油缸总成—油缸体机械加工.doc

课程设计

题 目 油缸总成—油缸体机械加工
工艺规程设计
学 院 机 械 工 程 学 院
专 业 机 械 设 计 与 制 造
姓 名 汪 涛
学 号 201010130205
指导教师 曹 晓 峰

二O 一二 年 十一 月 三 日
课程设计任务书

学院 机械工程学院 专业 机械设计与制造
姓名 汪 涛 学号 201010130205
设计题目： 油缸总成—油缸体机械加工工艺规程设计

一、课程设计的内容
绘制零件图
绘制零件毛胚图
零件机械加工工艺规程设计
课程设计说明书

二、课程设计的要求与数据
1.零件图
2.课程设计指导书
3.年产量：1000件/年

三、课程设计应完成的工作
绘制零件图 一张
绘制零件毛胚图 一张
零件机械加工工艺文件 一套
（填写工艺卡片要求是：内容完整，层次清楚，语言精练，字迹清晰；工艺卡片包含：机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，并绘制工序图）
课程设计说明书（按要求编写） 一套

19
机械工程学院
四、课程设计进程安排
序 号
设计各阶段名称
日 期
1
领取设计任务书、熟悉资料、借阅设计资料
2
2
分析加工零件的结构工艺性，确定工艺原则；选择零件毛坯
4
3
选择零件加工的定位基准，初拟零件主要加工表面的加工方法，确定最优加工方法；热处理工序、检验工序和辅助工序的安排
6-8
4
分析和论证主要工序和关键工序的质量和生产率；确定各表面的加工顺序，拟定一个完整、合理、先进的加工工艺路线
6
5
选择各工序加工设备、工艺装备
4
6
确定工序加工余量；计算工序尺寸和工序公差
6
7
填写工艺文件：机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片
4
8
编写设计说明书
8
9
准备答辩和答辩
2

五、参考资料及文献查询方向、范围

设计开始日期 2012年09月11日 指导教师： 曹 晓 峰

设计完成日期 20 年 月 日 系 主 任：

院 长：

目录
序 言 5
一：油缸零件图 6
二：油缸的结构和工艺分析 7
1：油缸零件的结构形状 7
2：明确油缸的装配位置和作用 8
3:确定油缸的重要加工关键表面 9
三：确定生产类型 10
1.计算油缸的生产纲领 10
2.确定油缸的生产类型及工艺特征 11
四．确定油缸的毛坯类型及其制造方法 11
1.选择油缸毛坯类型 11
2.绘制油缸毛坯简图 11
五：选择定位基准和加工装备 13
1. 选择油缸的粗基准和夹紧方案 13
2. 选择加工装备 13
六：拟定油缸机械加工工艺路线 13
1. 确定各表面的加工方法 13
2. 初步拟定传动轴机械加工工艺路线 14
七：加工工序设计 16
1. 确定各工序加工余量及工序尺寸 16
2. 计算工时定额 17
总结 18
参考文献 19

序 言
机械制造工艺学课程设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。
就个人而言，我希望能通过这次课程设计巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力，对自己未来的将从事的学习及工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，为自己今后更好的工作，为社会创造更多的价值打下一个良好的坚实基础。
由于个人能力有限，设计中会有许多问题，恳请各位老师给予指教。
一：油缸零件图
产品装配示意图

二：油缸的结构和工艺分析
1：油缸零件的结构形状

零件图采用了主视图和局部放大图表达其形状结构。从主视图可以看出，主体由三段不同直径的回转体组成，有活塞孔、螺纹孔、倒角、圆角等结构，由此可想象出油缸的结构形状。

2：明确油缸的装配位置和作用

由产品装配图可知，油缸起支撑、导向的用。φ125H7内孔（活塞孔）用于安装活塞，两φ180f7起支撑作用，两用于安装密封圈，φ192台阶起定位作用，两端面6-M16均布起连接作用。

3:确定油缸的重要加工关键表面

1. φ125H7内孔（活塞孔）具有较高的尺寸精度（IT7）和形状精度（直线度为0.04、圆度为0.04、平行度为0.04）要求，表面粗糙度值为Ra0.4要求也较高；两φ180f7外表面尺寸精度和形状精度（同轴度为0.03）要求也高，表面粗糙度值为Ra0.4，φ179外表面尺寸精度和表面粗糙度要求不高，φ192台阶的尺寸精度和表面粗糙度值为Ra6.3要求不高。两端面6-M16均布的位置精度0.02要求较高。
2.支撑面的（宽度）尺寸精度（50）要求不高。台阶（宽度）尺寸精度22
要求中等，形状精度（垂直精度为0.02）和表面粗糙度值为0.4要求较高。两端面6-M16均布的螺纹孔的深度（40）要求不高。用于安装密封圈的（宽度）尺寸精度（2）要求较低，倒角30度（1.5）要求较高。
3. 其余表面，尺寸及表面精度都要求比较低，均为次要加工表面。

油缸的加工关键表面：
名称
结构
关键加工表面
φ125H7、φ180f7φ192台阶及端面
次要加工表面
其余表面

三：确定生产类型
1.计算油缸的生产纲领
根据任务书已知：
（1）产品的生产纲领Q＝1000台/年；
（2）每台产品中油缸的数量n＝1件/台；
（3）油缸的备品百分率a＝5%；
（4）油缸的废品百分率b＝0.5%；
油缸的生产纲领计算如下：
N＝Qn（1＋a）（1＋b）
＝1000×1（1＋5%）（1＋0.5%）
＝1005 件/年

2.确定油缸的生产类型及工艺特征
油缸属于中型机械类零件。根据生产纲领（1005件/年）及零件类型（中型机械），有表1-3可查出，油缸的生产类型为大批生产。
四．确定油缸的毛坯类型及其制造方法
1.选择油缸毛坯类型
根据油缸的制造材料（45无缝钢管）
2.绘制油缸毛坯简图
1）确定油缸毛坯的余量

Φ200×Φ110×535mm

2）绘制传动轴毛坯简图
步骤
图例
（1）用双点划线画出油缸的主视图。只画主要结构，次要细节简化不画，非毛坯制造的孔不画。

（2）将加工总余量按尺寸用粗实线画在加工表面上。

（3）标注毛坯的主要尺寸。

五：选择定位基准和加工装备
1. 选择油缸的粗基准和夹紧方案
选择毛坯Ф200外圆作为粗基准，能方便地加工两端面和外圆，可以尽快获得精基准，如图所示。

2. 选择加工装备
油缸的工艺特性，加工设备采用专用机床，即普通车床、镗床、万能磨床、滚压机。工艺装备采用通用夹具（三爪卡盘及顶尖）和机心夹头、通用刀具（标准车刀、镗刀、砂轮等）、通用量具（游标卡尺、外径千分尺等

六：拟定油缸机械加工工艺路线
1. 确定各表面的加工方法

加工表面
精度要求
表面粗糙度Ra/um
加工方案
φ192外圆及圆角
0.02

6.3

粗车→半精车

φ180f7外圆及倒角
0.02
f7
0.4

粗车→半精车→精车→粗磨→精磨
φ179外圆
φ179
6.3
粗车→半精车
φ192台阶端面

0.4
粗磨→半精磨→精磨

φ125H7内孔及倒角
0.04
0.04
0.04
H7
0.4
粗镗→半精镗→精镗→珩磨→滚压
两端面6-M16均布
φ0.02

钻孔→铰孔→攻螺纹

2. 初步拟定传动轴机械加工工艺路线
1）划分加工阶段
油缸主要表面的加工可划分为粗加工、半精加工、精加工三个阶段。
2）安排加工顺序
根据机械加工的安排原则，先安排基准和主要表面的粗加工，然后再安排基准和主要表面的精加工。
3）初步拟定工艺路线
初步拟定两个机械加工工艺路线方案。
油缸为大批生产，应优先考虑确保达到尺寸和位置精度要求。

传动轴机械加工工艺路线方案一

工序号
工序名称
工　序　内　容
定位基准
加工设备
1
备料
45无缝钢管，Φ200×Φ110×535mm

2
粗车
粗车Ф180mm、Ф192mm外圆车圆
毛坯Ф200外圆
车床
3
半精车
半精车Ф179mm、Ф180mm和Ф192mm外圆及槽、倒角
外圆表面
车床
4
精车
精车Ф180mm和Ф192mm外圆及车端面、槽、倒角
外圆表面
车床
5
钳工
钻6-M16均布的螺纹孔，调头钻6-M16均布的螺纹孔
端面
钻床
6
钳工
攻6-M16均布的螺纹，调头攻6-M16均布的螺纹
端面
钻床
7
粗镗
粗镗Ф125mm和Ф132mm的内孔及倒角
外圆表面
镗床
8
半精镗
半精镗Ф125mm和Ф132mm的内孔及倒角
外圆表面
镗床
9
精镗
精镗Ф125mm和Ф132mm的内孔及倒角
外圆表面
镗床
10
珩磨
珩磨Ф125mm的内孔
外圆表面
磨床
11
粗磨
粗磨Ф180mm和Ф192mm的台阶一端面
内孔表面
磨床
12
半精磨
粗磨Ф180mm和Ф192mm的台阶一端面
内孔表面
磨床
13
精磨
粗磨Ф180mm和Ф192mm的台阶一端面
内孔表面
磨床
14
滚压孔
滚压Ф125mm的内孔
外圆表面
滚压机
15
终检
按图样技术要求全部检验

七：加工工序设计
1. 确定各工序加工余量及工序尺寸
油缸的加工过程、各工序尺寸及其公差、毛坯尺寸下表所示。

工序
外圆尺寸及公差
加工余量
端面（长度）尺寸
加工余量
外圆精磨

Ф180f7

0.2
45
50
22

0.2
外圆半精磨

Ф180.4

0.4
45
50
22.2

0.4
外圆粗磨

Ф181.2
0.7
45
50
22.6

0.8
精车
Ф182.6
φ192

1

23.4

1.6
半精车
Ф179
Ф184.6
φ194

1.3
46.6
51.6
25

2
粗车
Ф187.2
φ196.6
6.4
1.7
25

毛坯
200

工序
内孔尺寸及公差
加工余量
端面（长度）尺寸
加工余量
滚压
φ125H7
0.03

内孔珩磨
φ124.94
0.09

精镗内孔
φ124.76
φ132
0.6
2
0.2
半精镗内孔
φ123.56
φ130.8
1.5
1.8
0.5

粗镗内孔
φ120.56
φ127.8
5.28
1.3

毛坯
φ110

2. 计算工时定额
因油缸为大批生产，可以采用经验估算法计算各工序的工时定额。主要利用经过实践而积累的统计数据及进行部分计算来确定，计算结果见下表。在实际生产中，工时定额应实际需要不断修正。

工序号
工序名称
工序工时（分）
工序号
工序名称
工序工时（分）
2
粗车
80
9
精镗
100
3
半精车
60
10
珩磨
90
4
精车
60
11
粗磨
90
5
钻孔
30
12
半精磨
60
6
攻螺纹
30
13
精磨
60
7
粗镗
120
14
滚压
80
8
半精镗
100
合计

960

总结

机械制造工艺学课程设计是我们机械类专业学生一次较全面的机械设计训练，是机械夹具和机械制造工艺学基础课程重要的综合性与实践性环节。
通过这次机械制造工艺学课程的设计，综合运用了机械制造工艺学课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展；而且学习机械制造工艺设计的一般方法，掌握通用机械夹具、专用夹具和各种机床的加工；同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。
本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际加工的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及多方面的内容，并进行机械制造工艺学基本技能的训练，通过设计计算、认证、画图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理等提高了我对机械制造工艺步骤、选用机床和加工参数选用等方面的认识和应用能力。
总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。

参考文献

机械加工工艺手册………………………………………………………………李洪

机械制造工艺学………………………………………………………………邓修本

机械制图………………………………………………………………………..杨玉萍