活塞杆的机械加工工艺规程

  根据上面估算的锻件的质量、形状复杂系数与零件的长度，查表可得单边余量的范围为～。由于零件为阶梯轴，可以把台阶相差不大的轴的毛坯合成为同一节。

  1对活塞杆1:20的圆锥表面粗糙度µm的要求，对其加工方案为粗车——精车——粗磨——半精磨——精磨。

  夹一端，中心架支承另一端，切下右端6mm做试片，进行金相组织检查，端面车平，钻中心孔

  两顶尖装夹工作，车工件右端M39×2-6g，长60mm，直径方向留加工余量1mm，车φ50 mm×770mm时，要使用跟刀架，保证1:20的锥度，并留有加工余量1mm

  在车床上加工的各工序，采用复合中心钻端面车刀和外圆车刀；在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。

  （3）在选择定位基准时，为了能够更好的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。

  根据零件图每个部分的加工精度要求，锻件的尺寸公差等级为8-12级，加工余量等级为普通级，故取IT=12级。

  由于毛坯的制造方式是自由锻造而成，根据活塞杆零件图的尺寸要求和实际的加工要求，锻造后的尺寸定为：直径62mm、长度1150mm，故查工艺手册，毛坯的尺寸定为：直径80mm、长度760mm。

  倒头两顶尖装夹工件，车另一端（左端）各部及螺纹M39×2-6g，长度100mm，直径方向留加工余量1mm，六方处外径车至φ48mm，并车六方与φ50 mm连接的锥度

  （5）在磨削φ50 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%。

  粗基准的选择应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。所以为便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表面为定为基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定为基准。用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都较为方便，一般用卡盘装夹。为了能够更好的保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该表面为粗基准，并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。

  （1）活塞杆在正常使用中，承受交变载荷作用，φ50 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。

  查工艺手册得：精磨的加工余量为半精磨的加工余量为0.06mm,粗磨的加工余量为,粗车的加工余量为7mm。

  2对于活塞杆φ50 mm×770mm的外圆表面粗糙度µm的要求，确定其加工方案为：粗车——精车——粗磨——半精磨——精磨。

  由工艺手册查得：精磨的加工余量为半精磨的加工余量为0. 04mm,粗磨的加工余量为,精车的加工余量为4mm，粗车的加工余量为7mm,总的加工余量为12mm。

  ④先外后内，先大后小原则：先加工外圆再以外圆定位加工内孔，加工阶梯外圆时先加工直径较大的后加工直径小的。

  ⑤次要表面的加工安排：切槽等次要表面的加工通常安排在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。

  ⑥对于φ50 mm×770mm和1:20锥度的加工质量发展要求较高的表面，安排在后面，并在前几道工序中注意形位公差，在加工过程中不断调整、保证其形位公差。

  （1）活塞杆两端 的外圆表面。其加工路线为粗车——精车。由工序06、07、11、12组成，据之前查到的加工余量得粗车的加工余量为7mm,精车的加工余量为15mm，总的加工余量为22mm。

  查工艺手册得：粗车的加工余量为7mm,精车的加工余量为15mm，总的加工余量为22mm。

  正确选择定位基准是制定机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。基准的选择是工艺规程设计中的重要问题之一，基准的选择是否合理影响到加工质量，生产率和加工成本。定位基准的选择合理与否，将直接影响所制定的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到工件的加工精度要求。定位基准分为粗基准和精基准。在起使工序中，只能选用未经加工过的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面所作的定位基准称为精基准。在设计工艺规程的过程中，当根据零件工件图先选择精基准，后选粗基准。结合整个工艺过程要进行统一考虑，先行工序要为后续工序创造条件。

  两顶尖装夹工作，车右端螺纹M39×2-6g，切槽5mm×φ36mm，倒角1×45°

  倒头两顶尖装夹工作，车左端螺纹M39×2-6g，切槽7mm×φ36mm，倒角2×45°

  活塞杆采用38CrMoALA材料，φ50 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~0.3mm，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。

  ①按先基准平面后其他的原则：机械加工工艺安排是总是先加工好定位基准面，所以应先安排为后续工序准备好定为基准。先加工精基准面，转中心孔及车表面的外圆。

  ②按先粗后精的原则：先安排粗加工工序，后安排精加工工序。先安排精度要求比较高的各主要表面，后安排精加工。

  ③按先主后次的原则:先加工主要表面，如车外圆各个表面，端面等。后加工次要表面。

  （2）左端M39×2-6g螺纹与活塞杆φ50 mm中心线圆锥面轴心线 mm中心线圆锥面自身圆跳动公差为0.005mm。

  因为活塞杆在工作方式是往复运动的形式，为了增加活塞杆的寿命，减小活塞杆的磨损量，因此毛坯选用38CrMoAlA的合金结构钢。由于生产类型属于成批生产，为了提高生产效率宜采用自由锻方法制造毛坯。

  粗基准采用锻造后的毛坯外圆。中心孔加工采用三抓自定心卡盘装夹毛坯外圆，车端面、钻中心孔。一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车一端外圆，然后以已车过的外圆作基准，用三抓自定心卡盘装夹，车另一端面，钻中心孔，才能保证两中心孔同轴。

  选择精基准时，主要考虑的问题是如何保证零件的加工精度以及安装可靠。在进行精加工时，应选用已加工表面作为精加工基准。

  在切削加工前宜安排退火处理，其能提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。在精加工之前进行调质处理，能提高轴的综合性能。最终热处理安排在半精磨之后精磨加工之前。其能提高材料强度、表面硬度和耐磨性。

  该活塞杆的生产类型为成批生产，零件的结构复杂程度一般，但有较高的技术要求，可选用工序集中原则安排轴的加工工序。采用专用机床和部分高生产率专用设备，配用专用夹具，与部分划线法达到精度，以减少工序数目，缩短工艺路线，提高生产效率。采用工序集中原则，有利于保证各加工面之间的位置精度要求，节省安装工件的时间，减少工件的搬动次数，使生产计划、生产组织工作得到简化，工作装夹次数减少，辅助时间缩短。

  根据活塞杆的技术要求和装配要求，应选择活塞杆的左右端面和两端面的中心孔作为精基准。零件上的很多表面都可以以两端面作为基准进行加工。可避免基准转化误差，也遵循基准统一原则。两端的中心轴线是设计基准。选用中心轴线为定为基准，可保证表面最后的加工位置精度，实现了设计基准和工艺基准的重合。由于两轴面的精加工工序要求余量小且均匀，可利用其自身作为基准。

  制定加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先外后内，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。制定工艺路线要保证加工质量，提高生产效率，降低成本。根据生产类型是成批生产，零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已4确定的情况下，可以考虑采用专用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

  渗氮处理φ50 mm×770mm，深度为~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

  活塞杆的加工质量要求比较高，其中表面粗糙度要求最高为Ra µm，另外几处圆跳动也有较高的位置精度要求。精加工方案的确定，将该活塞杆的加工划分为五个阶段：粗车（粗车外圆、端面和钻中心孔等）、精车（精车各处外圆、台阶及次要表面等）、粗磨（粗磨各处外圆）、半精磨、精磨。