十字頭滑套課程設計--設計十字頭滑套的機械加工工藝規(guī)程及夾具

1、<p><b>　　機械制造技術基礎</b></p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題目：設計十字頭滑套的機械加工工藝</p><p><b>　　規(guī)程及夾具</b></p><p><b>　　目錄</b>

2、</p><p><b>　　內容摘要</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　1零件的分析…………………………………………（6）</p><p>　　2工藝規(guī)程設計………………………………………（7）</p><p>　　2.1確定毛坯的制造形

3、式……………………（7）</p><p>　　2.2基面的選擇…………………………………（7）</p><p>　　2.3制定工藝路線………………………………（7）</p><p>　　2.4機械加工余量、工序尺寸</p><p>　　及毛坯尺寸的確定……………………………（8）</p><p>　　2.5確定切削用量

4、及基本工時…………………（8）</p><p>　　3專用夾具的選擇……………………………………………（20）</p><p>　　4機床及刀具的選擇…………………………………（21）</p><p>　　5致謝與總結……………………………………………（25）</p><p>　　6參考文獻………………………………………………（27）<

5、/p><p><b>　　1 零件的分析</b></p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　這個零件從零件圖上可以看出，它一共有3組加工表面，而這三組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這二組加工表面分述如下：</p><p>　　1.1 以Φ180mm孔為中心的加工表

6、面。這組加工表面包括：Φ180mm的內孔加工面和Φ190的止口加工件及其倒角，尺寸為Φ190止口和Φ180mm的孔的同軸度誤差很高，為了保證加工精度。要以止口定位加工孔。</p><p>　　1.2與Φ320mm和Φ190mm的斷面沒有嚴格的公差要求，可以不著重考慮，上下兩個215x140的面沒有什么要求，見光即可。</p><p><b>　　2、工藝規(guī)程設計</b>

7、;</p><p>　　2.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為HT200，考慮到該零件在車床中受的力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可以采用金屬磨砂型制造。</p><p><b>　　2.2基面的選擇</b></p><p>　　基準面選擇是工藝規(guī)程設計中重要工

8、作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。</p><p>　　粗基準的選擇：以上下表面和兩側面作為粗基準，以消除Z向，X向，Y向三個自由度，達到完全定位。</p><p>　　對于精基準而言，根據基準重合原則，選用設計基準作為精基準。</p><p>

9、<b>　　2.3制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀得到合理的保證。在生產綱領中為中批量生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效率，以便使生產成本盡量下降。</p><p><b>　　工藝路線方案一</b></p><p>

10、;<b>　　工序Ⅰ 鑄造。</b></p><p>　　工序Ⅱ 時效處理。</p><p>　　工序Ⅲ 平Φ335端面，見光。</p><p>　　工序Ⅳ 平另一端面。</p><p>　　工序Ⅴ 銑上平面。</p><p>　　工序Ⅵ 銑下平面。</p>

11、<p>　　工序Ⅶ 鉆上平面孔。</p><p>　　工序Ⅷ 鉆下平面孔。</p><p>　　工序Ⅸ 以下平面和端面定位鏜Φ180的孔和Φ190的止口。</p><p>　　工序Ⅹ 鏜Φ190偏差為-0.1的外圓。</p><p>　　工序Ⅺ 鉆Φ335面上的14-Φ22孔。</p><p&

12、gt;　　工序Ⅻ 鉆Φ320面上的14-Φ22的孔。</p><p><b>　　工序Ⅻⅰ 去毛刺。</b></p><p>　　工序ⅩⅢ 質檢，入庫。</p><p><b>　　工藝路線方案二</b></p><p>　　工序Ⅰ 鑄造。</p><p>　　工序

13、Ⅱ 時效處理。</p><p>　　工序Ⅲ 平Φ335端面，見光。</p><p>　　工序Ⅳ 平另一端面。</p><p>　　工序Ⅴ 銑上平面。</p><p>　　工序Ⅵ 銑下平面。</p><p>　　工序Ⅶ 鉆上平面孔。</p><p>　　工序Ⅷ

14、 鉆下平面孔。</p><p>　　工序Ⅸ 以下平面和端面定位鏜Φ180的孔和Φ190的止口。</p><p>　　工序Ⅹ 鏜Φ190偏差為-0.1的外圓。</p><p>　　工序Ⅺ 鉆Φ335面上的14-Φ22孔。</p><p>　　工序Ⅻ 鉆Φ320面上的14-Φ22的孔。</p><p

15、><b>　　工序ⅹⅡⅰ去貿促</b></p><p>　　工序ⅩⅡⅡ質檢，入庫。</p><p>　　工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先山下面，再以下面為基準鏜孔。方案二是先鏜孔在加工上下表面。兩相比較可以看出，方案一可以避免加工上定位基準和設計基準不重合的問題，從而保證了止口和內孔的同軸度

16、，而方案二不能，所以選用方案一作為零件的加工工序。</p><p>　　2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“拔叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為54Kg,生產類型為中批量生產。采用金屬磨砂鑄造。</p><p>　　根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><

17、;p><b>　　1.銑端面</b></p><p>　　考慮左端面的粗糙度Ra為3.2，參照《機械制造工藝設計手冊》——一以下簡稱“手冊”，表1—43，確定工序尺寸為Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量Z=2.0mm,精加工余量Z=1.0mm，右端面沒有粗精度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0mm</p><p><b>　　2.銑表面</

18、b></p><p>　　根據“手冊”表1—49，取上表面的機械加工余量為4.0mm，下表面的余量為3.0mm.</p><p>　　粗銑上表面 Z=3.0mm</p><p>　　精銑上表面的臺階面 Z=1.0mm</p><p>　　粗銑下表面 Z=3.0mm<

19、;/p><p>　　2.5確定切削用量及基本工時</p><p><b>　　工序Ⅰ： 銑端面</b></p><p>　　1\粗銑直徑為335端面</p><p>　　a(f)=0.25mm/Z</p><p>　　v=0.35m/s (21m/min)</p><p>　　

20、采用高速端面銑刀，d(w)=175mm,齒數Z=16</p><p>　　n (x)=x=x=0.637r/s (38.2r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=31.5r/min=0.522r/s</p><p>　　故實際切削速度v=0.29m/s</p><p><b>　　切削工時</b></

21、p><p>　　I=75mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm</p><p>　　T(m)=++==121.2s=2.02min</p><p>　　(2) 粗直徑為320端面</p><p>　　粗銑右端面的進給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。</p><p><b>　　切削

22、工時 </b></p><p>　　I=45mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm</p><p>　　T(m)=++==106.8s=1.78min</p><p>　　(3) 精銑直徑為320端面</p><p>　　a (f)=0.10mm/Z</p><p>　　v=0.30m/s

23、(18m/min)</p><p>　　采用高速端面銑刀，d(w)=175mm，齒數Z=16</p><p>　　n (x)=x==0.546r/s=(32.76r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=31.5r/min=0.522r/s</p><p>　　故實際切削速度v=0.29m/s</p><p&g

24、t;<b>　　切削工時</b></p><p>　　T(m)=++==302.92s=5.05min</p><p>　　工序I：銑215x140上表面。</p><p>　　粗銑直徑為215x140端面。</p><p>　　a(f)=0.25mm/Z</p><p>　　v=0.35m/s

25、(21m/min)</p><p>　　采用高速端面銑刀，d(w)=175mm,齒數Z=16.</p><p>　　n (x)=x==0.637r/s(38.2r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=31.5r/min=0.522r/s</p><p>　　故實際切削速度v=0.29m/s</p><p>

26、;　　I=75mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm</p><p>　　t(m)=工序1：銑端面，</p><p>　　粗銑為215x140另一端面。</p><p>　　a(f)=0.255mm/Z</p><p>　　v=0.35m/s(21m/min)</p><p>　　采用高速端面銑刀，d(w

27、)=175mm,齒數Z=16.</p><p>　　n (x)=x==0.637r/s(38.2r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=31.5r/min=0.522r/s</p><p>　　故實際切削速度v=0.29m/s</p><p>　　I=75mm, I (1)=175mm, I(2)=3mm</p>

28、<p>　　T(m)=++==121.2s=2.02min</p><p>　　工序Ⅱ：鏜直徑為180的孔</p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　f=0.75mm/r. k(f)=0.75x0.95=0.71mm/s</p><p>　　v=0.35m/s (21m/min)

29、</p><p>　　n (x)=x==5.57/s (334r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=338r/min=5.63r/s</p><p>　　故實際切削速度v=0.35m/s</p><p>　　切削工時 I=80mm, I (1)=10mm, I(2)=2mm</p><p>　　T

30、(m)=++==23s (0.4min)</p><p><b>　　(2)</b></p><p><b>　　f=1.07</b></p><p>　　v=0.175m/s (10.5m/min)</p><p>　　n (x)=x==2.53r/s (151.8r/min)</p&g

31、t;<p>　　按機床選取n(w)=136r/min=2.27r/s</p><p>　　故實際切削速度v=0.16m/s</p><p>　　切削工時 I=80mm, I (1)=3mm, I(2)=1.5mm</p><p>　　T(m)===35s (0.6min)</p><p><b>　　鏜直徑1

32、90止口</b></p><p>　　F=0.75mm/r. K=0.75x0.95=0.71mm/s</p><p>　　V=0.35m/s (21m/min)</p><p>　　n (x)=x==5.57r/s (334r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=338r/min=5.63r/s</p&

33、gt;<p>　　故實際切削速度v=0.35m/s</p><p>　　切削工時 I=80mm, I (1)=10mm, I(2)=2mm</p><p>　　T(m)== =23s (0.4min)</p><p><b>　　(2)</b></p><p><b>　　f=1.07&

34、lt;/b></p><p>　　v=0.175m/s (10.5m/min)</p><p>　　n (x)=x=2.53r/s (151.8r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=136r/min=2.27r/s</p><p>　　故實際切削速度v=0.16m/s</p><p>　　切削

35、工時 I=80mm, I (1)=3mm, I(2)=1.5mm</p><p>　　T(m)===35s (0.6min)</p><p>　　工序Ⅲ:倒角12x45°</p><p><b>　　f=0.05r/s</b></p><p>　　v=0.516m/s</p><p

36、>　　n (x)=x==6.3r/s (378r/min)</p><p>　　按機床選取n(w)=380r/min=6.33r/s</p><p>　　切削工時 I=2.0mm, I (1)=2.5mm, </p><p>　　t(m)===14s =(0.23min)</p><p>　　工序Ⅳ 單面齒升 0.

37、05mm</p><p>　　V=0.06m/s (3.6m/min)</p><p><b>　　切削工時</b></p><p><b>　　t(m)=</b></p><p>　　式中： h---單面余量1.5mm（由Φ22mm—Φ25mm）;</p><p>　

38、　I---拉削表面長度80mm;</p><p>　　n---考慮標準部分的長度系數，取1.20；</p><p>　　k---考慮機床返回行程的系數，取1.40；</p><p>　　v---切削速度3.6m/min;</p><p>　　s---拉刀同時工作齒數Z=L/t</p><p><b>　　t-

39、--拉刀齒距，</b></p><p>　　t=(1.25-1.5)xL的次方=1.35x80的次方=12mm</p><p>　　所以 Z= L/t=80/12=6齒</p><p>　　所以t(m)==0.15min (9s)</p><p><b>　　鉆M6底孔</b></p><

40、;p>　　攻絲M6 e=1.3mm</p><p>　　確定切削用量及基本工時</p><p>　　工序Ⅲ：鉆215x140面上的底孔6.8</p><p>　　a/ 加工條件：機床：Z525</p><p>　　刀具：錐柄麻花鉆 GB1106-85</p><p>　　其中

41、d=80mm, L=82mm I=22mm</p><p>　　b/計算切削用量：a(f)=2.5mm</p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表15.53可知：</p><p>　　f=a(f)xZ=0.20x6=1.2mm/r</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>　　V(

42、t)=0.34m/s n1=1.35r/s v=1.70m/s</p><p>　　各休整系數為 Kmv=Kmn=Kmf=0.69</p><p>　　Ksv=Ksn=Ksf=0.8</p><p>　　所以有V=0.34x0.69x0.8=0.19m/s</p><p>　　V=1.35x0.69x0.8=0.75r/s<

43、/p><p>　　V=1.70x0.69x0.8=0.94mm/s</p><p>　　由X62w機床取n(t)=0.792r/s=47.5r/min </p><p>　　所以實際切削速度為 v==0.20m/s=12m/min</p><p>　　a(fz)==0.21mm/z</p><p>　　確

44、定主軸轉速： I1+I2=17mm I=75mm</p><p>　　n==7r/s=420r/min</p><p>　　切削工時： t(m)==92s=1.53min</p><p><b>　　攻絲M6的絲</b></p><p>　　手動攻絲，刀具，手用錐柄絲錐</p><p>

45、;<b>　　鉆14—22的孔</b></p><p><b>　　e=1.3mm</b></p><p>　　確定切削用量及基本工時</p><p>　　工序Ⅲ：鉆直徑為335面上的14-22的孔</p><p>　　a/ 加工條件：機床：Z525</p><p>　　刀具

46、：錐柄麻花鉆 GB1106-85</p><p>　　其中d=80mm, L=82mm I=22mm</p><p>　　b/計算切削用量：a(f)=2.5mm</p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表15.53可知：</p><p>　　f=a(f)xZ=0.20x6=1.2mm/r</p><p>　　

47、由《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>　　V(t)=0.34m/s n1=1.35r/s v=1.70m/s</p><p>　　各休整系數為Kmv=Kmn=Kmf=0.69</p><p>　　Ksv=Ksn=Ksf=0.8</p><p>　　所以有V=0.34x0.69x0.8=0.19m/s</p&g

48、t;<p>　　V=1.35x0.69x0.8=0.75r/s</p><p>　　V=1.70x0.69x0.8=0.94mm/s</p><p>　　由X62w機床取n(t)=0.792r/s=47.5r/min </p><p>　　所以實際切削速度為 v==0.20m/s=12m/min</p><p>

49、;　　a(fz)==0.21mm/z</p><p>　　確定主軸轉速： I1+I2=17mm I=75mm</p><p>　　n==7r/s=420r/min</p><p>　　切削工時： t(m)==92s=1.53min</p><p><b>　　攻絲M6的絲</b></p><

50、;p>　　手動攻絲，刀具，手用錐柄絲錐</p><p><b>　　鉆14—22的孔</b></p><p><b>　　e=1.3mm</b></p><p>　　確定切削用量及基本工時</p><p>　　工序Ⅲ：鉆直徑為320面上的14-22的孔</p><p>

51、　　a/ 加工條件：機床：Z525</p><p>　　刀具：錐柄麻花鉆 GB1106-85</p><p>　　其中d=80mm, L=82mm I=22mm</p><p>　　b/計算切削用量：a(f)=2.5mm</p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表15.53可知：</p><p>　　f=a(

52、f)xZ=0.20x6=1.2mm/r</p><p>　　由《切削用量手冊》表9.4-8可知：</p><p>　　V(t)=0.34m/s n1=1.35r/s v=1.70m/s</p><p>　　各休整系數為Kmv=Kmn=Kmf=0.69</p><p>　　Ksv=Ksn=Ksf=0.8</p><

53、;p>　　所以有V=0.34x0.69x0.8=0.19m/s</p><p>　　V=1.35x0.69x0.8=0.75r/s</p><p>　　V=1.70x0.69x0.8=0.94mm/s</p><p>　　由Z525w機床取 n(t)=0.792r/s=47.5r/min</p><p>　　v(fc)=1.0mm/s&

54、lt;/p><p>　　所以實際切削速度為 v==0.20m/s=12m/min</p><p>　　a(fz)==0.21mm/z</p><p>　　確定主軸轉速： I1+I2=17mm I=75mm</p><p>　　n==7r/s=420r/min</p><p>　　切削工時： t(m)=

55、=92s=1.53min</p><p><b>　　3專用夾具選擇</b></p><p><b>　　4、夾具設計</b></p><p>　　要求在課程設計中，設計為加工給定零件所必須的夾具一套，具體設計步驟如下；</p><p><b>　　（1）確定定位方案</b>&

56、lt;/p><p>　　分析零件圖和工藝文件，熟悉加工的技術要求；</p><p>　　分析工件在加工時學要限定的自由度；</p><p>　　確定定位基準,本設計的基準為直徑180孔的軸線；</p><p>　　選擇和確定定位元件，本設計為一面一銷。</p><p>　　⑤ 畫定位簡圖（如下圖），首先畫出工件定位基準與加

57、工表面的理想位置，然后選則定位元件（一面兩銷）；</p><p>　?、薮_定夾具在機床上的位置和對刀元件的位置；</p><p>　?、叨ㄎ徽`差的分析和計算。</p><p>　?。?）夾緊機構的設計與定位方案設計密切相關，夾緊機構的優(yōu)劣決定夾具設計的成功與否，因為必須充分的研究討論以確定最佳方案，而不是及于畫圖。在確定夾具設計方案是應該遵循下列原則：保證加工質量，

58、結構簡單，操作省力可靠，效率高，制造成本低。其步驟如下：</p><p>　　合理的選擇力的作用點、方向、大小，保證夾緊時穩(wěn)定變形小。</p><p>　　設計夾緊力的大小。設計時所進行的夾緊力實際上主要考慮在切削力、夾緊力作用下，按照靜力平衡條件求得理論夾緊力，為了保證夾緊力的安全可靠、實際的夾緊力比理論夾緊力大，安全系數可從有關手冊中查處。</p><p>　　

59、加緊機構的設計，本設計的加緊機構如下圖 </p><p>　　對主要零件（桿件）進行強度計算，對于受壓細長桿，其穩(wěn)定性必須給與考慮。</p><p>　　動力裝置的選擇及其他部件的選擇，在大批大量生產中廣泛采用起氣動、液壓和氣動—液壓作為夾緊機構的動力裝置以實現(xiàn)加緊，如果采用手動，一定要滿足自鎖條件，對刀元件和導向元件為標準元件，學生可以從有關手冊中選出，并根據具體情況是否采用輔助支撐，夾

60、具體是非標準元件，設計時要遵循下列原則。</p><p>　　有足夠的剛度和強度； </p><p>　　結構緊湊并保證使用要求； </p><p>　　具有良好的機構工藝性；</p><p>　　夾具體安放穩(wěn)定，裝卸方便。</p><p>　　在進行夾具草圖設計時可以多考慮幾個方案，以便進行分析，從中選擇最佳的方案。

61、</p><p>　?。?）繪制總圖和零件圖，如下圖</p><p>　?、俦驹O計中要求按1：1比例畫夾具總裝配圖，被加工零件在夾具上的位置，要用雙點劃線表示，夾緊機構應處于夾緊狀態(tài)。</p><p>　?、诖_定圖面，本設計為左視圖和俯視圖。</p><p>　?、酃ぜ妮喞秒p點劃線表示，夾具在投影時可將工件看成“玻璃體”，不影響投影關系。

62、</p><p>　?、馨炊ㄎ环桨府嫵龆ㄎ辉匾獣r用雙點劃線將刀具畫出。</p><p>　?、輰τ跇藴始统商捉栌玫牟考趭A具總圖中只畫出外形輪廓。</p><p>　?、薇ＷC夾具機構合理。</p><p>　?、弑ＷC機床與夾具、刀具與夾具的相對位置的正確性。</p><p>　?、噙\動部件運動靈活。</p

63、><p>　?、釆A具具有良好工藝性。</p><p>　?、膺\動部件有潤滑裝置，排屑方便。 </p><p>　　零件的選材，尺寸標注及總裝技術要求合理（有關技術要求參閱教材）</p><p><b>　　總結 </b></p><p>　　畢業(yè)設計雖已結束，但想想我在其中所學到底知識，所遇到的苦難，

64、仍記憶猶新。它讓我明白了無論是設計新產品，還是改造原先的老產品，都是一個復雜度技術過程，容不得半點含糊，設計人員應先明白設計的目的，了解產品的價值和實用性，其次要對設計的產品進行構思，確定總體方案，查閱資料，最后編寫產品的說明書，進行繪圖。</p><p><b>　　7參考文獻</b></p><p>　　王光斗、王春福主編。機床夾具設計手冊。上海：上?？茖W技術出版