十字头的机械加工工艺及指定工序专用夹具的毕业设计目录绪论1 零件图的工艺分析1．1 十字头零件的功用和原理分析1．2 十字头零件的结构特点1．3 十字头零件的工艺分析2毛坯的材料及生产类型的确定2. 1 生产批量的确定2. 2 毛坯材料的和制造方法的确定3 设计零件的机械加工工艺规程3．1 定位基准的选择3．1．1 粗基准的选择3．1．2 精基准的选择3．2 拟定加工工艺路线3．3 加工余量、工序尺寸及公差的选择3．4 加工设备刀具量具及切削用量的计算和确定3.4.1加工设备刀具及量具的选择3.4.2切削用量的计算和确定3.4.3 切削时间额定的确定3. 5工序卡片的编制4夹具设计4．1 夹具的概要4. 2 夹具定位要求的分析4. 3 夹具加紧装置的设计6 结论7 致谢8 参考文献9 附录绪论为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。
在加工此十字头零件时，需要设计专用夹具。
机械的加工工艺及夹具设计是我们在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为从事专业的工作打下基础。
然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。
我的毕业设计为十字头并对其进行功能、工艺规程设计、结构设计、材料及加工工艺等综述，最后确定要选择的方案并对夹具进行设计。
1．零件图的工艺分析在零件图的工艺分析之前要先了解零件的作用及原原理，然后根据零件的结构分析零件的加工工艺。
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。
对十字头的基本要求是：有足够的强度，刚度，耐磨损，重量轻，工作可靠。
本十字头零件与活塞杆是依靠法兰连接的结构，这种结构使用可靠，调整方便，活塞杆与十字头容易对中，不足之处是结构相对复杂，加工不方便。
1．2 十字头的结构分析根据十字头的结构、尺寸公差、粗糙度等要求对十字头零件进行结构分析，使零件可以达到设计的要求。
十字头的结构相对复杂属于一般复杂零件，在加工时要考虑它的加工先后顺序，首先外圆是基准，所以在加工时我们要先把基准定出来，以此保证零件的尺寸要求，十字头的组要工作面为Φ20内孔，底面Φ20孔及顶面Φ65内腔，外圆的尺寸公差要求不高，但粗糙度要求很高，所以在加工中，我们应该在保证精度的条件下劲量满足粗糙度要求，但是同时我们也要考虑好加工经济方面的问题，以此减少加工成本。
加工Φ20内孔是要保证其空的位置度，但是该孔加工起来不方便，由于十字头零件属于大批量生产的零件，所以在某些加工部分可以设计一个专用夹具，以此来减少加工需要的时间，已达到降低成本的目的。
十字头的加工面有很多可以采用同一种机床进行加工，所以，在加工中我们可以适量的工序集中，这样可提高加工速度。
1．3 十字头的工艺分析设计工艺规程时，首先要应分析零件图以及该零件所在部件或总成的装配图，掌握该零件在部件中的位置，公用以及部件总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定规程时采取措施施以保证.分析零件的技术要求1. 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺的总体构想。
2. 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工面得尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度以及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便于选择表面加工及在拟定加工工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。
十字头零件的技术要求表零件技术要求表 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度等级/mm表面粗糙度/mm 形位公差/mmΦ85mm 外圆 Φ8505.015.0--0.1/IT10 Ra1.6 无 Φ85mm 顶面 无 无 Ra1.6 无 Φ85mm 底面 无 无 Ra12.5 无 M6螺纹孔 无无 Ra12.5无 Φ20mm 孔Φ20023.00+0.018/IT7无无Φ35mm十字头无无Ra12.5 无Φ65mm孔Φ65021.0+0.021/IT7 Ra3.2 无Φ20内孔Φ20018.0+0.023/IT8 Ra0.8Φ24环槽无无Ra12.5 无Φ55内孔无无Ra12.5 无2．毛坯的材料及生产类型的确定要确定毛坯就必须根据零件的材料及机械加工中的精度要求，根据题目所需要的精度及尺寸公差要求，确定毛坯。
2. 1毛坯批量的确定零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定有着决定性作用，生产类型一般可分为大量、成批、和单件生产，不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。
零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来决定的。
生产纲领是指在计划期内应生产的产品产量和进度计划。
计算公式如下：N=Q m（1+a%）（1+b%）式中N—零件的生产纲领（件/年）;Q—产品的年产量（辆、台/年）;m—每台产品中该零件的数量（件/台、辆）;a%—备品率，一般取2%~4%;b%—废品率，一般取0.3%~0.7%.零件的材料为HT200考虑到零件在机床中受到的冲击力不大，零件结构比较复杂，所以选择铸件毛坯，已知该十字头零件的生产纲领为10000件/年，每日1班，可以确定该零件为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。
要判断零件的加工类型，首先要计算零件的质量。
将零件分为如下图的三个部分，因为钢铁的密度ρ≈7.9kg/dm3，所以可以通过公式计算出零件的质量。
如下图：G=（v 1+v 2+v 3）ρG=10π[2ρ⨯+-⨯)]25.75625.1056(5.1806+10π(100525.306425.18064⨯-⨯-⨯)ρ +π（）28810009000-25.180625--⨯ρ G=3.4510⨯mm 3ρ⨯ G=7.95104.3⨯⨯ G=2.686Kg零件生产量为10000件/年，每日一班，经过计算其属于轻型零件，有下表可知，该零件达到了大量生产的条件。
表2-1 生产类型与生产纲领的关系生产类型 生产纲领（台/件）或（件/年）重型机械或重型零件（>100kg ）中型机械或中型零件（10~100kg ）小型机械或轻型零件（<10kg ）单件生产 5 10 100 成批生产小批 5~100 10~200 100~500 中批 100~300 200~500 500~5000 大批300~1000500~50005000~50000大量生产>1000 >5000 >50000--摘自王凡《实用机械制造工艺设计手册》.机械工业出版社我所要设计的零件的生产纲领为10000件/年，故属于大批生产。
2. 2毛坯材料的和制造方法的确定1.机械加工余量(1)机械加工余量由于受工序尺寸公差的影响，实际切除的余量在一定的范围内变化。
余量过大，费工费料；余量过小，加工困难，甚至加工成为不可能。
(2)在决定工序平均尺寸以前，首先要确定各尺寸的加工余量的平均值。
各尺寸余量平均值是按所选择加工方法在有关资料或手册中查出而确定的。
但平均余量的大小要结合已计算出的工序余量变动范围的大小考虑，2.尺寸公差（1）当工艺基准与设计基准重合，工艺基准不变换，同一表面经过多道工序加工才能达到图纸尺寸的要求时，其中间工序尺寸可根据零件图的尺寸采用“由后往前推”的方法来确定，并一直推算到毛坯尺寸。
（2）当工艺基准与设计基准不重合，或零件在加工过程中需要多次转换工艺基准，或工序尺寸须从尚待继续加工的表面标注时，工序尺寸的确定就比较复杂了，这时就应利用尺寸链原理来分析和计算，并对工序间的余量进行验算以确定工序尺寸及其上下偏差。
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为铸造，同时又为大批量生产，所以我们应该选用砂型铸造中的机器造型和壳型铸造。
又因为它所用的材料为HT200，所以零件毛坯的毛坯机械加工余量等级为E~G,毛坯铸件的公差等级为CT8~12。
如下图：方法要求的机械加工余量钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁机器造型F~H E~G E~G E~G 方法公差等级CT钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁机器造型8~12 8~12 8~12 8~12--摘至邹青《机械制造技术课程设计指导》机械工业出版社3．工艺规程的编制采用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸、相互位置关系和表面质量，使其成为可完成某种使用要求的过程，称为机械加工过程。
机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。
机械加工工艺规程是指导生产活动的重要文件。
3．１定位基准的选择而在选择基准的时候需要同时考虑三个问题：1.用哪一个表面作为加工时的精基面，有利于经济、合理地达到零件的加工精度要求？2.为加工出所要达到要求的精基面，应采用哪个表面作为粗基面？3.是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用第二个精基面？基面的选择是工艺规程设计中的重要的工作之一。
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，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
3．１．１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多的余量，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，粗基准的选择原则：1.重要表面余量均匀原则，必须首先保证工件表面具有较小的加工余量，应选择该表面为基准；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之间的相互位置要求，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粗基准；4.定位可靠性原则，作为粗基准的表面，应选用比较可靠，平整光洁的表面，以便定位准确、夹紧可靠；5.不重复使用原则，粗基准的定位精度低，在同一尺寸方向上只允许使用一次，不能重复使用。
根据这些基准原则，我们可选用十字头的底面作为粗基准，然后加工出基准A，再由基准外圆面来定位加工其他的加工面，以保准相关尺寸的精度。
3．1．2 精基准的选择精基准的选择主要考虑的问题是是如何减少误差，保证加工精度及安装方便以及设计基准和工序基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，因此选择精基准面的原则有以下几个方面：1.应尽量选用设计基准作为定位基准，这称为基准重合原则；2.所选的定位基准，应能使工件定位准确、稳定、刚性好、变形小和夹具结构简单；3.应尽可能选择统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度，这称为统一基准原则；4.有时还要遵循互为基准、反复加工的原则；5.有些精加工工序要求加工余量小而均匀，就应该选择该表面作为粗基准面。