0070-车床连接座零件的工艺规程及机床夹具设计
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车床
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机床
夹具
设计
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该方案是某车床连接座零件的工艺规程及机床夹具设计，在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。
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文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 8 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 30 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 冷却 润滑 液 专用夹具 工序时间 准终 单件 72 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 钻通孔 37 7 钻头 游标卡尺 1000 45 72 描校 田宇 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 6 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 20 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工 件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 冷却 润滑 液 三爪自定心卡盘 工序时间 准终 单件 123 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 半精车端面保 70 90 度偏刀， 刀，游标卡尺，内径百分尺 660 120 21 描校 2 半精车外圆 5 660 143 19 田宇 3 法精镗内孔 27 510 55 36 底图号 4 半精镗内孔 32 28 510 51 30 5 半精镗内孔保 10 26 10 装订号 6 半精车小凸台端面保 16 660 120 7 制 审核 会签 标记 处数 更 改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 7 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 25 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 车床 1 夹具编号 夹具 名称 冷却 润滑 液 三爪自定心卡盘 工序时间 准终 单件 51 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 半精车右端面至 69 90 度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 660 120 6 描校 2 半精车外圆 9 660 143 9 田宇 3 半精镗内孔 7 510 55 36 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 5 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 15 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 冷却 润滑 液 三爪自定心卡盘 工序时间 准终 单件 63 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次 数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 粗车右端面至 71 90 度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 660 120 15 描校 2 粗车外圆 12860 143 9 田宇 3 粗车内孔 10 55 39 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 9 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 35 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 冷却 润滑 液 专用夹具 工序时间 准终 单件 218 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 钻通孔 67 钻头， 头，锥 ，游标卡尺，螺纹塞规 1000 72 描校 2 钻孔 12 960 116 田宇 3 攻螺纹 4 10 195 1 30 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 10 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 40 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 1 夹具编号 夹具名称 工序时间 准终 单件 10 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工 时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 去毛刺 10 描校 田宇 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 11 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 45 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 万能外圆磨床 1 夹具编号 夹具名称 冷却 润滑 液 专用夹具 工序时间 准终 单件 29 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 磨内孔保 40轮，内径千分尺，外径千分尺， 16 描校 2 磨外圆保 121 13 田宇 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 12 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 50 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 万能外圆磨床 1 夹具编号 夹具名称 冷却 润滑 液 专用夹具 工序时间 准终 单件 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 磨内孔保 100轮，内径千分尺，外径千分尺 描校 2 磨外圆保 125 田宇 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 4 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 机加工 车间 10 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 车床 1 夹具编号 夹具名称 冷却液 三爪自定心卡盘 工序时间 机动 单件 63 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 基本 辅助 田宇 1 粗车右端面至 78 90 度偏刀、 16 钻头、盲孔车刀、 游标卡尺 660 120 11 描校 2 粗车外圆 12560 143 10 田宇 3 钻通孔 16 1000 45 12 底图号 4 粗镗内孔 3410 55 19 5 粗车小凸台断面至 20 660 120 11 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 3 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 热处理车间 5 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 1 夹具编号 夹具名称 冷却液 工序时间 准终 单件 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 时效处理，硬度要求达到 标卡尺 描校 田宇 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 文件编号 华北科技学院 机械加工工序卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 连接座 零 (部 )件名称 第 2 页 车间 工序号 工件名称 材料牌号 铸造车间 0 连接座 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 142*69 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加 工件数 1 夹具编号 夹具名称 冷却液 工序时间 准终 单件 工步号 工步内容 工艺装备 主轴转速 / (r/切削速度 (m/进给量 (mm/r) 进给深度 (走刀次数 工时定额 描图 机动 辅助 田宇 1 铸造毛坯保证各尺寸 游标卡尺 描校 2 清砂 田宇 底图号 装订号 制 审核 会签 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 华北科技学院 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 12 页 产品名称 零 (部 )件名称 连接座 第 1 页 材料 牌号 坯 种类 铸造件 毛坯 外形尺寸 142 142 83 每坯 件数 1 每台 件数 1 工序号 工序 名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装 备 工序时间 准终 单件 0 备料 铸造毛坯 铸造车间 5 热处理 进行人工时效处理 热处理车间 10 粗 车 粗车右端面至 78 粗车外圆 125 5 钻通孔 16 粗镗内孔 34 29 粗车小凸台端面至 20 机加工车间 爪卡盘 15 粗 车 粗车右端面至 71 粗车外圆 128 9 粗车内孔 98 加工车间 爪卡盘 ， 90 度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 20 半精 车 半精车端面保 70 半精车外圆 5 法精镗内孔 27 半精镗内孔 32 28 半精镗内孔保 精车小凸台端面保 16 机加工车间 爪卡盘 ， 偏刀， 刀，游标卡尺，内径百分尺 描图 25 半精 车 半精车右端面到 69 半精车外圆 9 半精镗内孔 7 机加工车间 爪卡盘 ， 90 度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 田宇 30 钻 钻通孔 机加工车间 模 ， 7 钻头， 游标卡尺 描校 35 钻 钻孔、攻螺纹 机加工 车间 模 ， 7 钻头，头， 锥 ，游标卡尺，螺纹塞规 田宇 40 钳 去毛刺 机加工车间 底图号 45 磨 磨内孔保 40 磨外圆保 121加工车间 万能外圆磨 床 专用夹具， 砂轮，内径千分尺，外径千分尺， 50 磨 磨内孔保 100 磨外圆保 125加工车间 万能外圆磨 床 专用夹具， 砂轮，内径千分尺，外径千分尺， 装订号 55 检验 机加工车间 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) a 记 处数 更改 文件号 签字 日期 标记 处数 更改 文件号 签字 日期 田宇 i 摘要 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词： 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案， 夹紧力 in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of s of 该方案是某车床连接座零件的工艺规程及机床夹具设计，在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 学 院 届毕业设计（论文）开题报告 论文题目： 某车床连接座零件的工艺规程及机床夹具 设计 学生姓名： 学 号： 系 (部、院 )： 机电工程系 专 业： 班 级： 指导教师： 2009年 4月 20日 届毕业设计（论文）开题报告 一 近年来 随着经济的飞速发展，无论是国防建设，还是汽车、轮船、交通等都对机械产品的需求越来越大，因此 ， 极大的推动了机械制造业的发展。然而机械制造业的发展离不开加工机械 机床。为了满足生产的需要，对机床的种类、性能业都有了很高的要求。同时，为了使机械产品由原材料在机床上经过加工变为机械成品这就需要相应的机床夹具及合理的机械加工工艺。先进的机床夹具和合理的制造工艺是制造业降低成本提高生产效率的关键。因此，设计高效能的机床夹具和制定经济合理的工艺方案对提高制造企业的竞争力有着很 大 的帮助。所以，我们有必要研究他，而且应该仔 细研究他。 机电一体化专业毕业设计所设计的内容比较多，他集专业课、基础课知识于一体，是在学习完机械制造工艺学（含机床夹具） 、 机械设计基础、机械制图、计算机绘图、工程力学等全部专业课的基础上进行的，是对我们所有课程的一次综合性的复习，业师理论联系实际的练习，为今后走上工作岗位打下台阶，因此我们必须以严谨、认真务实的态度对待这次设计，把设计做好。 这次毕业设计综合运用完美以前学习过的专业知识，联系实际生产过程中所学习到的知识，独立分析问题，解决问题；根据技术参数及相关要求，对机床连接座的工艺规程及机床夹 具的初步设计，完成设计方案，达到预期的目的；同时也是一次熟悉和查阅相关手册、图标、文献的机会，以及设计、计算、交合的系统化的演练。 二 1 设计的目的 （ 1） 锻炼我们综合运用所学的机械设计，制造及相关资料（ 机械工艺学、机械设计基础、工程 力学）。结合生产实习，毕业实习重所学到的知识独立创新解决设计问题，培养工程机械常用装置的设计能力。 （ 2）根据所给的资料 以及 参数，运用相关的 工艺知识 ， 编制零件加工工艺卡。 （ 3）绘制相关部件的装配图，零件图以及用 拟装配，动态仿真，培养我们用 件绘图的能力， 件建模，装配及计算，熟悉软件的基本技能。 （ 4）培养我们学会调查研究的方法，熟悉有关政策，提高运用国家相关手册等工具的能力，尤其注重培养我们独立获取新知识技术的能力。 2 主要设计内容 （ 1）连接座零件图，以及直观图一张 （ 2） 完成连接座零件工艺规程设计 （ 3）完成连接座零件加工工艺卡一套 （ 4）完成连接座加工过程中的专用夹具设计 金属工艺学 教材 金属工艺学实习教材 机械制造工艺学教材 机床夹具设计教材 机械加工工艺设计手册 机床夹具设计工艺手册 机械制造技术基础 三 1第 7周： 查阅 相关资料，对 设计 课题 作 初步 的了解 。 2第 8设计准备阶段， 参观、 调研、考察 ，确定设计的方案。 3第 10周： 整理 资料，对设计方案进行数据计算和处理，完成相关绘图。 4第 11至 16周： 设计阶段，完成任务书规定内容， 撰写毕业设计说明书。 5 第 17周：设计修改和完善。 6. 第 18周：完成设计，毕业答辩。 指 导教师意见： 指导教师（签字）： 年 月 日 教研室审查意见： 教研室主任（签字）： 年 月 日 毕业设计 （论文） 第 1 页 共 42 页 目录 绪论 . 3 第一章 零件的分析 . 5 . 5 . 7 第二章 毛坯设计 . 9 . 9 尺寸和公差 . 10 定毛坯尺寸 . 10 定毛坯尺寸公差 . 10 . 11 第三章 机械加工工艺过程设计 . 13 . 13 基准的选择 . 13 基准的选择 . 14 . 14 工经济精度 . 14 择表面加工方法应考虑的因素 . 17 . 17 . 19 序顺序安排的原则 . 19 助工序的安排 . 20 . 21 定比较 两种工艺路线 . 21 定工艺过程 . 24 第四章 工序设计 . 26 据不同的工序选择机床 . 26 床用 . 26 . 27 毕业设计 （论文） 第 2 页 共 42 页 具的选择 . 27 4. 夹具的选择 . 28 具的选择 . 28 . 28 定加工余量的方法 . 28 响加工余量的因素 . 29 定加工余量 . 29 . 30 . 31 第五章 基本时间的确定 . 33 . 33 . 33 . 34 第六章 夹具设计 . 35 位基准的选择 . 35 . 35 . 35 . 37 . 38 结论 . 39 参考文献 . 40 致谢 . 41 附：连接座机械加工 工艺过程卡、 工序卡 毕业设计 （论文） 第 3 页 共 42 页 绪论 进入 21 世纪，随着科学技本的迅猛发展，传统的制造技术已进入 现代制造技术的新阶段。 机械制造工艺学则是现代制造技术的主要基础 近年来随着经济的飞速发展，无论是国防建设，还是汽车、轮船、交通等都对机械产品的需求越来越大，因此 ， 极大的推动了机械 制造业的发展。然而机械制造业的发展离不开加工机械 机床。为了满足生产的需要，对机床的种类、性能业都有了很高的要求。同时，为了使机械产品由原材料在机床上经过加工变为机械成品这就需要相应的机床夹具及合理的机械加工工艺。先进的机床夹具和合理的制造工艺是制造业降低成本提高生产效率的关键。因此，设计高效能的机床夹具和制定经济合理的工艺方案对提高制造企业的竞争力有着很 大 的帮助。所以，我们有必要研究他，而且应该仔细研究他。 机电一体化专业毕业设计所设计的内容比较多，他集专业课、基础课知识于一体，是在学习完机械制造工艺学 （含机床夹具） 、 机械设计基础、机械制图、计算机绘图、工程力学等全部专业课的基础上进行的，是对我们所有课程的一次综合性的复习，业师理论联系实际的练习，为今后走上工作岗位打下台阶，因此我们必须以严谨、认真务实的态度对待这次设计，把设计做好。 机械工业是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。经过建国 40 多年的发展，机械工业已成为我国工业中产品门类比较齐全，具有相当规模和一定技术基础的支柱产业之一。为了达到产品的要求，必须研究和控制机 械产品的制造过程，研究和解决工艺技术问题的方法和措施。 机械制造工艺学的研究范畴是零件的机械加工和装配的工艺过程。很长时间以来机械加工工艺最广泛采用的方法是切削加工和磨削加工。随着科学技术的发展，出现了很多硬度极高的难加工材料，这些材料很难用传统的切削或磨削的方法来加工；另一方面，科学技术的发展对机械产品的毕业设计 （论文） 第 4 页 共 42 页 精度提出了越来越高的要求，于是各种精密加工方法应运而生，而且其加工的精度等级还在不断的提高。 刀具材料的革新和新刀具材料的开发，优良的机床静态、动态特性和高转速，使告诉切削和高速磨削成为可能，从而缩短了机 动切削时间，充分发挥了传统加工方法的技术潜力，使劳动生产率得到显著提高。 制造过程的自动化发展是机械制造业中最新技术进步的又一个重要方面。随着数控加工的应用和推广，计算机辅助设计（ 计算机辅助制造 (步进入实用阶段，尤其是柔性制造系统 (出现，不仅大大提高了生产效率，降低了生产成本，同时也可靠的保证了产品的质量和从根本上改善了劳动条件。目前，世界各国正致力于计算机集成制造系统(研究和开发。这种计算机集成制造系统是由一个多级计算机控制的全盘自动化系统。它通过一套软件将设计、 制造和管理综合为一个整体。它是工厂各个环节自动化的有机地集成是工厂自动化的发展方向。 毕业设计 （论文） 第 5 页 共 42 页 第一章 零件的分析 件的形状 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，公差如下图所示 。 毕业设计 （论文） 第 6 页 共 42 页 毕业设计 （论文） 第 7 页 共 42 页 件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 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： (1) 左端的加工表面： 这一组加工表面包括： 左端面， 圆， 100+0 内圆，倒角，钻 通 孔 7，钻孔并攻丝。这一部份只有端面有 粗糙度要求， 100+内圆孔有 25 的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2) 这一组加工表面包括：右端面； 121 外圆，径为 50、内径为 40+0 的小凸台，粗糙度为 带有倒角； 32的小凹槽，粗糙度为 25；钻 7通孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中， 40的孔或内圆直接在车床上做镗工就行了。 其具体过程如下表： 加 工表面 表面粗糙度 公差 /精度等级 加工方法 左端面 车 车 车 车 100+0 内圆 下 粗镗 倒角 无 下 粗车 左 7通 孔 无 下 钻 通 孔 无 下 钻孔并攻丝 右端面 无 下 粗车 车 毕业设计 （论文） 第 8 页 共 42 页 121 车 车 小凸台内侧 40 无 下 粗镗 小凸台端面 下 粗镗 无 下 粗镗 右 7通孔 无 下 钻 通 孔 32的小凹槽 下 粗镗 毕业设计 （论文） 第 9 页 共 42 页 第二章 毛坯 设计 坯的选择 毛坯选择时应考虑的因素 ： (1) 零件的材料及机械性能要求 零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。 (2) 零件的结构形状与外形 尺寸 (3) 生产纲领的大小 (4) 现有生产条件 (5) 充分利用新工艺、新材料 为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用 。 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。 该零件材料为 虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=3000件 /年， n=1件 /台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取 10%和 1%代入公式得该工件的生产纲领 N=+ + )=3330 件 /年 毕业设计 （论文） 第 10 页 共 42 页 坯尺寸和公差 （ 1）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径 142 69 （ 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。 （ 3）求铸件尺寸公差 公差带相对于基本尺寸对称分布。 （ 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 机械加工余量等级 级。 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 表面，余量要适当加大。 分析本零件，加工表面 因此这些表面的毛坯尺寸只需将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，这时可取所查数据的小值）生产类型为大批量， 可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有孔无需铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工进行时效处理。 毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：毛坯尺寸允许公差 /业设计 （论文） 第 11 页 共 42 页 铸件尺寸 偏差 参考资料 142 械制造工艺设计手册 83 计毛坯图 （ 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。 （ 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。 （ 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 : 毕业设计 （论文） 第 12 页 共 42 页 毕业设计 （论文） 第 13 页 共 42 页 第三章 机械加工工艺过程设计 位 基准的选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 在最初的工序中只能选择末加工的毛坯表面作为定位基准，这 种表面称为粗基准 。 用加工过的表面作为定位基 准 称为精基准。另外，为满足工艺需要而在工件上专门设置或加 工 出的定位面，称为辅助基准，如轴加工时用的中心孔、活塞加工时用的止 口 等 。 定位基准的选择原则：应先精基准，再粗基准。 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。 精基推选择应保证相互位置精度和装夹准确方便、一般应遵循如下原则。 精基准的选择原则 ： (1) 基准重合原则 (2) 基准统一原则 (3) 自为基准原则 (4) 互为基准原则 (5) 便于装夹原则 毕业设计 （论文） 第 14 页 共 42 页 粗基准选择原则 (1) 选择重要表面为粗基准 (2) 选择不加工表面为粗基准 (3) 选择加工余量最小的表面为粗基准 (4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 (5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 面加工方法的选择 零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先 后顺序。在拟定工艺路线时， 出首先要考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法的选择，工序集中于分散的程度，加工阶段的划分和工序先后顺序的安排问题。 在生产过程中按一定顺序逐渐改变生产对象的形状 (铸造、锻造等 )、尺寸 (机械加工 )、位置 (装配 )和性能 (热处理 )使其成为成品的过程称之为工艺过程。因此，工艺过程又可具体地分为铸造、锻造、冲压、焊接 t 机械加工、热处理和装配等工 艺过程。 各种加工方法（如车、铣、刨、磨、钻等）所能达到的加工精度和表面粗糙度是有一定范围的。任何一 种加工方法，如果由技术水平高的熟练工人在精密完好的设备 上仔细地慢慢地操作，必然使加工误差减小，可以得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，但却使成本增加；反之，若由技术水平较低的工人在精度较差的设备上快速操作，虽然成本降低，但得到的加工误差必然较大，使加工精度降低。所以，选择表面加工方法时，应当使得工件的加工要求与之相适应。 毕业设计 （论文） 第 15 页 共 42 页 表 3圆加工中各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度 加工方法 加工性质 加工经济精度 （ 表面粗糙度 m 车 粗车 半精车 精车 金刚石车 1312 1110 87 65 8010 10磨 粗磨 半精磨 精磨 精密磨 镜面磨 98 87 76 65 5 10磨 粗研 精研 65 5 精加工 精 精密 5 5 带磨 精磨 精密磨 65 5 压 76 3加工方法的加工经济精度及表面粗糙度 加工方法 加工性质 加工经济精度 （ 表面粗糙度 m 钻 实心材料 1211 20 粗扩 铸或冲孔后一次扩 12 1211 10 2010 10业设计 （论文） 第 16 页 共 42 页 精扩 铰 半精铰 精铰 细铰 1110 98 76 105 5 粗拉 精拉 1110 97 5 粗镗 半精镗 精镗 细镗 12 11 108 76 2010 105 5磨 粗磨 精磨 9 87 10 粗研 精研 65 5 压 87 3面加工方法的加工经济精度及表面粗糙度 加工方法 加工性质 加工经济精度 （ 表面粗糙度 m 周铣 粗铣 精铣 1211 10 205 5铣 粗铣 精铣 1211 109 205 5 半精车 精车 细车（金刚石车） 1110 9 87 105 10 粗刨 精刨 1211 109 2010 10业设计 （论文） 第 17 页 共 42 页 宽刀精刨 97 磨 粗磨 半精磨 精磨 精密磨 9 87 7 6 5研 手工刮研 1020 点/255磨 粗研 精研 76 5 选择表面加工方法应考虑的因素 选择表面加工方法时，首先应根据零件的加工要求，查 表或根据经验来确定哪些加工方法能达到所要求的加工精度。从表 3足同样精度要求的加工方法有若干种，所以选择加工方法时还必须考虑下列因素，才能最后确定下来。 a 工件材料的性质 b 工件的材料和尺寸 c 选择的加工方法要与生产类型相适应 d 具体的生产条件 工阶段的划分 工件上每一个表面的加工 ，总是先粗后精。粗加工去掉大部分余量，要求生产率高；精加工保证工件的精度要求。对于加工精度要求较高的零件，应当将整个工艺过程划分成粗加工、半精加工、精加工等几个阶段，在各个加工阶段之间 安排热处理工 序。 加工划分阶段有如下优点： 毕业设计 （论文） 第 18 页 共 42 页 a 有利于保证加工质量 b 合理的使用设备 c 有利于及早发现毛坯缺陷 综上所述，工艺过程应当尽量划分成阶段进行。此外，粗精加工分开，使机床台数和工序数增加，当生产批量较小时机床符合率低，不经济。所以当工件批量小，精度要求不太高、工件刚性较好时也可以不分或少分阶段。 按照加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报 废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 1211 粗糙度为0080 。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 109 表面粗糙度为 0 。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 76 表面粗糙度为0 。 光整加 工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺毕业设计 （论文） 第 19 页 共 42 页 度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为65 表面粗糙度为 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 序顺序的安排 （ 1） “先基面，后其他”原则 工艺路线开始安排的加工表面，应该是选作后续工序作为精基准的面，然后在以该基准面定位，加工其他表面。 （ 2） “先面后孔”原则 当零件上较大平面可以用来作为定位基准是，总是先加工平面，再以平面定位加工孔，保证孔和平面之间的位置精度，这样定位比较容易，装夹也方便。 （ 3）“先主后次”原则 零件上的加工表面一般可以分为主要表面和次要表面两大类。主要表面通常是指位置精度要求较高的基准面和工作表面；次要表面是指那些要求较低，对整个工艺过程影响较小的辅助表面。 （ 4）“先粗后精”原则 热处理工序在工艺路线中安排的是否恰当 ，对零件的加工质量和材料的使用性能影响很大。 （ 1） 退火与正火 目的是为了消除组织的不均匀，细化晶粒，改善金属的可切削性能。对高碳钢零件采用退火降低其硬度，对低碳钢零件采用正火提高其硬度，以获得适中的较好的可切削性，同时能消除毛坯制造中的应力。退毕业设计 （论文） 第 20 页 共 42 页 火与正火一般安排在机械加工之前进行。 （ 2） 时效 毛坯制造和切削加工都会在工件内留下残余应力，这些残余应力将会引起工件的变形，影响加工质量甚至造成废品。因此，在工艺过程中常需安排时效处理。 （ 3） 淬火和调质处理 淬火和调质处理可以获得 需要的力学性能。但之后会产生变形，所以调质处理一般安排在机械加工以前，而淬火则因其硬度高不易切削一般安排在精加工阶段的磨削加工之前进行。 （ 4） 渗碳淬火和渗氮 低碳钢零件有时需要渗碳淬火，并要求保证一定的渗碳层厚度。渗碳变形较大，一般安排在精加工之前进行，但渗碳表面预先常安排粗磨，以便控制渗碳层厚度和减少以后的磨削余量。 渗氮是为了提高工件表面硬度和抗腐蚀性，他的变形较小，一般安排在工艺过程的最后阶段、该表面的最终加工之前。 （ 1）检验工序 为了确保零件的加工质量，在 工艺过程中必须合理的安排检验工序。 （ 2）清洗和去毛刺 切削加工后在零件的表层或内部有时会留下毛刺，他将影装配的质量甚至机器的性能。 工件在进入装配之前，一般安排清洗。特别是研磨等光整加工工序之后，砂粒易附着在工件表面上，必须认真清洗，以免加剧零件在使用中的磨损。 （ 4） 其他工序 可以根据需要安排平衡、去磁等其他工序。 毕业设计 （论文） 第 21 页 共 42 页 定加工工艺路线 （ 1） 工艺路线一： 工序一： 1. 粗车右端面 2. 车外圆 121 3. 车右台阶面 4. 车外圆 130 5. 车端面 6. 粗镗 40 工序二： 1. 粗车大端面 2. 粗镗 100. 车台阶面 4. 车外圆 125 工序三： 1. 半精镗 40 2. 半精车外圆 121 3. 半精车右台阶面 4. 半精车外圆 130 5. 半精车端面 毕业设计 （论文） 第 22 页 共 42 页 6. 半精车右端面 工序四： 1. 半精车大端面 2. 半精车 100. 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 121 3. 精镗 40 4. 精车外圆 130 5. 精车端面 6. 精车右台阶面 工序六 1. 精车大端面 2. 精车 100. 精车右台阶面 4. 精车外圆 125 工序七 精铣 工序八 粗铣 100面 工序九 精铣 100面 毕业设计 （论文） 第 23 页 共 42 页 工序十 1. 钻孔到 10 2. 扩钻到 16 3. 扩孔到 序十一 精镗孔至 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 . 攻螺纹 4 2） 工艺路线二： 工序一 1. 粗车右端面至 78 2. 粗车外圆 125 5 3. 钻通孔 16 4. 粗镗内孔 34 29 5. 粗车小凸台端面至 20 工序二 1. 粗车右端面至 71 2. 粗车外圆 128 9 3. 粗车内孔 98 序三 1. 半精车端面保 70 2. 半精车外圆 5 3. 法精镗内孔 27 4. 半精镗内孔 32 28 毕业设计 （论文） 第 24 页 共 42 页 5. 半精镗内孔保 . 半精车小凸台端面保 16 工序四 1. 半精车右端面到 69 2. 半精车外圆 3. 半精镗内孔 工序五 1. 钻通孔 3 7 2. 工序六 3. 钻通孔 3 7 4. 钻孔 4 2 5. 攻螺纹 40 工序七 1. 磨内孔保 40 5 2. 磨外圆保 12 5 工序八 1. 磨内孔保 100 7 2. 磨外圆保 125 9 （ 3）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，但最后的磨工感觉有点多余。相比之下我们选择第二条工艺路线，然后对其进行修改：去掉磨式。因为零件精度要求不高 ，半精车就可以达到目的。 工序号 工序内容 简要说明 毕业设计 （论文） 第 25 页 共 42 页 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 04 粗车右端面至 78 粗车外圆 125 5 钻通孔 16 粗镗内孔 34 29 粗车小凸台端面至 20 05 粗车右端面至 71 粗车外圆 128 9 粗车内孔 98 6 半精车端面保 70 半精车外圆 5 法精镗内孔 27 半精镗内孔 32 28 半精镗内孔保 精车小凸台端面保 16 07 半 精车右端面到 69 半精车外圆 9 半精镗内孔 7 08 钻通孔 3 7 钻通孔 3 7 钻孔 4 12 攻螺纹 40 09 去毛刺 钳工 10 磨内孔保 40 磨外圆保 1211 磨内孔保 100 毕业设计 （论文） 第 26 页 共 42 页 磨外圆保 1252 检验，入库 第四章 工序设计 择机床，根据不同的工序选择机床 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。 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 床用 机床选择应注意： (1)机床精度与工件精度相适应； (2)机床规格与工件外形尺寸相适应； (3)机床的生产率与工件生产类型相适应。 下面是这两台机床的具体资料 。 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。 构特点： 1“ A”型为基型，派生出几种变形产品。 轴孔径 80C 型：主轴孔径 104F 型：液压仿形。 密型。 2有较高的刚度，导轨面经中频淬火，经久耐磨。 3板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好。 毕业设计 （论文） 第 27 页 共 42 页 4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。 5125A 产品说明： 型号 大钻孔直径 25轴最大进给抗力 9000N 主轴最大扭距 160N m 主电机功率 钻孔锥度 3 主轴转速 9(级 )50轴每转进给量 9(级 ) 主轴行程 200轴箱行程 (手动 ) 200作台行程 310作台尺寸 400 550型尺寸 /包装尺寸 980 807 2302400 1030 1360床净重 /毛重 950/1300艺装备的选择 优先采用标准刀具。必要时可采用各 种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求。 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、毕业设计 （论文） 第 28 页 共 42 页 硬质合金锪钻 ,加工铸铁零件采用 加工用 精加工为 体见工序卡。 4.夹具的选择 单件小批生产尽量采用通用夹具和组合夹具；大批大量生产应采用高效专用夹具。 根据每个工序的不同要求分别选用通用家具三爪自定心卡盘和专用夹具。 单件小批生产应广泛采用通用量具，大批大量生产应采用极限量规和高效的专用检验量具和 量仪等量具的精度必须与加工精度相适应。 根据零件特点，选用内径千分尺、外径千分尺、游标卡尺、角度尺、塞规、螺纹塞规等。 定机械加工余量 (1)查表法 此法 是 以生产实践和实验研究所积累的关于加工余量的资料数据进行修订来确定加工余量的，生产中应用较为广泛 。 (2)经验估计法 本法是根据实际经验确定加工余量。 一般情况下 ，为防止余量过小而产生废品，经验估计的数值总是偏大。此法常用于单件小批生产中。 (3)分析计算法 毕业设计 （论文） 第 29 页 共 42 页 卒法是根据上述加上余量公式和一定的实验资料，对影响 加工条量的各项因素进行分析，并计算确定加工余量。这种方法比较合理，但必须点比较全面和可靠的实验资料。 (1)上工序表面粗糙度 2a。 本工序必须把上工序留下的表面粗糙 度 部切除，还应切除上工序在表面留下的缺陷层 (2)上工序的尺寸公差 加工表面上存在着各种几何形状误差，如平面度、回度、圆柱度等 这些误差的总和一般不超过上工序的尺寸公差 以应将 （ 3)上工序的形位误差 a 由尺寸 误差，此时，加工余量中需包括上 工 序的形位误差 a。 (4)本 工序加工时的装夹误差 b 装夹误差包括定位误差和夹紧误差，这些误差会使工件在加工时的位置发生偏移，所以 加工余量还必须考虑装夹误差的影响。 加工余量是指加工过程中切去的金属层厚度。余量有工序余量和加工总余量 (毛坯余量 )之分。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差。加工总余量是指从毛坯变为成品的整个加工过程中某表面切除的金属层总厚度，即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。显然，某个表面加工总余量为该表面工序余量之和，即 1i 毕业设计 （论文） 第 30 页 共 42 页 式中： Z 加工总余量； 第 n 该表面的加工工序数。 由于工序尺寸有公差，故实际切除的余量是变化的。因此加工余量又有公称余量、最大余量和最小余量之分。若相邻两工序
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