十字头零件的工艺规程.docx

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1、第一章零件的分析1. 1零件的作用题目所给的是空气压缩机零件十字头体，它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，不足之处是结构笨重，适合用于大型压缩机上。1.2零件的工艺分析1.2.1 十字头零件共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)以孔50H7mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：5OH7un孔及其倒角，尺寸为115的颈部外圆及倒角，尺寸为90的颈腰部外圆表面，颈部中50H7孔内宽为8的

2、槽，位于中50H7孔底部尺寸为中22的通孔，尺寸为10与50H7孔相垂直的油孔，其中，主要加工尺寸为中50H7的孔，这是用来连接活塞杆用的。(2)以320d7轴线为中心的加工表面：这一组加工表面包括：320d7外圆表面及其10的倒角，320d7外圆表面上宽为15mm的王字型槽，与外圆表面垂直，尺寸为6的4个通孔，以及未浇铸巴氏合金前尺寸为中312外圆表面和312表面上深为3,宽为25的梯形槽，其中主要是加工尺寸是320d7的外圆表面，这是用来与十字头滑块相配合，通过十字头滑块来导向并承受连杆侧压力。(3)以100HlO销孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：这一组加工表面包括：IOoHlo锥

3、度为1：10的锥型孔，相距为190,与100孔相垂直的两侧凸台端面，相距为180,与中100锥型孔轴线相垂直的两侧端面,在体腔内，相距为106与0100锥型孔轴线相垂直的凸台端面，以及中IoOHlO锥型孔内宽为12的矩型槽，还有在相距为190凸台端面上四个M16螺孔，其中，主要加工100H10锥型孔，这是用来装配锥型销，以便安装连杆用的。第章零件的分析1.2.2 这两组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：(1)尺寸为115的颈部背部端面与320d7圆柱轴线的垂直度公差为0.03；(2)中50H7孔与320d7轴的同轴度公差为0.03；(3)320d7圆柱面的圆柱度公差值为0.025；(4)

4、100锥型孔轴线与320d7圆柱轴线的垂直度公差为0.025o同以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工出其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。第二章工艺规程设计4.1 确定毛坯的制造形式零件材料为QT600-3,根据选择毛坯应考虑的因素：形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由铸造。因此，应该选择铸件。由于零件年产量为500件，已达成批生产的水平，而零件的轮廓尺寸较大，结构比较复杂，可以采用砂型铸造。4.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要部分之一，基面选择得正确与合理，

5、可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至，还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行，导致亏损。2. 2.1粗基准的选择选择原则：当有不加工表面时，选择不加工表面作为粗基准；应选择表面平整，均匀的表面作为粗基准；以平整且面积较大的表面作为粗基准；粗基准一般只能使用一次。对于此零件而言，即有轴，又有多个不加工表面。按照常理，一般轴类零件来说，以外圆为粗基准是完全合理的；而该零件上面有几个不加工表面，且较大、均匀，故而选取320d7圆柱裙部内壁不加工表面作为粗粗准。2.1 2.2精基准的选择“基准重合”原则即设计基准与工序基准重合；“基准统一”原则即尽量采用某一

6、种基准作为多数工序的基准；“自为基准”原则即当精加工或者光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准；“互为基准”原则当两个加工表面相互位置精度要求较高时，以两个需加工表面相互作为基准反复加工以获得均匀的加工余量和较高的位置精度。但在一般设计中，主要应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；故按基准统一原则选取工艺止口作精基准。2.3 零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有零件外圆表面、内孔、槽及小孔等，材料为QT600-3,参照机械制造工艺设计简明手册，简称机械加工工艺手册，其加工方法选择如下：（1）毛坯外圆表面：公差等级按112,表面粗糙度

7、为Ra25”,只需进行车削（表1.4-8）；（2）外圆表面梯型槽：,公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra254”,需进行铳削（表1.4-8）；（3）浇铸巴氏合金后外圆表面：公差等级按ITlO,表面粗糙度为RaL6,需进行粗车、半精车达到（表1.4-8）；（4）外圆表面宽为25槽：为未注公差尺寸，公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra25%需进行铳削（表1.4-8）；（5） 4-6油孔：为未注公差尺寸，公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra25j,需进行钻削（表L4-8）；（6）两头端面：为未注公差尺寸，公差等级按1112,表面粗糙度为Ra25%,但要用作定位基准，需进行粗车，半精车（表1.4-8）

8、；（7）颈部端面：公差等级按112,表面粗糙度为Ra25，需进行车削（表1.4-8）；（8）颈部中90dl0外圆表面：公差等级按ITlO,表面粗糙度为Ra25,需进行粗车，半精车（表L4-8）；（9）颈部中115外圆表面：公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra25n,需进行车削（表1.4-8）；（IO）颈部两端2X45。倒角：公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra25j,需进行车削（表1.4-8）；（II）颈部中50H7n孔：公差等级按IT7,表面粗糙度为Ra3.2?，需进行粗镇、（12）颈部22mm通孔:为未注公差尺寸，公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra25”，需进行钻削（表L4-7）；（13

9、）颈部宽为8的槽：公差等级按IT7,表面粗糙度为Ra6.3477,需进行粗插、精插（表1.4-7）；（14）颈部10mm油孔：公差等级按IT7,表面粗糙度为Ra25”,需进行钻削加工（表1.4-7）；（15）相距18Omm两侧端面：公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra25需进行铳削（表1.4-8）；（16）相距19Omm两侧凸台端面：公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra254%,需进行铳削（表L4-8）；（17）体腔内相距106mm凸台平面：公差等级按1110,表面粗糙度为Ra254%,需进行刮销（表1.4-8）；（18）100HlOmnl销孔：公差等级按ITlO,表面粗糙度为Ral.6n,需

10、进行粗镇、半精镀、精键（表1.4-7）；（19）销孔内宽为12的槽：公差等级按IT12,表面粗糙度为Ra6.3%,需进行粗插、半精插（表1.4-7）；（20）,4M67H深27孔：钻孔,攻螺纹;2.4 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要求能得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。按照先加工基准面及先粗后精的原则，十字头零件加工可按如下工艺路线进行：表27工艺路线方案工序号工艺内容1以6320d7圆柱裙部内壁为粗基准，在两头端面划外圆直径为6312的直径为312的加工线；并在底部端面划直径为6290.8的的止口加工线

11、。以100HlO销孔中心线为基准,划距中心线为210的颈部轴线方向的加工线，和距中心线为174.5的底部轴线方向的加工线；并以底部加工线为基准准，划相距为327的顶部轴线方向的加工线。以颈部50H7孔中心线为基准，在颈部端面画直径为115的外圆加工线；并划相距为180的两侧端面加工线；划相距为190的两侧凸台端而加工线。以两侧凸台端而加工线为基准，划体腔内相距为106的凸台端面加工线。2粗车底部端面至332.5；粗车未浇铸巴氏合金前外圆6320d7至312o粗车止口629四7至22908；倒2.550H7孔底部622通孔。6钻颈身部小10油孔。7半精车底部端面至326,半精车止口294H7至2

12、93.48铳分别相距为180与190的两侧端面至要求。9铳外圆宽度为25的梯形槽。10320d7圆柱外表面浇铸巴氏合金至6330。11以6320d7圆柱裙部内壁为粗基准，在两头端面划外圆直径为323的加工线。12粗车浇铸巴氏合金后外圆320d7至323013铳320d7外圆柱表面宽为6王字型油槽，铳宽为15的油槽倒角。14钻孑14-615半精车颈部外圆690dl0至要求。16半精镜颈部由50H7孔至要求，倒2义45。角17插颈部宽650H7孔内宽为8的槽18粗镶610OHlO销孔，刮体腔内相距为106的凸台端面19插6100HlO销孔内宽为12的槽20半精镣“100H10销孔至要求。21钻钱两

13、侧凸台端面4-M6-7H螺孔，攻螺纹。22精车止口巾294H7至要求。23精车6320d7圆柱外表面至要求，顶部倒1。角。24铳去止口，铳底部端面延轴线方向至300。25底部倒10。角26最终检查，入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“十字头”的零件材料为QT600-3,硬度为HB190269,毛坯重量约为60kg,生产类型为中、小型生产，采用砂型手工造型方法铸造毛坯。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：2.5.1 确定外圆表面（320d7）:考虑其长度为337mm,而6320d7的圆柱表面公差为自由尺寸公差，故表面粗糙度值选择要

14、求Ra200“小只要求粗加工，故此时可能选择单边余量为与二7.5mm能够满足于图上的要求。2.6 5.2确定外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差：查机械加工工艺手册表3.1-24可知，采用砂型手工造型方法铸造，而且毛坯材料为球墨铸铁，故选择公差等级为12级，再查表3.1-26,故选取加工余量为7.59mm,在这次设计中我们选取加工余量为7.5mmo（1）因为底部端面起定位作用，分为粗车，半精车和精车。铸出：179.53.5mm（底部端面以100HlOmm销孔中心线为基准延轴线方向距离）粗车：174.5mmz-5mm半精车：173mmz=l.5mm精车：172mmz=lmm（1）因为顶部端面表面粗糙度为Ral2.5%,分为粗车，半精车。铸出：157.53.5mm（顶部端面以100HlOmm销孔中心线为基准延轴线方向距离）粗车：152.5mmz=5mm半精车：15Ommz=2.5mm2.5.3 浇铸巴氏合金后外圆320d7m表面：外圆精度要求为IT7,表面粗糙度为RaL6，要求粗车，半精车；再查机械加工工艺手册表3.1-26,选取加工余量为2z=10mm浇铸：3304.5mm粗车：323mm2z=7mm半精车：320d7mm2z=3mm2.5.4 确定颈部内孔50H7r深55m的加工余量：因为此零件采用砂型手工造型铸造方法得