十字头零件的加工工艺规程及精车外圆工装夹具毕业设计可编辑.docx
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十字头零件的加工工艺规程及精车外圆工装夹具毕业设计可编辑
题目:
十字头零件的加工工艺规程及精车外圆工装夹具设计
第一部分工艺设计说明书1
1.零件图工艺性分析1
1.1零件结构功用分析:
1
1.2零件图纸分析:
1
1.3主要技术条件:
2
2.毛坯选择2
2.1毛坯类型2
2.2毛坯余量确定2
2.3毛坯-零件合图草图2
3.机械工艺路线确定3
3.1定位基准的选择:
3
3.2加工顺序的安排:
3
3.3加工阶段的划分说明4
3.4加工工序简图4
4.主要工序尺寸及其公差确定4
5.设备及其工艺装备确定5
6.切削用量及工时定额确定5
第二部分夹具设计说明书12
精车外圆夹具的设计Φ85上偏差为-0.05下偏差为-0.15:
12
第五部分设计体会14
第一部分工艺设计说明书
1.零件图工艺性分析
1.1零件结构功用分析:
十字头零件是机械中常见的一种零件,它的应用范围很广。
由于它们功用的不同,该类零件的结构和尺寸有着很大的差异,但结构上仍有共同特点:
零件的主要表面为精度要求较高的孔、零件由内孔、外圆、端平等表面构成。
1.2零件图纸分析:
由零件图可知,该零件形状较为复杂、外形尺寸不大,可以采用铸造毛坯。
由于该零件的两个φ20孔要求较高,它的表面质量直接影响工作状态,通常对其尺寸要求较高。
一般为IT5-IT7。
加工时两φ20孔的同轴度应该控制在0.01mm。
φ85外圆的尺寸它直接影响孔在空间的位置,加工时可以将其加工精度降低,通过装配来提高精度。
1.3主要技术条件:
1.孔径精度:
两φ20孔的孔径的尺寸误差和形状误差会造的配合不良,因此对孔的要求较高,其孔的尺寸公差为IT7
2.主要平面的精度:
由于φ85外圆接影响联接时的接触刚度,并且加工过程中常作为定位基面,则会影响孔的加工精度,因此须规定其加工要求。
2.毛坯选择
2.1毛坯类型考虑到十字头工作时的作用,要求材料要有很高的强度,并且该零件结构较为复杂,故选用铸造毛坯材料为HT200。
2.2毛坯余量确定
由书机械加工工艺设计资料表1.2-10查得毛坯加工余量为2,毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为1.4.
2.3毛坯-零件合图草图
3.机械工艺路线确定
3.1定位基准的选择:
3.1.1精基准的选择:
选择十字头底面与两φ85外圆作定位基准,因为φ85外圆柱面,及底面是装配结合面,且十字头底面又是空间位置的设计基准,故选择十字头底面与外圆作定位基准,符合基准重合原则且装夹误差小。
3.1.2粗基准的选择:
以十字头上端面和十字头支撑外圆定位加工出精基准。
3.2加工顺序的安排:
十字头零件主要由孔和平面构成与箱体类零件大体相同,加工顺序为先面后孔,这样可以用加工好的平面定位再来加工孔,因为轴承座孔的精度要求较高,加工难度大,先加工好平面,再以平面为精基准加工孔,这样即能为孔的加工提供稳定可靠的精基准,同时可以使孔的加工余量较为均匀
3.3加工阶段的划分说明
加工阶段分为:
粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。
3.4加工工序简图
1、铸铸造、清理
2、热处理时效
3、粗车φ85外圆
4、粗铣上顶面
5、粗,精铣底平面
6、钻、攻4×M6螺纹孔
7、扩φ20孔
9、铣十字头
10、粗镗φ65内孔
11、粗镗、半精镗、精镗2-φ20内孔
12、挖2-φ24环槽
13、精车φ85外圆
14、去毛刺:
15、终检:
4.主要工序尺寸及其公差确定
φ85
工艺路线基本尺寸工序余量经济精度工序尺寸
铸φ90.55.5φ90.51.4
粗车φ873.512.5(IT11)φ87
半精车φ85.51.56.3(IT9)φ85.5
精车φ850.51.6(IT7)φ85
φ20
工艺路线基本尺寸工序余量经济精度工序尺寸
铸φ146φ141.4
粗镗φ1736.3(IT11)φ17
半精镗φ19.52.53.2(IT9)φ19.5
精镗床φ200.51.6(IT7)φ200.01
5.设备及其工艺装备确定
所用的设备有:
CA6140、X62W、T618、Z4012、检验台、钳工台。
夹具有:
镗2-φ20孔专用夹具、车床专用夹具、钻2-M6底孔专用夹具、扩φ20孔专用夹具、
刀具有:
90度车刀、硬质合金铣刀、平板锉、开式自锁夹紧镗刀、φ5钻头、M6丝锥、φ20钻头、圆锉刀
量具有:
游标卡尺、专用塞规。
6.切削用量及工时定额确定
粗车、半精车、精车时:
(T1T辅T2T机T3T工T4T休)
挖φ24环形槽:
ap2
由表5.3-1得:
:
f0.4m/r
由表5.3-20得:
v90m/r
则n220x90/40495r/mm
工时定额:
由表3.3-3得:
操作机床时间为:
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.040.64min
由表3.3-4得:
测量工件时间为:
0.08+0.080.16min
T10.64+0.160.8min
由表5.4-1得机动时间为:
T20.05+0.02+0.030.1m/r
T基lz/nfap0.2min
则T总T1+T2+T基2.26min
粗车φ85外圆时:
ap2
由表3-1得:
:
f0.5m/r
由表5.3-20得:
v82m/r
则n318x82/85307m/r
工时定额:
由表3.3-3得:
操作机床时间为:
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.040.64min
由表3.3-4得:
测量工件时间为:
0.08+0.080.16min
T10.64+0.160.8min
由表5.4-1得机动时间为:
T20.05+0.02+0.030.1m/r
T基lz/nfap0.167min
则T总T1+T2+T基0.347min
半精车φ85外圆时:
(车刀刀杆尺寸BXH取16X25)ap1
由表3-1得:
:
f0.4m/r
由表5.3-20得:
v100m/r
则n318x100/85374m/r
工时定额:
由表3.3-3得:
操作机床时间为:
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.040.64min
由表3.3-4得:
测量工件时间为:
0.08+0.080.16min
T10.64+0.160.8min
由表5.4-1得机动时间为:
T20.05+0.02+0.030.1m/r
T基lz/nfap0.34min
则T总T1+T2+T基0.52min
精车φ85外圆时:
(车刀刀杆尺寸BXH取16X25)ap0.5
由表3-1得:
:
f0.3m/r
由表5.3-20得:
v107m/r
则n318x107/85400m/r
工时定额:
由表3.3-3得:
操作机床时间为:
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.040.64min
由表3.3-4得:
测量工件时间为:
0.08+0.080.16min
T10.64+0.160.8min
由表5.4-1得机动时间为:
T20.05+0.02+0.030.1m/r
T基lz/nfap0.857min
则T总T1+T2+T基1.75min
铣φ85上顶面时:
切削用量:
ap3.5
由表6.3-2得:
f0.2m/r
由表6.3-21得:
v120m/r
则n318V/D318x120/85449m/r
工时定额:
由表6.4-1得:
T2lw+lf/fxn1.45min
由表3.3-7得:
操作机床时间为:
0.83min
由表3.3-8得:
测量工件时间为:
0.14min
T12.27minT351minT415min
T基lz/nfap0.5min
则T总T1+T2+T基68.7min
:
钻2-M6底孔2-φ5孔时;
切削用量:
ap3.5
由表7.3-1得:
f0.36m/r
由表7.3-11得:
v13m/r
则n318V/D318x13/5826m/r
工时定额:
T2lw+lf/fxn0.1min
由表3.3-9得:
装夹工件时间为0.17min
由表3.3-10得:
松开卸下工件时间为0.15min
由表3.3-12得:
测量工件时间为:
0.04min
T10.76minT347minT415min
则T总T1+T2+T基62.9min
粗铣、半精铣φ85底平面时;粗铣时:
切削用量:
ap2.5
由表6.3-2得:
f0.2m/r
由表6.3-21硬质合金铣刀铣削灰铸铁时v120m/r
则n318V/D763.2m/r
工时定额:
由表6.4-1得:
T2lw+lf/vf2.63min
精铣时:
切削用量:
ap1
由表6.3-2得:
f0.12m/r
由表6.3-21硬质合金铣刀铣削灰铸铁时v150m/r
则n318V/D561m/r
工时定额:
由表6.4-1得:
T2lw+lf/vf3.5min
由表3.3-7得:
操作时间为0.83min
由表3.3-8得:
测量工件时间为:
0.14min
T12.27minT351minT415min
则T总T1+T2+T基80.53min
:
粗镗φ17内孔、半精镗、精镗φ20内孔时;粗镗时:
切削用量:
ap3
由表8.2-1得:
f0.5m/rv80m/r
则n318V/D1496.5m/r
工时定额:
T2lw+lf/vf0.03min
半精镗时:
切削用量:
ap2.5
由表6.3-2得:
f0.2m/rv100m/r则n318V/D1630.7m/r工时定额:
T2lw+lf/vf0.04min
精镗时:
切削用量:
ap0.5
由表6.3-2得:
f0.15m/rv80m/r则n318V/D1590m/r工时定额:
T2lw+lf/vf0.07min
由表3.3-1得:
装夹工件时间为0.42min
由表3.3-2得:
松开卸下工件时间为0.12min
由表3.3-3得:
操作机床时间为:
0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.040.64min
由表3.3-4得:
测量工件时间为:
0.16min
T11.34minT356minT415min
则T总T1+T2+T基72.62min
:
攻M6螺纹孔时;
切削用量:
ap2.5
由表7.3-1得:
f0.27m/r
由表7.3-11得:
v15m/r
则n318V/5318x15/5954m/r
工时定额:
T2lw+lf/fxn1.5min
由表3.3-9得:
装夹工件时间为0.04min
由表3.3-10得:
松开卸下工件时间为0.05min
由表3.3-11得:
操作机床时间为:
0.32min
T10.43minT347minT415min
则T总T1+T2+T基62.73min
:
扩φ20孔时;
切削用量:
ap2.5
由表7.3-1得:
f0.27m/r
由表7.3-11得:
v15m/r
则n318V/D318x15/20238.5m/r
工时定额:
T2lw+lf/fxn1min
由表3.3-9得:
装夹工件时间为0.04min
由表3.3-10得:
松开卸下工件时间为0.05min
由表3.3-11得:
操作机床时间为:
0.32min
T10.43minT347minT415min
则T总T1+T2+T基62.63min
第二部分夹具设计说明书
精车外圆夹具的设计Φ85上偏差为-0.05下偏差为-0.15:
问题的提出:
夹具的种类很多,有通用夹具,专用夹具和组合夹具等,本夹具是用来车削粗车和半精车轴的外圆,由于本零件比较特殊,为了使定位误差为零,我们设计基准为轴顶尖位置,作为主要的基准。
在刀具方面我们选用硬质合金车刀刀具加工。
确定定位方案,设计定位元件:
工件上的加工为车削轴的外圆,故应按完全定位设计夹具,并力求遵守基准重合原则,以减少定位误差对加工精度的影响,所以根据轴本身的加工特点来选择定位的方式。
我们选择用两边的顶尖夹紧,来实现定位加工。
夹紧力计算:
计算夹紧力时,通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。
本工序在车削加工过程中切削力为圆周切削分力,因此,在计算夹紧力时可以不计算径向切削分力和轴向切削分力。
为保证夹紧可靠,应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。
即:
即:
其中,查《机床夹具设计手册》表1-2-1得:
;;1.15;;;;,所以2.691。
查《机床夹具设计手册》表1-2-7得:
表1-2-8得,其中,查《机床夹具设计手册》表1-2-1得:
;;;;,所以1.9。
所以因此,实际所需要的夹紧力为。
由于两端是顶尖装夹,左顶尖直接装夹在机床尾座上,右顶尖装夹在机床主轴上,所以加紧力是满足要求的。
绘制夹具总体图如下:
当上述各种元件的结构和布置确定之后,也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式。
绘图时先用双点划线(细线)绘出工件,然后在各个定位面绘制出定位元件和夹紧机构,就形成了夹具体。
并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。
第五部分设计体会
课程设计是对我们所学课程知识的总结。
通过课程设计可以体现出我们在校期间的学习程度。
从而对我们所学专业知识做出有力判断。
从我们拿到零件图纸的第一天开始,我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤,还安排了辅导时间。
为我们圆满的完成任务奠定了良好的基础。
我们以前所接触的只是课本上的知识,对机械加工工艺只有侧面的了解。
但是同过这次设计,我们才全方位的懂得了什么是机械设计,从而更加了解了我们的专业。
刚开始设计的时候,总觉的难度很大,不知道从什么地方下手,对一些设计的步骤根本不知道怎么安排,怎么设计。
老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件,让我们先从分析零件图开始,然后在得出零件技术要求,在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。
在设计期间,我们第一次接触了机械加工工艺的设计,对我有了很大提高。
遇到不懂的问题时,指导老师们都能细心的帮助我。
同学之间虽然每个人的设计课题不一样,但我们之间还是会经常讨论,互相帮助,不紧学会了知识,而且还锻炼了我们的团队精神。
在这次设计中,要感谢我们的指导老师,他们在设计期间为我们的解决了很多难题。
相信我们通过这次设计,一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。
机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号
产品名称十字头零件名称十字头共1页第1页
材料牌号HT200毛坯种类铸铁毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数备注工
序
号工名
序称工序内容车
间工
段设备工艺装备备注
1铸造铸造,清理
2热处理时效
3车粗车φ85外圆保证尺寸φ88±0.10CA6140专用夹具、游标卡尺、车刀、
4铣粗铣φ85顶面X62W游标卡尺、硬质合金铣刀
5铣粗,精铣底平面X62W游标卡尺、硬质合金铣刀
6钻、攻钻、攻4×M6螺纹孔Z4012专用夹具、φ5钻头、M6丝锥
7扩扩φ20孔Z4012专用夹具、游标卡尺、φ20钻头
8铣铣十字头X62W硬质合金铣刀、游标卡尺
9镗粗镗φ65内孔T618游标卡尺、开式自锁夹紧镗刀
10镗粗镗、半精镗、精镗φ20内孔T618专用夹具、内径千分尺、车刀
11车挖2-φ24环槽CA6140专用夹具、内径千分尺、车刀
12车精车φ85外圆CA6140专用夹具、游标卡尺、车刀
13去毛刺去各部分锐边毛刺钳工台平板锉
14终检终检检验台上
15
16设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)
韩永锋
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
机械加工工序卡片产品型号零件图号
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HT200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
车床CA6140
夹具编号夹具名称切削液
专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
4.51782.07
工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/minm/minmm/rmm机动辅助
1安装专用夹具0000
2粗车φ85外圆,保证尺寸如图专用夹具、游标卡尺、90度车刀268591.02.510.521.26
设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号
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φ85上平面HT-200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
铣床X62W
夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
1.4568.7
工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/minm/minmm/rmm机动辅助
1安装大平面0000
2铣φ85上平面大平面、游标卡尺、硬质合金铣刀12721200.23.511.452.27设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号
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φ85下平面HT200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
铣床床X62W
夹具编号夹具名称切削液
粗铣下面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
0.862.9
工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/minm/minmm/rmm机动辅助
1安装一面两孔定位、0000
2粗铣、精铣φ80下平面保证如图硬质合金铣刀、游标卡尺9541500.123.523.52.27设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号
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HT200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
立式钻床Z4120
夹具编号夹具名称切削液
粗铣N面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
880.53
工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/minm/minmm/rmm机动辅助
1安装V形块、压板0000
2钻2-φ5孔V形块、压板、φ5钻头681.4150.273.510.41.34
3攻2-M6螺纹孔M6丝锥90.8520.210.41.34
设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号
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HT-200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
立式钻床Z41201
夹具编号夹具名称切削液
一面两孔夹具工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
2.5672.62
工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/minm/minmm/rmm机动辅助
1安装专用夹具、0000
2扩孔φ20φ20扩孔钻397.5150.272.510.21.34
设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号
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HT200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
铣床X62W
夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
2.5162.73
工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/minm/minmm/rmm机动辅助
1安装0000
2粗铣35x35的平面保证如图硬质合金铣刀、游标卡尺9541500.123.523.52.27
设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号
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HT200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
镗床T618
夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
3.163.93
工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/minm/minmm/rmm机动辅助
1安装V形块0000
2镗φ65孔游标卡尺、开式自锁夹紧镗刀12721000.22.510.081.34
设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号
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镗孔HT200
毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数
铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数
镗床T618
夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时分
准终单件
4.863.23
工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/minm/m
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