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JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 論 文 題目：連接座機(jī)械加工工藝規(guī)程及6×Ф7孔加工專 用夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 陳 明 學(xué) 號： 20105013 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 機(jī)制1004班 指導(dǎo)教師： 肖 懷 國 職 稱：副教授 二0一四 年 五 月 1 畢業(yè)論文 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用了所學(xué)的專業(yè)知識和技能。從分析、設(shè)計(jì)、編制工藝 卡片到加工，完成了連接座整個(gè)零件的工藝設(shè)計(jì)。在工藝設(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)解決 了定位基準(zhǔn)的選擇及其零件的精度、位置公差、粗糙度的要求，從而確保了零件 加工質(zhì)量。工藝設(shè)計(jì)的嚴(yán)格要求，培養(yǎng)我們踏實(shí)、認(rèn)真的職業(yè)精神，提高了我 們的專業(yè)技能。 關(guān)鍵詞：連接座 工藝規(guī)程 夾具 Abstract Professional knowledge and technology we have learned was applied by the numbers in this graduation?design.?We have completed process design of the parts of the connecting seat from the analysis,?design, complete processing cared. In the design process especially solving processional knowledge skills of this graduation design system the card to?complete the?processing, process design of?the parts of the connecting, the connecting selection?and parts?positioning?benchmark?precious position tolerance,?the roughness of the requirement so as to ensure the?parts. The strict?requirements of process design training occupation spirit of our?steadfast,?earnest improve my?professional skills. Keywords: connecting seat fixture design process 目 錄 前 言 4 第一節(jié) 零件分析 5 第二節(jié) 毛坯的設(shè)計(jì) 7 2.1 毛坯的選擇 7 2.2毛坯尺寸和公差 8 2.2.1確定毛坯尺寸 8 2.2.2確定毛坯尺寸公差 9 2.3設(shè)計(jì)毛坯圖 9 第三節(jié) 機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 11 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 11 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 12 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 12 3.2.1加工經(jīng)濟(jì)精度 13 3.2.2選擇表面加工方法應(yīng)考慮的因素 16 3.3加工階段的劃分 17 3.4工序順序的安排 18 3.4.1工序順序安排的原則 18 3.4.2熱處理工序的安排 18 3.4.3輔助工序的安排 19 3.5制定加工工藝路線 20 第四節(jié) 工序設(shè)計(jì) 21 4.1選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 21 4.1.1車床用CA6140 21 4.2工藝裝備的選擇 22 4.2.1刀具的選擇 22 4..2.2夾具的選擇 22 4.2.3量具的選擇 23 4.3確定機(jī)械加工余量 23 4.4工序尺寸及公差的確定 28 第五節(jié) 基本時(shí)間的確定 29 5.1時(shí)間定額的定義 29 5.2時(shí)間定額的組成 29 第六節(jié) 夾具設(shè)計(jì) 30 6.1 定位基準(zhǔn)的選擇 31 6.2壓緊元件的選擇 31 6.3夾緊力的計(jì)算 31 6.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 31 參考文獻(xiàn) 34 致 謝 35 前 言 人類進(jìn)入21世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，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)，這些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，無論是國防建設(shè)，還是汽車、輪船、交通等都對機(jī)械產(chǎn)品的需求越來越大，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，對機(jī)床的種類、性能業(yè)都有了很高的要求。 機(jī)械工業(yè)是為國民經(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)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。經(jīng)過建國40多年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已成為我國工業(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。 制造過程的自動化發(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條件。目前，世界各國正致力于計(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)多級計(jì)算機(jī)控制的全盤自動化系統(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)自動化的有機(jī)地集成是工廠自動化的發(fā)展方向。 第一節(jié) 零件分析 連接座 題目所給的零件是連接座，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： ? ? 加工表面包括：左端面是Ф外圓、Ф100內(nèi)圓、倒角、鉆通孔Φ7、鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，Ф100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(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： 加工表面包括：右端面是Ф121的外圓，粗糙度為3.2、6.3；外徑為Φ50、內(nèi)徑為Ф的小凸臺，粗糙度為3.2，并帶有倒角；Φ32的小凹槽，粗糙度為25；鉆Φ17.5的中心孔，鉆Φ7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，Φ17.5、Φ40的孔或內(nèi)圓直接在車床上做鏜工就行了。 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 Ra6.3 IT8~IT10 粗車-半精車 Ф外圓 Ra6.3 IT8~IT10 粗車-半精車 Ф100內(nèi)圓 Ra25 IT11以下 粗鏜 倒角 無 IT11以下 粗車 左Φ7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 Ф121外圓 Ra3.2 IT8~IT10 粗車-半精車 小凸臺內(nèi)側(cè)Φ40 無 IT11以下 粗鏜 小凸臺端面 Ra25 IT11以下 粗鏜 Φ17.5中心孔 無 IT11以下 粗鏜 右Φ7通孔 無 IT11以下 鉆通孔 Φ32的小凹槽 Ra25 IT11以下 粗鏜 第二節(jié) 毛坯的設(shè)計(jì) 2.1 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 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)題目要求用鑄件，鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 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。 N=Qn(1+α%+β%) 式中 N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）； n—每臺產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺）； α%—備品率； β%—廢品率; 2.2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Ф142mm，高69mm。 （2）選擇鑄件公差等級 查手冊鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級為8~12級取為11級。 （3）求鑄件尺寸公差 公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 （4）求機(jī)械加工余量等級 查手冊鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料為HT200得機(jī)械加工余量等級E-G級選擇F級。 2.2.1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Ra≧1.6 。Ra﹤1.6 的表面，余量要適當(dāng)加大。 分析本零件，加工表面Ra≧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(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)力，鑄造后應(yīng)安排人工進(jìn)行時(shí)效處理。 2.2.2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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊 83 ±1.3 2.3設(shè)計(jì)毛坯圖 確定拔模斜度，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊查出拔模斜度為5度。 確定分型面 由于毛坯形狀左右對稱，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)移所以選前后對稱的中截面為分型面。 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，按照題目要求，在鑄件取出后要做時(shí)效處理。 下圖為該零件的毛坯圖: 第三節(jié) 機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 3.1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，加工工藝過程會出現(xiàn)問題，嚴(yán)重的還會造成零件大批報(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。 3.1.1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) 互為基準(zhǔn)原則 (5) 便于裝夾原則 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇原則 (1) 保證相互位置要求的原則 (2) 保證加工表面加工余量合理分配的原則 (3) 便于工件裝夾的原則 (4) 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則 3.2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(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、機(jī)械加工、熱處理和裝配等工藝過程。 3.2.1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)水平較低的工人在精度較差的設(shè)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(shí)，應(yīng)當(dāng)使得工件的加工要求與之相適應(yīng)。 加工方法 加工情況 加工經(jīng)濟(jì)精度（IT） 表面粗糙度 Ra/um 車 粗車 12～13 10～80 半精車 10～11 2.5～10 精車 7～8 1.25～5 金剛石車 5～6 0.02～1.25 銑 粗銑 12～13 10～80 半精銑 11～12 2.5～10 精銑 8～9 1.25～5 車槽 一次行程 11～12 10～20 二次行程 10～11 2.5～10 外磨 粗磨 8～9 1.25～10 半精磨 7～8 0.63～2.5 精磨 6～7 0.16～1.25 精密磨 5～6 0.08～0.32 鏡面磨 5 0.008～0.08 拋光 0.008～1.25 研磨 粗研 5～6 0.16～0.63 精研 5 0.04～0.32 精密研 5 0.008～0.08 超精加工 精 5 0.08～0.32 精密 5 0.01～0.16 砂帶磨 精磨 5～6 0.02～0.16 精密磨 5 0.01～0.04 滾壓 6～7 0.16～1.25 上表為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 加工情況 加工經(jīng)濟(jì)精度（IT） 表面粗糙度 Ra/um 鉆 Ф15mm以下 11～13 5～80 Ф15mm以上 10～12 20～80 擴(kuò) 粗?jǐn)U 12～13 5～20 一次擴(kuò)孔 11～13 10～40 精擴(kuò) 9～11 1.25～10 鉸 半精鉸 8～9 1.25～10 精鉸 6～7 0.32～5 手鉸 5 0.08～1.25 拉 粗拉 9～10 1.25～5 一次拉孔 10～11 0.32～2.5 精拉 7～9 0.16～0.63 推 半精推 6～8 0.32～1.25 精推 6 0.08～0.32 鏜 粗鏜 12～13 5～20 半精鏜 10～11 2.5～10 精鏜 7～9 0.63～5 金剛鏜 5～7 0.16～1.25 內(nèi)磨 粗磨 9～11 1.25～10 半精磨 9～10 0.32～1.25 精磨 7～8 0.08～0.63 精密磨 6～7 0.04～0.16 衍 粗衍 5～6 0.16～1.25 精衍 5 0.04～0.32 研磨 粗研 5～6 0.16～0.63 精研 5 0.04～0.32 精密研 5 0.008～0.08 擠 滾珠、滾柱擴(kuò)孔器、擠壓頭 6～8 0.01～1.25 上表為孔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 加工情況 加工經(jīng)濟(jì)精度（IT） 表面粗糙度 Ra/um 周銑 粗銑 11～13 5～20 半精銑 8～11 2.5～10 精銑 6～8 0.63～5 端銑 粗銑 11～13 5～20 半精銑 8～11 2.5～10 精銑 6～8 0.63～5 車 半精車 8～11 2.5～10 精車 6～8 1.25～5 細(xì)車（金剛石車） 6 0.02～1.25 刨 粗刨 11～13 5～20 半精刨 8～11 2.5～10 精刨 6～8 0.63～5 寬刀精刨 6 0.16～1.25 插 2.5～20 拉 粗拉 10～11 5～20 精拉 6～9 0.32～2.5 平磨 粗磨 8～10 1.25～10 半精磨 8～9 0.63～2.5 精磨 6～8 0.16～1.25 精密磨 6 0.04～0.32 刮 25×25 內(nèi)點(diǎn)數(shù) 8～10 10～13 13～16 16～20 20～25 0.63～1.25 0.32～0.63 0.16～0.32 0.08～0.16 0.04～0.08 研磨 粗研 6 0.16～0.63 精研 5 0.04～0.32 精密研 5 0.008～0.08 砂帶磨 精磨 5～6 0.04～0.32 精密磨 5 0.01～0.04 滾壓 7～10 0.16～2.5 上表為平面各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度 3.2.2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。從上表可以看出，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 3.3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，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(yīng)當(dāng)將整個(gè)工藝過程劃分成粗加工、半精加工、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： ① 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為，粗糙度為。 ② 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為。表面粗糙度為。 ③ 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,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，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為，表面粗糙度為。 ④ 光整加工階段 對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,表面粗糙度為。 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 3.4.1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，對整個(gè)工藝過程影響較小的輔助表面。 （4）“先粗后精”原則 3.4.2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)，對零件的加工質(zhì)量和材料的使用性能影響很大。 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(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。 時(shí)效 毛坯制造和切削加工都會在工件內(nèi)留下殘余應(yīng)力，這些殘余應(yīng)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(shí)效處理。 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。 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。 3.4.3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)會留下毛刺，他將影裝配的質(zhì)量甚至機(jī)器的性能。 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。 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 工序00 備料 工序05 時(shí)效處理 工序10 粗車右端面至74 粗車外圓至Ф125 鉆通孔Ф16 粗鏜內(nèi)孔至Ф39 粗車小凸臺斷面至24 工序15 粗車左端面至71 粗車左外圓至Ф128 粗車內(nèi)孔Ф98 工序20 半精車端面至70 半精車右端外圓至Ф121.4 半精鏜內(nèi)孔至Ф39.6 半精鏜內(nèi)孔至Ф32 半精鏜內(nèi)孔Ф17.5 半精車小凸臺端面至16 工序25 半精車右端面至69 半精車外圓Ф125.4 半精鏜內(nèi)孔Ф199.6 工序30 鉆通孔 工序35 鉆孔 攻螺紋 工序40 去毛刺 工序45 磨內(nèi)孔至Ф40 磨外圓至Ф121 工序50 磨內(nèi)孔Ф100 磨外圓至Ф125 工序55 檢驗(yàn) 第四節(jié) 工序設(shè)計(jì) 4.1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， 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)。 下面是這兩臺機(jī)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(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)剛度與傳動剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強(qiáng)力高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。 4.1.2鉆床用Z5125A參數(shù)如下表： 產(chǎn)品說明： 型號 Z5125A 最大鉆孔直徑 25mm 主軸最大進(jìn)給抗力 9000N 主軸最大扭距 160N·m 主電機(jī)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(jìn)給量 9(級) 主軸行程 200mm 主軸箱行程(手動) 200mm 工作臺行程 310mm 工作臺尺寸 400×550mm 外型尺寸/包裝尺寸 980×807×2302mm/2400×1030×1360mm 機(jī)床凈重/毛重 950/1300kg 4.2工藝裝備的選擇 4.2.1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。 4..2.2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。 4.2.3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)量具和量儀等．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 4.3確定機(jī)械加工余量 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面工序余量之和，即 式中：——加工總余量； ——第i道工序的工序余量 n——該表面的加工工序數(shù)。 加工余量的確定有三種方法分別是：計(jì)算法、查表法、經(jīng)驗(yàn)法 工序10 工步1 粗車右端面至74 由毛坯尺寸77知，加工余量為3mm 查文獻(xiàn)f=0.45mm/r ap=0.9mm n=1000V/πd=1000×125/3.14×128=311r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取320r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×125×320/1000=125.6m/min 工時(shí)t=1.1min 工步2 粗車外圓 查文獻(xiàn)f=0.45mm/r ap=0.9mm n=1000V/πd=1000×125/3.14×128=311r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取320r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×125×320/1000=125.6m/min 工時(shí)t=1.1min 工步3 鉆通孔 查文獻(xiàn)f=0.4mm/r ap=3.5mm n=1000V/πd=1000 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取1120r/min 工時(shí)t=1.2min 工步4 粗鏜內(nèi)孔 查文獻(xiàn)f=0.3mm/r ap=0.9mm n=1000V/πd=510 取500r/min 工時(shí)t=1.4min 工步5粗車小凸臺 查文獻(xiàn)f=0.45mm/r ap=0.9mm n=1000V/πd=1000×125/3.14×128=311r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取320r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×125×320/1000=125.6m/min 工時(shí)t=1.1min 工序10 工步1 粗車左端面 查文獻(xiàn)f=0.45mm/r ap=0.9mm n=1000V/πd=1000×125/3.14×128=311r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取320r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×125×320/1000=125.6m/min 工時(shí)t=1.1min 工步2 粗車外圓 查文獻(xiàn)f=0.45mm/r ap=0.9mm n=1000V/πd=1000×125/3.14×128=311r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取320r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×125×320/1000=125.6m/min 工時(shí)t=1.1min 工步3 粗車內(nèi)孔 查文獻(xiàn)f=0.4mm/r ap=3.5mm n=1000V/πd=510 取500r/min 工序15 工步1 半精車端面 查文獻(xiàn)f=0.25mm/r ap=0.6mm n=1000V/πd=1000×462/3.14×128=998r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取900r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×128×900/1000=361m/min 工時(shí)t=1.3min 工步2 半精車外圓 查文獻(xiàn)f=0.25mm/r ap=0.6mm n=1000V/πd=1000×462/3.14×128=998r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取900r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×128×900/1000=361m/min 查文獻(xiàn)f=0.3mm/r ap=0.25mm n=1000V/πd=510 取500r/min 工步3 半精鏜 查文獻(xiàn)f=0.3mm/r ap=0.25mm n=1000V/πd=510 取500r/min 工時(shí)t=1.4min 工步4 半精鏜 查文獻(xiàn)f=0.3mm/r ap=0.25mm n=1000V/πd=510 取500r/min 工步5 半精鏜Ф17.5 查文獻(xiàn)f=0.3mm/r ap=0.25mm n=1000V/πd=510 取500r/min 工步6 半精車小凸臺 查文獻(xiàn)f=0.25mm/r ap=0.6mm n=1000V/πd=1000×462/3.14×128=998r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取900r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×128×900/1000=361m/min 工時(shí)t=1.3min 工序25 工步1 半精車端面 查文獻(xiàn)f=0.25mm/r ap=0.6mm n=1000V/πd=1000×462/3.14×128=998r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取900r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×128×900/1000=361m/min 工時(shí)t=1.3min 工步2 半精車外圓 查文獻(xiàn)f=0.25mm/r ap=0.6mm n=1000V/πd=1000×462/3.14×128=998r/min 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取900r/min 實(shí)際切削速度V=πdn/1000=3.14×128×900/1000=361m/min 工時(shí)t=1.3min 工步3 半精鏜內(nèi)孔 查文獻(xiàn)f=0.3mm/r ap=0.25mm n=1000V/πd=510 取500r/min 工序30 鉆通孔 查文獻(xiàn)f=0.4mm/r ap=3.5mm n=1000V/πd=1000 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取1120r/min 工時(shí)t=1.2min 工序35 工步1 鉆通孔Ф6×7 鉆通孔 查文獻(xiàn)f=0.4mm/r ap=3.5mm n=1000V/πd=1000 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取1120r/min 工時(shí)t=1.2min 工步2鉆孔4×Ф4.134 深12 查文獻(xiàn)f=0.4mm/r ap=3.5mm n=1000V/πd=1000 根據(jù)CA6140機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速選擇 取1120r/min 工時(shí)t=1.2min 工步3工螺紋M5 主軸轉(zhuǎn)速195r/min V=4.9m/min f=1.25mm/r 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(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．是十分必要的。 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圖上，作為加工和檢驗(yàn)的依據(jù)。 對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，直至毛坯為止，即可確定各工序尺寸及公差。 第五節(jié) 基本時(shí)間的確定 5.1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)。 5.2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)行的各種輔助動作所消耗的時(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％(2％—7％)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β％(2％)來計(jì)算。 所有上述時(shí)間的總和稱為單件時(shí)間Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=（Tj+Tf）（1+） (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+）+ 5.3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 其中：是指單件時(shí)間定額 是指基本時(shí)間（機(jī)動時(shí)間），通過計(jì)算求得 是指輔助時(shí)間，一般?。?5~20）%；與和稱為作業(yè)時(shí)間 是指布置工作時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的（2~7）%估算 是指休息及生理需要時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間（2~4）%估算 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) N是指一批零件的個(gè)數(shù) 具體計(jì)算略，詳見工序卡。 第六節(jié) 夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)為連接座鉆孔專用夾具。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6×Φ7孔的加工設(shè)計(jì)專用夾具。 6.1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：加工Φ7孔之前，另一端面已經(jīng)完成半精加工，孔已經(jīng)完成加工，可以作為定位基準(zhǔn)面，選擇另一端面作為面基準(zhǔn)，用軸通過孔作為基準(zhǔn)，鉆模板作為另一基準(zhǔn)，能實(shí)現(xiàn)連接座的完全定位，保證加工質(zhì)量，具體見裝配圖。 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，因此采用壓板壓緊工件即可。為降低勞動強(qiáng)度、制造成本采用M16螺母對鉆模板的夾緊來對工件進(jìn)行定位。 6.3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；　且夾具的夾緊力與鉆屑力方向相同，夾緊力過大會使工件變形，夾緊力過小會使工件在加工過程中移位，甚至?xí)l(fā)生事故，故夾緊力必須適當(dāng)。 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑為Ф7 加工材料為HT200 鉆孔時(shí)，鉆削力 公式中：d--------鉆頭直徑7mm f--------進(jìn)給量0.13 -------修正系數(shù) 6.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工連接座的Φ7孔。工件以底平面、側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在定位軸和鉆模板的作用上實(shí)現(xiàn)完全定位。通過螺母夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單、夾緊可靠，經(jīng)濟(jì)。弱點(diǎn)就是效率不高，適用小批量生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) [1] 王棟，李大蕾. 機(jī)械機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [2] 陳國定 吳立言 機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社 2007 [3] 劉光啟，趙海霞. 機(jī)械制造制圖手冊. 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，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)是根據(jù)技術(shù)參數(shù)及相關(guān)要求，對連接座的工藝規(guī)程及夾具的初步設(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、圖標(biāo)、文獻(xiàn)的機(jī)會，以及設(shè)計(jì)、計(jì)算、交合的系統(tǒng)化的演練。 在設(shè)計(jì)過程中，我要感謝肖懷國老師對我畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)術(shù)指導(dǎo)，正是在老師的幫助下，設(shè)計(jì)才能更好的完成。 由于能力有限、時(shí)間有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。 33