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工装 夹具 十字头 工艺 规程 20 设计 图纸 优秀 优良

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【工装夹具类】十字头工艺规程及镗Φ20孔夹具设计【5张图纸】【优秀】,工装,夹具,十字头,工艺,规程,20,设计,图纸,优秀,优良

内容简介：

毕 业 设 计 题 目 十字头的机械加工工艺及指定工序专用夹 具的设计 英文题目 生姓名： 学 号： 专 业： 机械制造及自动 化 系 别： 机 械工程系 指导教师： 二零一一年五月三十日 摘 要 此次设计是十字头零件的加工工艺和夹具设计，其毛坯为铸造，具有体积小，零件复杂的特点，其中有几道工序夹具都采用专用夹具。机械的加工工艺及夹具设计是我们在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为从事专业的工作打下基础。我的毕业设计为十字头的机械加工工艺及指定 工序专用夹具的设计。 就我个人 而言，我希望通过这次的设计能够让我了解并认识一般机器零件的生产过程，巩固和加深所学的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力 关键词： 十字头； 功能；工艺规程；结构； 夹具选择； 工装设计 is of of of a is we at of me to to I I me of to to 目 录 绪论 . 零件图的工艺分析 . 1 十字头零件的功用和原理分析 . 2 十字头零件的结构特点 . 3 十 字头零件的工艺分析 . 毛坯的材料及生产类型的确定 . 1 生产批量的确定 . 2 毛坯材料的和制造方法的确定 . 设计零件的机械加工工艺规程 . 1 定位基准的选择 . 1 1 粗基准的选择 . 1 2 精基准的选择 . 2 拟定加工工艺路线 . 3 加工余量、工序尺寸及公差的选择 . 4 加工设备刀具量具及切削用量的计算和确定 .加工设备刀具及量具的选择 .切削用量的计算和确定 . 切削时间额定的确定 . 5工序卡片的编制 . 夹具设计 . 1 夹具的概要 . 2 夹具定位要求的 分析 . 3 夹具加紧装置的设计 .确定夹紧力的基本原则 .定位误差的分析 .夹具的装配 .论 .谢 .考文献 .华理工长江学院毕业设计 绪论 1 绪论 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此十字头零件时，需要设计专用夹具。 机械的加工工艺及夹具设计是我们在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为从事专业的工作打下基础。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。我的毕业设计为十字 头并对其进行功能、工艺规程设计、结构设计 、材料及加工工艺等综述，最后确定要选择的方案并对夹具进行设计。 本课题 是对十字头零件 加工工艺 规程 的分析与设计进行探讨 ，是学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、材料力学、互换性与测量技术基础、现代制造工艺基础、数控技术等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此设计的综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既 要属于基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践想结合，才能很好的完成本次设计。 所以，本次设计是在仔细分析 十字头零件 加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出 十字头 零件的加工工序卡片 ，设计出 孔专用夹具和编制所需的加工程序 。 东华理工长江学院毕业设计 零件图的工艺分析 2 在零件图的工艺分析之前要先了解零件的作用及原原理，然后根据零件的结构分析零件的加工工艺。 1 1 十字头零件的功用和原理分析 题目所给的零件是 十字头的机械加工工艺及指定工序专用夹具的设计， 它主要是连接连杆和活塞杆的部件，是将回转运动转化为往复运动的关节。对十字头的基本要求是：有足够的强度，刚度，耐磨损，重量轻，工作可靠。 本十字头零件与活塞杆是依靠法兰连接的结构，这种结构使用可靠，调整方便，活塞杆与十字头容易对中，不足之处是结构相对复杂，加工不方便。 1 2 十字头的结构分析 根据十字头的结构、尺寸公差、粗糙度等要求对十字头零件进行结构分 析，使零件可以达到设计的要求。十字头的结构相对复 杂属于一般复杂零件，在加工时要考虑它的加工先后顺序，首先外圆是基准，所以在加工时我们要先把基东华理工长江学院毕业设计 零件图的工艺分析 3 准定出来，以此保证零件的尺寸要求，十字头的组要工作面为 20内孔，底面 20孔及顶面 65内腔，外圆的尺寸公差要求不高，但粗糙度要求很高，所以在加工中，我们应该在保证精度的条件下劲量满足粗糙度要求，但是同时我们也要考虑好加工经济方面的问题，以此减少加工成本。 加工 20内孔是要保证其空的位置度，但是该孔加工起来不方便，由于十字头零件属于大批量生产的零件，所以在某些加工部分可以设计一个专用夹具，以此来减少加工需要的时间 ，已达到降低成本的目的。 十字头的加工面有很多可以采用同一种机床进行加工，所以，在加工中我们可以适量的工序集中，这样可提高加工速度。 1 3 十字头的工艺分析 设计工艺规程时，首先要应分析零件图以及该零件所在部件或总成的装配图，掌握该零件在部件中的位置，公用以及部件总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定规程时采取措施施以保证 . 1. 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺的总体构想。 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、形状精度、位置精度、表面粗糙度以及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便于选择表面加工及在拟定加工工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。 十字头零件的技术要求表 零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 /差及精度等级 /面粗糙度 /位公差 / 85 85无 无 85无 无 无 无 无 20 无 35无 无 东华理工长江学院毕业设计 零件图的工艺分析 4 65 20内孔 24环槽 无 无 55内孔 无 无 东华理工长江学院毕业设计 毛坯的材料及生产类型的确定 5 2 毛坯的材料及生产类型的确定 要确定毛坯就必须根据零件的材料及机械加工中的精度要求，根据题目所需要的精度及 尺寸公差要求，确定毛坯。 2. 1 毛坯批量的确定 零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定有着决定性作用，生产类型一般可分为大量、成批、和单件生产，不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来决定的。生产纲领是指在计划期内应生产的产品产量和进度计划。 计算公式如下： N=Q m（ 1+a%）（ 1+b%） 式中 N 零件的生产纲领（件 /年） ; Q 产品的年产 量（辆、台 /年） ; m 每台产品中该零件的数量（件 /台、辆） ; a% 备品率，一般取 2%4%; b% 废品率，一般取 零件的材料为 件结构比较复杂，所以选择铸件毛坯，已知该十字头零件的生产纲领为 10000件 /年，每日 1班，可以确定该零件为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。 要判断零件的加工类型，首先要计算零件的质量。将零件分为如下图的三个部分，因为钢铁的密度 ，所以可以通过公式计算出零件的质量。 如下图： 东华理工长江学院毕业设计 毛坯的材料及生产类型的确定 6 G=（ v1+v2+ G=10 2 ) 5 6( 0 6 +10 ( ) +（ ）2 8 81 0 0 09 0 0 0 625 G=10 G= G=件生产量为 10000件 /年，每日一班，经过计算其属于轻型零件，有下表可知，该零件达到了大量生产的条件。 表 2生产类型与生产纲领的关系 生产类型 生产纲领（台 /件）或（件 /年） 重型机械或重型零件（ 100 中型机械或中型零件（ 10100 小型机械或轻型零件（ 1000 5000 50000 凡实用机械制造工艺设计手册 东华理工长江学院毕业设计 毛坯的材料及生产类型的确定 7 所要设计的零件的生产纲领为 10000件 /年，故属于大批生产。 2. 2 毛坯材料的和制造方法的 确定 (1)机械加工余量由于受工序尺寸公差的影响，实际切除的余量在一定的范围内变化。余量过大，费工费料；余量过小，加工困难，甚至加工成为不可能。 (2)在决定工序平均尺寸以前，首先要确定各尺寸的加工余量的平均值。各尺寸余量平均值是按所选择加工方法在有关资料或手册中查出而确定的。但平均余量的大小要结合已计算出的工序余量变动范围的大小考虑， （ 1）当工艺基准与设计基准重合，工艺基准不变换，同一表面经过多道工序加工才能达到图纸尺寸的要求时，其中间 工序尺寸可根据零件图的尺寸采用“由后往前推”的方法来确定，并一直推算到毛坯尺寸。 （ 2）当工艺基准与设计基准不重合，或零件在加工过程中需要多次转换工艺基准，或工序尺寸须从尚待继续加工的表面标注时，工序尺寸的确定就比较复杂了，这时就应利用尺寸链原理来分析和计算，并对工序间的余量进行验算以确定工序尺寸及其上下偏差。 由于十字头零件的结构相对复杂，根据图纸要求，该零件毛坯的加工工艺为铸造，同时又为大批量生产，所以我们应该选用砂型铸造中的机器造型和壳型铸造。又因为它所用的材料为 以零件毛坯的毛 坯机械加工余量等级为 EG,毛坯铸件的公差等级为 2。如下图： 方法 要求的机械加工余量 钢 灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 机器造型 FH EG EG EG 方法 公差等级 灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 机器造型 812 812 812 812 械制造技术课程设计指导机械工业出版东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 8 3 工艺规程的编制 采用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸、相互位置关系和表面质量，使其成为可完成某种使用要求的过程，称为机械加工 过程。机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。机械加工工艺规程是指导生产活动的重要文件。 3 定位基准的选择 而在选择基准的时候需要同时考虑三个问题： 利于经济、合理地达到零件的加工精度要求？ 采用哪个表面作为粗基面？ 要采用第二个精基面？ 基面的选择是工艺规程设计中的重要的工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就 会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 3 粗基准的选择 在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够多的余量，及保证不加工表面与加工表面的尺寸，位置符合零件图样设计要求，粗基准的选择原则： 须首先保证工件表面具有较小的加工余量，应选择该表面为基准； 须首先保证工件加工表面与不加工表面之间的相互位置要求，应以不加工表面为粗基准； 果零件上各表面均需加工，则以加工表面余量较小的 粗基准； 为粗基准的表面，应选用比较可靠，平整光洁的表面，以便定位准确、夹紧可靠； 基准的定位精度低，在同一尺寸方向上只允许使用一次，不能重复使用。 根据这些基准原则，我们可选用十字头的底面作为粗基准，然后加工出基准A，再由基准外圆面来定位加工其他的加工面，以保准相关尺寸的精度。 3 1 2 精基准的选择 精基准的选择主要考虑的问题是是如何减少误差，保证加工精度及安装方便以及设计基准和工序基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行 尺寸换算，因此选择精基准面的原则有以下几个方面： 称为基准重合原则； 能使工件定位准确、东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 9 稳定、刚性好、变形小和夹具结构简单； 保证各表面间的位置精度，这称为统一基准原则； 复加工的原则； 应该选择该表面作为粗基准面。 侯忠滨 张云鹏现代制造工艺基础西北工业大学出版社 3 2 拟定加工工艺路线 制定加工工艺路线的出发 点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。 1 工艺路线方案一： 工序 1： 铸造 工序 2： 清砂 工序 3： 时效处理 工序 4： 粗车 85外圆 工序 5： 粗车十字头顶面 工序 6: 粗车，半精车，精车，十字头底面 工序 7： 钻，攻 4工序 8: 钻、扩、铰， 20内孔 工序 9： 铣十字头 工序 10：粗鏜、半精镗、精鏜 65内孔 工序 11：车 55孔 工序 12：车内圆环 工序 13：钻、扩、铰、 20底面孔 工序 14：车挖 24内环槽 工序 15：半精车，精车 85外圆 工序 16：去毛刺 工序 17：终检 2工艺路线方案二： 工序 1： 铸造 工序 2： 清砂 工序 3： 时效处理 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 10 工序 4： 粗车 85外圆 工序 5： 粗铣 十字头顶面 工序 6：粗铣、半精铣、精铣 十字头顶面 工序 7：钻、攻 6螺纹孔 工序 8： 钻、扩、铰， 20内孔 工序 9： 铣十字头 工序 10：粗鏜、半精镗、精鏜 65内孔 工序 11：车 55孔 工序 12：车内圆环 工序 13：粗鏜、半精镗、精鏜 20底面孔 工序 14：车挖 24内环槽 工序 15：半精车，精车 85外圆 工序 16：去毛刺 工序 17：终检 以上加工方案大致看来是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，只要表现在 20底面圆孔和两端面的加工方式，根据工序的集中，加工经济度和加工难易程度通过分析比较，方案一比较合理，故选用方案一。 3 3 加工余量、工序尺寸及公差的选择 （ 1）铸件的基本尺寸 机械加工前毛坯铸件，包括必要的机械加工余量。 （ 2）尺寸公差 允许尺寸的变动量。公差 等于最大极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值。 （ 3）错行 由于合型时错位，铸件的一部分与另一部分在分型面处相互错开。 （ 4）要求的机械加工余量 在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸件对金属表面的影响，冰室之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。对圆柱形部分或者在双侧机械加工的情况下， 铸件毛坯基本尺寸表达式子如下： R=F+2T/2 外圆 R= 内腔 按上述式子计算各毛坯尺寸： 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 11 85的外圆 ,查表 21 = F+2T/2 =85+= 85两端面，查表 22 = F+2T/2=85+= 65内孔，查表 23= = 35十字头，查表 24 = = 55内孔，查表 25= = 其他尺寸由于过小铸造时可不铸造。 表 2坯铸件基本尺寸 /件尺寸公差等级 于 至 9 10 11 12 25 40 40 63 2 3 100 表 2大尺寸 要求的机械加工余量等级 大于 至 F G H 40 0 63 63 100 1 械制造技术课程设计指导机械工业出版社 计算各工序加工余量 （ 1）加工基本尺寸为 85差为 公差等级为 定其加工方案为：粗车 精车 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，对于大批量生产，采用砂型机器造型，取尺寸公差为 12，加工余量为 坯外圆的加工总余量由上面计算结果可知为 华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 12 粗车： 精车： 车： 3）计算各工序的基本尺寸，精车后工序基本尺寸为 85，其他各工序基本尺寸依次为： 半精车 ： 85+ 车： 88坯： 88+ 4）确定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定。 精车 公差值为 精车 差值为 车 差值为 工序入体原则： 精车： 85 精车： 车： 88 坯： 3算结果列表如下表： 工序名称 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精车 85 精车 车 88 坯 3 1）加工基本尺寸为 85差为无要求，其公差等级为无要求，确定其加工方案为：粗车 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 13 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，对于大批量生产，采用砂型机器造型，取尺寸公差为 12，加工余量为 坯外圆的加工总余量由上面计算结果可知为 车： 3）计算各工序的基本尺寸，精车后工序基本尺寸为 85，其他各工序基本尺寸依次为： 毛坯： 88+ 4）确定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定。 粗车 差值为 工序入体原则： 粗车： 85 坯： 算结果列表如下表： 工序名称 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 粗车 85坯 1）加工基本尺寸为 85差为 公差等级为 定其加工方案为 ：粗车 精车 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，对于大批量生产，采用砂型机器造型，取尺寸公差为 12，加工余量为 坯外圆的加工总余量由上面计算结果可知为 华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 14 粗车： 精车： 车： 3）计算各工序的基本尺寸，精车后工序基本尺寸为 85，其他各工序基本尺寸依次为： 半精车： 85+车： = 坯： 4）确定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定。 精车 公差值为 精车 差值为 车 差值为 工序入体原则： 精车： 85 精车： 车： 坯： 算结果列表如下表： 工序名称 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精车 85 精车 1 车 坯 1）加工基本尺寸为 55差为无要求，其公差等级为无要求，确定其加工方案为：粗车 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 15 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，对于大批量生产，采用砂型机器造型，取尺寸公差为 12，加工余量为 坯外圆的加工总余量由上面计算 结果可知为 车： 3）计算各工序的基本尺寸，精车后工序基本尺寸为 55，其他各工序基本尺寸依次为： 毛坯： 4）确定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定。 粗车 差值为 工序入体原则： 粗车： 55 坯： 算结果列表如下表： 工序名称 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 粗车 55坯 1）加工基本尺寸为 35差为无要求，其公差等级为无要求，确定其加工方案为：粗铣 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，对于大批量生产，采用砂型机器造型，取尺寸公差为 12，加工余量为 坯外圆的加工总余量由上面计算结果可知为 铣： 3）计算各工序的基本尺寸，精铣后工序基 本尺寸为 35，其他各工序基本尺寸东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 16 依次为： 毛坯： 4）确定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定。 粗铣 差值为 工序入体原则： 粗车： 35 坯： 算结果列表如下表： 工序名称 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 粗铣 35坯 1）加工基本尺寸为 65差为 公差等级为 定其加工方案为：粗鏜 精鏜 （ 2）用查表法定加工余量：由表可知，对于大批量生产，采用砂型机器造型，取尺寸公差为 12，加工余量为 坯外圆的加工总余量由上面计算结果可知为 鏜： 精鏜： 鏜： 3）计算各工序的基本尺寸，精鏜后工序基本尺寸为 65，其他各工序基本尺寸依次为： 半精鏜： 65+ 车： 63坯： 华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 17 （ 4）确定各工序的公差及偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定。 精车 公差值为 精车 差值为 车 差值为 工序入体原则： 精鏜 ： 65 精鏜： 鏜： 63 坯： 3算结果列表如下表： 工序名称 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精鏜 65 精鏜 鏜 63 坯 5.8 3 4 加工设备刀具量具及切削用量的计算和确定 加工设备的选择主要从加工经济并保持精度的方面来保正零件的要求，刀具的选择是用于切削的工具，根据加工工艺的种类和加工的部位及材料的类型来选定，量具的选择主要是在加工后进行抽检，以保证加工后零件的尺寸精度。 切削用量的计算主要是计算出每道工序的加工所用的进给时间和切削速度。 工设备刀具及量具的选择 正确选择机床、刀具和量具是一件很重 要的工作，他不但影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。 （ 1）粗车、半精车、精车 85外圆 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 18 加工设备：车床 夹具：专用夹具 型号： 量具：游标卡尺 刀具：车刀 （ 2）粗车顶面 加工设备：车床 夹具：三爪卡盘 型号： 量具：游标卡尺 刀具：车刀 （ 3）粗车、半精车、精车底面 加工设备：卧式车床 夹具：三爪卡盘 型号： 量具：游标卡尺 刀具：车刀 （ 4）钻、攻 6螺纹孔 加工设备：立式钻床 夹具：专用夹具 型号： 刀具： 5麻花钻 量具：无 （ 5）钻、扩、铰 20底面孔 加工设备：立式钻床 夹具：专用夹具 型号： 量具：内径千分尺 刀具： 19麻花钻， 20直柄机用铰刀 （ 6）铣十字头 加工设备： 卧式铣床 夹具：三爪卡盘 型号： 量具：游标卡尺 刀具： 硬质合金铣刀 （ 7）粗鏜、半精镗、精鏜 65内孔 加工设备：卧室鏜床 夹具：三爪卡盘 型号： 量具：内径千分尺 刀具： 开式自锁夹紧镗刀 （ 8）钻、扩、铰 20内孔 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 19 加工设备：立式钻床 夹具：专用夹具 型号： 量具： 内径千分尺 （ 9）车挖 24 内环 加工设备：卧式车床 夹具：专用夹具 型号： 刀具：车刀 量具：内径千分尺 （ 10）粗车 55内孔 加工设备：卧式车床 夹具：三爪卡盘 型号： 刀具：车刀 量具：游标卡尺 （ 11）车内圆环 加工设备：卧式车床 夹具：三爪卡盘 型号： 刀 具：车刀 量具：游标卡尺 削用量的计算和确定 选择切削用量主要应根据工件的材料、精度要求以及刀具的材料、机床的功率和刚度等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特性，获得较高的生产效率和低加工成本。 （ 1）确定 85 外圆的切削用量 粗车余量为 表知进给量为（ 1mm/r），r，查表知切削速度为 45 65m/本次车削速度为 50m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=50000 85 =表取转速 n=180r/实际切削速度为 v=1000=48m/ 一刀可切削完成。 半精车余量为 表知进给量为（ r），取本次车削进给量为 r，查表知切削速度为 70 90m/本次车削速度为 80m/ 由公式： 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 20 n=1000可求出主轴转速 n=80000 85 =313r/表取转速 n=300r/实际切削速度为 v=1000=80m/ 一刀可切 削完成。 精车余量为 表知进给量为（ r），取本次车削进给量为 r，查表知切削速度为 90 110m/本次车削速度为 100m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=100000 85 =374r/表取转速 n=370r/实际切削速度为 v=1000=100m/ 需要用两刀完成切削。 （ 2）确定 85 顶面的切削用量 粗车余量为 表知进给量为（ 1mm/r），r，查表知切削速度为 45 65m/本次车削速度为 50m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=50000 85 =表取转速 n=180r/实际切削速度为 v=1000=48m/ 一刀可切削完成。 （ 3）确定 85 底面的切削用量 粗车余量为 表知进给量为（ 1mm/r），r，查表知切削速度为 45 65m/本次车削速度为 50m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=50000 85 =表取转速 n=180r/实际切削速度为 v=1000=48m/ 一刀可切削完成。 半精车余量为 1表知进给量为（ r），取本次车削进给量为 r，查表知切削速度为 70 90m/本次车削速度为 80m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=80000 85 =313r/表取转东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 21 速 n=300r/实际切削速度为 v=1000=80m/ 一刀可切削完成。 精车余量为 表知进给量为（ r），取本次车削进给量为 r，查表知切削速度为 90 110m/本次车削速度为 100m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=100000 85 =374r/表取转速 n=370r/实际切削速度为 v=1000=100m/ 需要用一刀完成切削。 （ 4）攻转 4 钻 5孔查表可知 v=16 24m/ v=16m/f=r 取 f=r 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=1019r/ 查钻床转速表得n=960r/则 v=16m/螺纹孔查表可知 f=r， v=由公式： n=1000可求出主轴转速 n=6=66r/v=n d/1000= 5）确定 55 内孔的切削用量 粗车余量为 表知进给量为（ 1mm/r），r，查表知切削速度为 45 65m/本次车削速度为 60m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=60000 55 =347r/表取转速 n=350r/实际切削速度为 v=1000= 一刀可切削完成。 （ 6）确定 65 内圆的切削用量 粗鏜余量为 表知进给量为（ 1mm/r），r，查表知切削速度为 40 80m/本次车削速度为 70m/ 东华理工长江学院毕业设计 工艺规程的编制 22 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=700000 65 =343r/表取转速 n=350r/实际切削速度为 v=1000= 一刀可切削完成。 半精鏜余量为 表知进给量为（ r），取本次车削进给量为 r，查表知切削速度为 60 100m/本次车削速度为 80m/ 由公式： n=1000可求出主轴转速 n=80000 65 =391r/表取转速 n=400r/实际切削速度为 v=1000= 一刀可切削完成。 精车余量为 表知进给量为（ 东华理工长江学院毕业设计 参考文献 43 附录一 文献综述 摘要 ：此次设计是十字头零件的加工工艺和夹具设计，其毛坯为铸造，具有体积小，零件复杂的特点，其中有几道工序夹具都采用专用夹具。机械的加工工艺及夹具设计是我们在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为从事专业的工作打下基础。我的毕业设计为十字头的机械加工工艺及指定 工序专用夹具设计。 就我个人而言，我希望通过这次的设计能够让我了解并认识一般机器零件的生产过程，巩固和加深所学的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自 己分析问题、解决问题的能力 关键词 ： 十字头 功能 工艺规程 结构 夹具选择 工装设计 前言 ： 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此拔叉零件时，需要设计专用夹具。 机械的加工工艺及夹具设计是我们在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为从事专业的工作打下基础。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。我的毕业设计为 艺规程设计、结构设计 、材料及加工 工艺等综述，最后确定所要设计的夹具。 一 零件的分析 在零件的分析中遇到的主要问题是如何对零件进行工艺分析。 对零件的工艺分析应考虑到零件的材料，对零件的作用进行分析，还应确定零件在加工中精度等问题。 十字头是连接活塞与连杆的零件，它具有导向作用。压缩机中大量采用连杆小头放在十字头体内的闭式十字头，少数压缩机采用与叉形连杆相配的开式十字头。十字头与活塞杆的连接型式分为螺纹连接、联接器连接、法兰连接等。螺纹连接结构简单，易调节气缸中的止点间隙。但是调整时需转动活塞 ，且在十字头体上切削螺纹时，经多次拆装后极易磨损，不易保证精度要求。故这种结构常用于中、小型压缩机上。不在十字头体上切削螺纹，而采用两螺母夹持固定的东华理工长江学院毕业设计 参考文献 44 结构，可用于大、中型压缩机。联接器和法兰连接结构，使用可靠，调整方便，使活塞杆与十字头容易对中。但结构复杂笨重，多用在大型压缩机上。十字头与连杆的连接由十字头销来完成。本次设计主要是解决十字头的工艺设计及工装的设计。通过对十字头的分析来熟悉对工艺的编排和设 计。 的确定 选择毛坯是编制工艺规程最初阶段的重要工作之一，决定于零件的材料、形状、生产性质等 。产量为 10000 件，以零件材料为 零件在工作过程中则经常承受震动，因此应该选用铸件，保证零件工作可靠，由于年达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属壳芯成型，这对提高劳动生产率，保证加工质量是有利的。 选择零件毛坯，要从毛坯制造和解析加工两方面综合考虑，以求得最优的方案和最佳的效果，获得最大的经济效益。选择零件毛坯时应考虑哪些因素呢，应该从零件的材料及力学性能、形状和尺寸、生产类型、具体生产条件及充分考虑利用新工艺。 选择零件毛坯时应考虑哪些因素呢？选择零件毛坯，应该从零件的材 料、机械性能、形状特征、工艺性要求和生产成本。毛坯选择时，可依据表 1 表 1坯的选择 铸件 锻件 棒料 机械性能 硬度高，韧性差 硬度低，韧性好 硬度韧性一般 形状特征 复杂 一般 简单 工艺性要求 流动性好，收缩率低 塑性好，变形抗力小 变形抗力大 生产成本 较低 较高 低 机械加工工艺基础，金问楷 主编。 北京：清华大学出版社 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良， 但塑性较差，不适合磨削，以下则是十字头零件需要加工的表面以及表面之间的位置要求。 （ 1） 20内孔相对于基准的垂直度 （ 2） 24内环的定位要求和基准的确定 （ 3）加工 85外圆时的定位 （ 4） 20底面孔的加工定位基准 （ 5）钻、攻 6螺纹孔的划线定位要求 由上面的分析可知，在加工十字头零件时需要注意的问题很多，为了保证加工精度的要求，我们要尽量的保证其定位和基准选择的正确性，因此，专用家具的使用会比较多，这样对于提高零件加工精度的要求有很大的好处，同时也可减东华理工长江学院毕业设计 参考文献 45 小零件的废品率。 零件机械加工的工艺路线是指零 件生产过程中，由毛胚到成品所经过的工序先后顺序。工艺路线是指零件加工所经过的整条路线，因此，工艺路线的拟定是制定工艺规程的重要内容，其主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序及整个工艺过程的工序数目和各工序内容。 选择加工方法时。一般先根据表面的加工精度和表面粗糙度要求选定最终的加工方法，然后再由后向前确定精加工前各工序的加工方法，即确定加工方案。由于获得同一精度和表面粗糙度的加工方法往往有几种，选择时还要考虑生产率要求和经济效应，考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求及工厂的生产条 件等。 加工顺序的安排，复杂工件的机械加工工艺路线中，要经过切削加工、处理和辅助工序。因此，在拟定工艺路线时，必须全面地把切削加工、热处理和辅助工序一起考虑，合理安排。为确定各表面的加工顺序和工序数目，生产中已总结出一些指导性原则及具体安排中应该注意的问题，现在分述如下。 加工阶段的安排，零件机械加工时。先加工哪些表面，后加工哪些表面；热处理工序和检查工序应安排处理，均需统筹合理安排。工艺过程的加工阶段一般可分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段四个阶段。 工序的集中与 分散，将同一阶段中的加工组成若干工序。组合时可采用工序集中或工序分散两个不同的原则。 （ 1）工序集中是把零件上较多的加工内容集中在一道工序中进行，整个工艺过程由数量较少的工序组成，工序集中可采用多刀多刃、多轴机床、自动机床、数控机床和加工中心等技术措施，也可采用普通机床进行顺序加工。 （ 2）简单分散是将零件各个表面加工分的很细，在每道工序中加工内容很少，最大限度的工序分散是每一道工序只有简单的一个工步，而整个工艺过程工序数量多。 总之，工序集中与工序分散各有利弊，应根据生产类型，现有生产 条件，企业能力，工件结构特点和技术要求等进行综合分析，择优选用。单件小批生产采用组织集中，以便捷化生产组织工作，大批量生产可采用较复杂的集中，如多刀、多轴机床、各种高效组合机床和自动机床加工。对一些结构较简单的产品也可采用分散原则。 加工顺序的安排， 一个零件往往有很多个表面需要加工，这些表面不仅本身有一定的尺寸精度要求，而且各表面之间还有一定的位置要求。为了达到这些精度要求，各表面加工顺序的安排要统筹考虑，总的原则是前面工序为后续工序创造条件，做好基准准备。具体包括以下四个原则。 （ 1）基准先 行 （ 2）先粗后精 （ 3）先主后次 （ 4）先面后孔 辅助工序的安排，检查工序是主要的辅助工序，除每道工序由操作者自行检查外，在粗加工之后精加工之前；零件转换车间时及重要的工序之后和全部加工完毕进库之前，一般都要安排检查工序。除检验外，其他辅助工序有特种检验、表面强化和去毛刺，倒棱、清洗、防锈、去磁、平衡等均不要遗漏，要同等重视。 摘自洪元 .机械制造工艺及夹具 东华理工长江学院毕业设计 参考文献 46 结束语 这次设计的任务主要是万向节滑 动叉零件的工艺规程，首先是结合图纸对零件的加工工艺进行分析，然后理论指导实际，其中工艺分析、毛坯确定、工艺规程、夹具设计、程序的编制是本次毕业设计的重点，要求我们查找相关资料，和专业知识对其优化处理。通过对这次设计能够对大学四年以来的所学的知识有一个梳理的效果，从而达到综合运用，最后是要求设计的工艺能够生产出合格的产品，设计的夹具能够为加工的产品提供精度保障。 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十字头 共 12 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 粗车 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用 夹具 开 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 安装 专用 夹具 0 0 0 0 2 粗车 85 外圆，保证尺寸如图 专用夹具、游标卡尺、 90 度车刀 268 59 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化 （日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十字头 共 12 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 2 铣 85 上平面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 开 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 安装 大平面 0 0 0 0 2 铣 85 上平面 大平面、 游标卡尺 、硬质合金铣刀 1272 120 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十 字头 共 12 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 3 铣 85 下平面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 粗铣下面夹具 开 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削 深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 安装 一面两孔定位 0 0 0 0 2 粗铣、精铣 80 下平面保证如图 硬质合金铣刀、游标卡尺 954 150 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十字头 共 12 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 4 钻孔，攻丝 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 开 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 8 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 安装 V 形块、压板 0 0 0 0 2 钻 2 孔 V 形块、压板、 5 钻头 5 攻 2纹孔 锥 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十字头 共 12 页 第 5 页 车间 工序 号 工序名称 材 料 牌 号 5 扩孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 一面两孔夹具 开 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 安装 专用夹具、 0 0 0 0 2 扩孔 20 20 扩孔钻 5 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十字头 共 12 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 6 钻孔、攻丝 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 开 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 安装 0 0 0 0 2 粗铣 35平面保证如图 硬质合金铣刀、游标卡尺 954 150 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十字头 共 12 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 7 镗 孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 镗床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 开 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 安装 V 形块 0 0 0 0 2 镗 65 孔 游标卡尺、开式自锁夹紧镗刀 1272 100 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 宁波大红鹰学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 资料编号 产品名称 十字头 零件名称 十字头 共 12 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 8