连接座说明书Word格式.docx
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4.1选择机床，根据不同的工序选择机床.........21
4.1.1车床用CA6140...............21
4.2工艺装备的选择.............22
4.2.1刀具的选择...........................22
4.2.3量具的选择...................23
4.3确定机械加工余量...............23
4.3.1确定加工余量的方法........23
4.3.2影响加工余量的因素.....24
4.3.3确定加工余量..........24
4.4工序尺寸及公差的确定..25
4.4切削用量的选择..............26
第5章基本时间的确定.....28
5.1时间定额的定义.........28
5.2时间定额的组成.........28
5.3工时定额的计算....29
第二部分夹具设计
第六章夹具设计...30
6.1定位基准的选择........30
6.2压紧元件的选择.........30
6.3切削力及夹紧力的计算..30
6.4误差分析与计算..............32
6.5夹具设计及操作的简要说明...33
第1章零件分析
1.1零件的形状
（连接座三维图）
图1.2连接座零件图
1.2零件的工艺分析
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：
（1）．左端的加工表面：
这一组加工表面包括：
左端面，Φ125（0，-0.025）外圆，Φ100（+0.026-0）内圆，倒角，钻通孔Φ7，钻孔并攻丝。
这一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，Φ100（+0.026-0）的内圆孔有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）.右端面的加工表面：
这一组加工表面包括：
右端面；
Φ1210-0.04h7的外圆，粗糙度为3.2、6.3；
外径为Φ50、内径为Φ40+0.016-0的小凸台，粗糙度为3.2，并带有倒角；
Φ32的小凹槽，粗糙度为25；
钻Φ17.5的中心孔，钻Φ7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，Φ17.5、Φ40的孔或内圆直接在车床上做镗工就行了。
具体过程如下表：
表1—1
第2章毛坯设计
2.1毛坯的选择
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的材料及机械性能要求
（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HT200，考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α和废品率β分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领N=Qn（1+α+β）=6660件/年
2.2毛坯尺寸和公差
（1）求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓的尺寸，最大直径Ф142mm，高69mm。
（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8~12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HT200得机械加工余量等级E-G级选择F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。
2.2.1确定毛坯尺寸
上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≧1.6。
Ra﹤1.6的表面，余量要适当加大。
分析本零件，加工表面Ra≧1.6，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。
2.2.2确定毛坯尺寸公差
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/mm
表2-1
2.3设计毛坯图
（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:
图2.1连接座毛坯图
第3章机械加工工艺过程设计
3.1定位基准的选择
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。
3.1.1精基准的选择
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
3.1.2粗基准的选择
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
3.2表面加工方法的选择
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。
3.2.1加工经济精度
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。
表3-1外圆加工中各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度
表3-2孔加工方法的加工经济精度及表面粗糙度
表3-3平面加工方法的加工经济精度及表面粗糙度
3.2.2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3-1到3-3中可以看出，满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
3.3加工阶段的划分
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：
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：
①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12~11ITIT，粗umRa100~80。
②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10~9ITIT。
表面粗糙度为umRa25.1~10。
③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.另外精加工工序安排在最后,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7~6ITIT，表面粗糙度为umRa25.1~10。
④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6~5ITIT,表面粗糙度为umRa32.0~25.1。
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。
3.4工序顺序的安排
3.4.1工序顺序安排的原则
（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
3.4.2热处理工序的安排
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。
3.4.3辅助工序的安排
（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。
3.5制定加工工艺路线
3.5.1拟定比较两种工艺路线
工艺路线一：
工序一：
1.
粗车右端面
2.
车外圆Φ121
3.
车右台阶面
4.
车外圆Φ130
5.
车端面
6.
粗镗Φ40
工序二：
粗车大端面
粗镗Φ100H7
车台阶面
车外圆Φ125
工序三：
1.半精镗Φ40
2.半精车外圆Φ121
3.半精车右台阶面
4.半精车外圆Φ130
5.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Φ100H7
4.半精车外圆Φ125
工序五：
1.精车右端面
2.精车外圆Φ121
3.精镗Φ40
4.精车外圆Φ130
5.精车端面
6.精车右台阶面
工序六
1.精车大端面
2.精车Φ100H7
3.精车右台阶面
4.精车外圆Φ125
工序七
精铣B面
工序八
粗铣Φ100面
工序九
精铣Φ100面
工序十
1.钻孔到Φ10
2.扩钻到Φ16
3.扩孔到Φ17.4
工序十一
精镗孔至17.5
工序十二
在6个工位上钻孔Φ7
工序十三
1.在4个工位上钻孔Φ4.5
2.攻螺纹4－M5
（2）工艺路线二：
工序一
1.粗车右端面至78
2.粗车外圆Φ125×
5
3.钻通孔Φ16
4.粗镗内孔Φ34×
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Φ128×
9
3.粗车内孔Φ98×
6.8
工序三
1.半精车端面保70
2.半精车外圆Φ121.4×
3.法精镗内孔Φ39.6×
27
4.半精镗内孔Φ32×
28
5.半精镗内孔保Φ17.5
6.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Φ125.4长9
3.半精镗内孔Φ199.6长7
工序五
1.钻通孔3×
Φ7
工序六
1.钻通孔6×
2.钻孔4×
Φ4.134深12
3.攻螺纹4-M5深10
1.磨内孔保Φ40×
2.磨外圆保Φ12×
工序八
1.磨内孔保Φ100×
7
2.磨外圆保Φ125×
（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。
3.5.2拟定工艺过程
第4章工序设计
4.1选择机床，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CA6140,钻床用Z5125A。
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
4.1.1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。
4.1.2钻床用Z5125A
4.2工艺装备的选择
4.2.1刀具的选择
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、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。
4..2.2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。
4.2.3量具的选择
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。
4.3确定机械加工余量
4.3.1确定加工余量的方法
（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
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。
4.3.2影响加工余量的因素
（1）上工序表面粗糙度H1a和缺陷层H2a。
本工序必须把上工序留下的表面粗糙度H1a全部切除，还应切除上工序在表面留下的缺陷层H2a
（2）上工序的尺寸公差Ta
在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Ta，所以应将Ta计入本工序的加工余景之中。
（3）上工序的形位误差ρa
ρa是指不由尺寸Ta所控制的形位误差，此时，加工余量中需包括上工序的形位误差ρa。
（4）本工序加工时的装夹误差εb
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。
4.3.3确定加工余量
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
式中：
Z∑——加工总余量；
Zi——第i道工序的工序余量
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。
若相邻两工序的工序尺寸都是基本尺寸，则得到的余量就是工序的公称余量。
易大余景和最小余量与工序尺寸公差有关。
在加工外表面时，
Zbmin=amin-bmin
Zbmax=amax-bmax
Tzb=Zbmax-Zbmin=Ta=Tb
Zbmin，Zbmax——分别为最小、最大工序余量；
amin，amax——分别为上工序的最小、最大工序尺寸；
bmin，bmax——分别为本工序的最小、最大上序尺寸；
Tzb——余量公差（工序余量变化范围）；
Ta，
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