连接座工艺.doc

学士学位毕业设计连接座的工艺规程及夹具设计学 生 姓 名：XXX学 号：指 导 教 师： 所 在 学 院：工程学院专 业：机械设计制造及其自动化中国大庆43摘 要毕业设计是大学四年所学专业知识的综合运用。零件加工的工艺安排、工艺规程是我们机械设计学生应该掌握的专业知识。这些知识在以后工艺方面工作中是至关重要的。通过工艺分析可以决定每个零件的优劣和成本。本次设计的内容是钻床夹具零件以及工艺安排。在加工过程中涉及到我们所学的毛坯的制造方法选择、加工余量计算、工艺路线的安排、机床夹具定位和夹紧装置的设计、机械加工刀具的选择、加工时间的计算以及专用夹具体的设计等内容。通过这次毕业设计，我更好的掌握了自己所学的专业知识，锻炼了自己在工艺上的工作熟练度。同时，在设计中我也发现了自己在专业知识上还有欠缺，在以后的学习和工作中我会更加努力做的更好。关键词：工艺规程;夹具设计;夹具定位AbstractThe graduation design is a comprehensive university four years professional knowledge. Parts processing process arrangement, process planning is our mechanical design students should master the professional knowledge. This knowledge is crucial in the work process in the future. Through process analysis can determine the pros and cons of each parts and cost. The content of this design is drilling fixture parts and process arrangement. Involves what we learn in the process of processing the blank manufacturing method selection, machining allowance, craft route arrangement, the design of the machine tool fixture locating and clamping device, mechanical processing cutting tool selection, the processing time of computing and special design of specific content. Through this graduation design, I better to grasp the vocabulary of the specialized knowledge, exercise their proficiency on craft work. At the same time, I also found myself in the design and lacking in professional knowledge, in the later study and work I will strive to do better. Key words: process planning; Fixture design; The fixture positioning 目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 绪论11.1 课题背景11.2 课题的主要任务11.3 课题的构思1第二章 零件的功用及形状32.1零件的功用32.2零件的形状3第三章 零件的工艺分析53.1左端的加工表面53.2右端面的加工表面5第四章 毛坯设计74.1确定生产类型74.2毛坯的选择74.3确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差74.4设计毛坯图9第五章 选择加工方法，拟定工艺路线115.1基面的选择115.2工序的合理组合125.3辅助工序的安排135.4制定机械加工工艺路线13第六章 加工设备及刀具、夹具的选择206.1选择机床206.2选择夹具216.3选择刀具22第七章 工艺计算237.1机械加工余量的计算与确定237.2切削用量的选择23第八章 基本时间的确定288.1工时定额的计算288.2 确定粗车基本时间28第九章 夹具设计319.1确定设计方案319.2夹紧力和切削力的确定319.3定位精度分析319.4钻套的设计319.5钻模板的设计329.6夹具的装夹329.7夹具的拆卸32结 论33参考文献34致 谢35附 录黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）第一章 绪论1.1 课题背景机械制造工艺学的研究对象是机械产品的制造工艺，包括零件加工和装配两方面，其指导思想是在保证质量的前提下达到高生产率、经济型。课程的研究重点使工艺过程，同样也包括零件加工工艺过程和装配工艺过程。工艺是使各种原料、半成品成为产品的方法和过程。各种机械的制造方法和过程额总称为机械制造工艺。工艺是生产中最活跃的因素，它既是构思和想法，又是实在的方法和手段，并落实在有工件、道具、机床、夹具所构成的工艺系统中，所以它包含和涉及的范围很广，需要多门知识的支持，同时又和生产实际联系十分紧密。在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。然而，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右机床夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。因此，设计各种专用夹具以减少夹具的损耗已经提上日程。1.2 课题的主要任务(1)掌握机械加工和装配方面的基本理论和知识，如零件加工时的定位理论、工艺和装配尺寸链理论加工精度理论等。(2)了解影响加工质量的各项因素，学会分析、研究加工质量的方法。 （3）学会制定零件机械加工工艺过程和部件、产品装配工艺过程的方法。 （4）掌握机床夹具设计的基本理论和方法。 （5）了解当前制造技术的发展及一些重要的先进制造技术，人是制造技术的作用和重要性。1.3 课题的构思在该零件的加工过程中，首先要分析夹具零件图及加工的技术要求，其次考虑毛坯材料的选择，再者要考虑制定机械加工工艺过程中一些关键问题，像基准的选择、零件表面加工方法的选择、工序的安排和组合、加工路线的拟定等等都需要了解大量的资料后精心加以选择和确定，最后结合实际情况设计出方便实用且经济的夹具。 第二章 零件的功用及形状2.1零件的功用离心式微电机水泵上的连接座，是用来连接水泵和电机的。左端125外圆与水泵泵壳连接，水泵叶轮在100孔内，通过4个M5螺钉固定；右端121外圆与电动机机座连接，40孔与轴承配合，通过3个螺栓固定，实现水泵与电动机的连接，从而起连接固定作用。该零件的特点:结构形状简单, 在结构上壁薄均匀,内部呈腔型;有部分精度要求较高的面和孔,还有较多的紧固螺纹孔等。毛坯的材料通常采用灰铸铁件，因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜。在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯。毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸。在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高。2.2零件的形状图2.1 连接座三维图零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如图2.2所示:图2.2 连接座尺寸图第三章 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。连接座共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：3.1左端面的加工表面：这一组加工表面包括：左端面，1250-0.025外圆，100内圆，倒角，钻通孔7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面粗糙度要求为6.3，100的内圆孔粗糙度要求为25。其要求并不高，考虑到尺寸精度，粗车后半精车再精车就可以达到精度要求。而钻孔没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。3.2右端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；121h7的外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为50、内径为40的小凸台，粗糙度为3.2，并带有倒角；32的小凹槽，粗糙度为25；钻17.5的中心孔，钻7通孔。其要求也不高，粗车后半精车再精车就可以达到精度要求。其中，32的凹槽由镗床上镗削完成加工。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。由上面分析可知，可以粗加工夹具体下端面，然后以此作为精基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，加工的精度要求不高，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。其具体过程如下表3-1表3-1 加工工艺要求加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法左端面Ra6.3IT8IT10粗车-半精车1250-0.025外圆Ra6.3IT6粗车-半精车-精车100内圆Ra25IT7IT8粗车-半精车-精车倒角无IT11以下粗车左7通孔无IT11以下钻通孔M4-7H螺纹孔无IT11以下钻孔并攻丝右端面无IT8IT10粗车-半精车121h7外圆Ra3.2IT6粗车-半精车-精车小凸台内侧40Ra3.2IT6 粗车-半精车-精车小凸台端面Ra25IT11以下粗车-半精车17.5中心孔无IT11以下钻孔右7通孔无IT11以下钻通孔32的小凹槽Ra25IT11以下半精镗第四章 毛坯设计4.1确定生产类型该零件材料为HT200，假设Q=50000件/年，且零件总体尺寸适中，为轻型零件，不防设该零件的备品率为4%，机械加工的废品率为1%，现在定制该壳体零件的生产规模，式中： N：零件的生产纲领； Q：产品的生产纲领，Q=50000件/年；n: 每一产品中包含该零件的数量 n=1；：零件的备品率，一般情况下为=3%5% 取4%：零件的平均废品率，取=1；已知该产品为小型机械，根据1.1-2生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批量生产2。4.2毛坯的选择毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。4.3确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差4.3.1求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径142mm，高69mm。4.3.2选择铸件公差等级查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为812级取为11级。4.3.3求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。4.3.4求机械加工余量等级查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G级选择F级。4.3.5求要求的机械加工余量要求的机械加工余量（RMA）对所有加工面取同一值，由指导书表5-4，查最大尺寸为69mm，机械加工余量为F级，得RMA为1.0mm.4.3.6求毛坯基本尺寸求毛坯基本尺寸，7，17.5孔尺寸小铸成实心，由公式（5-2）求出双边加工余量R=F+2RMA+CT/2内腔加工余量R=F-2RMA-CT/2单侧加工余量 R=F+RMA+CT/2各面加工余量见表4-1表4-1 加工余量表项目左右端面125外圆左台阶面100内孔右台阶面121外圆小凸台端面40内孔公差等级CT1111111111111111加工面基本尺寸69125810061211640铸件尺寸公差4.452.84.42.853.63.6加工余量等级FFFFFFFFRMA1.01.01.01.01.01.01.01.O毛坯基本尺寸73.2129.510.495.88.4125.518.836.24.4设计毛坯图4.4.1确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为5度。4.4.2确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。4.4.3毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。下图为该零件的毛坯图:图4.1 连接座毛坯剖面图第五章 选择加工方法，拟定工艺路线5.1基面的选择正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件加工精度的关键。定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。 在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。应从零件的整个加工工艺过程的全局出发，在分析零件的结构特点、设计基准和技术要求的基础上，根据粗、精基准的选择原则，合理选择定位基准。5.1.1精基准的选择（1） “基准重合”原则应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准，即“基准重合”的原则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差。 （2） “基准统一”原则应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，即“基准统一”的原则。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计制造工作。（3） “互为基准”原则 当两个表面的相互位置精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用这两个表面互为基准，反复多次进行精加工。（4） “自为基准”原则 在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工表面本身作为定位基准。此外，精基准的选择还应便于工件的装夹与加工，减少工件变形及简化夹具结构。需要指出的是，上述四条选择精基准的原则，有时是相互矛盾的。例如，保证了基准统一就不一定符合基准重合等等。在使用这些原则时，要具体情况具体分析，以保证主要技术要求为出发点，合理选用这些原则。结合此零件的特点精基准采用底面定位。5.1.2粗基准的选择 （1）若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选该表面为粗基准。（2）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样可使这个表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件报废。（3）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工时，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀，又要求保证不加工表面与加工表面的位置精度，则仍按本原则处理。（4）选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，以便定位准确，装夹可靠。（5）粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太大。但是，当毛坯是精密铸件或精密锻件，毛坯质量高，而工件加工精度要求又不高时，可以重复使用某一粗基准。 5.2工序的合理组合确定基准以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数2。确定工序数的基本原则：5.2.1工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。5.2.2工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，大批生产中，为简化生产管理，多将工序适当分散。5.3辅助工序的安排检验工序是重要的辅助工序，除每道工序操作者自检外，还应在下列加工阶段，专门安排检验工序。1)粗加工阶段结束之后；2)重要的工序的前后；3)工件从一个车间转到另一个车间时；4)工件全部加工完毕后。辅助工序还有去毛刺、清洗、涂防锈油、油漆等，应分别安排于工艺过程所需之处。用专用机床和夹具组织流水线生产。5.4制定机械加工工艺路线：工艺路线一：工序一：1. 粗车右端面2. 车外圆1213. 车右台阶面4. 车外圆1305. 车端面6. 粗镗40工序二：1. 粗车大端面2. 粗镗100H73. 车台阶面4. 车外圆125工序三：1. 半精镗402. 半精车外圆1213. 半精车右台阶面4. 半精车外圆1305. 半精车端面6. 半精车右端面工序四：1. 半精车大端面2. 半精车100H73. 半精车右台阶面4. 半精车外圆125工序五：1. 精车右端面2. 精车外圆1213. 精镗404. 精车外圆1305. 精车端面6. 精车右台阶面工序六1. 精车大端面2. 精车100H73. 精车右台阶面4. 精车外圆125工序七精铣B面工序八粗铣100面工序九精铣100面工序十1. 钻孔到102. 扩钻到163. 扩孔到17.4工序十一精镗孔至17.5工序十二在6个工位上钻孔7工序十三1. 在4个工位上钻孔4.52. 攻螺纹4M5工艺路线二：工序一1.粗车右端面至71.92.粗车右台阶面至73.粗车外圆122.144.粗车小凸台端面至16.75.粗车内孔3916.76.倒角C17钻通孔16工序二1.粗车左端面至70.62.粗车左台阶面至93.粗车外圆126.184.粗车内孔98.975.倒角C1工序三1.半精车右端面保69.82.半精车右台阶面至63.半精车外圆121.554.半精车小凸台端面保165.半精车内孔39.5166.半精镗内孔3217.半精镗内孔保17.5工序四1.半精车左端面到692.半精车左台阶面至83.半精车外圆125.594.半精车内孔99.57工序五1. 精车外圆12152. 精车内孔4016工序六1.精车外圆125 92.精车内孔100 7工序七1.钻37通孔工序八1.钻7 6通孔2.钻四个4.5 103.攻螺纹4M5深10工艺路线比较:上述两个工艺路线， 第一条工艺路线做得比较精细，每一道工序都安排的很到位，但是做起来很复杂；第二条工艺路线比较简洁明了，基本上可以达到精度要求，相比之下我们选择第二条工艺路线。拟定工艺过程工序号工序内容简要说明01沙型铸造02进行人工时效处理消除内应力03涂漆防止生锈041.粗车右端面至71.92.粗车右台阶面至73.粗车外圆122.144.粗车小凸台端面至16.75.粗车内孔3916.76.倒角7钻通孔16051.粗车右端面至70.62.粗车右台阶面至93.粗车外圆126.184.粗车内孔98.975.倒角C1061.半精车端面保69.82.半精车右台阶面至63.半精车外圆121.554.半精车小凸台端面保165.半精车内孔39.5166.半精镗内孔3217.半精镗内孔保17.5071.半精车右端面到692.半精车右台阶面至83.半精车外圆125.594.半精车内孔99.57081.精车外圆12152.精车内孔4016091.精车外圆125 92.精车内孔100 7101.钻37通孔111.钻7 6通孔2.钻四个4.5 103.攻螺纹4M5深1009去毛刺钳工10检验，入库续表拟定工艺过程第六章 加工设备及刀具、夹具的选择由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。6.1选择机床由于本零件加工精度不高，普通机床就可以达到加工要求。因此我们选用最常用的机床：车床用CA6140,钻床用Z5125A。下面是这两台机床的具体资料：6.1.1车床选择车床用CA6140，本系列车床适用于车削内外圆柱面，内锥面及其它旋转面。车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作。CA6140 结构特点：（1）CA系列产品，以“A”型为基型，派生出几种变形产品。B型：主轴孔径80mm，C型：主轴孔径104mm。F型：液压仿形。M型：精密型。（2）床身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐磨。 （3）机床操作灵便集中，滑板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好。（4）机床结构刚度与传动刚度均高于一般车床，功率利用率高，适于强力高速切削。主轴孔径大，可选用附件齐全。6.1.2钻床选择钻床用Z5125A，其具体参数见表6.1表6-1 钻床Z5125A参数产品说明：型号Z5125A最大钻孔直径25mm主轴最大进给抗力9000N主轴最大扭距160Nm主电机功率2.2kw主钻孔锥度3主轴转速9(级)50-2000r主轴每转进给量9(级)主轴行程200mm主轴箱行程(手动)200mm工作台行程310mm工作台尺寸400550mm外型尺寸/包装尺寸9808072302mm/240010301360mm机床净重/毛重950/1300kg6.2选择夹具机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将工件牢固地夹紧的一种工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工精度；提高加工效率；减轻劳动强度；充分发挥和扩大机床的工艺性能。夹具的种类很多，按夹具的应用范围分类2，可分为通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具；按夹具上的动力源分类，可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具和真空夹具等。在单件、小批量生产时，应尽可能采用通用夹具。为提高生产率，在条件允许时也可采用组合夹具。中批以上生产时，应采用专用夹具，以提高生产效率，夹具的精度应与工序的加工精度相适应。该夹具体的生产属于大批量生产，为了提高生产率，加工中应该采用专用夹具。为此要为生产线上的工序专门设计一套夹具。6.3选择刀具刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度和表面粗糙度、生产率及经济性等，在选择时一般尽可能采用标准刀具，必要时可采用高生产率的复合刀具和其它一些专用刀具。最终该夹具体的加工基本都采用标准刀具, 可以在机械加工工艺手册上查到。铣平、端面时大都采用镶齿套式面铣刀。镗刀则根据孔的大小不同分别选取。钻孔时大都选用锥柄麻花钻，这种钻头有足够的强度，排屑容易。对于刀具的材料，常用的刀具材料有碳素工具钢、高速钢、硬质合金。其中碳素工具钢指含碳的质量分数在0.65%1.35% 的优质钢碳钢。常用牌号有T8A、T10A和T12A等，其中以T12A用的最多，淬火后硬度可达（5864）HRC，红硬性达250300左右，允许的切削速度Vc=510m/min，所以一般用于制造手用和切削速度很低得工具，如锉刀、手用锯条、丝锥和板牙等。而高速钢是在高碳钢中加入较多的合金元素W、Gr、V、Mo等与C生成碳化物制得的。加入合金元素后，细化了晶粒，提高了合金的硬度。所以一般高速钢的淬火硬度可达（6367）HRC，红硬性可达550650.允许的切削速度Vc可比合金工具钢提高12倍。它具有较高的强度，在所有刀具材料中它的抗弯强度和冲击韧度最高，是制造各种刃型复杂刀具的主要材料。而硬质合金的耐热性比高速钢高得多，约在8001000，允许的切削速度约是高速钢的410倍。硬度很高，但它的抗弯强度为1.11.5GPa，只是高速钢的一半，冲击韧度不足高速钢的1/251/10.由于它的耐热性与耐磨性好，因而在刃型不太复杂的刀具上的应用日益增多，如车刀，铣刀，镗刀，小尺寸钻头，丝锥等刀具上3。综上所述，选用硬质合金铣刀，硬质合金钻头，硬质合金扩孔钻、硬质合金铰刀、硬质合金锪钻,加工铸铁零件采用YG类硬质合金，粗加工用YG8，半精加工为YG6。具体见工序卡。第七章 工艺计算7.1机械加工余量的计算与确定查表法确定加工余量。工序加工余量（半精加工和精加工）查指导书第五章第三节，粗加工余量由毛坯余量半精加工余量和精加工余量而得到，具体详见下表。表7-1 毛坯加工余量表项目左端面右端面125外圆左台阶面100内孔右台阶面121外圆小凸台端面40内孔粗加工余量1.31.41.71.41.61.41.71.91.4半精加工余量0.80.70.31.00.251.00.30.70.25精加工余量000.2500.2500.2500.25（注:外圆和内孔为半径余量）7.2切削用量的选择切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。 车削时，工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度，以v(m/min)表示。其计算公式： v=dn/1000(m/min) 式中：d工件待加工表面的直径（mm） n车床主轴每分钟的转速（r/min） 工件每转一周，车刀所移动的距离，称为进给量，以f(mm/r)表示；车刀每一次切去的金属层的厚度，称为切削深度，以ap(mm)表示。 为了保证加工质量和提高生产率，零件加工应分阶段，中等精度的零件，一般按粗车一精车的方案进行。 粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形状和尺寸。粗车以提高生产率为主，在生产中加大切削深度，对提高生产率最有利，其次适当加大进给量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速钢车刀进行粗车的切削用量推荐如下：切削深度ap=0.81.5mm，进给量f=0.20.3mm/r，切削速度v取3050m/min(切钢)。 粗车铸、锻件毛坯时，因工件表面有硬皮，为保护刀尖，应先车端面或倒角，第一次切深应大于硬皮厚度。若工件夹持的长度较短或表面凸不平，切削用量则不宜过大。 粗车应留有0.51mm作为精车余量。粗车后的精度为IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般为12.56.3m。 精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生产率应在此前提下尽可能提高。一般精车的精度为IT8IT7，表面粗糙度值Ra=3.20.8m,所以精车是以提高工件的加工质量为主。切削用量应选用较小的切削深度ap=0.10.3mm和较小的进给量f=0.050.2mm/r，切削速度可取大些。 精车的另一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要求。减上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下几点：（1）合理选用切削用量。选用较小的切削深度ap和进给量f,可减小残留面积，使Ra值减小。 （2）适当减小副偏角Kr,或刀尖磨有小圆弧，以减小残留面积，使Ra值减小。 （3）适当加大前角0，将刀刃磨得更为锋利。 （4）用油后加机油打磨车刀的前、后刀面，使其Ra值达到0.20.1m,可有效减小工件表面的Ra值。 （5）合理使用切削液，也有助于减小加工表面粗糙度Ra值。低速精车使用乳化液或机油；若用低速精车铸铁应使用煤油，高速精车钢件和较高切速精车铸铁件，一般不使用切削液。具体切削用量的计算粗车： 切削用量包括背吃刀量ap，进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定ap，f，在确定v。工序I切削用量及基本时间的确定切削用量 本工序为粗车（车端面，外圆及镗孔）。已知加工材料为铸铁HT200，机床为CA6140型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。 确定粗车外圆125mm的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据表5-112，由于CA6140车床的中心高为200mm，故选刀杠尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱型前刀面 ，前角。=12， 后角a。=6，主偏角Kr=10， 刃倾角s=0，刀尖圆弧半径=0.8mm。 确定背吃刀量ap 粗车双边余量为2.5mm，显然ap为单边余量，ap=1.7mm。 确定进给量f 根据表5-114，在粗车钢料，刀杠尺寸为16mmX25mm, ap=3mm,工件直径为100400时，f=0.61.2mm/r，按CA6140车床的进给量，选择f=0.61mm/r。 进给量满足机床进给机构强度的要求。 确定切削速度v， 根据表5-121，当用YG6硬质合金车刀加工HT200铸铁时，ap=3mm，f=0.75mm/r时，切削速度V=63m/min。 切削速度的修正系数为Ksv=0.8,Ktv=0.65,Kktv=0.81,Ktv=1.15,Kmv=Kkv=1.0(表2-9)，故 v=63X0.8X0.65X0.81X1.15=34.4m/min n=1000v/d=1000X34.4/X125=87.64r/min按CA6140车床的转速（表5-56），选择n=100r/min，则实际切削速度v=100r/min。最后确定的切削用量为ap=1.7mm,f=0.61mm/r,n=100r/min,v=34.4m/min其他数据按上述方法一一算出，详细见工序图。半精车：切削用量 本工序为半精加工（车端面，外圆，镗孔及倒角）。已知条件与粗加工工序相同。确定半精车外圆125mm的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。车刀形状，刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。根据表5-113，车刀几何形状为。=12，。=8，Kr=5，s=0，=0.5mm。确定背吃刀量 ap=0.3mm确定进给量f， 根据表5-116及CA6140车床的进给量（表5-57），选择f=0.2mm/r。由于是半精加工，切削力较小，故不需校核机床进给机构强度。选择车刀磨钝标准及耐用度，根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量取为0.4mm，耐用度T=30min。确定切削速度v，根据表5-121，当用YG6硬质合金车刀加工HT200铸件，ap=0.3mm,f=0.2mm/r时，切削速度v=114m/min.切削速度的修正系数为，Kkv=0.81,KTv=1.15,其余的修正系数均为1（表2-9），故 v=114X0.81X1.15=106.2m/min n=1000v/d=1000X106.2/X125=270.57r/min按CA6140车床的转速（表5-56），选择n=320r/min。最后决定的切削用量为：ap=0.3mm,f=0.2mm/r，n=320r/min，v=106.2m/min其他数据算法同上，详细参照工序卡。精加工确定精车外圆125mm的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据表5-113 ，车刀几何形状为。=12，。=8，Kr=5，s=0，=0.5mm。 确定背吃刀量 ap=0.25mm 确定进给量f，根据表5-116及CA6140车床的进给量（表5-57），选择f=0.2mm/r.由于是精加工，切削力较小，故不需要校核机床进给机构强度。 选择车刀磨钝标准及耐用度，根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量取为0.4mm，耐用度T=30min。 确定切削速度v，根据表5-121，当用YG6硬质合金车刀加工HT200，ap=0.25mm，f=0.2mm/r，切削速度v=114m/min。切削速度的修正系数为，Kkv=0.81,KTv=1.15,其余的修正系数均为1，故 v=114X0.81X1.15=106.2m/min n=1000v/d=1000X106.2/X125=270.57r/min按CA6140车床的转速（表5-56），选择n=320r/min。最后决定的切削用量为：ap=0.25mm,f=0.2mm/r，n=320r/min，v=106.2m/min同理算出精加工其他数据，详细见工序卡。第八章 基本时间的确定8.1工时定额的计算工时定额是指完成零件加工的就一个工序的时间定额其中：是指但见时间定额 是指基本时间（机动时间），通过计算求得 是指辅助时间，一般取（1520）%；与和称为作业时间 是指布置工作时间，一般按作业时间的（27）%估算 是指休息及生理需要时间，一般按作业时间（24）%估算 是准备与终结时间，大量生产时，准备与终结时间忽略不计 N是指一批零件的个数8.2 确定粗车基本时间8.2.1粗车外圆122.1mm的基本时间根据表2-21，车外圆基本时间为 Tj1=Li/fn=(l+l1+l2+l3)i/fn式中，l=4mm，l1=ap/tankr+(23),kr=90，l1=2mm, l2=0, l3=0, f=0.66mm/r, n=100r/mim,i=1. Tj1=5.45s8.2.2粗车端面的时间Tj2=Li/fn,L=(d-d1)/2+ l1+l2+l3式中，d=122.1mm, d1=110mm l1=2mm, l2=4mm, l3=0, f=0.61mm/r,n=100r/min，i=1。则 Tj2=11.85s8.2.3车台阶面的时间 Tj3=Li/fn,L=(d-d1)/2+ l1+l2+l3式中 ， d=138mm, d1=121mm, l1=0, l2=4mm, l3=0, f=0.61mm, n=80r/min, i=1 则 Tj3=15.36s8.2.4粗车小凸台端面的时间 Tj4=Li/fn,L=(d-d1)/2+ l1+l2+l3式中，d=50mm, d1=40mm, l1=2mm, l2=4mm, l3=0, f=0.56mm/r, n=250r/min，i=1。 则 Tj4=4.7s8.2.5粗车内孔的时间 Tj5=Li/fn=(l+l1+l2+l3)i/fn式中，l=16.7mm，l1=ap/tankr+(23),kr=90，l1=2mm, l2=0, l3=0, f=0.46mm/r, n=320r/mim,i=1.则 Tj5=7.6s同理可求的其他粗加工的基本时间，详见工序卡。确定精加工基本时间 1 半精车端面时间 Tj1=（6.05+4+2）/0.2X5.3=11.36s 2 半精车台阶面时间 Tj2=（6+2+4）/0.3X3.33=12s 3 半精车外圆时间 Tj3=（5+2）/0.2X5.3=6.6s 4 半精车小凸台端面 Tj4=（5+2+4）/0.3X11.8=3.1s 5 半精车内孔时间 Tj5=（16.7+4）/0.2X15=6.9s 其他半精车和精车时间按上述方法一一求出，详见工序卡。第九章 夹具设计本次设计的夹具为钻模。9.1确定设计方案该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；9.2夹紧力和切削力的确定由指导书表3-6，夹紧力与切削力方向一致，仅需较小的夹紧力来防止加工工程中振动和转动，可不做计算由实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册表2.3，切削力计算公式为： 其中：，与加工材料有关,取0.94；与刀具刃磨形状有关,取1.33；与刀具磨钝标准有关,取1.0，则：9.3定位精度分析定位误差主要由基准不重合，基准位置误差引起。DW=BC+JW采用平面和销定位，平面定位，基准重合误差为零，销定位基准重合，只要考虑基准位移误差。JW= （Td + TD ）/2Td-工件外圆尺寸的公差 Td=0.025，TD=0.016 JW=0.02059.4钻套的设计对各种套选择的分析：孔的加工需要经过长期的多次的使用，所以要有很好的润滑和减少摩擦的钻套装置。因为我们要钻的孔可以直接加工出来，又由于孔所在的位置，因此我们要采用固定钻套，这样可以提高加工精度和生产效率。钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。根据钻床夹具的设计要求、零件的结构特点以及小批量生产的生产纲领，决定采用固定钻套。这样很好的保证了孔的加工精度也方便了孔的加工。由于所钻孔的直径为7mm，查机床夹具设计手册钻套规格表，选用下端内径为7mm，上段内径为8mm，钻套高度为20mm的固定钻套。9.5钻模板的设计钻模板用于安装钻套， 确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板多装在夹具体或支架上， 常见的钻模板有：（1）固定式钻模板（2）铰链式钻模板（3）可卸（分离）式钻模板 （4）悬挂式钻模板 根据钻床夹具的设计要求、零件的结构特点以及中批量生产的生产纲领，决定采用可卸（分离）式钻模板。在导向装置中，钻套是安装在钻模板上,因此钻模板必须具有足够的刚度和强度，以防变形而影响钻孔精度。在装卸工件时移动钻模板。钻模板在于钻套配合的时候采用的是H6/n5的配合。9.6夹具的装夹把零件放在定位销上，然后通过压板压紧工件。9.7夹具的拆卸首先松开螺钉，取出压板，然后移开钻模板，取出零件，再放入下一个毛坯。结 论在这次毕业设计中，在老师要求的内容里我基本完成了毕业课题要求的各项内容：钻床夹具体从毛坯到成品的机械加工工艺过程，其中包括加工工序的制定，加工方法的选择，在加工工序中机床、加工精度的控制以及机床专用夹具的设计，同时也完成了钻床夹具体毛坯图、零件图、专用夹具等图纸的绘制。基本完成了毕业课题要求的各项内容。机械制造基础和机械制造工艺学使我们在大学里工艺方面的基础专业课，而毕业设计就是对于大学所学理论知识的实践。同时也是大学中最后一次实践性的教学和对所学知识的综合性巩固。这是一次更加深入的实际训练，在学习生活中重要的地位。我希望通过这次毕业设计能够对我竟来的工作起到一个适应性的锻炼，争取在以后的工作中能够学有所用，充分发挥所学知识点作用，不荒废大学四年所学的知识。由于能力有限，课程设计还有很多不足的地方，希望老师能够给予批评和指导。参考文献1 孙维连、魏风兰.工程材料M，北京：中国农业大学出版社，2006，177-183 2 王先逵.机械制造工艺学M,北京：机械工业出版社,2004，11-3133 陈日曜.金属切削原理M（底二版）机械工业出版社,20024 艾兴、肖诗纲.切削用量简明手册（第三版）M，北京：机械工业出版社,20025 李益民.机械制造工艺设计简明手册M，北京：机械工业出版社，19996 杨叔子.机械加工工艺师手册M，北京：机械工业出版社，20017 王伯平.互换性与测量技术基础第二版，北京：机械工业出版社，2004,251258 刘舜尧.制造工程工艺基础M,长沙：中南大学出版社,2002,30-439 刘天祥、田金和.机床夹具设计原理M,哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,199810 修树东、刘天祥.机械加工工艺基础M,哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社,200511 倪森寿.机械制造工艺与装备M,北京：机械工业出版社,200312 王绍俊.机械制造工艺设计手册M,哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,200613 第一汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册M,上海,上海科学技术出版社,200114 吴宗泽.机械零件设计手册M,北京：机械工业出版社,2004，506-53015 周开勤.机械零件手册（第五版）M,北京：高等教育出版社,2000致 谢在这次毕业设计中，刚开始很迷茫，不知道从什么地方下手。一路能够顺利完成，这多亏了老师多方面的指导。在此，我十分感谢各位老师对我的教导。感谢各位老师最我的帮助，不但让我发现了我的不足，还给予我正确的指导。这次毕业设计中我收获颇多，为我在以后的工作中打下了坚实的基础，能够学有所用。但是在查阅资料时大量的信息和繁杂的样式让我没有选取比较正确的数据，在设计上存在了偏差。但经过刘天祥老师耐心的帮助，在我遇到难题时给我细心的讲解，最终我很顺利的完成了毕业设计。本次毕业设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，无论是上课时间还是休息时间，都耐心地帮助我解决在设计中遇到的难题。老师严肃的教学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从选择毕业课题到毕业设计的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。刘老师不仅在学业上给我以精心指导，也在生活和工作中给予关怀。我敬佩指导老师的专业水平，他的治学严谨和科学研究的精神更是我永远学习的榜样，这种精神将影响着我以后的工作和生活。在此谨向指导刘天祥老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。附 录加工机械方法的不断改进，人们对机械加工工艺的选择方式越来越多，不同的机械加工方法对加工精度的要求不同，但是不论选择那种加工工艺，都需要一个系统的加工工艺过程，因为加工工艺直接影响到加工产品的质量，所以说要想保证零件的质量控制好机械加工工艺至关重要。 关键词：机械；加工工艺；重要性 1 前言 随着我们国家现代化建设在不断的发展，技术水平也在不断的提高。当一件机械产品产出的时候，人们最关心的就是机械产品的质量，而影响机械产品质量的先决条件是机械零件的加工精度，所以说要想完善机械加工工艺方法的必要条件就是提高机械加工工艺水平。 2 机械加工工艺概述 2.1 机械加工工艺分类 在我国，机械加工工艺技术的分类主要包括两部分，分为先进工艺技术和传统工艺技术。先进工艺技术指的是机械工艺在不断地发展变化后形成的工艺，它包括新型工艺技术、优化后工艺；传统工艺技术又分为冷加工和热加工，冷加工指的是车、磨、钳、刨等金属切割技术，热加工指的是焊接、铸造等材料的热处理技术。 2.2 先进和传统加工工艺技术的不同 （1）先进工艺技术包括信息科学、机械科学、管理科学和系统科学的综合内容，这项技术的使用贯穿于整个产品的生产流程；传统工艺技术学科是以切削理论和力学为基础，通常指加工中的工艺方法。 （2）先进工艺技术更加注重速度、精度和持续性发展的目标，传统工艺技术则偏向于低成本高效率优质的发展。 （3）先进工艺技术的集成化、智能化和自动化程度不断提高，使其向洁净、低耗、优质的方向发展。 3 浅析机械加工工艺流程和重要性有哪些 3.1 机械加工工艺流程的重要性有哪些 通常来说，零件加工是机械加工流程中最基本的步骤，因为在零件加工过程中，随着热量的不断增加会促使力的作