十字頭工藝規(guī)程及鏜Φ20孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】

十字頭工藝規(guī)程及鏜20孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,十字頭,工藝,規(guī)程,20,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 畢 業(yè) 設(shè) 計 題 目 十字頭的機械加工工藝及指定工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計英文題目 The crosshead machining technology and special fixture design specified procedure 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 機械制造及自動化 系 別： 機械工程系 指導(dǎo)教師： 五月三十日摘 要 此次設(shè)計是十字頭零件的加工工藝和夾具設(shè)計，其毛坯為鑄造，具有體積小，零件復(fù)雜的特點，其中有幾道工序夾具都采用專用夾具。機械的加工工藝及夾具設(shè)計是我們在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。我的畢業(yè)設(shè)計為十字頭的機械加工工藝及指定 工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計。就我個人而言，我希望通過這次的設(shè)計能夠讓我了解并認(rèn)識一般機器零件的生產(chǎn)過程，鞏固和加深所學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力關(guān)鍵詞： 十字頭；功能；工藝規(guī)程；結(jié)構(gòu)；夾具選擇；工裝設(shè)計ABSTRACTThis design is crosshead machining process of the part and fixture design, the blank for casting, has small, parts of the characteristics of complex, a few procedure fixture use special jig. Mechanical processing technology and fixture design is we completed the full course at the university of the time, after the comprehensive use theory with practice, leads me to the professional knowledge and skills have further enhance, for professional work to lay the foundation. I graduated from the design for the crosshead machining technology and special fixture design specified procedure. Personally, I hope that through this design can let me understand and know general machine parts, consolidate and enhance the production process learned knowledge of technical fundamental course and specialized course, link theory with practice and to exercise their ability to analyze and solve problems Keywords: crosshead；function； procedure；structure； fixture choice；tooling design.目 錄 緒論.11零件圖的工藝分析.2 11十字頭零件的功用和原理分析.212十字頭零件的結(jié)構(gòu)特點.213十字頭零件的工藝分析.32毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定.52. 1生產(chǎn)批量的確定.52. 2毛坯材料的和制造方法的確定.7 3設(shè)計零件的機械加工工藝規(guī)程.831定位基準(zhǔn)的選擇.8 311粗基準(zhǔn)的選擇.8 312精基準(zhǔn)的選擇.832擬定加工工藝路線.933加工余量、工序尺寸及公差的選擇.934加工設(shè)備刀具量具及切削用量的計算和確定.17 3.4.1加工設(shè)備刀具及量具的選擇.17 3.4.2切削用量的計算和確定.193.4.3 切削時間額定的確定.243. 5工序卡片的編制.354夾具設(shè)計.3641夾具的概要.36 4. 2 夾具定位要求的分析.36 4. 3 夾具加緊裝置的設(shè)計.38 4.3.1確定夾緊力的基本原則.38 4.3.2定位誤差的分析.40 4.3.3夾具的裝配.40 結(jié)論.42致謝.42參考文獻(xiàn).43 緒論緒論為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此十字頭零件時，需要設(shè)計專用夾具。機械的加工工藝及夾具設(shè)計是我們在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。我的畢業(yè)設(shè)計為十字頭并對其進行功能、工藝規(guī)程設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料及加工工藝等綜述，最后確定要選擇的方案并對夾具進行設(shè)計。 本課題是對十字頭零件加工工藝規(guī)程的分析與設(shè)計進行探討，是學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、材料力學(xué)、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)、數(shù)控技術(shù)等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此設(shè)計的綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要屬于基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐想結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。所以，本次設(shè)計是在仔細(xì)分析十字頭零件加工技術(shù)要求及加工精度后，合理確定毛坯類型，經(jīng)過查閱相關(guān)參考書、手冊、圖表、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料，確定各工序的定位基準(zhǔn)、機械加工余量、工序尺寸及公差，最終制定出十字頭零件的加工工序卡片，設(shè)計出M8底孔專用夾具和編制所需的加工程序。1 零件圖的工藝分析1.零件圖的工藝分析在零件圖的工藝分析之前要先了解零件的作用及原原理，然后根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)分析零件的加工工藝。11十字頭零件的功用和原理分析題目所給的零件是十字頭的機械加工工藝及指定工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計，它主要是連接連桿和活塞桿的部件，是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復(fù)運動的關(guān)節(jié)。對十字頭的基本要求是：有足夠的強度，剛度，耐磨損，重量輕，工作可靠。本十字頭零件與活塞桿是依靠法蘭連接的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使用可靠，調(diào)整方便，活塞桿與十字頭容易對中，不足之處是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，加工不方便。12十字頭的結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)十字頭的結(jié)構(gòu)、尺寸公差、粗糙度等要求對十字頭零件進行結(jié)構(gòu)分析，使零件可以達(dá)到設(shè)計的要求。十字頭的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜屬于一般復(fù)雜零件，在加工時要考慮它的加工先后順序，首先外圓是基準(zhǔn)，所以在加工時我們要先把基準(zhǔn)定出來，以此保證零件的尺寸要求，十字頭的組要工作面為20內(nèi)孔，底面20孔及頂面65內(nèi)腔，外圓的尺寸公差要求不高，但粗糙度要求很高，所以在加工中，我們應(yīng)該在保證精度的條件下勁量滿足粗糙度要求，但是同時我們也要考慮好加工經(jīng)濟方面的問題，以此減少加工成本。加工20內(nèi)孔是要保證其空的位置度，但是該孔加工起來不方便，由于十字頭零件屬于大批量生產(chǎn)的零件，所以在某些加工部分可以設(shè)計一個專用夾具，以此來減少加工需要的時間，已達(dá)到降低成本的目的。十字頭的加工面有很多可以采用同一種機床進行加工，所以，在加工中我們可以適量的工序集中，這樣可提高加工速度。13十字頭的工藝分析設(shè)計工藝規(guī)程時，首先要應(yīng)分析零件圖以及該零件所在部件或總成的裝配圖，掌握該零件在部件中的位置，公用以及部件總成對該零件提出的技術(shù)要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定規(guī)程時采取措施施以保證.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，形成工藝的總體構(gòu)想。 2. 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工面得尺寸精度、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，以便于選擇表面加工及在擬定加工工藝路線時重點考慮；對全部技術(shù)要求應(yīng)進行歸納整理。十字頭零件的技術(shù)要求表 零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等級/mm表面粗糙度/mm形位公差/mm85mm外圓850.1/IT10Ra1.6無85mm頂面無無Ra1.6無85mm底面無無 Ra12.5無M6螺紋孔無 無 Ra12.5 無20mm孔200.018/IT7無無35mm十字頭無無Ra12.5無65mm孔650.021/IT7Ra3.2無20內(nèi)孔200.023/IT8Ra0.824環(huán)槽無無Ra12.5無55內(nèi)孔無 無Ra12.5無4 毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定2毛坯的材料及生產(chǎn)類型的確定要確定毛坯就必須根據(jù)零件的材料及機械加工中的精度要求，根據(jù)題目所需要的精度及尺寸公差要求，確定毛坯。2. 1毛坯批量的確定零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制定有著決定性作用，生產(chǎn)類型一般可分為大量、成批、和單件生產(chǎn)，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來決定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指在計劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。計算公式如下： N=Q m（1+a%）（1+b%）式中 N零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）; Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量（輛、臺/年）; m每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺、輛）; a%備品率，一般取2%4%; b%廢品率，一般取0.3%0.7%.零件的材料為HT200考慮到零件在機床中受到的沖擊力不大，零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以選擇鑄件毛坯，已知該十字頭零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年，每日1班，可以確定該零件為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主。要判斷零件的加工類型，首先要計算零件的質(zhì)量。將零件分為如下圖的三個部分，因為鋼鐵的密度7.9kg/dm，所以可以通過公式計算出零件的質(zhì)量。如下圖：G=（+）G=102+10()+（G=3.4mmG=7.9G=2.686Kg 零件生產(chǎn)量為10000件/年，每日一班，經(jīng)過計算其屬于輕型零件，有下表可知，該零件達(dá)到了大量生產(chǎn)的條件。表2-1 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺/件）或（件/年）重型機械或重型零件（100kg）中型機械或中型零件（10100kg）小型機械或輕型零件（1000500050000-摘自王凡實用機械制造工藝設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社所要設(shè)計的零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年，故屬于大批生產(chǎn)。2. 2毛坯材料的和制造方法的確定 1.機械加工余量 (1)機械加工余量由于受工序尺寸公差的影響，實際切除的余量在一定的范圍內(nèi)變化。余量過大，費工費料；余量過小，加工困難，甚至加工成為不可能。 (2)在決定工序平均尺寸以前，首先要確定各尺寸的加工余量的平均值。各尺寸余量平均值是按所選擇加工方法在有關(guān)資料或手冊中查出而確定的。但平均余量的大小要結(jié)合已計算出的工序余量變動范圍的大小考慮， 2.尺寸公差 （1）當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，工藝基準(zhǔn)不變換，同一表面經(jīng)過多道工序加工才能達(dá)到圖紙尺寸的要求時，其中間工序尺寸可根據(jù)零件圖的尺寸采用“由后往前推”的方法來確定，并一直推算到毛坯尺寸。 （2）當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，或零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，或工序尺寸須從尚待繼續(xù)加工的表面標(biāo)注時，工序尺寸的確定就比較復(fù)雜了，這時就應(yīng)利用尺寸鏈原理來分析和計算，并對工序間的余量進行驗算以確定工序尺寸及其上下偏差。由于十字頭零件的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，根據(jù)圖紙要求，該零件毛坯的加工工藝為鑄造，同時又為大批量生產(chǎn)，所以我們應(yīng)該選用砂型鑄造中的機器造型和殼型鑄造。又因為它所用的材料為HT200，所以零件毛坯的毛坯機械加工余量等級為EG,毛坯鑄件的公差等級為CT812。如下圖：方法要求的機械加工余量鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵機器造型FHEGEGEG 方法公差等級CT鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵機器造型812812812812 -摘至鄒青機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)機械工業(yè)出版8 工藝規(guī)程的編制3 工藝規(guī)程的編制采用機械加工的方法，改變毛坯的形狀、尺寸、相互位置關(guān)系和表面質(zhì)量，使其成為可完成某種使用要求的過程，稱為機械加工 過程。機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法的工藝文件。機械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)活動的重要文件。 3定位基準(zhǔn)的選擇 而在選擇基準(zhǔn)的時候需要同時考慮三個問題：1.用哪一個表面作為加工時的精基面，有利于經(jīng)濟、合理地達(dá)到零件的加工精度要求？2.為加工出所要達(dá)到要求的精基面，應(yīng)采用哪個表面作為粗基面？3.是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用第二個精基面？ 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要的工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 3粗基準(zhǔn)的選擇 在選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠多的余量，及保證不加工表面與加工表面的尺寸，位置符合零件圖樣設(shè)計要求，粗基準(zhǔn)的選擇原則：1.重要表面余量均勻原則，必須首先保證工件表面具有較小的加工余量，應(yīng)選擇該表面為基準(zhǔn)；2.表面間的相互位置要求原則，必須首先保證工件加工表面與不加工表面之間的相互位置要求，應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)；3.余量足夠原則，如果零件上各表面均需加工，則以加工表面余量較小的粗基準(zhǔn)；4.定位可靠性原則，作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)選用比較可靠，平整光潔的表面，以便定位準(zhǔn)確、夾緊可靠；5.不重復(fù)使用原則，粗基準(zhǔn)的定位精度低，在同一尺寸方向上只允許使用一次，不能重復(fù)使用。 根據(jù)這些基準(zhǔn)原則，我們可選用十字頭的底面作為粗基準(zhǔn)，然后加工出基準(zhǔn)A，再由基準(zhǔn)外圓面來定位加工其他的加工面，以保準(zhǔn)相關(guān)尺寸的精度。 312 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮的問題是是如何減少誤差，保證加工精度及安裝方便以及設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，因此選擇精基準(zhǔn)面的原則有以下幾個方面：1.應(yīng)盡量選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這稱為基準(zhǔn)重合原則；2.所選的定位基準(zhǔn)，應(yīng)能使工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、剛性好、變形小和夾具結(jié)構(gòu)簡單；3.應(yīng)盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)加工各表面，以保證各表面間的位置精度，這稱為統(tǒng)一基準(zhǔn)原則；4.有時還要遵循互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則；5.有些精加工工序要求加工余量小而均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基準(zhǔn)面。 -摘自閻光明 侯忠濱 張云鵬現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)西北工業(yè)大學(xué)出版社32擬定加工工藝路線制定加工工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。1 工藝路線方案一：工序1： 鑄造工序2： 清砂工序3： 時效處理工序4： 粗車85外圓工序5： 粗車十字頭頂面工序6: 粗車，半精車，精車，十字頭底面工序7： 鉆，攻4Xm6螺紋孔工序8: 鉆、擴、鉸，20內(nèi)孔工序9： 銑十字頭工序10：粗鏜、半精鏜、精鏜65內(nèi)孔工序11：車55孔工序12：車內(nèi)圓環(huán)工序13：鉆、擴、鉸、20底面孔工序14：車挖24內(nèi)環(huán)槽工序15：半精車，精車85外圓工序16：去毛刺工序17：終檢2工藝路線方案二：工序1： 鑄造工序2： 清砂工序3： 時效處理工序4： 粗車85外圓工序5： 粗銑十字頭頂面工序6：粗銑、半精銑、精銑十字頭頂面工序7：鉆、攻6螺紋孔工序8：鉆、擴、鉸，20內(nèi)孔工序9： 銑十字頭工序10：粗鏜、半精鏜、精鏜65內(nèi)孔工序11：車55孔工序12：車內(nèi)圓環(huán)工序13：粗鏜、半精鏜、精鏜20底面孔工序14：車挖24內(nèi)環(huán)槽工序15：半精車，精車85外圓工序16：去毛刺工序17：終檢以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，只要表現(xiàn)在20底面圓孔和兩端面的加工方式，根據(jù)工序的集中，加工經(jīng)濟度和加工難易程度通過分析比較，方案一比較合理，故選用方案一。33 加工余量、工序尺寸及公差的選擇（1）鑄件的基本尺寸 機械加工前毛坯鑄件，包括必要的機械加工余量。（2）尺寸公差 允許尺寸的變動量。公差等于最大極限尺寸之代數(shù)差的絕對值；也等于上偏差與下偏差之代數(shù)差的絕對值。（3）錯行 由于合型時錯位，鑄件的一部分與另一部分在分型面處相互錯開。（4）要求的機械加工余量 在毛坯鑄件上為了隨后可用機械加工方法去除鑄件對金屬表面的影響，冰室之達(dá)到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金屬余量。對圓柱形部分或者在雙側(cè)機械加工的情況下，RMA應(yīng)加倍。鑄件毛坯基本尺寸表達(dá)式子如下： R=F+2RMA+CT/2 外圓 R=F-2RMA-CT/2 內(nèi)腔按上述式子計算各毛坯尺寸：85的外圓,查表2-3和表2-4可算出R= F+2RMA+CT/2 =85+2.8+3=90.8；85兩端面，查表2-3和表2-4可算出R= F+2RMA+CT/2=85+2.5+3=90.8；65內(nèi)孔，查表2-3和表2-4可算出R= F-2RMA-CT/2=65-2.8-3=59.8；35十字頭，查表2-3和表2-4可算出R = F-2RMA-CT/2=35-1-2.5=31.5；55內(nèi)孔，查表2-3和表2-4可算出R= F-2RMA-CT/2=55-2.8-1.4=50.8；其他尺寸由于過小鑄造時可不鑄造。 表2-3毛坯鑄件基本尺寸/mm鑄件尺寸公差等級CT大于至910111225 401.82.63.6540 6322.845.6631002.23.24.46 表2-4最大尺寸要求的機械加工余量等級大于至FGH400.50.50.740630.50.716310011.42-摘至鄒青機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)機械工業(yè)出版社計算各工序加工余量（1）加工基本尺寸為85mm，公差為0.1mm，其公差等級為IT10，確定其加工方案為：粗車-半精車-精車（2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為12，加工余量為G級其加工余量等級為CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為Z=5.8mm 粗車： Z=1.2mm 半精車： Z=1.8mm 精車： Z=2.5mm（3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為85，其他各工序基本尺寸依次為：半精車： 85+1.2=86.2mm 粗車： 86.2+1.8=88mm 毛坯： 88+2.8=90.8mm（4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。精車IT8, 公差值為0.054mm 半精車IT10，公差值為0.140mm 粗車IT12，公差值為0.350mm按工序入體原則： 精車：85mm 半精車：86.2mm 粗車：88mm 毛坯：90.83mm計算結(jié)果列表如下表：工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精車1.2mm 85mm 0.054mm85mm半精車 1.8mm86.2mm 0.140mm86.2mm粗車2.5mm 88mm0.350mm88mm毛坯 5.5mm 90.8mm6mm90.83mm（1）加工基本尺寸為85mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加工方案為：粗車（2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為12，加工余量為G級其加工余量等級為CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為Z=2.9mm 粗車： Z=2.9mm （3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為85，其他各工序基本尺寸依次為： 毛坯： 88+2.8=87.9mm（4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗車IT12，公差值為0.350mm按工序入體原則： 粗車： 85mm 毛坯： 87.91.5mm計算結(jié)果列表如下表：工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗車2.9mm 85mm0.350mm85mm毛坯 2.9mm 87.9mm3mm89.71.5mm（1）加工基本尺寸為85mm，公差為0.1mm，其公差等級為IT10，確定其加工方案為：粗車-半精車-精車（2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為12，加工余量為G級其加工余量等級為CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為Z=5.8mm 粗車： Z=0.6mm 半精車： Z=1mm 精車： Z=1.3mm（3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為85，其他各工序基本尺寸依次為：半精車： 85+0.6=85.6mm 粗車： 85.6+1= 86.6mm 毛坯： 86.6+1.3=87.9mm（4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。精車IT8, 公差值為0.054mm 半精車IT10，公差值為0.140mm 粗車IT12，公差值為0.350mm按工序入體原則： 精車：85mm 半精車：85.6mm 粗車：86.6mm 毛坯：87.91.5mm計算結(jié)果列表如下表：工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精車0.6mm 85mm 0.054mm85mm半精車 1mm85.5mm 0.140mm85.6mm粗車1.3mm 86.6mm0.350mm 86.6mm毛坯 2.9mm 87.9mm3mm87.91.5mm（1）加工基本尺寸為55mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加工方案為：粗車（2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為12，加工余量為G級其加工余量等級為CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為Z=4.2mm 粗車： Z=4.2mm （3）計算各工序的基本尺寸，精車后工序基本尺寸為55，其他各工序基本尺寸依次為： 毛坯： 55-4.2=50.8mm（4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗車IT12，公差值為0.350mm按工序入體原則： 粗車： 55mm 毛坯： 50.82.6mm計算結(jié)果列表如下表：工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗車4.2mm 55mm0.350mm55mm毛坯 4.2mm 50.2mm5.8mm50.82.9mm（1）加工基本尺寸為35mm，公差為無要求，其公差等級為無要求，確定其加工方案為：粗銑（2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為12，加工余量為G級其加工余量等級為CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為Z=3.5mm 粗銑： Z=3.5mm （3）計算各工序的基本尺寸，精銑后工序基本尺寸為35，其他各工序基本尺寸依次為： 毛坯： 35-3.5=31.5mm（4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。 粗銑IT12，公差值為0.250mm按工序入體原則： 粗車： 35mm 毛坯：31.52.5mm計算結(jié)果列表如下表：工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗銑3.5mm 35mm0.250mm55mm毛坯 3.5mm 31.5mm5mm50.82.5mm（1）加工基本尺寸為65mm，公差為0.021mm，其公差等級為IT7，確定其加工方案為：粗鏜-半精鏜-精鏜（2）用查表法定加工余量：由表可知，對于大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型，取尺寸公差為12，加工余量為G級其加工余量等級為CT10級，毛坯外圓的加工總余量由上面計算結(jié)果可知為Z=5.8mm 粗鏜： Z=0.5mm 半精鏜： Z=1.5mm 精鏜： Z=3.8mm（3）計算各工序的基本尺寸，精鏜后工序基本尺寸為65，其他各工序基本尺寸依次為：半精鏜： 65+0.5=64.5mm 粗車： 64.5-1.5=63mm 毛坯： 63-3.8=59.2mm（4）確定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工經(jīng)濟精度確定。精車IT7, 公差值為0.021mm 半精車IT9，公差值為0.074mm 粗車IT11，公差值為0.190mm按工序入體原則： 精鏜：65mm 半精鏜：64.5mm 粗鏜：63mm 毛坯：59.23mm計算結(jié)果列表如下表：工序名稱工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精鏜0.5mm 65mm 0.021mm65mm半精鏜 1.5mm64.5mm 0.074mm64.5mm粗鏜3.8mm 63mm0.190mm63mm毛坯 5.8 mm 59.2mm6mm59.23mm34加工設(shè)備刀具量具及切削用量的計算和確定加工設(shè)備的選擇主要從加工經(jīng)濟并保持精度的方面來保正零件的要求，刀具的選擇是用于切削的工具，根據(jù)加工工藝的種類和加工的部位及材料的類型來選定，量具的選擇主要是在加工后進行抽檢，以保證加工后零件的尺寸精度。切削用量的計算主要是計算出每道工序的加工所用的進給時間和切削速度。3.4.1加工設(shè)備刀具及量具的選擇正確選擇機床、刀具和量具是一件很重要的工作，他不但影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。（1）粗車、半精車、精車85外圓 加工設(shè)備：車床 夾具：專用夾具型號：CM6125 量具：游標(biāo)卡尺刀具：車刀（2）粗車頂面加工設(shè)備：車床 夾具：三爪卡盤型號：CM6125 量具：游標(biāo)卡尺刀具：車刀（3）粗車、半精車、精車底面加工設(shè)備：臥式車床 夾具：三爪卡盤型號：CM6125 量具：游標(biāo)卡尺刀具：車刀（4）鉆、攻6螺紋孔加工設(shè)備：立式鉆床 夾具：專用夾具型號：Z535 刀具：M6絲錐、5麻花鉆量具：無（5）鉆、擴、鉸20底面孔加工設(shè)備：立式鉆床 夾具：專用夾具型號：Z535 量具：內(nèi)徑千分尺刀具：19麻花鉆，19.7直柄擴孔鉆，20直柄機用鉸刀（6）銑十字頭加工設(shè)備：臥式銑床 夾具：三爪卡盤型號：X62W 量具：游標(biāo)卡尺刀具： 硬質(zhì)合金銑刀（7）粗鏜、半精鏜、精鏜65內(nèi)孔加工設(shè)備：臥室鏜床 夾具：三爪卡盤型號：T618 量具：內(nèi)徑千分尺刀具：開式自鎖夾緊鏜刀（8）鉆、擴、鉸20內(nèi)孔加工設(shè)備：立式鉆床 夾具：專用夾具型號：Z535 量具：內(nèi)徑千分尺（9）車挖24內(nèi)環(huán)加工設(shè)備：臥式車床 夾具：專用夾具型號：CM6125 刀具：車刀量具：內(nèi)徑千分尺（10）粗車55內(nèi)孔加工設(shè)備：臥式車床 夾具：三爪卡盤型號：CM6125 刀具：車刀量具：游標(biāo)卡尺（11）車內(nèi)圓環(huán)加工設(shè)備：臥式車床 夾具：三爪卡盤型號：CM6125 刀具：車刀量具：游標(biāo)卡尺3.4.2切削用量的計算和確定選擇切削用量主要應(yīng)根據(jù)工件的材料、精度要求以及刀具的材料、機床的功率和剛度等情況，在保證工序質(zhì)量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得較高的生產(chǎn)效率和低加工成本。（1）確定85外圓的切削用量粗車余量為2.5mm，查表知進給量為（0.71mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為4565m/min，取本次車削速度為50m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=5000085=187.3r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=180r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=48m/min。一刀可切削完成。半精車余量為1.8mm，查表知進給量為（0.350.65mm/r），取本次車削進給量為0.5mm/r，查表知切削速度為7090m/min，取本次車削速度為80m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=8000085=313r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=300r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=80m/min。一刀可切削完成。精車余量為1.2mm，查表知進給量為（0.10.3mm/r），取本次車削進給量為0.1mm/r，查表知切削速度為90110m/min，取本次車削速度為100m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=10000085=374r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=370r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=100m/min。需要用兩刀完成切削。（2）確定85頂面的切削用量粗車余量為2.9mm，查表知進給量為（0.71mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為4565m/min，取本次車削速度為50m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=5000085=187.3r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=180r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=48m/min。一刀可切削完成。（3）確定85底面的切削用量粗車余量為1.3mm，查表知進給量為（0.71mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為4565m/min，取本次車削速度為50m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=5000085=187.3r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=180r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=48m/min。一刀可切削完成。半精車余量為1mm，查表知進給量為（0.350.65mm/r），取本次車削進給量為0.5mm/r，查表知切削速度為7090m/min，取本次車削速度為80m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=8000085=313r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=300r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=80m/min。一刀可切削完成。精車余量為0.6mm，查表知進給量為（0.10.3mm/r），取本次車削進給量為0.1mm/r，查表知切削速度為90110m/min，取本次車削速度為100m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=10000085=374r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=370r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=100m/min。需要用一刀完成切削。（4）攻轉(zhuǎn)4M6螺紋孔的切削用量鉆5孔查表可知v=1624m/min 去v=16m/min，f=0.070.12mm/r取f=0.1mm/r 由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速 n=1019r/min 查鉆床轉(zhuǎn)速表得n=960r/min 則v=16m/min攻螺紋孔查表可知f=0.75mm/r，v=1.2m/min 由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=1.2/3.146=66r/minv=nd/1000=1.2m/min（5）確定55內(nèi)孔的切削用量粗車余量為4.2mm，查表知進給量為（0.71mm/r），取本次車削進給量為0.8mm/r，查表知切削速度為4565m/min，取本次車削速度為60m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=6000055=347r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=350r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=60.4m/min。一刀可切削完成。（6）確定65內(nèi)圓的切削用量粗鏜余量為3.8mm，查表知進給量為（0.31mm/r），取本次車削進給量為0.5mm/r，查表知切削速度為4080m/min，取本次車削速度為70m/min。由公式： n=1000可求出主軸轉(zhuǎn)速n=70000065=343r/min，查表取轉(zhuǎn)速n=350r/min，則實際切削速度為v=nd/1000=71.4m/min。一刀可切削完成。 參考文獻(xiàn) 附錄一文獻(xiàn)綜述摘要：此次設(shè)計是十字頭零件的加工工藝和夾具設(shè)計，其毛坯為鑄造，具有體積小，零件復(fù)雜的特點，其中有幾道工序夾具都采用專用夾具。機械的加工工藝及夾具設(shè)計是我們在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。我的畢業(yè)設(shè)計為十字頭的機械加工工藝及指定 工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計。就我個人而言，我希望通過這次的設(shè)計能夠讓我了解并認(rèn)識一般機器零件的生產(chǎn)過程，鞏固和加深所學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力關(guān)鍵詞： 十字頭 功能 工藝規(guī)程 結(jié)構(gòu) 夾具選擇 工裝設(shè)計前言：為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此拔叉零件時，需要設(shè)計專用夾具。機械的加工工藝及夾具設(shè)計是我們在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。我的畢業(yè)設(shè)計為HT200十字頭并對其進行功能、工藝規(guī)程設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料及加工工藝等綜述，最后確定所要設(shè)計的夾具。1 零件的分析 在零件的分析中遇到的主要問題是如何對零件進行工藝分析。 對零件的工藝分析應(yīng)考慮到零件的材料，對零件的作用進行分析，還應(yīng)確定零件在加工中精度等問題。 1.零件的功能 十字頭是連接活塞與連桿的零件，它具有導(dǎo)向作用。壓縮機中大量采用連桿小頭放在十字頭體內(nèi)的閉式十字頭，少數(shù)壓縮機采用與叉形連桿相配的開式十字頭。十字頭與活塞桿的連接型式分為螺紋連接、聯(lián)接器連接、法蘭連接等。螺紋連接結(jié)構(gòu)簡單，易調(diào)節(jié)氣缸中的止點間隙。但是調(diào)整時需轉(zhuǎn)動活塞，且在十字頭體上切削螺紋時，經(jīng)多次拆裝后極易磨損，不易保證精度要求。故這種結(jié)構(gòu)常用于中、小型壓縮機上。不在十字頭體上切削螺紋，而采用兩螺母夾持固定的結(jié)構(gòu)，可用于大、中型壓縮機。聯(lián)接器和法蘭連接結(jié)構(gòu)，使用可靠，調(diào)整方便，使活塞桿與十字頭容易對中。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，多用在大型壓縮機上。十字頭與連桿的連接由十字頭銷來完成。本次設(shè)計主要是解決十字頭的工藝設(shè)計及工裝的設(shè)計。通過對十字頭的分析來熟悉對工藝的編排和設(shè)計。 2.毛坯的確定選擇毛坯是編制工藝規(guī)程最初階段的重要工作之一，決定于零件的材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)等。產(chǎn)量為10000件，以零件材料為HT200，零件在工作過程中則經(jīng)常承受震動，因此應(yīng)該選用鑄件，保證零件工作可靠，由于年達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬殼芯成型，這對提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量是有利的。選擇零件毛坯，要從毛坯制造和解析加工兩方面綜合考慮，以求得最優(yōu)的方案和最佳的效果，獲得最大的經(jīng)濟效益。選擇零件毛坯時應(yīng)考慮哪些因素呢，應(yīng)該從零件的材料及力學(xué)性能、形狀和尺寸、生產(chǎn)類型、具體生產(chǎn)條件及充分考慮利用新工藝。選擇零件毛坯時應(yīng)考慮哪些因素呢？選擇零件毛坯，應(yīng)該從零件的材料、機械性能、形狀特征、工藝性要求和生產(chǎn)成本。毛坯選擇時，可依據(jù)表 1-1。表1-1 毛坯的選擇鑄件鍛件棒料機械性能硬度高，韌性差硬度低，韌性好硬度韌性一般形狀特征復(fù)雜一般簡單工藝性要求流動性好，收縮率低塑性好，變形抗力小 變形抗力大生產(chǎn)成本較低較高低 機械加工工藝基礎(chǔ)，金問楷 主編。 北京：清華大學(xué)出版社 3.零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，不適合磨削，以下則是十字頭零件需要加工的表面以及表面之間的位置要求。（1）20內(nèi)孔相對于基準(zhǔn)的垂直度（2）24內(nèi)環(huán)的定位要求和基準(zhǔn)的確定（3）加工85外圓時的定位（4）20底面孔的加工定位基準(zhǔn)（5）鉆、攻6螺紋孔的劃線定位要求由上面的分析可知，在加工十字頭零件時需要注意的問題很多，為了保證加工精度的要求，我們要盡量的保證其定位和基準(zhǔn)選擇的正確性，因此，專用家具的使用會比較多，這樣對于提高零件加工精度的要求有很大的好處，同時也可減小零件的廢品率。零件機械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中，由毛胚到成品所經(jīng)過的工序先后順序。工藝路線是指零件加工所經(jīng)過的整條路線，因此，工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的重要內(nèi)容，其主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法，確定各個表面的加工順序及整個工藝過程的工序數(shù)目和各工序內(nèi)容。選擇加工方法時。一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求選定最終的加工方法，然后再由后向前確定精加工前各工序的加工方法，即確定加工方案。由于獲得同一精度和表面粗糙度的加工方法往往有幾種，選擇時還要考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟效應(yīng)，考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。 加工順序的安排，復(fù)雜工件的機械加工工藝路線中，要經(jīng)過切削加工、處理和輔助工序。因此，在擬定工藝路線時，必須全面地把切削加工、熱處理和輔助工序一起考慮，合理安排。為確定各表面的加工順序和工序數(shù)目，生產(chǎn)中已總結(jié)出一些指導(dǎo)性原則及具體安排中應(yīng)該注意的問題，現(xiàn)在分述如下。 加工階段的安排，零件機械加工時。先加工哪些表面，后加工哪些表面；熱處理工序和檢查工序應(yīng)安排處理，均需統(tǒng)籌合理安排。工藝過程的加工階段一般可分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段四個階段。 工序的集中與分散，將同一階段中的加工組成若干工序。組合時可采用工序集中或工序分散兩個不同的原則。 （1）工序集中是把零件上較多的加工內(nèi)容集中在一道工序中進行，整個工藝過程由數(shù)量較少的工序組成，工序集中可采用多刀多刃、多軸機床、自動機床、數(shù)控機床和加工中心等技術(shù)措施，也可采用普通機床進行順序加工。 （2）簡單分散是將零件各個表面加工分的很細(xì)，在每道工序中加工內(nèi)容很少，最大限度的工序分散是每一道工序只有簡單的一個工步，而整個工藝過程工序數(shù)量多。 總之，工序集中與工序分散各有利弊，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型，現(xiàn)有生產(chǎn)條件，企業(yè)能力，工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等進行綜合分析，擇優(yōu)選用。單件小批生產(chǎn)采用組織集中，以便捷化生產(chǎn)組織工作，大批量生產(chǎn)可采用較復(fù)雜的集中，如多刀、多軸機床、各種高效組合機床和自動機床加工。對一些結(jié)構(gòu)較簡單的產(chǎn)品也可采用分散原則。 加工順序的安排，一個零件往往有很多個表面需要加工，這些表面不僅本身有一定的尺寸精度要求，而且各表面之間還有一定的位置要求。為了達(dá)到這些精度要求，各表面加工順序的安排要統(tǒng)籌考慮，總的原則是前面工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，做好基準(zhǔn)準(zhǔn)備。具體包括以下四個原則。 （1）基準(zhǔn)先行 （2）先粗后精 （3）先主后次 （4）先面后孔 輔助工序的安排，檢查工序是主要的輔助工序，除每道工序由操作者自行檢查外，在粗加工之后精加工之前；零件轉(zhuǎn)換車間時及重要的工序之后和全部加工完畢進庫之前，一般都要安排檢查工序。除檢驗外，其他輔助工序有特種檢驗、表面強化和去毛刺，倒棱、清洗、防銹、去磁、平衡等均不要遺漏，要同等重視。 摘自洪元.機械制造工藝及夾具.北京理工大學(xué)出版社結(jié)束語這次設(shè)計的任務(wù)主要是萬向節(jié)滑動叉零件的工藝規(guī)程，首先是結(jié)合圖紙對零件的加工工藝進行分析，然后理論指導(dǎo)實際，其中工藝分析、毛坯確定、工藝規(guī)程、夾具設(shè)計、程序的編制是本次畢業(yè)設(shè)計的重點，要求我們查找相關(guān)資料，和專業(yè)知識對其優(yōu)化處理。通過對這次設(shè)計能夠?qū)Υ髮W(xué)四年以來的所學(xué)的知識有一個梳理的效果，從而達(dá)到綜合運用，最后是要求設(shè)計的工藝能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，設(shè)計的夾具能夠為加工的產(chǎn)品提供精度保障。46