机械制造技术基础

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1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计“杠杆”零件机械加工工艺规程及工艺装备设 计 者: 班级学号: 指导老师: 湖南电子科技职业学院 年 月 日湖南电子科技职业学院机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“杠杆”零件的机械加工工艺及相关工序的专业夹具内容：1. 零件图 1张 2. 毛坯图 1张 3课程设计说明书 1张 4. 夹具装备图 1张 5. 夹具体零件图 1张 6. 机械加工工艺过程综合卡片 1张 7. 机械加工工艺规程卡片 1套原始资料: 该零件图样，班 级 学 号 学 生 指 导 老 师 系（教研室）主任 年 月 日“杠杆”零件的机械加工工艺课程设计说明书一、零件的分析1、零

2、件的作用题目给的零件是杠杆零件，主要作用是固定作用2、零件的形状具体尺寸，公差如下图所示。二、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。1. 选择毛坯该零件材料为45钢。考虑到车床在车前螺纹工作中要经常正.反，向旋转，该零件在工作过程中则经常承受交变载荷，因此应该选用铸件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。该零件生产是中批量生产。2. 确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差。参见本书第五章第一节，钢质模铸件的公差及机械加工余量按GBT123622003确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应

3、先确定如下各项因素。（1）铸件公差等级 由该零件的功用和技术要求，确定其铸件公差等级为普通级。（2）铸件质量mf 根据零件成品质量1.18Kg,估算为mf=1.23Kg。 3 确定毛坯尺寸 毛坯尺寸见下表： 杠杆（铸件）尺寸 /mm零件尺寸单面加工余量铸件尺寸151.818.654360252.220.6 4确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数从下表中查得 杠杆（铸件）尺寸偏差 /mm铸件尺寸公差根据18.66表5-3608表5-320.66表5-3 5设计毛坯图（1） 确定模锻斜度 外模锻斜度=2 内模锻斜度加大，取=3（2） 确定分模位置由于毛坯是圆盘类铸件，

4、应采取纵向分模，这样可以冲内孔，使材料利用率得到提高。为了便于起模及便于发现上、下模在模锻过程中错移，选择最大直径的对称平面为分模面，分模线为直线，属平直分模线。下图为本零件的毛坯图。三、选择加工方法，制定工艺路线1定位基准的选择本零件是带孔的杠杆，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选25H9mm孔及一端面作为精基准。由于本杠杆大部分表面需加工，因此应选大圆及下端面为粗基准。2零件表面加工方法的选择本零件的加工有内孔、端面及小孔等。材料为45钢。以公差等级和表面粗糙度要求，参考本指南有关资料，其加

5、工方法选择如下。（1） 25mmH9内孔 公差等级为9，表面粗糙度为Ra3.2，毛坯孔以铸出，只需直接粗钻孔再绞即可。（2） 10mmH7内孔 公差等级为7，表面粗糙度为Ra1.6，毛坯孔以铸出，只需直接粗钻孔再绞即可。（3） 8mmH7内孔 公差等级为7，表面粗糙度为Ra1.6，毛坯孔以铸出，只需直接粗钻孔再绞即可。（4） 端面 本零件尺寸精度要求不高，表面粗糙度为A面3.2、B面6.3两种要求。A面、A1面、A2面先粗铣再精铣，B面、B1面、B2面粗铣。制定工艺路线杠杆的加工工艺路线一般是先进行面的加工，再进行孔的加工。杠杆加工包括上下表面及孔内的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，该

6、零件加工可按下述工艺路线进行。工序10：毛坯准备 工步一：铸造毛坯 工步二：表面时效热处理工步三：涂底漆。工序20：粗铣精铣40上下端面和宽度为30的平台面工步一：粗、精铣40上端面和宽度为30的平台面工步二：粗、精铣40下端面 工序30：粗精铣30凸台面工序40：钻、扩、粗铰、精铰25H9mm孔工步一：钻25（H9）孔工步二：扩钻25（H9）孔工步三：粗铰25（H9）孔工步四：精铰25（H9）孔工序50：钻、粗铰、精铰28（H7）mm孔工步一：钻28（H7）孔工步二：粗铰28（H7）孔工步三：精铰28（H7）孔工序60：钻、粗铰、精铰10（H7）mm孔工步一：钻10（H7）孔工步二：粗铰10

7、（H7）孔工步三：精铰10（H7）孔工序70：清洗。工序80：检验。再清洗、干燥、涂防锈油、包袋入库。四、工序设计 1 、选择加工设备与工艺装备粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择XA6132万能立式升降铣床（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社），刀具选D=50mm的圆柱形铣刀（参考文献：机械工艺设计手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）、专用夹具、专用量具和游标卡尺。粗精铣宽度为30mm的凸台表面。采用XA6132万能立式升降铣床，刀具选D=50mm的圆柱形铣刀，专用夹具、专用量检具和

8、游标卡尺。钻孔25（H9）使尺寸达到23mm。采用Z550型钻床，刀具选莫氏锥柄麻花钻（莫氏锥柄2号刀）D=23mm，专用钻夹具，专用检具。扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm。采用立式Z550型钻床，刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻（莫氏锥度3号刀），专用钻夹具和专用检具。粗铰孔25(H9)使尺寸达到24.94mm。采用立式Z550型钻床，刀具选D=24.94mm的锥柄机用铰刀，专用钻夹具和专用检具。精铰孔25（H9）使尺寸达到25(H9)。采用立式Z550型钻床，刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀，并倒145的倒角钻用铰夹具和专用检量具。钻28（H7）的小孔使尺寸达到7.8mm。采

9、用立式Z518型钻床，刀具选用D=7.8mm的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。钻10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=9.8mm的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具。粗铰10（H7）内孔使尺寸达到9.96mm。采用立式Z518型钻床，刀具选用D=10mm的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具。精铰10（H7）内孔使尺寸达到10（H7）mm。采用立式Z518型钻床，选择刀具D=10mm的精铰刀，使用专用夹具和量检具。粗铰28（H7）小孔使尺寸达到7.96mm。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检具。精铰28（H7）

10、小孔使尺寸达到8（H7）。采用立式Z518型钻床，选择刀具为D=8mm的直柄机用铰刀，使用专用的夹具和专用的量检具。 （4）选择量具 本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。 选择各外圆加工面的量具。本零件各外圆加工面的量具见表内圆加工面所用夹具 /mm工序加工面尺寸尺寸公差量具250.052读数值0.001，测量范围0-1000千分表（表5-108）100.015读数值0.005，测量范围0-200千分表（表5-108）80.015读数值0.005，测量范围0-200千分表（表5-108）以上均为基孔制，均先粗镗，再精

11、镗。公差等级为IT9、公差等级为IT7、公差等级为IT7。 选择加工轴向尺寸所用量具 加工轴向尺寸所用量具见下表。加工轴向尺寸所用量具 /mm工序尺寸及公差量具读数值0.02，测量范围 0-150游标卡尺 2 、确定工序尺寸 确定圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 /mm加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗

12、糙度/um粗精粗精粗精孔281.6孔10+0.015 0 孔 (2）下表面A面，粗铣3mm上,表面粗糙度为Ra6.3，表面B面粗铣2.5mm，表面粗糙度为Ra6.3，再精铣0.5mm，表面粗糙度为Ra3.2。确定切削用量与时间定额的计算工序一：毛坯准备（省略）工步一：铸造毛坯工步二：表面时效热处理由于毛坯铸造内应力较大。为了消除内应力，减少变形，保证精度的稳定性，铸造后要安排人工时效处理（加热到500550，加热速度50120/h，保温46h，冷却速度30/h，出炉温度200）。工步三：涂底漆工序二：粗铣精铣40上下端面和宽度为30的平台面工步一：粗、精铣40上端面和宽度为30的平台面1、加工

13、条件 工件材料：灰铸铁，铸造。 加工要求：粗、精铣40上端面和宽度为30的平台面，使表面粗糙度达到Ra=3.2。 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铣40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：=5664mm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（GB111585），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

14、用细齿，齿数Z=8。粗铣平面选用=38mm，精铣平面选用=0.11mm。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（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

15、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 按机床（XA6132万能立式升降铣床）选取=95r/minv=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/minv=3.1

16、450150/1000=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 =83mm，=8.3mm, =3mm 粗铣： 94.3/142.5=0.66min 精铣： 94.3/72=1.31min工步二：粗、精铣40下端面1、加工条件 工件材料：灰铸铁，铸造。 加工要求：粗、精铣40下端面，使表面粗糙度达到Ra=3.2。 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铣粗、精铣40下端面，铣刀直径可根据铣削深度，铣削宽度

17、，按下式计算确定：端铣刀：=5664mm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（GB111585），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=38mm，精铣平面选用=0.11mm。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

18、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（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=

19、95r/minv=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/minv=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： 41.3/142.5=0.29min 精铣： 41.3/45.6=0.91min工序三：粗精铣30凸台

20、面1、加工条件 工件材料：灰铸铁，铸造。 加工要求：粗、精铣230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230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：=4248mm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（GB111585），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

21、。粗铣平面选用=38mm，精铣平面选用=0.11mm。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（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

22、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 按机床（XA6132万能立式升降铣床）选取=95r/minv=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/minv=3.1450150/10

23、00=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，=8.3mm, =3mm 粗铣： 41.3/142.5=0.33min 则粗铣230凸台面：2=20.33=0.66min 精铣： 41.3/72=0.57min 则精铣230凸台面：2=20.57=1.14min工序四：钻、扩、粗铰、精铰25H9mm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 a

24、p=23.0 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=0.4 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：可求得该工序的钻头转速

25、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.

26、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/fn=(ll1l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=1 mm，l1=(Dcotkr)/2(12)=(23.0 cot56)/2(12)=8.7mm；

27、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 mm8.7mm1 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=(ll1l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=3 mm，l1=(D-d1) cotkr/2(12)=(24.8-23.0)cot60/2(12)=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 mm2.525mm3 mm）/（1.2 mm/r47 r/min）=

28、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=(ll1l2)/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：tj=（54 mm0.37mm15mm）/（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=(ll1l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(

29、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 mm0.19mm13mm）/（0.8 mm/r63 r/min）=1.33min（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=(0.150.2)tj，在这里取ta=0.15tj，则各本工序的辅助时间为：工序4的钻孔的辅助时间：ta=0.1538.22s=5.73s工序4的扩孔的辅助时间：ta=0.1563.3s=9.5s工序4的粗铰的辅助时间：ta

30、=0.1588.8s=13.32s工序4的精铰的辅助时间：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：tbtx=6%（tjta）；所以工序4的钻孔的其它时间：tbtx=6%（38.225.73）s=2.67s工序4的扩孔的其它时间：tbtx=6%（63.39.5）s=4.37工序4的粗铰的其它时间：tbtx=6%（88.

31、813.32）s=6.13s工序4的精铰的其它时间：tbtx=6%（79.811.92）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 tdj钻=（2.6438.225.73）s=46.6s扩孔工步 tdj扩=(4.3763.39.5)s=77.53s粗铰工步 tdj粗铰=(6.1388.813.32)s=108.25s精铰工步 tdj精铰=(5.5179.811.97)s=97.28s所以工序4的单件时间为：tdj= tdj钻+ tdj扩 tdj粗铰+ tdj精铰=(46.6+77.53+108.25+97.28)s=329.66s工序五：钻、粗

32、铰、精铰28（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 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=0.1

33、6 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) 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

34、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：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=(ll1l2)/fn求得。其中1=15 mm，l2=1 mm，l1=(Dcotkr)/2(12)=(7.8cot56)/2(12)=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 mm8mm1 mm）/（0.3 mm/r1000 r/min）=0.076min则2tj=0.152min 2）粗铰工步

35、由参考文献钻孔的基本时间可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/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=（15mm0.37mm15mm）/（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=(ll1l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)/2=(8-7.

36、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 mm0.19mm13mm）/（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=(0.150.2)tj，在这里取ta=0.15tj，则各本工序的辅助时间为：工序5的钻孔的辅助时间：ta=0.150.152=0.02min工序5的粗铰的辅助时间：ta=0.151=0.15min工序5的精铰的辅助时间：ta=0.

37、150.14=0.02min 工序六：钻、粗铰、精铰10（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=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

38、）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) 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

39、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=(ll1l2)/fn求得。其中1=54 mm，l2=1 mm，l1=(Dcotkr)/2(12)=(23.0 cot56)/2(12)=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 mm8.7mm1 mm）/（0.4 mm/r250 r/min）=0.

40、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=(ll1l2)/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时间：tj=（54 mm0.37mm15mm）/（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=(ll1l2)/f求得。式中l1，l2 由参考文献按kr=150、ap=(D-d)

41、/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 mm0.19mm13mm）/（0.8 mm/r63 r/min）=1.33min（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=(0.150.2)tj，在这里取ta=0.15tj，则各本工序的辅助时间为：工序6的钻孔的辅助时间：ta=0.1538.22s=5.73s工序6的粗铰的辅助时间：ta=0.1588.8s=13.32s工序6的精铰的辅助时间：ta=0.

42、1579.8s=11.97s工序七：表面去毛刺（省略）工序八：检验入库（省略） 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） 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。 经过与指导老师协商，决定设计工序六的专用夹具，为了钻、粗、精铰28（H7）小孔使尺寸达到8（H7）而设计的。本次的夹具为本工序所加工的孔是位于30凸台平面内，孔径不大，工件重量较轻、轮廓尺寸以及生产量不是很大等原因，采用翻转式钻模。3.1确定设计方案 这道工序所加工的孔在30凸台平面上，且与土台面垂直，平行度

43、A=0.1。根据工件结构特点，其定位方案有： 工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸台分别在台阶定位销、支承钉上实现完全定位。钻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，当辅助支承与工件接触后，用螺母锁紧。3.2选择定位元件（1）选择带台阶面的定位销，作为以25H9孔及其端面的定位元件。（2）选择可调支承钉为8（H7）孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件 ,用锁紧螺母将其锁紧，防止在加工孔时出现扭转，限制工件六个自由度。为增加刚性，在8（H7）的端面增设一螺旋辅助支承，辅助支承与工件接触后，用螺母将其锁紧。3.3计算夹紧力并确定螺杆直径 参考文献（机

44、械加工工艺手册），因夹具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，=KF=12793N=3837N，由此可以知道，选择一个M30的螺旋辅助支承。一是为了承受切削力的冲击，二是为了防止工件在加工时变形，因为钻8（H7）孔时，工件为悬臂。3.4定位误差计算 （1）加工8H7时孔距尺寸 84 0.2mm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）=0.4

45、mm，符合尺寸要求。而基准位移误差为定位孔 (25H9 )与定位销的最大间隙，故：定位销取直径为25H9，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8H7孔时轴线平行度 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孔25H9与定位面间的垂直度误差。故:0.052+0.052mm=0.104mm 所以有：0.03+0.104mm=0.134mm 此方案能满足平行度 0.15mm的定位要

46、求。3.5夹具设计及操作的简要说明 在设计夹具时，应该注意劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本工序由于加工精度等级较低，切削力较大。为了加紧工件，势必要增大受力面积，而这样将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比；三是在可能的情况下，适当提高工作压力，以增加夹紧力。结果，本夹具总的感觉还比较紧凑。设计心得 两个星期的机械设计到今天已经划上句号，经过着两个星期的努力，不仅顺利完成了课程设计这个任务，而

47、且从中一方面巩固了之前的理论学习，另一方面也发现了自己在学习工程中存在的薄弱环节。经过老师的指导，和自己的认真学习，自己把一些没有掌握好的知识点进一步加深理解，把在设计过程中发现的问题，作为今后学习过程中努力的方向。课程设计，是一个系统性、知识点广泛的学习过程。通过这样一个系统性的学习和结合，使自己把学过的知识联系起来，运用在各个方面上去。同时，广泛地运用设计手册，学会了在实际中运用工具书，和独立完成每一步查找工作；在整个零件的加工过程是和其他同学分工完成，所以在设计过程中需要和同学一起讨论分析，在夹具设计过程中也想同学征求了意见，是设计更加符合实际要求。 刚开始接到该课题设计，并没有很深的想

48、法，按照任务书上所规定的大概地去查找了好些相关资料，认为也就如此。直到自己认真地去审视每一部分，才发现想要把各部分联系起来作为一个总体，难度顿时提高了许多倍，才发现除了要有过硬的专业知识，应用与总体思维是多么重要。设计的过程伴随思维与心情的反复变化,在客观条件受限下,应该沉稳对待,切忌浮躁,按照自己的时间制定计划作好设计的每一步。从这次课程设计中,我学到了许多以前没有学到的东西,充实了自己, 让我对大学里学的关于制造类的课程有了个全面的融会贯通。本设计还让我体会到了一种创新的重要性。在这里,我首先要感谢的是我的指导老师,在我设计碰到难题的时候，每次他都认真的、耐心的指导我，细心的讲解。使我把设计中碰到的都难题解决了。可以说没有老师的细心指导，我的设计是搞不完的，特在这里表达我衷心的谢意。同时，在设计过程中，我的同学也给与了我许多的帮助，在这也谢谢