十字滑套 设计说明书

目录一、零件图样分析…………3.二、工艺分析………………4.三、零件制造措施…………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、参照文献…………15十字头滑套加工的综合性试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种实践性教学环节，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，独立的分析和处理了零件机械制造工艺问题，提高了构造设计能力，为后来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，经验局限性，设计中尚有许多局限性之处，但愿老师多加指教。（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规定，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规定。可以不着重考虑，二分之一加工就能到达精度规定。图2零件三维图二、工艺分析2）毛坯材料为40Cr锻件，根据加工数量的不一样，可以采用自由锻或模锻，铸造后要进行正火。铸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，并且零件的尺寸不大，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。基面选择的对的与合理，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，还会导致零件大批报废，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，到达完全定位。对于精基准而言，根据基准重叠原则，选用设计基准作为精基准。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术规定得到合理的保证。在生产大纲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。1.工艺路线方案一工序Ⅰ铸造。工序Ⅱ时效处理。工序Ⅲ平335端面，见光工序Ⅳ平另一端面。工序Ⅴ铣上平面。工序Ⅵ铣下平面。工序Ⅶ钻上平面孔。工序Ⅷ钻下平面孔。工序Ⅸ如下平面和端面定位镗180的孔和190的止口。工序Ⅹ。镗190偏差为-0.1的外圆工序XI钻335面上的14-22孔。工序XII钻320面上的14-22的孔工序XIIi去毛刺工序XIIII质检，入库2.工艺路线方案二工序Ⅰ铸造。工序Ⅱ时效处理。工序Ⅲ平335端面，见光工序Ⅳ平另一端面。工序Ⅴ铣上平面。工序Ⅵ铣下平面。工序Ⅶ钻上平面孔。工序Ⅷ钻下平面孔。工序Ⅸ如下平面和端面定位镗180的孔和190的止口。工序Ⅹ。镗190偏差为-0.1的外圆工序XI钻335面上的14-22孔。工序XII钻320面上的14-22的孔工序XIIi去毛刺工序XIIII质检，入库工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先上下面，再如下面为基准镗孔；方案二是先镗孔在加工上下表面。两相比较可以看出，方案一可以防止加工上定位精确和设计基准不重和的问题，从而保证了止口和内孔的同轴度，而方案而不能，因此选用方案一作为零件的加工工序。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定“拨叉”零件材料为HT200，毛坯重量约为54Kg，生产类型为中批生产，采用金属砂型铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.铣端面考虑左端面的粗糙度Ra为3.2，参照《机械制造工艺设计手册》——如下简称“手册”，表1—43，确定工序尺寸为Z3.0mm，其中粗加工的加工余量Z2.0mm，精加工的加工余量Z1.0mm。右端面有一突出5mm直径为90的孔,留5mm的切削余量3．铣表面表面没有粗糙度的规定，根据“手册”表1—49，取上表面的机械加工余量为3.0㎜，下表面的余量为3.0㎜。三、零件制造措施1草绘如图3所示截面，拉伸长度为317mm得到如图4所示实体图3草绘截面图4拉伸实体2草绘如图5所示截面，拉伸长度为18mm得到如图6所示实体图5草绘截面图6拉伸实体3端面直径22的通孔加工，草绘如图7所示截面，清除材料，通过阵列后得到如图8所示实体图7草绘截面图8拉伸实体4上下表面，草绘如图9所示截面，拉伸长度为215mm得到如图10所示实体图9草绘截面图10拉伸实体5另一端面的绘制和环节2的端面同样6拉伸清除材料直径180的中心孔，倒角，得出最终实体图形如图11所示图11最终生成实体图形四、加工参数分析

1、铣端面1）粗铣直径为335端面1.加工条件工件材料：HT200,σb=170~240MPa，铸造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工规定：粗铣直径为335端面，加工余量2mm;机床：X51立式铣床；刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简要手册》（后简称《简要手册》）表3.1，取刀具直径d0=24mm。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。2.切削用量1）确定切削深度ap由于余量较小，故选择ap=2mm，一次走刀即可完毕。2）确定每齿进给量fz由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据《简要手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：fz=0.09~0.18mm/z故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝原则根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=24mm，故刀具使用寿命T=180min（据《简要手册》表3.8）。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据《切削手册》表3.16，当d0=24mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度计算公式为：其中，，，，，，，，，，，，，将以上数据代入公式：确定机床主轴转速：。根据《简要手册》表4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc==m/min=118m/minfzc=vfc/ncz=390/300×12mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率根据《切削手册》表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用阐明书，主轴容许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定:ap=2.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时tm＝L/vf，L=l+y+Δ，l=176mm.查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm，则：tm＝L/Vf=(176+40)/390=0.81min。1）精铣直径为335端面刀具：YG6硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床；查《切削手册》表3.5，进给量为：，取为0.08mm/r参照有关手册，确定，采用YG6硬质合金端铣刀，，则：现采用X51立式铣床，根据《简要手册》表4.2-36，取，故实际切削速度：当时，工作台每分钟进给量，取为280mm/min2铣端面1）粗铣直径为320端面选用铣床X51铣刀直径D=24mm切削速度V=118m/min铣刀齿数Z=12切削深度ap=3mmvf=390mm/s按机床选用nc=300r/min1）精铣直径为335端面选用铣床X62W铣刀直径D=24mm切削速度V=117.75m切削宽度ae=3mm铣刀齿数Z=12切削深度ap=2mmaf=280mm按机床选用n=300r/min3、铣上表面选用铣床X62W铣刀直径D=12mm切削速度V=0.34m/s切削宽度ae=3mm铣刀齿数Z=12切削深度ap=3mmaf=0.20mm/r按机床选用n=1000r/min则实际切削速度V=πDn/（1000×60）=1.80m/s4、铣下表面选用铣床X62W铣刀直径D=12mm切削速度V=0.34m/s切削宽度ae=3mm铣刀齿数Z=16切削深度ap=3mmaf=0.20mm/r按机床选用n=1000r/min则实际切削速度V=πDn/（1000×60）=1.80m/s5、钻M6底孔，攻螺纹（1）钻螺纹底孔mm机床：Z525立式钻床刀具：高速钢麻花钻根据《切削手册》查得，进给量为0.18～0.22mm/r,现取f=0.22mm/r，v=17m/min，则：查《简要手册》表4.2-15，取。因此实际切削速度为：计算切削基本工时：（2）攻螺纹M6机床：Z525立式钻床刀具：丝锥M6，P=1mm切削用量选为：，机床主轴转速为：，按机床使用阐明书选用：，则；机动时，，计算切削基本工时：6钻上表面孔，攻丝上表面孔，同工序57镗中心直径为180的中心孔1）粗镗直径180中心孔选用镗床T616镗刀直径D=180单边余量,可一次切除，则。由《切削手册》表1.6查得，进给量取为0.27mm/r。由《切削手册》表1.1查得，则：查《简要手册》表4.2-20，取为630r/min。加工基本工时：2）精镗直径180中心孔单边余量,可一次切除镗刀直径D=180切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm进给量f=0.20mm/r则主轴转速n=1000*60v/πD=637r/min按机床选用n=630r/min则实际钻削速度V=πDn/（1000×60）=1.21m/s8镗直径为190的止口1）粗镗直径190止口单边余量,可一次切除镗刀直径D=186切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm进给量f=0.27mm/r则主轴转速n=1000*60v/πD=637r/min按机床选用n=630r/min则实际钻削速度V=πDn/（1000×60）=1.21m/s2）精镗直径190止口单边余量,可一次切除镗刀直径D=190切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm进给量f=0.20mm/r则主轴转速n=1000*60v/πD=637r/min按机床选用n=630r/min则实际钻削速度V=πDn/（1000×60）=1.21m/s9镗直径为190的外圆1）粗镗直径190外圆单边余量,可一次切除镗刀直径D=186切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm进给量f=0.27mm/r则主轴转速n=1000*60v/πD=637r/min按机床选用n=630r/min则实际钻削速度V=πDn/（1000×60）=1.21m/s2）精镗直径190外圆单边余量,可一次切除镗刀直径D=190切削速度V=0.99mm切削深度ap=350mm进给量f=0.20mm/r则主轴转速n=1000*60v/πD=637r/min按机床选用n=630r/min则实际钻削速度V=πDn/（1000×60）=1.21m10、钻端面直径22孔（1）钻孔mm机床：Z525立式钻床刀具：高速钢麻花钻根据《切削手册》查得，进给量为0.18～0.22mm/z,现取f=0.22mm/z，v=17m/min，则：查《简要手册》表4.2-15，取。因此实际切削速度为：11锪直径36的沉头孔机床：Z525立式钻床刀具：高速钢麻花钻根据《切削手册》查得，进给量为0.18～0.22mm/z,现取f=0.22mm/z，v=17m/min，则：查《简要手册》表4.2-15，取。因此实际切削速度为：12钻下端面直径22孔同1013锪直径36的沉头孔同11五、数控加工仿真在操作中新建机床如图2-1所示，选择的3轴铣床，选用机床加工零点并退刀曲面，如图2-2所示。图12铣床设置图13铣床加工设置窗口铣削直径335端面选择体积快粗加工，设置刀具参数如图14所示和切削参数如图15所示。按照此参数完毕端面的粗铣图14刀具参数设置图15切削参数设置窗口建立如图16所示图16建立铣削窗口播放途径如图17所示。图17播放途径2铣上表面选择端面铣削，设置刀具参数如图18所示和切削参数如图19所示。按照此参数完毕表面铣削图18刀具参数设置图19切削参数设置图20为播放途径图20播放途径3钻直径为6的螺纹孔选择钻基本孔，设置刀具参数如图21所示和切削参数如图22所示，孔集选择如图23所示按照此参数完毕钻孔，播放途径如图24所示图21刀具参数设置图22切削参数设置图23孔集选用图24播放途径4镗直径为180的中心孔选择镗孔，设置刀具参数如图25所示和切削参数如图26所示，孔集选择如图27所示按照此参数完毕钻孔，播放途径如图28所示图25刀具参数设置图26播放途径图26切削参数设置图27孔集选用数控加工代码G010%G71O0000(譢010.ncl.1)(12/14/11-11:29:04)N0010T1M06S1000M03G00X.26Y155.417G43Z50.H01Z3.G01Z-2.F250.X.211X-16.036Y154.247G03X-30.483Y152.068I6.698J-93.411G01X-45.557Y148.396X-59.761Y143.21X-65.931Y140.61X66.624G02X72.983Y137.27I-36.726J-77.665G01X73.026Y137.245X86.377Y129.58X91.277Y125.802X-90.816X-98.615Y119.998G03X-108.755Y110.994I62.957J-81.114G01X108.856X110.19Y109.673X121.082Y97.734X122.169Y96.187X-121.991X-125.002Y92.18X-129.463Y85.7X-129.516Y85.622G03X-132.341Y81.379I89.09J-62.361G01X132.456X134.093Y78.938X137.325Y72.599X140.101Y66.572X-140.088X-143.354Y59.512X-146.045Y51.764X146.036X148.554Y44.191X150.682Y37.034X150.7Y36.956X-150.752X-152.167Y31.15X-153.569Y22.149X153.462X154.523Y15.132X154.968Y7.341X-155.076X-155.555Y.225G03X-155.378Y-7.467I113.768J-1.229G01X155.272G02X154.445Y-16.215I-115.222J6.474G01X153.51Y-22.274X-153.602X-152.382Y-30.427X-150.922Y-37.082X150.737X150.31Y-38.813X148.04Y-46.232X146.28Y-51.889X-146.397X-146.342Y-52.067X-143.937Y-58.867X-140.284Y-66.697X140.17X136.634Y-74.254X133.21Y-80.513X132.536Y-81.505X-132.667G03X-130.406Y-84.726I52.222J34.251G01X-130.205Y-85.003X-125.489Y-91.678X-125.225Y-92.068X-123.635Y-94.517X-123.423Y-94.784G02X-122.386Y-96.312I-9.384J-7.478G01X122.141X119.943Y-99.177X108.978Y-111.12X-108.976X-105.735Y-114.42X-99.935Y-119.222X-91.404Y-125.927X91.529X91.054Y-126.3X85.02Y-130.549X71.472Y-138.268G02X66.727Y-140.735I-40.61J72.307G01X-66.833X-61.591Y-142.973X-47.384Y-148.292X-32.347Y-152.212G03X-18.114Y-154.532I21.501J87.09G01X-4.948Y-155.543X4.293Z50.M30%G50%G71O0000(譢050.ncl.1)(12/14/11-11:33:58)N0010T2M06S1000M03G00X-45.Y162.5G43Z-299.H02Y115.5G01Y110.5F200.Z-267.X-40.Z-299.X-35.Z-267.X-30.Z-299.X-25.Z-267.X-20.Z-299.X-15.Z-267.X-10.Z-299.X-5.Z-267.X0.Z-299.X5.Z-267.X10.Z-299.X15.Z-267.X20.Z-299.X25.Z-267.X30.Z-299.X35.Z-267.X40.Z-299.X45.Z-267.X50.Z-299.Z-67.X55.Z-299.X60.Z-67.X65.Z-299.X70.Z-294.Z-72.X45.Z-67.Z-99.X40.Z-67.X35.Z-99.X30.Z-67.X25.Z-99.X20.Z-67.X15.Z-99.X10.Z-67.X5.Z-99.X0.Z-67.X-5.Z-99.X-10.Z-67.X-15.Z-99.X-20.Z-67.X-25.Z-99.X-30.Z-67.X-35.Z-99.X-40.Z-67.X-45.Z-99.X-50.Z-67.Z-299.X-55.Z-67.X-60.Z-299.X-65.Z-67.X-70.Z-72.Z-294.Y162.5G00X-45.Z-299.Y113.5G01Y108.5Z-267.X-40.Z-299.X-35.Z-267.X-30.Z-299.X-25.Z-267.X-20.Z-299.X-15.Z-267.X-10.Z-299.X-5.Z-267.X0.Z-299.X5.Z-267.X10.Z-299.X15.Z-267.X20.Z-299.X25.Z-267.X30.Z-299.X35.Z-267.X40.Z-299.X45.Z-267.X50.Z-299.Z-67.X55.Z-299.X60.Z-67.X65.Z-299.X70.Z-294.Z-72.X45.Z-67.Z-99.X40.Z-67.X35.Z-99.X30.Z-67.X25.Z-99.X20.Z-67.X15.Z-99.X10.Z-67.X5.Z-99.X0.Z-67.X-5.Z-99.X-