活塞杆机械加工工艺

综合性实验1目录一、三维建模………………………………………………………….………1二、工艺安排………………………………………………………….………51、零件图样分析…………………………………………………………….52、活塞杆机械加工工艺过程卡……………………………………………63、工艺分析…………………………………………………………….……7三、数控加工…………………………………………………………….……81新建制造文件…………………………………………………………….82设置单元模版…………………………………………………………….83导入参考模型………………………………………………………….84新建工件…………………………………………………………….……85粗车右端…………………………………………………………….……96精车右端/轮廓车削………………………………………………….……167粗车左端………………………………………………………….……198精车左端/轮廓车削………………………………………………….……229车槽…………………………………………………………….………2310车右端螺纹……………………………………………………….………2711车左端螺纹…………………………………………………….………2912车切断——凹槽车削……………………………………………….………2913其余加工………………………………………………………….………29四、心得体会………………………………………………………….…………29五、参考文献………………………………………………………….…………29六、附录一数控代码………………………………………………………….301、区域车削………………………………………………………….………302、轮廓车削………………………………………………………….………353、区域车削………………………………………………………….………354、轮廓车削………………………………………………………….………405、凹槽车削………………………………………………………….………406、螺纹车削………………………………………………………….………417、螺纹车削………………………………………………………….………428、凹槽车削………………………………………………………….42综合性实验2一三维CAD实体造型我建的模型是活塞杆，如下图所示：综合性实验3技术要求1、1:20锥度接触面积不少于80%。2、φ500025.0mm部分氮化层深度为0.2~0.3mm，硬度62~65HRC。3、材料38CrMoALA。图1零件图建模过程：总的建模过程如下图所示图2模型树1旋转1（1）在右工具箱的“基准特征”中点击“旋转”，进入“旋转”的操作面板。图3旋转的操作面板（2）单击“旋转”操作面板中的“位置”/“定义”，在弹出的“草绘”对话框中选择“FRONT面”作为草绘平面，“TOP面”作为参照，单击“草绘”，进入草绘模式绘制一天中心线及如综合性实验4下图所示的的截面。（3）单击“拉伸”操作面板中的“确定”的按钮，就旋转好了。图4草绘截面2阵列1/拉伸1（1）拉伸a在右工具箱的“基准特征”中点击“拉伸”，进入“拉伸”的操作面板。图5拉伸的操作面板b单击“拉伸”操作面板中的“位置”/“定义”，在弹出的“草绘”对话框中选择“曲面F5（旋转-1）”作为草绘平面，“TOP面”作为参照，单击“草绘”，进入草绘模式绘制一天中心线及如下图所示的的截面。确定后退出草绘模式。图6草绘截面C单击“拉伸”操作面板中的“移除材料”的按钮，点击确定，就拉伸好了。（2）阵列a在右工具箱的“编辑特征”中点击“阵列”，进入“阵列”的操作面板。综合性实验5图7阵列的操作面板b单击“阵列”操作面板中的选择“轴阵列”，弹出“选取基准轴、坐标系轴来定义阵列中心”，选择之前的中心轴“A-1”，设定阵列个数和角度分别为：6﹑60°。确定后退出阵列的控制面板。3倒角a在右工具箱的“基准特征”中点击“倒角”，进入“倒角”的操作面板。图8倒角的操作面板b选择实体两个端面的圆，然后在“倒角”的操作面板设置倒角的“D*D”为2。确定后退出倒角模式。4﹑画螺纹——剪切标识668a在上工具箱的“插入”中“螺旋扫描”点击“切口”，弹出“剪切：螺旋扫描”和“菜单管理器”的对话框。图9螺旋扫描对话框图10菜单管理器对话框b选择“常数”﹑“穿过轴”﹑“右手定则”，点击“完成”c弹出“设置平面-选取”，选择“TOP面”作为草绘平面，绘制如下图所示的扫描轨迹。综合性实验6图11轨迹并单击草绘工具栏上的“确定”结束扫描轨迹的绘制。d弹出“输入节距值”，输入：2，完成之后系统进入螺旋扫描截面绘制状态e在扫描轨迹的起始点的上方绘制如下图所示的截面，截面的尺寸可通过查表或者计算得到，也可以执行“工具”、“关系”命令，自动计算得到，对应公式如下图所示。单击草绘工具栏上的“确定”结束截面的绘制。图12截面f单击如下图所示“螺旋扫描”对话框中的“确定”，完成螺旋扫描的创建，如下图所示。综合性实验7图13螺旋扫描对话框图14螺旋扫描后的图形5穿件另一个螺纹——剪切标识2148由于这个螺纹和上一个螺纹的参数是一样的，只是所在的位置不一样（分别在零件的两端）。用和上面同样的方法画出这个螺纹。用上述的过程就能创建出零件图所示的活塞杆的三维模型。二、工艺安排1零件图样分析1）φ500025.0mm×770mm自身圆度公差为0.005mm。2）左端M39×2-6g螺纹与活塞杆φ500025.0mm中心线的同轴度公差为φ0.05mm。3）1:20圆锥面轴心线与活塞杆φ500025.0mm中心线的同轴度公差为φ0.02mm。综合性实验84）1:20圆锥面自身圆跳动公差为0.005mm。5）1:20圆锥面涂色检查，接触面积不小于80%。6）φ500025.0mm×770mm表面渗氮，渗氮层深度0.2~0.3mm,表面硬度62~65HRC。材料38CrMoALA是常用的渗氮处理用钢。2活塞杆机械加工工艺过程卡（表1）表1活塞杆机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1下料棒料φ80mm×760mm锯床2锻造自由锻成φ60mm×1150mm3热处理退火4划线划两端中心孔线5钳工钻两端中心孔B2.56粗车夹一端，顶尖顶另一端，粗车一端，留的余量1数控机床7精车和粗车一样的轮廓精车，数控机床9粗车倒装，夹一端，中心架支承另一端，粗车，留的余量1数控机床10精车和粗车一样的轮廓精车，数控机床11车槽车削活塞杆上的两个退刀槽数控机床12车右螺纹两顶尖装夹工作，车右端螺纹M39×2-6g，数控机床13车左螺纹倒头两顶尖装夹工作，车左端螺纹M39×2-6g，数控机床14车切断切断数控机床15半精磨两顶尖装夹工件，半精磨φ500025.0mm×770mm，留精磨量0.05mmM143216半精磨两顶尖装夹工件，半精磨1：20锥度，留精磨余量0.05mmM143217热处理渗氮处理φ500025.0mm×770mm，深度为0.25~0.35mm，渗氮时，工件应垂直吊挂，防止工件变形，另外螺纹部分和六方部分均应安装保护套18铣铣六方至图样尺寸41mm×41mmX53K、分度头综合性实验919精磨两顶尖装夹工作，精磨φ500025.0mm×770mm，至图样尺寸M143220精磨两顶尖装夹工作，精磨1:20锥度至图样尺寸M143221检验按图样检验各部尺寸22入库涂油包装入库3工艺分析1）活塞杆在正常使用中，承受交变载荷作用，φ500025.0mm×770mm处有密封装置往复摩擦其表面，所以该处要求硬度高又耐磨。活塞杆采用38CrMoALA材料，φ500025.0mm×770mm部分经过调质处理和表面渗氮后，芯部硬度为28~32HRC，表面渗氮层深度0.2~0.3mm，表面硬度为62~65HRC。这样使活塞杆既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。2）活塞杆结构比较简单，但长径比很大，属于细长轴类零件，刚性较差，为了保证加工精度，在车削时要粗车、精车分开，而且粗、精车一律使用跟刀架，以减少加工时工件的变形，在加工两端螺纹时要使用中心架。3）在选择定位基准时，为了保证零件同轴度公差及各部分的相互位置精度，所有的加工工序均采用两中心孔定位，符合基准统一原则。4）磨削外圆表面时，工件易产生让刀、弹性变形，影响活塞杆的精度。因此，在加工时应修研中心孔，并保证中心孔的清洁，中心孔与顶尖间松紧程度要适宜，并保证良好的润滑。砂轮一般选择：磨料白刚玉(WA)，粒度60#，硬度中软或中、陶瓷结合剂，另外砂轮宽度应选窄些，以减小径向磨削力，加工时注意磨削用量的选择，尤其磨削深度要小。5）在磨削φ500025.0mm×770mm外圆和1:20锥度时，两道工序必须分开进行。在磨削1:20锥度时，要先磨削试件，检查试件合格后才能正式磨削工件。1:20圆锥面的检查，是用标准的1:20环规涂色检查，其接触面应不少于80%。6）为了保证活塞杆加工精度的稳定性，在加工的全过程中不允许人工校直。7）渗氮处理时，螺纹部分等应采取保护装置进行保护。4、参数1）粗车外圆切削用量（1）刀具的选择由文献【2】中表2-3查得，车外圆表面选择主偏角为75°的车刀，又由【3】中表1.3得出选用硬质合金车刀，刀杆尺寸为B×H=25mm×25mm。刀尖综合性实验10半径rB=0.5~1.0mm，加工时采用0.75mm的刀尖半径。（2）切削用量由【2】中表2-4查得数控车床车外圆，ap=1.5mm时，切削进给量f=0.55~0.65mm/r，取f=0.6mm/r；v=70~90m/min，则n=1000v/∏l==418r/min。2）半精车外圆切削用量（1）刀具的选择由【4】中表2-3查得，车外圆表面选择主偏角为75°的车刀，又由【3】中表1.3得出选用硬质合金车刀，刀杆尺寸为B×H=25mm×25mm。刀尖半径rB=0.5~1.0mm，加工时采用0.5mm的刀尖半径。（2）切削用量由【2】中表2-4查得数控车床车外圆，ap=0.6mm时，切削进给量f=0.13~0.18mm/r，取f=0.15mm/r；v=100~130m/min，则n===750r/min。3）车螺纹切削用量（1）刀具的选择由【2】中表2-5查得，车螺纹选择主偏角为75°的车刀，又由【3】中表1.3得出选用硬质合金车刀，刀杆尺寸为B×H=25mm×25mm。刀尖半径rB=0.5~1.0mm，加工时采用0.5mm的刀尖半径。（2）切削用量由【2】中表2-4查得数控车床车螺纹，切削进给量次数由【3】中表1.17得走刀次数为i=3，由表1.18得第一次进给0.5mm，最后一次进给0.013mm，v=60~90m/min，又有n≤1200/2-80=520r/min，取n=500r/min。4）切槽切削用量（1）刀具的选择由【2】中表2-3查得，车削槽选择主偏角为90°的切槽刀，又由【3】中表1.3得出选用硬质合金车刀，刀杆尺寸为B×H=25mm×25mm。刀尖半径rB=0.2~0.5mm，刀宽4mm，加工时采用0.3mm的刀尖半径。（2）切削用量由【2】中表2-4查得数控车床切槽，切削进给量f=0.13~0.16mm/r，取f=0.13mm/r；v=100~130m/min，则n===750r/min。三、数控加工1新建制造文件运行proe5.0应用程序，进入proe5.0的主界面，选择“文件”、“设置工作目录”命令，以便将文件保存在指定的目录中（D:\proe5.0\chexue）。选择“文件”、“新建”命令，打开“新建”对话框，在左侧的“类型”选项区中选中“制造”单选按钮，在右侧的“子类型”选项中选中“NC组件”单选按钮，修改文件的名称或者使用缺省的名字。2、设置单元模版点击“新建”