十字接頭工藝規(guī)程設計課程設計全套

十字接頭工藝規(guī)程設計課程設計全套,十字,接頭,工藝,規(guī)程,設計,課程設計,全套 前 言 本說明書是根據(jù)十字接頭的加工過程所需夾具的設計原理編寫的。主要包括任務介紹、方案選擇、定位誤差分析等內(nèi)容。 《專業(yè)課程綜合設計課程設計》安排在大四上學期，是在我們學完了《機械制造工藝學》、《金屬工藝學》、《機械設計》、《公差與配合》等主要專業(yè)基礎課，參加了金工實習、認知實習、生產(chǎn)實習，經(jīng)過了機械設計、機械制造技術基礎課程設計之后進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，是對所學理論知識的又一次更系統(tǒng)更全面的應用、鞏固與深化。馬上就要步入社會，接觸真正的生產(chǎn)加工，所以這次設計是個很好的鍛煉機會。 一 、零件分析 1.1零件的作用 十字接頭作為連接部件，主要用于連接軸類零件，鏜孔的目的是為了滿足孔與軸類零件的要配合求，銷孔和凸臺上的螺栓孔都是為了對連接的軸類零件的夾緊作用，中間的螺釘孔是為了對十字接頭起定位作用。 1.2零件的工藝分析 如圖所示，本道工序加工M10兩個孔，并滿足M10孔軸線至φ22孔軸線的距離為80mm，2個M10孔軸線距離30mm，而且關于中心線對稱。在該工序前，孔φ22加工出來，可以作為定位基準。短圓柱的一端面也可以作為定位基準。綜合考慮可限制六個自由度。 二、夾具設計 2設計方案的分析及確定 2.1定位及夾緊方案 方案一：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準。 方案二：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，同時對短圓柱支撐。 方案三：以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，對φ46端面和短外圓柱支撐。 2.2 方案的分析及確定 對于方案一和方案二都是只對螺紋孔在一個方向上的定位，而且方可能會導致在加工過程中，由于力的作用工件的翻轉(zhuǎn)。方案一還可能會導致工件在加工過程中產(chǎn)生變形而影響加工精度。方案一、二、三均對工件夾緊，實際上只需要對工件進行完全定位即可。相對于方案一和方案二，方案三根據(jù)螺紋孔的位置精度，分別以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，符合設計加工的基準要求，而且以孔φ22作為定位基準也可以很好的對工件進行定位。同時在工件加工過程中對工件的其他部分進行支撐。以減少工件在加工過程中由于受力產(chǎn)生變形影響加工精度。因此，根據(jù)零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，該工序應采用方案三的定位夾緊方案。 3誤差分析 3.1定位誤差 該夾具的定位基準與設計基準一致，基準不重合誤差為零?；鶞饰恢谜`差取決于定位孔與短圓柱銷定位元件的配合間隙以及短圓柱左端面與支撐板的配合程度，故可僅考慮前者的影響。由孔φ22的尺寸和精度要求可查的，最大配合間隙為0.07mm，該值為定位誤差。 3.2夾具制造與安裝誤差 1 鉆模板襯套軸線與定位孔軸線距離誤差，此值為±0.37mm； 2 鉆套與襯套的配合間隙，由配合尺寸Φ14F7/m6可確定最大間隙為0.027mm； 3 鉆套孔與外圓的同軸度誤差，按標準鉆套取值0.008mm； 4 刀具引偏量計算： 采用鉆套引導刀具，刀具引偏量按下式計算： 式中e——刀具引偏量； h——鉆套高度； H——排屑間隙； Δmax——刀具與鉆套之間的最大間隙。 由鉆套孔徑為mm，鉆頭直徑尺寸mm，可確定 Δmax=0.04mm，將H=21.25mm，h=10.2mm，B=5.5mm帶入上式，可得 上述各項誤差都是按最大值計算的。實際上各項誤差不可能都出現(xiàn)最大值，而且各項誤差方向也不可能都一樣?？紤]到上述各項誤差的隨機性，采用概率算法計算總誤差是恰當?shù)模从校? ΔC==1.03mm 式中ΔC為與夾具有關的誤差總和。該誤差小于零件上孔距誤差的2/3，符合要求。 4鉆模板及鉆套設計 4.1鉆模類型的選擇 本工序所加工兩孔，位置對稱，位于一個平面上，孔徑不大，一次加工即可完成，工件質(zhì)量較小、輪廓尺寸較小，故采用固定鉆模。 4.2鉆套類型的選擇 鉆孔需要鉆模板結構，位于定位加緊之后的加工位置上方，本夾具用于大批量的生產(chǎn)，采用可換鉆套結構。 5 夾具體的設計 根據(jù)零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，底部支撐部分應該設計成凸臺以便配合φ46端面和短外圓柱的支撐，而對孔φ22的定位則采用圓柱銷作為定位元件，選擇短銷大平面組合，限制五個自由度。以短圓柱左端面為定位基準面，選擇支撐擋板作為定位元件，配合左邊的壓板進行定位加緊，限制一個自由度。由于對該工序的定位和夾緊均比較簡單，故夾緊機構可以采用螺旋夾緊機構，考慮到提高工作效率，因而可以選擇快撤螺旋夾具裝置。 三、總結 本夾具設計課程實踐環(huán)節(jié)即將結束，課題是根據(jù)零件的加工內(nèi)容所設計的鉆床專用夾具。從零件的結構特點及加工內(nèi)容初步擬定定位方案，夾緊方案，繪制草圖，修改方案，最終確定方案。這期間鞏固復習了以前學習過的內(nèi)容并進行了綜合運用，提高了我們綜合運用所學知識以及理論結合實際的能力。 通過此次的學習不僅使我對課本內(nèi)容有了更深入的認識，培養(yǎng)了我分析問題的能力。對靈活運用工具手冊解決問題的能力有了明顯地提高。我基本掌握了專用夾具設計的方法和步驟。 由于自己的能力所限，設計中還有許多不足之處，以后還要繼續(xù)不斷的學習改進。 四、參考文獻 1.王先逵 主編.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006 2.沈蓮 主編.機械工程材料[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007 3.陳宏均 主編.使用機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007 4.孫麗媛 主編.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 5.郭克希 主編.機械制圖.機械類、近機類[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 6.李軍 主編.互換性與測量技術基礎[M].武漢：華中科技大學出版社，2007 7.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標準教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4 8.楊叔子 主編.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.8 9.楊黎明 主編.機床夾具設計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，1996.5 7 前 言 本說明書是根據(jù)十字接頭的加工過程所需夾具的設計原理編寫的。主要包括任務介紹、方案選擇、定位誤差分析等內(nèi)容。 《專業(yè)課程綜合設計課程設計》安排在大四上學期，是在我們學完了《機械制造工藝學》、《金屬工藝學》、《機械設計》、《公差與配合》等主要專業(yè)基礎課，參加了金工實習、認知實習、生產(chǎn)實習，經(jīng)過了機械設計、機械制造技術基礎課程設計之后進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，是對所學理論知識的又一次更系統(tǒng)更全面的應用、鞏固與深化。馬上就要步入社會，接觸真正的生產(chǎn)加工，所以這次設計是個很好的鍛煉機會。 一 、零件分析 1.1零件的作用 十字接頭作為連接部件，主要用于連接軸類零件，鏜孔的目的是為了滿足孔與軸類零件的要配合求，銷孔和凸臺上的螺栓孔都是為了對連接的軸類零件的夾緊作用，中間的螺釘孔是為了對十字接頭起定位作用。 1.2零件的工藝分析 如圖所示，本道工序加工M10兩個孔，并滿足M10孔軸線至φ22孔軸線的距離為80mm，2個M10孔軸線距離30mm，而且關于中心線對稱。在該工序前，孔φ22加工出來，可以作為定位基準。短圓柱的一端面也可以作為定位基準。綜合考慮可限制六個自由度。 二、夾具設計 2設計方案的分析及確定 2.1定位及夾緊方案 方案一：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準。 方案二：以φ46端面和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，同時對短圓柱支撐。 方案三：以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，對φ46端面和短外圓柱支撐。 2.2 方案的分析及確定 對于方案一和方案二都是只對螺紋孔在一個方向上的定位，而且方可能會導致在加工過程中，由于力的作用工件的翻轉(zhuǎn)。方案一還可能會導致工件在加工過程中產(chǎn)生變形而影響加工精度。方案一、二、三均對工件夾緊，實際上只需要對工件進行完全定位即可。相對于方案一和方案二，方案三根據(jù)螺紋孔的位置精度，分別以孔φ22和短外圓柱的其中一端面作為定位基準，符合設計加工的基準要求，而且以孔φ22作為定位基準也可以很好的對工件進行定位。同時在工件加工過程中對工件的其他部分進行支撐。以減少工件在加工過程中由于受力產(chǎn)生變形影響加工精度。因此，根據(jù)零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，該工序應采用方案三的定位夾緊方案。 3誤差分析 3.1定位誤差 該夾具的定位基準與設計基準一致，基準不重合誤差為零?；鶞饰恢谜`差取決于定位孔與短圓柱銷定位元件的配合間隙以及短圓柱左端面與支撐板的配合程度，故可僅考慮前者的影響。由孔φ22的尺寸和精度要求可查的，最大配合間隙為0.07mm，該值為定位誤差。 3.2夾具制造與安裝誤差 ① 鉆模板襯套軸線與定位孔軸線距離誤差，此值為±0.37mm； ② 鉆套與襯套的配合間隙，由配合尺寸Φ14F7/m6可確定最大間隙為0.027mm； ③ 鉆套孔與外圓的同軸度誤差，按標準鉆套取值0.008mm； ④ 刀具引偏量計算： 采用鉆套引導刀具，刀具引偏量按下式計算： 式中e——刀具引偏量； h——鉆套高度； H——排屑間隙； Δmax——刀具與鉆套之間的最大間隙。 由鉆套孔徑為mm，鉆頭直徑尺寸mm，可確定 Δmax=0.04mm，將H=21.25mm，h=10.2mm，B=5.5mm帶入上式，可得 上述各項誤差都是按最大值計算的。實際上各項誤差不可能都出現(xiàn)最大值，而且各項誤差方向也不可能都一樣?？紤]到上述各項誤差的隨機性，采用概率算法計算總誤差是恰當?shù)?，即有? ΔC ==1.03mm 式中ΔC為與夾具有關的誤差總和。該誤差小于零件上孔距誤差的2/3，符合要求。 4鉆模板及鉆套設計 4.1鉆模類型的選擇 本工序所加工兩孔，位置對稱，位于一個平面上，孔徑不大，一次加工即可完成，工件質(zhì)量較小、輪廓尺寸較小，故采用固定鉆模。 4.2鉆套類型的選擇 鉆孔需要鉆模板結構，位于定位加緊之后的加工位置上方，本夾具用于大批量的生產(chǎn)，采用可換鉆套結構。 5 夾具體的設計 根據(jù)零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，底部支撐部分應該設計成凸臺以便配合φ46端面和短外圓柱的支撐，而對孔φ22的定位則采用圓柱銷作為定位元件，選擇短銷大平面組合，限制五個自由度。以短圓柱左端面為定位基準面，選擇支撐擋板作為定位元件，配合左邊的壓板進行定位加緊，限制一個自由度。由于對該工序的定位和夾緊均比較簡單，故夾緊機構可以采用螺旋夾緊機構，考慮到提高工作效率，因而可以選擇快撤螺旋夾具裝置。 三、總結 本夾具設計課程實踐環(huán)節(jié)即將結束，課題是根據(jù)零件的加工內(nèi)容所設計的鉆床專用夾具。從零件的結構特點及加工內(nèi)容初步擬定定位方案，夾緊方案，繪制草圖，修改方案，最終確定方案。這期間鞏固復習了以前學習過的內(nèi)容并進行了綜合運用，提高了我們綜合運用所學知識以及理論結合實際的能力。 通過此次的學習不僅使我對課本內(nèi)容有了更深入的認識，培養(yǎng)了我分析問題的能力。對靈活運用工具手冊解決問題的能力有了明顯地提高。我基本掌握了專用夾具設計的方法和步驟。 由于自己的能力所限，設計中還有許多不足之處，以后還要繼續(xù)不斷的學習改進。 四、參考文獻 1.王先逵 主編.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006 2.沈蓮 主編.機械工程材料[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007 3.陳宏均 主編.使用機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007 4.孫麗媛 主編.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 5.郭克希 主編.機械制圖.機械類、近機類[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 6.李軍 主編.互換性與測量技術基礎[M].武漢：華中科技大學出版社，2007 7.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標準教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4 8.楊叔子 主編.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.8 9.楊黎明 主編.機床夾具設計手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，1996.5 9 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 05 粗銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X61 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 組合夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 粗銑Φ24端面 W18Cr4V直柄立銑刀 725 60 0.16 2 1 5.17s 6.20s 2 粗銑Φ14端面 W18Cr4V直柄立銑刀 1225 60 0.16 2 1 5.55s 6.66s 3 粗銑Φ34端面 W18Cr4V直柄立銑刀 490 60 0.16 2 1 5.10s 6.12s 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 06 粗銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X61 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 通用夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 粗銑左端面 W18Cr4V端面銑刀 300 60 0.16 2 1 10.78s 12.94s 2 粗銑右端面 W18Cr4V端面銑刀 300 60 0.16 2 1 10.78s 12.94s 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共12頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 07 粗銑 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑床 X61 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 通用夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 粗銑Φ46端面 W18Cr4V端面銑刀 300 30 0.16 2 1 9.69s 11.63s 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共12頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 08 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 通用夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 鉆Φ25孔 高速鋼W18Cr4V 680 24 0.5 2 1 15.35s 18.42s 2 鉆Φ40孔（Φ38） 高速鋼W18Cr4V，雙面游標卡尺 272 18 0.8 2 1 38.38s 46.06s 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共12頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 09 鉆 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z252 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 組合夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 鉆Φ10孔 高速鋼W18Cr4V，雙面游標卡尺 680 24 0.5 1 6.70s 8.04s 2 鉆Φ6孔 高速鋼W18Cr4V，雙面游標卡尺 1360 24 0.3 1 3.09s 3.71s 3 鉆Φ22孔（Φ20） 高速鋼W18Cr4V，雙面游標卡尺 545 18 0.8 1 16.65s 19.98s 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共12頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 10 鉆，擴 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 專用夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 鉆Φ4孔（Φ2） 高速鋼W18Cr4V，雙面游標卡尺 960 6 0.1 1 10s 12s 2 擴孔 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共12頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 11 半精鏜 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑鏜床 TP616 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 通用夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 半精鏜Φ22孔 高碳低合金工具鋼CrWMn，杠桿千分尺 810 60 0.1 1 33.33s 40s 2 粗鏜Φ26孔 高碳低合金工具鋼CrWMn 810 60 0.2 1 25.93s 31.12s 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共12頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 8頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 12 半精鏜 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 臥式銑鏜床 TP616 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 通用夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 半精鏜Φ40 高碳低合金工具鋼CrWMn，杠桿千分尺 550 60 0.3 1 30.90s 37.08S 編制 抄寫 校對 審核 批準 華僑大學 文件編號 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 共12頁 產(chǎn)品名稱 十字接頭 零件名稱 十字接頭 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 14 倒角，攻絲 HT200 毛 坯 種 類 毛坯重量 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 冷卻液 專用夾具 工序時間 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 /r/min 切削速度 /m/min 進給量 /mm/r 背吃刀量 /mm 走刀次數(shù) 工時定額 機床 刀具 量具 基本 輔助 1 倒角 硬質(zhì)合金鏜刀YG8 1250 60 0.25 4 80.76s 96.91s 2 對孔Φ10攻絲 高速鋼W18Cr4V 545 18 0.3 2 11.0s 13.2s 3 對孔Φ6攻絲 高速鋼W18Cr4V 960 18 0.2 1 3.12s 3.74s 編制 抄寫 校對 審核 批準 十字接頭零件圖 設計要求 本次《制造技術基礎》課程設計我拿到的題目是“十字接頭工藝規(guī)程設計”。材料為HT200，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，其他要求及零件參數(shù)見二維零件圖，要求設計該十字接頭的機械加工工藝規(guī)程，具體要求內(nèi)容為： （1）根據(jù)生產(chǎn)類型，對零件進行工藝分析； （2）選擇毛坯種類及制造方法； （3）制訂零件的機械加工工藝過程，選擇工序加工設備及工藝裝備，確定各工序切削用量及工序尺寸，并計算工序的工時定額； （4）填寫工藝文件； （5）撰寫設計說明書； 1零件的分析 1.1零件的作用 十字接頭作為連接部件，主要用于連接軸類零件，鏜孔的目的是為了滿足孔與軸類零件的要配合求，銷孔和凸臺上的螺栓孔都是為了對連接的軸類零件的夾緊作用，中間的螺釘孔是為了對十字接頭起定位作用。 1.2零件的工藝分析 ⑴φ22及φ40兩孔都具有較高的精度要求，表面粗糙度Ra的值為6.3um，是加工的關鍵表面。 ⑵銷孔的表面精度要求最高，粗糙度Ra為1.6um，是加工的重要表面。十字接頭的連接φ22孔中心線和φ46端面的垂直度要求為0.02。 ⑶其余表面要求不高。 2零件的生產(chǎn)類型 2.1生產(chǎn)綱領 根據(jù)任務書已知：十字接頭屬于大批量生產(chǎn)零件，工藝特征見表1（如下）： 表1 生產(chǎn)類型 工藝特征 大批量生產(chǎn) （1）毛坯廣泛采用金屬型機器造型，壓鑄，精鑄，模鍛，毛坯精度高，加工余量小 （2）加工設備采用專用機床 （3）加工設備采用高效率的專用夾具 （4）工藝詳細制訂工藝規(guī)程，用工序卡，操作卡及調(diào)整卡管理生產(chǎn) （5）生產(chǎn)效率高，對操作工人平均技術水平要求低 3毛坯的確定 3.1確定毛坯類型及其制造方法 由《常見毛坯類型》可知，材料為HT200，具有鑄造性能好，工藝簡單，鑄造應力小，易加工，需人工時效；有一定的機械強度及良好的減振性，流動性能好、體收縮和線收縮?。痪C合力學性能低，抗壓強度比抗拉強度高約3-4倍；耐熱性較好；可承受較大的彎曲應力；同時工件作用為連接，不承受外部應力，且沒有動載荷之類的影響。為提高加工效率，盡量使毛坯和零件圖接近，因此選擇毛坯的制造形式為鑄件形式，其制造方法為砂型機器造型及殼型。 4定位基準選擇 根據(jù)零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，對零件而言，盡可能選擇不加工面為粗基準。而對有若干不加工表面的工件，選用要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準；同時根據(jù)零件毛坯的形式，考慮到便于裝夾，粗基準選較長的外圓柱面，加工內(nèi)孔。 基準的選擇根據(jù)互為基準原則、基準重合原則和自為基準原則，選擇加工后的端面作為精基準。 5制定工藝路線 根據(jù)零件的具體要求和各種加工方法所能夠達到的精度和粗糙度能力，以及各種機床的加工特點，查閱和參考《機械制造工藝學》和《機械制造技術基礎課程設計指南》等資料，可得到各加工面的加工方法（表2）和加工工藝工序安排（表3）： 見表2如下： 表2 十字接頭各表面的加工方法 加工表面 精度要求 表面粗糙度Ra/um 加工方案 φ53端面 IT8 12.5 粗銑 φ34端面 IT8 12.5 粗銑 φ46端面 IT8 12.5 粗銑 螺栓凸臺 IT8 12.5 粗銑 螺釘凸臺 IT8 12.5 粗銑 φ22配合孔 IT8 6.3 鉆→半精鏜 φ40配合孔 IT8 6.3 鉆→半精鏜 φ4銷孔 IT7 1.6 鉆→擴 M10*1.5螺紋 IT8 12.5 鉆→攻絲 M6*1.5 IT8 12.5 鉆→攻絲 表3 軸承座的機加工工藝方案 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 加工設備 01 檢驗 外協(xié)毛坯檢驗 02 粗銑螺栓凸臺 圓柱兩端面和φ46端面作為基準，夾緊力作用在短圓柱兩端面 臥式銑床X61 粗銑螺釘凸臺 粗銑φ34端面 03 粗銑φ53端面 圓柱表面作為定位基準，夾緊力作用在圓柱表面 臥式銑床X61 04 粗銑φ46端面 該圓柱表面作為基準，夾緊力作用在圓柱表面 臥式銑床X61 05 鉆φ40孔 以短外圓柱表面和一端面作為定位基準，夾緊力作用在外圓柱表面 鉆床Z525 06 鉆出M10*1.5的孔 以φ46端面和短外圓柱的兩端面作為定位基準，夾緊力作用在兩端面 鉆床Z525 鉆出M6*1.5的孔 鉆φ22孔 07 鉆φ4銷孔 以長圓柱表面和φ53端面作為定位基準，夾緊力作用在圓柱表面 鉆床Z525 擴孔 08 半精鏜φ22孔 夾緊毛坯的長外圓柱表面，鏜φ22孔 臥式銑鏜床TP616 09 半精鏜φ40孔 以外圓柱表面作為定位基準，夾緊力作用在外圓柱表面 臥式銑鏜床TP616 10 去毛刺 11 倒角 車2x45倒角和車1x45倒角 CA6140 12 攻絲 鉆床Z525 13 清洗及終檢 6加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定 結合機油泵后蓋尺寸及查閱《機械制造技術基礎課程設計指南》等資料得到相關數(shù)據(jù)可計算得到加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如表4： 表4機油泵后蓋加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸等參數(shù)表 加工面最終尺寸 公差/粗糙度 單邊余量 工序尺寸 毛坯尺寸 80（φ53端面） 12.5 3 粗銑→80 86 32（φ24端面） 12.5 3 粗銑→32 35 16（φ16端面） 12.5 3 粗銑→16 19 φ34端面 12.5 3 粗銑 φ46端面 12.5 3 粗銑 Φ22 H8/ Ra6.3 10 1.0 鉆→20 半精鏜→22 0 Φ40 H8/ R6.3 12.5 6.5 1.0 鉆→25 鉆→38 半精鏜→40 0 Φ4定位銷 無/Ra1.6 1.95 0.05 鉆→3.9 鉸→4.0 0 Φ6孔 無/Ra12.5 3 鉆→6 0 Φ10孔 無/ Ra12.5 5 鉆→10 0 加工時需要保證留有加工余量,最終尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。 7各種機床與刀具選擇 綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工表面所要達到的粗糙度 機床與刀具如下： 臥式銑床X61—————硬質(zhì)合金端面銑刀、鍵槽銑刀 臥式車床CA6140——————硬質(zhì)合金鏜刀YG8 鉆床Z525———高速鋼鉆頭、高速鋼W18Cr4V 臥式銑鏜床TP616———高碳低合金工具鋼CrWMn 8確定切屑用量 根據(jù)工件尺寸和相關要求，并參考《實用機械加工工藝手冊》等資料，可得工件尺寸和切屑深度的選擇為： 粗銑每齒進給量為0.16mm 鉆孔進給量和速度：Φ4為進給量為0.2mm/r，Φ,6為進給量為0.3mm/r，Φ,10進給量為0.5mm/r，Φ22進給量為0.8mm/r，Φ40進給量為1.2mm/r 半精鏜Φ22進給量為0.1mm/r，半精鏜Φ40進給量為0.3mm/r 攻絲進給量為0.3 mm/r，速度為0.3m/s 9基本工時的確定 工序1：粗銑Φ24端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V直柄立銑刀,，齒數(shù)為Z=6，直徑D=25mm 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=0.96mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =764.33r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=725r/min 銑削基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=5.17s 工序2：粗銑Φ14端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V直柄立銑刀,齒數(shù)為Z=6，直徑D=16mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=0.96mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =1194.26r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=1225r/min 銑削基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=5.55s 工序3：粗銑Φ34端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V直柄立銑刀,齒數(shù)為Z=6，直徑D=36mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=0.96mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =530.78r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=490r/min 銑削基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=5.10s 工序4：粗銑Φ53端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V端面銑刀,齒數(shù)為Z=8，直徑D=60mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=1.28mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =318.47r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=300r/min 銑削基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=21.56s 工序5：粗銑Φ46端面 切屑深度分別為: 3.0mm 銑平面參數(shù)：每齒進給量為af=0.16mm/z，采用W18Cr4V端面銑刀,齒數(shù)為Z=8，直徑D=60mm. 則每轉(zhuǎn)進給量為: f=afZ=1.28mm/r 切屑速度為: V=1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =318.47r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速n=300 r/min 銑削基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=9.69s 工序6.鉆直徑Φ40孔 鉆頭直徑為： D1=25mm D2=38mm 進給量分別為: f1=0.5mm/r f2= 0.8mm/r 切屑速度 m/s V2=0.3 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n 1=611.46r/min n2=301.71 r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n1= 680r/min n2=272 r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj1=15.35s tj2=38.38s 工序7鉆Φ10孔 鉆頭直徑為： D=10mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.5m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =764.33r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n= 680r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=6.70s 工序8鉆Φ6孔 鉆頭直徑為： D=6mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.3m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =1273.88r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n=1360r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=3.09s 工序9鉆Φ22孔（Φ20） 鉆頭直徑為： D=20mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.8m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =573.25r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n=545r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=16.65s 工序10鉆Φ4孔（Φ2）擴鉆孔為銷孔 鉆頭直徑為： D=2mm 刀具壽命為60min 進給量分別為: f=0.1m/r 切屑速度 m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得: n =955.41r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n=960r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=10s 工序11半精鏜Φ22孔 切屑深度分別為: mm mm 進給量分別為: f1=0.1mm/r f2=0.2mm/r 切屑速度 v1= 1.0m/s v2= 1.0m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得：n1= 868.56r/min n2= 734.93r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n1= 810r/min n2=810r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： 工序12半精鏜Φ40孔 切屑深度分別為: mm 進給量分別為: f=0.3mm/r 切屑速度 v=1.0m/r 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得：n= 477.70r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 n= 550r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得：30.90s （11）去毛刺 （12）倒角，攻絲 倒角進給量為 f=0.25mm/r 采用高轉(zhuǎn)速 n=1250r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj=80.76s 攻絲 采用高速鋼W18Cr4V 進給量 f1=0.3mm f2=0.2mm 切屑速度 =0.3m/s 轉(zhuǎn)速： nr/min 代人相關數(shù)據(jù)可得： r/min 868.55r/min 根據(jù)機床型號，選擇轉(zhuǎn)速 r/min 960r/min 基本時間i 代人相關數(shù)據(jù)得： tj1=11.0s tj2=3.12s 另外要說明的是，在計算基本時間過程中，沒有把刀具的切入長度和刀具的切出長度算進去。 10計算時間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡介 單件時間的計算公式為： 由于生產(chǎn)批量為中批量，所以時間定額為： 本次設計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點時間和休息和生理需要時間，在中批量生產(chǎn)中，輔助時間可按基本時間的百分比進行估算，并在實際中修改，使之趨于合理?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點時間一般按操作時間的2%7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產(chǎn)批量為中批量，故忽略了準備與終結時間。 為了提高生產(chǎn)率，必須盡量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應從以下三方面著手來減少時間定額以提高生產(chǎn)效率： （1）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊； （2）減少布置工作地點時間； （3）減少準備于終結時間。 11工藝方案的比較與技術經(jīng)濟分析 在工藝規(guī)程設計最后一般還應該對所設計工藝方案進行比較與技術經(jīng)濟分析，主要評價指標為零件（或工序）的全年工藝成本和單個零件（或單個工序）的工藝成本，其計算公式分別如下： VN V 式中V為每件零件的可變費用（元/件），N為零件的年生產(chǎn)綱領（件），為全年不變費用（元）。本文未就對所設計工藝方案進行工藝方案的比較與技術經(jīng)濟分析。 12參考文獻 [1] 王先逵.機械制造工藝學（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006.1 [2] 崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.北京：化學工業(yè)出版社，2006.12 [3] 沈蓮.機械工程材料（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2007.8 [4] 陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1996.12 [5] 李益明.機械制造工藝設計簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 25