1、 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線0 畢業(yè)設計說明書課題名稱十字頭滑套的加工工藝與夾具設計系/專 業(yè) 班 級學 號學生姓名指導教師： 二一六年四月 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線1摘摘 要要十字頭滑套，典型的配套類零件,主要由車床加工完成，用途較大，尺寸精度，表面質(zhì)量和公差的準確度要求較高，但是數(shù)控車床加工只是設計表面粗加工和精加工部分，最主要的鉆孔由夾具來完成。此設計是對十字頭滑套零部件加工的分析和工藝的分析及夾具的制造。工藝分析為零件的尺寸和加工工序的分析，要確定零件的尺寸和零件的加工順序計算切削的多少。夾具繪圖包含零件圖和裝配圖，用此夾具夾緊加工的零件然后鉆孔。關鍵詞：關鍵詞：夾具；工藝設計；

2、十字頭滑套 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線2AbstractAbstractCross sliding sleeve, a typical supporting parts, mainly completed by lathe processing, use large, dimensional accuracy, surface quality and the accuracy of the tolerance requirement is higher, but the numerical control lathe processing just design surface roughi

3、ng and finish machining parts, the main drilling are done by the fixture.This design for the crosshead sliding sleeve parts machining process analysis and process design analysis and fixture manufacturing. The size of the process analysis of parts and the machining process analysis, to determine the

4、 size of the parts and components processing sequence calculation of cutting. Fixture manufacturing can be divided into the design of the part drawing and assembly drawing, want to use the fixture clamping part and drilling.Key words: fixture；process design；cross sliding sleeve 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線3目目 錄錄摘

5、 要Abstract第一章緒 論.41.1 引言.41.2 設計的背景.41.3 本文研究的內(nèi)容.41.4 十字頭滑套的內(nèi)容和設計意義.4第二章 零件的分析.52.1 零件的作用.52.2 零件的工藝分析.5第三章 加工工藝設計.73.1 毛坯的制造.73.2 基面的選擇.73.3 制定大概加工步驟.7 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.83.5 確定切削用量及基本工時.9第四章 夾具的設計.144.1 夾具的特點.144.2 夾具的設計要點.144.3 設計任務.144.4 定位方案.154.5 夾緊方案.164.6 夾具零件.184.6.1 鉆套選擇.184.6.2 鉆模板.

6、184.6.3 夾具體.194.7 鉆床夾具總裝圖.19總 結(jié).21參考文獻.22致 謝.23 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線4第一章 緒 論1.1 引言畢業(yè)設計是畢業(yè)必過的坎之一，在所有必修與選修完成后，它就是我最后的考驗。這對我意義重大，讓我懂得自己動手設計的快樂，使我有了自我的能力加強的機會，通過自我完成的這套設計，給了我在一次的適應自己的將來的工作中，磨煉自己解決各種難題的能力，感受自己的不足后享受自己的獲得的成功。1.2 設計的背景近年來，制造技術急速發(fā)展，傳統(tǒng)的加工逐漸被淘汰。但是，各國的學者在各種理論上深入地研究各種各樣的特殊加工技術，獲得卓越的理論成果，定量的實際有一定的距離。但

7、是，根據(jù)特殊加工方法得到的加工精度和表面的質(zhì)量和加工條件的參數(shù)的之間有規(guī)律。如今的傳統(tǒng)切削加工機構雖然可以實際應用，但是系統(tǒng)性欠缺，受限制較多，現(xiàn)在先進的加工技術，參數(shù)依然根據(jù)經(jīng)驗選擇，通常以優(yōu)化和自動化，和以前的加工作為主要加工手段。1.3 本文研究的內(nèi)容(1) 零件的工藝分析 分析零件的材料，尺寸，加工表面。(2) 零件的繪制及加工步驟 用 cad 繪出毛坯圖和零件圖，分析加工尺寸并寫出加工工序進行加工。 (3) 夾具的設計方法 夾具由多部分組成，要查閱資料寫出夾具的特點和設計方法，運用 cad 畫出夾具零件圖螺桿，壓板，中間板等和裝配圖。(4) 定位原件 定位原件要求充分的精度，剛度和良

8、好的抗磨性。定位的方式要求嚴謹?shù)试S有誤差。1.4 十字頭滑套的內(nèi)容和設計意義十字頭滑套配套元件加工，主要內(nèi)容由車床加工完成，用途較大，尺寸精度，表面質(zhì)量和形式的公差要求高，數(shù)控車床加工完成主要內(nèi)容，保證形式公差，設計車床。對十字頭滑套零件加工過程的分析，是對滑套零件的了解的第 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線5一步，使我十字頭滑套更加熟悉，設計此零件有助于科學的發(fā)展與進步。第二章 零件的分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是十字頭滑套，十字頭滑套位于軸的端部，連接軸與下一級的傳動部件，起到傳遞扭矩與動力的作用。 圖 2.1 零件二維圖2.2 零件的工藝分析十字頭滑套共有兩個加工表面，現(xiàn)分述如下

9、：（1）190mm 內(nèi)止口為中心的加工表面。這一組加工表面包括：1900.10 0.20mm 定位內(nèi)止口、1900 -0.10mm 定位凸臺，1800.15 0.06mm 內(nèi)孔，335mm、320mm 的外圓表面，左右兩端各14 個 14mm 的孔。 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線6（2）螺孔為主要中心的加工表面。這一組加工表面包括：8 個 M6 的螺孔。加工表面的位置要求：1900.10 0.20mm 定位凸臺與 1800.15 0.06mm 滑道孔同軸度公差為0.05mm。1900.10 0.20mm 定位內(nèi)止口與 mm 滑道孔同軸度公差為 0.05mm。對這 2 組的加工方面，首先可以加工

10、，保證專用治具加工的另組方面，保證它們的位置精度要求。主要是劃線，鑄件的墻的厚度也為主，各部分的加工量完成最精準化，保證廢品率減少。 1800.15 0.06mm 內(nèi)孔，中間部分由兩段圓弧組成，但是孔的表面粗糙度要求較高，在工作中會出現(xiàn)很長時間的不間斷切削，我們在工作中，切削用量的多少及選用刀具的合理性是主要問題，應該要多加注意。 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線7圖 2.2 零件三維示意圖 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線8第三章 加工工藝設計3.1 零件毛坯的制造 零件為 40Cr 鍛件。由于零件年產(chǎn)量大。此零件為大批生產(chǎn)，零件為小型零件。有助于生產(chǎn)率的保證、不虧本，加工出的零件質(zhì)量較高。已經(jīng)確定

11、的零件材料是 HT 200，考慮到零件在車床中的加工不斷續(xù)，要保證零件的實用性，零件應少量生產(chǎn)，而且部件的尺寸不是很大，所以，采用砂型鑄造來提高效率。3.2 基面的選擇 基準面選擇是過程中的重要工作之一。基準面正確，合理，可提升加工品質(zhì)，提高生產(chǎn)效率。但是，一旦在加工的過程問題出現(xiàn)，會出現(xiàn)意想不到的麻煩。嚴重的話會導致零件大量廢棄，生產(chǎn)成為無用功。（1）粗基準選擇其它的軸類零件，外圓作為粗基準是合理的方法。但對本零件來說，應以兩端的外圓表面作為基準，現(xiàn)定以 335mm 外表面為粗基準，利用止口盤定位，螺栓壓板夾緊，達到定位要求。（2）精基準選擇主要考慮的問題是考慮到參考標準的問題。設計基準和工

12、藝基準不相符合時，應進行尺寸換算。3.3 制訂大概加工步驟制訂要求首先，零件的形狀、加工的精度、各種尺寸等的技術要求得到合理的保證。以生產(chǎn)綱領為生產(chǎn)的條件，萬能機床為專用夾具提高生產(chǎn)效率。同時，為了降低經(jīng)濟效率，生產(chǎn)成本，考慮經(jīng)濟效率，降低成本。工藝路線方案 工序 鑄造。 工序 清砂 工序 熱處理工序 清砂 工序 涂漆 非加工表面涂防銹漆 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線9工序 劃線 劃十字線 工序 粗車加工。 工序 精車加工。 工序 劃線 劃兩個方法蘭線 215mm 工序 銑工序 XI 鉆工序 XII 質(zhì)檢，入庫 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“十字頭滑套”零件材料為 40cr，

13、生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。根據(jù)所畫的各種零件圖確定加工表面的加工零件余量、尺寸及毛坯尺寸如下:（1）外圓表面（335mm 及 320mm）分析毛坯，根據(jù)其零件圖。兩端的外圓的直徑余量取 2Z=3mm，所以取外圓表面直徑為 338mm、323mm。（2）外圓表面加工余量（350mm）考慮加工工藝的需要，切削兩端面時各留 5mm。（3）內(nèi)孔（1800.15 0.06mm）車孔尺寸及余量為：粗車孔：175mm精車孔：180 mm 2Z=5mm本設計規(guī)定的零件是大量生產(chǎn)，調(diào)整法加工，采用最大最小加工余量的時候，使用調(diào)整法加工方式規(guī)定。 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線10圖 2.3 十字頭滑套毛坯圖3.5 確定

14、切削用量及基本工時工序 1：車切削外圓、端面、凸臺及內(nèi)孔粗車加工順序為:夾 335mm 毛坯外圓，找正，車右端 320mm 至圖樣尺寸車端面及凸臺，留加工余量 5mm。法蘭盤厚度尺寸 18mm。完成加工后，使零件換頭反向夾，即加工 320mm 那頭，以內(nèi)孔為 175mm 正反向，車 335mm 孔至應達到的要求，1900.10 0.20mm 的加工口各自余下 5mm，法蘭盤厚度尺寸18mm。精車加工工序為：夾 320mm 外圓，按內(nèi)孔按內(nèi)孔 175mm 找正，車 335mm端面及 1900.10 0.20mm 內(nèi)止口至圖樣尺寸。換一頭再加工，以 1900.10 0.20mm 口及 335mm

15、端面為基準夾緊，320mm 孔開始精車加工，然后進行1900.10 0.20mm 凸臺和端面的加工，保證總長 350mm。取 a 2.5mm，f 0.81mm/r，切削速度：硬質(zhì)合金車刀切削灰鑄鐵的平均切削速度為 1.17m/s，即uc=70.2m/min。ns =1000uc/dw=(1000 x70.2)/ *175128r/min 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線11按機床的標準速度為主進行計算切削工時： t=(l+l1+l2）/nf 式中，l=180, l1=4, l2=0所以， t=(l+l1+l2）/nf=（180+4）/(160*0.8)=1.438min工序 2：335mm 的外圓

16、粗車加工，并粗車左右的端面及 1900.10 0.20mm 口CA6140 的臥式機床為加工機床。計算過程如下：1）確定端面加工余量：考慮內(nèi)止口的影響，取毛坯長度的加工余量為：Zmax=5mm,分兩次加工，ap=2.5mm，取整數(shù) ap=3mm 計。2）速度： 切削速度為 70.2m/min。確定機床主軸轉(zhuǎn)速:ns =1000uc/dw=(1000*70.2)/ *33866r/min按機床說明書，與 66 r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 63 r/min、80 r/min。計算切削工時： l=(338-40)/2=149mm,l1=2mm,l2=0,l3=0tm=i(l+ l1+ l2+ l3

17、)/ nwf=2*(149+2)/(100*0.8)=3.775min粗車 335mm 外圓1）背吃刀量：單邊余量 Z=1.5mm,可一次切除。2）進給量：選用 f=0.8mm/r。3）計算切削速度： Vc=242/(600.2*1.50.15*0.80.35)*1.44*0.8*0.81*0.97=98m/min4）確定主軸轉(zhuǎn)速：ns =1000uc/dw=（1000*98）/(*338)=92.34r/min速度的計算如下：u=dn/1000=*338*98/1000=104.01m/min切削工時：t=(l+l1+l2）/nf式中，l=18, l1=4, l2=0所以，t=(l+l1+l

18、2）/nf=（18+4）/(100*0.8)=0.275min工序 3：335mm 和 320mm 端面精車及 1900.10 0.20mm*5mm 內(nèi)止口的， 1900.10 0.20mm*5mm 凸臺的加工，精車內(nèi)孔 1800.15 0.06mm切削速度：硬質(zhì)合金車刀切削灰鑄鐵的平均切削速度為 1.17m/s，即 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線12uc=70.2m/min。ns =1000uc/dw=(1000*70.2)/ *185121r/min取 ns =125 r/min 則此時： u=72.61m/min切削工時： t=(l+l1+l2）/nf 式中，l=5, l1=4, l2=0

19、所以， t=(l+l1+l2）/nf=（5+4）/(125*0.8)=0.09min銑和鉆工序。工序 4：鉆左端蘭盤 14*22mm 所有孔，锪 36mm 面以 1900.10 0.20mm*5mm 口與 335mm 端面為定位找正（按線）壓緊，再銑裝兩側(cè)平面（端銑） ，加工后精確要求為 215mm。完成后進行鉆工序。鉆左端蘭盤 14*22mm 各孔，锪 36mm 平面。最后進行鉆模，按法蘭盤外形找正，鉆，攻 8*M6,深 10MM 螺紋。切削速度：確定 u=27m/min。采用快速鋼，三面刃銑刀，dw=225mm,齒數(shù) z=20。則ns=1000u/dw=1000*27/(*225)=38r

20、/minnw = 37.5 r / min 時，作業(yè)臺每分鐘進給量：fm= fzZnw=0.08*20*37.5=60mm/min機床的使用說明書進行調(diào)查，正好 fm = 60 毫米/ min，所以直接使用值。因為是切削工數(shù)銑刀，所以在所有的銑刀上銑刀上的銑刀整體工件，使用作圖法，得銑刀的日程表 l+12+13= 105 毫米。因此，機動的工時：tm=（ l+l1+l2）/ fm =105/60min=1.75min工序 4：鉆右端蘭盤 14*22mm 各孔，锪 36mm 平面。采用鉆模鉆右端蘭盤 14*22mm 各孔，锪 36mm 平面。（1） 鉆孔 20mm 轉(zhuǎn)速的算法 ns=(1000*

21、12.25)/25=155r/min所以切削工時： t=3min(2)擴孔 22mmf=1.6*0.41=0.656mm/r , u=0.4*12.25=4.9m/minns=(1000*4.9)/25=62.4r/mint=(150+3+1.5)/(68*1.24)=1.83min(3) 锪 36mm 平面 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線13f=1/3*0.5=0.17mm/r , 按機床取 0.19mm/ru=1/3*25=8.3m/min ns=1000u/D=1000*8.3/(*25)=106r/min速度的確定 u=D nw/1000=(*36*132)/1000=14.9m/min

22、切削工時：切入時 l1=2mm ,切除時 l2=0mm ，l=8mm 則t=(2+8)/(132*0.19)=0.40min工序 5：鉆、攻 8*M6、深 10mm 螺紋 (1)鉆孔 =20mm f=0.41mm/r ，u=12.25m/min ns=(1000*12.25)/25=155r/min速度計算 u=dwnw/1000=10.68m/min切削工時： t=（ l+l1+l2）/ nw f=(150+10+4)/(136*0.41)=3min(2)擴孔 22mm， f=1.6*0.41=0.656mm/r , u=0.4*12.25=4.9m/minns=(1000*4.9)/25=

23、62.4r/min切入 l1=3mm ,切除 l2=1.5mm 得到答案t=(150+3+1.5)/(68*1.24)=1.83min(3) 锪 36mm 平面f=1/3*0.5=0.17mm/r , 按機床取 0.19mm/ru=1/3*25=8.3m/minns=1000u/D=1000*8.3/(*25)=106r/min實際速度u=D nw/1000=(*36*132)/1000=14.9m/min切削工時：切入時 l1=2mm ,切除時 l2=0mm ,l=8mm 則t=(2+8)/(132*0.19)=0.40min開始鉆、攻 8*M6、深 10mm 螺紋。（1）切削速度的計算粗車

24、螺紋時：uc=1.11*0.75*11.8/( 600.11*0.170.7*10.3)=21.57m/min 精車螺紋時：uc=1.11*0.75*11.8/( 600.11*0.080.7*10.3)=36.8m/min（2）確定主軸轉(zhuǎn)速： 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線14粗車螺紋時：n1=1000 uc/D=1000*21.57/(*6)=1145r/min機床轉(zhuǎn)速 n=1400r/min實際切削速度 uc=26.38m/min精車螺紋時：n2=1000 uc/D=1000*36.8/(*6)=1953r/min機床轉(zhuǎn)速 n=2000r/min實際切削速度 uc=37.68m/min（3

25、）切削工：取切入的長度為 l1=3mm,粗車螺紋工：t1=(l+ l1)i/nf=4*(10+3)/(1145*1)=0.045mint2=(l+ l1)i/nf=2*(10+3)/(1953*1)=0.013min所以車螺紋的總工時為：t=t1+ t2=0.058min 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線15第四章 夾具的設計4.1 夾具的特點（1）保證工件的加工精度專用夾具使用比較嚴謹，它應合理，尺寸要求很高，并且要求公差的準確度，確保加工的精度，使工件的加工方式簡單。（2）提高生產(chǎn)效率和所有的專業(yè)夾具的復雜的生產(chǎn)方法和工件的生產(chǎn)綱領相適應，根據(jù)工件生產(chǎn)要求的尺寸，高復雜度和高效率擰緊裝置，減小

26、生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性好專用夾具應該簡單，使其組裝起來方便，并且安全耐用，如果條件允許的情況下，可設置漂亮的外表。（4）使用性好專用夾具應使用優(yōu)秀的材料，外表可接受，方便拆分，零件應刷漆，使外表美觀。如果用途多，應設置保養(yǎng)裝置。（5）經(jīng)濟型好夾具的各個材料成本要求低，零件數(shù)越少越好，但要求要每個零件都應精準，經(jīng)濟效益要求最大化。4.2 夾具的設計要點夾具的要求，考慮到所有孔的加工方法，應該注意考慮以下幾點：（1）各加工及品質(zhì)要求，各加工方面的技術要求，考慮加工方法及分式加工方法加工。（2）由于生產(chǎn)類型選擇，選擇大量生產(chǎn)應使用專用的高效率的設備。（3）考慮加工材料的性質(zhì)進行選擇。（

27、4）改善現(xiàn)有的加工方法和設備，普及新的技術，提高技術。4.3 設計任務這次主要的設計任務是設計一個鉆床夾具，零部件端鉆出同一尺寸，相互 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線16對稱的孔，再在各個壁上鉆孔，要求正確地固定零件的位置，精準的做出每個零件后，使之以后可以正常使用。使用高效的夾緊方法、方便配合加工及裝卸、節(jié)約工人和機床時間、提高工作效率。加工的零件模擬圖如下： 圖 4.1 滑套零件圖 4.44.4 定位方案零件在夾具中定位過程是：使每個加工工序中的零部件都能在夾具中固定，零件夾緊位置要反復試驗，以加工的結(jié)果示例圖來衡量的話，以最接近的圖為正確，如不行的話，要反復試驗，不滿足圖要求為錯誤。零件在

28、夾具上定位并進行加工時，夾具應該與零件緊湊來減小誤差，零件固定在定位銷上，旋轉(zhuǎn)鉆孔。 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線17圖 4.2 定位銷4.54.5 夾緊方案夾緊方案圖 4.3 夾緊主視圖 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線18加工零件表面上的孔時，由于鉆削與零件表面接觸，零件會抖動，加工孔的位置和精度會產(chǎn)生較大誤差。這種情況會經(jīng)常發(fā)生，為了提高零件的加工精度，在鉆孔時，采用壓緊裝置來固定零件的位置。方案的實行步驟：壓板由螺桿固定。此時，壓板相對于支板通過軸開始移動，方便壓緊或放開蓋板，這樣設計方便，簡單。圖 4.4，用夾板夾緊的方式給零件鉆孔，工作步驟方式如下：兩個夾板通過兩個雙頭螺栓固定連接，在

29、鉆孔運動時，因為雙頭螺栓會發(fā)生轉(zhuǎn)動，所以在設計時，考慮零件之間的間隙，要讓運動靈活，將阻礙減到最小。夾板和軸采用螺紋與夾具體相互緊密連接，螺紋使用的是梯形螺紋，這樣就變旋轉(zhuǎn)運動為直線運動；省力也省時；看上去也會很舒服。如果變直線運動為旋轉(zhuǎn)運動的話，這樣的優(yōu)點是傳動效率高，定位準確；看似很不錯：但會產(chǎn)生一些誤差，所以還是要用直線運動。當夾具運作時，零件就會與分度盤同步運轉(zhuǎn)，然后鉆孔開始，每次鉆一個孔后，停止工作再一遍旋轉(zhuǎn)分度盤一邊觀察，然后再鉆孔。圖 4.4 夾緊俯視圖 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線194.64.6 夾具零件夾具零件鉆孔是需要鉆套和鉆模板的，鉆模板通過螺釘與夾具體相固定；而鉆套也

30、通過螺釘與鉆模板相連接。 4.6.14.6.1 鉆套鉆套 尺寸參考 JB/T8045.2-1999機床夾具零件及部件及零件尺寸圖 4.5 可換鉆套 4.6.24.6.2 鉆模板鉆模板 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線20圖 4.6 鉆模板 4.6.34.6.3 夾具體夾具體4.7 夾具體4.7 鉆床夾具總裝圖為了提高加工效率，確保加工的質(zhì)量，降低勞動成本，需要一個專用夾具配合工作。該夾具主要用于鉆孔，由于此零件的孔較多，要特別為之設計一個專用夾具。圖片如下： 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線21圖 4.8 夾具主視圖夾具體由多部分組成，材料為 HT200。夾具體可以有效的固定零件，保證零件在加工過程中

31、的穩(wěn)定來減少誤差。其中兩個雙頭螺栓 3 用來固定壓板 7，4為定位銷用于定位。螺釘 6 用于支撐板 5 與中間夾具體 8 的連接與固定。同時定位鍵 9 也用于中間夾具體 8 的底面定位。 加工零件時將其插入分度盤的定位圓柱面上，旋緊雙頭螺栓，使零件固定在分度盤上然后裝上鉆套，將鉆板翻轉(zhuǎn)至工作位置，用螺釘將其固定住，即可開始第一孔的鉆孔加工。完成后，通過旋轉(zhuǎn)軸，使鎖緊軸上移。再通過分度操縱桿，旋轉(zhuǎn)端面凸輪，讓對定銷在彈簧的作用下退出分度盤的定位孔，旋轉(zhuǎn)分度盤至下一個孔位，反方向旋轉(zhuǎn)端面凸輪，推動對定銷重新插入定位孔中，再旋轉(zhuǎn)鎖緊軸使其下移，將分度盤鎖緊，再次鉆孔。 畢業(yè)設計（論文）報告紙裝訂線22總 結(jié)十字頭滑套的設計讓我明白工程師的辛苦與疲憊,十字頭滑套的設計需要夾具與精心計算，本課題的完成主要參考機械類書籍和上網(wǎng)查閱文件，該滑套的完成，我主要學會了設計夾具，我認為該滑套偏向簡單，但由于知識有限，制造仍然很吃力，希望老師們見諒。數(shù)周的奮戰(zhàn)，自己能力的