机械加工工艺设计指导书.doc

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1、 机械加工工艺学 设计指导书 苏州职业大学（机械设计）加工工艺课程设计 目 录 第一章 概述01第二章 机械加工工艺规程的制定07第一节 零件的分析与毛坯的选择 08第二节 工艺路线的拟定 10第三节 工序设计及工艺文件的填写 12 附录一 机械加工工艺设计说明书实例附录二 部分相关标准 第一章 概述 机制工艺课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。机械制造工艺课程设计，是以机械

2、制造工艺为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程。一、课程设计的目的机械工艺课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。1、能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。2、学会使用手册、图表及数据库资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。二、课程设计的

3、内容1、课程设计题目。课程设计题目为：XXXX零件的机械加工工艺规程设计2、课程设计的内容。课程设计包括编制工艺规程及编写课程设计说明书二部分内容。（1）编制工艺规程工艺规程的编制主要包括以下四个内容：零件工艺分析。抄画零件图，熟悉零件的技术要求，找出加工表面的成型方法。确定毛坯。选择毛坯制造方法，确定毛坯余量，画出毛坯图。拟定工艺路线。确定加工方法，选择加工基准，安排加工顺序，划分加工阶段，选取加工设备及工艺装备。进行工艺计算，填写工艺文件。计算加工余量、工序尺寸，选择、计算切削用量，确定加工工时，填写机械加工工艺过程综合卡及机械加工工序卡。（2）课程设计说明书。内容包括：课程设计封面、课程

4、设计任务书、目录、正文（工艺规程、计算过程、设计结果）、参考资料。三、课程设计的要求1、基本要求（1）工艺规程设计的基本要求机械加工工艺规程是指导生产的重要技术文件。因此制定机械加工工艺规程应满足如下基本要求：应保证零件的加工质量，达到设计图纸上提出的各项技术要求。在保证质量的前提下，能尽量提高生产率和降低消耗。同时要尽量减轻工人的劳动强度。在充分利用现有生产条件的基础上，尽可能采用国 1张（2）毛坯图 1张（3）机械加工工艺过程综合卡 1套（4）机械加工工序卡 1张（5）课程设计说明书 1份四、课程设计进度安排课程设计计划时间三周，具体安排如下：1、布置设计任务、查阅相关资料； 2天2、绘制

5、零件图、毛坯图； 3天3、设计零件的加工工艺规程； 5天4、设计指定工序的工序卡； 2天5、整理设计说明书； 1天6、审图； 1天7、答辩； 1天五、注意事项：1、设计中制图按照标准、规范进行。标题栏、明细栏格式见附录。2、综合工艺过程卡、工序卡按照附录规定格式要求填写。3、工序简图应标注的四个部分：（1）定位符号及定位点数；（2）夹紧符号及指向的夹紧面；（3）加工表面，用粗实线画出加工表面，并标上加工符号，其中该工序的加工表面为最终工序的表面时，加工符号上应标注粗糙度数值。其他工序不标粗糙度数值；（4）工序尺寸及公差。定位、夹紧符号参见附录。 第二章 机械加工工艺规程的编制 编制机械加工工艺

6、规程前，应至少具备下列原始资料： 产品的零件图；产品的生产类型或者是零件的生产纲领。如有可能，收集产品的总装图、同类产品零件的加工工艺以及生产现场的情况（设备、人员、毛坯供应）等。编制机械加工工艺规程时，应首先遵循以下原则：应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提；在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本；应充分考虑零件的生产纲领和生产类型，充分利用现有生产条件，并尽可能做到平衡生产；尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明的劳动条件；积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求。 编制机械加工工艺规程中，可以按照下列

7、程序进行：绘制零件图，分析零件特点，找出主要要求。确定零件各表面的成型方法及余量，绘制毛坯图。安排加工顺序，制订工艺路线。进行工序计算。填写工艺文件。 第一节 零件的分析与毛坯的选择 一、零件分析零件分析主要包括：分析零件的几何形状、加工精度、技术要求，工艺特点，同时对零件的工艺性进行研究。1、抄画零件图。了解零件的几何形状、结构特点以及技术要求，如有装配图，了解零件在所装配产品中的作用。零件由多个表面构成，既有基本表面，如平面、圆柱面、圆锥面及球面，又有特形表面，如螺旋面、双曲面等。不同的表面对应不同的加工方法，并且各个表面的精度、粗糙度不同，对加工方法的要求也不同。2、确定加工表面。找出零

8、件的加工表面及其精度、粗糙度要求，结合生产类型，可查阅工艺手册（或附录表）中典型表面的典型加工方案和各种加工方法所能达到的经济加工精度，选取该表面对应的加工方法及经过几次加工。查各种加工方法的余量，确定表面每次加工的余量，并可计算得到该表面总加工余量。3、确定主要表面。按照组成零件各表面所起的作用，确定起主要作用的表面，通常主要表面的精度和粗糙度要求都比较严，在设计工艺规程是应首先保证。零件分析时，着重抓住主要加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位置精度要求，做到心中有数。二、确定毛坯1、选择毛坯制造方法毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。确定毛坯种类和制造方法时，

9、在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）相适应。对应锻件，应合理确定其分模面的位置，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位置，以便在粗基准选择及确定定位和夹紧点时有所依据。2、确定毛坯余量。查毛坯余量表（参见附录），确定各加工表面的总余量、毛坯的尺寸及公差。余量修正。将查得的毛坯总余量与零件分析中得到的加工总余量对比，若毛坯总余量比加工总余量小，则需调整毛坯余量，以保证有足够的加工余量；若毛坯总余量比加工总余量大，怎考虑增加走刀次数，或是减小毛坯总余量。3、绘制毛坯图。毛坯轮廓用粗实线绘制，零件实体用双点画线绘制，比例尽量取1:1。毛坯图上应标出毛坯尺寸、公差、技

10、术要求，以及毛坯制造的分模面、圆角半径和拔模斜度等。 第二节 工艺路线的拟定 零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容主要包括：选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。零件的结构、技术特点和生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。一、定位基准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。

11、定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准(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)。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。选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。通常在制定工艺规程时，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，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后再考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。二、拟定

12、零件加工工艺路线在零件分析中确定了各个表面的加工方法以后，安排加工顺序就成了工艺路线拟定的一个重要环节。通常机加工顺序安排的原则可概括为十六个字：先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照这个原则安排加工顺序时可以考虑先主后次，将零件分析主要表面的加工次序作为工艺路线的主干进行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果还有光整加工，可以放在工艺路线的末尾，次要表面穿插在主要表面加工顺序之间；多个次要表面排序时，按照主要表面位置关系确定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基准面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最终检验。对热处理工序、中间检验等辅助工序，以及一些

13、次要工序等，在工艺方案中安排适当的位置，防止遗漏。对于工序集中与分散、加工阶段划分的选择，主要表面粗、精加工阶段要划分开，如果主要表面和次要表面相互位置精度要求不高时，主要表面的加工尽量采取工序分散的原则，这样有利于保证主要表面的加工质量。根据零件加工顺序安排的一般原则及零件的特征，在拟定零件加工工艺路线时，各种工艺资料中介绍的各种典型零件在不同产量下的工艺路线（其中已经包括了工艺顺序、工序集中与分散和加工阶段的划分等内容），以及在生产实习和工厂参观时所了解到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。三、选择设备及工艺装备设备（即机床）及工艺装备（即刀具、夹具、量具、辅具）类型的选择应考虑下列因素：1

14、、零件的生产类型；2、零件的材料；3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；4、零件的结构特点；5、该工序的加工质量要求以及生产率和经济性等相适应。 选择时还应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量采用标准设备和工具。设备及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床和刀具、夹具、量具和辅具手册。四、工艺方案和内容的论证根据设计零件的不同的特点，可有选择地进行以下几方面的工艺论证：1、对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。2、当零件的主要技术要求是通过两个甚至更多个工序综合加以保证时，应对有关工序惊醒分析，并用工艺尺寸链方法加以计算，从而有根据地确定该主要技

15、术要求得以保证。3、对于影响零件主要技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。4、其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。 第三节 工序设计及工艺文件的填写 一、工序设计对于工艺路线中的工序，按照要求进行工序设计，其主要内容包括：1、划分工步。根据工序内容及加工顺序安排的一般原则，合理划分工步。2、确定加工余量。用查表法确定各主要加工面的工序（工步）余量。因毛坯总余量已由毛坯（图）在设计阶段定出，故粗加工工序（工步）余量应由总余量减去精加工、半精加工余量之和

16、而得出。若某一表面仅需一次粗加工即成活，则该表面的粗加工余量就等于已确定出的毛坯总余量。3、确定工序尺寸及公差。对简单加工的情况，工序尺寸可由后续加工的工序尺寸加上名义工序余量简单求得，工序公差可用查表法按加工经济精度确定。对加工时有基准转换的较复杂的情况，需用工艺尺寸链来求算工序尺寸及公差。4、选择切削用量。切削用量可用查表法或访问数据库方法初步确定，再参照所用机床实际转速、走刀量的档数最后确定。5、确定加工工时。对加工工序进行时间定额的计算，主要是确定工序的机加工时间。对于辅助时间、服务时间、自然需要时间及每批零件的准备终结时间等，可按照有关资料提供的比例系数估算。二、填写工艺文件1、填写

17、机械加工工艺过程综合卡工艺过程综合卡的格式参见附录。该工艺过程综合卡包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果。机械加工以前的工序如铸造、人工时效等在工艺过程综合卡中可以有所记载，但不编工序号，工艺过程综合卡在课程设计中只填写本次课程设计所涉及到的内容。2、填写指定工序的机械加工工序卡该工序由知道教师指定。其工序卡的格式参见附录。该工序卡除包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果之外，在工序卡上要求绘制出工序简图。工序简图按照缩小的比例画出，不一定很严格。如零件复杂不能在工序卡片中表示时，可用另页单独绘出。工序简图尽量选用一个视图，图中工件是处在加工位置、夹紧状态，用细实线画出工件的主要

18、特征轮廓。工序简图的标注见“第一章概述”中“五、注意事项”的第3条。 附录1 课程设计说明书 例一 CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计: 序言大三下学期我们进行了机械制造基础课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计。通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺

19、利完成了本次设计任务。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔与操纵机构相连，二下方的50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。(二)零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、小头孔20以及与此孔相通的8的锥孔

20、、M6螺纹孔2、大头半圆孔503、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为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，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二、确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第4

21、1页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。2、确定铸件加工余量及形状：查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：3、绘制铸件毛坯图三、工艺规程设计(一)选择定位基准：1 粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。2 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。（二）制定工艺路线根据零件的几何形

22、状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序 粗铣20、50下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 粗铣20上端面，以T1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 粗铣50上端面，以T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 钻、扩20孔，以32外圆和T2为基准，采用Z525立式

23、钻床加专用夹具；工序 粗镗50孔，以D1为定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；工序 铣斜肩，以D1和T2为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 精铣20下端面，以T2为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 精铣20上端面，以T1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 粗铰、精铰20孔，以T2和32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序 精铣50端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序 半精镗50孔，以D1做定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；工序 钻、铰8锥孔，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序 钻M6底孔，攻螺纹，

24、以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；工序 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具；工序 去毛刺； 工序 终检。（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1、圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：2、平面工序尺寸：3、确定切削用量及时间定额：工序 粗铣20、50下端面，以T2为粗基准1. 加工条件工件材料：HT200,b =170240MPa，铸造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：粗铣20孔下端面，加工余量4mm;机床：X51立式铣床；刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽

25、度ae90,深度ap6,齿数z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册（后简称切削手册）表3.16，选择刀具前角00后角08，副后角0=10，刃倾角s=10,主偏角Kr=60,过渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2. 切削用量1）确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=4mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据简明手册表4.2-35，X51立式铣床）

26、时：fz=0.090.18mm/z故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据简明手册表3.8）。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手册表3.16，当d0=125mm，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：vc=cvd0qvkv vmTapxvfzyvaeuvz其中 ae=72mm，ap=4mm，

27、Cv=245，qv=0.2，xv=0.15，yv=0.35，kv=kMvkSv=1.00.8=0.8，uv=0.2，pv=0，m=0.32，T=180min，fz=0.18mm/z，Z=12，将以上数据代入公式：2451250.20.8=142m/min 1800.3240.150.080.35720.212确定机床主轴转速： ns=1000vc=361r/min。 pdwvc=根据简明手册表4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：vc=pd0n=3.14125300m/min=118m/min 10001000f zc=v fc

28、/ncz=390/30012 mm/z=0.1mm/z5)校验机床功率根据切削手册表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.50.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时tmL/ vf，L=l+ y+，l=176mm.查切削手册表3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：tmL/ Vf=(176+40)/390=0.81min。工序 粗铣20上端面，以T1为定位基准，；切削用量和时间定额及其计算过程同

29、工序。工序 粗铣50上端面，以T4为定位基准刀具：YG6硬质合金端铣刀，d0=40mm,z=6机床：X51立式铣床根据切削手册查的，fz=0.13mm/z,ap=4mm现采用X51立式铣床，根据简明手册4.2-36查得取nw=300r/min ，故实际切削速度v=pdww1000=p403001000=37.7m/min当nw=300r/min时，工作台每分钟进给量应为fm=fzznw=0.1310300=390mm/min查说明书，取计算切削工时 fm=400mm/minL=72+y+D=72+10=82mm 因此tm=Lf=m82=0.205min 390工序 钻、扩20孔，以32外圆和T

30、2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。1. 选择钻头根据切削手册表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角o12，二重刃长度b=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度l1=1.5mm，2j=100，b=302.选择切削用量（1）确定进给量按加工要求确定进给量：查切削手册，fl=1.673，由切削手册表=0.430.53mm/r，2.7,系数为0.5,则：f=(0.430.53)0.5=(0.2150.265)mm/r按钻头强度选择:查切削手册表2.8,钻头允许进给量为：f=2.0mm/r；按机床进给机构强度

31、选择：查切削手册表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f=0.93mm/r。以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.2150.265mm/r。根据简明手册表4.2-16,最终选择进给量f=0.22mm/r。由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。根据切削手册表2.19查出,钻孔时轴向力Ff=2500N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=2500N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830NFf，故所选进给量可用。（2）确定钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.6m

32、m，寿命T=45min（3）切削速度查切削手册表2.30，切削速度计算公式为：cvd0zvvc=mxvTapfyvkv （m/min）其中，Cv=9.5，d0=18mm，zv=0.25，m=0.125，ap=9，xv=0，yv=0.55，f=0.22，查得修正系数：kTv=1.0，=，klv=0.85，ktv=1.0，故实际的切削速度：9.5180.25vc=0.1250.85=9.5m/min 6010.220.55（4）检验机床扭矩及功率查切削手册表2.20，当f0.26, do19mm时，Mt=31.78Nm，修正系数均为1.0，故MC=31.78 Nm。查机床使用说明书：Mm =144

33、.2 Nm。 查切削手册表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.3kw。 查机床使用说明书，PCEE=2.80.81=2.26kw。 由于McMm，PP，故切削用量可用，即：f=0.22mm/r，n=nc=272r/min，vc=15.4m/min3、计算工时tm=L30+8=0.64min nf2720.224、扩孔至19.8查切削手册表2.10，扩孔进给量为：f机床使用说明书最终选定进给量为：f钻=0.70.8mm/r，并由=0.81mm/r。 钻根据资料，切削速度 v=0.4v，其中v为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故 v=0.49.5=3.8m/min ns=10003.8=61.1

34、r/min 19.8p根据机床使用说明书选取 nw=97r/min。基本工时 t=L+y+D=970.8130+8=0.48min 970.81工序 粗镗50孔，以D1为定位基准 机床：T68卧式镗床单边余量z=2.5mm,ap=2.5mm由简明手册4.2-20查得取f=0.52mm/r由简明手册4.2-21查得取n=200r/min计算切削工时tm=Lf=m12+21=0.13min 2000.52工序 铣斜肩，以D1和T2为定位基准刀具：硬质合金三面刃铣刀机床：X51立式铣床根据简明手册查得：dw=63mm，Z=16。根据切削手册查得：fz=0.10mm/z,因此：ns=1000vpdw=

35、100027=136r/min p63现采用X51立式铣床，取：nw=100r/min，故实际切削速度为：v=pdwnw1000=p631001000=19.8m/min当nw=300r/min时，工作台每分钟进给量应为：fm=fzZnw=0.1016100=160mm/min 根据切削手册表4.2-37查得,取：fm=165mm/min。计算切削基本工时：L=l+y+D=12.5+25=37.5mm 因此：tm=L37.5=0.0.227min fm165工序 精铣20下端面，以T2为基准刀具：YG6硬质合金端铣刀；机床：X51立式铣床；查切削手册表3.5，进给量fz=0.51.0mm/mi

36、n，取为0.5mm/r参考有关手册，确定v=124m/min，采用YG6硬质合金端铣刀，dw=125mm,z=12，则：ns=1000vpdw=1000124=316r/min p125现采用X51立式铣床，根据简明手册表4.2-36，取nw=300r/min 故实际切削速度： v=pdwnw1000=p1253001000=117.75m/min当nw=300r/min时，工作台每分钟进给量：fm=fzznw=0.512300=1800mm/min，取为980mm/min 本工序切削时间为：t=2tm=2l176+125=2=0.62min 980fm工序 精铣20上端面，以T1为基准切削用

37、量同工序精铣时y+D=d0=125mm 基本工时：tm=l176+125=0.31 980fm工序 粗铰、精铰20孔，以T2和32外圆为基准，（1）粗铰至f19.94mm刀具：专用铰刀机床：Z525立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量为fz=0.81.2mm/z,进给量取fz=0.81mm/r，机床主轴转速取为nw=140r/min，则其切削速度为：v=npd=8.77m/min。机动时切削工时，l=30+8=38mm，tm=3838=0.34min nwf1400.81(2) 精铰至F20mm刀具：dw=20mm机床：Z525立式钻床根据有关手册的规定，铰刀的进给量取f=0.48mm/r

38、，机床主轴转速取为：nw=140r/min，则其切削速度为：v=npd=8.8m/min机动时切削工时，l=30+8=38mmtm=3838=0.57min nwf1400.48工序 精铣50端面，以D1为基准。机床：X51立式铣床刀具：硬质合金立铣刀（镶螺旋形刀片），由切削手册表3.6查得：d=40,z=6,fz=0.08mm/min,v=0.45m/s即27m/min，因此，ns=1000vpdw=100027=214r/min。现采用p40X51立式铣床，取 nw=210r/min，工作台每分钟进给量fm应为：fm=fzznw=0.086210=100.8mm/min查机床使用说明书，取

39、 fm=100mm/min。 铣削基本工时：tm=72+12=0.84min 1002tm=0.842=1.68min工序 半精镗50孔，以D1做定位基准。单边余量z=1.0mm,可一次切除，则 ap=1.0mm。由切削手册表1.6查得，进给量fz=0.250.40mm/r,取为0.27mm/r。由切削手册表1.1查得，v=100m/min，则：nw=1000vpdw=1000100=637r/min p50查简明手册表4.2-20，nw取为630r/min。 加工基本工时：t=l12=0.038min nwf6300.5工序12 钻、铰8锥孔，以T1和零件中线为基准。刀具：专用刀具机床：Z5

40、25立式钻床确定进给量f：根据切削手册表2.7查得，f=0.220.26mm/r，查Z525机床使用说明书，现取f=0.22mm/r。查切削手册表2.15，v=17m/min，计算机床主轴转速：ns=1000vpdw=100017=694r/min p7.8按机床选取nw=680/min，所以实际切削速度为：v=pdwnw1000=p7.86801000fm=16.66m/min 6+4=0.066min 6800.22计算切削基本工时：tm=l+y+D=工序 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准（1）钻螺纹底孔F4.8mm机床：Z525立式钻床刀具：高速钢麻花钻根据切削手册查得，进给量

41、为f=0.180.22mm/z,现取f=0.22mm/z，v=17m/min，则：ns=1000vpdw=100017=1128r/min p4.8查简明手册表4.2-15，取nw=960r/min。所以实际切削速度为：v=pdwnw1000=p4.89601000=14.48m/min 6+4=0.047min 9600.22计算切削基本工时：tm=l+y+D=fm（2）攻螺纹M6机床：Z525立式钻床刀具：丝锥M6，P=1mm切削用量选为：v=0.1m/s=6m/min，机床主轴转速为：ns=318r/min，按机床使用说明书选取：nw=272r/min，则 v=5.1m/min；机动时，

42、l=6+4=10mm，计算切削基本工时：tm=l10=0.04min fn1272工序 铣断，以D1为基准。选择锯片铣刀，d=160mm，l=4mm，中齿，Z=40采用X61卧式铣床，查简明手册，选择进给量为：f=0.10mm/z,切削速度为：v=27m/min，则：ns=1000vpdw=100027=54r/min p160根据简明手册表4.2-39，取nw=100r/min，故实际切削速度为：v=pdwnw1000=p801001000=50.2m/min此时工作台每分钟进给量fm应为：fm=fzZnw=0.140100=400mm/min查简明手册表4.2-40，刚好有fm=400mm

43、/min。计算切削基本工时：tm=l+y+D72+30=0.255min 400fm 四、 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与老师协商，决定设计第14道工序铣断的铣床夹具。本夹具将用于X61卧式铣床，刀具为锯片铣刀。(一)问题的提出本夹具主要用来铣断工件，使之分离成为两个零件，由于本道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。(二)夹具设计1、定位基准选择考虑工件的加工结构，可以采用“一面两销”的定位方式。如果以f20孔的下端

44、面作为定位基准，由于距加工表面较远，易引起较大的误差，因此采用两个f20mm的孔作为两销的位置，而以f72的端面作为主要定位面。同时考虑到生产率要求不是很高，故可以采用手动夹紧。2、切削力及夹紧力计算刀具：锯片铣刀，f160mm，B=3，中齿，Z=40由切削手册表3.28查得切削力公式F=CafqwdnFpz0FxFyFuFaezFC其中，qdF=30,xF=1.0,y=0.65,uF=0.83,wF=0,FF0=0.83,z=40ap=12mm,ae=4mm,=160mm, fz=0.10mm/zF=30120.10.6540.83400.83160=151N其中，水平分力：FH=1.1F=1.1151=166N垂直分力：FV=