吊车支架液压活塞杆加工工艺

设计任务书设计题目：吊车支架液压活塞杆加工工艺设计要求：1.编制零件制造工艺规程；2.设计一套焊接夹具。绘制夹具装配图及非标准件零件图；3.写出毕业设计论文：要论述方案选定、参数选择、计算过程等。进度要求：第一周：分析课题要求确定毕业设计题目；第二周：查找设计题目相关的资料；第三周：初步拟定设计题目的草稿；第四周：对草稿进行审定和检查；第五周：进行电子稿的制作；第六周：完成电子稿并对电子稿进行初步排版；第七周：交初稿待老师检查并做最后完善；第八周：交毕业设计并进行答辩。 指导教师（签名）： 摘 要本文从零件的分析，工艺规格设计，及加工过程中专用夹具的设计三个方面，阐述了组焊件活塞杆的工艺制造的全过程，尤其在工艺规程设计中，我们运用已掌握的机械制造理论及计算公式，确定了毛坯的制造形式，选择了基面，制定了工艺路线，确定了机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最后确定了切削用量及基本工时。在实际生产中，由于零件的结构形状、几何精度、技术条件和生产批量等要求不同，一个零件往往要经过一定的加工过程才能将其由图样变成成品零件。因此，机械加工工艺人员必须从工厂现有的生产条件和零件的生产批量出发，根据具体情况，在保证加工质量、提高生产效率和降低生产成本的前提下，对零件上的各加工表面选择适宜的加工方法，合理地安排加工顺序，科学地拟定加工工艺过程，才能获得合格的机械零件。作为机电一体化专业的学生，通过这次毕业设计，使我们初步尝试了零件制造工艺设计的全过程，为我们以后走上工作岗位打下了一个很好基础。关键词：活塞杆，工艺路线，加工余量，工序尺寸，切削用量，基本工时目 录前言11 零件的分析21.1零件的作用21.2零件分析22 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式32.2基面的选择32.3制订工艺路线32.4确定各工序参数43 机械加工工艺过程综合卡片154 焊接夹具设计174.1设计原因174.2焊接夹具的设计原理174.3所采用的定位基准184.4焊接夹具各部分参数的计算和选取原则18结论23致谢24参考文献25前 言毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及专业课之后进行的。它是一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所掌握的基础理论课，技术理论知识和基本技能来分析和解决工程技术问题的能力，使我们建立正确的工程设计思想。通过毕业设计我们把理论与实践相结合，初步学会了如何编写技术文件、正确使用技术资料手册及相关的工具书，培养了我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，进一步巩固和提高自己所掌握的基础知识、基本理论和基本技能，提高自己的设计、计算、制图以及计算机绘图的能力。从一名学生向一名工程技术人员转变的过渡过程。本次设计的题目为活塞杆零件制造工艺规程的制订，是理论性、应用性、实践性、综合性的设计过程。本设计得到魏老师的悉心指导，并提出了许多宝贵意见和建议，在此深表谢意。由于实践经验不足，设计能力有限，设计中错误难免，敬请批评、指正。1 零件的分析图1.1 组焊件活塞杆1.1零件的作用本零件如图1.1所示是吊车的支撑架的活塞杆，主要是起到支撑作用。因此，该零件的质量及精度在供用中是非常重要的，必须制作出详细的工艺规程以确保零件的质量。1.2零件分析该零件是一个组焊件，技术条件要求：组焊后加工，热处理调质达到HB255285。表面粗糙度最高达到Ra0.4µm，最低达到Ra6.3µm，尺寸公差较小，另外有两处形状公差和叁处位置公差要求，这就需要经过粗加工、半精加工、精加工过程，甚至要用抛光法才能达到设计要求。本零件用于大批量生产，由于工序比较多，技术要求比较高，工件长度为1097，加工长度较长等，根据主产公司现有设备，采用普通机床加工，这都将影响生产效率。为了提高生产效率，并能保证加工质量，只有合理的选择机床、刀具、基准、工艺路线及采用必要的工艺装置等，才能达到生产要求。2 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式组焊件活塞杆零件的材料为45号钢，因为是液压用的活塞杆，在工作中杆头主要承受轴向载荷，杆体主要承受径向载荷，故均应采用圆钢毛坯。 2.2基面的选择设计基准：该零件图选择圆柱中心轴线为径向设计基准。以工件42右端面作为工件的轴向设计基准。定位基准：本工件是以顶尖孔作为基准，来保证各外圆的同轴度，并以杆件的左端面作为保证加工长度的定位基准。测量基准：通常测量基准应选与工序基准相同，但由于测量基准需要是实际的表面，而工序基准可能是抽象的点、线，因此两者可能不相同。本工件是以右端面作为长度的测量基准。装配基准：装配时用来确定零件或部件在机器上位置的表面。本工件以90f8的外表面作为装配基准。2.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。杆头的加工工序如下：工序一：选择标准钢管外径为76、内径为44的毛坯，在下料机上取150长。工序二：在CA6140x1500车床上车端面，保证总长为1 45 。工序三：检验。杆体的加工工序如下：工序一：选择95的圆钢，在下料机上取1080长。工序二：选用W200H落地式镗铣床铣工件一端面打中心孔A3，保证总长1076。工序三：在CA6140x1500车床上利用四爪单动卡盘，一夹一顶进行车削工件粗车小头尺寸留余量55.5。工序四：在XD6132型万能立式升降台铣床上铣工件大端面的R38圆弧 深为12，注意分中，在两侧倒角6x45°。组焊件的加工工序如下：工序一：钳工：将焊接件备齐，并清洗干净，用自制夹具按焊接图装配并点焊牢固。工序二：焊接：按图焊成。在焊接过程中，焊接速度不应过快或过慢，应以焊缝的外观与内在质量均达到要求为适宜。要保证焊接后不得有任何缺陷。工序三：按图检验。工序四：热处理：硬度为HB255285。工序五：在车床上精车90f8，50g8以及退刀槽等，并保证各个尺寸公差达到要求，同时保证各形位公差。工序六：铣杆头保证长度尺寸140，并保证两边对称度在0.1范围内。工序七：镗50 孔（找正活塞杆外圆），镗51孔及铣2X45，保证形位公差。工序八：在外圆磨床MG1432A上磨外圆90成90。工序九：电镀90单边镀铬0.05，并抛光，保证尺寸90f8。工序十：磨外圆50g8适图纸要求。工序十一：按图检验。 2.4确定各工序参数杆头的加工工序：工序一：选择标准钢管外径为76、内径为44，在下料机上取150长。确定毛坯长度尺寸：取粗车加工余量为3。取精车加工余量为2。取精铣加工余量为2。所以，圆钢尺寸长度为：140 +3 +2 + 2 = 147， 取为：150。工序二: 在CA6140x1500车床上车端面，保证总长为1 45 。选用45°YT硬质合车刀车端面，依金属机械加工工艺手册可查得：切削深度 ap取2，进给量f取0.2/r，切削速度V取151m/min，车床转速S取800 r/mim。工序三：检验 利用精度为0.2的长度卡尺检验总长是否合格。杆体的加工工序：工序一：选择毛坯95圆钢，在下料机上取1080长。1、确定毛坯的外圆尺寸：各工序加工余量：粗车： 1.5 精车： 1.0精磨：0.03 粗磨：0.3 总余量：3。各工序工序尺寸：粗车前：90.43 + 1.5 =91.93精车前：90.33 + 0.1 = 90.43粗磨前：90.03 + 0.3 = 90.33精磨前：90 + 0.03 = 90.03 取为95。2、确定毛坯长度尺寸：取粗车Ra6.3µm端面加工余量为4取精车Ra6.3µm端面加工余量为1.5取粗车Ra3.2µm端面加工余量为2取精车Ra3.2µm端面加工余量为0.6所以：毛坯尺寸长度Lm为：1071 + 2.6 + 5.5 1080 坯体积：Vm = d2xLm/4 =x922x1080x10-3/4=7175.8 坯重量：Gm = Vm x = 7.85 x 10-3x7175.8 = 56.3kg3、选择下料方法和下料工具：弓锯床下料：切口宽度查表取为4.5。切口损耗：Gq = Lqd2/4 = 4.5 X X902 X 7.85 X 10-6/4 = 0.2247每个零件分摊的残料量：Gc = 10·d2/4n 其中：（n 为每根棒料的切件数，Gc 为残料长度） 零件材料消耗总耗 ：N = Gc + Gq + Gc工序二：如图2.1所示，选用万能卧式镗铣床铣工件一端面打中心孔A3并保证总长1076。 图2.1 在镗铣床上铣端面示意图1、水平放置工件，利用镗床夹具合理的定位工件，并找正工件中心，选用硬质合金端铣刀，铣单一端面。可根据加工精度经济合理要求，选用机夹-焊接式中的外刃磨刀具。它不仅刃磨方便，并且能保证径向跳动量和端面跳动量合格。铣削速度V：V = d0n0/1000(m/s) (d0 铣刀直径 ,n0 铣刀转速r/s) 取d0 = 80 n0 = 380r/s所以，V = d0n0/1000 = x80x380/1000 = 95.5m/s 进给量：（可用进给速度Vf表示） Vf = f x n0 = af x z x n0(/min)其中：（af :每齿进给量 f：每转进给量 z：铣刀刀齿数目） 取 af = 0.25 z = 10 n0 = 380r/s 所以：Vf = 0.25 x 10 x 380 = 950/min被吃刀量ap：一次可取ap = 1.5铣削总数为42、在铣过的端面打中心孔，镗床转速可取8001600r/m。工序三：如图2.2所示，在CA6140x1500车床上利用四爪单动卡盘，一夹一顶进行车削工件粗车小头尺寸留余量55.5。 图2.2 在车床上粗加工55外圆示意1、刀具选择依金属机械加工工艺手册中的“切削用量”可知：表2.1 刀具选择工件材料刀具材料主偏角Kr副偏角Kr1系数Cv45号钢YT1290°10°3/3表2.2 硬质合金刀具r（前）a（后）12°15°粗 8°精 12°表2.3 粗车外圆进给量刀杆直径（)工件直径（）切削深度ap()进给量f(/r)25 X259580.50.72、切削速度和进给量的计算切削速度Vc: = dn/1000 = dn/318 (m/s) 其中：d为工件旋转直径(mm) n为工件或刀具转速（r/mim)取 n =280r/m 可得Vc = dn/318 = 95 X 280 /318 83.64(m/s)进给量