機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-車床連接座零件的工藝規(guī)程及鉆Φ7孔夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 共 42 頁(yè) 目錄目錄 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 緒論 3 第一章 零件的分析 5 1.1 零件的形狀 5 1.2 零件的工藝分析 7 第二章 毛坯設(shè)計(jì) 9 2.1 毛坯的選擇 9 2.2 毛坯尺寸和公差 10 2.2.1 確定毛坯尺寸 .10 2.2.2 確定毛坯尺寸公差 .10 2.3 設(shè)計(jì)毛坯圖 11 第三章 機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 13 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 13 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 .13 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 .14 3.2 表面加工方法的選擇 14 3.2.1 加工經(jīng)濟(jì)精度 .14 3.2.2 選擇表面加工方

2、法應(yīng)考慮的因素 .17 3.3 加工階段的劃分 17 3.4 工序順序的安排 19 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 共 42 頁(yè) 3.4.1 工序順序安排的原則 .19 3.4.3 輔助工序的安排 .20 3.5 制定加工工藝路線 21 3.5.1 擬定比較兩種工藝路線 .21 3.5.2 擬定工藝過程 .24 第四章 工序設(shè)計(jì) 26 4.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 26 4.1.1 車床用 CA6140 26 4.2 工藝裝備的選擇 27 4.2.1 刀具的選擇 .27 42.2 夾具的選擇 .28 4.2.3 量具的選擇 .28 4.3 確定機(jī)械加工余量 28 4.3.

3、1 確定加工余量的方法 .28 4.3.2 影響加工余量的因素 .29 4.3.3 確定加工余量 .29 4.4 工序尺寸及公差的確定 30 4.4 切削用量的選擇 31 第五章 基本時(shí)間的確定 33 5.1 時(shí)間定額的定義 33 5.2 時(shí)間定額的組成 33 5.3 工時(shí)定額的計(jì)算 34 第六章 夾具設(shè)計(jì) 35 6.1 定位基準(zhǔn)的選擇 .35 6.2 壓緊元件的選擇 35 6.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 35 6.4 誤差分析與計(jì)算 37 6.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 38 結(jié)論 39 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè) 共 42 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 40 致謝 41 附：連接座機(jī)械加工工

4、藝過程卡、工序卡 緒論緒論 進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著科學(xué)技本的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的制造技術(shù)已進(jìn)入現(xiàn) 代制造技術(shù)的新階段。機(jī)械制造工藝學(xué)則是現(xiàn)代制造技術(shù)的主要基礎(chǔ)近年 來隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，無論是國(guó)防建設(shè)，還是汽車、輪船、交通等都對(duì) 機(jī)械產(chǎn)品的需求越來越大，因此，極大的推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。然而 機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展離不開加工機(jī)械機(jī)床。為了滿足生產(chǎn)的需要，對(duì)機(jī) 床的種類、性能業(yè)都有了很高的要求。同時(shí)，為了使機(jī)械產(chǎn)品由原材料在 機(jī)床上經(jīng)過加工變?yōu)闄C(jī)械成品這就需要相應(yīng)的機(jī)床夾具及合理的機(jī)械加工 工藝。先進(jìn)的機(jī)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(guān)鍵。因此，設(shè)計(jì)高效能的機(jī)床夾具和制定經(jīng)濟(jì)合理

5、的工藝方案對(duì)提高 制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有著很大的幫助。所以，我們有必要研究他，而且應(yīng)該 仔細(xì)研究他。 機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容比較多，他集專業(yè)課、基礎(chǔ)課 知識(shí)于一體，是在學(xué)習(xí)完機(jī)械制造工藝學(xué)（含機(jī)床夾具）、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、 機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、工程力學(xué)等全部專業(yè)課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我 們所有課程的一次綜合性的復(fù)習(xí)，業(yè)師理論聯(lián)系實(shí)際的練習(xí)，為今后走上 工作崗位打下臺(tái)階，因此我們必須以嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真務(wù)實(shí)的態(tài)度對(duì)待這次設(shè)計(jì)， 把設(shè)計(jì)做好。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 共 42 頁(yè) 機(jī)械工業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。 機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個(gè)國(guó)家

6、科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo) 志。經(jīng)過建國(guó) 40 多年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已成為我國(guó)工業(yè)中產(chǎn)品門類比較 齊全，具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。為了達(dá)到產(chǎn)品的要 求，必須研究和控制機(jī)械產(chǎn)品的制造過程，研究和解決工藝技術(shù)問題的方 法和措施。 機(jī)械制造工藝學(xué)的研究范疇是零件的機(jī)械加工和裝配的工藝過程。很 長(zhǎng)時(shí)間以來機(jī)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(xué)技術(shù)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(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)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(yīng)運(yùn)而生，而且其加 工的精度等級(jí)還在不斷的提高。 刀

7、具材料的革新和新刀具材料的開發(fā)，優(yōu)良的機(jī)床靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性和 高轉(zhuǎn)速，使告訴切削和高速磨削成為可能，從而縮短了機(jī)動(dòng)切削時(shí)間，充 分發(fā)揮了傳統(tǒng)加工方法的技術(shù)潛力，使勞動(dòng)生產(chǎn)率得到顯著提高。 制造過程的自動(dòng)化發(fā)展是機(jī)械制造業(yè)中最新技術(shù)進(jìn)步的又一個(gè)重要方 面。隨著數(shù)控加工的應(yīng)用和推廣，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助 制造(CAM)逐步進(jìn)入實(shí)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(shí)也可靠的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量 和從根本上改善了勞動(dòng)條件。目前，世界各國(guó)正致力于計(jì)算機(jī)集成制造系 統(tǒng)(CIMS)的研究和開發(fā)。這種計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是由一個(gè)多級(jí)計(jì)算機(jī)控 制的全

8、盤自動(dòng)化系統(tǒng)。它通過一套軟件將設(shè)計(jì)、制造和管理綜合為一個(gè)整 體。它是工廠各個(gè)環(huán)節(jié)自動(dòng)化的有機(jī)地集成是工廠自動(dòng)化的發(fā)展方向。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 共 42 頁(yè) 第一章第一章 零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的形狀零件的形狀 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁(yè) 共 42 頁(yè) 零件的實(shí)際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件， 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè) 共 42 頁(yè) 1.21.2 零件的工藝分析零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為 HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度， 耐磨性，耐熱性及減

9、振性，適用于承受較大應(yīng)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，1250-0.025外圓，100內(nèi) + 0.026 - 0 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的內(nèi)圓孔有 25 的粗糙度要求。其要求并不高，粗車 + 0.026 - 0 后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可 以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)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；121h7 的外圓，粗糙度 0 - 0.04 為 3.2、6

10、.3；外徑為 50、內(nèi)徑為 40的小凸臺(tái)，粗糙度為 + 0.016 - 0 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(dá)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。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 8 頁(yè) 共 42 頁(yè) 其具體過程如下表： 加工表面表面粗糙度公差/精度等級(jí)加工方法 左端面 Ra6.3 IT8IT10 粗車-半精車 1250-0.025外圓 Ra6.3IT8IT10 粗車-半精車 100內(nèi)圓 + 0.026 - 0 Ra25 IT11 以下粗鏜 倒角無IT11 以下粗車

11、 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 121h7 外圓 0 - 0.04 Ra3.2IT8IT10 粗車-半精車 小凸臺(tái)內(nèi)側(cè) 40無IT11 以下粗鏜 小凸臺(tái)端面 Ra25 IT11 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 Ra25 IT11 以下粗鏜 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 共 42 頁(yè) 第二章第二章 毛坯設(shè)計(jì)毛坯設(shè)計(jì) 2.12.1 毛坯的選擇毛坯的選擇 毛坯選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素： (1) 零件的材料及機(jī)械性能要求 零件材料的工藝特性和

12、力學(xué)性能大致決定了毛坯的種類。 (2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 (3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)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(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)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(jī)械中的應(yīng) 用。 毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)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(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太 大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鑄 件具有較高的

13、抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載 荷下的工作零件。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁(yè) 共 42 頁(yè) 該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性， 所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=3000 件/年，n=1 件/臺(tái)；結(jié)合 生產(chǎn)實(shí)際，備品率 和 廢品率 分別取 10%和 1%代入公式得該工 件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+)=3330 件/年 2.22.2 毛坯尺寸和公差毛坯尺寸和公差 （1）求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓的尺寸，最大直徑 142mm，高 69mm。 （2）選擇鑄件公差等級(jí) 查手冊(cè)鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級(jí)為 8

14、12 級(jí)取為 11 級(jí)。 （3）求鑄件尺寸公差 公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 （4）求機(jī)械加工余量等級(jí) 查手冊(cè)鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料為 HT200 得機(jī)械加工余量等級(jí) E-G 級(jí)選擇 F 級(jí)。 2.2.12.2.1 確定毛坯尺寸確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度 Ra1.6 。Ra1.6 的表面，余量要適當(dāng)加大。 分析本零件，加工表面 Ra1.6 ，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(shí)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(yīng)

15、力，鑄造后應(yīng) 安排人工進(jìn)行時(shí)效處理。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 共 42 頁(yè) 2.2.22.2.2 確定毛坯尺寸公差確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)查手冊(cè)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 1421.3 831.3 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 2.32.3 設(shè)計(jì)毛坯圖設(shè)計(jì)毛坯圖 （1） 確定拔模斜度 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查出拔模斜度為 5 度。 （2） 確定分型面 由于毛坯形狀前后對(duì)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(cuò)移所以選前后對(duì) 稱的中截面為分型面。 （3） 毛坯的

16、熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件 取出后要做時(shí)效處理。 下圖為該零件的毛坯圖: 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁(yè) 共 42 頁(yè) 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 共 42 頁(yè) 第三章第三章 機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 3.13.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基準(zhǔn)面的選擇正確與 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(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)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(zhǔn)，這種表面稱為粗基 準(zhǔn)。用加工過的表面作為定位基

17、準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。另外，為滿足工藝需要而 在工件上專門設(shè)置或加工出的定位面，稱為輔助基準(zhǔn)，如軸加工時(shí)用的中 心孔、活塞加工時(shí)用的止口等。 定位基準(zhǔn)的選擇原則：應(yīng)先精基準(zhǔn)，再粗基準(zhǔn)。 3.1.13.1.1 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基 準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度 能可靠的得以保證。 精基推選擇應(yīng)保證相互位置精度和裝夾準(zhǔn)確方便、一般應(yīng)遵循如下原則。 精基準(zhǔn)的選擇原則： (1) 基準(zhǔn)重合原則 (2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 (3) 自為基準(zhǔn)原則 (4) 互

18、為基準(zhǔn)原則 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁(yè) 共 42 頁(yè) (5) 便于裝夾原則 3.1.23.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇原則 (1) 選擇重要表面為粗基準(zhǔn) (2) 選擇不加工表面為粗基準(zhǔn) (3) 選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn) (4) 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn) (5) 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次 3.23.2 表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇 零件機(jī)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(shí)，出首先要考慮定位基準(zhǔn)的選擇外， 還應(yīng)當(dāng)考慮各表面加工方法的選擇，工序集中于分散的程度，加工階段的

19、 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(duì)象的形狀(鑄造、鍛造等)、 尺寸(機(jī)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(jī) 械加工、熱處理和裝配等工藝過程。 3.2.13.2.1 加工經(jīng)濟(jì)精度加工經(jīng)濟(jì)精度 各種加工方法（如車、銑、刨、磨、鉆等）所能達(dá)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(shù)水平高的熟 練工人在精密完好的設(shè)備上仔細(xì)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(shù)水平較低的工人

20、在精度較差的設(shè)備上快速操作，雖然成本降低，但 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 15 頁(yè) 共 42 頁(yè) 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(shí)， 應(yīng)當(dāng)使得工件的加工要求與之相適應(yīng)。 表表 3-13-1 外圓加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度外圓加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度 加工方法加工性質(zhì)加工經(jīng)濟(jì)精度 （IT） 表面粗糙度 Ra/m 車粗車 半精車 精車 金剛石車 1312 1110 87 65 8010 102.5 51.25 1.250.02 外磨粗磨 半精磨 精磨 精密磨 鏡面磨 98 87 76 65 5 101.25 2.50.63

21、 1.250.16 0.320.08 0.080.008 研磨粗研 精研 65 5 0.630.16 0.320.04 超精加工精 精密 5 5 0.320.08 0.160.01 砂帶磨精磨 精密磨 65 5 0.160.02 0.040.01 滾壓 761.250.16 表表 3-2 孔加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度孔加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度 加工方法加工性質(zhì)加工經(jīng)濟(jì)精度 （IT） 表面粗糙度 Ra/m 鉆實(shí)心材料1211202.5 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè) 共 42 頁(yè) 擴(kuò)粗?jǐn)U 鑄或沖孔后一次 擴(kuò) 精擴(kuò) 12 1211 10 2010 102.5 鉸半精鉸

22、 精鉸 細(xì)鉸 1110 98 76 105 51.25 1.250.32 拉粗拉 精拉 1110 97 52.5 2.50.63 鏜粗鏜 半精鏜 精鏜 細(xì)鏜 12 11 108 76 2010 105 51.25 1.250.32 內(nèi)磨粗磨 精磨 9 87 101.25 1.250.32 研粗研 精研 65 5 1.250.32 0.320.01 滾壓870.630.16 表表 3-3 平面加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度平面加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度 加工方法加工性質(zhì)加工經(jīng)濟(jì)精度 （IT） 表面粗糙度 Ra/m 周銑粗銑 精銑 1211 10 205 51.25 端銑粗銑 精銑 1

23、211 109 205 50.63 車半精車 精車 1110 9 105 102.5 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 共 42 頁(yè) 細(xì)車（金剛石車）871.250.63 刨粗刨 精刨 寬刀精刨 1211 109 97 2010 102.5 1.250.32 平磨粗磨 半精磨 精磨 精密磨 9 87 7 6 52.5 2.51.25 0.630.16 0.160.016 刮研手工刮研1020 點(diǎn) /25mm*25mm 1.250.16 研磨粗研 精研 76 5 0.630.32 0.320.08 3.2.23.2.2 選擇表面加工方法應(yīng)考慮的因素選擇表面加工方法應(yīng)考慮的因素 選擇表面

24、加工方法時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)零件的加工要求，查表或根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 來確定哪些加工方法能達(dá)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(shí)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(yīng) d 具體的生產(chǎn)條件 3.33.3 加工階段的劃分加工階段的劃分 工件上每一個(gè)表面的加工，總是先粗后精。粗加工去掉大部分余量， 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 共 42 頁(yè) 要求生產(chǎn)率高；精加工保證工件的精度要求。對(duì)于加工精度要求較高的零 件，應(yīng)當(dāng)將整個(gè)工藝過程劃分成粗加工、半

25、精加工、精加工等幾個(gè)階段， 在各個(gè)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(diǎn)： a 有利于保證加工質(zhì)量 b 合理的使用設(shè)備 c 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 綜上所述，工藝過程應(yīng)當(dāng)盡量劃分成階段進(jìn)行。此外，粗精加工分開， 使機(jī)床臺(tái)數(shù)和工序數(shù)增加，當(dāng)生產(chǎn)批量較小時(shí)機(jī)床符合率低，不經(jīng)濟(jì)。所 以當(dāng)工件批量小，精度要求不太高、工件剛性較好時(shí)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(gè)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(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛 坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工

26、時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性 好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，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(yīng)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(jí)為，粗1211ITIT 糙度為。umRa10080 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(zhǔn) 備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為。表面粗糙109ITIT 度為。umRa25 . 1 10 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(dá)到圖紙要求.另外精加 工工序安排在最后,

27、可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè) 共 42 頁(yè) 加工精度精加工的加工精度一般為，表面粗糙度為76ITIT 。umRa25 . 1 10 光整加工階段 對(duì)某些要求特別高的需進(jìn)行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對(duì)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(jí)一般為 ,表面粗糙度為。65ITITumRa32 . 0 25 . 1 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。 3.43.4 工序順序的安排

28、工序順序的安排 3.4.13.4.1 工序順序安排的原則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(yīng)該是選作后續(xù)工序作為精基準(zhǔn)的 面，然后在以該基準(zhǔn)面定位，加工其他表面。 （2） “先面后孔”原則 當(dāng)零件上較大平面可以用來作為定位基準(zhǔn)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。 （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(zhǔn)面和工作表面；次要表面是指那些 要求較低，對(duì)整個(gè)工藝過程影響較小的輔助表面。 （4） “先粗后精”原則

29、3.4.23.4.2 熱處理工序的安排熱處理工序的安排 熱處理工序在工藝路線中安排的是否恰當(dāng)，對(duì)零件的加工質(zhì)量和 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 共 42 頁(yè) 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(xì)化晶粒，改善金屬的可切削性 能。對(duì)高碳鋼零件采用退火降低其硬度，對(duì)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(shí)能消除毛坯制造中的應(yīng) 力。退火與正火一般安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行。 （2） 時(shí)效 毛坯制造和切削加工都會(huì)在工件內(nèi)留下殘余應(yīng)力，這些殘余應(yīng)力將 會(huì)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(shí)效處理。

30、 （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(xué)性能。但之后會(huì)產(chǎn)生變形，所 以調(diào)質(zhì)處理一般安排在機(jī)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(jìn)行。 （4） 滲碳淬火和滲氮 低碳鋼零件有時(shí)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(jìn)行，但滲碳表面預(yù)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。 3.4.33.4.3 輔助工序的安排輔助工序的安排 （1）檢驗(yàn)工序 為了確保零件的加工質(zhì)量，在工藝過程中必須合

31、理的安排檢驗(yàn)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(shí)會(huì)留下毛刺，他將影裝配的 質(zhì)量甚至機(jī)器的性能。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁(yè) 共 42 頁(yè) 工件在進(jìn)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(rèn)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。 3.53.5 制定加工工藝路線制定加工工藝路線 3.5.13.5.1 擬定比較兩種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 121 3. 車右臺(tái)階面 4. 車外圓 130 5.

32、 車端面 6. 粗鏜 40 工序二： 1. 粗車大端面 2. 粗鏜 100H7 3. 車臺(tái)階面 4. 車外圓 125 工序三： 1. 半精鏜 40 2. 半精車外圓 121 3. 半精車右臺(tái)階面 4. 半精車外圓 130 5. 半精車端面 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè) 共 42 頁(yè) 6. 半精車右端面 工序四： 1. 半精車大端面 2. 半精車 100H7 3. 半精車右臺(tái)階面 4. 半精車外圓 125 工序五： 1. 精車右端面 2. 精車外圓 121 3. 精鏜 40 4. 精車外圓 130 5. 精車端面 6. 精車右臺(tái)階面 工序六 1. 精車大端面 2. 精車 100H7

33、 3. 精車右臺(tái)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 10 2. 擴(kuò)鉆到 16 3. 擴(kuò)孔到 17.4 工序十一 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) 共 42 頁(yè) 精鏜孔至 17.5 工序十二 在 6 個(gè)工位上鉆孔 7 工序十三 1. 在 4 個(gè)工位上鉆孔 4.5 2. 攻螺紋 4M5 （2）工藝路線二： 工序一 1. 粗車右端面至 78 2. 粗車外圓 1255 3. 鉆通孔 16 4. 粗鏜內(nèi)孔 3429 5. 粗車小凸臺(tái)端面至 20 工序二 1. 粗車右端面至 71 2. 粗車外圓 1289

34、3. 粗車內(nèi)孔 986.8 工序三 1. 半精車端面保 70 2. 半精車外圓 121.45 3. 法精鏜內(nèi)孔 39.627 4. 半精鏜內(nèi)孔 3228 5. 半精鏜內(nèi)孔保 17.5 6. 半精車小凸臺(tái)端面保 16 工序四 1. 半精車右端面到 69 2. 半精車外圓 125.4 長(zhǎng) 9 3. 半精鏜內(nèi)孔 199.6 長(zhǎng) 7 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 共 42 頁(yè) 工序五 1. 鉆通孔 37 2. 工序六 3. 鉆通孔 37 4. 鉆孔 44.134 深 12 5. 攻螺紋 4-M5 深 10 工序七 1. 磨內(nèi)孔保 405 2. 磨外圓保 125 工序八 1. 磨內(nèi)孔保 1

35、007 2. 磨外圓保 1259 （3）工藝路線比較： 上述兩個(gè)工藝路線， 第一條工藝路線做得比較精細(xì)，每一道工序都 安排的很到位，但是做起來很復(fù)雜；第二條工藝路線比較簡(jiǎn)潔明了，基本 上可以達(dá)到精度要求，但最后的磨工感覺有點(diǎn)多余。相比之下我們選擇第 二條工藝路線，然后對(duì)其進(jìn)行修改：去掉磨式。因?yàn)榱慵纫蟛桓撸?半精車就可以達(dá)到目的。 3.5.23.5.2 擬定工藝過程擬定工藝過程 工序號(hào)工序內(nèi)容簡(jiǎn)要說明 01 沙型鑄造 02 進(jìn)行人工時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力 03 涂漆防止生銹 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁(yè) 共 42 頁(yè) 04 粗車右端面至 78 粗車外圓 1255 鉆通孔 16

36、粗鏜內(nèi)孔 3429 粗車小凸臺(tái)端面至 20 05 粗車右端面至 71 粗車外圓 1289 粗車內(nèi)孔 986.8 06 半精車端面保 70 半精車外圓 121.45 法精鏜內(nèi)孔 39.627 半精鏜內(nèi)孔 3228 半精鏜內(nèi)孔保 17.5 半精車小凸臺(tái)端面保 16 07 半精車右端面到 69 半精車外圓 125.4 長(zhǎng) 9 半精鏜內(nèi)孔 199.6 長(zhǎng) 7 08 鉆通孔 37 鉆通孔 37 鉆孔 44.134 深 12 攻螺紋 4-M5 深 10 09 去毛刺鉗工 10 磨內(nèi)孔保 40 x5 磨外圓保 121x5 11 磨內(nèi)孔保 100 x7 磨外圓保 125x9 12 檢驗(yàn)，入庫(kù) 華北科技學(xué)院畢業(yè)

37、設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁(yè) 共 42 頁(yè) 第四章第四章 工序設(shè)計(jì)工序設(shè)計(jì) 4.14.1 選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專 用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水 生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)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(jī)床就可以達(dá)到加工要求。因此我們 選用最常用的機(jī)床：車床用 CA6140,鉆床用 Z5125A。機(jī)床選擇應(yīng)注意： (1)機(jī)床精度與工件精度相適應(yīng)； (2)機(jī)床規(guī)格與工件外形尺寸相適應(yīng)； (3)機(jī)床的生產(chǎn)率與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 下面

38、是這兩臺(tái)機(jī)床的具體資料。 4.1.14.1.1 車床用車床用 CA6140CA6140 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(jìn)行鉆孔和拉油槽等工作。 CA6140 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 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 80mm，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(dǎo)軌面經(jīng)中頻淬火，經(jīng)久耐 磨。 3.機(jī)床操作靈便集中，滑板設(shè)有快移機(jī)構(gòu)。采用單手柄形象化操作， 宜人性好。 4.機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度與傳動(dòng)剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強(qiáng) 力

39、高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。 4.1.2 鉆床用 Z5125A 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁(yè) 共 42 頁(yè) 產(chǎn)品說明： 型號(hào) Z5125A 最大鉆孔直徑 25mm 主軸最大進(jìn)給抗力 9000N 主軸最大扭距 160Nm 主電機(jī)功率 2.2kw 主鉆孔錐度 3 主軸轉(zhuǎn)速9(級(jí))50-2000r 主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量9(級(jí)) 主軸行程 200mm 主軸箱行程(手動(dòng)) 200mm 工作臺(tái)行程 310mm 工作臺(tái)尺寸 400550mm 外型尺寸/包裝尺寸 9808072302mm/240010301360mm 機(jī)床凈重/毛重 950/1300kg 4.24.2 工藝裝備的選擇工藝裝備

40、的選擇 4.2.14.2.1 刀具的選擇刀具的選擇 優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。必要時(shí)可采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和 多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)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(kuò)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。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁(yè) 共 42 頁(yè) 42.242.2 夾具的選擇夾具的選擇 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(yīng)采用 高效專用夾具。 根據(jù)每個(gè)工序的不同要求分別選用通用家具三爪自定心卡盤和專用 夾具。 4.2.34.2.

41、3 量具的選擇量具的選擇 單件小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量規(guī) 和高效的專用檢驗(yàn)量具和量?jī)x等量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。 根據(jù)零件特點(diǎn)，選用內(nèi)徑千分尺、外徑千分尺、游標(biāo)卡尺、角度尺、 塞規(guī)、螺紋塞規(guī)等。 4.34.3 確定機(jī)械加工余量確定機(jī)械加工余量 4.3.14.3.1 確定加工余量的方法確定加工余量的方法 (1)查表法 此法是以生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究所積累的關(guān)于加工余量的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行 修訂來確定加工余量的，生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。 (2)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 本法是根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)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(yàn)估計(jì)的數(shù)值總是偏大。此法常用于單件小批生產(chǎn)中。

42、(3)分析計(jì)算法 卒法是根據(jù)上述加上余量公式和一定的實(shí)驗(yàn)資料，對(duì)影響加工條量 的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析，并計(jì)算確定加工余量。這種方法比較合理，但必須 點(diǎn)比較全面和可靠的實(shí)驗(yàn)資料。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 29 頁(yè) 共 42 頁(yè) 4.3.24.3.2 影響加工余量的因素影響加工余量的因素 (1)上工序表面粗糙度 H1a 和缺陷層 H2a。 本工序必須把上工序留下的表面粗糙度 H1a 全部切除，還應(yīng)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(yīng)將 Ta 計(jì)

43、入 本工序的加工余景之中。 （3)上工序的形位誤差 a a 是指不由尺寸 Ta 所控制的形位誤差，此時(shí)，加工余量中需包 括上工序的形位誤差 a。 (4)本工序加工時(shí)的裝夾誤差 b 裝夾誤差包括定位誤差和夾緊誤差，這些誤差會(huì)使工件在加工時(shí)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。 4.3.34.3.3 確定加工余量確定加工余量 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€(gè)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(shè)計(jì)尺寸之差。顯然，某個(gè)表面加工總余量為該表

44、面 工序余量之和，即 1 n i ZZi 式中：加工總余量；Z 第 i 道工序的工序余量Zi n該表面的加工工序數(shù)。 由于工序尺寸有公差，故實(shí)際切除的余量是變化的。因此加工余量 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 30 頁(yè) 共 42 頁(yè) 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(guān)。在加工外表面時(shí)， Zbmin=amin-bmin Zbmax=amax-bmax Tzb=Zbmax-Zbmin= Ta =Tb 式中： Zbmin，Zbmax 分別為最小、最大工序余量； amin，amax分別為上

45、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(shí)， Zbmin=bmin-amax Zbmax=bmax-amin Tzb=Zbmax-Zbmin=Ta=Tb 根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜程度，取鑄件加工表面的 單邊余量為 7mm。 4.44.4 工序尺寸及公差的確定工序尺寸及公差的確定 由于工序尺寸是零件在加工時(shí)各工序應(yīng)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(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作。 工序尺寸的計(jì)算要根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸、巳確定的各工

46、序的加工 余量及定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換關(guān)系來進(jìn)行。工序尺寸公差則按各工序加工方法的 經(jīng)濟(jì)精度選定。工序尺寸及偏差標(biāo)注在各工序的工序簡(jiǎn)圖上，作為加工和 檢驗(yàn)的依據(jù)。 對(duì)于各工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)的表面的多次加工，其工序 尺寸的計(jì)算比較簡(jiǎn)單，此時(shí)只要根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸、各工序的加工 余量、各工序所能達(dá)到的精度，由最后一道工序開始依次向前推算，直至 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 31 頁(yè) 共 42 頁(yè) 毛坯為止，即可確定各工序尺寸及公差。 表表 4-14-1 主軸孔各工序的工序尺寸及其公差的計(jì)算實(shí)例主軸孔各工序的工序尺寸及其公差的計(jì)算實(shí)例 工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，或在加工過程中

47、工序基準(zhǔn) 多次轉(zhuǎn)換時(shí)，或工序尺寸尚需從待加工的表面標(biāo)注時(shí)，工序尺寸及公差的 計(jì)算比較復(fù)雜，需用工藝尺寸鏈來進(jìn)行分析計(jì)算。 4.44.4 切削用量的選擇切削用量的選擇 切削速度、進(jìn)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(shí)，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(jì)算公式： v=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(dòng)的距離，稱為進(jìn)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

48、了保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，零件加工應(yīng)分階段，中等精度的零件， 一般按粗車一精車的方案進(jìn)行。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 32 頁(yè) 共 42 頁(yè) 粗車的目的是盡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(duì)提高生產(chǎn)率最有利，其次適當(dāng)加大進(jìn)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(jìn)行粗車的切削用量推薦如下：切削深度 ap=0.81.5mm，進(jìn)給量 f=0.20.3mm/r，切削速度 v 取 3050m/min(切鋼)。 粗車鑄、鍛件毛坯時(shí)，因工件表面有硬皮，為保護(hù)刀尖，應(yīng)先車端 面或倒角，第一次切深應(yīng)大于硬皮厚

49、度。若工件夾持的長(zhǎng)度較短或表面 凸不平，切削用量則不宜過大。 粗車應(yīng)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 12.56.3m。 精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(yīng)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=3.20.8m,所以精車是以提高工件的加工質(zhì)量為主。切削用量應(yīng)選 用較小的切削深度 ap=0.10.3mm 和較小的進(jìn)給量 f=0.050.2mm/r， 切削速度可取大些。 精車的另一個(gè)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(diǎn)。 （1

50、）合理選用切削用量。選用較小的切削深度 ap 和進(jìn)給量 f,可減小殘 留面積，使 Ra 值減小。 （2）適當(dāng)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(dāng)加大前角 0，將刀刃磨得更為鋒利。 （4）用油后加機(jī)油打磨車刀的前、后刀面，使其 Ra 值達(dá)到 0.20.1m,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(jī)油；若用低速精車鑄鐵應(yīng)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(jì)算略，詳見工序卡。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 33 頁(yè) 共 42 頁(yè) 第五章第

51、五章 基本時(shí)間的確定基本時(shí)間的確定 5.15.1 時(shí)間定額的定義時(shí)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(shí) 間，叫時(shí)間定額。 合理的時(shí)間定額能促進(jìn)工人生產(chǎn)技能的提高，從而不斷提高生產(chǎn)率。 時(shí)間定額是生產(chǎn)計(jì)劃、成本核算的主要依據(jù)。對(duì)新建廠，它是計(jì)算設(shè)備 數(shù)量、工人數(shù)且、車間布置和生產(chǎn)組織的依據(jù)。 5.25.2 時(shí)間定額的組成時(shí)間定額的組成 (1)基本時(shí)間 Tj 直接改變工件尺寸、形狀、相對(duì)位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝 過程所消耗的時(shí)間叫做基本時(shí)間。對(duì)于機(jī)械加工，它還包括刀具切入、 切削加工和切出等時(shí)間。 (2)輔助時(shí)間 Tf 在一道工序中，為完成上藝過程所進(jìn)行的

52、各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí) 間它包括裝卸工件、外停機(jī)床、改變切削用量、測(cè)量工件等所消耗的時(shí) 間。 基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為操作時(shí)間。 (3)工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間 Tfw 為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地(包括刀具調(diào)整、更換、潤(rùn)滑機(jī) 床、清除切屑、收拾工具等)所消耗的時(shí)間，叫做工作點(diǎn)服務(wù)時(shí)間。一般 可按操作時(shí)間的 a(27)來計(jì)算。 (4)休息與自然需要時(shí)間 Tx 工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時(shí)間，叫做休 息與自然需要時(shí)間。 它也按操作時(shí)間的 (2)來計(jì)算。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 34 頁(yè) 共 42 頁(yè) 所有上述時(shí)間的總和稱為單件時(shí)間 Td Td=Tj+Tf+Tfw+T

53、x=（Tj+Tf） （1+） 100 (5)準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 Tzz 加工一批零件時(shí)，開始和終了時(shí)所做的準(zhǔn)備終結(jié)工作而消耗的 時(shí)間，叫做準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間。如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝刀具和夾 具、調(diào)整機(jī)床以及歸還工藝裝備和送交成品等所消耗的時(shí)間。準(zhǔn)備終結(jié) 時(shí)間對(duì)一批零件只消耗一次。零件批量 N 越大，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn) 備終結(jié)時(shí)間越小。所以成批生產(chǎn)時(shí)的單件時(shí)間定額為 Td=（Tj+Tf） （1+）+ 100 Tz N 5.35.3 工時(shí)定額的計(jì)算工時(shí)定額的計(jì)算 工時(shí)定額是指完成零件加工的就一個(gè)工序的時(shí)間定額 NTTTTTT zxbfjd / 其中：是指單件時(shí)間定額 d T 是指基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）

54、 ，通過計(jì)算求得 j T 是指輔助時(shí)間，一般?。?520）%；與和稱為作業(yè)時(shí) f T j T j T f T 間 是指布置工作時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的（27）%估算 b T 是指休息及生理需要時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間（24）%估算 x T 是準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間，大量生產(chǎn)時(shí)，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間忽略不計(jì) z T N 是指一批零件的個(gè)數(shù) 具體計(jì)算略，詳見工序卡。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 35 頁(yè) 共 42 頁(yè) 第六章第六章 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)為加工 7 孔的加工設(shè)計(jì)專用夾具。 專用夾具的特點(diǎn)：針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性

55、好、容易操作、裝夾速 度快、以及生產(chǎn)效率高和定位精度高；但是設(shè)計(jì)和制造周期長(zhǎng)；產(chǎn)品更新 換代時(shí)往往不能繼續(xù)使用，適應(yīng)性差；費(fèi)用高等特點(diǎn)。 6.16.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：7 孔的軸線與左側(cè)面和后側(cè)面的尺寸要求要求，在 對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了銑加工，后側(cè)面也是一直都不加工的側(cè)面， 因此，選后側(cè)面和做側(cè)面面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來滿足孔加工的尺 寸要求。 由零件圖可以知道，圖中對(duì)孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們 選擇左側(cè)面和后側(cè)面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔軸線和兩個(gè)側(cè)面 的尺寸要求。工件定位用底面和兩個(gè)側(cè)面來限制 5 個(gè)自由度。 6.26.2 壓緊元件的

56、選擇壓緊元件的選擇 在此夾具中，只是為了防止工件在加工過程中的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，因此采 用壓板壓緊工件即可。為降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，壓板用液壓泵控制。 6.36.3 切削力及夾緊力的計(jì)算切削力及夾緊力的計(jì)算 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合” 原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 36 頁(yè) 共 42 頁(yè) F 夾與切削力之間的關(guān)系 F 夾KF 軸向力：F 夾KF （N） 扭距： 93.111033 . 1 234 . 0 5 . 1054.33310 38 . 09 . 13 0 M YF XF M KfdC

57、M Nm 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 321 KKKK 由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表可得：721 切削力公式： 式 Pf KfDF 75 . 0 2 . 1 412 （2.17） 式中 mmD10rmmf/3 . 0 查表得： 82195 . 0 ) 190 ( 6 . 0 HB Kp 即：)(69.1980NFf 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 得： 1121KFW fK 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算，由式（2.5）有： 6543210 KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具 60 KK 設(shè)計(jì)手冊(cè)表 可得： 121 25 . 2

58、 0 . 10 . 13 . 12 . 10 . 12 . 12 . 1K 所以 )(55.445625 . 2 69.1980NFKW fK 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作 方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 取，25 . 2 K16 . 0 1 2 . 0 2 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有： 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 37 頁(yè) 共 42 頁(yè) )(5830 )( 21 0 N tgtg QL W z 式中參數(shù)由16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得： 33 . 9 675 . 5 z r 90 1 059 2 631 其中： )(140 mmL )(80

59、 NQ 由16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得：原動(dòng)力計(jì)算公式：2621 由上述計(jì)算易得： K WW 0 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 6.46.4 誤差分析與計(jì)算誤差分析與計(jì)算 該夾具以底面、側(cè)面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)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。 孔與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由參考文獻(xiàn) 15互換性與技術(shù)測(cè)量表可知：251 取（中等級(jí)）即 ：尺寸偏差為、m2 . 0153 . 0107 由16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得： 、定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，mm2 . 0 這里的方向與加工方向

60、一致。即：故mm WD 2 . 0 . 、夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均小。即： 0 jj 、磨損造成的加工誤差：通常不超過 Mj mm005 . 0 、夾具相對(duì)刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺 寸公差的五分之一取。即mm AD 06 . 0 誤差總和：mmmm wj 5 . 0265 . 0 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 定位精度分析 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 38 頁(yè) 共 42 頁(yè) 定位誤差主要由基準(zhǔn)不重合，基準(zhǔn)位置誤差引起。 DW=BC+JW 由于基準(zhǔn)重合，不考慮 BC JW=Td/2sin(/2) Td-工件外圓尺寸的公差 Td=0

61、.025 a-V 形塊的夾角 a=60 JW=0.025/2sin(30)=0.025 所以?shī)A具能滿足零件加工精度的要求。 6.56.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 本夾具用于在鉆床上加工連接座的 7 孔。工件以底平面、側(cè)面為定 位基準(zhǔn)，在支承釘和支承板上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用液壓控制壓板機(jī)構(gòu)夾緊 工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 39 頁(yè) 共 42 頁(yè) 結(jié)論結(jié)論 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè) 基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐 性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課

62、程一次深入的綜合 性總復(fù)習(xí)，和一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)四年生活 中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn) 一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、 查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用完美以前學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識(shí)，聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)過 程中所學(xué)習(xí)到的知識(shí)，獨(dú)立分析問題，解決問題；根據(jù)技術(shù)參數(shù)及相關(guān)要 求，對(duì)機(jī)床連接座的工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的初步設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)方案，達(dá) 到預(yù)期的目的；同時(shí)也是一次熟悉和查閱相關(guān)手冊(cè)、圖標(biāo)、文獻(xiàn)的機(jī)會(huì)， 以及設(shè)計(jì)、計(jì)算、交合的系統(tǒng)化的演練。 由于能力有限、時(shí)間有限

63、，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給 予指導(dǎo)。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 40 頁(yè) 共 42 頁(yè) 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 紀(jì)名剛，濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì). 第七版. 北京：高等教育出版社，2003 2 熊良山，嚴(yán)曉光，張福潤(rùn). 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 武漢：華中科技大學(xué)出版社, 2007 3 劉光啟，趙海霞. 機(jī)械制造制圖手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 4 楊家軍. 機(jī)械原理. 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2005 5 常明，童秉樞. 畫法幾何及機(jī)械制圖. 第三版. 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2004 6 孫訓(xùn)方，方孝淑，關(guān)來泰. 材料力學(xué). 第四版 北京：高等教育出版社，2005

64、7 周風(fēng)云，毛志遠(yuǎn). 工程材料及應(yīng)用. 第二版. 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2002 8 沈其文，傅水跟. 材料成型工藝基礎(chǔ). 第三版. 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2003 9 楊叔子. 機(jī)械加工工藝師手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 10 李益民. 機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 11 艾興，肖詩(shī)綱. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 12 葉玉駒. 機(jī)械制圖手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 13 孫麗媛. 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：冶金工業(yè)出版社，2005 14 王光斗，王春福. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 第三版. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2000 15 陳宏鈞，馬素敏. 金屬切屑速查速算手冊(cè). 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 41 頁(yè) 共 42 頁(yè) 致謝致謝 首先，我要感謝劉軍明老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中， 他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)上的意見。我萬分的感謝他們給我的寶貴的指導(dǎo)意 見和鼓勵(lì)。 同時(shí)，我深深的感謝那些在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)所給我?guī)椭耐瑢W(xué)們，在他們 的幫助下，我受益匪淺，得到了不少對(duì)我的論文有幫助的知識(shí)和想法。感 謝校方給予我這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完