机械制造技术课程设计-十字头滑套加工工艺及钻孔夹具设计.docx

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1、这次的设计是对十字头滑套零件进行工艺规程设计，还有对其中的某工序进行专用的机床夹具设计。十字头滑套类零件主要加工端面、外圆以及内孔。安装加工的工艺要求，一般是要照着先加工面再加工孔的顺序进行，最好还是要把加工的顺序分为粗加工和精加工两种方式，这样可以保证精度。通常情况下，选择用十字头滑套的结合面作为加工的粗基准，加工好之后的下底面再次作为精基准，制定加工工艺路线就需要知道加工时候各个阶段的工艺要求和参数。设计了专用夹具，按照夹具要求计算了切削力，并汇总了夹具装配体。关键词：夹具,工序,切削用量,分析AbstractThisdesignistheprocessp1anningdesignofcr

2、ossheads1idings1eeveparts,aswe11asthedesignofspecia1machinetoo1fixtureforacertainprocess.Crossheads1idings1eevepartsmain1yprocessendface,outercirc1eandinnerho1e.Insta11ationprocessrequirements,genera11yaccordingtotheorderoffirstmachiningsurfaceandthenmachiningho1e,itisbettertodividetheprocessingorde

3、rintoroughmachiningandfinishmachining,soastoensuretheaccuracy.Usua11y,thejointsurfaceofcrossheads1idings1eeveisse1ectedastheroughdatumformachining,andthebottomsurfaceaftermachiningisusedasthefinedatumagain.Toformu1atethemachiningprocessroute,itisnecessarytoknowtheprocessrequirementsandparametersofea

4、chstageofmachining.Thespecia1fixtureisdesigned,thecuttingforceisca1cu1atedaccordingtothefixturerequirements,andthefixtureassemb1yissummarized.Keyword：Fixture,process,cuttingparameters,ana1ysis目录1绪论11.1 本课题研究的内容和意义I1.2 国内外的发展概况21.3 课题研究达到的要求22、计算生产纲领，确定生产类型33十字头滑套零件的分析43. 1零件的作用43.2零件的技术要求44毛坯的选择64.

5、1毛坯的类型64. 2毛坯的铸造方法64. 3确定毛坯表面加工余量，设计毛坯图65工艺规程设计84.1 基准的选择85. 2制定加工工艺路线95.1 各工序所需加工机床型号、加工刀具、测量量具选用115.2 确定切削用量、时间定额116钻孔夹具的设计206.1夹具的类型及机床选择206. 2确定定位方案216.1 定位误差的计算与分析216.2 计算切削力及夹紧力226.3 绘制夹具装配总图24总结26参考文献271绪论1.1 本课题研究的内容和意义此次论文是在大学期间完成所有课设学习以及实践之后的最终考验,也是体现大学生涯所学只是的一个最终测试。作为即将走上社会的我为此需要所学只是能够很好利

6、用好，并需在此次中进一步提升机械制造专业技术和夹具专业知识。将来在本专业工作得到很好的适应过程。工艺设计是零件机加工的一个工艺保障，能够在通过零件的尺寸、技术要求和生产批量等信息不同的情况下提供不一样的工艺工序设计。首先根据零件的外型以及材料确定毛坯制造形式，并根据零件的技术要求，确定热处理方式。然后根据批量生产类型确定加工过程卡，并优先确定粗精基准。最后根据过程卡编制工序卡并计算各个工序的加工切削用量计算及基本工时计算。工艺设计是提高零件加工质量和效率的必要手段,先进的工艺设计能够制造出更好更快更高质量的零件。同时为了提升机器的加工能力和更快捷的生产，合理的设计出夹具是一种必要的手段。设计一

7、套合理的机械加工工艺不光能提高企业的创新能力,还可以在企业的利润方面起到很大的作用，因此合理编制零件的加工工艺文件往往很重要。零件质量与企业整体相辅相成，设备、技术等因素影响零件工序，同样零件质量影响企业竞争力，在这个过程中，相对重要的就是要设计专用夹具。机床使用的专用夹具是机械加工的重要组成部分。其实不管是传统的制造行业还行新兴起的行业，设计专用的夹具来加工零件都是非常重要的，对一个夹具进行完整的设计，就可以提高零件的加工生产效率，在保证零件的尺寸要求和表面精度的情况下，减少了生产成本，提高经济效益，并且使用夹具可以扩大机床的使用范围，增大普通机床的使用条件。现在社会，市场竞争很激烈，企业发

8、展要求也越来越高，所以各个生产型企业都对设计夹具和制造夹具有了更高要求。因此，对加工工艺和夹具设计具有重要意义。本此十字头滑套的设计的主要目的是培养学生开发、设计和创新机械产品的能力。要求学生能够结合传统机床和零件加工技术、机械设计理论和方法、机械加工的知识技术和设备，利用高效和快速的夹紧装置，就可以使加工时候实现最简单方便的夹紧方式。1.2 国内外的发展概况夹具的发展有这样几个阶段：一、简单的作为一种辅助帮助工人加快加工的精度；二、帮助工人加工提高稳定性、加工准确率；三、已经成为机加工必备装备，不可替代。专用夹具设计是为了解决零件在机床上的定位问题和更加稳定。然而，夹具设计往往会遇到一些小问

9、题。假如有些小问题不能正确解决的话，这种情况会对夹具在机床上的使用造成不方便，如果使用不当，零件的尺寸和表面精度因此就会有可能影响。夹具是否需要清洗取决于工件的结构，比如工件定位处是否存在倒角等。如果零件定位孔的倒角较大或孔为空，则无需清洗根部，可将连接处变为圆角人当端面与外圆定位时，与上述相同。为了降低生产成本，提高治具的利用率，治具的设计往往只更换一个或多个零件。现代技术不断发展，机械加工的能力飞速快进，对夹具的设计提出了更多的要求，要求更加高效、快速、安全。机械加工的过程对产品的要求越来越高，产品的品种和生产力不断的提高，所以很多批量、中小批生产的零件都做成机械加工的一个潮流，为了实现快

10、速发展的这种趋势，提出更高的要求，这样就要求用更多的机床夹具。组合夹具更值得推广。工业的发展带动机床设备的进步，智能化、自动化、无尘车间等不断涌现，夹具的设计应该追随机床设备的脚步朝着更高经济效率和效益的方向去研究。1.3 课题研究达到的要求通过实践调查和相关设计数据的收集与阅读，我全面掌握了金属切削的相关知识，学习了零件切削，机械设计及其理论，等知识，并学会了关于机床夹具的设计分析和相关夹紧力切削力等数据计算。设计零件及其他金属切削加工过程中，设计专用的夹具和夹紧装置,还要对主要零件进行夹具的设计和选择与计算,系统的数据检查，最后达到优化产品设计的目的。对金属加工过程中的问题进行分析和设计，

11、使零件完成定位和夹紧，根据参考书中有关参数的同时计算，编制和执行工艺文件，设计一套适合零件加工的技术结合实际情况，以实现现代制造和夹具设计的夹紧装置的优势。2、计算生产纲领，确定生产类型N=Qn(1+c1+8)=95001(1+4%+1.5%)=10022.5(件)N为总产量Qn为年产量Q为备品率B为机械加工废品率该零件的生产规模划规属于大批量生产的零件。3十字头滑套零件的分析1 .1零件的作用题目所给定的零件是十字头滑套。主要是用于连接轴与其他传动部件，起到传递动力和扭矩的作用。图3.1零件图3 .2零件的技术要求(1)技术要求：1 .铸件要求时效处理。2 .铸件外观要求：无明显凸凹不得有疏

12、松，裂纹等缺陷。3 .机加工后，去锐边毛刺，未注倒角为1*45。4 .铸造圆角R5o(2)零件的公差问题，比如尺寸公差、几何公差等要求，或者是零件的加工配合尺寸。以内孔180为基准，内孔和外圆凸台直径190对其有同轴度要求。(3)零件的粗糙度要求和其它方面的表面质量要求。本次零件主要加工部位为内孔、两侧法兰外圆及其端面，法兰端面处多孔加工。内孔180粗糙度Ra1.6,内孔和外圆凸台直径190粗糙度为Ra3.2,其余加工部位均为Ra12.50(4)零件的材料。零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。从毛坯制造成型到加工过程以及热处理，最后去毛刺、检验到入库，一系列

13、过程被称为机械加工的工艺过程。(5)零件的热处理要求：根据技术要求本次零件采用时效处理即可。4毛坯的选择4.1 毛坯的类型本次零件十字头滑套的材料一般都是为铸件，因为十字头滑套要求具有价格低廉、加工性能好、可铸造性、耐磨性、切削性、减震性好等特点。本次零件的材料为HT200,为灰口铸铁，具备十字头滑套的使用特点。而且很多需要节约成本，或者会利用焊接形式成型，同样可以满足要求。4 .2毛坯的铸造方法根据毕业设计任务书要求，生产纲领：大批生产。十字头滑套类零件设计一般会采用机械砂铸成型，这样的好处是适应性质较为复杂，且批量较大的零件。查询相关加工手册资料，确认粗糙度等级8-10。同时根据材料，确认

14、为铸件，最终确认十字头滑套毛坯的铸造方法是砂型成型机。5 3确定毛坯表面加工余量，设计毛坯图根据待加工工件的工作特点和工作环境，选择合适的加工毛坯，合理选择毛坯材料。在加工过程中，能很好地保证工件的加工指标，具有乘数效应。止匕外，它可以为企业节省一定的成本。当然，我们设计的毛坯的结构要与待加工零件的结构基本相似。在本文中，零件的制造方法取决于其结构、尺寸、加工精度等。设计的部件是批量生产的部件，外观尺寸不是很大。所选用的加工材料具有良好的浇注性，因此本设计采用了铸造加工的方法和大批量生产。止匕外，采用铸造方法生产毛坯还可以提高生产效率，同时可以提高零件的加工精度和余量。零件的整体尺寸一般由各种

15、元素组成。零件的表面尺寸、形状结构、加工性能和加工尺寸决定了零件的加工余量。在加工过程中尽量避免使用相同的零件。少加工或不加工。但事实上,由于铸造的技术空白不是非常先进和成熟,加上部分的成本的影响,零件加工的精度非常高,所以在这个时候,它只能满足通过增加机械加工余量和处理以满足尺寸要求。毛坯尺寸与最终件之间的间隙称为加工余量，也称为毛坯余量。铸造中也有错误。这个错误被称为铸件的尺寸公差。毛坯余量与毛坯的形状和精度要求有关。前面已经知道零件为批量生产的类型，设计此次加工毛坯方式为铸造。(1)未加工表面的粗糙尺寸根据零件图中给出的尺寸作为自由度的公差，可以直接得到未加工表面的毛坯。(2)端面毛坯由于端面应与其它接触面接触，故应检查相关数据，以确定预留3mm。(3)零件内孔毛坯是空心的，洞是铸的。这个孔的精度在7-8之间。根据参数文献，工艺尺寸余量确定为3mmo(4)安装孔毛坯端面上的安装孔是实心铸件，因为孔的直径太小。在后期，孔的大小和形状由钻孔机加工。图4.1十字头滑套毛坯图5工艺规程设计5.1基准的选择工艺参数是整个设计过程的重心，在制定生产过程具有决定性作用。选择使用粗基准的时候要满足下面几点要求：(1)根据技术要求，十字头滑套零件有若干个而不需要加工，而是通过毛坯直接铸造出来即可，常规情况，需加工的面和无需加工面有一个相对的位置关系。通过