时间T机动= = 吃刀深度按2.0mm算， 式中L：工件被切削的长度；f：每转的进给量该工序取f=0.5mm；n：车床主轴转速 n= （3）计算基本工时 由于是加工左右，所以该工序时间为2T机动=2=2（+）=2.13min。 第7章 重点工序的分析 7.1 半精车外圆Φ工序图： 图7-1半精车外圆Φ 本工序为半精车加工阶段。 （1） 需要保证的技术要求： 外圆Φ的尺寸精度为IT9，对法兰盘外端面的垂直度为0.05，对内孔的圆跳动度为0.01，表面粗糙度为Ra3.2。 法兰盘外端面的尺寸精度为自由公差，对外圆Φ的垂直度为0.05，它的表面粗糙度为Ra3.2。 （2） 工序的内容： 本工序分为两个部分完成，第一步是先用夹具加紧一段，托起一端，车削外圆和法兰盘外端面。第二部是调头，继续加紧另一端，托起一端车削外圆和法兰盘外端面。 （3） 定位夹紧： 由于本零件是属于长套筒类零件，它的径向刚度很差，所以我们呢要选用专用夹具和一个中心V形托架。采用一夹一托的方式，将加紧和定位的部位选在已经粗加工过后的，刚性较好的Φ88外圆上，这样就可以较好的保证尺寸精度，圆跳动度以及垂直度的要求。 7.2 钻孔、攻丝工序图： 图7-2钻孔、攻丝 从该工序图中可以看出，本工序是对法兰盘端面的4个螺纹孔的加工。分为了两个部分进行的。第一部分是先钻孔，然后攻丝。刀具选用的是Φ8.5的钻头丝锥机用 本工序对于钻孔的要求比较高，所以他直接关系到该零件与液压部件相联接的位置关系。因此这里需要设计一套钻用的钻具来保证钻孔的精度。钻具通过外圆Φ、法兰盘定位，采用压板式钻模，在Φ88（两处）设置了两个V型块并在法兰盘那侧面设有两移动的支承，这样就能很好的保证定位的准确性以及加工的质量，保证加工的精度，提高生产率。 7.3 最终检验工序图： 图7-3 最终检验 这就是最后一道工序的工序图。通过分析该图的技术要求，再根据工艺规程的路线，就可以进行中批量的生产任务（每年5000件左右）。 第8章 制造技术的重要性 随着现代科学技术的发展，以前传统的机械加工行业将要面临着巨大的生存挑战（主要是对于小批量生产的小企业、小作坊等），因为随着科技的快速进步，各种技术也跟着更新换代，使产品的市场占用时间大大的缩短，就像现在的手机一样，过几个月就会出一个新产品，这种速度是非常惊人的。现在的制造行业也在进行着快速的变更期。与之而来的是各种各样的先进技术，不再是以前那样的纯粹的机械和电气了，大多都是是机械电气一起运用，当然，这只是最简单的搭配，还有什么PLC、传感技术、热成像技术、单片机、Opiz编码技术等等很多以前都没听过的高端技术。 当然在这里面还是存在着大量的机械原理在里面，对于现在的市场，机械制造业就是一股潜在的巨大力量，随着人们的生活水平的提高，对各种物质的要求越来越高，这就激发了产品背后的各种制造企业。为此他们加大了对于产品生产过程的质量有了很大的要求，在这样多的企业竞争中，自然而然的就会回到最原始生存法则来，优胜劣汰，适者生存，而其他的就会被遗忘，留下的才会是人们想要的东西。 现在的制造技术离不开计算机的帮忙，就是因为计算机的出现，才使得生产率的提高，减轻了生产者的压力，最重要的是促进了制造行业的蓬勃发展，不止是制造业离不开计算机。人们的生活就已经离不开网络了，它给了我们很多的帮助，我们可以看电影、打游戏、和别人聊天、查找我们想要的资料等等。所以计算机的重要性是毋庸质疑的，现在的人们开始在考虑怎么样快速的缩短一件产品的生产周期，就是当一件产品的设计理念刚出来的时候，随之它的加工方案，会出现的加工问题以及怎样去有效的更改等这些信息会考虑到，这样做的话可以很好的有效合理的安排产品的工艺路线，大大减少了生产过程中带来的种种问题。但这项技术的关键在于多种技术的综合运用，必须把计算机辅助设计、计算机辅助制造、辅助检测、六西格玛的先进管理制度综合起来，打破以往的传统观念，引进当代制造新技术是非常有必要的。 未来的制造技术的发展方向会越来越微观，就像我们学习物理一样，先了解宏观事物，慢慢一步一步的去研究，最后在理解事物的本质，所以这个方向是确定的，就像一块瑞士手表一样，它的内部结构精细的让人们不敢相信，这就是机械技术的进步，未来会进行对于分子、原子、质子等微小粒子的操纵技术。也会挑战各种极限条件下的制造加工，虽然现在还只是一种设想，但我相信有一天人们会做到的，也许会达到更高的一个水准，因为不管在什么时候制造业一直都是与人们息息相关的。 结论 本次WP-13液压缸筒的工艺设计重点在于内圆与外圆之间的相对位置精度、同轴度以及内圆的表面精度的保证。又由于该液压缸筒属于长套筒类零件，所以轴向的强度保证也是工艺规程制定的时候考虑的重点。 这次的液压筒工艺设计最难的是要综合的编写整个工艺过程，要考虑的东西非常多，知道本该课题的背景以及相关的知识。首先了解WP-13液压缸各方面的知识，知道它的工作原理，它有什么优缺点，在制造过程中有哪些问题还没很好的解决。 本课题的关键是工艺设计，这里包含了工艺路线的确定及选择，毛胚的选取方式，工序的集中和分散，基准的选取，尺寸精度的保证等等，有了这些每一步的工作保证，那么该成品就已经成功了一大半。液压缸筒的工艺设计说难也不难，但是要非常高质量的解决所有加工中遇到的问题却非常困难。对于不同生产类型选择不同的加工方案，可以根据自身的加工能力减少损失。长套筒类液压缸的制造还是很麻烦，因为轴向的刚度相对较差，因此在加工过程中经常重点考虑，会使用过多的夹具辅助加工。关于每道工序的工时计算，因为不同的生产车间不一样，所以只能按一般标准来考虑。 最后，论文还是有很多的不足之处，在编写方面不是很严谨，容易忽视一些问题，自己查找的资料不是很到位，所以这是最大的问题，以后要继续提高自己的不足之处。 致谢 转眼间,半学期过去了,这段时间是大学期间最悠闲也是最累的时期。在编写论文的这段时间里,经历过苦闷，孤独也遇到过难题和各种各样的困难。尤其是在写论文的时候，有太多的问题了，又因为我在外实习没有办法经常去学校找老师解答，所以一直进度很慢，但是幸好有孙老师的帮助解决困难，虽然只是QQ交流，对我来说也是一种非常大的帮助，在关键时刻给我们点明论文的方向。毕业论文是非常麻烦的一份工程，不仅需要你在校学习的专业知识，还需要其他的社会技能及其他的一些知识。例如常用的办公软件、其他与论文有关的三维软件等等。通过这次的论文编写，让我自己得到了很大的提高，不仅在专业知识方面，而且在为人处事方面也得到了巨大的提高，在这里我除了非常感谢孙未老师的细心帮助外，还感谢我们原寝室的同学的帮助，由于我在校外实习，所以有很多学校方面的事情无法及时处理，是他们的帮忙才能使我在单位安心的实习和在校外做毕业设计，所以可以这么说论文的完成有他们很大的一份功劳在里面，当然孙老师的帮助非常的重要。论文终于结束了，我的大学生活也要结束了，在这里祝愿我的朋友们进入社会一路顺风，也祝愿孙老师和其他的本系老师们身体健康，万事如意，谢谢！ 参考文献 [1] 刘登平.机械制造工艺及机床夹具设计[M].北京：北京理工大学出版社,2008年. [2] 孙恒,葛文杰,陈作模.机械原理[M].7版.北京：高等教育出版社,2010年. [3] 杨可桢,程光蕴.机械设计[M].北京：高等教育出版社,2006年. [4] 哈尔滨工业大学理论力学教研室编.理论力学[M].北京：高等教育出版社,2009年. [5] 聂毓琴、孟广伟.材料力学[M].北京：机械工业出版社,2009年. [6] 袁长良.机械制造工艺装备设计手册[M].北京：中国铁道出版社,1992. [7] 王启平.机械制造工艺学[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2008年. [8] 黄河.机械加工工艺规程的设计[J].新疆有色金属.2010,33（5）. [9] 赵志勇,王丽杰.编制机械加工工艺规程应考虑的几个问题[J].农机使用及维修.2002. [10] 汪万清.工艺尺寸链的相关性及其应用[J].四川工业学院.1996,15（4）：62-68. [11] 杨丽娜.涡轮叶片精铸模具工艺规程[D].西北工业大学硕士学位论文.2006. [12] 殷红峰.谐波减速器零件成组工艺规程设计[D].天津机械工程学院硕士学位论文.2013. [13] ZONE-CHING LIN,JEN-CHING HUANG.The application of neural networks in fixture planning by pattern classification [J].Journal of intelligent Manufacturing,1997(8) :307-322. [14] Choice J.C.,Kim C.,Choice.Y Integrated design and CAPP system of deep drawing or blanking products[J].IntemationalJoumalofAdvnacedMnauacfutringTeehnolo.gy2000,16(11):803一813. [15].PA.van,J.S.M.Veg.New.Functionality of compute -raided Cone Design: The Displacement Feature[J].Design Studies.1998.1,19(l):81一102. 27