畢業(yè)設(shè)計液壓缸筒的設(shè)計

1、前言 液壓缸筒，是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、作直線往復(fù)運(yùn)動（或擺動運(yùn)動）的液壓執(zhí)行元件。液壓缸筒結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用她來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運(yùn)動平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸的輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置與排氣裝置組成,液壓缸筒是液壓缸的重要組成部分。液壓油缸筒多用于液壓系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、石油機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械、灌裝機(jī)械等領(lǐng)域。在組成液系缸的零件中，液壓缸筒和導(dǎo)向套由于尺寸較大、精度較高，往往是影響生產(chǎn)效率得瓶頸工件。 機(jī)械加工編制與實(shí)施需要我們學(xué)完

2、所學(xué)的課程進(jìn)行一定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。它要求自己必須全面的綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機(jī)床夾具設(shè)計（或選型），刀具、量具的正確運(yùn)用。其有利于培養(yǎng)我們的如下技能：（1）培養(yǎng)我們運(yùn)用機(jī)械加工編制與實(shí)施課程基本理論、實(shí)踐知識及有關(guān)課程（機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造技術(shù)、公差與技術(shù)測量等）知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中遇到的具體加工問題，初步掌握設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程方法，（2）結(jié)合實(shí)際操作經(jīng)驗和理論學(xué)習(xí)的需要，我們需要在最后一學(xué)年運(yùn)用所學(xué)的知識來進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，本著理論實(shí)踐相結(jié)合的原則，來增強(qiáng)自己的實(shí)際的動手能力，來激勵自己更好的學(xué)習(xí)，提高自己的的綜合

3、職業(yè)能力，主要為了以后更好的就業(yè)和下學(xué)期的實(shí)習(xí)奠定磐石的基礎(chǔ)，也是畢業(yè)的需要，來開發(fā)自己的創(chuàng)造思維。這次課程設(shè)計的安排主要以機(jī)械制造中的工藝系統(tǒng)為主線，將制造所需要的機(jī)床、刀具、夾具、制造工藝等各種知識按實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械制造過程的安排，使畢業(yè)設(shè)計與生產(chǎn)實(shí)際更加貼切，因而 有利于解決學(xué)生專業(yè)知識的綜合應(yīng)用能力。目錄前言1目錄2液壓缸筒的設(shè)計說明書5一 液壓缸筒的工藝分析:51.1根據(jù)液壓缸筒的零件圖,對零件進(jìn)行工藝分析51.2液壓缸筒的工藝分析5二 確定液壓缸筒的毛坯種類和制造方法62.1選擇包括選擇毛坯的種類和毛坯的制造方法。62.2確定液壓缸筒的毛坯，繪制毛坯簡圖6三 擬定液壓缸筒的工藝路線7

4、3.1 定位基準(zhǔn)的選擇73.2表面加工方法的確定83.3加工階段的劃分83.4工序的集中與分散83.5工序順序的安排8四 工序內(nèi)容設(shè)計94.1.工序尺寸及其公差的確定94.4選擇機(jī)床和夾具124.5選擇刀具12總結(jié)13參考書14致謝12任務(wù)書設(shè)計題目設(shè)計如圖所示的液壓缸筒的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計內(nèi)容（1） 液壓缸筒零件圖：一張（2） 機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片：一套（3） 產(chǎn)品毛坯圖：一張（4） 機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片：一套 軸的設(shè)計說明書 一 液壓缸同的工藝分析：1.1根據(jù)零件圖,對零件進(jìn)行工藝分析 設(shè)計工藝規(guī)程時,首先應(yīng)分析零件圖和該零件所在部件或總成的裝配圖,了解該零件在部件或總成中的位置和功用以

5、及部件或總成對該零件提出的技術(shù)要求,明確零件的主要加工表面,分析其主要技術(shù)關(guān)鍵和應(yīng)采取的工藝措施,形成工藝規(guī)程設(shè)計的總體構(gòu)思.1對零件的技術(shù)要求分析,應(yīng)包括以下內(nèi)容。（1） 掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點(diǎn)，構(gòu)想有針對性的工藝方案。（2） 分析零件上有哪些需要加工的表面，以及各加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度以及熱處理等方面的技術(shù)要求；明確哪些表面是主要加工表面，哪些表面是難加工表面，以便在選擇加工方法及擬定工藝路線時重點(diǎn)考慮。2對零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查。（1）.審查圖樣上的視圖、尺寸公差、和技術(shù)要求是否正確，應(yīng)統(tǒng)一、完整。（2）對零

6、件設(shè)計的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行評價，看是否有利于機(jī)械加工、裝配、熱處理及毛坯制造等3 由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)研究確定零件生產(chǎn)類型。不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征，根據(jù)計算求得的零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，查表確定零件生產(chǎn)類型，在制訂工藝規(guī)程時應(yīng)充分考慮其工藝特征。1.1 零件的作用 液壓缸筒，是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、作直線往復(fù)運(yùn)動（或擺動運(yùn)動）的液壓執(zhí)行元件。液壓缸筒結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用她來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運(yùn)動平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸的輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置與排氣裝置組成,液壓

7、缸筒是液壓缸的重要組成部分。1.2零件的工藝分析零件共有如下幾處加工表面，其間有一定位置度要求。分析如下：1.2.1液壓缸筒的長度液壓缸筒1024的長度，自由公差，無較高的精度要求1.2.2液壓缸筒外圓 273液壓缸筒外圓表面粗糙度為不去除材料獲得1.2.3液壓缸筒內(nèi)孔230內(nèi)孔有很高的表面粗糙度和較高的形狀精度，240有較高的表面粗超度和位置精度1.2.4液壓缸筒內(nèi)孔車槽255有較高的位置精度和表面粗超度需要磨削加工的以保證。1.2.5液壓缸筒倒角和到圓弧直接分粗加工和半精加工和精加工保證尺寸要求1.2.6液壓缸筒鉆孔加工表面尺寸及偏差公差及精度等級表面粗超度Ra（um）形位公差（mm）27

8、0外圓加工表面270d96.3同軸度0.06255內(nèi)孔槽255H103.2同軸度0.06240內(nèi)孔240H103.2同軸度0.06230內(nèi)孔230H100.4圓度和圓柱度分別為0.03表12. 審查液壓缸筒的工藝性可知 分析零件圖可知，液壓缸筒的外圓需要車削加工，缸筒內(nèi)孔鏜削加工、由于表面粗糙度和尺寸精度要求較高，熱處理后還需要磨削加工，對于內(nèi)孔溝槽需車削加工，孔主要采取鉆削加工。二確定毛培種類和制造方式2.1選擇毛坯種類和毛坯的制造方法。1. 選擇毛坯種類 機(jī)械加工中毛坯的種類很多，例如鑄件、鍛件、型材、沖壓件及焊接件等，最常用的毛坯是鑄件和鍛件。形狀復(fù)雜的毛坯，如箱體、機(jī)架底座等宜采用鑄件

9、。鍛件毛坯由于能獲得纖維組織的連續(xù)性和均勻性分布，從而可提高零件的強(qiáng)度，所以適用于強(qiáng)度較高、形狀簡單的毛坯。鑄造方法有自由鍛和模鍛，自由鍛毛坯精度較低、加工余量大、生產(chǎn)效率低，適合單件小批生產(chǎn);模鍛毛坯精度高、加工余量小，生產(chǎn)效率高，適合大批大量生產(chǎn)。2. 選擇毛坯制造方法選擇毛坯的制造方法應(yīng)選擇毛坯的工藝性能，毛坯的尺寸、形狀精度要求，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，現(xiàn)有的生產(chǎn)條件等。3. 毛坯圖的畫法（1） 用雙點(diǎn)畫線畫出簡化了次要細(xì)節(jié)的零件圖的主視圖，將確定的加工余量疊加在各相加被加工表面上，即得到毛坯輪廓，輪廓線用粗實(shí)線表示。（2） 為表示零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可畫出必要的剖視圖。（3） 在圖上標(biāo)明毛坯主要

10、尺寸及公差，標(biāo)出加工余量名義尺寸（4） 標(biāo)注毛坯的技術(shù)要求2.2確定液壓缸筒的毛坯，繪制毛坯簡圖1選擇毛坯類型 對于該液壓缸筒，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，工作場合要求較高，長度較長直徑較大我們?yōu)榱颂岣呖杉庸ば詼p少切削余量，有較大的沖擊載荷，所以我們選用27SiMn，無縫鋼管。2 確定液壓缸筒的尺寸公差和機(jī)械加工余量 液壓缸筒的尺寸公差和機(jī)械加工余量工序名稱工序余量（mm）工序公差工序基本尺寸（mm）工序尺寸及公差（mm）磨削內(nèi)孔0.1230 240 255230H10240H10255H10精鏜內(nèi)孔1229.9 239.9 254.9230H10240H10255H10粗鏜內(nèi)孔4229 239 25423

11、0H10240H10255H10精車外圓0.5270270d9粗車外圓2.5270.5270d9毛坯外圓273270d9毛坯內(nèi)孔235230H10240H10255H10表2驗證上述余量是否滿足要求查表可知，對于設(shè)計要求為IT6級，對于表面粗糙度為Ra0.8um的液壓缸筒，加工方法為粗車-精車-磨削3道工序。用查表法確定加工余量。查閱有關(guān)手冊：毛坯外圓加工總余量為3mm,考慮液壓缸筒的精度高，但加工工序不多，批量小，毛坯外圓加工總余量為3mm, 磨削外圓加工余量為0.1mm精車加工余量為1mm,粗車加工余量為2mm。毛坯內(nèi)孔加工總余量為5mm考慮液壓缸筒的精度高，但加工工序不多，批量小，毛坯外

12、圓加工總余量為5mm，磨削內(nèi)孔加工余量為0.1mm精車加工余量為1mm,粗車加工余量為4mm。確定工序尺寸公差及偏差。磨削外圓工序公差；精車工序公差；粗車工序公差。3繪制液壓缸筒的毛坯簡圖：三 擬定液壓缸筒的工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 該液壓缸筒的定位基準(zhǔn)采用缸筒外圓。采用缸筒外圓作為定位基準(zhǔn)不但能在一次裝夾加工多處外圓和端面，而且可保證各外圓軸線的同軸度以及端面軸線的垂直度要求，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。因此，加工時采用中心孔定位。（1）粗基準(zhǔn)的選擇：粗車時，以外圓和兩側(cè)端面為粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇：以兩側(cè)端面中心孔為精基準(zhǔn)定位3.2表面加工方法的確定加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra（u

13、m）加工方案270外圓6.3車230內(nèi)孔0.4粗鏜-精鏜-磨240內(nèi)孔3.2粗車精車磨255內(nèi)孔3.2粗車精車磨表格三3.3加工階段的劃分 將液壓缸筒的加工分為粗加工、精加工和光整加工三個階段 在粗加工表面，首先要將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，然后，粗車軸各外圓表面。再精加工階段，精車各外圓表面，然后進(jìn)行磨削加工。3.4工序的集中與分散 因為是單件小批量生產(chǎn)，采用工序集中原則，使工件的裝夾次數(shù)減少，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各個表面之間的相對位置精度要求。3.5工序順序的安排（1） 機(jī)械加工工序的安排如下：遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)-外圓

14、表面；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則遵循“先面后孔”原則，先加工外圓表面，再銑鍵槽。（2） 熱處理工序的安排：熱處理工序的安排：安排在精加工之后，進(jìn)行淬火處理6確定工藝路線 在綜合考慮上述順序安排的基礎(chǔ)上，確定液壓缸筒的加工工藝路線如下：粗車外圓-精車外圓-熱處理-磨外圓，粗鏜內(nèi)孔-精唐內(nèi)孔熱處理-磨削內(nèi)孔7機(jī)床設(shè)備、工裝的選用工步工序號工序名稱及內(nèi)容機(jī)床設(shè)備刀具量具1車端面，鉆孔45°端面車刀，鉆頭游標(biāo)卡尺粗車270d9外圓，車削余量為2mmCA6140外圓車刀雙頂尖裝夾，精車270d外圓，車削余量為0,9mmCA6140端面車刀外圓

15、車刀雙頂尖游標(biāo)卡尺磨削270d外圓磨余量為0.1mm，從而保證同軸度0.06淬火機(jī)砂輪2鉆孔31)鏜孔粗鏜孔，鏜削余量為4mmXA6132精鏜內(nèi)孔鏜削余量為1mmM1432B砂輪磨削內(nèi)孔磨削余量為0.1mm從而保證圓度圓柱度和表面粗糙度砂輪2）鏜75*240的孔粗鏜內(nèi)孔鏜削余量為9mm精鏜內(nèi)孔鏜削與1mm磨削內(nèi)孔磨削余量為0.1mm，從而保證同軸度要求3）車255H10的槽粗車車削余量為14mm精車車削余量為1mm磨削磨余量為0.1m從而保證同軸度砂輪4）車248H11的槽粗車車削余量為7半精車車削余量為1mm精車車削余量為0.1mm5）倒角和倒圓弧倒4*30°倒8*20°

16、倒圓弧R0.5倒圓弧R1尖倒鈍R0.2，去毛刺4檢驗5入庫四 工序內(nèi)容設(shè)計4.1.選擇機(jī)床和夾具對于該液壓缸筒選用龍門鏜床來鏜內(nèi)孔，采用HTC50250t雙刀架臥式車床加工導(dǎo)向套；精車和磨削時采用雙頂尖和雞心夾來裝夾和定位。4.2選擇刀具根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊中表8.2-59選擇刀桿長度尺寸H×B及厚度。車刀幾何參數(shù)根據(jù)表8.2-60表8.2-66選擇。車端面：45°偏刀車外圓：90°偏刀銑鍵槽：鍵槽銑刀磨削：白剛玉砂輪1粗鏜、半精鏜選用焊接式刀片，刀片牌號YM054、YT798、YW22.浮動鏜刀選用焊接式刀片，牌號YG8、ZK10UF3.刀具刃磨方式:工具磨、規(guī)

17、范角度刃磨。4.刀具角度：粗鏜刀主偏角Kr=40°41° 負(fù)偏角Kr=29°31°前角0=8°10° a0=6°8°刃傾角s=0°2°要求：刀體側(cè)面和支撐面部垂直0.02mm/200mm；切削刃與修光刃交角出徑向跳動量與軸向竄支量0.05mm;修光刃與側(cè)面部垂直度0.01mm/100.4.3切削液的選擇切削液用55硫酸液、40煤油和5的機(jī)油的混合液，切削液必須經(jīng)過濾后使用，以保證切削液清潔度。吊裝時容易發(fā)生碰撞 工件可吊裝，操作方便加工過程示意 液壓缸筒加工設(shè)備及工藝 總結(jié)通過這次實(shí)習(xí)和設(shè)計，使

18、我對先前所學(xué)的機(jī)械制造工藝編程及實(shí)施、公差配合與測量、現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備、金屬切削與刀具等課程的學(xué)習(xí)有了很大的認(rèn)識和了解，并使我對曾經(jīng)所學(xué)知識進(jìn)行了鞏固，也增強(qiáng)了實(shí)踐和學(xué)習(xí)經(jīng)驗，同樣也使我對以后進(jìn)入工廠工作實(shí)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，收獲頗豐。另外，這次課程設(shè)計，使我自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學(xué)會了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實(shí)例對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習(xí)。在這次實(shí)習(xí)中，第一次加工這個大直徑的零件對加工它的設(shè)備有了一個感性到理性的認(rèn)識，我們了解了液壓缸筒的結(jié)構(gòu)、功用，液壓缸筒的機(jī)加工工藝過程及工藝裝備（包括機(jī)床、夾具、刀具、量具）；熱處理工藝；裝配工藝過程及其夾具；實(shí)

19、習(xí)過程我們通過閱讀資料老師指導(dǎo)及小結(jié)，實(shí)現(xiàn)了我對加工工藝知識掌握由感性到理性的轉(zhuǎn)變和升華。本次設(shè)計任務(wù)看似簡單，其實(shí)要做的東西有很多和很瑣碎，標(biāo)準(zhǔn)的東西也不少，需要我們自己查閱大量的工具書，這次任務(wù)完成的整個過程中，讓我明白了耐性，細(xì)心的重要性，也明白了實(shí)踐檢驗真知的道理，讓我知道了以后該怎樣學(xué)習(xí)。隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有接受任務(wù)以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這三年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。   這次畢業(yè)設(shè)計要求設(shè)計一個液

20、壓缸筒的工藝設(shè)計，非常切合我們以后工藝設(shè)計的工作的實(shí)際，是一次非常好的演練機(jī)會。盡管我們對專業(yè)知識的掌握還不夠透徹，我們?nèi)匀幌Ｍㄟ^自己的努力完成設(shè)計并希望有所突破。下面就對我們這次設(shè)計的過程做個簡單的小結(jié)：第一，課題分析。在接到畢業(yè)設(shè)計題目后，我們認(rèn)真翻閱了指導(dǎo)老師提供的資料，對課題進(jìn)行了深刻的分析，并向老師請教了設(shè)計中的一些要點(diǎn)及難點(diǎn)。   第二，總體設(shè)計。在對課題進(jìn)行仔細(xì)分析以后，概括出了這次設(shè)計的大體框架，并將設(shè)計劃分成了若干模塊，分別完成。   第三，資料整理。我在得到各自的任務(wù)后，通過書籍、互聯(lián)網(wǎng)等途徑積極查閱資料，以達(dá)到最大的資源利用率及工作效率。   第四，課題實(shí)現(xiàn)。在資料準(zhǔn)備充分后，開始著手論文的撰寫。 畢業(yè)設(shè)計可以說是對我大學(xué)