十字头课程设计Word下载.doc

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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，加工时两个Φ20孔的同轴度应该控制在0.01μm。

Φ85外圆的尺寸直接影响孔在空间的位置加工时将其加工精度降低，通过装配才能提高精度。

三、主要技术条件

1、孔径精度：

两个表面粗糙度Φ20的孔径尺寸误差和形状误差会造成配合不良，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外圆直接影响连接时的接触刚度，并且加工过程中常作为定位基准面，否则会影响孔的加工精度，因此必须规定其加工要求。

对全部技术要求进行归纳整理如下：

加工表面

尺寸及偏差/mm

公差及精度/mm

表面粗糙度/μm

形位公差/mm

Φ85外圆

Φ85-0.05-0.15

0.1

1.6

无

右端面

85

0.2

左端面

M6螺纹孔

Φ6

12.5

Φ20轴向孔

Φ20+0.0180

0.018

Φ35十字头

Φ35

Φ65孔

Φ65+0.0210

0.021

3.2

Φ20顶端孔

Φ20+0.0230

0.023

0.8

Φ24环槽

Φ24

Φ55内孔

Φ55

0.14

四、毛坯类型和批量确定

由题可知该毛坯属于中小批量，采用铸造成形。

五、毛坯制造方法的确定

由于十字头零件的结构相对复杂，根据图纸要求，该零件毛坯的加工工艺的铸造同时是中小批量生产，又因为它所用的材料为HT200，由文献【1】表2-2得选用灰铸铁中的化学粘结剂砂，其铸造精度为CT11～CT13满足要求。

六、定位基准的选择

粗基准的选择

在选择粗基准时考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量及保证不加工表面与加工表面的尺寸、位置符合零件图样设计要求。

粗基准选择原则：

1.重要表面余量均匀原则。

2.表面间的相互位置要求原则，必须首先保证工件加工表面与不加工表面的相互位置要求应以不加工表面为粗基准；

3.余量足够原则，如果零件上各表面均需加工，则以加工表面余量较小的为粗基准；

4.定位可靠原则，作为粗基准的表面，应选用比较可靠，平整光洁面，以便定位准确，夹紧可靠；

5.不重复使用原则。

根据这些原则我们可选十字头底面做粗基准，然后加工出基准A，再由基准外圆面来定位加工其他加工面，以保证相关尺寸精度。

精基准的选择

精基准的选择主要坑考虑的问题是如何减少误差，保证加工精度，安装方便及设计基准和工序重合的问题。

当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算。

选择十字头两端面与Φ85外圆作为定位基准。

Φ85外圆柱面及底面为装配结合面。

且十字头底面又是空间位置的设计基准，所以选择十字头底面与外圆作为定位基准，符合基准重合原则。

七、确定毛坯尺寸

查文献【1】表2-2由于该零件是中小批量，选用灰铸铁CT11～CT13等级再查【1】2-1式得：

R=F+2RMA+CT/2再查表【1】2-3取CT=12

毛坯轴向尺寸：

R=85+2RMA+12/2

再由表【1】2-5得取RMA=0.5

R=85+2*0.5+6

=92mm

同理该毛坯径向毛坯尺寸R=92mm

在考虑Φ35孔时由于其长度与孔径比l/d=40/35＜1,其工艺性好选择铸造成形。

同上则有：

R=F-2RMA-CT/2

=35-2*0.5-5/2

=32mm

其轴向长度:

R=F+RMA+CT/2

=70+0.5+6/2

=73.5mm

根据图纸要求拟定工艺路线查【3】表2-2得各尺寸对应的IT等级，查【1】表1-8,1-9,1-10等以获取各种加工精度。

八、加工路线拟定

方案一

序号

工序内容

刀具

机床

一

铸造

二

清砂

三

时效处理

四

粗车十字头左右端面

45°

车刀

CA6140

五

粗车Φ85外圆

90°

外圆车刀

六

粗车Φ35内孔

内孔车刀

七

粗车Φ55内孔

八

粗车Φ65内孔

九

车内圆环

十

半精车-精车Φ85外圆

十一

粗车—半精车—精车十字头右端面

十二

钻—扩—精铰Φ20轴向孔

麻花钻，扩孔钻，铰刀

Z525立式钻床

十三

钻—扩—精铰Φ20径向孔

十四

钻—攻4*M6螺纹

钻头，丝锥

十五

半精镗—精镗Φ65内孔

镗刀

镗床

十六

车环形槽

切槽刀

十七

去毛刺

十八

终检

方案二

粗车十字头左端面

车Φ55内孔

成形车刀

半精车—精车Φ85外圆

车挖Φ24槽

粗镗—半精镗—精镗Φ65孔

比较方案一与方案二综合加工质量分析，方案二涉及车床反复使用装夹误差较大，在孔加工的过程中孔可一起加工完成，从面满足孔与孔之间的位置关系，而方案一均满足这些要求，故选择方案较为合理满足生产要求。

其毛坯图如下：

九加工余量的确定

加工余量可采用查表修正确定。

确定工序尺寸的一般方法是：

由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。

当无基准装换时，同一表面多次加工的工序尺寸与工序的加工余量有关。

当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链计算中间工序尺寸按“单向、入体”原则标注，但毛坯和孔心距尺寸公差带一般取对称布置。

中间工序尺寸的公差可以从相应的加工经济精度表中查得。

第一道工序各工布元基准转换，其条各表面加工均用统一基准重合，故只要查得加工余量，便可确定工序尺寸。

其具体加工余量如下表。

工序号

余量

（mm）

工序尺寸

表面粗糙度

Ra/mm

1

①车左端面

3.5

②粗车右端面

3

③倒角

C1

④粗车外圆Φ85

Φ85

2

①车Φ35内孔

1.5

②车Φ55内孔

10

③粗车Φ65内孔

4

Φ65

④成型车刀车内圆环

15

65

①精车右端面

0.5

②精车Φ85外圆

①钻一扩一精铰Φ20右端孔

Φ20

②钻一扩一精铰十字顶端孔

③钻一攻4*m6螺纹孔

5

①半精镗一精镗Φ65内孔

6

①车挖Φ24槽

十切削用量及基本工时

工序1粗车左端面，粗车右端，粗车Φ85外圆，倒两个角C1。

1、粗车左端面步骤如下：

①确定背吃刀量：

端面总加工余量3.5mm，分三次订刀加工=1.5mm，=1mm，=1mm

②确定进给量f：

按[1]4-3确定f=0.35-0.65mm/r，取f=0.61mm/r

③确定切削速度：

根据表[1]5-2T=60min，前面，f取较大值，则v则取相应较小值，=70m/min

④确定机床主轴转速查[1]5-1式，得

n===262.14r/min

根据表[1]4-2查得相近较小的转速为250r/min，所以实际切削速度为66.759m/min

⑤计算基本工时：

切削加工长度l=r（毛坯）=46mm，车刀选用主偏角K=45°

背吃刀量=1.5mm，当表[1]5-43和5-44，得

=+（2-3）mm取=4mm

=（3-5）mm

中小批量取3mm

故L=+++=46+3+3+3=55mm

===1.101min

⑥辅助时间:

查表[1]5-49.装夹工件时间为0.8min,启动机床时间0.02min，取量是并测量尺寸的时间为0.5min，启动调节切削液时间为0.05min，共计=2.47min

2、粗车右端面，步骤如下

①确定背吃刀量：

端精加工为0.5故粗加工余量=总余量－精加工余量=3.5－0.5=3mm则分为二次走刀=1.5mm

根据表[1]5-2f=0.35-0.65mm/r再查表[1]4.3得f=0.61mm/r

③确定切削速度根据[1]表5-2，T=60min前面取较大值，则则取相应较小值=70m/min

④确定机床主轴转速，查[1]式5-1得n===262.14r/min根据表[1]4-2查得相近转速为250r/min，所以实际