多用磨床课程设计说明书.docx
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多用磨床课程设计说明书
机械制造工艺学课程设计
说明书
课题:
多用磨床油缸筒课程设计
学生姓名：
专业：
机械制造及自动化
学号：
班级：
指导教师：
机械工程学院
2011年12月28日
目 录
1零件的作用………………………………2
2.零件的技术及工艺分析……………2
3.毛坯的确定…………………3
4.拟定加工工艺路线………………………3
5.机床设备及工艺设备的选择……………6
6.加工余量工序尺寸和公差确定………………………7
7.切屑用量计算……………………………9
8.编写工艺文件………………………………11
9.参考文献…………………………………………………11
10.设计总结…………………………………………………11
1.零件的作用
多用磨床油缸筒零件是液压缸部件之一，为执行元件，将油液的压力能转换为机械能；油缸筒中为压力油，推动活塞在油缸筒中相对运动，以执行特定的动作。
2.零件的技术及工艺分析
多用磨床油缸筒零件图
该油缸筒为薄壁筒形零件，外形对称，5个外圆台阶，2个矩形台阶；矩形台阶分别有4个螺纹孔，油缸筒以螺栓连接的形式进行安装，矩形端面为主要安装面，承受螺母螺栓的挤压，有一定的尺寸位置及形状精度要求；内孔为工作面，承受压力油，活塞与内孔有相对运动。
故要求较好的耐磨性、耐腐蚀性及一定的导向性。
重要表面：
内孔为φ42H11，Ra3.2，圆度为0.015；端面外圆表面Ⅰ号为φ54h6，Ra3.2，端面Ra3.2；矩形表面Ⅱ号为72x66，螺纹孔8xM6-6H；台阶外圆表面Ⅲ为φ57±0.015，Ra3.2。
外圆面Ⅰ与内孔为重要工作表面，要求同轴度为φ0.04；矩形台阶端面Ⅳ号与内孔中心轴的垂直度为0.03。
毛坯铸造成阶梯圆柱，带有内孔，可减少切削加工工作量，如图
毛坯
3.毛坯的确定
该零件为液压元件，有一定的冲击和振动，与活塞有相对运动。
要求有一定强度和刚度、耐磨性及较好的密封性。
毛坯材料宜选灰铸铁，牌号HT200,塑性低，抗压强度较高，铸造性能和减震性能好。
毛坯为形状不复杂的中等尺寸铸件，生产类型为单件小批生产，宜选金属型铸造。
金属型铸造铸件的精度和表面质量较高；在大批量生产中“一型多铸”的特点，便于实现机械化和自动化生产，可大大提高生产效率。
4.拟定机械加工工艺路线
（1）选择定位基准面
方案1
序号
工序名称
定位基准
1
铸造（带有铸孔）
2
退火
3
（1）粗车φ54端面和φ100外端面
（2）粗车一端外圆φ54、φ57外及φ56
φ56外圆
（1）调头，粗车φ54端面
（2）粗车一端外圆φ54、φ57及φ56
φ56外圆（已粗车加工部分）、跟刀架
（1）粗车φ100外端面，使与另一头φ100外端面距571，及粗车另一头φ100的内端面
（2）调头，粗车φ100的内端
φ54外圆、一孔口圆锥销
4
φ54端面找正划孔加工线
2xφ54外圆
粗镗内孔
半精镗内孔
5
时效处理
6
（1）半精车、精车φ100外端面
（2）半精车一端外圆φ54、φ57，车退刀槽
（3）精车φ57外圆
内孔（圆锥销）、跟刀架
（1）调头，半精车、精车φ100外端面，使与另一φ100外端面距568，
（2）半精车外圆φ54、φ57，车退刀槽
（3）精车φ57外圆
（4）半精车另一φ100的内端面，使与其外端面距20
内孔（圆锥销）、跟刀架
调头，半精车另一头φ100的内端面，使与其外端面距20
内孔（圆锥销）
切断、粗车、半精车φ54外圆外端面，使与φ100外端面距6，倒角
φ57外圆（靠近段）
调头，切断、粗车、半精车φ54外圆外端面，使与φ100外端面距6，倒角
φ57外圆（靠近段）
7
粗铣出矩形台阶及倒圆角
φ57外圆
调头粗铣出另一头矩形台阶及倒圆角
8
钻孔、铰孔、攻螺纹
φ57外圆
9
去毛刺
10
表面淬火（内孔表面及矩形台阶端面、螺纹孔）
11
粗磨2xφ54h6外圆
内孔（两孔口圆锥销）
精磨2xφ54h6外圆
粗磨、精磨内孔
2xφ57外圆
12
研磨内孔
2xφ57外圆
方案2
序号
工序名称
定位基准
1
铸造（带有铸孔、方台）
2
退火
3
（1）平一端面
（2）粗车一端φ54
（3）粗车一端φ57
（4）粗车φ56
（5）车退刀槽
（6）在φ54端面找正划加工孔线，粗镗内孔（镗通）
φ56外圆
4
（1）调头平端面，粗车一端φ54
（2）粗车φ57
（3）粗车φ56
（4）车退刀槽
φ56外圆（已车加工）
5
时效处理
6
（1）半精车端面
（2）半精车、精车一端φ54
（3）半精车、精车一端φ57及孔口一端倒角
（4）半精镗内孔φ42（镗通）
φ56外圆
7
（1）调头，半精车端面
（2）半精车、精车一端φ54
（3）半精车、精车一端φ57外圆及孔口一端倒角
φ57外圆（已精加工）、另一孔口圆锥销
8
分别粗铣两矩形台阶面及端面
一头φ54h6外圆（已车加工）及另一头孔口圆锥销
精铣两矩形台阶外端面
9
钻孔、铰孔、攻螺纹
φ57外圆
10
去毛刺
11
表面淬火（内孔表面及矩形台阶端面、螺孔）
12
粗磨2xφ54h6外圆
一头φ54h6外圆及另一头孔口圆锥销
13
分别精磨2xφ54h6外圆
一头φ54h6外圆及另一头孔口圆锥销
14
粗磨、精磨内孔
2xφ57外圆
15
研磨内孔
2xφ57外圆
方案2较之方案1去除材料少，节约材料，但方案2，铸造残余内应力大，方台端面铣削困难，难以保证方台端面垂直度，且各轴向尺寸分配确定复杂，将使工序增加。
故选方案一经济可靠。
5.机床设备及工艺设备的选择
机床
刀具
夹具
量具
CA6140车床
硬质合金焊接车刀YG8
三角卡盘、圆锥销、跟刀架
游标卡尺
镗床
镗刀
三角卡盘
铣床
铣刀
三角卡盘
磨床
平面砂轮
圆锥销
研磨机
研具
三角卡盘
6.加工余量、工序尺寸及公差的确定
工序名称
工序间余量/mm
工序
工序基本尺寸/mm
标注工序尺寸公差/mm
经济精度/mm
表面粗糙度/vm
内孔
研磨内孔42
0.01
H5（+0.011
0）
Ra0.04
42
φ42（+0.011
0）
精磨内孔
0.1
H6（+0.016
0）
Ra0.16
42-0.01=41.99
φ41.99（+0.016
0）
粗磨内孔
0.3
H8（+0.039
0）
Ra1.25
41.99-0.1=41.89
φ41.89（+0.039
0）
半精镗内孔
1.5
H11（+0.16
0）
Ra2.5
41.89-0.3=41.59
φ41.59（+0.16
0）
粗镗内孔
4.09
H12（+0.25
0）
Ra5
41.59-1.5=40.09
φ40.59（+0.25
0）
毛坯孔
±2
40.09-4.09=36
φ36±2
外圆径向
2xφ54外圆
精磨2xφ54h6外圆
0.1
h6（0
-0.019）
Ra0.16
54
φ54（0
-0.019）
粗磨φ54外圆
0.3
h8（0
-0.046）
Ra1.25
54+0.1=54.1
φ54.1（0
-0.046）
半精车φ54外圆
1.2
h8（0
-0.046）
Ra2.5
54.1+0.3=54.4
φ54.4（0
-0.046）
粗车φ54外圆
4.4
h10（0
-0.12）
Ra10
54.4+1.2=55.6
φ55.6（0
-0.12）
毛坯外圆
±1
55.6+4.4=60
φ60±1
2xφ57外圆
半精车、精车2xφ57外圆
1.5
h7（0
-0.03）
Ra1.25
57
φ57（0
-0.03）
粗车φ57外圆
4.5
h10（0
-0.12）
Ra10
57+1.5=58.5
φ58.5（0
-0.12）
毛坯外圆
±1
58.5+4.5=63
φ63±1
2xφ100外圆
粗铣矩形台阶
20（轴向）
66x72
毛坯外圆
±2
φ100±2
螺纹孔
攻螺纹
铰孔
0.23
H6（+0.009
0）
Ra0.32
6
φ6（+0.009
0）
钻孔
5.77
H10（+0.058
0）
Ra5
6-0.23=5.77
φ
5.77（+0.058
0）
外圆轴向
2xφ54外圆
半精车2xφ54外圆端面
1
至φ100的端面为6
粗车2xφ54外圆端面
3
至φ100的端面为6+1=7
切去2xφ54辅助基准台阶
10
至φ100的端面为7+3=10
平端面2xφ54
2
至φ100的端面为10+10=20
毛坯φ54外圆
±1
20+2=22
22±1
2xφ100外圆
粗车、半精车φ100的内端面
半精车
1
至φ100的外端面为20
粗车
3
至φ100的外端面为20+1=21
粗车、半精车φ100的外端面
半精车、精车
1.5
粗车
3
毛坯φ100
±1
21+3+1.5+3=28.5
28．2±1
毛坯的总轴向尺寸为568+1.5x2+3x2+22x2=621,考虑误差取621±5
7.切削用量的确定
（1）铸造
毛坯尺寸表
毛坯
外圆台
大圆台
大圆台两外端、内圆柱
内孔
总尺寸
直径
φ60±1
φ100±2
φ63±1
φ36
————
轴向尺寸
2x（22±1）
2x（28.2±1）
577±1
621±5
621±5
（2）粗车外圆φ57：
vc=Cv/（t^0.2*ap^0.15*f^0.20）,Cv=223，t为刀片耐磨时间
ap=4.5/2=2.25,f=0.6mm/r
Vc=120m/min
粗车外圆φ54：
ap=4.4/2=2.2,f=0.58mm/r
取vc=125m/min
粗车外圆φ56：
ap=4.5/2=2.25,f=0.59mm/r
取vc=122m/min
半精车外圆φ57
ap=1.1/2=0.55,f=0.3mm/r
vc=175m/min
半精车外圆φ54：
ap=1.2/2=0.6,f=0.29mm/r
vc=184m/min
精车外圆φ57：
ap=（1.5-1.1）/2=0.2,f=0.15mm/r
vc=250m/min
平φ54端面:
ap=2,f=0.2mm/r
取vc=114m/min
平φ100外端面:
ap=3,f=0.2mm/r
取vc=141m/min
半精车φ54端面：
ap=1,f=0.1mm/r
Vc=153m/min
半精车φ100外端面：
ap=1.2,f=0.1mm/r
Vc=187m/min
精车φ100外端面：
ap=0.3,f=0.05mm/r
Vc=250m/min,f=0.05mm/r
粗镗内孔：
ap=4.09=2.045,f=0.5mm/r
vc=150m/min
半精镗内孔：
ap=1.5/2=0.75,f=0.25mm/r
vc=220m/min
粗铣
ap=20
vc=33m/min
工序
名称
背吃
刀量
ap（mm）
进给
量
f（mm/r）
刀具
切削
速度
m/min
粗车外圆φ54
2.2
0.58
YG8
125
粗车外圆φ56
2.25
0.59
122
半精车外圆φ57
0.55
0.3
175
半精车外圆φ54
0.6
0.29
184
精车外圆φ57
0.2
0.15
250
粗镗内孔
2.045
0.5
镗刀
150
半精镗内孔
0.75
0.25
220
粗铣
20
铣刀
33
粗磨
0.3
0.25
平面砂轮
精磨
0.05
0.1
研磨
0.005
0.05
研具
8.编写工艺文件
9参考文献
《机械制造工艺学》第二版—王先逵
《金属工艺学》第五版—邓文英郭晓鹏
《机械制图》第二版—王巍
《工程材料与成形技术基础》—庞国星
《互换性与测量技术基础》第二版—徐学林
《金属切削加工工艺》—王启中
10.设计总结
在这次课程设计中，我看到了同学们团结互助的精神，也看到了同学们刻苦钻研的学习精神。
课程设计是对我们思维能力的一种锻炼，也是理论与实践结合的一次过渡，同学们兴趣浓厚，并有着创新的意识。
同时通过本次课程设计，在完成设计任务的同时能够进一步理解和巩固所学课程内容，并将所学知识综合运用到实际设计中，不仅加强了学习更锻炼了实际操作能力和设计经验。
在设计计算过程中，通过组内的讨论和交流，加深了对基础知识的理解；在老师的细心指导下，让我们了解到更多的机械制造设计方面的知识，开阔了视野。
通过这次课程设计，我才发现理论知识的重要性，好的设计是建立在塌实的理论知识之上的。
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