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1、 學士學位畢業(yè)設計 連接座的工藝規(guī)程及 夾具設計 學 生 姓 名：XXX 學 號： 指 導 教 師： 所 在 學 院：工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 中國大慶 43 摘 要 畢業(yè)設計是大學四年所學專業(yè)知識的綜合運用。零件加工的工藝安排、工藝規(guī)程是我們機械設計學生應該掌握的專業(yè)知識。這些知識在以后工藝方面工作中是至關重要的。通過工藝分析可以決定每個零件的優(yōu)劣和成本。本次設計的內容是鉆床夾具零件以及工藝安排。在加工過程中涉及到我們所學的毛坯的制造方法選擇、加

2、工余量計算、工藝路線的安排、機床夾具定位和夾緊裝置的設計、機械加工刀具的選擇、加工時間的計算以及專用夾具體的設計等內容。 通過這次畢業(yè)設計，我更好的掌握了自己所學的專業(yè)知識，鍛煉了自己在工藝上的工作熟練度。同時，在設計中我也發(fā)現了自己在專業(yè)知識上還有欠缺，在以后的學習和工作中我會更加努力做的更好。 關鍵詞：工藝規(guī)程;夾具設計;夾具定位 Abstract The graduation design is a comprehensive university four years professional knowledge.

3、 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

4、 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 sele

5、ction, 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 k

6、nowledge, in the later study and work I will strive to do better. Key words: process planning; Fixture design; The fixture positioning 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第一章 緒論 1 1.1 課題背景 1 1.2 課題的主要任務 1 1.3 課題的構思 1 第二章 零件的功用及形狀 3 2.1零件的功用 3 2.2零件的形狀 3 第三章 零件的工

7、藝分析 5 3.1左端的加工表面 5 3.2右端面的加工表面 5 第四章 毛坯設計 7 4.1確定生產類型 7 4.2毛坯的選擇 7 4.3確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 7 4.4設計毛坯圖 9 第五章 選擇加工方法，擬定工藝路線 11 5.1基面的選擇 11 5.2工序的合理組合 12 5.3輔助工序的安排 13 5.4制定機械加工工藝路線 13 第六章 加工設備及刀具、夾具的選擇 20 6.1選擇機床 20 6.2選擇夾具 21 6.3選擇刀具 22 第七章 工藝計算 23 7.1機械加工余量的計算與確定 23 7.2切削用量的選擇 23 第八章

8、 基本時間的確定 28 8.1工時定額的計算 28 8.2 確定粗車基本時間 28 第九章 夾具設計 31 9.1確定設計方案 31 9.2夾緊力和切削力的確定 31 9.3定位精度分析 31 9.4鉆套的設計 31 9.5鉆模板的設計 32 9.6夾具的裝夾 32 9.7夾具的拆卸 32 結 論 33 參考文獻 34 致 謝 35 附 錄 黑龍江八一農墾大學畢業(yè)論文（設計） 第一章 緒論 1.1 課題背景 機械制造工藝學的研究對象是機械產品的制造工藝，包括零件加工和裝配兩方面，其指導思想是在保證質量的前提下達到高生

9、產率、經濟型。課程的研究重點使工藝過程，同樣也包括零件加工工藝過程和裝配工藝過程。工藝是使各種原料、半成品成為產品的方法和過程。各種機械的制造方法和過程額總稱為機械制造工藝。工藝是生產中最活躍的因素，它既是構思和想法，又是實在的方法和手段，并落實在有工件、道具、機床、夾具所構成的工藝系統(tǒng)中，所以它包含和涉及的范圍很廣，需要多門知識的支持，同時又和生產實際聯系十分緊密。 在現代制造技術迅猛發(fā)展的今天，機床夾具無論在傳統(tǒng)機床上還是在數控機床、加工中心上，仍是必不可少的重要工藝裝備。然而，在多品種生產的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右機床夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。因

10、此，設計各種專用夾具以減少夾具的損耗已經提上日程。 1.2 課題的主要任務 (1)掌握機械加工和裝配方面的基本理論和知識，如零件加工時的定位理論、工藝和裝配尺寸鏈理論加工精度理論等。 (2)了解影響加工質量的各項因素，學會分析、研究加工質量的方法。 （3）學會制定零件機械加工工藝過程和部件、產品裝配工藝過程的方法。 （4）掌握機床夾具設計的基本理論和方法。 （5）了解當前制造技術的發(fā)展及一些重要的先進制造技術，人是制造技術的作用和重要性。 1.3 課題的構思 在該零件的加工過程中，首先要分析夾具零件圖及加工的技術要求，其次考慮毛坯材料的選擇，再者要考慮制定機

11、械加工工藝過程中一些關鍵問題，像基準的選擇、零件表面加工方法的選擇、工序的安排和組合、加工路線的擬定等等都需要了解大量的資料后精心加以選擇和確定，最后結合實際情況設計出方便實用且經濟的夾具。 第二章 零件的功用及形狀 2.1零件的功用 離心式微電機水泵上的連接座，是用來連接水泵和電機的。左端Ф125外圓與水泵泵殼連接，水泵葉輪在Ф100孔內，通過4個M5螺釘固定；右端Ф121外圓與電動機機座連接，Ф40孔與軸承配合，通過3個螺栓固定，實現水泵與電動機的連接，從而起連接固定作用。 該零件

12、的特點:結構形狀簡單, 在結構上壁薄均勻,內部呈腔型;有部分精度要求較高的面和孔,還有較多的緊固螺紋孔等。毛坯的材料通常采用灰鑄鐵件，因為灰鑄鐵具有較好的耐磨性,減震性以及良好的鑄造性能和切削性能,價格也比較便宜。在單件小批生產中,為了縮短生產周期有時也采用焊接毛坯。毛坯的鑄造方法,取決于生產類型和毛坯尺寸。在單件小批生產中,多采用木模手工造型;在大批量生產中廣泛采用金屬模機器造型,毛坯的精度較高。 2.2零件的形狀 圖2.1 連接座三維圖 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，結構比較簡單。具體尺寸，公差如圖2.2所示: 圖2.2 連接座

13、尺寸圖 第三章 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。 連接座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F分述如下： 3.1左端面的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，Φ1250-0.025外圓，Φ100內圓，倒角，鉆通孔Φ7，鉆孔并攻絲。這一部份只有端面粗糙度要求為6.3，Φ100的內圓孔粗糙度要求為25。其要求并不高，考慮到尺寸精度，粗車后半精車再精車就可以達到精度要求。而鉆孔沒有精度要求，因此一道工序就可以達到要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。 3.2右端面的加工表

14、面： 這一組加工表面包括：右端面；Φ121h7的外圓，粗糙度為3.2、6.3；外徑為Φ50、內徑為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，粗車后半精車再精車就可以達到精度要求。其中，Φ32的凹槽由鏜床上鏜削完成加工。 由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。由上面分析可知，可以粗加工夾具體下端面，然后以此作為精基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此零件沒有復雜的加工曲面，加工的精度要求不高，所以根

15、據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 其具體過程如下表3-1 表3-1 加工工藝要求 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 Φ1250-0.025外圓 Ra6.3 IT6 粗車-半精車-精車 Φ100內圓 Ra25 IT7~IT8 粗車-半精車-精車 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 IT8~IT10 粗車-半精車 Φ121h7外圓 Ra3.2

16、IT6 粗車-半精車-精車 小凸臺內側Φ40 Ra3.2 IT6 粗車-半精車-精車 小凸臺端面 Ra25 IT11以下 粗車-半精車 Φ17.5中心孔 無 IT11以下 鉆孔 右Φ7通孔 無 IT11以下 鉆通孔 Φ32的小凹槽 Ra25 IT11以下 半精鏜 第四章 毛坯設計 4.1確定生產類型 該零件材料為HT200，假設Q=50000件/年，且零件總體尺寸適中，為輕型零件，不防設該零件的備品率為4%，機械加工的廢品率為1%，現在定制該殼體零件的生產規(guī)模， 式中： N：零件的生產綱領； Q：產品的

17、生產綱領，Q=50000件/年； n: 每一產品中包含該零件的數量 n=1； α：零件的備品率，一般情況下為α=3%～5% 取4% β：零件的平均廢品率，取β=1； 已知該產品為小型機械，根據1.1-2生產類型與生產綱領的關系，可確定其生產類型為大批量生產[2]。 4.2毛坯的選擇 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產性質以及在生產中獲得可能性，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。根據零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，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

18、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。 4.3確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 4.3.1求最大輪廓尺寸 根據零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑Ф142mm，高69mm。 4.3.2選擇鑄件公差等級 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8~12級取為11級。 4.3.3求鑄件尺寸公差 公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 4.3.4求機械加工余量等級 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。 4.3.5求要求的機械加工余量 要求的機械加工余量（RMA）對所有加工面取同一值，由指導書

19、表5-4，查最大尺寸為69mm，機械加工余量為F級，得RMA為1.0mm. 4.3.6求毛坯基本尺寸 求毛坯基本尺寸，Φ7，Φ17.5孔尺寸小鑄成實心，由公式（5-2）求出 雙邊加工余量 R=F+2RMA+CT/2 內腔加工余量 R=F-2RMA-CT/2 單側加工余量 R=F+RMA+CT/2 各面加工余量見表4-1 表4-1 加工余量表 項目 左右端面 Φ125外圓 左臺階面 Φ100內孔 右臺階面 Φ121外圓 小凸臺端面 Φ40內孔 公差等級CT 11 11 11 11 11 11 11 11 加工面基本尺寸 69

20、 125 8 100 6 121 16 40 鑄件尺寸公差 4.4 5 2.8 4.4 2.8 5 3.6 3.6 加工余量等級 F F F F F F F F RMA 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.O 毛坯基本尺寸 73.2 129.5 10.4 95.8 8.4 125.5 18.8 36.2 4.4設計毛坯圖 4.4.1確定拔模斜度 根據機械制造工藝設計手冊查出拔模斜度為5度。 4.4.2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)

21、現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。 4.4.3毛坯的熱處理方式 為了去除內應力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。 下圖為該零件的毛坯圖: 圖4.1 連接座毛坯剖面圖 第五章 選擇加工方法，擬定工藝路線 5.1基面的選擇 正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容，也是保證零件加工精度的關鍵。 定位基準分為精基準、粗基準和輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經加工的表面作為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。 在制定工藝規(guī)程時，總是

22、先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，然后再考慮選擇合適的粗基準把精基準面加工出來。另外，為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。應從零件的整個加工工藝過程的全局出發(fā)，在分析零件的結構特點、設計基準和技術要求的基礎上，根據粗、精基準的選擇原則，合理選擇定位基準。 5.1.1精基準的選擇 （1） “基準重合”原則 應盡量選用被加工表面的設計基準作為精基準，即“基準重合”的原則。這樣可以避免因基準不重合而引起的誤差。 （2） “基準統(tǒng)一”原則 應選擇多個表面加工時都能使用的定位基準作為精基準，即“基準統(tǒng)一”的原則。 這

23、樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，避免基準變換所產生的誤差，并簡化夾具的設計制造工作。 （3） “互為基準”原則 當兩個表面的相互位置精度及其自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可采用這兩個表面互為基準，反復多次進行精加工。 （4） “自為基準”原則 在某些要求加工余量盡量小而均勻的精加工工序中，應盡量選擇加工表面本身作為定位基準。 此外，精基準的選擇還應便于工件的裝夾與加工，減少工件變形及簡化夾具結構。需要指出的是，上述四條選擇精基準的原則，有時是相互矛盾的。例如，保證了基準統(tǒng)一就不一定符合基準重合等等。在使用這些原則時，要具體情況具體分析，以保證主要技術要求為出

24、發(fā)點，合理選用這些原則。 結合此零件的特點精基準采用底面定位。 5.1.2粗基準的選擇 （1）若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應選該表面為粗基準。 （2）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應以加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可使這個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，致使工件報廢。 （3）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準。若既需保證某重要表面加工余量均勻，又要求保證不加工表面與加工表面的位置精度，則仍按本

25、原則處理。 （4）選作粗基準的表面，應盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準確，裝夾可靠。 （5）粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。但是，當毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質量高，而工件加工精度要求又不高時，可以重復使用某一粗基準。 5.2工序的合理組合 確定基準以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數[2]。確定工序數的基本原則： 5.2.1工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的

26、技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 5.2.2工序集中原則 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，大批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當分散。 5.3輔助工序的安排 檢驗工序是重要的輔助工序，除每道工序操作者自檢外，還應在下列加工階段，專門安排檢驗工序。 1)粗加工階段結

27、束之后； 2)重要的工序的前后； 3)工件從一個車間轉到另一個車間時； 4)工件全部加工完畢后。 輔助工序還有去毛刺、清洗、涂防銹油、油漆等，應分別安排于工藝過程所需之處。 用專用機床和夾具組織流水線生產。 5.4制定機械加工工藝路線： 工藝路線一： 工序一： 1. 粗車右端面 2. 車外圓Φ121 3. 車右臺階面 4. 車外圓Φ130 5. 車端面 6. 粗鏜Φ40 工序二： 1. 粗車大端面 2. 粗鏜Φ100H7 3. 車臺階面 4. 車外圓Φ125 工序三： 1. 半精鏜Φ40 2. 半精車外圓Φ121 3. 半精車右臺階面

28、4. 半精車外圓Φ130 5. 半精車端面 6. 半精車右端面 工序四： 1. 半精車大端面 2. 半精車Φ100H7 3. 半精車右臺階面 4. 半精車外圓Φ125 工序五： 1. 精車右端面 2. 精車外圓Φ121 3. 精鏜Φ40 4. 精車外圓Φ130 5. 精車端面 6. 精車右臺階面 工序六 1. 精車大端面 2. 精車Φ100H7 3. 精車右臺階面 4. 精車外圓Φ125 工序七 精銑B面 工序八 粗銑Φ100面 工序九 精銑Φ100面 工序十 1. 鉆孔到Φ10 2. 擴鉆到Φ16 3. 擴孔到Φ17.4 工序十一

29、 精鏜孔至17.5 工序十二 在6個工位上鉆孔Φ7 工序十三 1. 在4個工位上鉆孔Φ4.5 2. 攻螺紋4－M5 工藝路線二： 工序一 1.粗車右端面至71.9 2.粗車右臺階面至7 3.粗車外圓Φ122.14 4.粗車小凸臺端面至16.7 5.粗車內孔Φ3916.7 6.倒角C1 7鉆通孔Φ16 工序二 1.粗車左端面至70.6 2.粗車左臺階面至9 3.粗車外圓Φ126.18 4.粗車內孔Φ98.97 5.倒角C1 工序三 1.半精車右端面保69.8 2.半精車右臺階面至6 3.半精車外圓Φ121.55 4.半精車小凸臺端面保16

30、5.半精車內孔Φ39.516 6.半精鏜內孔Φ321 7.半精鏜內孔保Φ17.5 工序四 1. 半精車左端面到69 2.半精車左臺階面至8 3.半精車外圓Φ125.59 4.半精車內孔Φ99.57 工序五 1. 精車外圓Φ1215 2. 精車內孔Φ4016 工序六 1.精車外圓Φ125 9 2.精車內孔Φ100 7 工序七 1.鉆3Φ7通孔 工序八 1.鉆Φ7 6通孔 2.鉆四個Φ4.5 10 3.攻螺紋4M5深10 工藝路線比較: 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

31、潔明了，基本上可以達到精度要求，相比之下我們選擇第二條工藝路線。 擬定工藝過程 工序號 工序內容 簡要說明 01 沙型鑄造 02 進行人工時效處理 消除內應力 03 涂漆 防止生銹 04 1.粗車右端面至71.9 2.粗車右臺階面至7 3.粗車外圓Φ122.14 4.粗車小凸臺端面至16.7 5.粗車內孔Φ3916.7 6.倒角 7鉆通孔Φ16 05 1.粗車右端面至70.6 2.粗車右臺階面至9 3.粗車外圓Φ126.18 4.粗車內孔Φ98.97 5.倒角C1 06 1.半精車端面保69.8 2.半精車右

32、臺階面至6 3.半精車外圓Φ121.55 4.半精車小凸臺端面保16 5.半精車內孔Φ39.516 6.半精鏜內孔Φ321 7.半精鏜內孔保Φ17.5 07 1. 半精車右端面到69 2.半精車右臺階面至8 3.半精車外圓Φ125.59 4.半精車內孔Φ99.57 08 1.精車外圓Φ1215 2.精車內孔Φ4016 09 1.精車外圓Φ125 9 2.精車內孔Φ100 7 10 1.鉆3Φ7通孔 11 1.鉆Φ7 6通孔 2.鉆四個Φ4.5 10 3.攻螺紋4M5深10 09 去毛刺 鉗工 10 檢驗，入庫

33、續(xù)表擬定工藝過程 第六章 加工設備及刀具、夾具的選擇 由于生產類型為大批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產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線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。 6.1選擇機床 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。下面是這兩臺機床的具體資料： 6.1.1車床選擇 車床用CA6140，本系列車床適用于車削內外圓柱面，內錐面及其它旋轉面。車削各種公制、英制、模數和徑節(jié)螺紋，并能進行

34、鉆孔和拉油槽等工作。 CA6140 結構特點： （1）CA系列產品，以“A”型為基型，派生出幾種變形產品。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，導軌面經中頻淬火，經久耐磨。 （3）機床操作靈便集中，滑板設有快移機構。采用單手柄形象化操作，宜人性好。 （4）機床結構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。 6.1.2鉆床選擇 鉆床用Z5125A，其具體參數見表6.1 表6-1 鉆床Z5125A參數 產品說明： 型號 Z51

35、25A 最大鉆孔直徑 25mm 主軸最大進給抗力 9000N 主軸最大扭距 160Nm 主電機功率 2.2kw 主鉆孔錐度 3 主軸轉速 9(級)50-2000r 主軸每轉進給量 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 400550mm 外型尺寸/包裝尺寸 9808072302mm/240010301360mm 機床凈重/毛重 950/1300kg 6.2選擇夾具 機床夾具是在切削加工中，用以準確地確定工件位置，并將工件牢固地夾緊的一種工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加

36、工精度；提高加工效率；減輕勞動強度；充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。 夾具的種類很多，按夾具的應用范圍分類[2]，可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具；按夾具上的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具和真空夾具等。在單件、小批量生產時，應盡可能采用通用夾具。為提高生產率，在條件允許時也可采用組合夾具。中批以上生產時，應采用專用夾具，以提高生產效率，夾具的精度應與工序的加工精度相適應。該夾具體的生產屬于大批量生產，為了提高生產率，加工中應該采用專用夾具。為此要為生產線上的工序專門設計一套夾具。 6.3選擇刀具 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、

37、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度和表面粗糙度、生產率及經濟性等，在選擇時一般盡可能采用標準刀具，必要時可采用高生產率的復合刀具和其它一些專用刀具。最終該夾具體的加工基本都采用標準刀具, 可以在《機械加工工藝手冊》上查到。銑平、端面時大都采用鑲齒套式面銑刀。鏜刀則根據孔的大小不同分別選取。鉆孔時大都選用錐柄麻花鉆，這種鉆頭有足夠的強度，排屑容易。對于刀具的材料，常用的刀具材料有碳素工具鋼、高速鋼、硬質合金。其中碳素工具鋼指含碳的質量分數在0.65%～1.35% 的優(yōu)質鋼碳鋼。常用牌號有T8A、T10A和T12A等，其中以T12A用的最多，淬火后硬度可達（58～64）HRC，紅硬性達250~

38、300℃左右，允許的切削速度Vc=5～10m/min，所以一般用于制造手用和切削速度很低得工具，如銼刀、手用鋸條、絲錐和板牙等。而高速鋼是在高碳鋼中加入較多的合金元素W、Gr、V、Mo等與C生成碳化物制得的。加入合金元素后，細化了晶粒，提高了合金的硬度。所以一般高速鋼的淬火硬度可達（63～67）HRC，紅硬性可達550～650.允許的切削速度Vc可比合金工具鋼提高1～2倍。它具有較高的強度，在所有刀具材料中它的抗彎強度和沖擊韌度最高，是制造各種刃型復雜刀具的主要材料。而硬質合金的耐熱性比高速鋼高得多，約在800～1000℃，允許的切削速度約是高速鋼的4～10倍。硬度很高，但它的抗彎強度為1.1

39、～1.5GPa，只是高速鋼的一半，沖擊韌度不足高速鋼的1/25～1/10.由于它的耐熱性與耐磨性好，因而在刃型不太復雜的刀具上的應用日益增多，如車刀，銑刀，鏜刀，小尺寸鉆頭，絲錐等刀具上[3]。 綜上所述，選用硬質合金銑刀，硬質合金鉆頭，硬質合金擴孔鉆、硬質合金鉸刀、硬質合金锪鉆,加工鑄鐵零件采用YG類硬質合金，粗加工用YG8，半精加工為YG6。具體見工序卡。 第七章 工藝計算 7.1機械加工余量的計算與確定 查表法確定加工余量。工序加工余量（半精加工和精加工）查指導書第五章第三節(jié)，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，具體詳見下表。 表7-1 毛坯

40、加工余量表 項目 左端面 右端面 Φ125外圓 左臺階面 Φ100內孔 右臺階面 Φ121外圓 小凸臺端面 Φ40內孔 粗加工余量 1.3 1.4 1.7 1.4 1.6 1.4 1.7 1.9 1.4 半精加工余量 0.8 0.7 0.3 1.0 0.25 1.0 0.3 0.7 0.25 精加工余量 0 0 0.25 0 0.25 0 0.25 0 0.25 （注:外圓和內孔為半徑余量） 7.2切削用量的選擇 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量和生產效率的重要因素。

41、 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=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速（r/min） 工件每轉一周，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。 為了保證加工質量和提高生產率，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。粗車以提高生產

42、率為主，在生產中加大切削深度，對提高生產率最有利，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，應先車端面或倒角，第一次切深應大于硬皮厚度。若工件夾持的長度較短或表面凸不平，切削用量則不宜過大。 粗車應留有0.5～1mm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12.5～6.3μm。 精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，

43、生產率應在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為IT8～IT7，表面粗糙度值Ra=3.2～0.8μm,所以精車是以提高工件的加工質量為主。切削用量應選用較小的切削深度ap=0.1～0.3mm和較小的進給量f=0.05～0.2mm/r，切削速度可取大些。 精車的另一個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： （1）合理選用切削用量。選用較小的切削深度ap和進給量f,可減小殘留面積，使Ra值減小。 （2）適當減小副偏角Kr′,或刀尖磨有小圓弧，以減小殘留面積，使Ra值減小。 （3）適當加大前角γ0，將刀刃磨得更為鋒利。 （4）用油后

44、加機油打磨車刀的前、后刀面，使其Ra值達到0.2～0.1μm,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油；若用低速精車鑄鐵應使用煤油，高速精車鋼件和較高切速精車鑄鐵件，一般不使用切削液。具體切削用量的計算 粗車： 切削用量包括背吃刀量ap，進給量f和切削速度v。確定順序是先確定ap，f，在確定v。 工序I切削用量及基本時間的確定 切削用量 本工序為粗車（車端面，外圓及鏜孔）。已知加工材料為鑄鐵HT200，機床為CA6140型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 確定粗車外圓Φ125mm的切削用量。

45、所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據表5-112，由于CA6140車床的中心高為200mm，故選刀杠尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表5-113，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽倒棱型前刀面 ，前角γ。=12， 后角a。=6，主偏角Kr｀=10， 刃傾角λs=0，刀尖圓弧半徑γε=0.8mm。 確定背吃刀量ap 粗車雙邊余量為2.5mm，顯然ap為單邊余量，ap=1.7mm。 確定進給量f 根據表5-114，在粗車鋼料，刀杠尺寸為16mmX25mm, ap<=3mm,工件直徑為100~400時，f=0.6~1.2mm/r，按CA6140車床的進給量，選擇f

46、=0.61mm/r。 進給量滿足機床進給機構強度的要求。 確定切削速度v， 根據表5-121，當用YG6硬質合金車刀加工HT200鑄鐵時，ap<=3mm，f<=0.75mm/r時，切削速度V=63m/min。 切削速度的修正系數為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/πd=1000X34.4/πX125=87.64r/min 按CA6140車床的轉速（表5-56），選擇n=100r/min，則實際切削速度v

47、=100r/min。最后確定的切削用量為 ap=1.7mm,f=0.61mm/r,n=100r/min,v=34.4m/min 其他數據按上述方法一一算出，詳細見工序圖。 半精車： 切削用量 本工序為半精加工（車端面，外圓，鏜孔及倒角）。已知條件與粗加工工序相同。 確定半精車外圓Φ125mm的切削用量。所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。車刀形狀，刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。根據表5-113，車刀幾何形狀為γ。=12，α。=8，Kr｀=5，λs=0，γε=0.5mm。 確定背吃刀量 ap=0.3mm 確定進給量f， 根據表5-116及CA6140車床的進給量（表5-57

48、），選擇f=0.2mm/r。由于是半精加工，切削力較小，故不需校核機床進給機構強度。 選擇車刀磨鈍標準及耐用度，根據表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，耐用度T=30min。 確定切削速度v，根據表5-121，當用YG6硬質合金車刀加工HT200鑄件，ap=0.3mm,f=0.2mm/r時，切削速度v=114m/min. 切削速度的修正系數為，Kkγv=0.81,KTv=1.15,其余的修正系數均為1（表2-9），故 v=114X0.81X1.15=106.2m/min n=1000v/πd=1000X106.2/πX

49、125=270.57r/min 按CA6140車床的轉速（表5-56），選擇n=320r/min。 最后決定的切削用量為：ap=0.3mm,f=0.2mm/r，n=320r/min，v=106.2m/min 其他數據算法同上，詳細參照工序卡。 精加工 確定精車外圓Φ125mm的切削用量。所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據表5-113 ，車刀幾何形狀為γ。=12，α。=8，Kr｀=5，λs=0，γε=0.5mm。 確定背吃刀量 ap=0.25mm 確定進給量f，根據表5-116及CA6140車床的進給量（表5-57），選擇f=0.2mm/r.由于是精加工，切削力較小，

50、故不需要校核機床進給機構強度。 選擇車刀磨鈍標準及耐用度，根據表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm，耐用度T=30min。 確定切削速度v，根據表5-121，當用YG6硬質合金車刀加工HT200，ap=0.25mm，f=0.2mm/r，切削速度v=114m/min。 切削速度的修正系數為，Kkγv=0.81,KTv=1.15,其余的修正系數均為1，故 v=114X0.81X1.15=106.2m/min n=1000v/πd=1000X106.2/πX125=270.57r/min 按CA6140車床的轉速（表5-56），選擇n=

51、320r/min。 最后決定的切削用量為：ap=0.25mm,f=0.2mm/r，n=320r/min，v=106.2m/min 同理算出精加工其他數據，詳細見工序卡。 第八章 基本時間的確定 8.1工時定額的計算 工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額 其中：是指但見時間定額 是指基本時間（機動時間），通過計算求得 是指輔助時間，一般取（15~20）%；與和稱為作業(yè)時間 是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的（2~7）%估算 是指休息及生理需要時間，一般按作業(yè)時間（2

52、~4）%估算 是準備與終結時間，大量生產時，準備與終結時間忽略不計 N是指一批零件的個數 8.2 確定粗車基本時間 8.2.1粗車外圓Φ122.1mm的基本時間 根據表2-21，車外圓基本時間為 Tj1=Li/fn=(l+l1+l2+l3)i/fn 式中， l=4mm，l1=ap/tankr+(2~3),kr=90，l1=2mm, l2=0, l3=0, f=0.66mm/r, n=100r/mim,i=1. Tj1=5.45s 8.2.2粗車端面的時間 Tj2=Li/fn,L=(d-d1)/2+ l1+l2+l3 式中， d=122.

53、1mm, d1=110mm l1=2mm, l2=4mm, l3=0, f=0.61mm/r,n=100r/min，i=1。 則 Tj2=11.85s 8.2.3車臺階面的時間 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 則 Tj3=15.36s 8.2.4粗車小凸臺端面的時間 Tj4=Li/fn,L=(d-d1)/2+ l1+l2+l3 式中， d=50mm, d1=40mm,

54、 l1=2mm, l2=4mm, l3=0, f=0.56mm/r, n=250r/min，i=1。 則 Tj4=4.7s 8.2.5粗車內孔的時間 Tj5=Li/fn=(l+l1+l2+l3)i/fn 式中， l=16.7mm，l1=ap/tankr+(2~3),kr=90，l1=2mm, l2=0, l3=0, f=0.46mm/r, n=320r/mim,i=1. 則 Tj5=7.6s 同理可求的其他粗加工的基本時間，詳見工序卡。 確定精加工基本時間 1 半精車端面時間 Tj1=（6.05+4+2）/0.2X5.3=11.36s 2 半精車臺

55、階面時間 Tj2=（6+2+4）/0.3X3.33=12s 3 半精車外圓時間 Tj3=（5+2）/0.2X5.3=6.6s 4 半精車小凸臺端面 Tj4=（5+2+4）/0.3X11.8=3.1s 5 半精車內孔時間 Tj5=（16.7+4）/0.2X15=6.9s 其他半精車和精車時間按上述方法一一求出，詳見工序卡。 第九章 夾具設計 本次設計的夾具為鉆模。 9.1確定設計方案 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現

56、“基準重合”原則；　 9.2夾緊力和切削力的確定 由指導書表3-6，夾緊力與切削力方向一致，僅需較小的夾緊力來防止加工工程中振動和轉動，可不做計算 由實際加工的經驗可知,鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于工作臺,查《切削手冊》表2.3，切削力計算公式為： 其中：，，，，，，與加工材料有關,取0.94；與刀具刃磨形狀有關,取1.33；與刀具磨鈍標準有關,取1.0，則： 9.3定位精度分析 定位誤差主要由基準不重合，基準位置誤差引起。 ΔDW=ΔBC+ΔJW 采用平面和銷定位，平

57、面定位，基準重合誤差為零，銷定位基準重合，只要考慮基準位移誤差。 ΔJW= （Td + TD ）/2 Td---工件外圓尺寸的公差 Td=0.025，TD=0.016 ΔJW=0.0205 9.4鉆套的設計 對各種套選擇的分析：孔的加工需要經過長期的多次的使用，所以要有很好的潤滑和減少摩擦的鉆套裝置。因為我們要鉆的孔可以直接加工出來，又由于孔所在的位置，因此我們要采用固定鉆套，這樣可以提高加工精度和生產效率。 鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來確定工件上加工孔的位置，引導刀具進行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆套可分為標準鉆套和特殊鉆套兩大類。 根據鉆床夾具的設計

58、要求、零件的結構特點以及小批量生產的生產綱領，決定采用固定鉆套。這樣很好的保證了孔的加工精度也方便了孔的加工。由于所鉆孔的直徑為φ7mm，查《機床夾具設計手冊》鉆套規(guī)格表，選用下端內徑為φ7mm，上段內徑為φ8mm，鉆套高度為20mm的固定鉆套。 9.5鉆模板的設計 鉆模板用于安裝鉆套， 確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板多裝在夾具體或支架上， 常見的鉆模板有： （1）固定式鉆模板 （2）鉸鏈式鉆模板 （3）可卸（分離）式鉆模板 （4）懸掛式鉆模板 根據鉆床夾具的設計要求、零件的結構特點以及中批量生產的生產綱領，決定采用可卸（分離）式鉆模板。在導向裝置中，鉆套是安裝在鉆模板上

59、,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。在裝卸工件時移動鉆模板。鉆模板在于鉆套配合的時候采用的是H6/n5的配合。 9.6夾具的裝夾 把零件放在定位銷上，然后通過壓板壓緊工件。 9.7夾具的拆卸 首先松開螺釘，取出壓板，然后移開鉆模板，取出零件，再放入下一個毛坯。 結 論 在這次畢業(yè)設計中，在老師要求的內容里我基本完成了畢業(yè)課題要求的各項內容：鉆床夾具體從毛坯到成品的機械加工工藝過程，其中包括加工工序的制定，加工方法的選擇，在加工工序中機床、加工精度的控制以及機床專用夾具的設計，同時也完成了鉆床夾具體毛坯圖、零件圖、專用夾具等圖紙的繪制?；就瓿闪水厴I(yè)課題要

60、求的各項內容。 機械制造基礎和機械制造工藝學使我們在大學里工藝方面的基礎專業(yè)課，而畢業(yè)設計就是對于大學所學理論知識的實踐。同時也是大學中最后一次實踐性的教學和對所學知識的綜合性鞏固。這是一次更加深入的實際訓練，在學習生活中重要的地位。 我希望通過這次畢業(yè)設計能夠對我竟來的工作起到一個適應性的鍛煉，爭取在以后的工作中能夠學有所用，充分發(fā)揮所學知識點作用，不荒廢大學四年所學的知識。 由于能力有限，課程設計還有很多不足的地方，希望老師能夠給予批評和指導。 參考文獻 [1] 孫維連、魏風蘭.工程材料[M]，北京：中國農業(yè)大學出版社，

61、2006，177-183 [2] 王先逵.機械制造工藝學[M],北京：機械工業(yè)出版社,2004，11-313 [3] 陳日曜.金屬切削原理[M]（底二版）機械工業(yè)出版社,2002 [4] 艾興、肖詩綱.切削用量簡明手冊（第三版）[M]，北京：機械工業(yè)出版社,2002 [5] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1999 [6] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2001 [7] 王伯平.互換性與測量技術基礎第二版，北京：機械工業(yè)出版社，2004,25—125 [8] 劉舜堯.制造工程工藝基礎[M],長沙：中南大學出版社,2002,

62、30-43 [9] 劉天祥、田金和.機床夾具設計原理[M],哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社,1998 [10] 修樹東、劉天祥.機械加工工藝基礎[M],哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社,2005 [11] 倪森壽.機械制造工藝與裝備[M],北京：機械工業(yè)出版社,2003 [12] 王紹俊.機械制造工藝設計手冊[M],哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社,2006 [13] 第一汽車制造廠職工大學.機床夾具設計手冊[M],上海,上海科學技術出版社,2001 [14] 吳宗澤.機械零件設計手冊[M],北京：機械工業(yè)出版社,2004，506-530 [15] 周開勤.機械零件手冊（第五版）[M],北

63、京：高等教育出版社,2000 致 謝 在這次畢業(yè)設計中，剛開始很迷茫，不知道從什么地方下手。一路能夠順利完成，這多虧了老師多方面的指導。在此，我十分感謝各位老師對我的教導。感謝各位老師最我的幫助，不但讓我發(fā)現了我的不足，還給予我正確的指導。 這次畢業(yè)設計中我收獲頗多，為我在以后的工作中打下了堅實的基礎，能夠學有所用。但是在查閱資料時大量的信息和繁雜的樣式讓我沒有選取比較正確的數據，在設計上存在了偏差。但經過劉天祥老師耐心的幫助，在我遇到難題時給我細心的講解，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 本次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心

64、指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，無論是上課時間還是休息時間，都耐心地幫助我解決在設計中遇到的難題。老師嚴肅的教學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從選擇畢業(yè)課題到畢業(yè)設計的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。劉老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，也在生活和工作中給予關懷。我敬佩指導老師的專業(yè)水平，他的治學嚴謹和科學研究的精神更是我永遠學習的榜樣，這種精神將影響著我以后的工作和生活。在此謹向指導劉天祥老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 附 錄 加工機械方法的不斷改進，人們對機械加工工藝的選擇方式越來越多，不同的機械加工方法對加

65、工精度的要求不同，但是不論選擇那種加工工藝，都需要一個系統(tǒng)的加工工藝過程，因為加工工藝直接影響到加工產品的質量，所以說要想保證零件的質量控制好機械加工工藝至關重要。 　　關鍵詞：機械；加工工藝；重要性 　　1 前言 　　隨著我們國家現代化建設在不斷的發(fā)展，技術水平也在不斷的提高。當一件機械產品產出的時候，人們最關心的就是機械產品的質量，而影響機械產品質量的先決條件是機械零件的加工精度，所以說要想完善機械加工工藝方法的必要條件就是提高機械加工工藝水平。 　　2 機械加工工藝概述 　　2.1 機械加工工藝分類 　　在我國，機械加工工藝技術的分類主要包括兩部分，分為先進工藝技

66、術和傳統(tǒng)工藝技術。先進工藝技術指的是機械工藝在不斷地發(fā)展變化后形成的工藝，它包括新型工藝技術、優(yōu)化后工藝；傳統(tǒng)工藝技術又分為冷加工和熱加工，冷加工指的是車、磨、鉗、刨等金屬切割技術，熱加工指的是焊接、鑄造等材料的熱處理技術。 　　2.2 先進和傳統(tǒng)加工工藝技術的不同 　?。?）先進工藝技術包括信息科學、機械科學、管理科學和系統(tǒng)科學的綜合內容，這項技術的使用貫穿于整個產品的生產流程；傳統(tǒng)工藝技術學科是以切削理論和力學為基礎，通常指加工中的工藝方法。 　　（2）先進工藝技術更加注重速度、精度和持續(xù)性發(fā)展的目標，傳統(tǒng)工藝技術則偏向于低成本高效率優(yōu)質的發(fā)展。 　?。?）先進工藝技術的集成化、智能化和自動化程度不斷提高，使其向潔凈、低耗、優(yōu)質的方向發(fā)展。 　　3 淺析機械加工工藝流程和重要性有哪些 　　3.1 機械加工工藝流程的重要性有哪些 　　通常來說，零件加工是機械加工流程中最基本的步驟，因為在零件加工過程中，隨著熱量的不斷增加會促使力的作