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目录一．设计目的二．设计要求三．设计内容及步骤十字头滑套制造工艺及夹具课程设计说明书一、设计目的：1、机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学课程，进行了生产实习以后进行的下一个教学环节，另一方面要求学生在设计中能初步学会综合运用过去的全部知识，另外也为以后毕业设计工作做一次综合联系，学生应当通过机械制造工艺学课程设计达到以下几个目的：2、能熟练运用所学机械制造工艺课程中的基本理论，正确地解决一个零件在加工过程中的定位夹紧及工艺路线的合理安排。
合理地选择毛坯的制造方法、工艺设备及装备等，保证零件的加工质量。
3、提高夹具结构设计能力，通过亲手设计夹具，应当掌握如何根据被加工零件的要求设计车高效省力既经济又能保证加工质量的夹具。
4、使用各种资料，掌握各种数据的查找方法及定位误差的计算方法，合理地分配零件的加工误差。
5、通过本次设计，使学生对零件工艺规程的编制及工艺装备的实际有一个全面的了解，为毕业设计和以后工作打下良好的基础。
二、设计要求：机械制造工艺学课程设计题目一律定为：制定十字头滑套的机械加工工艺。
生产纲领为大批大量生产。
设计要求包括以下几个部分：1、零件总图1张2、机械加工工序8张3、工序装配结构设计图1套4、课程设计说明书1份课程设计题目由指导教师选定，其进度时间大致分配如下：1、熟悉零件，画零件图10%2、选择加工方案，确定工艺路线，填写工序卡30%3、工艺装备设计40%4、编写设计说明书10%三、设计内容及步骤1、对滑套进行工艺分析画滑套图在得到设计题目之后，应首先对滑套进行工艺分析，其主要内容包括：（1）对零件图上技术要求进行分析；（2）对零件主要加工表面的尺寸，形状及位置精度、表面粗糙度、设计基准等进行分析；（3）对零件的材质、结构形状、尺寸大小、刚性、硬度进行分析，明确被加工零件的工艺特点；零件图应按国家有关标准的规定，精心绘制，特殊情况经知道同意外均按1：1绘出，如上图为十字头滑套的零件图。
“永冠杯”第二届中国大学生铸造工艺设计大赛参赛作品铸件名称：B件-十字头自编代码：ABSDJZ01 方案编号:目录摘要.......................................................................... 1..一、零件特点及工艺分析 ....................................................... 2.1.1零件整体分析............................................................2.1.2零件结构分析............................................................2.1.3技术要求.................................................................2.二、生产方式及条件 (3)2.1造型制芯方法选择........................................................3.2.2造型制芯设备.............................................................3.2.3型芯砂配方...............................................................3.2.4混砂工艺................................................................. 4.三、确定铸造工艺方案 (4)浇注位置和分型面的选择..................................................... 4.四、工艺参数选择 ............................................................ 5..4.1铸件尺寸公差............................................................5.4.2起模斜度................................................................ .6..4.3最小铸出孑L .................................................................................................. 6.4.4机械加工余量............................................................. 6.4.5收缩率.................................................................. 6..4.6分型负数................................................................. 6.五、砂芯设计 ................................................................. 6..5.1 1#和2#砂芯 ........................................................... 7.5.2 3#和4#砂芯 ........................................................... 8.5.3 5#和6#砂芯 ........................................................... 9.5.4下芯顺序................................................................ .9..5.5砂芯通气方式............................................................ 1.0六、浇注系统的设计计算 ...................................................... 1.06.1选择浇注系统设计类别 (10)6.2确定内浇道的位置、数量 (10)6.3确定直浇道的位置和高度................................................. 1.1 6.4计算浇注时间并核算金属液上升速度 (12)6.5计算阻流截面积A阻 (12)6.6确定浇口比并计算各组元截面积 (13)6.7浇口杯选择............................................................. 1.4七、冒口的设计计算 (15)7.1确定铸件关键模数Ms (15)7.2计算补缩液量........................................................... 1.6 7.3冒口颈的计算........................................................... 1.77.4核算工艺出品率..................................... 错误！未定义书签。
目 录1绪论 (1)1.1课程设计的背景 (1)1.2课程设计的目的和意义 (1)1.3双坐标十字滑台的技术指标及主要内容 (1)1.3.1技术指标 (1)1.3.2主要内容 (1)2双坐标十字滑台整体结构设计 (2)2.1总体方案确定 (2)2.2滚珠丝杠的设计 (3)2.2.1计算载荷C F (3)2.2.2计算额定动载荷a C ' (3)2.2.3根据a C '选择滚珠丝杠副 (3)2.2.4稳定性验算 (4)2.2.5刚度验算 (5)2.2.6效率验算 (6)2.2.7丝杠的消隙 (6)2.3滚珠丝杠的固定端选择 (6)2.4滚动导轨 (6)2.5步进电机的选择 (7)2.5.1步距角的确定 (7)2.5.2减速器传动比计算 (7)2.5.3电动机轴上总当量负载转动惯量计算 (8)2.5.4惯量匹配验算 (8)2.5.5步进电动机负载能力校验 (8)2.6减速器参数设计 (11)2.6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (11)2.6.2按齿面接触疲劳强度设计 (11)2.6.3轴承的选择 (12)2.6.4联轴器的选择 (12)3双坐标十字滑台控制系统设计 (13)3.1设计目的 (13)3.2设计任务 (13)3.3设计步骤 (14)3.4数控编程及电气控制部分设计过程 (14)3.4.1总体设计方案的选择及确定 (14)3.4.2硬件控制电路设计 (14)3.4.3软件设计 (15)3.5程序清单 (21)3.5.1显示子程序 (21)3.5.2键盘子程序设计 (22)3.5.3中断 (25)3.5.4主程序设计 (27)4心得体会 (28)5参考文献 (30)1绪论1.1课程设计的背景机电一体化系统是综合多个学科的系统,包括机械技术,传感器技术,测试技术,电子技术和控制技术,信息与计算机技术。
它极大推动了机械工业,兵器行业及其他行业的发展。
其技术结构,产品结构,技术功能与构成,生产方式和管理体系均发生了巨大的变化。
引言机械制造工艺学（machinery technology）是研究集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新型工业，归纳总结机械制造工艺的科学理论与实践，探索解决工艺过程中遇到的实际问题，从而揭示出一般规律的一门科学。
主要包括机械加工工艺规程的制订、机床夹具设计原理、机械加工精度、加工表面质量、典型零件加工工艺、机器装配工艺基础、机械设计工艺基础、现代制造技术及数控加工工艺等部分。
加工工艺课程设计是我们在学习数控加工工艺、机械加工实训及其他有关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是第一次较全面的工艺设计训练，其目的是培养学生运用机械制造工艺学及有关课程的知识,分析和解决工艺问题的能力,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。
以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识，强化工艺设计能力。
通过加工工艺课程设计，同学应进一步提高识图、制图和机械设计的水平；掌握机械加工工艺设计的方法，学会查阅和运用有关专业资料、手册等工具书；培养独立思考和工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
加工工艺设计课程要求我们应该像真正在工厂工作一样的严格要求自己，必须以科学务实和诚信负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果，培养良好的工作风。
1零件工艺分析十字接头已经广泛被用到各个技术领域，随着技术的不断进步，生产都向自动化、专业化和大批量化的方向发展。
这就要求企业提高生产率，提高利用率, 减少浪费降低成本。
在十字接头越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。
特别是近华来与微电子、计算机技术相结合后，使十宇接头;进入了一个新的发展阶段。
为适应机械设备的要求，十字接头的设计要求和技术领的拓展还需要不断的更新。
任务书一．设计题目：设计如下十字头的机械加工工艺规程及工装夹具设计十字头二、原始数据和技术要求：生产类型：成批生产三、设计内容与要求：1、毛坯图1张（A4幅面）；2、制定零件的机械加工工艺规程，填写机械加工工艺过程卡片及所有工序的机械加工工序卡片1套；3、设计说明书1份。
四、进度安排：目录第一部分工艺设计说明书 (4)1.零件图工艺性分析 (4)1.1零件结构功用分析： (4)1.2零件图纸分析： (4)1.3主要技术条件： (4)2.毛坯选择 (4)2.1毛坯类型 (4)2.2毛坯余量确定 (5)2.3毛坯－零件合图草图 (5)3．机械工艺路线确定 (5)3.1定位基准的选择： (5)3.2加工顺序的安排： (6)3.3加工阶段的划分说明 (6)3.4加工工序简图 (6)4.主要工序尺寸及其公差确定 (7)5.设备及其工艺装备确定 (7)6．切削用量及工时定额确定 (8)第二部分夹具设计说明书 (14)２.１4×M6的螺纹孔夹具: (14)2.2 镗床夹具设计(Φ20上偏差为+0.023下偏差为0的销孔): (16)2.3扩φ２０（Φ20上偏差为+0.018下偏差为0）孔夹具 (21)2.4精车外圆夹具的设计(Φ85上偏差为-0.05下偏差为-0.15:) (24)2.5.夹紧装置设计(35×35的方孔) (26)2.5．1定位基准的选择 (26)2.5．2定位元件的设计 (26)2.5．3定位误差分析 (27)2.5．4铣削力与夹紧力计算 (27)2.5．5夹具体槽形与对刀装置设计 (27)2.5．6夹紧装置及夹具体设计 (30)3.2.7夹具设计及操作的简要说明 (30)第五部分设计体会 (31)参考文献： (32)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。
目录一、零件图样分析…………………………3.二、工艺分析………………………………4.三、零件制造方法 (5)四、加工参数分析 (7)五、数控加工仿真 (10)六、数控加工代码 (15)七、参考文献 (15)十字头滑套加工的综合性实验序言机械制造技术基础课程设计是学完了机械制造设计基础和大部分专业课，并进行生产实习的基础上又一个实践性教学环节，这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实际知识，独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题，提高了结构设计能力，为以后毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础，由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。
（零件如图1所示）一、零件图样分析（一）零件的工艺分析这个零件从零件图上可以看出，它一共有 3 组加工表面，而这三组加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如下：1．以180mm 孔为中心的加工表面。
这一组加工表面包括：180mm 内孔加工面和190 的止口加工件及其倒角及倒角，尺寸为190 止口与180 的孔的同轴度误差很高，为了保证加工精度。
要以止口定位加工孔。
2．与320mm 和190mm 的端面没有严格的公差要求。
可以不着重考虑，一半加工就能达到精度要求。
图2 零件三维图二、工艺分析2）毛坯材料为40Cr锻件，根据加工数量的不同，可以采用自由锻或模锻，锻造后要进行正火。
锻造的目的是为了改善材料的性能。
二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。
（二）基面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。
否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
粗基准的选择：以上下表面和两侧面作为粗基准，以消除z ，x ，y 三个自由度，达到完全定位。
一、零件的作用万向十字轴架是万向节典型结构的类键零件，位于前轮前桥半轴与轮子的连接处，起传递动力作用，从而实现前桥作为驱动轮，又能转向。
且承受较大交变的弯曲和扭距载荷，故毛坯采用强度和韧性较好的20CrMnTi材料。
二、零件的工艺分析零件材料为20CrMnTi，需要模锻，要求模锻性能良好，工艺优良，加工余量少。
零件万向十字轴架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1）、以毛坯两个O型端面为粗基准的加工表面：粗加工毛坯两个O型端面，因为需以两个O型端面为粗基准，加工轴向中心孔和间距为142的两个端面上的中心孔，才能满足两对中心线的位置度要求，并可保证总要加工表面的加工余量均匀，并防止产生废品。
且选择铣削后的两个O型端面为粗基准，便于装夹定位。
2）、以四个中心孔为精基准的加工表面：这一组加工表面为轴颈、四个端面和孔的加工。
由于万向十字轴架的刚性较差，毛坯的圆柱度误差较易反映到工件上来，造成工件的圆柱度误差。
两轴及两端面上的孔的圆柱度误差允许值为0.02，要求较高，因此轴颈采用粗车、半精车、磨削的加工工艺，孔采用钻、镗削、车削、磨削等加工工艺。
这样，毛坯误差反映到工件的误差明显减小，从而保证了零件的加工精度。
以四个中心孔为精基准的加工表面，磨削两端面上的孔保证四个端面的对称度和圆柱度。
此外，为了减小磨削力引起的变形，选用切削性能较好的白刚玉粒度号46的较软砂轮。
三、工艺规程设计1）、确定毛坯的制造形式零件材料为20CrMnTi，因为零件在工作过程中需承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，保证其可靠工作，且易于大批量生产。
2）、基面的选择万向十字轴架的中心线、对称度、圆柱度要求较高，所以基准选择需合理可靠。
（1）、粗基准的选择因O型端面对两对中心线的位置度要求高，且两个轴颈和两内孔是重要的加工表面，并可保证重要加工表面的加工余量均匀，防止废品产生，因此选择毛坯O型端面为粗基准铣削较合理。
（2）、精基准的选择以中心孔作为加工轴和孔的精基准。
荆楚理工学院JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 《机械制造技术》课程设计说明书设计课题：十字头的机械加工工艺规程学院：机械工程学院专业：模具设计与制造班级：模具（2）班姓名：第1组全体成员学号：成绩：指导老师：田锐职称：教师设计时间：2011 年6 月13 日至2011 年6 月26 日目录目录 (2)第一章零件的工艺分析 (3)一. 零件的功用，结构及特点 (3)二. 主要加工表面及要求 (3)第二章毛坯的选择 (3)一.确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及公差 (3)二.确定毛坯的技术要求. (4)三．绘制毛坯图。
(4)第三章定位基准的选择与加工顺序的安排 (4)一．定位基准的选择 (4)二. 加工顺序的安排 (5)第四章拟定机械加工工艺路线 (5)一. 确定各表面的加工方法 (5)二. 拟定加工工艺路线 (6)三. 工艺路线方案的分析与比较 (7)第五章确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (8)第六章选择机床与工艺设备 (9)一. 机床选择 (9)二. 选择刀具 (9)三. 选择夹具 (10)四. 选择量具 (10)第七章确定切削用量及基本工时 (11)⒈工序10 (11)⒉工序20 (13)3.工序30 (17)4.工序40 (18)5.工序50 (18)6.工序60 (20)7.工序70 (20)第八章填写工艺文件 (21)小结 (22)参考文献 (23)第一章零件的工艺分析一. 零件的功用，结构及特点十字头的作用是连接活塞杆和连杆传递气体力与惯性力；承受侧推力以及导向的作用。
机中大量采用连杆十字头，故在十字头体内的闭式十字头，少数压缩机采用与叉形连杆相配的开式十字头，该十字头与活塞杆的连接形式为螺纹连接，故结构简单，易调节气缸中的止点间隙。
十字头的主要工作表面为φ85的回转面和纵向孔φ20以及右端面。
该零形状复杂程度一般。
由于十字头在工作中需要承受一定的压力，故需要有足够的强度、刚度、耐磨损、重量轻、工作可靠等要求。
机械制造工艺课程设计任务书题目：十字头滑套机械加工工艺规程及工艺装配设计内容：1、产品零件图 1张2、产品毛坯图 1张3、机械加工工艺工程卡片 1份4、机械加工工序卡片 1套5、课程设计说明书 1份6、夹具设计装配图 1张7、夹具设计零件图 1~2张序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业科之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程设计的一次深入的综合性的连接，也是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的低位。
就我个人而言，希望通过这次课程设计对自己的未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
一．零件的工艺分析（一） 零件的作用题目所给定的零件是十字头滑套，十字头滑套位于轴的端部，连接轴与下一级的传动部件，起到传递扭矩与动力的作用。
十字头滑套共有两个加工表面，现分述如下： 1、φ190mm 内止口为中心的加工表面。
这一组加工表面包括：φ19010.002.0++mm 定位内止口、φ190010.0-mm 定位凸台，φ18015.006.0++mm 内孔，φ335mm 、φ320mm 的外圆表面，左右两端各14个φ22mm 的孔。
2、M6为中心的加工表面。
这一组加工表面包括：8个M6的螺孔。
加工表面的位置要求：1）φ190010.0-mm 定位凸台与φ18015.006.0++mm 滑道孔同轴度公差为φ0.05mm 。
2）φ19010.002.0++mm 定位内止口与φ18015.006.0++mm 滑道孔同轴度公差为φ0.05mm 。
由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。
1）划线工序 (序6)主要是为了照顾铸件的壁厚均匀，兼顾各部分的加工量，减少铸件的废品率。
前言机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门骨干专业课，其主要任务是通过在学校对机械制造装备设计这一门课程的学习，掌握主要的、典型的机械零件的夹具的设计和原理及其正确使用和选用方法、原则，并具备一定的机械制造装备的总体设计、传动设计、结构设计等基本知识和主要工艺装备的设计能力。
机床夹具设计是机械制造类企业常见的设计任务，通过课程设计，使学生能综合应用夹具设计课程及相关其他专业的课程知识，学会用所学的理论知识指导设计实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机床夹具的一般设计方法和步骤，提高其今后走上工作岗位所需的专业技能。
第一章设计的目的机械制造装备设计课程设计，是在学习完<<机械制造装备设计>>原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在张老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。
同时，也是为以后搞好毕业设计打下良好的基础。
通过课程设计达到以下目的：1. 能熟练的运用《机械制造装备设计》知识，正确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制定工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2..通过对零件的某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。
通过学生亲手设计夹具的训练，提高结构设计能力。
3.课程设计的过程也是理论联系实际的过程，学会使用手册、查手册等相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作的能力。
第二章零件的作用和定位方案设计2.1 零件的作用十字轴零件主要用于各种机械的多向传动连接，常与联轴器配套使用，如：十字轴式万向器等。
由于其主要承受扭转等力矩，所以在轴颈上进行一定的热处理用以提高零件的强度。
2.2 定位方案的设计这道工序所加工Φ8的孔在十字轴已经加工了的平面上，且垂直地面。
在机械加工过程中，必须使工件、夹具、刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的零件。
机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：十字轴的机械加工工艺规程及夹具设计机械制造技术基础课程设计任务书题目:十字轴的机械加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图 1张2、毛坯图 1张3、机械加工过程卡 1张机械加工工序卡 9张4、夹具结构设计装配图 1张5、夹具结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份前言 (4)一、零件的分析 (4)（一）、零件作用 (4)（二）、零件的工艺分析 (4)二、工艺规程设计 (5)（一）、确定毛坯的制造形式 (5)(二）、基面的选择 (5)1.粗基准的选择 (5)2。
精基准的选择 (5)（三）、制定工艺路线 (5)（四）机械加工余量,工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)（五)、确定切削用量及基本工时 (7)三、夹具设计 (12)3。
1问题的提出 (12)3。
2夹具设计 (12)3。
3绘制夹具装配图 (13)3.4绘制夹具体零件图 (14)3.5、操作的简要说明 (15)四、总结 (15)五、参考文献 (16)前言机械制造工艺学课程设计,是在学完《机械制造技术基础》原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用《机械制造技术基础》的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法.通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练,提高结构设计的能力.3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力.一、零件的分析（一）、零件作用十字轴是万向节典型结构的关键零件,起传递动力的作用，承受较大载荷,故毛坯采用强度和韧性都较好的20GrMnTi。
课程设计说明书（2016-2017学年第二学期）课程名称机械制造技术基础课程设计设计题目十字轴夹具课程设计院（系）机电工程系专业班级14级机械设计制造及其自动化2班姓名陈瑞玲学号2014103210200地点实验楼205时间2017年5月23日—2017年6月18日成绩：指导老师：郭雄目录目录1 设计总说明 (3)2 毛坯的选择 (3)2.1选择毛坯的类型和制造方法 (3)2.1.1 毛坯的类型 (3)2.1.2 毛坯的制造方法 (3)2.2绘制毛坯图 (3)3 机械加工工艺规程的编制 (4)3.1拟定工艺路线 (4)3.2机械加工工艺设计 (5)3.3填写工艺过程卡 (17)3.4填写工序卡 (17)4 机床夹具结构方案设计 (17)4.1定位装置设计 (17)4.2加紧装置设计 (18)4.3对刀导向方案设计 (18)4.4夹具体的设计 (18)4.5确定夹具在机床上的安装方式 (19)5 夹具装配图的绘制及其分析计算 (19)5.1夹具的分析计算 (19)5.2夹具装配图的绘制 (20)5.3夹具零件图的绘制 (21)小结 (22)参考文献 (23)附录 (24)广东海洋大学寸金学院机械制造课程设计说明书十字轴夹具课程设计机械设计制造及其自动化专业，指导教师：郭雄机械制造技术基础课程设计1 设计总说明该零件形状相对比较简单，从图中可以看到零件有四个轴颈及轴颈上的几个平面，主要通过铣、车、磨、镗等加工方法来完成零件的加工批量：年产30000件产品，单班生产；该零件的尺寸精度要求较高，因此，在设计工艺时要考虑其加工质量和生产效率。
2 毛坯的选择2.1 选择毛坯的类型和制造方法由于零件主要承受压力，故选用材料20CrMnTi，为低碳合金结构钢，是一种完全满足十字轴的力学性能，价格经济的常见材料。
所以十字轴的毛坯材料选用20CrMnTi,毛坯采用模锻方法制造。
2.1.1毛坯的类型20CrMnTi是渗碳钢,渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢.汽车上多用其制造传动齿轮.是中淬透性渗碳钢中CrMnTi 钢,其淬透性较高,在保证淬透情况下,具有较高的强度和韧性,特别是具有较高的低温冲击韧性.20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢.良好的加工性,特加工变形微小,抗疲劳性能相当好.用途:用于齿轮,轴类,活塞类零配件等.用于汽车,飞机各种特殊零件部位2.1.2毛坯的制造方法由于零件材料为20CrMnTi，形状规则，因此选用模锻方法制造毛胚，精度等级为IT14，机械加工前应正火消除内应力。
设计说明书题目：十字头的工艺规程及车（p65孔夹具设计学生:学号:专业:班级:指导老师:摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
十字头加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design,the metal-cutting machine tool,the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design,the working procedure design as well as the unit clamp design three parts.Must first carry on the analysis in the technological design to the components,understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure,and chooses the good components the processing datum,designs the components the craft route;After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure,the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications;Then carries on the unit clamp the design,the choice designs the jig each composition part,like locates the part,clamps the part,guides the part,to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts;Position error which calculates the jig locates when produces,analyzes the jig structure the rationality and the deficiency,and will design in later pays attention to the improvement.Keywords:The craft,the working procedure,the cutting specifications,clamp,the localization,the error目录序言 (1)一零件的分析 (2)1.1零件的作用 (2)1.2零件的工艺分析 (2)二毛坯的确定 (4)2.1确定毛坯的制造形式 (4)2.2毛坯形状及尺寸 (5)三拟定加工工艺路线 (6)3.1基准的选择 (6)3.1.1粗基准选择 (6)3.1.2精基准的选择 (7)3.2制定工艺路线 (8)四切削用量及工时计算 (11)4.1车巾85外圆 (11)4.2钻、攻4XM6螺纹孔 (12)4.3铳十字头 (13)4.4车巾65内孑L (14)五夹具设计 (16)5.1问题的提出 (16)5.2定位基准的选择 (16)5.3切削力及夹紧力计算 (18)5.4定位误差分析 (19)5.5夹具设计及操作简要说明 (19)总结 (21)致谢 (23)参考文献 (24)序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造滑动套课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握机械制造中滑动套的基本概念、结构与功能。
2. 学生能够掌握滑动套的加工工艺流程及影响加工精度的因素。
3. 学生了解并掌握滑动套的材料选择、热处理及其对性能的影响。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制滑动套的三视图，并进行合理的尺寸标注。
2. 学生能够运用CAM软件对滑动套进行加工路径编程，并了解机床操作。
3. 学生能够运用测量工具对加工完成的滑动套进行精度检测，确保符合设计要求。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，增强对我国制造业的自豪感和责任感。
2. 培养学生严谨细致的工作态度，提高团队协作能力和解决问题的能力。
3. 培养学生珍惜资源、保护环境，养成良好的绿色制造意识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的学习兴趣和动手欲望，但对实际操作经验不足。
教学要求：教师需结合课本知识，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
同时，通过课程目标的分解和教学设计，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：（1）滑动套的基本概念、结构与功能（对应教材第3章第2节）（2）滑动套的材料选择、热处理及其对性能的影响（对应教材第2章第5节）（3）滑动套加工工艺流程及影响加工精度的因素（对应教材第4章第3节）2. 实践操作：（1）利用CAD软件绘制滑动套三视图并进行尺寸标注（对应教材第5章第1节）（2）利用CAM软件对滑动套进行加工路径编程（对应教材第6章第2节）（3）机床操作及滑动套加工（对应教材第7章第4节）（4）滑动套加工精度检测及质量分析（对应教材第8章第1节）教学进度安排：1. 理论知识学习：4课时（1）第1课时：滑动套基本概念、结构与功能（2）第2课时：滑动套材料选择、热处理及其对性能的影响（3）第3课时：滑动套加工工艺流程及影响加工精度的因素（4）第4课时：总结复习，答疑解惑2. 实践操作：12课时（1）第1-2课时：CAD软件绘制滑动套三视图及尺寸标注（2）第3-4课时：CAM软件对滑动套进行加工路径编程（3）第5-8课时：机床操作及滑动套加工（4）第9-12课时：滑动套加工精度检测及质量分析教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节和课程目标，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力。
课程设计说明书题目：十字头加工艺018.0020+Φ工装夹具设计专业：机械设计制造及其自动化 班级：机自082班 姓名：*** 学号：**********指导老师：***目录第一部分：工艺设计说明书 ........................................................................................ - 1 -1 零件图的工艺分析 ............................................................................................................................. - 1 - 1.1 十字头零件的功用和原理分析 ..............................................................................................................- 1 - 1.2 十字头的结构分析 ..................................................................................................................................- 1 -1.3零件图纸分析： .......................................................................................................................................- 1 -1.4主要技术条件： .......................................................................................................................................- 2 -2.毛坯的材料及生产类型的确定............................................................................................................ - 3 - 2.1毛坯类型和批量的确定 ...........................................................................................................................- 3 - 2. 2 毛坯制造方法的确定 .............................................................................................................................- 3 - 3．工艺规程的编制 ............................................................................................................................... - 4 -3.１定位基准的选择 ....................................................................................................................................- 4 - 3.2 拟定加工工艺路线 ..................................................................................................................................- 4 - 3．3 加工余量、工序尺寸及公差的选择....................................................................................................- 5 -3.4加工设备刀具量具及切削用量的计算和确定..................................................................................... - 12 -3. 5 工序卡片的编制 .................................................................................................................................. - 23 -第二部分夹具设计说明书 ......................................................................................- 23 -扩φ２０（Φ20上偏差为+0.018下偏差为0）孔夹具 .............................................................................. - 23 -第三部分设计体会 ...................................................................................................- 26 - 附：参考文献 ................................................................................................................- 26 -第一部分：工艺设计说明书1 零件图的工艺分析1.1 十字头零件的功用和原理分析题目所给的零件是十字头的机械加工工艺及指定工序专用夹具的设计，它主要是连接连杆和活塞杆的部件，是将回转运动转化为往复运动的关节。
机械加工工艺规程与机床夹具设计设计题目：十字接头第6工序铣床夹具学院机械与车辆工程学院专业工业工程班级工程09407学号*********学生姓名范宇指导教师丁原﹑张明目录前言 (3)设计目的 (4)第1章十字接头零件及毛坯件分析 (5)1.1十字接头零件分析 (5)1.2 选择毛坯及毛坯制造方法 (8)1.3退火热处理 (8)1.4 加工方法 (8)1.5 毛坯余量与零件公差 (9)第2章加工方案及生产类型的确定 (10)2.1 加工方案的确定 (10)2.2 生产类型的确定 (11)第3章定位误差分析与计算 (12)3.1定位误差分析 (12)3.2定位误差的计算 (12)第4章机床及刀具的选择 (14)4.1 机床的选择 (14)4.2 刀具的选择 (14)第5章计算工序的切削用量 (15)5.1 切削速度 (15)5.2 背吃刀量 (15)5.3 进给量 (15)5.4 铣刀磨钝标准和耐用度 (15)第6章基本工时的确定与计算 (16)第7章夹具的设计 (17)7.1 研究加工工件图样 (17)7.2 熟悉工艺文件，明确以下内容 (17)7.3 拟定夹具的结构方案 (17)7.4 工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置 (18)7.5 夹具体设计 (18)7.6 夹具上的元件 (18)7.7 安装顺序及方法 (18)参考文献 (19)总结感言 (20)前言机械制造基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在大学学习生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的学习以及工作打下一个良好的基础。
此次设计是题目是十字接头夹具设计，通过分析、计算设计出夹具，在设计过程中遇到了很多问题，但最后都一一解决。
课程设计说明书目录前言 (1)1.设计过程 ·········································································错误!未定义书签。
1.1 夹具的分析 (2)1.2 零件的分析 (3)1.3 生产纲领 (4)1.4 毛坯种类 (5)2.定位基准及方案的确定 (5)2.1 定位基准的选择原则 (5)2.1.1粗基准的选择原则 (5)2.1.2精基准的选择原则 (5)2.1.3定位元件的选择 (5)3.定位误差的分析 (7)3.1定位误差 (7)3.2产生定位误差的原因 (7)3.3定位误差的计算 (7)4.夹紧装置的设计 (8)5.夹紧力计算 (9)6.导向装置的选择 (10)7.机床夹具的总体设计 (11)7.1 确定夹具体 (11)7.2 确定联接体 (12)8.设计体会及收获 (12)9.结论 (13)参考文献 (14)课程设计说明书前言《机械制造装备设计》是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的、涉及面宽、实践性很强的专业课程。
机械制造工艺课程设计任务书题目：十字头滑套机械加工工艺规程及工艺装配设计内容：1、产品零件图 1张2、产品毛坯图 1张3、机械加工工艺工程卡片 1份4、机械加工工序卡片 1套5、课程设计说明书 1份6、夹具设计装配图 1张7、夹具设计零件图 1~2张序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业科之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程设计的一次深入的综合性的连接，也是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的低位。
就我个人而言，希望通过这次课程设计对自己的未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
一．零件的工艺分析（一）零件的作用题目所给定的零件是十字头滑套，十字头滑套位于轴的端部，连接轴与下一级的传动部件，起到传递扭矩与动力的作用。
十字头滑套共有两个加工表面，现分述如下： 1、φ190mm 内止口为中心的加工表面。
这一组加工表面包括：φ19010.002.0++mm 定位内止口、φ190010.0-mm 定位凸台，φ18015.006.0++mm 内孔，φ335mm 、φ320mm 的外圆表面，左右两端各14个φ22mm 的孔。
2、M6为中心的加工表面。
这一组加工表面包括：8个M6的螺孔。
加工表面的位置要求：1）φ190010.0-mm 定位凸台与φ18015.006.0++mm 滑道孔同轴度公差为φ0.05mm 。
2）φ19010.002.0++mm 定位内止口与φ18015.006.0++mm 滑道孔同轴度公差为φ0.05mm 。
由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。
1）划线工序 (序6)主要是为了照顾铸件的壁厚均匀，兼顾各部分的加工量，减少铸件的废品率。
2）φ18015.006.0++mm 内孔，中间部分，由两段圆弧组成，而内孔表面粗糙度要求又较高(Ra1.6μm)，在加工中会出现很长一段断续切削，所以在加工时，应注意切削用量的选择及合理的选用刀具的几何角度。
二、确定毛坯1.确定毛坯种类考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，并且零件的尺寸不大，但是零件形状较为复杂，可以考虑铸造或者锻造，由于是大批量生产，所以毛坯选择金属模砂型铸造，材料为HT200。
2.确定加工余量、毛坯尺寸及公差“十字头滑套”零件材料为HT200，生产类型为大批生产，可采用砂型铸造形成毛坯。
1.根据技术要求及为简化毛坯的外形，两端外圆的直径余量取2Z=3mm ，即直接取两端外圆表面直径为φ338mm 、φ323mm 。
2.轴向尺寸需要粗车与精车要留有足够的加工余量，两端各留5mm 。
3.内孔φ18015.006.0++mm 有公差要求，需分两次加工，根据内孔的精度要求，参照《工艺手册》余量为2Z=5mm ；4.内止口（φ19010.002.0++mm ×5mm 内止口）、凸台（φ190010.0-mm ×5mm ）根据精度要求，参照《工艺手册》余量为2Z=5mm ；所以确定铸造毛坯尺寸如毛坯图所示。
毛坯留有足够的余量，因此毛坯不需要公差。
三、工艺规程设计1.定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。
否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的话还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
（1）.粗基准的选择对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。
但对本零件来说，应以两端的外圆表面作为基准，现定以φ335mm 外表面为粗基准，利用止口盘定位，螺栓压板夹紧，达到定位要求。
（2）.精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
2.制订工艺路线 2.1 表面加工方法的选择制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。
在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。
除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降；十字滑套外形尺寸较小，且需要加工面接近轴类，并且有平面与孔，所以表面加工方法为：车、铣、钻。
2.2 工艺路线方案工序1 铸造。
工序2 时效处理。
工序3 粗车 工序4 精车 工序5 铣 工序6 钻 工序7 检验 工序8 入库3.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定加工表面的机械加工余量、工序尺寸及公差如下:1、外圆表面（φ335mm 及φ320mm ） 外圆表面无公差要求可直接车加工至所需尺寸2、外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（350mm ） 考虑加工工艺的需要，切削两端面时各留5mm 。
3、 内孔（φ18015.006.0++mm ）根据内孔的精度要求，参照《工艺手册》确定工序尺寸及余量为： 粗车孔：φ175mm精车孔：φ180 mm 2Z=5mm4、内止口（φ19010.002.0++mm ×5mm 内止口）、凸台（φ190010.0-mm ×5mm ）加工内止口和凸台时，各留加工余量5mm。
由于毛坯尺寸及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。
实际上，加工余量有最大及最小之分。
由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以规定。
4.加工设备与及工艺设备的选择4.1 机床的选择加工十字滑套主要涉及的加工方法有铸造、热处理、车、铣、钻等。
根据零件的外形尺寸与各种机床能够加工的范围，可以采取一下选择：铸造采用金属砂型模；热处理用热处理炉；车加工利用CA6140卧式车床；铣加工可选用X63卧式铣床；钻加工可选用深孔钻床。
4.2 夹具的选择车加工夹具主要是CA6140专用夹具（三抓卡盘，顶针等）；铣加工夹具为X64w专用工装和组合夹具；钻夹具主要为ZAx3050专用工装。
4.3 刀具的选择零件毛坯材料为HT200，热处理后材料有了一定硬度，所以车床刀具选用硬质合金刀，刀杆尺寸为16x25mm,K r=450,r s=00,r E =2mm；铣床刀具选用高速钢镶齿三面刃铣刀；钻床刀具选用深孔钻，锪钻，均为硬质合金料。
4.4 量具的选择需要用的量具的地方主要有：测材料硬度，零件外形尺寸等；需要用到的量具有，硬度测量仪，游标卡尺，千分尺等。
5.切削用量及时间定额的确定工序1：铸造毛坯；工序2：时效处理；工序3：车削外圆、端面、凸台及内孔。
本工序采用计算法确定切削用量。
1、加工条件工件材料：HT200加工要求：车右端φ320mm 外圆，粗车端面及φ190010.0-mm 凸台，粗车内孔φ18015.006.0++mm 。
机床：CA6140卧式机床。
刀具：刀片材料为硬质合金，刀杆尺寸为16x25mm,K r =450,r s =00, r E =2mm 。
2、计算切削用量 （1）粗车右端面1）确定端面加工余量：考虑凸台的影响，取毛坯长度的加工余量为：Z max =5mm,分两次加工，a p =2.5mm ，按a p =3mm 计。
2）确定进给量f ：经查表《切削手册》（表2.23）可知，当刀杆尺寸为16x25mm ，a p ≦3mm 以及工件直径为323mm 时，f=0.8～1.2mm/r按CA6140车床说明书取f=0.81mm/r （表3.9）。
3）计算切削速度：硬质合金车刀切削灰铸铁的平均切削速度为1.17m/s ，即u c =70.2m/min 。
4）确定机床主轴转速:n s =1000u c /∏d w =(1000x70.2)/ ∏x323≈69r/min按机床说明书，与69 r/min 相近的机床转速为63 r/min 、80 r/min 。
现选取80 r/min 。
所以实际切削速度为99.39m/min 。
5)计算切削工时：l=(323-40)/2=141.5mm,l 1=2mm,l 2=0,l 3=0t m =i(l+ l 1+ l 2+ l 3)/ n w f=2x(141.5+2)/(100x0.8)=3.5875min (2)粗车φ320mm 外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度。
1）背吃刀量：单边余量Z=1.5mm,可一次切除。
2）进给量：根据《切削手册》选用f=0.8mm/r 。
3）计算切削速度：见《切削手册》 V c =ααxy vvf T Cmvk v={242/(600.2X1.50.15X0.80.35)}X1.44X0.8X0.81X0.97=98m/min4)确定主轴转速：n s =1000u c /∏d w =（1000x98）/(∏x323)=97r/min 按机床选取n=100r/min 。
所以实际切削速度为 u=∏dn/1000=∏x323x98/1000=99.39m/min5）校验机床功率：主切削力按《切削手册》中公式计算F C =k v fcfn y x f cf cf c fc cpcα式中，cf c=900，xf c=1.0，yf c=0.75，nf c=0k mp=（650σb）nF =(650600)0.75=0.94,k kr =0.89 所以，F C =900x1.5x0.80.75×99.390×0.94×0.89N=955.4N 切削时消耗功率为:P c ＝1064v f cc＝(955.4x99.39)/(6x104)kw ≈1.58KW由CA6140机床说明书可知，CA6140主电动机功率为7.8 KW,当主轴转速为100r/min 时，主轴传递的最大功率为5.5KW ，所以机床功率足够，可以正常加工。
6）校验机床进给系统强度：已知主切削力F C =955.4N ，径向切削力F P 按《切削手册》中公式计算 F P ＝k v fc fn y x f pcf cf c fpc cpα式中，cf p=530，xf p=0.9，yfp=0.75，nf p=0k mp=（650σb）nF =(650600)1.35=0.897,k k =0.5 所以 F P ＝530×1.50.9×0.50.6×99.390×0.897×0.5N ＝225.9N 而轴向切削力 F f ＝k v fc fn y x ffff c ffcpα式中 ，c ff＝450，xff＝1.0，yff＝0.4，n ff＝0K M =（650σb）Nf =(650600)0.1＝0.923，K K =1.17 于是轴向切削力为F F =450×1.5×0.50.5×99.390×0.923×1.17N=515.4N取机床导轨与机床之间的摩擦系数μ=0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为：F ＝F F +μ(F C +F P )=515.4+0.1×（955.4+225.9）=633.53N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N （见《切削手册》表1.30），故机床进给系统可正常工作。
