設(shè)計(jì)支柱零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備.doc

1、目 錄前言11.零件的分析21。1零件的作用22。確定毛胚，畫毛胚圖23.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)33.1定位基準(zhǔn)的選擇33.2制定工藝路線33。3選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具43。3。1 加工余量的計(jì)算3.3。2 加工余量舉例表格形式5夾具設(shè)計(jì)175。1 孔加工的夾具設(shè)計(jì)小結(jié)參考文獻(xiàn)20 前言縱觀歷史,制造技術(shù)是一個(gè)永恒的主題，是設(shè)想、概念、科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的體現(xiàn)，是國家工業(yè)化和支柱產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵.工藝技術(shù)是制造技術(shù)的重要組成部分，提高工藝技術(shù)水平是提升機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量增強(qiáng)市場競爭力的有力措施.同樣的設(shè)計(jì)可以通過不同的工藝方法來實(shí)現(xiàn)，不同的工藝所使用的加工設(shè)備、工藝裝備也就不同，其質(zhì)量

2、和生產(chǎn)率也會(huì)有差別.工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素。通常有了某種工藝方法才有相應(yīng)的工具和設(shè)備出現(xiàn)。反過來這些工具和設(shè)備的發(fā)展又提高了該工藝方法的技術(shù)性能和水平，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的設(shè)計(jì)題目正是解決一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的機(jī)械加工的工藝問題.本次設(shè)計(jì)的零件是支柱。該零件的機(jī)械加工綜合運(yùn)用了車、銑、鏜、鉆、絞、攻絲等常用手段。能夠很好的對(duì)我們所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行概括和總結(jié)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要分4個(gè)方面：1。零件的機(jī)械加工工藝分析，確定最終加工方案；合理的選擇機(jī)床，確定各工序的定位方式；選擇或設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝，合理選擇刀具、量具；確定各工步的切削用量，并擬定機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片.2

3、。設(shè)計(jì)專用夾具并繪制夾具裝配圖和重要的夾具零件圖。合理限制自由度，正確計(jì)算夾緊力.恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)選用合適的零件.準(zhǔn)確的繪制夾具裝配圖和零件圖。本次設(shè)計(jì)的零件圖和夾具裝配圖通過在AutoCAD繪制，使零件的結(jié)構(gòu)形狀表達(dá)得更為清楚明了.4。篇寫路程卡和工序卡，在篇寫過程中要每個(gè)工序明了考慮周到，并配有相關(guān)的圖。讓其表達(dá)的更加清晰明了，在篇寫工序時(shí)要遵守先粗后精，先面后孔等原則。3.編寫設(shè)計(jì)說明書，整個(gè)設(shè)計(jì)過程有一個(gè)明確的主線，結(jié)構(gòu)充實(shí)而明確。內(nèi)容翔實(shí),標(biāo)準(zhǔn)符合國家最新，參考文獻(xiàn)權(quán)威實(shí)用。由于近年來制造工藝技術(shù)的發(fā)展,工藝內(nèi)容有了很大的擴(kuò)展,工藝技術(shù)水平也有了很大的提高。加上計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展更

4、給制造工藝技術(shù)提出了新的要求,也給傳統(tǒng)的機(jī)械，機(jī)電專業(yè)的人才帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本次設(shè)計(jì)能使我更好的掌握“機(jī)械制造工藝學(xué)”“金屬切削機(jī)床”“金屬切削原理與刀具"“機(jī)床夾具設(shè)計(jì)”等各門學(xué)科的重點(diǎn)內(nèi)容.把它們綜合的運(yùn)用來，解決生產(chǎn)實(shí)際中的問題并使這些理論知識(shí)得到升華。為學(xué)習(xí)和研究更先進(jìn)的加工工藝手段打下良好的基礎(chǔ)。也為走上工作崗位，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)做好準(zhǔn)備.由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中不足之處在所難免。懇請各位老師、同行給予指正.1。零件的分析1.1零件的作用支柱是屬于軸中的一類而軸是組成機(jī)器的主要零件之一，一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件(例如齒輪 渦輪等)都必須安裝軸才能

5、運(yùn)動(dòng)因此軸的主要主要作用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力.軸分為三類 轉(zhuǎn)軸 心軸 傳動(dòng)軸三類.工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸,只承受彎矩而不承受扭矩的軸的稱為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。 心軸又分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動(dòng)軸.而我在此設(shè)計(jì)是心軸中的固定心軸。而且屬于直軸固定心軸。1.2零件的工藝分析由零件圖（附圖1）知該零件的材料為45號(hào)鋼所以可以選擇熱軋圓鋼,熱處理工藝為整體調(diào)質(zhì)，硬度為220HBS230HBS.回火硬度為28HRC32HRC 。由于該零件加工屬于中量生產(chǎn)，精度高 所以需要打中心孔來定位。需要設(shè)計(jì)一套組合機(jī)床來實(shí)現(xiàn).該零件上的主要加工表面有66的圓柱、左右各

6、加工一個(gè)42圓柱，在左右距端面10cm各鉆一個(gè)8的孔，在兩個(gè)42的端面上各鉆一個(gè)M42×1.5螺紋孔,在66的圓柱上有個(gè)三個(gè)齒加工,下面有個(gè)8 ，然后給圓柱與圓柱連接處倒一個(gè)R3的倒角。槽66右端面相對(duì)于基準(zhǔn)線有0。05mm的端面圓跳動(dòng)公差要求。該端面可采用臥式車床粗車、半精車。8孔其制造公差為IT8，表面粗糙度值為3.2。8孔采用鉆、半精鏜、精鏜的加工方法，各工序都可以在車床上加工。 槽要求相對(duì)于A基準(zhǔn)有0。02mm的對(duì)稱度公差。它的內(nèi)側(cè)為平面，因此可考慮使用專用平面銑刀或立銑刀加工。即可以比較容易的保證加工要求又可以提高加工效率。 由參考文獻(xiàn)機(jī)械制造裝配中有關(guān)孔和面的加工經(jīng)濟(jì)度等

7、級(jí)及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的。零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的.2。確定毛胚，畫毛胚圖（附圖2）零件材料為熱軋圓鋼,確定其毛胚為鑄件.根據(jù)零件的用途結(jié)合參考文獻(xiàn)4表7.2，確定其牌號(hào)為45號(hào)鋼。零件的生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)。通過計(jì)算，該零件的質(zhì)量約為0。54kg。毛胚的鑄造方法選用模鍛。為消除殘余應(yīng)力，模鍛后應(yīng)安排人工時(shí)效處理。 由實(shí)用車工計(jì)算手冊根據(jù)圖形可以計(jì)算出起加工余量。如下圖表2。1：各加工表面總余量 單位(mm)加工表面基本尺寸加工余量數(shù)值說明66圓柱662。5表面零件左右42圓柱421。5表面表2。2：毛胚主要尺寸余量 單位(mm)主要面零件尺寸余量零件總長(最大輪

8、廓尺寸）19802.3齒輪加工圖模數(shù) 齒數(shù)壓力角齒節(jié)3 176209.4248齒槽寬 齒高齒頂高齒根高4。71 9。633。6查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表4.1032槽槽寬槽深 刀具 8 4 D8×28圓柱內(nèi)螺紋孔M42×1.5專用螺紋刀3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3。1定位基準(zhǔn)的選擇在基準(zhǔn)選擇時(shí)需要遵守應(yīng)先精基準(zhǔn)，再粗基準(zhǔn)v 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇需要遵守v (1） 基準(zhǔn)重合原則 v (2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 v (3) 自為基準(zhǔn)原則 v (4） 互為基準(zhǔn)原則 v (5) 便于裝夾原則 由于我加工的是支柱，三個(gè)外圓柱在同一個(gè)軸線A上，所以就以該軸線為基準(zhǔn)，所以需要打中心孔。（由于毛坯件是沒有軸線A的

9、) 由于A基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，根據(jù)基準(zhǔn)先行原則應(yīng)首先加工42圓柱右端面.又由于該圖是有三個(gè)圓柱組成，所以粗基準(zhǔn)也使用A線 ,所以精粗共基準(zhǔn)。3.1。3確定初加工的定位方案 方案1:由于是中批量生產(chǎn)，又需要打中心孔，所以我們需要制造 組合機(jī)床來打中心孔。先用V型板夾緊 三個(gè)零件的三個(gè)圓柱,使起保持水平平行,然后通過組合機(jī)床同時(shí)兩邊打中心孔 這樣就可以使其同軸 ，這種方法屬于中心定位。 方案2. 用一V型塊和一壓板夾緊42外圓在10mm板左側(cè)上下各設(shè)一支承板并設(shè)置防轉(zhuǎn)銷釘。V型塊限制42徑向的兩個(gè)移動(dòng)自由度。兩支承板限制42軸向的移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，與V型塊共同作用限制了徑向的另一轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。防

10、轉(zhuǎn)銷釘可限制軸向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。該自由度從定位原理上來講是可以不限制的。但零件的形狀不規(guī)則為提高零件裝夾剛性限制了這個(gè)自由度.該方案的定為屬于完全定位。方案3。 以毛坯外圓作粗基準(zhǔn)，先加工一個(gè)端面，鉆中心孔，車出一端外圓；然后以已車過的外圓作基準(zhǔn)，用三爪自定心卡盤裝夾（有時(shí)在上工步已車外圓處搭中心架)，車另一端面，鉆中心孔。如此加工中心孔，才能保證兩中心孔同軸。 三個(gè)方案在定位上都可以達(dá)到要求.定位原理也基本一致，主要區(qū)別在夾緊力的施加方向和夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。方案1，定位夾緊可靠,要向支承板方向夾緊就要在靠近加工表面的兩側(cè)多出兩個(gè)頂針。裝夾時(shí)只需用頂針就可以.方案2夾具結(jié)構(gòu)簡單裝夾方便快捷只需

11、一次動(dòng)作。但由于要先后粗加工三個(gè)圓柱，加工不便，裝夾復(fù)雜。方案3,雖然跟方案1差不多,但我是中批量生產(chǎn)，所以方案一更節(jié)時(shí)，更經(jīng)濟(jì)性，綜合比較三方案，選擇方案1。3。2制定工藝路線 根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能夠達(dá)到的經(jīng)濟(jì)度,確定各表面加工方法如表3.2.1所示：表3。2.1 ：各加工表面的加工方法加工表面加工要求加工方法打中心孔同軸略66圓柱表面 圓柱加工及其公差0.03，表面粗糙度0。8粗車半精車兩個(gè)42的圓柱表面圓柱加工及其公差0.017表面粗糙度0。8粗車半精車2×8孔IT8級(jí)公差，鉆-半精鏜-精鏜2×M42×1。5螺紋孔螺距為2.3鉆-攻絲 槽對(duì)稱

12、度公差值0。02mm表面粗糙度1。6銑齒條齒寬4.71齒高9。6齒節(jié)9.4248壓力角20銑倒圓R3車倒角C1。5車或洗根據(jù)先面后孔，先粗后精先主要表面后次要表面的加工原則初步擬定加工工藝藝路線如表3.2。2所示：表3.2.2 :加工工藝路線工序號(hào)工序內(nèi)容00模鍛05人工時(shí)效處理10打中心孔20車66圓柱和42圓柱30鉆8孔40鉆M42螺紋孔50銑 槽60銑齒條70倒圓角80銑倒角90調(diào)質(zhì)100檢驗(yàn)110入庫上述方案遵循了工藝路線制定的一般原則，但有些問題值得近一步討論。例如加工后一些修正工序.兩個(gè)螺紋孔都需要倒角，圓柱之間還要倒圓角，這兩道工序可以分開跟其他工序一起來做 這樣就不會(huì)相互影響起

13、精度.由于是中批量生產(chǎn)，鉆-鉸8孔、鉆M42螺紋孔這兩個(gè)工序若采用組合機(jī)床一次加工完成，將較大程度提高生產(chǎn)效率。故可考慮將這兩個(gè)工序合并，并采用組合機(jī)床加工.大圓柱有齒條又有槽這兩個(gè)工序可以一起在組合機(jī)床上加工，這樣也能保證相互之間的精度，也節(jié)約時(shí)間,效率更提高有節(jié)時(shí)。在這個(gè)加工零件中還需要在粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)，而調(diào)質(zhì)后表面硬度提高后需要磨削加工保證精度等,如果最后調(diào)質(zhì)的話，那么就不能保證其精度了.故修改后的工藝路線如表3.2。3所示：表3。2。3 ：最終確定的加工工藝路線工序號(hào)工序內(nèi)容簡要說明05模鍛中批量生產(chǎn)也可以用其他的我選擇模鍛10人工時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力20打中心孔定位30粗車、三個(gè)圓柱

14、表面保證加工余量40半精車三個(gè)圓柱表面50檢驗(yàn)60倒圓角R370調(diào)質(zhì)80修中心孔90銑直齒輪和槽工序集中 提高效率100鉆8孔鉆螺紋孔42并倒角去毛刺在加工中工序集中，提高效率110磨削提高精度120檢驗(yàn)130入庫3。3選擇加工設(shè)備及工藝，選擇分析由于生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)故加工設(shè)備宜選用專用機(jī)床，以及使用通用機(jī)床輔以專用夾具和專用刀具。故生產(chǎn)方式以通用機(jī)床輔以專用夾具或?qū)Ｓ玫毒邽橹鳎攸c(diǎn)工序采用專用機(jī)床的流水線式生產(chǎn)。工件在各機(jī)床上的裝卸及機(jī)床間的傳遞均由人工完成。由于該零件的外廓尺寸大。精度要求特別高，故對(duì)機(jī)床的要求高。在選擇機(jī)床時(shí)主要考慮機(jī)床的實(shí)用性和準(zhǔn)確性。選擇刀具時(shí)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)刀具。在

15、車床上加工的工序都使用YG類硬質(zhì)合金的刀具,粗加工和半精加工時(shí)使用YG6,精加工時(shí)使用車刀.鉆刀、銑刀等刀具使用高速鋼材料的。由于該零件的生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率大量采用專用夾具以配合通用機(jī)床.部分工序采用專用機(jī)床和專用刀具。根據(jù)各工序的尺寸及公差要求,一般工序都采用通用量具。部分尺寸精度要求較高和不便使用通用量具的工序都采用專用量具。根據(jù)工序內(nèi)容及要求所選擇的加工設(shè)備及工藝如表3.3所示：表3。3:各工序加工設(shè)備及刀、夾、量具工序加工設(shè)備刀具夾具量具20組合機(jī)床中心鉆和車端面刀定位夾具30C6150臥式車床硬質(zhì)合金車刀中心孔頂針游標(biāo)卡尺60C6150臥式車床硬質(zhì)合金車刀倒角夾具游標(biāo)

16、卡尺，千分尺90XA5032立式升降臺(tái)銑床槽銑刀或立銑刀螺旋定心夾緊銑床夾具游標(biāo)卡尺90臥式升降臺(tái)銑床插齒刀（GBT6083_2001)銑齒輪夾具塞規(guī).量角器游標(biāo)卡尺100組合機(jī)床硬質(zhì)合金锪鉆d=42 （GB/T4258-2004)組合機(jī)床夾具（專用）塞規(guī)、游標(biāo)卡尺100Z525立式鉆床硬質(zhì)合金锪鉆d=16(GB/T4258-2004) 倒角夾具2（專用）游標(biāo)卡尺100S4006攻絲機(jī)機(jī)用絲錐 (GB/T42582004) 攻絲夾具（專用）螺紋塞規(guī)110M1432B型磨床專用磨具磨床專用夾具游標(biāo)卡尺，塞規(guī)3。3。1加工余量計(jì)算車66的圓柱表面有實(shí)用車工計(jì)算手冊查的其加工余量為2.5,要求達(dá)到表

17、面粗糙度值0。8。分兩次走刀。粗車加工余量為2mm，半精車加工余量為0.5mm，磨削則粗=2mm 精=0.5mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1.4取粗車時(shí)進(jìn)給量f粗=0.4mm/r，根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1。6取半精車時(shí)的進(jìn)給量f精=0。25mm/r 。根據(jù)C6150臥式車床的實(shí)際情況所選進(jìn)給量可用。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表1.146取粗車時(shí)切削速度為V粗=15m/min取半精車時(shí)切削速度為V精=20m/min 則根據(jù)公式： 得粗車時(shí)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n粗=149r/min ，半精車時(shí)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n精=199r/min 。根據(jù)C6150臥式車床的實(shí)際情況取 n粗=173r/min n精=248r/min. 則實(shí)際切削速度V

18、粗=17.4m/min,V精=24。9m/min。所以該方案可用。列表形式工件名工件尺寸加工余量毛坯68.52.5粗加工66.52半精加工660.5磨削6604。夾具設(shè)計(jì)4.加工工序設(shè)計(jì)4。1工序10：車32右端面圖4。14.1.1工藝尺寸鏈換算 該工序尺寸設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為左邊二搭子，但基準(zhǔn)面現(xiàn)屬欲加工的毛胚面，定位誤差過大，不宜用做該工序的定位基準(zhǔn)。改用10 mm板左側(cè)定位。則定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合.為保證加工表面與不加工表面的正確的位置關(guān)系需進(jìn)行尺寸鏈換算。尺寸鏈簡圖如圖4.1所示： 因A0設(shè)計(jì)公差為自由公差，取IT14。則A0 =2±0。125 ，A2為設(shè)計(jì)尺寸 。A1為

19、所求尺寸。其中A0為封閉環(huán).計(jì)算如下： A0 = A2 A1 則根據(jù)工藝尺寸鏈換算公式得 ESA0）=ESA2）EI（A1) EIA0)=EIA2)-ESA1) 2 = 14 A1 代入數(shù)據(jù)得 0.125=0 EI（A1) 0.125= -0.1- ES（A1）經(jīng)計(jì)算得 A1 =12 ， EI（A1)= 0.125 ， ES（A1)= +0.025 則該工序工序尺寸 A1 = mm4。1.2確定切削用量該工序的加工余量為2。5mm.要求達(dá)到表面粗糙度值6。3。分兩次走刀。粗車加工余量為2mm，半精車加工余量為0。5mm則 粗=2mm 精=0。5mm 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1。4取粗車時(shí)進(jìn)給量f粗=0

20、。4mm/r，根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1。6取半精車時(shí)的進(jìn)給量f精=0。25mm/r 。根據(jù)C6150臥式車床的實(shí)際情況所選進(jìn)給量可用。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表1。146取粗車時(shí)切削速度為V粗=15m/min取半精車時(shí)切削速度為V精=20m/min 則根據(jù)公式： （再次出現(xiàn)將簡稱“轉(zhuǎn)速公式"）得粗車時(shí)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n粗=149r/min ，半精車時(shí)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n精=199r/min 。根據(jù)C6150臥式車床的實(shí)際情況取 n粗=173r/min n精=248r/min。 則實(shí)際切削速度V粗=17.4m/min,V精=24.9m/min.4.1.3 校核機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表1.157并通過計(jì)算

21、得粗車時(shí)消耗的功率Pm=0.33kw 根據(jù)C616臥式車床說明書知主電機(jī)功率為4.5KW。若取效率為0.8,則機(jī)床最大輸出功率為3。6kw(后續(xù)工序不再計(jì)算此值)。故機(jī)床功率足夠，所選切削用量可用。 4.1。4 時(shí)間定額計(jì)算 （1）機(jī)動(dòng)時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。21確定粗車端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間:式中d=32mm d1=0 L1=4mm L2=3mm L3=0 f=0。4mm/r n=173r/min i=1則 Tj粗=0.33min 確定半精車端面時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間：式中d=32mm d1=0 L1=3mm L2=3mm L3=0 f=0。25mm/r n=248r/min i=1則 Tj精=0。35min

22、 （2）輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。31、至表6。3-4確定本工序輔助時(shí)間如表4。1所示：表4。1 ：在車床上加工的輔助時(shí)間 單位（min）工序10粗車端面半精車端面操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)操作次數(shù)用時(shí)裝夾工件0.0710.0700啟動(dòng)主軸0.0210.0210.02縱向移動(dòng)床鞍靠近工件0.0310.0300對(duì)刀0。0210.0210.02接通走刀0.0110.0110。01停止走刀0。0110。0110。01主軸制動(dòng)0.0110。0110.01縱向移動(dòng)床鞍離開工件0.020010.02橫向移動(dòng)中滑板離開工件0。0210.0210。02卸下工件0。050010。05測量工件0。0800

23、1/100.008轉(zhuǎn)動(dòng)刀架9000。0210.0230。06變換進(jìn)給量0.0310.0310.03主軸變速0.0410.0410.04輔助時(shí)間小計(jì)Tf粗=0。28Tf精=0.30（3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj粗+ Tj精+ Tf粗+ Tf精=0。33+0.35+0。28+0。30=1。26min(4）布置工作地、休息和生理需要時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.3-36確定布置工作地休息和生理需要時(shí)間(其他各工序該項(xiàng)時(shí)間的計(jì)算均依據(jù)此表）。 Tq=Tz×21。8=1。26×21。8%=0。27min(5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 1.26+0。27 = 1。53min 4。2工

24、序20：鉆16H8孔至154.2.1確定切削用量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第1卷表3。413取鉆削速度為18m/min ,進(jìn)給量f=0。26mm/r。由于該孔一次鉆出則 =7.5mm 。由“轉(zhuǎn)速公式”得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為382r/min 。根據(jù)Z5140A立式鉆床的實(shí)際情況取實(shí)際轉(zhuǎn)速為355r/min。此時(shí)實(shí)際切削速度為V=16。7m/min 。4.2。2校核機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3.4-10并經(jīng)計(jì)算得鉆孔時(shí)的軸向力F=3890N ,轉(zhuǎn)矩M=26N.m ，功率Pm=0.96kw 。根據(jù)Z5140A立式鉆床說明書知主軸最大進(jìn)給力為16000N，主軸最大轉(zhuǎn)矩350N.m 。機(jī)床功率為3kw，若取效率為

25、0。85則最大輸出功率為2。55kw.故機(jī)床功率足夠，所選切削用量可用。 4。2.3 時(shí)間定額計(jì)算 （1)機(jī)動(dòng)時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.2-5確定鉆孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間：式中L1=30mm L2=8mm L3=4mm f=0。26mm/r n=355r/min 則 Tj =0。46min 。(2）輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.3-10、表6.3-11確定本工序輔助時(shí)間如表4。2所示：表4.2 ：在立式鉆床上加工的輔助時(shí)間 單位（min)工序20鉆15孔操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)裝夾工件0。0510。05啟動(dòng)主軸0。0210.02刀具快速下降接近工件0.0210。02退鉆清屑0。0310。03刀具快

26、速上升離開工件0.0110.01主軸制動(dòng)0.0210。02卸下工件0。0410.04輔助時(shí)間小計(jì)Tf =0.19（3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj+ Tf =0.46+0。19=0.65min（4）布置工作地、休息和生理需要時(shí)間 Tq= Tz×15.7 = 0.65×15。7 = 0.1min（5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 0.65+0。1 =0。75min4.3工序30半精鏜16H8孔、倒左端孔口角該工序采用雙刃內(nèi)孔鏜刀加工，在鏜孔行程末倒孔口角。4。3。1確定切削用量由于16H8孔已鉆至15,故鏜孔加工總余量Z總=（1615）/2=0.5mm，該工序加工精度等級(jí)取I

27、T11,工序尺寸為 。根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表1.2-33留精鏜余量Z精=0.2mm，故半精鏜加工余量Z粗=0.3mm.半精鏜一次走刀完成,取切削用量V=60m/min f=0。3mm/r .由“轉(zhuǎn)速公式”得機(jī)床轉(zhuǎn)速n=1224r/min .根據(jù)C616臥式車床的實(shí)際情況可知該進(jìn)給量可用，機(jī)床轉(zhuǎn)速取n=1380r/min 。則實(shí)際切削速度為V1=65m/min，倒角45°角時(shí)的切削速度為V2=78m/min 。4。3.2校核機(jī)床功率根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表1。157并經(jīng)計(jì)算得半精鏜16H8孔時(shí)消耗的功率Pm=0。14kw .已知C616臥式車床的最大輸出功率為3。6kw。則機(jī)床功率足夠，

28、所選切削用量可用。4.3.3 時(shí)間定額計(jì)算（1）機(jī)動(dòng)時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。21確定鏜孔和倒角時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間：式中L1=30mm L2=3mm L3=3mm L4=0mm f=0。3mm/r n=1380r/min i=1則 Tj =0.09min .（2）輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。31、至表6。34確定本工序輔助時(shí)間，如表4.3所示：表4。3 ：在車床上加工的輔助時(shí)間 單位（min）工序30半精鏜操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)裝夾工件0.1410.14啟動(dòng)主軸0.0210。02縱向移動(dòng)床鞍靠近刀具0。0310。03接通走刀0.0110.01停止走刀0.0110.01縱向移動(dòng)床鞍離開刀具0。

29、0210。02主軸制動(dòng)0.0110.01測量工件0.061/300。002卸下工件0。0510。05輔助時(shí)間小計(jì)Tf =0。29（3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj + Tf = 0。09+0。29 = 0.38min（4）布置工作地、休息和生理需要時(shí)間 Tq = Tz×15.7% = 0。38×21.8 = 0。08min(5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 0.38+0。08 = 0。46min4.4工序40：16右端孔口倒角、去毛刺4.4。1確定切削用量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3。414取推薦切削速度V=22m/min ,根據(jù)公式 得n=389r/min .根據(jù)Z525立

30、式鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=392r/min則V=22m/min ，該工序采用手動(dòng)進(jìn)給，參考推薦值取f不大于0.18mm/r 。 該工序消耗的功率很小，機(jī)床的輸出功率一定能滿足其加工要求。故無須校核機(jī)床功率. 4。4.2 時(shí)間定額計(jì)算（1)機(jī)動(dòng)時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。2-5確定倒角時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間：式中L1=1mm L2=2mm f=0。18mm/r n=392r/min 則 Tj=0.04min .（2)輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.310、表6.311確定本工序輔助時(shí)間如表4.4所示：表4。4 :在立式鉆床上加工的輔助時(shí)間 單位/min工序40倒角操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)安裝工件0.0210.

31、02刀具快速下降接近工件0。0210.02刀具快速上升離開工件0。0110。01卸下工件0.0110.01輔助時(shí)間小計(jì)Tf = 0.06（3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj+ Tf = 0。04+0.06 = 0。1min(4)布置工作地、休息和生理需要時(shí)間 Tq= Tz×15.7% = 0。1×15。7% = 0。02min（5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 0.1+0.02 = 0。12min4.5工序50：精鏜16H8孔4。5。1確定切削用量 半精鏜工序預(yù)留的精加工余量Z精=0。2mm ,精加工一次走刀完成則 =0.2mm根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表1。2-33取精鏜切削用量

32、V=40m/min f=0。1mm/r 。則由“轉(zhuǎn)速公式”得n=796r/min 根據(jù)C616臥式車床的實(shí)際情況取n=830r/min則實(shí)際切削速度V=41.7m/min 。該工序要求達(dá)到IT8級(jí)公差.工序尺寸為 mm該工序?yàn)榫庸すば?，在半精加工工序中已校核機(jī)床功率，機(jī)床最大輸出功率遠(yuǎn)大于加工時(shí)消耗的功率。故該工序機(jī)床功率足夠,無須校核.4.5。2 時(shí)間定額計(jì)算（1）機(jī)動(dòng)時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.2-5確定精鏜孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間:式中L1=30mm L2=3mm L3=3mm L4=0mm f=0。1mm/r n=830r/min i=1則 Tj =0.43min 。（2）輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表

33、6.3-1、至表6.3-4確定本工序輔助時(shí)間如表4.5所示:表4.5 :在車床上加工的輔助時(shí)間 單位(min）工序50精鏜孔操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)裝夾工件0。1410.14啟動(dòng)主軸0.0210。02縱向移動(dòng)床鞍靠近刀具0.0310。03接通走刀0。0110。01停止走刀0.0110.01縱向移動(dòng)床鞍離開刀具0。0210.02主軸制動(dòng)0。0110.01測量工件0.061/100。006卸下工件0.0510.05輔助時(shí)間小計(jì)Tf =0.30（3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj+Tf = 0.43+0。30 = 0。73min（4）布置工作地、休息和生理需要時(shí)間 Tq= Tz×21.8

34、= 0。73×21.8% = 0.16min（5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 0.73+0.16 = 0.89min4.6工序60:車左邊二搭子4.6.1確定切削用量 由零件毛胚知車削總余量為2.5mm 。欲達(dá)到6。3的表面粗糙度值分兩次走刀。 粗=2mm ， 精=0。5mm 。本工序以32圓柱右端面及16孔軸線 定位。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，無須進(jìn)行尺寸鏈換算。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1。4取粗車進(jìn)給量f粗=1。2mm/r ，由于該加工表面為斷續(xù)表面，加工中有沖擊.應(yīng)乘以修正系數(shù)0。75 ,又由于該表面為有外皮的毛胚面，根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1.6，應(yīng)乘以修正系數(shù)0。85，則f粗=0.7

35、65mm/r。結(jié)合C616臥式車床的實(shí)際進(jìn)給量取粗車時(shí)進(jìn)給量f粗=0。77mm/r。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1.11取粗車時(shí)的切削度V粗=63m/min ，由 “轉(zhuǎn)速公式”得n粗=128r/min ,根據(jù)C616臥式車床實(shí)際情況取n粗=120r/min.則實(shí)際切削速度為V粗=59m/min。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1。6取半精車進(jìn)給量f精=0.4mm/r ， C616臥式車床正好有此進(jìn)給量。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1.11取半精車時(shí)的切削度V精=90m/min ，由“轉(zhuǎn)速公式"得n精=183.7r/min,根據(jù)C616臥式車床實(shí)際情況取n精=173r/min。則實(shí)際切削速度為 V精 =85m/min。4.6

36、.2校核機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表1.25通過查表法查得粗車左邊二搭子時(shí)消耗的功率Pm=2kw 。已知機(jī)床最大輸出功率為3.6kw 。故機(jī)床功率足夠。所選切削用量可用。4。6.3時(shí)間定額計(jì)算（1）機(jī)動(dòng)時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.21確定粗車左邊二搭子的機(jī)動(dòng)時(shí)間：式中d=156mm d1=90 L1=4mm L2=3mm L3=0 f=0。77mm/r n=120r/min i=1則 Tj粗=0.43min 。確定半精車左邊二搭子的機(jī)動(dòng)時(shí)間:式中d=156mm d1=90 L1=3mm L2=3mm L3=0 f=0.4mm/r n=173r/min i=1則 Tj精=0。56min 。根據(jù)參考文獻(xiàn)

37、3表6。3-1、至表6.34確定本工序輔助時(shí)間如表4.6所示:表4.6 ：在車床上加工的輔助時(shí)間 單位(min）工序10粗車半精車操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)操作次數(shù)用時(shí)裝夾工件0.1010。1000啟動(dòng)主軸0。0210.0210。02縱向移動(dòng)床鞍靠近工件0。0310.0300對(duì)刀0。0210.0210.02接通走刀0。0110.0110。01停止走刀0.0110。0110.01主軸制動(dòng)0.0110。0110。01縱向移動(dòng)床鞍離開工件0。020010.02橫向移動(dòng)中滑板離開工件0.0210。0210.02測量工件0.08001/100。008卸下工件0.050010。05轉(zhuǎn)動(dòng)刀架9000.

38、0210。0230.06變換進(jìn)給量0。0310。0310。03主軸變速0.0410。0410.04輔助時(shí)間小計(jì)Tf粗 = 0.31Tf 精 = 0.30（3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj粗+Tj精+Tf粗+Tf精 = 0。43+0。56+0.31+0.30 =1.6min（4）布置工作地、休息和生理需要時(shí)間 Tq = Tz×21.8 = 1。6×21.8% = 0。35min（5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 1.6+0。35 = 1.95min4。7工序70：鉆、鉸12H8孔,鉆M6底孔 該工序采用組合機(jī)床，共2根主軸。工件安裝到機(jī)床上后機(jī)床分兩個(gè)工步自動(dòng)加工。首先由主軸

39、1使用鉆鉸復(fù)合刀具鉆鉸12H8孔，完成后主軸2鉆M6底孔。組合機(jī)床布置平面圖如圖4.7。1所示。機(jī)床參數(shù)要根據(jù)各工步適合的切削用量來設(shè)計(jì).下面計(jì)算各工步的切削用量。 圖4。7.1 圖4.72圖4.7。2 圖4.7.14。7。1確定鉆鉸12H8孔的切削用量 鉆孔至11.8mm,鉸孔至12H8鉆鉸復(fù)合刀具的設(shè)計(jì)依據(jù)為：參考文獻(xiàn)1第2卷表3。3-50和表3.37以及參考文獻(xiàn)5圖8.22.綜合標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆、絞刀的參數(shù)確定本工步所用刀具的參數(shù).具體尺寸見圖4.7.2。（1）確定適合鉆的切削用量根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3.4-1得鉆11.8孔適合的進(jìn)給量為f=（0.310。39）mm/r 。由于該孔還需要絞刀

40、加工應(yīng)乘以修正系數(shù)0.5。故f=(0。1550。195)mm/r 。取適合鉆11.8孔的進(jìn)給量f=0.17mm/r 。根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3。415得適合鉆11。8孔的切削速度V=19m/min 。(2）確定適合鉸的切削用量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3。4-38得適合鉸12H8孔的切削速度V=24m/min ，進(jìn)給量f=0。25mm/r 。 (3）綜合鉆、鉸適合的切削用量取中間值(以鉆為主）得該工步的切削用量f=0。2mm/r， V=21m/min .則可根據(jù)“轉(zhuǎn)速公式” 得機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速n=564r/min經(jīng)圓整得n=560r/min.4。7。2確定鉆 M6底孔的切削用量 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2

41、卷表7。2-11知鉆M6底孔應(yīng)選用公稱直徑為5的鉆頭。根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3。4-13取f=.0.13mm/r v=18m/min查表3。43得鉆頭強(qiáng)度所允許的最大進(jìn)給量0.42mm/r 。故所選進(jìn)給量可用。由“轉(zhuǎn)速公式”得n=1146r/min。經(jīng)圓整取n=1150r/min4。7.3確定對(duì)機(jī)床部件的要求 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3。4-10并通過計(jì)算得各工步的實(shí)際軸向力、轉(zhuǎn)矩和消耗的功率如表4。7.1所示:表4。7。1 工序70 對(duì)加工設(shè)備的最低要求 項(xiàng)目工步軸向力/N轉(zhuǎn)矩/N.m功率/kw鉆鉸12H8孔（主軸1)13908.20。48鉆 M6底孔（主軸2）4101.00。124。7。4時(shí)

42、間定額計(jì)算（1）機(jī)動(dòng)時(shí)間由參考文獻(xiàn)3表6。25，機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算方法，得鉆、鉸12H8孔工步的機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式(加工示意圖如圖4.7。3所示）：式中L1=32mm L2=7mm L3=28mm f=0.4mm/r n=173r/min則 Tj1=0.97min鉆螺紋底孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。2-5確定鉆孔時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間：式中L1=14mm L2=7mm L3=1mm f=0.26mm/r n=355r/min 則 Tj2 =0。24min .則該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)Tj = Tj1+Tj2 = 0。97+0。24 = 1.21min(2)輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.3-10、表6.311確定本

43、工序輔助時(shí)間如表4.7.2所示：表4.7.2：在組合機(jī)床上加工的輔助時(shí)間 單位/min工序70鉆、鉸、倒角、鉆螺紋底孔操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)裝夾工件0.0510。05啟動(dòng)機(jī)床0.0210。02主軸1刀具快進(jìn)至工位（自動(dòng)）0.0110。01主軸1刀具快退（自動(dòng)）0。0210。02主軸2刀具快進(jìn)至工位(自動(dòng)）0。0110.01主軸2刀具快退（自動(dòng)）0.0210.02機(jī)床制動(dòng)（自動(dòng)）0。0210。02卸下工件0.0410。04測量工件0。11/100.01輔助時(shí)間小計(jì)Tf =0。20（3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj+ Tf =1。21+0。20=1.41min(4）布置工作地、休息和生理需要時(shí)

44、間 Tq=Tz×15。7=1。41×15。7%=0.22min（5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 1。41+0.22 = 1.63min4。8工序80：12H8孔口倒角4。8。1 確定切削用量根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表3.4-15取切削速度V=18m/min 。f=0.18mm/r由“轉(zhuǎn)速公式”得n=409r/min 。根據(jù)Z525立時(shí)鉆床的實(shí)際情況取n=392r/min f=0。17mm/r .則實(shí)際切削速度為V=17。2m/min。該工序所消耗的機(jī)床功率很小,機(jī)床一定能保證加工要求。故無須校核機(jī)床功率.4.8.2時(shí)間定額計(jì)算(1）機(jī)動(dòng)時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。2-5確定

45、倒角時(shí)的機(jī)動(dòng)時(shí)間：式中L1=1mm L2=2mm f=0。1mm/r n=410r/min 由于要倒兩側(cè)的孔口角 i=2則 Tj =0。14min 。（2）輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。310、表6。3-11確定本工序輔助時(shí)間如表4.8所示：表4。8 ：在立式鉆床上加工的輔助時(shí)間 單位/min工序80倒角操作名稱每次需用時(shí)間操作次數(shù)用時(shí)安裝工件0。0220.02刀具快速下降接近工件0.0220.02刀具快速上升離開工件0。0120。01卸下工件0。0120.01輔助時(shí)間小計(jì)Tf = 0.12(3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj+ Tf = 0。14+0。12 = 0.26min（4）布置工作地、休息和生

46、理需要時(shí)間 Tq= Tz×15.7 = 0.26×15。7% = 0。04min（5）單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 0。26+0.04 = 0.30min4。9工序80:攻M6螺紋4。9.1確定切削用量根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表7。2-13取攻螺紋時(shí)的切削速度V=10m/min 則由“轉(zhuǎn)速公式”得攻螺紋時(shí)的轉(zhuǎn)速n=530r/min 。根據(jù)S4006攻絲機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=480r/min 回程轉(zhuǎn)速為n0=580r/min。則實(shí)際切削速度V=9m/min 。因?yàn)樵撀菁y的螺距P=1 ，則機(jī)床進(jìn)給量f=1mm/r 。4.9。2校核機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表7。212并通過計(jì)

47、算得攻螺紋時(shí)機(jī)床消耗的功率Pm=0。05kw 。根據(jù)S4006攻絲機(jī)技術(shù)參數(shù)知，主電動(dòng)機(jī)功率為0。25kw.若取效率為0。8，則機(jī)床最大輸出功率為0。2kw 。故機(jī)床功率足夠,可以保證加工要求。4。9.3時(shí)間定額計(jì)算（1）機(jī)動(dòng)時(shí)間 根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6.214確定攻螺紋的機(jī)動(dòng)時(shí)間:式中L1=15mm L2=3mm L3=2mm f=1mm/r n=480r/min n0=580r/min i=1 。則 Tj =0.08min（2）輔助時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)3表6。310、表6.311確定本工序輔助時(shí)間如表4。9所示：表4.9：在攻絲機(jī)上加工的輔助時(shí)間 單位（min）工序90攻絲操作名稱每次需用時(shí)間操作

48、次數(shù)用時(shí)裝夾工件0。0510.05啟動(dòng)主軸0。0210.02刀具快速下降接近工件0。0210。02刀具快速上升離開工件0。0110。01主軸制動(dòng)0。0210.02卸下工件0.0410。04測量工件0。0910.09輔助時(shí)間小計(jì)Tf =0.25(3）作業(yè)時(shí)間Tz = Tj+ Tf = 0。08+0。25 = 0.33min（4）布置工作地、休息和生理需要時(shí)間 Tq= Tz×15.7% = 0.33×15.7% = 0。05min（5)單件時(shí)間 Td = Tz+Tq = 0.33+0.05 = 0.38min4。10工序100：銑10mm槽 本工序的工序尺寸為 ，采用立銑刀或采

49、用凸半圓銑刀都不能找到適合其尺寸的標(biāo)準(zhǔn)刀具，故需采用專用刀具。刀具材料為高速鋼刀具形式為立銑刀。刀具切削部分尺寸為 mm，銑刀齒數(shù)Z=5.其余參數(shù)參考GB/T6117。1-1996公稱直徑為10mm的標(biāo)準(zhǔn)直柄立銑刀設(shè)計(jì)。4.10.1確定切削用量加工槽深為14mm,1次走刀完成，則 =14mm。 根據(jù)參考文獻(xiàn)1第2卷表2.1-94取每齒進(jìn)給量af=0.02mm/z，取切削速度V=14m/min ，由 “轉(zhuǎn)速公式”得n=445r/min.根據(jù)XA5032立式升降臺(tái)銑床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=477r/min。則實(shí)際切削速度為V=15m/min 。機(jī)床進(jìn)給速度由vf=n.af.z得vf=47。7mm/min.根據(jù)XA5032立式升降臺(tái)銑床的實(shí)際橫向進(jìn)給量取vf=47。5mm/min 。4.10。2校核機(jī)床功率 根據(jù)切削用量查參考文獻(xiàn)1第2卷表2.1-94確定銑削時(shí)的功率Pm=0。42kw 。XA5032立式升降臺(tái)銑床主電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw若取機(jī)床效率為0.8 ，則最大輸出功率為6kw 。故機(jī)床功率足夠，所選切削用量可用。4。10.3時(shí)間定額