課程設(shè)計--連接座加工工藝規(guī)程及3φ7孔夾具設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章零件的分析2</p><p>　　1.1零件的形狀2</p><p>　　1.2零件的工藝分析2</p><p>　　第2章毛坯設(shè)計4</p><p>　　2.1毛坯的選擇4</p><p&g

2、t;　　2.2毛坯尺寸和公差4</p><p>　　2.3設(shè)計毛坯圖5</p><p>　　第3章機械加工工藝過程設(shè)計6</p><p>　　3.1定位基準的選擇6</p><p>　　3.2表面加工方法的選擇7</p><p>　　3.3加工階段的劃分9</p><p>　　3.

3、4工序順序的安排10</p><p>　　3.5制定加工工藝路線11</p><p>　　第4章工序設(shè)計14</p><p>　　4.1選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床14</p><p>　　4.2工藝裝備的選擇15</p><p>　　4.3確定機械加工余量16</p><p>

4、;　　4.4工序尺寸及公差的確定17</p><p>　　4.5切削用量的選擇18</p><p>　　第5章基本時間的確定19</p><p>　　5.1時間定額的定義19</p><p>　　5.2時間定額的組成19</p><p>　　5.3工時定額的計算19</p><p>

5、;　　第6章夾具設(shè)計20</p><p>　　6.1 定位基準的選擇20</p><p>　　6.2壓緊元件的選擇20</p><p>　　6.3切削力及夾緊力的計算21</p><p>　　6.4誤差分析與計算22</p><p>　　6.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明23</p><p

6、>　　連接座加工工藝規(guī)程及3*Φ7孔夾具設(shè)計</p><p>　　摘要：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(shù)已進入現(xiàn)代制造技術(shù)的新階段。機械制造工藝學則是現(xiàn)代制造技術(shù)的主要基礎(chǔ)近年來隨著經(jīng)濟的飛速發(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。</p><p>　　本次設(shè)計的主要任務是連接座的機械加工工藝過程

7、分析及3*Φ7孔夾具設(shè)計。因此首先對連接座的作用及結(jié)構(gòu)進行全面分析，確定加工工藝路線，編制機械加工工藝過程卡，其次對加工工序的切削用量、時間定額做了詳盡的計算，編制各工序卡，并完成3*Φ7孔的夾具設(shè)計，對夾具精度校核，確保夾具的精度及安全工作。</p><p><b>　　零件的分析</b></p><p><b>　　零件的形狀</b><

8、/p><p>　　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(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。</p><p>　　1.2零件的工藝分析</p><p>　　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。</p><p>　　連接座共有

9、兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：</p><p>　　(1)．左端的加工表面：    這一組加工表面包括：左端面，Φ1250-0.025外圓，Φ100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，Φ100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

10、工序。</p><p>　　(2).右端面的加工表面：</p><p>　　這一組加工表面包括：右端面；Φ121h7的外圓，粗糙度為3.2、6.3；外徑</p><p>　　Φ50、內(nèi)徑為Φ40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到精度要求。其中，Φ17.5、Φ40的

11、孔或內(nèi)圓直接在車床上做鏜工就行了。</p><p><b>　　其具體過程如下表：</b></p><p><b>　　毛坯設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1毛坯的選擇</b></p><p>　　毛坯選擇時應考慮的因素：</p><p>

12、　　(1) 零件的材料及機械性能要求 </p><p>　　零件材料的工藝特性和力學性能大致決定了毛坯的種類。 </p><p>　　(2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸</p><p>　　(3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小</p><p>　　(4) 現(xiàn)有生產(chǎn)條件</p><p>　　(5) 充分利用新工藝、新材料</p&g

13、t;<p>　　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。</p><p>　　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，

14、這樣不僅浪費材料，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。</p><p>　　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(shè)計要求Q=3000件/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率α和 廢品率β分別取10%和1%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)</p><p>　　N=Qn(1+α

15、+β)=3330件/年</p><p>　　2.2毛坯尺寸和公差</p><p>　?。?）求最大輪廓尺寸 </p><p>　　根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑Ф142mm，高69mm。</p><p>　?。?）選擇鑄件公差等級</p><p>　　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8~

16、12級取為11級。</p><p>　?。?）求鑄件尺寸公差</p><p>　　公差帶相對于基本尺寸對稱分布。</p><p>　?。?）求機械加工余量等級</p><p>　　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。</p><p>　　2.2.1確定毛坯尺寸</p&

17、gt;<p>　　上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra≧1.6 。Ra﹤1.6 的表面，余量要適當加大。</p><p>　　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

18、進行時效處理。</p><p>　　2.2.2確定毛坯尺寸公差</p><p>　　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</p><p><b>　　2.3設(shè)計毛坯圖</b></p><p>　　確定拔模斜度 根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊查出拔模斜度

19、為5度。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　下圖為該零件的毛坯圖:</p><p>　　機械加工工藝過程

20、設(shè)計</p><p>　　3.1定位基準的選擇</p><p>　　基準面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要設(shè)計之一，基準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

21、專門設(shè)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。</p><p>　　定位基準的選擇原則：應先精基準，再粗基準。</p><p>　　3.1.1精基準的選擇</p><p>　　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(shè)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(shè)計基準不重合引起的基準不重

22、合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。</p><p>　　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。</p><p><b>　　精基準的選擇原則：</b></p><p>　　(1) 基準重合原則 </p><p>　　(2) 基準統(tǒng)一原則 </p><p&

23、gt;　　(3) 自為基準原則 </p><p>　　(4) 互為基準原則 </p><p>　　(5) 便于裝夾原則</p><p>　　3.1.2粗基準的選擇</p><p><b>　　粗基準選擇原則</b></p><p>　　(1) 選擇重要表面為粗基準 </p&

24、gt;<p>　　(2) 選擇不加工表面為粗基準 </p><p>　　(3) 選擇加工余量最小的表面為粗基準 </p><p>　　(4) 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準 </p><p>　　(5) 粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次</p><p>　　3.2表面加工方法的選擇</p>&l

25、t;p>　　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。</p><p>　　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

26、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。</p><p>　　3.2.1加工經(jīng)濟精度</p><p>　　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(shù)水平高的熟練工人在精密完好的設(shè)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(shù)

27、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，應當使得工件的加工要求與之相適應。</p><p>　　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</p><p>　　表3-2孔加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度</p><p>　　表3-3平面加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗

28、糙度</p><p>　　3.2.2選擇表面加工方法應考慮的因素</p><p>　　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。</p><p><b>　　a工件材料的性質(zhì)&

29、lt;/b></p><p><b>　　b工件的材料和尺寸</b></p><p>　　c選擇的加工方法要與生產(chǎn)類型相適應</p><p><b>　　d具體的生產(chǎn)條件</b></p><p>　　3.3加工階段的劃分</p><p>　　工件上每一個表面的加工，總是

30、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。</p><p>　　加工劃分階段有如下優(yōu)點：</p><p>　　a有利于保證加工質(zhì)量</p><p><b>　　b合理的使用設(shè)備</b></

31、p><p>　　c有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷</p><p>　　綜上所述，工藝過程應當盡量劃分成階段進行。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。</p><p>　　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：</p><p

32、><b>　?、?粗加工階段</b></p><p>　　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

33、糙度值大。一般粗加工的公差等級為，粗糙度為。</p><p><b>　?、?半精加工階段</b></p><p>　　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。表面粗糙度為。</p><p><b>　　③ 精加工階段</b></p><

34、p>　　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。</p><p>　　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，表面粗糙度為。</p><p><b>　?、?光整加工階段</b&g

35、t;</p><p>　　對某些要求特別高的需進行光整加工，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。</p><p>　　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。</p><p>　　3.4工序順序的安排</p>

36、;<p>　　3.4.1工序順序安排的原則</p><p>　?。?）“先基面，后其他”原則</p><p>　　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。</p><p>　?。?） “先面后孔”原則</p><p>　　當零件上較大平面可以用來作為定位基準是，總是先加工

37、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。</p><p>　　（3）“先主后次”原則</p><p>　　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。</p><p>　?。?）“先粗后精”原則<

38、/p><p>　　3.4.2熱處理工序的安排</p><p>　　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。</p><p><b>　　退火與正火</b></p><p>　　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

39、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。</p><p><b>　　時效</b></p><p>　　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。</p><p><b>

40、　　淬火和調(diào)質(zhì)處理</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　滲碳淬火和滲氮</b></p><p>　　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

41、。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。</p><p>　　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。</p><p>　　3.4.3輔助工序的安排</p><p><b>　?。?）檢驗工序</b></p&

42、gt;<p>　　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工序。</p><p><b>　?。?）清洗和去毛刺</b></p><p>　　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。</p><p>　　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

43、件表面上，必須認真清洗，以免加劇零件在使用中的磨損。</p><p><b>　　其他工序</b></p><p>　　可以根據(jù)需要安排平衡、去磁等其他工序。</p><p>　　3.5制定加工工藝路線</p><p>　　3.5.1擬定比較兩種工藝路線</p><p><b>　?。?

44、）工藝路線一：</b></p><p><b>　　工序一：</b></p><p><b>　　粗車右端面</b></p><p><b>　　車外圓Φ121</b></p><p><b>　　車右臺階面</b></p>&l

45、t;p><b>　　車外圓Φ130</b></p><p><b>　　車端面</b></p><p><b>　　粗鏜Φ40</b></p><p><b>　　工序二：</b></p><p><b>　　粗車大端面</b>

46、</p><p><b>　　粗鏜Φ100H7</b></p><p><b>　　車臺階面</b></p><p><b>　　車外圓Φ125</b></p><p><b>　　工序三：</b></p><p><b>

47、;　　半精鏜Φ40</b></p><p><b>　　半精車外圓Φ121</b></p><p><b>　　半精車右臺階面</b></p><p><b>　　半精車外圓Φ130</b></p><p><b>　　半精車端面</b><

48、;/p><p><b>　　半精車右端面</b></p><p><b>　　工序四：</b></p><p><b>　　半精車大端面</b></p><p><b>　　半精車Φ100H7</b></p><p><b>

49、　　半精車右臺階面</b></p><p><b>　　半精車外圓Φ125</b></p><p><b>　　工序五：</b></p><p><b>　　精車右端面</b></p><p><b>　　精車外圓Φ121</b></p&

50、gt;<p><b>　　精鏜Φ40</b></p><p><b>　　精車外圓Φ130</b></p><p><b>　　精車端面</b></p><p><b>　　精車右臺階面</b></p><p><b>　　工序六&

51、lt;/b></p><p><b>　　精車大端面</b></p><p><b>　　精車Φ100H7</b></p><p><b>　　精車右臺階面</b></p><p><b>　　精車外圓Φ125</b></p><

52、p><b>　　工序七</b></p><p><b>　　精銑B面</b></p><p><b>　　工序八</b></p><p><b>　　粗銑Φ100面</b></p><p><b>　　工序九</b></p

53、><p><b>　　精銑Φ100面</b></p><p><b>　　工序十</b></p><p><b>　　鉆孔到Φ10</b></p><p><b>　　擴鉆到Φ16</b></p><p><b>　　擴孔到Φ

54、17.4</b></p><p><b>　　工序十一</b></p><p><b>　　精鏜孔至17.5</b></p><p><b>　　工序十二</b></p><p>　　在6個工位上鉆孔Φ7</p><p><b>　

55、　工序十三</b></p><p>　　在4個工位上鉆孔Φ4.5</p><p><b>　　攻螺紋4－M5</b></p><p><b>　　（2）工藝路線二：</b></p><p><b>　　工序一</b></p><p><

56、b>　　粗車右端面至78</b></p><p>　　粗車外圓Φ125×5</p><p><b>　　鉆通孔Φ16</b></p><p>　　粗鏜內(nèi)孔Φ34×29</p><p>　　粗車小凸臺端面至20</p><p><b>　　工序二<

57、;/b></p><p><b>　　粗車右端面至71</b></p><p>　　粗車外圓Φ128×9</p><p>　　粗車內(nèi)孔Φ98×6.8</p><p><b>　　工序三</b></p><p><b>　　半精車端面保70&

58、lt;/b></p><p>　　半精車外圓Φ121.4×5</p><p>　　法精鏜內(nèi)孔Φ39.6×27</p><p>　　半精鏜內(nèi)孔Φ32×28</p><p>　　半精鏜內(nèi)孔保Φ17.5</p><p>　　半精車小凸臺端面保16</p><p>&

59、lt;b>　　工序四</b></p><p><b>　　半精車右端面到69</b></p><p>　　半精車外圓Φ125.4長9</p><p>　　半精鏜內(nèi)孔Φ199.6長7</p><p><b>　　工序五</b></p><p><b>

60、;　　鉆通孔3×Φ7</b></p><p><b>　　工序六</b></p><p><b>　　鉆通孔3×Φ7</b></p><p>　　鉆孔4×Φ4.134深12</p><p>　　攻螺紋4-M5深10</p><p>&

61、lt;b>　　工序七</b></p><p><b>　　磨內(nèi)孔保Φ40×5</b></p><p><b>　　磨外圓保Φ12×5</b></p><p><b>　　工序八</b></p><p>　　磨內(nèi)孔保Φ100×7&l

62、t;/p><p>　　磨外圓保Φ125×9</p><p>　　（3）工藝路線比較：</p><p>　　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

63、車就可以達到目的。</p><p>　　3.5.2擬定工藝過程</p><p><b>　　工序設(shè)計</b></p><p>　　4.1選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床</p><p>　　由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設(shè)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，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工

64、件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。</p><p>　　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：</p><p>　　(1)機床精度與工件精度相適應；</p><p>　　(2)機床規(guī)格與工件外形尺寸相適應；</p><p>　　(3)

65、機床的生產(chǎn)率與工件生產(chǎn)類型相適應。</p><p>　　下面是這兩臺機床的具體資料。</p><p>　　4.1.1車床用CA6140</p><p>　　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(jié)構(gòu)特點：  1>.CA系列產(chǎn)品，以“A”型為基型

66、，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(shè)有快移機構(gòu)。采用單手柄形象化操作，宜人性好。  4>.機床結(jié)構(gòu)剛度與傳動剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強力高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。</p>&

67、lt;p>　　4.1.2鉆床用Z5125A</p><p>　　4.2工藝裝備的選擇</p><p>　　4.2.1刀具的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　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

68、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。</p><p>　　4..2.2夾具的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　根據(jù)每個工序的不同要求分別選用通用夾具三爪自定心卡盤和專用夾具。</p><p>

69、　　4.2.3量具的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　4.3確定機械加工余量</p><p>　　4.3.1確

70、定加工余量的方法</p><p><b>　　(1)查表法</b></p><p>　　此法是以生產(chǎn)實踐和實驗研究所積累的關(guān)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。</p><p><b>　　(2)經(jīng)驗估計法</b></p><p>　　本法是根據(jù)實際經(jīng)驗確定加工余量。一

71、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。</p><p><b>　　(3)分析計算法</b></p><p>　　卒法是根據(jù)上述加上余量公式和一定的實驗資料，對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。</p><p>　　4.3.2影

72、響加工余量的因素</p><p>　　(1)上工序表面粗糙度H1a和缺陷層H2a。</p><p>　　本工序必須把上工序留下的表面粗糙度H1a全部切除，還應切除上工序在表面留下的缺陷層H2a </p><p>　　(2)上工序的尺寸公差Ta</p><p>　　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</p>

73、<p>　　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ρa</p><p>　　ρa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ρa。</p><p>　　(4)本工序加工時的裝夾誤差εb</p><p>　　裝夾誤差包括定位誤差和夾緊誤差，這些誤差會使工件在加

74、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。</p><p>　　4.3.3確定加工余量</p><p>　　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(shè)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，

75、即</p><p>　　式中：——加工總余量；</p><p>　　——第i道工序的工序余量</p><p>　　n——該表面的加工工序數(shù)。</p><p>　　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，則得到的余量就是工序的公稱余量。易大余景和最小余

76、量與工序尺寸公差有關(guān)。在加工外表面時，</p><p>　　Zbmin=amin-bmin</p><p>　　Zbmax=amax-bmax</p><p>　　Tzb=Zbmax-Zbmin= Ta =Tb</p><p>　　式中： Zbmin，Zbmax ——分別為最小、最大工序余量；</p><p>　　am

77、in，amax——分別為上工序的最小、最大工序尺寸；</p><p>　　bmin，bmax——分別為本工序的最小、最大上序尺寸；</p><p>　　Tzb——余量公差(工序余量變化范圍)；</p><p>　　Ta， Tb——分別為上工序與本工序的工序尺寸的公差</p><p><b>　　在加工內(nèi)表面時，</b>&

78、lt;/p><p>　　Zbmin=bmin-amax</p><p>　　Zbmax=bmax-amin</p><p>　　Tzb=Zbmax-Zbmin=Ta=Tb</p><p>　　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。</p><p>　　4.4工序尺寸及公差的確定<

79、;/p><p>　　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(shè)計的一項重要工作。</p><p>　　工序尺寸的計算要根據(jù)零件圖上的設(shè)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(guān)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)。</p><p>　

80、　對于各工序的定位基準與設(shè)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(shè)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向前推算，直至毛坯為止，即可確定各工序尺寸及公差。</p><p>　　表4-1主軸孔各工序的工序尺寸及其公差的計算實例</p><p>　　工序基準或定位基準與設(shè)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

81、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比較復雜，需用工藝尺寸鏈來進行分析計算。</p><p>　　4.5切削用量的選擇 </p><p>　　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

82、=πdn/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

83、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ap=0.8～1.5mm，進給量f=0.2～0.3mm/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</p><p>　　具體計算略，詳見工序卡。</p><p>

84、;<b>　　基本時間的確定</b></p><p>　　5.1時間定額的定義</p><p>　　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。</p><p>　　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(shè)備數(shù)量、工人數(shù)且、車間布置和生

85、產(chǎn)組織的依據(jù)。</p><p>　　5.2時間定額的組成</p><p><b>　　(1)基本時間Tj</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　(2)

86、輔助時間Tf</b></p><p>　　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。</p><p>　　基本時間和輔助時間的總和稱為操作時間。</p><p>　　(3)工作地點服務時間Tfw</p><p>　　為使加工正常進行，工人照管工作地(

87、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。</p><p>　　(4)休息與自然需要時間Tx</p><p>　　工人在工作班內(nèi)為恢復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。</p><p>　　它也按操作時間的β％(2％)來計算。</p><

88、p>　　所有上述時間的總和稱為單件時間Td</p><p>　　Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=（Tj+Tf）（1+）</p><p>　　(5)準備終結(jié)時間Tzz</p><p>　　加工一批零件時，開始和終了時所做的準備終結(jié)工作而消耗的時間，叫做準備終結(jié)時間。如熟悉工藝文件、領(lǐng)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

89、結(jié)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(jié)時間越小。所以成批生產(chǎn)時的單件時間定額為</p><p>　　Td=（Tj+Tf）（1+）+</p><p>　　5.3工時定額的計算</p><p>　　工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額</p><p>　　其中：是指單件時間定額</p>&l

90、t;p>　　是指基本時間（機動時間），通過計算求得</p><p>　　是指輔助時間，一般?。?5~20）%；與和稱為作業(yè)時間</p><p>　　是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的（2~7）%估算</p><p>　　是指休息及生理需要時間，一般按作業(yè)時間（2~4）%估算</p><p>　　是準備與終結(jié)時間，大量生產(chǎn)時，準備與終結(jié)時

91、間忽略不計</p><p>　　N是指一批零件的個數(shù)</p><p>　　具體計算略，詳見工序卡。</p><p><b>　　夾具設(shè)計</b></p><p>　　本次設(shè)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(shè)計為加工Φ7孔的加工設(shè)計專用夾具。</p><p&g

92、t;　　專用夾具的特點：針對性強、結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、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)計和制造周期長；產(chǎn)品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用，適應性差；費用高等特點。</p><p>　　6.1 定位基準的選擇</p><p>　　由零件圖可知：Φ7孔的軸線與左側(cè)面和后側(cè)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(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)

93、面面為定位精基準（設(shè)計基準）來滿足孔加工的尺寸要求。</p><p>　　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(cè)面和后側(cè)面為定位基準來設(shè)計鉆模，從而滿足孔軸線和兩個側(cè)面的尺寸要求。工件定位用底面和兩個側(cè)面來限制5個自由度。</p><p>　　6.2壓緊元件的選擇</p><p>　　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

94、，因此采用壓板壓緊工件即可。為降低勞動強度，提高生產(chǎn)率，壓板用液壓泵控制。</p><p>　　6.3切削力及夾緊力的計算</p><p>　　該孔的設(shè)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(guān)系F夾＝KF</p><p>　　軸向力：F夾＝KF （N）</p&g

95、t;<p><b>　　扭距：</b></p><p><b>　　Nm</b></p><p>　　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)</p><p>　　由資料《機床夾具設(shè)計手冊》查表可得：</p><p>　　切削力公式：

96、 式（2.17）</p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　查表得： </b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表得： </p>

97、<p>　　安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：：</p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 可得： </p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機構(gòu)。</p&

98、gt;<p><b>　　取，，</b></p><p>　　螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：：</p><p>　　式中參數(shù)由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表得：原動力

99、計算公式：</p><p><b>　　由上述計算易得： </b></p><p>　　因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。</p><p>　　6.4誤差分析與計算</p><p>　　該夾具以底面、側(cè)面為定位基準，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

100、公差。</p><p>　　孔與左側(cè)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(shù)測量》表可知：</p><p>　　取（中等級）即 ：尺寸偏差為、</p><p>　　由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》可得：</p><p>　　定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故<

101、/p><p>　?、啤A緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： </p><p>　?、恰⒛p造成的加工誤差：通常不超過</p><p>　?、?、夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應尺寸公差的五分之一取。即</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的

102、分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p><b>　　定位精度分析</b></p><p>　　定位誤差主要由基準不重合，基準位置誤差引起。</p><p>　　ΔDW=ΔBC+ΔJW</p><p>　　由于基準重合，不考慮ΔBC</p><p>　　ΔJW=Td/[2s

103、in(α/2)]</p><p>　　Td---工件外圓尺寸的公差 Td=0.025</p><p>　　a---V形塊的夾角 a=60</p><p>　　ΔJW=0.025/[2sin(30)]=0.025</p><p>　　所以夾具能滿足零件加工精度的要求。</p><p>　　6.5夾具

104、設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　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，在支承釘和支承板上實現(xiàn)完全定位。采用液壓控制壓板機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在大學所學課程的基礎(chǔ)。這是進行了生產(chǎn)實習之后的一項

105、重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，也是在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學的各科課程一次深入的綜合性總復習，和一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的大學四年生活中占有重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我在這次課程設(shè)計中，我學到不少的東西。從一開始的不懂，然后通過互聯(lián)網(wǎng)從中了解自己課程設(shè)計的內(nèi)容，對這次設(shè)計進行深一步的探討，然后結(jié)合輔導老師的指點，慢慢的將這次的設(shè)計完結(jié)。這次設(shè)計的完成讓我對機械有了進一步的了解，也證明了知

106、識要通過實踐來驗證的。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計綜合運用完美以前學習過的專業(yè)知識，聯(lián)系實際生產(chǎn)過程中所學習到的知識，獨立分析問題，解決問題；根據(jù)技術(shù)參數(shù)及相關(guān)要求，對機床連接座的工藝規(guī)程及機床夾具的初步設(shè)計，完成設(shè)計方案，達到預期的目的；同時也是一次熟悉和查閱相關(guān)手冊、圖標、文獻的機會，以及設(shè)計、計算、交合的系統(tǒng)化的演練。</p><p><b>　　參考文獻</b

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