連接座課程設計說明書

1、緒論第一章零件的分析1.1零件的形狀1.2零件的工藝分析第二章毛坯設計2.1毛坯的選擇2.2毛坯尺寸和公差確定毛坯尺寸確定毛坯尺寸公差2.3設計毛坯圖第三章機械加工工藝過程設計3.1定位基準的選擇精基準的選擇粗基準的選擇3.2表面加工方法的選擇加工經(jīng)濟精度目錄10.1.01.1121.21.3.1.5.15.15.16.1.6.1.7.選擇表面加工方法應考慮的因素20.3.3加工階段的劃分2.13.4工序順序的安排23.工序順序安排的原則23.輔助工序的安排243.5制定加工工藝路線25擬定比較兩種工藝路線25擬定工藝過程30.第四章工序設計3.14.1選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床31.4

2、.1.1 車床用 CA6140324.2工藝裝備的選擇33.刀具的選擇3.3.4.2.2夾具的選擇.34量具的選擇3.4.4.3確定機械加工余量34確定加工余量的方法34.影響加工余量的因素35.確定加工余量36.4.4工序尺寸及公差的確定3.7.4.4切削用量的選擇38第五章基本時間的確定40.5.1時間定額的定義40.5.2時間定額的組成4.15.3工時定額的計算42第六章夾具設計426.1定位基準的選擇43.6.2壓緊元件的選擇436.3切削力及夾緊力的計算446.4誤差分析與計算456.5夾具設計及操作的簡要說明 4.6.結論.4.7.參考文獻48致謝.5.0附：連接座機械加工工藝過程

3、卡、工序卡緒論進入21世紀，隨著科學技本的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的制造技術已進入現(xiàn) 代制造技術的新階段。機械制造工藝學則是現(xiàn)代制造技術的主要基礎近年 來隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，無論是國防建設，還是汽車、輪船、交通等都對 機械產(chǎn)品的需求越來越大，因此，極大的推動了機械制造業(yè)的發(fā)展。然而 機械制造業(yè)的發(fā)展離不開加工機械一一機床。為了滿足生產(chǎn)的需要，對機 床的種類、性能業(yè)都有了很高的要求。同時，為了使機械產(chǎn)品由原材料在 機床上經(jīng)過加工變?yōu)闄C械成品這就需要相應的機床夾具及合理的機械加工工藝。先進的機床夾具和合理的制造工藝是制造業(yè)降低成本提高生產(chǎn)效率 的關鍵。因此，設計高效能的機床夾具和制定經(jīng)濟合理的工藝方案對提高

4、 制造企業(yè)的競爭力有著很大的幫助。所以，我們有必要研究他，而且應該 仔細研究他。機電一體化專業(yè)畢業(yè)設計所設計的內(nèi)容比較多，他集專業(yè)課、基礎課知識于一體，是在學習完機械制造工藝學（含機床夾具）、機械設計基礎、機械制圖、計算機繪圖、工程力學等全部專業(yè)課的基礎上進行的，是 對我們所有課程的一次綜合性的復習，業(yè)師理論聯(lián)系實際的練習，為今后 走上工作崗位打下臺階，因此我們必須以嚴謹、認真務實的態(tài)度對待這次 設計，把設計做好。機械工業(yè)是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn) 業(yè)。機械工業(yè)的技術水平和規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重 要標志。經(jīng)過建國40多年的發(fā)展，機械工業(yè)已成為我國工業(yè)中

5、產(chǎn)品門類 比較齊全，具有相當規(guī)模和一定技術基礎的支柱產(chǎn)業(yè)之一。為了達到產(chǎn)品的要求，必須研究和控制機械產(chǎn)品的制造過程，研究和解決工藝技術問題 的方法和措施。機械制造工藝學的研究范疇是零件的機械加工和裝配的工藝過程。很長時間以來機械加工工藝最廣泛采用的方法是切削加工和磨削加工。隨著科學技術的發(fā)展，出現(xiàn)了很多硬度極高的難加工材料，這些材料很難用傳 統(tǒng)的切削或磨削的方法來加工；另一方面，科學技術的發(fā)展對機械產(chǎn)品的 精度提出了越來越高的要求，于是各種精密加工方法應運而生，而且其加 工的精度等級還在不斷的提高。.下載可編輯.刀具材料的革新和新刀具材料的開發(fā)，優(yōu)良的機床靜態(tài)、動態(tài)特性和 高轉(zhuǎn)速，使告訴切削和

6、高速磨削成為可能，從而縮短了機動切削時間，充 分發(fā)揮了傳統(tǒng)加工方法的技術潛力，使勞動生產(chǎn)率得到顯著提高。制造過程的自動化發(fā)展是機械制造業(yè)中最新技術進步的又一個重要方 面。隨著數(shù)控加工的應用和推廣，計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助 制造(CAM)逐步進入實用階段，尤其是柔性制造系統(tǒng)(FMS)的出現(xiàn)，不僅 大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，同時也可靠的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量 和從根本上改善了勞動條件。目前，世界各國正致力于計算機集成制造系 統(tǒng)(CIMS)的研究和開發(fā)。這種計算機集成制造系統(tǒng)是由一個多級計算機控 制的全盤自動化系統(tǒng)。它通過一套軟件將設計、制造和管理綜合為一個整 體。它是工廠各個環(huán)節(jié)自

7、動化的有機地集成是工廠自動化的發(fā)展方向。第一章零件的分析1.1零件的形狀二維零件的實際形狀如上圖所示 ，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單。具體尺寸,公差如下圖所示2A/0.05A0.05 A寸二色0005069工呂護？0。二 0J LJB/005A9R296mu第！旨/0.04A1.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 HT200,該材料為灰鑄鐵，具有較高強 度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。 連接座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1) .左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，125°-0.025外圓，100

8、+0.°26內(nèi)圓，倒角，鉆通孔7，鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要 求，100+0-026的內(nèi)圓孔有25的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半 精車就可以達到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達 到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。(2) .右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；的外圓，粗糙度為3.2、6.3;外徑為50、內(nèi)徑為40+0.006的小凸臺，粗糙度為3.2，并帶有倒角；©32的小凹槽，粗糙度為25;鉆17.5的中心孔，鉆7通 孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。其中，17.5、40的孔或內(nèi)圓直接在車床上做鏜工就行了

9、。其具體過程如下表：加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法左端面Ra6.3IT8IT10粗車-半精車 125°-0.025 外圓Ra6.3IT8IT10粗車-半精車不彳cc+0026血冋1000內(nèi)圓Ra25IT11以下粗鏜倒角無IT11以下粗車左7通孔無IT11以下鉆通孔M4-7H螺紋孔無IT11以下鉆孔并攻絲右端面無IT11以下粗車-半精車0121 0(Q4h7 外圓Ra3.2IT8IT10粗車-半精車小凸臺內(nèi)側40無IT11以下粗鏜小凸臺端面Ra25IT11以下粗鏜17.5中心孔無IT11以下粗鏜右7通孔無IT11以下鉆通孔32的小凹槽Ra25IT11以下粗鏜第二章毛坯設計2.

10、1毛坯的選擇毛坯選擇時應考慮的因素：(1) 零件的材料及機械性能要求零件材料的工藝特性和力學性能大致決定了毛坯的種類。(2) 零件的結構形狀與外形尺寸(3) 生產(chǎn)綱領的大小(4) 現(xiàn)有生產(chǎn)條件(5) 充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源，提高機械加工生產(chǎn)率，應充分考慮精密鑄造、精 鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機械中的應 用。毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦 用型材或鑄件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太 大，這樣不

11、僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鑄 件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載 荷下的工作零件。該零件材料為HT200,考慮到零件在工作時要有高的耐磨性， 所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設計要求Q=3000件/年，n=1件/臺；結合 生產(chǎn)實際，備品率a和廢品率盼別取10%和1%代入公式得該工件 的生產(chǎn)綱領N=Qn(1+ a+ 3)=3330 件/年2.2毛坯尺寸和公差(1) 求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑142mm，高69mm。(2) 選擇鑄件公差等級查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級為812級取為11級。(3) 求鑄件尺寸公

12、差公差帶相對于基本尺寸對稱分布。(4) 求機械加工余量等級查手冊鑄造方法按機器造型、鑄件材料為HT200得機械加工余量等級E-G級選擇F級。確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra三1.6。Ra< 1.6的表面，余量要適當加大。分析本零件,加工表面Ra三1.6 ,因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。(由于有的表面只需粗加工，這時可取所 查數(shù)據(jù)的小值)生產(chǎn)類型為大批量，可采用兩箱砂型鑄造毛坯。由于所有 孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。此外，為消除殘余應力，鑄造后應 安排人工進行時效處理。確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復雜系

13、數(shù)查手冊得，本零件毛坯尺寸允許偏差見下表：毛坯尺寸允許公差/mm鑄件尺寸偏差參考資料142±1.3機械制造工藝設計手冊83±1.32.3設計毛坯圖(1) 確定拔模斜度根據(jù)機械制造工藝設計手冊查出拔模斜度為5 度。(2) 確定分型面 由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面， 為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移所以選前后對 稱的中截面為分型面。(3) 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應力，改善切削性能，在鑄件 取出后要做時效處理。下圖為該零件的毛坯圖未注鑄造圓角半徑R3第三章機械加工工藝過程設計3.1定位基準的選擇基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基準面的選擇正確

14、與 合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程 會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。在最 初的工序中只能選擇末加工的毛坯表面作為定位基準，這種表面稱為粗基準。用加工過的表面作為定位基準稱為精基準。另外，為滿足工藝需要而在工件上專門設置或加工出的定位面，稱為輔助基準，如軸加工時用的中心孔、活塞加工時用的止口等。定位基準的選擇原則：應先精基準，再粗基準。精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基 準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度

15、能可靠的得以保證。精基推選擇應保證相互位置精度和裝夾準確方便、一般應遵循如下原則。精基準的選擇原則：(1) 基準重合原則(2) 基準統(tǒng)一原則(3) 自為基準原則(4) 互為基準原則(5) 便于裝夾原則粗基準的選擇粗基準選擇原則(1) 選擇重要表面為粗基準(2) 選擇不加工表面為粗基準(3) 選擇加工余量最小的表面為粗基準(4) 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(5) 粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次3.2表面加工方法的選擇零件機械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中，由毛坯到成品所經(jīng)過的工序先后順序。在擬定工藝路線時，出首先要考慮定位基準的選擇 外，還應當考慮各表面加工方法的選擇，工

16、序集中于分散的程度，加工階 段的劃分和工序先后順序的安排問題。在生產(chǎn)過程中按一定順序逐漸改變生產(chǎn)對象的形狀(鑄造、鍛造等)、尺寸(機械加工)、位置(裝配)和性能(熱處理)使其成為成品的過程稱之 為工藝過程。因此，工藝過程又可具體地分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接t 機械加工、熱處理和裝配等工藝過程。321加工經(jīng)濟精度各種加工方法(如車、銑、刨、磨、鉆等)所能達到的加工精度和 表面粗糙度是有一定范圍的。任何一種加工方法，如果由技術水平高的熟 練工人在精密完好的設備上仔細地慢慢地操作 ，必然使加工誤差減小，可 以得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度 ，但卻使成本增加；反之，若 由技術水平較低的工人在精度

17、較差的設備上快速操作 ，雖然成本降低，但 得到的加工誤差必然較大，使加工精度降低。所以，選擇表面加工方法 時，應當使得工件的加工要求與之相適應。表3-1外圓加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度加工方法加工性質(zhì)加工經(jīng)濟精度(IT)表面粗糙度Ra/ pm車粗車半精車精車 金剛石車1312111087658010102.551.251.250.02外磨粗磨半精磨精磨988776101.252.50.631.250.16精密磨鏡面磨6550.320.080.080.008研磨粗研650.630.16精研50.320.04超精加工精50.320.08精密50.160.01砂帶磨精磨650.160

18、.02精密磨50.040.01滾壓761.250.16表3-2孔加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度加工方法加工性質(zhì)加工經(jīng)濟精度（IT）表面粗糙度Ra/ m鉆實心材料1211202.5擴粗擴122010鑄或沖孔后一次1211擴10102.5精擴鉸半精鉸1110105精鉸9851.25細鉸761.25'0.32拉粗拉111052.5精拉972.50.63鏜粗鏜122010半精鏜11105精鏜10851.25細鏜761.250.32內(nèi)磨粗磨9101.25精磨871.250.32研粗研651.250.32精研50.320.01滾壓870.630.16表3-3平面加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙

19、度加工方法加工性質(zhì)加工經(jīng)濟精度(IT)表面粗糙度Ra/阿周銑粗銑精銑12111020551.25端銑粗銑精銑121110920550.63車半精車精車11109105102.5細車（金剛石車）871.250.63刨粗刨12112010精刨109102.5寬刀精刨971.250.32平磨粗磨952.5半精磨872.51.25精磨70.630.16精密磨60.160.016刮研手工刮研1020 點/25mm*25mm1.250.16研磨粗研760.630.32精研50.320.08322選擇表面加工方法應考慮的因素選擇表面加工方法時，首先應根據(jù)零件的加工要求，查表或根據(jù)經(jīng)驗 來確定哪些加工方法能達

20、到所要求的加工精度。從表3-1到3-3中可以看出，滿足同樣精度要求的加工方法有若干種，所以選擇加工方法時還必須考慮下列因素，才能最后確定下來。a工件材料的性質(zhì)b工件的材料和尺寸c選擇的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應d具體的生產(chǎn)條件3.3加工階段的劃分工件上每一個表面的加工，總是先粗后精。粗加工去掉大部分余量， 要求生產(chǎn)率高；精加工保證工件的精度要求。對于加工精度要求較高的零 件，應當將整個工藝過程劃分成粗加工、半精加工、精加工等幾個階段， 在各個加工階段之間安排熱處理工序。加工劃分階段有如下優(yōu)點：a有利于保證加工質(zhì)量b合理的使用設備c有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷綜上所述，工藝過程應當盡量劃分成階段進行。

21、此外，粗精加工分開，使機床臺數(shù)和工序數(shù)增加，當生產(chǎn)批量較小時機床符合率低，不經(jīng)濟。所以當工件批量小，精度要求不太高、工件剛性較好時也可以不分或 少分階段。按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個加工階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛 坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性 好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削 力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應力和變形大，所 以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT

22、11IT12 ，粗 糙度為 Ra80100um。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9 IT10。表面粗糙 度為 Ra101.25um。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保證零件的形狀位置幾精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面達到圖紙要求另外精加工 工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高 加工精度.精加工的加工精度一般為IT6 IT7，表面粗糙度為Ra10 1.25um。 光整加工階段對某些要求特別高的需進行光整加

23、工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺 度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為 IT5 IT6,表面粗糙度為 Ra1.250.32um。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理 性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。3.4工序順序的安排341工序順序安排的原則（1）先基面，后其他”原則工藝路線開始安排的加工表面，應該是選作后續(xù)工序作為精基準的 面，然后在以該基準面定位，加工其他表面。（2）先面后孔”原則當零件上較大平面可以用來作為定位基準是，總是先加工平面，再以平面定位加工孔，保證孔和平面之間的位置精度，這樣定位比較容易， 裝夾也方便

24、。（3）先主后次”原則零件上的加工表面一般可以分為主要表面和次要表面兩大類。主要表面通常是指位置精度要求較高的基準面和工作表面；次要表面是指那些 要求較低，對整個工藝過程影響較小的輔助表面。（4）先粗后精”原則熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中安排的是否恰當，對零件的加工質(zhì)量和材料的使用性能影響很大。（1）退火與正火目的是為了消除組織的不均勻，細化晶粒，改善金屬的可切削性能。對高碳鋼零件采用退火降低其硬度，對低碳鋼零件采用正火提高其硬度，以獲得適中的較好的可切削性，同時能消除毛坯制造中的應力。退火與正火一般安排在機械加工之前進行。（2）時效毛坯制造和切削加工都會在工件內(nèi)留下殘余應力，這些殘

25、余應力將 會引起工件的變形，影響加工質(zhì)量甚至造成廢品。因此，在工藝過程 中常需安排時效處理。（3）淬火和調(diào)質(zhì)處理淬火和調(diào)質(zhì)處理可以獲得需要的力學性能 。但之后會產(chǎn)生變形，所 以調(diào)質(zhì)處理一般安排在機械加工以前，而淬火則因其硬度高不易切削 一般安排在精加工階段的磨削加工之前進行。（4）滲碳淬火和滲氮低碳鋼零件有時需要滲碳淬火，并要求保證一定的滲碳層厚度。滲 碳變形較大，一般安排在精加工之前進行，但滲碳表面預先常安排粗磨， 以便控制滲碳層厚度和減少以后的磨削余量。滲氮是為了提高工件表面硬度和抗腐蝕性，他的變形較小，一般安排 在工藝過程的最后階段、該表面的最終加工之前。輔助工序的安排（1）檢驗工序為了

26、確保零件的加工質(zhì)量，在工藝過程中必須合理的安排檢驗工序。（2）清洗和去毛刺切削加工后在零件的表層或內(nèi)部有時會留下毛刺，他將影裝配的質(zhì)量甚至機器的性能。工件在進入裝配之前，一般安排清洗。特別是研磨等光整加工工 序之后，砂粒易附著在工件表面上，必須認真清洗，以免加劇零件在使用 中的磨損。（4）其他工序可以根據(jù)需要安排平衡、去磁等其他工序。3.5制定加工工藝路線擬定比較兩種工藝路線（1）工藝路線一：工序一：1. 粗車右端面2. 車外圓1213. 車右臺階面4. 車外圓1305. 車端面6. 粗鏜40工序二：1. 粗車大端面2. 粗鏜100H73. 車臺階面4. 車外圓125工序三：1. 半精鏜402

27、. 半精車外圓1213. 半精車右臺階面4. 半精車外圓130&半精車端面6.半精車右端面工序四：1. 半精車大端面2半精車100H73半精車右臺階面4.半精車外圓125工序五：1. 精車右端面2. 精車外圓1213. 精鏜404. 精車外圓130&精車端面6.精車右臺階面工序六1. 精車大端面2. 精車100H73. 精車右臺階面4. 精車外圓125工序七精銑B面工序八粗銑100面工序九精銑100面工序十1. 鉆孔到102 擴鉆到163. 擴孔到17.4工序十一精鏜孔至17.5工序十二在6個工位上鉆孔7工序十三1. 在4個工位上鉆孔4.52. 攻螺紋4 M5(2) 工藝路線二

28、：工序一1. 粗車右端面至782. 粗車外圓125 X53. 鉆通孔164. 粗鏜內(nèi)孔34 X295. 粗車小凸臺端面至20工序二1. 粗車右端面至712. 粗車外圓128 X93. 粗車內(nèi)孔98 X6.8工序三1. 半精車端面保702. 半精車外圓121.4 X53. 法精鏜內(nèi)孔39.6 X274. 半精鏜內(nèi)孔32 X285. 半精鏜內(nèi)孔保17.56. 半精車小凸臺端面保16工序四1. 半精車右端面到692. 半精車外圓125.4長93. 半精鏜內(nèi)孔199.6長7工序五1. 鉆通孔3 X72. 工序六3. 鉆通孔3 X74. 鉆孔 4XM.134 深 125. 攻螺紋4-M5深10工序七1.

29、 磨內(nèi)孔保40 X52. 磨外圓保12 X5工序八1. 磨內(nèi)孔保100 X72. 磨外圓保125 X9(3) 工藝路線比較：上述兩個工藝路線,第一條工藝路線做得比較精細，每一道工序都 安排的很到位，但是做起來很復雜；第二條工藝路線比較簡潔明了 ，基本 上可以達到精度要求，但最后的磨工感覺有點多余。相比之下我們選擇第 二條工藝路線，然后對其進行修改：去掉磨式。因為零件精度要求不高， 半精車就可以達到目的。擬定工藝過程工序號工序內(nèi)容簡要說明01沙型鑄造02進行人工時效處理消除內(nèi)應力03涂漆防止生銹04粗車右端面至78粗車外圓125 X5鉆通孔16粗鏜內(nèi)孔34 X29粗車小凸臺端面至2005粗車右端

30、面至71粗車外圓128 X9粗車內(nèi)孔98 X6.806半精車端面保70半精車外圓121.4 X法精鏜內(nèi)孔39.6 X27半精鏜內(nèi)孔32 X28半精鏜內(nèi)孔保17.5半精車小凸臺端面保1607半精車右端面到69半精車外圓125.4長9半精鏜內(nèi)孔199.6長708鉆通孔3X7鉆通孔3X7鉆孔4XM.134深12攻螺紋4-M5深1009去毛刺鉗工10磨內(nèi)孔保40x5磨外圓保121x511磨內(nèi)孔保100x7磨外圓保125x912檢驗，入庫第四章工序設計4.1選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專 用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機

31、床的流水 生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成 。由于本零件加工精度不高，普通機床就可以達到加工要求。因此我們 選用最常用的機床：車床用CA6140,鉆床用Z5125A。機床選擇應注意：(1) 機床精度與工件精度相適應；(2) 機床規(guī)格與工件外形尺寸相適應；(3) 機床的生產(chǎn)率與工件生產(chǎn)類型相適應 下面是這兩臺機床的具體資料。4.1.1 車床用 CA6140本系列車床適用于車削內(nèi)外圓柱面，內(nèi)錐面及其它旋轉(zhuǎn)面。車削各種 公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋，并能進行鉆孔和拉油槽等工作。CA6140結構特點:1>.CA系列產(chǎn)品，以A”型為基型，派生出幾種變形產(chǎn)品。B型：主軸孔 徑8

32、0mm，C型：主軸孔徑104mm。F型：液壓仿形。M型：精密型。2>.床身寬于一般車床，具有較高的剛度，導軌面經(jīng)中頻淬火，經(jīng)久耐 磨。3>.機床操作靈便集中，滑板設有快移機構。采用單手柄形象化操作， 宜人性好。4>.機床結構剛度與傳動剛度均高于一般車床 ，功率利用率高，適于強 力高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。4.1.2 鉆床用 Z5125A產(chǎn)品說明：型號Z5125A最大鉆孔直徑25mm主軸最大進給抗力9000N主軸最大扭距160N m主電機功率2.2kw主鉆孔錐度3主軸轉(zhuǎn)速9（級）50-2000r主軸每轉(zhuǎn)進給量9（級）主軸行程200mm主軸箱行程（手動）200mm工作

33、臺行程310mm工作臺尺寸400 X550mm外型尺寸/包裝尺寸980 X807 X2302mm/2400 X1030 X1360mm機床凈重/毛重950/1300kg4.2工藝裝備的選擇421刀具的選擇優(yōu)先采用標準刀具。必要時可采用各種高效的專用刀具、復合刀具和多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應符合加工要求。選用硬質(zhì)合金銑刀，硬質(zhì)合金鉆頭，硬質(zhì)合金擴孔鉆、硬質(zhì)合金鉸刀、硬質(zhì)合金锪鉆，加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金,粗加工用YG8,半 精加工為YG6。具體見工序卡4.22夾具的選擇單件小批生產(chǎn)盡量采用通用夾具和組合夾具；大批大量生產(chǎn)應采用 高效專用夾具根據(jù)每個工序的不同要求分別選用通用家

34、具三爪自定心卡盤和專用 夾具量具的選擇單件小批生產(chǎn)應廣泛采用通用量具，大批大量生產(chǎn)應采用極限量規(guī) 和高效的專用檢驗量具和量儀等.量具的精度必須與加工精度相適應。根據(jù)零件特點，選用內(nèi)徑千分尺、外徑千分尺、游標卡尺、角度 尺、塞規(guī)、螺紋塞規(guī)等。4.3確定機械加工余量確定加工余量的方法(1) 查表法此法是以生產(chǎn)實踐和實驗研究所積累的關于加工余量的資料數(shù)據(jù)進行修訂來確定加工余量的，生產(chǎn)中應用較為廣泛。(2) 經(jīng)驗估計法本法是根據(jù)實際經(jīng)驗確定加工余量。一般情況下，為防止余量過小 而產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗估計的數(shù)值總是偏大。此法常用于單件小批生產(chǎn)中。(3) 分析計算法卒法是根據(jù)上述加上余量公式和一定的實驗資料，對

35、影響加工條量 的各項因素進行分析，并計算確定加工余量。這種方法比較合理，但必須 點比較全面和可靠的實驗資料。影響加工余量的因素(1) 上工序表面粗糙度Hia和缺陷層H2a。本工序必須把上工序留下的表面粗糙度Hia全部切除，還應切除上工序在表面留下的缺陷層H2a(2) 上工序的尺寸公差Ta在加工表面上存在著各種幾何形狀誤差，如平面度、回度、圓柱度等這些誤差的總和一般不超過上工序的尺寸公差Ta，所以應將Ta計入本工序的加工余景之中。(3) 上工序的形位誤差papa是指不由尺寸Ta所控制的形位誤差，此時，加工余量中需包括 上工序的形位誤差pa。(4) 本工序加工時的裝夾誤差裝夾誤差包括定位誤差和夾緊

36、誤差，這些誤差會使工件在加工時的位置發(fā)生偏移，所以加工余量還必須考慮裝夾誤差的影響433確定加工余量加工余量是指加工過程中切去的金屬層厚度。余量有工序余量和加工 總余量（毛坯余量）之分。工序余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差。加工總余量是指從毛坯變?yōu)槌善返恼麄€加工過程中某表面切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設計尺寸之差。顯然，某個表面加工總余量為該表面 工序余量之和，即nZZi式中：Z、.加工總余量；ZI 第I道工序的工序余量n該表面的加工工序數(shù)。由于工序尺寸有公差，故實際切除的余量是變化的。因此.加工余量 又有公稱余量、最大余量和最小余量之分。若相鄰兩工序的工序尺寸都是 基本尺寸，則得到的

37、余量就是工序的公稱余量。易大余景和最小余量與工 序尺寸公差有關。在加工外表面時，Zbmin =a min -b minZbmax =a max-b maxTzb=Z bmax -Z bmin = Ta =Tb式中：Zbmin，Zbmax分別為最小、最大工序余量；amin , amax分別為上工序的最小、最大工序尺寸；bmin , bmax 分別為本工序的最小、最大上序尺寸；Tzb 余量公差（工序余量變化范圍）；Ta, Tb分別為上工序與本工序的工序尺寸的公差在加工內(nèi)表面時，Zbmin =b min -amaxZbmax =b max-a minTzb =Z bmax -Z bmin =Ta=T

38、b根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復雜程度，取鑄件加工表面的 單邊余量為7mm。4.4工序尺寸及公差的確定由于工序尺寸是零件在加工時各工序應保證的加工尺寸，因此，正確地確定工序尺寸及其公差是工序設計的一項重要工作。工序尺寸的計算要根據(jù)零件圖上的設計尺寸、巳確定的各工序的加工 余量及定位基準的轉(zhuǎn)換關系來進行。工序尺寸公差則按各工序加工方法的 經(jīng)濟精度選定。工序尺寸及偏差標注在各工序的工序簡圖上，作為加工和檢驗的依據(jù)。對于各工序的定位基準與設計基準重合時的表面的多次加工 ，其工序 尺寸的計算比較簡單，此時只要根據(jù)零件圖上的設計尺寸、各工序的加工 余量、各工序所能達到的精度，由最后一道工序開始依次

39、向前推算，直至毛坯為止，即可確定各工序尺寸及公差表4-1主軸孔各工序的工序尺寸及其公差的計算實例工序名稱工序基本余量工序的經(jīng)濟臟工序尺寸 1工序尺寸及其公差和兒0JK6 (±0.011)1100100i 0.011 R,D8pn精號0.5H7o f100-0.1 = 9.92.4H10( 0 )妙4護兀二2円粗錐5H131 +0.44< o)99.4-2,網(wǎng)営& M3卿毛坯孔8；± IJ)97.0-592.0f92±L3工序基準或定位基準與設計基準不重合時，或在加工過程中工序基準 多次轉(zhuǎn)換時，或工序尺寸尚需從待加工的表面標注時，工序尺寸及公差的 計算

40、比較復雜，需用工藝尺寸鏈來進行分析計算。4.4切削用量的選擇切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件 加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。車削時，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度，以v(m/min) 表示。其計算公式:v= n dn/1000(m/min)式中：d 工件待加工表面的直徑 (mm )n車床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速 (r/min )工件每轉(zhuǎn)一周，車刀所移動的距離，稱為進給量，以f(mm/r)表示；車刀 每一次切去的金屬層的厚度，稱為切削深度，以ap(mm)表示。為了保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，零件加工應分階段，中等精度的零 件，一般按粗車一精車的方案進行。粗車的目的是盡

41、快地從毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形狀和尺寸。粗車以提高生產(chǎn)率為主，在生產(chǎn)中加大切削深度， 對提高生產(chǎn)率最有利，其次適當加大進給量，而采用中等或中等偏低的 切削速度。使用高速鋼車刀進行粗車的切削用量推薦如下：切削深度即=0.81.5mm ，進給量f=0.20.3mm/r ，切削速度 v 取30 50m/min(切鋼)。粗車鑄、鍛件毛坯時，因工件表面有硬皮，為保護刀尖，應先車端 面或倒角，第一次切深應大于硬皮厚度。若工件夾持的長度較短或表面 凸不平，切削用量則不宜過大。粗車應留有0.51mm作為精車余量。粗車后的精度為IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般為12.56.3卩m精

42、車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生產(chǎn)率應在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為IT8IT7,表面粗糙度值Ra=3.2 0.8卩所以精車是以提高工件的加工質(zhì)量為主。切削用量應選用較小的 切削深度ap=0.10.3mm和較小的進給量f=0.050.2mm/r，切削速度 可取大些。精車的另一個突出的問題是保證加工表面的粗糙度的要求。減上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下幾點(1) 合理選用切削用量。選用較小的切削深度ap和進給量f,可減小殘留 面積，使Ra值減小。(2) 適當減小副偏角Kr或刀尖磨有小圓弧，以減小殘留面積，使Ra值 減小。(3) 適當加大前角丫 0將刀刃磨得更為鋒利。(4

43、) 用油后加機油打磨車刀的前、后刀面，使其Ra值達到0.20.1卩m, 可有效減小工件表面的Ra值。(5) 合理使用切削液，也有助于減小加工表面粗糙度 Ra值。低速精車 使用乳化液或機油；若用低速精車鑄鐵應使用煤油，高速精車鋼件和較 高切速精車鑄鐵件，一般不使用切削液。具體計算略，詳見工序卡。第五章基本時間的確定5.1時間定額的定義在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定完成一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間，叫時間定額。合理的時間定額能促進工人生產(chǎn)技能的提高，從而不斷提高生產(chǎn)率。時間定額是生產(chǎn)計劃、成本核算的主要依據(jù)。對新建廠，它是計算 設備數(shù)量、工人數(shù)且、車間布置和生產(chǎn)組織的依據(jù)。5.2時間定額的組成(1)

44、 基本時間Tj直接改變工件尺寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝 過程所消耗的時間叫做基本時間。對于機械加工，它還包括刀具切入、 切削加工和切出等時間。(2) 輔助時間Tf在一道工序中，為完成上藝過程所進行的各種輔助動作所消耗的時 間它包括裝卸工件、外停機床、改變切削用量、測量工件等所消耗的時 間?；緯r間和輔助時間的總和稱為操作時間。(3) 工作地點服務時間Tfw為使加工正常進行，工人照管工作地(包括刀具調(diào)整、更換、潤滑機 床、清除切屑、收拾工具等)所消耗的時間，叫做工作點服務時間。一般 可按操作時間的a % (2% 7 %)來計算。(4) 休息與自然需要時間Tx工人在工作班內(nèi)為恢復

45、體力和滿足生理需要所消耗的時間，叫做休息與自然需要時間。它也按操作時間的B%2%)來計算。所有上述時間的總和稱為單件時間Tda + P Td=Tj+Tf+Tfw+Tx= (Tj+Tf)( 1+ 100(5) 準備終結時間Tzz加工一批零件時，開始和終了時所做的準備終結工作而消耗的時間，叫做準備終結時間。如熟悉工藝文件、領取毛坯、安裝刀具和夾具、調(diào)整機床以及歸還工藝裝備和送交成品等所消耗的時間。準備終結時間對一批零件只消耗一次。零件批量N越大，分攤到每個工件上的準備終結時間越小。所以成批生產(chǎn)時的單件時間定額為Td=( Tj+Tf)(1 +a + P100)+TZN5.3工時定額的計算工時定額是指

46、完成零件加工的就一個工序的時間定額TdTf Tb Tx Tz/N其中：Td是指單件時間定額Tj是指基本時間（機動時間），通過計算求得Tf是指輔助時間，一般?。?520）%Tj ； Tj與Tf和稱為作業(yè)時間Tb是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的（27）%估算Tx是指休息及生理需要時間，一般按作業(yè)時間（24）%估算Tz是準備與終結時間，大量生產(chǎn)時，準備與終結時間忽略不計N是指一批零件的個數(shù)具體計算略，詳見工序卡。第六章夾具設計本次設計為連接座鉆床專用夾具。以便在加工過程中提高工作效率保證加工質(zhì)量。本次夾具設計為加工7孔的加工設計專用夾具專用夾具的特點：針對性強、結構簡單、剛性好、容易操作、裝夾速

47、度快、以及生產(chǎn)效率高和定位精度高；但是設計和制造周期長；產(chǎn)品更新 換代時往往不能繼續(xù)使用，適應性差；費用高等特點。6.1定位基準的選擇由零件圖可知：7孔的軸線與左側面和后側面的尺寸要求要求，在對孔進行加工前，底平面進行了銑加工，后側面也是一直都不加工的側 面，因此，選后側面和做側面面為定位精基準（設計基準）來滿足孔加工的尺寸要求。由零件圖可以知道，圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們 選擇左側面和后側面為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔軸線和兩個側面 的尺寸要求。工件定位用底面和兩個側面來限制 5個自由度。6.2壓緊元件的選擇在此夾具中，只是為了防止工件在加工過程中的振動和轉(zhuǎn)動，因此采用壓

48、板壓緊工件即可。為降低勞動強度，提高生產(chǎn)率，壓板用液壓泵控 制。6.3切削力及夾緊力的計算該孔的設計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn) 基準重合” 原則；參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 F夾與切削力F之間的關系F夾二KF軸向力：F夾=KF (N)扭距：M 二 Cm doXFfYFKm 10 =333.54 10.51.9 0.23408 1.33 1011.93 Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)k = k1k2k3由資料 機床夾具設計手冊查表1-2-7可得：切削力公式：Ff =412D1.2f0.75Kp式(2.17)式中 D =10mm f

49、=0.3mm/r查表 1 -2-8得：心=(匹)0.6 二 0.95p 190即：Ff -1980.69(N)實際所需夾緊力：由參考文獻16機床夾具設計手冊 表1-2-11得：Wk =Ff K安全系數(shù)K可按下式計算，由式(2.5)有：K 二 K0QK2K3K4K5K6式中：K。心為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻16機床夾具設 計手冊表1-2-1可得：K =1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.0=2.25所以 WK =K Ff =1980.69 2.25 =4456.55( N)由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作 方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機構。取 K

50、 = 2.25，-擒=0.16，.L2 = 0.2螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式(2.9)有：W。=Q%g 曙 +Yztg© +®2)= 5830(N)式中參數(shù)由16機床夾具設計手冊可查得： 9.335.675"90:2 =9 50=1 36其中：L =140(mm) Q=80(N)由16機床夾具設計手冊表1-2-26得：原動力計算公式：由上述計算易得：W Wk因此采用該夾緊機構工作是可靠的。6.4誤差分析與計算該夾具以底面、側面為定位基準，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸 公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工 序所規(guī)定的工序公差?？着c左側面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由參考文獻15互換性與技術測量表1-25可知：取m (中等級)即：尺寸偏差為15 0.2、107 0.3由16機床夾具設計手冊可得：、定位誤差：定位尺寸公差厶=0.2mm ,在加工尺寸方向上的投 影