单体液压支柱油缸加工工艺、夹具及深孔浮动镗刀设计

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1、理工科类本科生毕业设计（论文）开题报告论文(设计)题目 单体液压支柱油缸加工工艺、夹具及深孔浮动镗刀设计作者所在系别 机械工程作者所在专业 机械设计制造及其自动化作者所在班级 作 者 姓 名 作 者 学 号 3指导教师姓名 指导教师职称 教授完 成 时 间 2 年 月毕业设计(论文)开题报告学生姓名 专 业 机械设计制造及其 自动化 班 级 指导教师姓名 职 称 教授 工作单位 课题来源 教师自拟课题 课题性质 应用设计课题名称 单体液压支柱油缸加工工艺、 夹具及深孔浮 动镗刀设计本设计的科学依据（科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等）随着液压行业的飞速发展和市场

2、需求量的增加，液压缸作为液压系统的主要执行元件，它的需求量日益增多。液压缸的质量好坏和加工效率高低，直接影响液压缸的使用寿命和生产效率。因此液压缸的加工工艺十分重要。国内现状：国内液压缸缸体的内孔加工，主要采用热扎无缝管材的镗削工艺和冷拔无缝管材的珩磨工艺。热扎工艺过程为：粗镗精镗浮镗滚压（简称“三镗一滚” ） 。共四道工序。每道工序都要更换一种刀具，更换过程复杂，人工劳动强度大，整个过程金属去处率高，加工效率低。加工质量受刀具和工人技术熟练程度影响。因此，加工质量不稳定。选用冷拔管材制造液压缸体，同时采用珩磨工艺。这种工艺方法去除率低，加工效率高。但由于采用砂条强力珩磨，内孔表面残留螺旋网纹

3、状刀痕；表面粗糙度之达 Ra0.4m 左右；而且砂条上的磨粒嵌入缸体内壁，给清洁带来不便；另外由于冷拔技术不够完善，常会造成珩磨后内孔变形。因此，这种加工工艺目前尚未推广。国外现状：目前，国外一些液压缸生产厂家的缸体大多采用冷拔管材的珩磨工艺及一种新型的加工工艺刮削辊光加工工艺。其突出特点是：内孔的一次走刀成形，最大加工余量可达 8-15mm,最小加工余量 0.3mm,粗镗、浮镗、滚压集成一体，粗镗刀（与刀体刚性连接）担负大部分金属的切削，留浮镗余量 0.5-1.0mm；浮镗刀在高压油的作用下涨开进行浮镗。这种方法加工效率高，成本低，加工表面质量好。1设计内容和预期成果（具体设计内容和重点解决

4、的技术问题、预期成果和提供的形式）总体设计要求及技术要点：一、总体设计要求1、明确和掌握深孔加工的特点和难点。2、加工工艺、夹具设计基本正确合理。3、浮动镗刀设计正确，可用于生产实际，并能满足产品设计要求。二、技术要点1、消化图纸，进行工艺方案的拟定。2、找出深孔加工的难点，确定深孔加工的方案。3、确定深孔镗刀的最佳几何角度与尺寸以及镗刀杆的设计4、确定排屑方式。工作内容及最终成果：一、工作内容1、进行课题调研，完成开题、外文资料翻译、文献综述；2、进行理论分析，完成加工工艺过程的方案设计；3、进行主要夹具设计，保证工件的加工之需。4、进行浮动镗刀装置的设计。5、设计刀体，正确确定刀具角度参数

5、并合理确定粗、精镗切削用量。二、最终成果1、编制工件加工工艺规程。2、主要夹具设计图纸。3、浮动镗刀结构设计图及刀体设计图。4、毕业论文拟采取设计方法和技术支持（设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等）工艺路线：油缸的“滚镗一体化”的精加工中存在“缸偏和缸扁”的质量问题，应用新的工艺方法“下料-热处理-校直-车-镗滚-车-洗-电镀”解决。存在问题：液压缸在低速运动时会产生爬行现象，这种现象直接影响液压系统的工作稳定性，产生该现象的主要原因有：缸筒内径圆柱度超差，液压缸运动件之间间隙过大，活塞杆刚性差、泄露。经镗滚加工后，松开夹持装备则偏心应力消除，缸体由于塑性恢复原状。

6、这也造成油缸的“偏、扁”现象。所以夹紧装置和夹紧力对油缸的加工质量也有很大的影响。2实现本项目预期目标和已具备的条件（包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等）预期目标：1.编制出实用的工艺文件2、进行理论分析，完成加工工艺过程的方案设计；3、进行主要夹具设计，保证工件的加工之需。4、进行浮动镗刀装置的设计。5、设计刀体，正确确定刀具角度参数并合理确定粗、精镗切削用量。工作环境及技术条件：工作环境：深孔镗床技术条件：1、保持孔尺寸 ；)(104. H2、保持 880mm 不直度 ；. 10.3、保持 880mm 圆柱度 0.07；4.0 各环节拟定阶段性工作进度(以周

7、为单位)时间进度安排：第七学期第 10 周第 13 周：查阅资料，撰写文献综述，外文资料翻译；第 14 周第 16 周：开题报告撰写、修改，完成开题。第八学期第 1 周第 3 周：理论分析，工艺方案可行性评价，方案确定；第 4 周第 12 周：工艺流程设计，工艺文件编制，工装设计，工装使用说明书撰写；第 13 周第 16 周：毕业论文撰写，毕业答辩。3开 题 报 告 审 定 纪 要时 间 地点 主持人姓 名 职 务（职 称） 姓 名 职 务（职 称）参会教师论证情况摘要记录人：指导教师意见指导教师签名： 年 月 日教研室意见 教研室主任签名：年 月 日密 级分类号编 号成 绩本科生毕业设计 (

8、论文)外 文 翻 译原 文 标 题 Basic Machining OperationsTurning ,Boring and Milling译 文 标 题 基本的加工工序切削 镗削和铣削作者所在系别 机械工程系作者所在专业 机械设计制造及其自动化作者所在班级 作 者 姓 名 作 者 学 号 指导教师姓名 指导教师职称 教授完 成 时 间 日4译文标题 基本的加工工序切削 镗削和铣削原文标题 Basic Machining OperationsTurning ,Boring and Milling 作 者 B.W.Nile 译 名 本.沃.聂迩 国 籍 加拿大原文出处 Modern Manuf

9、acturing Process Engineering 译文：基本的加工工序切削 镗削和铣削基本的加工工序机床是从早期的埃及人的脚踏动力车床和约翰威尔金森的镗床发展而来。它们用于为工件和刀具两者提供刚性支撑并且可以精确控制它们的相对位置和相对速度。基本上讲，在金属切削中一个磨尖的楔形工具以紧凑螺纹形的切屑形式从有韧性工件表面上去除一条很窄的金属。切屑是废弃的产品，与其工件相比，它相当短但是比未切屑的部分厚度有相对的增加。机器表面的几何形状取决于刀具的形状以及加工过程中刀具的路径。大多数加工工序生产出不同几何形状的部件。如果一个粗糙的柱形工件绕中心轴旋转而且刀具穿透工件表面并沿与旋转中心平行的

10、方向前进，就会产生一个旋转面，这道工序叫车削。如果以类似的方式加工一根空心管的内部，则这道工序就叫镗削。制造一个直径均匀变化的锥形外表面叫做锥体车削。如果刀具尖端以一条半径可变的路径前进，就可以制造出象保龄球杆那种仿形表面；如果工件足够短而且支撑具有足够的刚性，仿形表面可以通过进给一个垂直于旋转轴的仿形刀具来制造。短的锥面或柱面也可以仿形切削。常常需要的是平坦的或平的表面。它们可以通过径向车削或端面端面车削来完成，其中刀具尖端沿垂直与旋转轴的方向运动。在其他情况下，更方便的是固定工件不动，以一系列直线方式往复运动刀具横过工件，在每次切削行程前具有一定横向进给量。这种龙门刨削，和牛头刨削是在刨窗

11、上进行的。大一些的工件很容易保持刀具固定不动，而像龙门刨削那样在其下面拉动工件，再每次往复进给刀具。仿形面可以通过使用仿形刀具来制造。也可以使用多刃刀具。钻削使用两刃刀具，空深可达钻头直径的 5-10 倍。不管是钻头转动还是工件转动，切削刃与工件之间的相对运动是一个重要因素。在铣削作业中，有许多切削刃的旋转铣刀与工件相接合，这种工件相对铣刀运动缓慢。根据铣刀的几何形状和进给的方式，可以加工出平面和仿形面。可以使用水平或垂直旋转轴，工件可以沿三个坐标方向中的任意一个进给。基本的机床机床用于以切屑的形式从韧性材料上去除金属来加工特殊几何形状和精密尺寸的部件。切屑是废品，其变化形状从像钢这样的韧性材

12、料的长的连续带状屑到铸铁形成的易于处理、彻底断掉的切屑，从处理的观点来讲，不想要长的连续带状屑。机床完成 5 种基本的金属切削工艺：车削、刨削、钻削、铣削和磨削。其他所有金属切削工艺都是这 5 种基本工艺的变形。例如：镗削是内部车削；铰削、锥体车削和平底锪孔则修改钻孔，与钻削有关；滚齿与切齿是基本铣削作业；弓锯削和拉削是铣削和磨削的一种形式；而研磨、超精加工、抛光和磨光是磨削和研磨切削作业的各种变化形式。因此，仅有4 种使用专用可控几何形状的刀具基本机床：1. 车床，2. 刨床，3. 钻床，4. 铣床。磨削工艺形成碎屑，但是磨粒的几何形状不可控制。不同加工工艺切削的材料的两和速度却不相同。可能

13、极大，如大型车削作业；或者极小，如磨削和超精加工作业，只有表面高出的点被去除。机床完成 3 种主要功能：1. 刚性支撑工件或工件夹具以及切削刀具；2. 提供工件与切削刀具之间的相对运动；3. 提供了一定范围的速度进给，通常每种 4-32 种选择。加工中的速度和进给切削速度、进给和切深是经济加工的 3 个主要变量，其他变量还有工件和工具材料、冷却剂以及切削刀具的几何形状。金属切削的速率和加工所需的功率就决定于这些变量。切割深度、进给和切削速率是任何金属切削作业中必须都建立的设置。它们都影响切削力、功率和对金属切削的速率。可以通过把它们与留声机的唱针和唱片相比较给出定义。切削速度（V）由任意时刻唱

14、片表面相对于拾音器支臂内部的唱针的速度来表示；进给由唱针每圈径向向内的前进量或者由两个相邻槽的位置差来表示。切削的深度是唱针进入的量或者是槽的深度。切削那些在外表面上用单刃刀具完成的工序叫车削。除钻削、铰削和锥体车削外，在内表面的作业也由单刃刀具完成。包括车削和镗削在内的所有加工工序都可以分为粗加工、精加工、和半精加工。粗加工工序的目的是尽可能迅速且高效地去除大量的材料，在工件上只留下少量的材料给精加工工序。精加工工序用以获得工件最终的大小、形状和表面光洁度。有时，在精加工工序前进行半精加工作业以便在工件上留下少的、预定的和均匀量的原材料供精加工去除。通常，较长的工件是在一个或两个车床顶尖的支

15、撑下进行的。用于安装车床顶尖的锥形孔叫做顶尖孔，它是在工件的端部钻出的通常沿着柱形部件的轴心。与尾架邻近的工件端部总是由尾架顶尖支撑，而挨着主轴箱的一端则由主轴箱顶尖支撑或装在卡盘内。工件的主轴箱一端可以装在一个四爪卡盘或套爪卡盘内。这种方法牢固地夹持工件并且把功率平稳地传送到工件；由卡盘提供的额外支撑减少了车削作业时发生震动的倾向。如果仔细地将工件精确的固定在卡盘上，用这种方法将获得精密的结果。通过将工件支撑在两个顶尖之间可以获得非常精确的结果。一个车床夹头夹在工件上；然后由安装在主轴前端的拨盘一起带动。先加工工件的一端，然后可以在车床上将工件掉头加工另一端。工件上的顶尖孔是用作精确定位面以

16、及承受工件重量和抵抗车削力的支撑面。在工件被拆下后，顶尖孔可以精确地将其装回机床。工件千万不要同时通过卡盘和顶尖安装在主轴箱一端。虽然这样似乎是一种快捷方法，但是这样做使得工件受力不均匀，顶尖的对正作用不能维持，而且爪的压力可能损坏顶尖孔、车床顶尖甚至车床主轴。几乎被独自用在大量生产工件上的补偿或浮动爪式卡盘是上述的一个例外。这些卡盘是自动偏心夹紧卡盘不能起到普通三爪或四爪卡盘同样的作用。直径非常大的工件虽然有时安装在两个顶尖上，但是最好用花盘爪把它们固定在主轴箱端以获得流畅的动力传输；此外，可以把它们制造成专用部件，但是一般没有提供足够大的车床夹头来传输动力。除非是安装在花盘上，花盘爪像卡盘爪，其主轴轴承上的外伸要比大卡盘上的也要少一些。镗削在车床上镗孔的目的是：1. 扩孔；2. 把孔加工到所需直径；3. 精确的为孔定位；4. 在孔