等臂杠杆说明书.docx

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1、第1章 缸体的机械加工工艺规程设计 1.1零件的分析 设计的具体要求包括： 1. 零件图 1张 2. 机械加工工艺过程卡 1份 3. 机械加工工序卡 4-5张 4. 专用夹具装配图 1张 5. 课程设计说明书

2、 1份 1.1.1 零件的作用 题目所给定的零件是杠杆。它的主要的作用是用来支承、固要求零件的配合符合要求。 图1-1为铣床杠杆的零件图 图1-1 杠杆的零件图 1.1.2 零件的工艺分析 杠杆的Φ25(H9)孔的轴线和两个端面垂直度的要求,2Φ8(H7)孔的轴线与Φ25H9孔的轴线有平行度要求.现分述如下: 本夹具用于在立式钻床上，加工Φ8(H7)孔。工件以Φ25(H9) 孔及端面和水平面底、Φ30的凸台分别在定位销、活动V形块上实现完全定位。钻Φ

3、8（H7）mm孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承，当辅助支承7与工件接触后，用螺母2锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为Φ40mm的上下平台、粗精铣Φ30凸台的上下表面、钻Ф25(H9)的小孔 、钻2Ф8(H7)的小孔 、钻Φ10(H7)孔。加工要求有：Φ40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um（上平台）、Ra3.2（下平台）。Φ25（H9）、Φ8（H7）和Φ10(H7)孔表面粗糙度都为Ra1.6um。2Φ8（H7）孔有平行度分别为0.1um（A）、0.15um(A)。Φ10(H7)孔的平行度为0.1um（A）。杠杆有过渡圆角为R5，则其他的过渡圆角则为R3。其中

4、主要的加工表面是孔Ф8(H7),要用Ф8(H7)钢球检查。 1.1.3确定生产类型 规定零件的生产类型为：大批量生产，生产数量在5000件以上。 1.2确定毛坯类型及尺寸 1.2.1确定毛坯类型 零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态，因此采用润滑效果较好的铸铁。由于零件年产量为5000件，达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率,保证加工质量。 1.2.2确定毛坯尺寸 根据工件的原始资料及

5、加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸: 查参考文献（机械加工工艺简明手册）得： 各加工表面表面总余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值(mm) 说明 Ф40mm的上下平台及 宽度30mm的平台 40 30 G H 4 3 加工上下底面 加工上表面 30mm的凸台上下面 30 H 3 凸台上下面 Φ10(H7)孔 10 H 3 加工内孔 Φ8（H7）孔 8 H 3 加工内孔 Φ25（H9）孔 25

6、 G 4 加工内孔 又由参考文献得出： 主要毛坯尺寸及公差 主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差CT 2Φ8（H7）之间的中心距离 168 — 168 4 Φ10（H7）孔尺寸 10 2.0 10 3 Φ25（H9）孔尺寸 25 5.0 25 4 Φ8（H7）孔尺寸 8 2.0 8 3 零件的毛坯图如下图 图2-1-4 零件的毛坯图 1.3 机械加工工艺路线设计 1.3.1 定位基准的选择 （1）粗基准的选择。对于本

7、零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的加工表面就是宽度为Ф40mm的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承Φ40mm的外轮廓作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工Φ25（H9）的孔。 （2）精基准的选择。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。本工序中为了便于装夹，采用Φ25(H7)的孔作为精基准。 1.3.2 制定工艺路线 工序1：铸造 工序2：时效 工序3：涂底漆 工序4：粗铣φ40mm的上端面和宽度为30mm的平台，59-58.54

8、mm,Ra12.5 工序5：半精铣Φ40mm的上端面和宽度为30mm的平台,58-57,54mm,Ra6.3 工序6：粗铣Φ40mm的下端面,55-54.54mm,Ra12.5 工序7：精铣Φ40mm的下端面,54-53.54mm,Ra3.2 工序8：钻孔Φ25（H9）mm，使尺寸达到Φ23mm,Ra12.5 工序9：扩孔Φ25（H9）mm，使尺寸达到Φ24.8mm,Ra6.3 工序10：粗铰孔Φ25（H9）mm，使尺寸达到Φ24.93mm,Ra3.2 工序11：精铰孔Φ25（H9）mm，使尺寸达到Φ25(H9)mm,Ra1.6 工序:12：钻孔Φ10（H7）mm，使尺寸达到Φ

9、9.8mm,Ra12.5 工序13：粗铰孔Φ10（H7）mm，使尺寸达到Φ9.92mm,Ra3.2 工序:14：精铰孔Φ10（H7）mm，使尺寸达到Φ10（H7）mm,Ra1.6 工序15：粗铣Φ30mm凸台面的上端面,12-11.4mm,Ra12.5 工序16：粗铣Φ30mm凸台面的下端面,57-57.4mm,Ra12.5 工序17：钻孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ7.8mm,Ra12.5 工序18：粗铰孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ7.96mm,Ra3.2 工序19：精铰孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ8（H7）mm,Ra1.6 工序20：钻孔Φ8（H7）mm，使尺寸达

10、到Φ7.8mm 工序21：粗铰孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ7.96mm 工序:22：精铰孔Φ8（H7）mm，使尺寸达到Φ8（H7）mm,Ra1.6 工序23：半精铣Φ30mm凸台面的上端面，11-10.57mm,Ra6.3 工序24：半精铣Φ30mm凸台面的下端面，58-58.74mm,Ra6.3 工序25：清洗去毛刺 工序26：检验入库 1.4 加工机床及工艺设备的选择 1.4.1 选择机床 由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均

11、由人工完成。 粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面。采用X5012立式铣床 钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm。采用Z518型钻床 扩孔钻钻孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф24.8mm。采用立式Z518型钻床 铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф25(H9)。采用立式Z518型钻床 钻2Ф8(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm。采用立式Z518型钻床 粗铰2Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ7.96mm。采用立式Z518型钻床 精铰2Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ8（H7）。采用立式Z518型钻床 钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到Φ9.8mm。采用立式Z518型钻床 粗铰Φ10(H7)内孔使尺寸

12、达到Φ9.96mm。采用立式Z518型钻床 精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到Φ10（H7）mm。采用立式Z518型钻床 （参考资料和文献均来自：机械制造技术基础课程设计指导教程，主编：邹青 呼咏，机械工业出版社出版） 1.4.2 选择刀具及量具 粗精铣宽度为Φ30mm的凸台表面。刀具选D=50mm的削平型铣刀，专用量检具和游标卡尺。 钻孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф23mm刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀）D=23mm，专用检具。 扩孔钻钻孔Ф25(H9)使尺寸达到Ф24.8mm。刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3号刀）,专用检具。 铰孔Ф25（H9）使尺寸达到Ф2

13、5(H9)。刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒145的倒角和专用检量具。 钻2Ф8(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm。刀具选用D=7.8mm的直柄麻花钻，专用检量具。 粗铰2Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ7.96mm。选择刀具为D=8mm直柄机用铰刀，专用量检具。 精铰2Φ8(H7)小孔使尺寸达到Φ8（H7）。选择刀具为D=8mm的直柄机用铰刀，专用的量检具。 钻Φ10（H7）的内孔使尺寸达到Φ9.8mm。刀具选用D=9.8mm的直柄麻花钻，量检具。 粗铰Φ10(H7)内孔使尺寸达到Φ9.96mm。刀具选用D=10mm的直柄机用铰刀，专用量检具。 精铰Φ10（H7）内孔使尺寸达到

14、Φ10（H7）mm。选择刀具D=10mm的精铰刀，使用专用量检具。 （参考资料和文献均来自：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版） 1.4.3 选择夹具 该零件为大批量生产都是选用专用夹具 1.5 确定每道工序尺寸 主要尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差CT 2Φ8（H7）之间的中心距离 168 — 168 4 Φ10（H7）孔尺寸 10 2.0 10 3 Φ25（H9）孔尺寸 25 3.0 25 4 Φ8（H7）孔尺寸 8 2.0 8 3 各加工表面表面总余量 加工表面 基本尺寸 加工余量

15、等级 加工余量数值(mm) 说明 Ф40mm的上下平台 宽度30mm的平台 40 30 G H 4 3 加工上下底面 加工上表面 30mm的凸台上下面 30 H 3 凸台上下面 Φ10(H7)孔 10 H 3 加工内孔 Φ8（H7）孔 8 H 3 加工内孔 Φ25（H9）孔 25 G 4 加工内孔 各加工表面的工序尺寸 Ф40mm的上、下平台，宽度30mm的平台 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 62 1.8 621.8 粗铣 56 3（单边） 0.

16、4 精铣 54 1（单边） 0.4 Φ30mm的左凸台上下表面 工艺路线 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 毛坯 54 1.8 541.8 粗铣 57 3（单边） 0.4 精铣 58 1（单边） 0.4 Φ25（H9）孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 Φ25(H9) 钻孔 11.5（单侧） — Φ23 Φ25(H9) 扩孔 0.9（单侧） — Φ24.8 Φ25(H9) 粗铰孔 0.07（单侧） Φ24.9

17、4 Φ25(H9) 精铰孔 0.03（单侧） H9 Φ25(H9) Φ10(H7)孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 Φ10(H7) 钻孔 4.9（单侧） — Φ9.8 Φ10(H7) 粗铰孔 0.08（单侧） — Φ9.96 Φ10(H7) 精铰孔 0.02（单侧） H7 Φ10(H7) 2Φ8（H7）孔 加工表面 加工方法 加工余量 公差等级 工序尺寸 2Φ8(H7) 钻孔 4.9（单侧） — Φ7.8 2Φ8(H7) 粗铰孔 0.08（单侧） — Φ7.96 2Φ8(H7) 精铰孔

18、 0.02（单侧） H7 Φ8(H7) 1.6 确定切削用量和基本时间 粗、精铣φ40上端面和宽度为30的平台面 1、加工条件 工件材料：灰铸铁，铸造。 加工要求：粗、精铣φ40上端面和宽度为30的平台面，使表面粗糙度达到Ra=6.3。 机床：X5012万能立式升降铣床（查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表[4-16]） 刀具：根据机械加工工艺师手册（机械工业出版社），选择高速钢圆柱形铣刀铣φ40上端面和宽度为30的平台面，铣刀直径可根据铣削深度，铣削宽度，按下式计算确定： 端铣刀：=56－64mm 式中：为铣刀直径，为铣削宽度 根据表21.

19、2，铣刀直径选择50mm，根据表21.4，圆柱形铣刀规格（GB1115－85），铣刀直径D=50mm，极限偏差js16；L=80mm，极限偏差js16；d=22mm，极限偏差H7；；粗铣用粗齿，齿数Z=6；精铣用细齿，齿数Z=8。 粗铣平面选用=3~8mm，精铣平面选用=0.1~1mm。由于铸造加工余量（+6.5mm~-4.5mm），查《金属机械加工工艺人员手册》（第三版）P1012表[12-2]选精度等级为14级。 （2）铸造件在表面粗糙度许可的要求下，一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求，但由于尺寸有余，故考虑一次进行铣削。此时，在确定好铣削量的同时，使刀尖避开工件表面的铸硬度粗铣=

20、3mm，精铣=1mm。 （3）进给量的选择 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[6-12]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给量粗铣=0.25mm/齿，精铣=0.06mm/齿。 （4）切削速度 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[6-14] 由于粗铣铸造件时，切削负载和载荷较大，故V应取较小值。V=15m/min。精铣26m/min。 （5）铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[10-38]和[10-39]得 D=50mm则 粗铣： =100015/3.1450=95.54r/min 取=96

21、r/min 按机床（X5012万能立式升降铣床）选取 =95r/min v=3.149550/1000=14.92m/min 当时，工作台的每分钟的进给量， =0.25695=142.5m/min 精铣： =100026/3.1450=165.6r/min 取=166r/min 按机床（X5012万能立式升降铣床）选取 =150r/min v=3.1450150/1000=23.55m/min 当时，工作台的每分钟的进给量， =0.068150=72m/min （6）切削工时 =83mm，=8.3mm, =3mm 粗铣：

22、 94.3/142.5=0.66min 精铣： 94.3/72=1.31min 粗、精铣φ40下端面 1、加工条件 工件材料：灰铸铁，铸造。 加工要求：粗、精铣φ40下端面，使表面粗糙度达到Ra=3.2。 机床：X5012万能立式升降铣床 刀具：根据机械加工工艺手册（机械工业出版社），选择高速钢圆柱形铣刀铣粗、精铣φ40下端面，铣刀直径可根据铣削深度，铣削宽度，按下式计算确定： 端铣刀：=56－64mm 式中：为铣刀直径，为铣削宽度 根据表21.2，铣刀直径选择50mm，根据表21.4，圆柱形铣刀规格（GB1115－85），铣刀直

23、径D=50mm，极限偏差js16；L=80mm，极限偏差js16；d=22mm，极限偏差H7；；粗铣用粗齿，齿数Z=6；精铣用细齿，齿数Z=8。 粗铣平面选用=3~8mm，精铣平面选用=0.1~1mm。由于铸造加工余量（+6.5mm~-4.5mm），查《金属机械加工工艺人员手册》（第三版）P1012表[12-2]选精度等级为14级。 （2）铸造件在表面粗糙度许可的要求下，一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求，但由于尺寸有余，故考虑一次进行铣削。此时，在确定好铣削量的同时，使刀尖避开工件 表面的铸硬度粗铣=3mm，精铣=1mm。 （3）进给量的选择 查《金属切削手册

24、》（上海科学出版社）表[6-12]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给量粗铣=0.25mm/齿，精铣=0.03mm/齿。 （4）切削速度 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[6-14] 由于粗铣铸造件时，切削负载和载荷较大，故V应取较小值。V=15m/min。精铣30m/min。 （5）铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[10-38]和[10-39]得 D=50mm则 粗铣： =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min 按机床（XA6132万能立式升降铣床）选取 =95r

25、/min v=3.149550/1000=14.92m/min 当时，工作台的每分钟的进给量， =0.25695=142.5m/min 精铣： =100030/3.1450=165.6r/min 取=190r/min 按机床（XA6132万能立式升降铣床）选取 =190r/min v=3.1450190/1000=29.83m/min 当时，工作台的每分钟的进给量， =0.038190=45.6m/min （6）切削工时 查《金属切削手册》（上海科学出版社）选 =30mm，=8.3mm, =3mm 粗铣： 41

26、.3/142.5=0.29min 精铣： 41.3/45.6=0.91min 粗精铣φ30凸台面 1、加工条件 工件材料：灰铸铁，铸造。 加工要求：粗、精铣2—φ30凸台面，使表面粗糙度达到Ra=6.3。 机床：XA6132万能立式升降铣床（查《机械制造工艺手册》表[4-16]） 刀具：根据机械加工工艺师手册（机械工业出版社），选择高速钢圆柱形铣刀粗、精铣2—φ30凸台面，铣刀直径可根据铣削深度，铣削宽度，按下式计算确定： 端铣刀：=42－48mm 式中：为铣刀直径，为铣削宽度 根据表21.2，铣刀直径选择50mm，根据表

27、21.4，圆柱形铣刀规格（GB1115－85），铣刀直径D=50mm，极限偏差js16；L=80mm，极限偏差js16；d=22mm，极限偏差H7；；粗铣用粗齿，齿数Z=6；精铣用细齿，齿数Z=8。 粗铣平面选用=3~8mm，精铣平面选用=0.1~1mm。由于铸造加工余量（+6.5mm~-4.5mm），查《金属机械加工工艺人员手册》（第三版）P1012表[12-2]选精度等级为14级。 （2）铸造件在表面粗糙度许可的要求下，一般通过一次粗铣就能达到尺寸要求，但 由于尺寸有余，故考虑一次进行铣削。此时，在确定好铣削量的同时，使刀尖避开工件表面的铸硬度粗铣=3mm，精铣=1mm。

28、 （3）进给量的选择 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[6-12]取圆柱铣刀铣削铸造件的进给量粗铣=0.25mm/齿，精铣=0.06mm/齿。 （4）切削速度 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[6-14] 由于粗铣铸造件时，切削负载和载荷较大，故V应取较小值。V=15m/min。精铣26m/min。 （5）铣刀直径和工作台的进给量 查《金属切削手册》（上海科学出版社）表[10-38]和[10-39]得 D=50mm则 粗铣： =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min

29、 按机床（X5012万能立式升降铣床）选取 =95r/min v=3.149550/1000=14.92m/min 当时，工作台的每分钟的进给量， =0.25695=142.5m/min 精铣： =100026/3.1450=165.6r/min 取=166r/min 按机床（XA6132万能立式升降铣床）选取 =150r/min v=3.1450150/1000=23.55m/min 当时，工作台的每分钟的进给量， =0.068150=72m/min （6）切削工时 查《金属切削手册》（上海科学出版社）选 =30mm，

30、=8.3mm, =3mm 粗铣： 41.3/142.5=0.33min 则粗铣2—φ30凸台面：2=20.33=0.66min 精铣： 41.3/72=0.57min 则精铣2—φ30凸台面：2=20.57=1.14min 钻、扩、粗铰、精铰Φ25H9mm孔 1、加工余量的确定 查参考文献得，钻孔余量为23.0mm，扩孔的余量为1.8mm，粗铰的余量为0.14mm，精铰的余量为0.06mm. 2、切削用量的计算 （1）钻孔工步 1）背吃刀量的确定 ap=23.0 mm。 2) 进给量的确定 由参考

31、文献选取该工步的每转进给量为f=0.4 mm/r。 3）切削速度的计算 由于该材料为HT200，由参考文献初选切削速度为V为20 m/min。由公式：可求得该工序的钻头转速n=276.93 r/min，参照参考文献所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=250 r/min，再将此转速代入公式：便求得该工序的实际钻削速度为： （2）扩孔工步 1）背吃刀量的确定 ap=1.8 mm。 2) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=1.2mm/r。 3）切削速度的计算 由参考文献初选切削速度为V为4 m/min。由公式：可求得该

32、工序的钻头转速n=51.36 r/min，参照参考文献所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min，再将此转速代入公式：n=1000V/∏d 便求得该工序的实际钻削速度为： （3）粗铰工步 1）背吃刀量的确定 ap=0.14 mm。 2) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=1.0mm/r。 3）切削速度的计算 由参考文献初选切削速度为V为3m/min。由公式： 可求得该工序的铰刀的转速n=38.28 r/min，参照参考文献所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min，再将此转速代入公式： 便求得该

33、工序的实际钻削速度为： （4）精铰工步 1）背吃刀量的确定 ap=0.06 mm。 2) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=0.8 mm/r。 3）切削速度的计算 由参考文献初选切削速度为V为5 m/min。由公式： 可求得该工序的铰刀的转速n=63.69 r/min，参照参考文献所列Z550型立式钻床的主轴转速，取转速n=63/min，再将此转速代入公式： 便求得该工序的实际钻削速度为： 3、 时间定额的计算 （1）基本时间tj的计算 1） 钻孔工步 由参考文献，钻孔的基本时间可由公式tj= L/f

34、n=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=1 mm， l1=(Dcotkr)/2＋(1～2)=(23.0 cot56)/2＋(1～2)=8.7mm；f=0.4 mm/r; n=250 r/min。将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（54 mm＋8.7mm＋1 mm）/（0.4 mm/r250 r/min）=0.637min 2）扩孔工步 由参考文献表5-41，钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=3 mm， l1=(D-d1) cotkr/2＋(1～2)=(24.8-23.

35、0)cot60/2＋(1～2)=2.525mm；f=1.2 mm/r；n=47r/min。将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（54 mm＋2.525mm＋3 mm）/（1.2 mm/r47 r/min）=1.055min 3）粗铰工步 由参考文献钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)/2=(24.94-24.8)/2=0.07mm的条件查得 l1=0.37mm；l2=15mm；l=54mm；f=1.0 mm/r；n=47r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间

36、： tj=（54 mm＋0.37mm＋15mm）/（1.0 mm/r47 r/min）=1.48min 4）精铰工步 由参考文献表5-41钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)/2=(25.0-24.94)/2=0.03mm 的条件查得l1=0.19mm；l2=13mm；l=54mm；f=0.8 mm/r；n=63r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（54 mm＋0.19mm＋13mm）/（0.8 mm/r63 r/min）=1.33min （2）辅助

37、时间ta的计算 由参考文献可知，辅助时间ta与基本时间tj的关系为ta=(0.15～0.2)tj，在这里取ta=0.15tj，则各本工序的辅助时间为： 钻孔的辅助时间：ta=0.1538.22s=5.73s 扩孔的辅助时间：ta=0.1563.3s=9.5s 粗铰的辅助时间：ta=0.1588.8s=13.32s 精铰的辅助时间：ta=0.1579.8s=11.97s （3）其它时间tm的计算 除了作业时间（基本时间与辅助时间）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间tb、休息与生理需要时间tx和准备与终结时间。由本例杆杠的生产类型为大量生产，分摊到每个工件的准备与终结时间

38、很少，可忽略不计；布置工作地时间和休息与生理需要时间与作业时间的关系为： tb＋tx=6%（tj＋ta）；所以 工序4的钻孔的其它时间：tb＋tx=6%（38.22＋5.73）s=2.67s 工序4的扩孔的其它时间：tb＋tx=6%（63.3＋9.5）s=4.37 工序4的粗铰的其它时间：tb＋tx=6%（88.8＋13.32）s=6.13s 工序4的精铰的其它时间：tb＋tx=6%（79.8＋11.92）s=5.51s （4）单件时间tdj的计算 本工序的单件时间为四个工步的时间总和：其中 钻孔工步 钻=（2.64＋38.22＋5.73）s=46.6s 扩孔工步 扩

39、=(4.37＋63.3＋9.5)s=77.53s 粗铰工步 粗铰=(6.13＋88.8＋13.32)s=108.25s 精铰工步 精铰=(5.51＋79.8＋11.97)s=97.28s 所以工序4的单件时间为： 总= 钻+ 扩 粗铰+ 精铰=(46.6+77.53+108.25+97.28)s=329.66s 钻、粗铰、精铰2φ8（H7）孔 1、加工余量的确定 查参考文献得，钻孔余量为7.8mm，粗铰的余量为0.16mm，精铰的余量为0.04mm. 2、切削用量的计算 （1）钻孔工步 1）背吃刀量的确定 ap=7.8 mm。 2) 进给量的确定

40、由参考文献选取该工步的每转进给量为f=0.3mm/r。 3）切削速度的计算 由于该材料为HT200，由参考文献初选切削速度为V为22 m/min。由公式：可求得该工序的钻头转速n=1000 r/min，参照参考文献所列Z518型立式钻床的主轴转速，取转速n=1000 r/min，再将此转速代入公式：便求得该工序的实际钻削速度为： （2）粗铰工步 1）背吃刀量的确定 ap=0.16 mm。 2) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=0.3mm/r。 3）切削速度的计算 由参考文献初选切削速度为V为11m/min。由公式： 可求得该

41、工序的铰刀的转速n=438 r/min，参照参考文献所列Z518型立式钻床的主轴转速，取转速n=450r/min，再将此转速代入公式： 便求得该工序的实际钻削速度为： （3）精铰工步 1）背吃刀量的确定 ap=0.04 mm。 2) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=0.3 mm/r。 3）切削速度的计算 由参考文献初选切削速度为V为18 m/min。由公式： 可求得该工序的铰刀的转速n=717 r/min，参照参考文献所列Z518型立式钻床的主轴转速，取转速n=720/min，再将此转速代入公式： 便求得该工序的实际钻削速

42、度为： 3、时间定额的计算 （1）基本时间tj的计算 1） 钻孔工步 由参考文献，钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=15 mm，l2=1 mm， l1=(Dcotkr)/2＋(1～2)=(7.8cot56)/2＋(1～2)=8mm；f=0.3 mm/r; n=1000 r/min。将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（15 mm＋8mm＋1 mm）/（0.3 mm/r1000 r/min）=0.076min 则2tj=0.152min 2）粗铰工步 由参考文献钻孔的基本时间可

43、由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)/2=(7.96-7.8)/2=0.08mm的条件查得l1=0.37mm；l2=15mm；l=15mm；f=0.3 mm/r；n=450r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（15mm＋0.37mm＋15mm）/（0.3mm/r450 r/min）=0.50min 则2tj=1min 3）精铰工步 由参考文献表钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)/

44、2=(8-7.96)/2=0.04mm 的条件查得l1=0.19mm；l2=13mm；l=15mm；f=0.3 mm/r；n=720r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（15 mm＋0.19mm＋13mm）/（0.3mm/r720 r/min）=0.14min 则2tj=0.28min （2）辅助时间ta的计算 由参考文献可知，辅助时间ta与基本时间tj的关系为ta=(0.15～0.2)tj，在这里取ta=0.15tj，则各本工序的辅助时间为： 钻孔的辅助时间：ta=0.150.152=0.02min 粗铰的辅助时间：ta=0.151=0.15min

45、 精铰的辅助时间：ta=0.150.14=0.02min 钻、粗铰、精铰φ10（H7）孔 1、加工余量的确定 查参考文献得，钻孔余量为9.8mm，粗铰的余量为0.16mm，精铰的余量为0.04mm. 2、切削用量的计算 （1）钻孔工步 1）背吃刀量的确定 Ap=9.8 mm。 2) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=0.3mm/r。 3）切削速度的计算 由于该材料为HT200，由参考文献初选切削速度为V为22 m/min。由公式：可求得该工序的钻头转速n=1000 r/min，参照参考文献所列Z518型立式钻床的主轴转速，取转速n=10

46、00 r/min，再将此转速代入公式：便求得该工序的实际钻削速度为： （2）粗铰工步 1）背吃刀量的确定 ap=0.16 mm。 2) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=0.3mm/r。 3）切削速度的计算 由参考文献初选切削速度为V为11m/min。由公式： 可求得该工序的铰刀的转速n=438 r/min，参照参考文献所列Z518型立式钻床的主轴转速，取转速n=450r/min，再将此转速代入公式： 便求得该工序的实际钻削速度为： （3）精铰工步 1）背吃刀量的确定 ap=0.04 mm。 2

47、) 进给量的确定 由参考文献选取该工步的每转进给量为f=0.3 mm/r。 3）切削速度的计算 由参考文献初选切削速度为V为18 m/min。由公式： 可求得该工序的铰刀的转速n=717 r/min，参照参考文献所列Z518型立式钻床的主轴转速，取转速n=720/min，再将此转速代入公式： 便求得该工序的实际钻削速度为： 4、 时间定额的计算 （1）基本时间tj的计算 1） 钻孔工步 由参考文献，钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=1 mm， l1=(Dcotkr)/2＋(1～2)=(2

48、3.0 cot56)/2＋(1～2)=8.7mm；f=0.4 mm/r; n=250 r/min。将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（54 mm＋8.7mm＋1 mm）/（0.4 mm/r250 r/min）=0.637min 2）粗铰工步 由参考文献钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)/2=(9.96-9.8)/2=0.08mm的条件查得 l1=0.37mm；l2=15mm；l=54mm；f=1.0 mm/r；n=47r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本

49、时间： tj=（54 mm＋0.37mm＋15mm）/（1.0 mm/r47 r/min）=1.48min 3）精铰工步 由参考文献表5-41钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(l＋l1＋l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)/2=(10.0-9.96)/2=0.02mm 的条件查得l1=0.19mm；l2=13mm；l=54mm；f=0.8 mm/r；n=63r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间： tj=（54 mm＋0.19mm＋13mm）/（0.8 mm/r63 r/min）=1.33min （2）辅

50、助时间ta的计算 由参考文献可知，辅助时间ta与基本时间tj的关系为ta=(0.15～0.2)tj，在这里取ta=0.15tj，则各本工序的辅助时间为： 钻孔的辅助时间：ta=0.1538.22s=5.73s 粗铰的辅助时间：ta=0.1588.8s=13.32s 精铰的辅助时间：ta=0.1579.8s=11.97s 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并 填入机械加工工艺过程综合卡片。（阅机械加工工艺过程综合卡片） 第2章 专用夹具设计 2.1 确定设计任务 本次的夹具为—工序4：粗精铣宽度为Ф40mm的上平台和宽度为30

51、mm的平台而设计的 2.2 夹具设计方法 2.2.1 夹具类型的确定 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。 经过与指导老师协商设计一个专用机床夹具 2.2.2 定位方案的确定 这道工序所加工的面在Φ40mm凸台平面上，表面粗糙度为6.3。根据工件结构特点，其定位方案有： 工件以Φ40mm水平底面、Φ40mm的圆柱分别在圆形凸台、固定V形块上实现完全定位，转动活动扳手通过活动V形块对工件进行夹紧。 （1）选择圆形台阶面，以φ 40下端面为定位基准。 （2）选择固定V形块，以φ30凸台下方、φ40圆柱外缘毛坯面定位 , 转动活动扳手通过活

52、动V形块对工件进行夹紧。 2.2.3 夹紧机构设计 参考文献（机械加工工艺手册），因夹具的的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力与切削力F之间的关系为：=KF，式中的K为安全系数。由参考文献得，当夹紧力与切削力方向相反时，取K=3。 由前面的计算可知F=1279N。所以，为防止工件在切削扭矩M（N mm）的作用下打滑而转动所需的夹紧力=KF=12793N=3837N， 为防止工件在轴向力F的作用下打滑而轴向移动所需的夹紧力 =2174.3 N。 图2.2.3 2.2.4 导向装置设计 导向装置为采用直角对刀块。如图2.2.4所示 图2.2.4

53、 2.3 确定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合 2.3.1 技术要求 1.装配前所有零件进行清洗 2.活动V型块和固定V型块的对称度为0.06 2.3.2 夹具装配图应有尺寸及公差 （1）加工φ40mm的平台尺寸的定位误差计算，由于基准重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm，上下偏差为：0.215-（-0.185）=0.4mm，符合尺寸要求。 而基准位移误差为定位面 (φ40mm的下端面)与固定V形块的最大间隙，故：定位凸台取直径为φ40（H9）mm，尽量减少位移误差。故：25-25=0，上偏差：0.052-0.052=0mm，下偏差：0-0=0mm。其基准也符合设计要求。由此可知此定位方案能满足尺寸 84 0.2mm的定位要求。 （2）加工φ40面时轴线平行度 0.15mm 的定位误差计算，由于基准重合，故 ：0.015+0.015=0.03mm 而基准位移误差是定位面φ40下端面与定位面间的误差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm 所以有：0.03+0.104mm=0.134mm 此方案能满足定位要求。 通过定位方案的确定，夹紧力与定位误差的计算和选择了可靠的定位元件以后，就设计出我们所需要的夹具。