机械制造技术课程设计-轴承支撑座加工工艺及钻攻2-M4螺纹孔夹具设计（全套图纸） .pdf

i 辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目：轴承支撑座零件的机械加工工艺规程及 工艺装备设计 班 级：机自 13-4 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期：2016 年 6 月 任任 务务 书书 一、设计题目设计题目 轴承支撑座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计轴承支撑座零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型:大批生产 三、上交材料三、上交材料 1所加工的零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程卡片 1 套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套 5绘制夹具装配图（a0 或 a1） 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图（a1 或 a2。装配图出来后，由指导教师为学生指 定需绘制的零件图，一般为夹具体） 。 1 张 7 课程设计说明书， 包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。 （约 5000-8000 字） 1 份 四、进度安排四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l2 天查资料，绘制零件图。 2第 37 天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机 械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3第 810 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其 同意的前提下，进行课程设计的下一步） 。 4第 1113 天，完成夹具装配图的绘制。 5第 1415 天，零件图的绘制。 6第 1618 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19 天21 天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩。 五、成绩评定五、成绩评定 优秀 良好 中等 及格 不及格 满分 得分 平时表 现 勤 奋 好 学，善于 思考 勤 奋 积 极，态度 认真 比较勤奋 不够勤奋 不勤奋，态 度不端正 10 图纸质 量 方案合理 新颖，表 达规范 方 案 合 理，图纸 比较规范 方 案 一 般，图纸 基本规范 方案基本 合理，图 纸欠规范 方 案 不 合 理，图纸不 规范 40 说明书 质量 内 容 全 面，准确 内 容 全 面，基本 准确 内 容 一 般，准确 性一般 内容基本 全面，有 小错误 内容不全， 错误较多 20 答辩 回答问题 准确流利 回答问题 比较准确 回答问题 基本准确 回答问题 欠准确 回答错误 30 总分 100 综合评定成绩：综合评定成绩： 优秀、优秀、 良好、良好、 中等、中等、 及格、及格、 不及格不及格 指导教师指导教师 日日 期期 1 摘 要 机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学的全部基础课、 技 术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计 之前对所学各课程的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,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 设计意义：本课程设计是重要的实践教学环节之一。是在完成 生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。通 过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合， 锻炼了自己分析问 题、解决问题的能力，在这个过程中我独立地分析和解决了零件机 械制造的工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提 高了结构设计能力，为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作 进行了一次适应性训练，从而打下了良好的基础。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 2 abstract machinery manufacturing technology curriculum design is finished we learn all the basic course of the university, technology and the most basic course after the specialized, which is our graduation project before conducting the various courses of study by an in- depth comprehensive review of the total, is also a theory with practical training, therefore, in our four years of university life occupy an important position. design significance: the design of this course is an important aspect of the practice of teaching. completed internship in the production, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. the adoption of the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, tempered his analysis, problem- solving abilities, in the process i am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem, design a machine for this fixture a typical technology equipment, improved structural design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation. key words: ram; curriculum design, technology point of order, technology and equipment. 3 目 录 1 绪 论 1 2 轴承支撑座的分析 2 2.1 轴承支撑座的工艺分析 2 2.2 轴承支撑座的工艺要求 2 3 工艺规程设计 4 3.1 加工工艺过程 4 3.2 确定各表面加工方案 4 3.2.1 影响加工方法的因素 4 3.2.2 加工方案的选择 4 3.3 确定定位基准 5 3.2.1 粗基准的选择 5 3.2.1 精基准选择的原则 5 3.4 工艺路线的拟订 6 3.4.1 工序的合理组合 6 3.4.2 工序的集中与分散 7 3.4.3 加工阶段的划分 7 3.4.4 加工工艺路线方案的比较 8 3.5 轴承支撑座的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 10 3.5.1 毛坯的结构工艺要求 10 4 3.5.2 轴承支撑座的偏差计算 10 3.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） 11 3.7 时间定额计算及生产安排 17 4 钻孔夹具设计 20 4.1 研究原始质料 20 4.2 定位基准的选择 20 4.3 切削力及夹紧力的计算 20 4.4 误差分析与计算 21 4.5 零、部件的设计与选用 22 4.5.1 定位销选用 22 4.5.2 夹紧装置的选用 23 4.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用 23 4.6 夹具设计及操作的简要说明 24 5 体会与展望 25 6 参考文献 26 1 1 绪绪 论论 机械制造技术基础课程设计的目的是在学习机械制造技术基础和进行了校内 外的生产实习之后让我们获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设 计的基本能力。同时，课程设计也是为了毕业设计进行一次综合训练和准备。机 械制造技术基础的课程设计可以使学生在下述三方面得到铸炼： （1）能把机械制造技术基础课程中的基本理论和在校内外生产实习中学到的 实践知识有机的相结合，从而解决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，从而确保零件的加工质量。 （2）提高机械结构设计能力。通过针对某一典型零件的夹具（或量具）的设 计，从而能够通过所给出的被加工零件的加工要求，设计出高效率、低成本、装 夹简单、省力、省时而能保证加工质量的夹具的能力。 （3）铸炼使用手册及图表资料的能力。能够熟练地依据给定的任务而 而本次对于轴承支撑座加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成轴承支撑座零件加工工艺规程的制定； 完成某一道工序的钻孔专用夹具的设计。 通过对轴承支撑座零件的初步分析， 了解其零件的主要特点， 加工难易程度， 主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出轴承支撑座加工工艺规程；对于专用 夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大 小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。阜锦开关厂是生产高压 开关柜用配套件的专业厂，多年来，依照升级换代战略思想，坚持科研生产一体 化方针，坚持策划开发设计研制定型生产，持续不断依靠科技力量开发新产品提 高产品质量，提升产品档次，扩大生产规模。我们学习了很多的实践内容，对以 后的学习产生了很大的影响，也使我们对未来的学习更有信心。 2 2 轴承支撑座的分析轴承支撑座的分析 2.1 轴承支撑座的工艺分析轴承支撑座的工艺分析 轴承支撑座是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复 杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度 要求也很高。轴承支撑座的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是 2 . 3ra，所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，轴承支 撑座底面与大头孔上平面有平行度公差要求。因为其尺寸精度、几何形状精度 和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而 影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。 2.2 轴承支撑座的工艺要求轴承支撑座的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的 劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加 工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 3 图 2.1 轴承支撑座零件图 该加工有加工表面：平面加工包括轴承支撑座底面、大头孔上平面；孔系 加工包括大、小头孔、各小孔螺纹孔；小头孔端面加工以及大头孔的端面加工。 以平面为主有： 轴承支撑座底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 2 . 3=ra； 大头孔端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 2 . 3=ra。 孔系加工有： 42、32 的大头孔粗、精镗加工，其表面粗糙度 为1.6ra =； 20 的小头孔钻、扩和铰加工，其表面粗糙度要求 1.6ra =； 小孔钻加工，小孔表面粗糙度要求5 .12=ra。 轴承支撑座毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。 单边余量一般在13mm， 结构细密， 能承受较大的压力， 占用生产的面积较小。 上面主要是对轴承支撑座零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分 析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和大批的批量生产方式，从而为工艺规 程设计提供了必要的准备。 4 3 工艺规程设计工艺规程设计 3.1 加工工艺过程加工工艺过程 由以上分析可知，该轴承支撑座零件的主要加工表面是平面、孔系。一般 来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于轴承支 撑座来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔 和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技术条件分析得知：轴承支撑座的尺寸精度，形状精度以及 位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。 3.2 确定各表面加工方案确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳 动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计轴承支 撑座的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法 及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。 在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。 3.2.1 影响加工方法的因素影响加工方法的因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求， 选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小 批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如柴油机连杆小头孔的加工， 在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有 色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况， 同时也应考虑不断改进现有加工方法和 设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求， 工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方 法。 。 3.2.2 加工方案的选择加工方案的选择 由机械制造技术基础课程设计指导书表 1-8 可以确定，平面的加工 方案为：粗铣精铣（79itit:） ，粗糙度为 a r 6.31.6，一般不淬硬的平 面，精铣的粗糙度可以较小。 5 由机械制造技术基础课程设计指导书表 1-7 确定，大头42、32 孔的表面粗糙度要求为 6.3，则选择孔的加方案序为：粗镗精镗。 小头孔 20 加工方法： 加零件毛坯不能直接铸出孔，只能铸出一个小坑，以便在以后加工时找正 其中心，但其表面粗糙度的要求为6 . 1=ra，所以选择加工的方法是钻扩 铰。 小孔加工方法： 因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是12.5ra =，所以我们采用一次钻孔 的加工方法。 3.3 确定定位基准确定定位基准 3.3.1 粗基准的选择粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加 工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。 目的是为了保证加工面与不加工 面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选 择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。 以求壁厚均匀、 外形对称、少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面 是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床 身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的 余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。 这样可以保证该面有足够的加 工余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位 准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需 经初加工。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证轴承支撑座 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从轴承支撑座零件图分析可 知，主要是选择加工轴承支撑座底面的装夹定位面为其加工粗基准。 3.3.1 精基准选择的原则精基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定 位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证 6 各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具 比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为 定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书 表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反 复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准 磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 （4）自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以 选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。 此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳 固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证轴承支撑座 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从轴承支撑座零件图分析可 知，它的底平面与 20 小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定 位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个 加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工 表面，所以也可以用 42 的孔为加工基准。 选择精基准的原则时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹 准。 3.4 工艺路线的拟订工艺路线的拟订 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。轴承支撑座的 加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精 加工轴承支撑座底面大头孔上平面。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 3.4.1 工工序序的合的合理组理组合合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设 备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的 机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不 高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 7 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人 数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证 这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床， 以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费 事，生产准备工作量大。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在8090 c:的含 0.4%1.1% 苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证 零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 mg200 。 3.4.2 工序的集中与分散工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个 不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序 分散。 工序集中的特点 工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数 和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这 些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床， 以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费 事，生产准备工作量大。 工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的 机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不 高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具 体情况进行综合分析决定采用那一种原则。 3.4.3 加工阶段的划分加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，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 it11it12。粗糙度为 ra80100m。 8 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 it9it10。 表面粗糙度为 ra10 1.25m。 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 it6it7，表面粗糙度为 ra101.25m。 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。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶 段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不 把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就 要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 3.4.4 加工工艺路线方案的比较加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产 可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产 成本，拟订两个加工工艺路线方案。e、f 平面为 20 孔的上下端面。见下表： 表 3.1 加工工艺路线方案比较表 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗铣平面 e、f 平面和20孔 粗、精铣 e 平 面 平面和20孔 020 精铣平面 e、f 平面和20孔 粗、精铣 f 平 面 平面和20孔 030 钻、扩、铰： 20 孔 底面和侧面 钻、扩、铰： 20 孔 底面和侧面 040 粗镗42、 32 孔 底面和 20孔 粗、精镗32 孔孔 底面和 20孔 050 精镗42 孔 底面、20孔粗、精镗 底面、 20孔 9 和孔 060 钻各小孔攻丝 各螺纹孔 检验 加工工艺路线方案的论证： 从前两步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一个工序中， 以便装夹、安装工件。 再看后面的镗孔、工序，方案把粗、精加工分在两个不同的工序中， 而方案都在一个工序中，这样不但有利于工件的安装，且在设计专用夹具时 也可以减少工件的安装次数。 方案 2 中其工序较为集中，如粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、 安装工件。 由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程 如下表： 表 3.2 加工工艺过程表 工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸造 铸造 铸件毛坯尺寸： 020 热处理 退火 030 铣 粗、精铣 e 平面 工件用专用夹具装夹；双 立 轴 圆 工 作 台 铣 床 )52(kx 040 铣 粗、精铣 f 平面 工件用专用夹具装夹；双 立 轴 圆 工 作 台 铣 床 )52(kx 050 钻、扩、 铰 将孔20 钻到直径17dmm=再 将 17扩孔到 19.7最后进行铰 加工到要求尺寸20 工件采有专用夹具装 夹，机床选用摇臂钻床 （3025z） 060 粗、 精镗 粗、精镗孔42、32 孔 工件用专用夹具装 夹；立式铣镗床（68t） 070 钻 钻小孔到要求尺寸 攻丝各螺纹 孔 工件用专用夹具装 夹；摇臂钻床)3025(z 10 080 检验 090 入库 清洗，涂防锈油 3.5 轴承支撑座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定轴承支撑座的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 轴承支撑座的铸造采用的是 ht200 铸造制造，其材料是 ht200，生产类型 为大批量生产，采用铸造毛坯。 3.5.1 毛坯毛坯的的结构结构工艺要求工艺要求 轴承支撑座为铸造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： 由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低， 因此零件上只有与其它机 件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满模膛和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直的 对称，尽量避免铸造件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。 铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。 铸造件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困 难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类 形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛 坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 3.5.2 轴承支撑座的轴承支撑座的偏差偏差计计算算 轴承支撑座底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算 底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步 余量如下： 粗铣：由机械制造技术基础课程设计指导书可知，其余量值规定为 2.0 2.5mm，现取 2mm。查表 2-1 可知其粗铣时精度等级为 it12，粗铣平面时 厚度偏差取0.21mm 精铣：其余量值规定为1.0mm。 铸造毛坯的基本尺寸为 42-2-4=36，又可得铸件尺寸公差为 1.4 0.6 + 。 。 大小头孔的偏差及加工余量计算 参照机械制造技术基础课程设计指导书表 1-7，可以查得： 11 孔20： 钻孔的精度等级：12=it，表面粗糙度12.5raum=，尺寸偏差是mm21. 0。 扩孔的精度等级：10=it， 表面粗糙度3.2raum=， 尺寸偏差是mm084. 0。 铰孔的精度等级：8it =，表面粗糙度1.6raum=，尺寸偏差是0.043mm。 根据工序要求，小头孔加工分为钻、扩、铰三个工序，而大头孔加工分为 粗镗、精镗二个工序完成，各工序余量如下： 钻20 孔 确定工序尺寸及加工余量为： 加工该孔的工艺是：钻扩铰 钻孔： 17 扩孔： 19.7 22.7zmm= （z 为单边余量） 铰孔： 20 20.3zmm= （z 为单边余量） 3.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）确定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 1：粗、精铣 e 平面。 机床：立式铣床 x52k 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀） ，材料：15yt，100dmm= ，齿 数5z =，此为粗齿铣刀。 因其单边余量：z=2.2mm 精铣该平面的单边余量：z=1.0mm 铣削深度 p a：1.0 p amm= 每齿进给量 f a：根据机械制造技术基础课程设计指导书表 5-19，取 0.15/ f amm z=：根据表 5-20，取铣削速度2.8/vm s= 每齿进给量 f a：取zmmaf/18. 0=，取铣削速度2.47/vm s= 机床主轴转速n： 10001000 2.47 60 471.97 /min 3.14 100 v nr d = 按照机械制造技术基础课程设计指导书表 4-15，取475 /minnr= 实际铣削速度v： 3.14 100 475 2.49/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f v：0.18 5 475/607.12/ ff va znmm s= 工作台每分进给量 m f ：7.12/427.5/min mf fvmm smm= 12 a ：由机械制造技术基础课程设计指导书,取mma60= 切削工时 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知141lmm=， 68lmm= 刀具切入长度 1 l： 22 1 0.5()(1 3)ldda=+ 22 0.5(10010060 )(1 3)12mm=+= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1 j t： 12 1 141 122 0.36min 427.5 j m lll t f + = 机动时间 1 j t： 12 1 68 122 0.19min 427.5 j m lll t f + = 所以该工序总机动时间 11 0.55min jjj ttt=+= 工序 2：粗、精铣 f 面。 机床：立式铣床 x52k 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀） ，材料：15yt，100dmm= ，齿 数 8，此为细齿铣刀。 因其单边余量：z=2mm 所以铣削深度 p a：mmap2= 精铣该平面的单边余量：z=1.0mm 铣削深度 p a：1.0 p amm= 每齿进给量 f a：根据机械制造技术基础课程设计指导书 ，取 zmmaf/18. 0=根据参考文献3表 2.481，取铣削速度2.47/vm s= 每齿进给量 f a：根据机械制造技术基础课程设计指导书 ，取 0.15/ f amm z=：取铣削速度2.8/vm s= 机床主轴转速n： 10001000 2.8 60 535 /min 3.14 100 v nr d = 按照机械制造技术基础课程设计指导书 ，取600 /minnr= 13 实际铣削速度v： 3.14 100 600 3.14/ 10001000 60 dn vm s = 进给量 f v：0.15 8 600/6012/ ff va znmm s= = 工作台每分进给量 m f ： 12/720/min mf fvmm smm= 被切削层长度l：由毛坯尺寸可知141lmm=， 68lmm= 刀具切入长度 1 l：精铣时 1 100ldmm= 刀具切出长度 2 l：取mml2 2 = 走刀次数为 1 机动时间 2j t： 12 2 141 1002 0.34min 720 j m lll t f + = 机动时间 2j t： 12 2 68 1002 0.24min 720 j m lll t f + = 所以该工序总机动时间 22 0.58min jjj ttt=+= 工序 3：钻、扩、铰20 孔。 机床：立式钻床 z525 刀具：由机械制造技术基础课程设计指导书可选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔20 钻孔20 时先采取的是钻17孔，再扩到19.7，所以17dmm=。 切削深度 p a：8.5 p amm= 进给量f：根据机械制造技术基础课程设计指导书5-23，取 rmmf/33. 0=。 切削速度v：由表 5-24，取0.48/vm s=。 机床主轴转速n： 10001000 0.48 60 539.53 /min 3.14 17 v nr d = ， 按照机械制造技术基础课程设计指导书表 4-9，取630 /minnr= 所以实际切削速度v： 3.14 17 630 0.56/ 10001000 60 dn vm s = 切削工时 被切削层长度l：42lmm= 刀具切入长度 1 l： 14 1 17 (1 2)12015.96 22 r d lctgkctgmmmm=+=+ = 刀具切出长度 2 l：mml41 2 = 取mml3 2 = 走刀次数为 1 机动时间 1 j t： 1 4263 0.25min 0.33 630 j l t fn + = 扩孔20 刀具：根据机械制造技术基础课程设计指导书选择硬质合金锥柄麻花 扩孔钻头。 片型号：e403 因钻孔20 时先采取的是先钻到17孔再扩到19.7，所以19.7dmm=， 1 17d = 切削深度 p a：1.35 p amm= 进给量f：根据机械制造技术基础课程设计指导书5-23，取 0.6/fmm r=。 切削速度v：由表 5-24，取0.44/vm s=。 机床主轴转速n： 10001000 0.44 60 426.78 /min 3.14 19.7 v nr d = 按照机械制造技术基础课程设计指导书 ，取500 /minnr= 所以实际切削速度v： 3.14 19.7 500 0.52/ 10001000 60 dn vm s = 切削工时 被切削层长度l：42lmm= 刀具切入长度 1 l有： 1 1 19.7 17 (1 2)12022.863 22 r dd lctgkctgmmmm =+=+= 刀具切出长度 2 l：mml41 2 = ，取mml3 2 = 走刀次数为 1 机动时间 2j t： 2 4233 0.16min 0.6 500 j l t fn + + = 铰孔20 15 刀具：根据机械制造技术基础课程设计指导书3-35，选择硬质合金锥 柄机用铰刀。 切削深度 p a：0.15 p amm=，且20dmm=。 进 给 量f： 根据 机械 制 造技 术 基 础课程 设 计指 导书 5-25 ， rmmf/0 . 20 . 1=取rmmf/0 . 2=。 切削速度v：由表 5-28，取smv/32. 0=。 机床主轴转速n： 10001000 0.32 60 305.73 /min 3.1420 v nr d = 按照机械制造技术基础课程设计指导书 ，取315 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 20 600 0.63/ 10001000 60 dn vm s = 切削工时 被切削层长度l：42lmm= 刀具切入长度 1 l， 0 1 20 19.7 (1 2)12022.09 22 r dd lctgkctgmm =+=+ 刀具切出长度 2 l：mml41 2 = 取mml3 2 = 走刀次数为 1 机动时间 3j t： 3 422.093 0.07min 2 315 j l t nf + = 该工序的加工机动时间的总和是 j t：0.250.160.070.48min j t =+= 工序 4 ：粗、精镗孔。 机床：卧式金刚镗床740tk 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5yt 粗镗42、32 孔 单边余量 z=1.1mm,一次镗去全部余量1.1 p amm=， 进给量f：根据参考文献3表 2.466，刀杆伸出长度取mm200，切削深 度为1.1mm。因此确定进给量0.2/fmm r=。 切削速度v：参照参考文献3表 2.445，取2.0/120/minvm sm=。 机床主轴转速n： 10001000 120 912.11 /min 3.14 43.2 v nr d = ， 16 按照参考文献3表 3.141，取1000 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 43.2 1000 2.24/ 10001000 60 dn vm s = 工作台每分钟进给量 m f ：0.2 1000200/min m ffnmm= 被切削层长度l：15lmm= 刀具切入长度 1 l： 1 2.2 (2 3)23.27 30 p r a lmm tgktg =+=+ 刀具切出长度 2 l：mml53 2 = 取mml4 2 = 行程次数i：1=i 机动时间 1 j t： 12 1 153.274 10.11min 200 j m lll t f + = 精镗42、32 孔 粗加工后单边余量 z=0.4mm，一次镗去全部余量， 0.4 p amm=进给量f： 根据参考文献3表 2.466，刀杆伸出长度取mm200，切削深度为0.4mm。因 此确定进给量0.15/fmm r= 切削速度v：参照参考文献3表 2.445，取2.1 /126/minvm sm= 机床主轴转速n： min/948 4214. 3 12610001000 r d v n = ， 按照参考文献3表 3.1441，取1000 /minnr= 实际切削速度v： 3.14 44 1000 2.64/ 10001000 60 dn vm s = 工作台每分钟进给量 m f ：0.15 1000150/min m ffnmm= 被切削层长度l：15lmm= 刀具切入长度 1 l：mm tgtgk a l r p 5 . 32 30 8 . 0 )32( 1 + =+= 刀具切出长度 2 l：mml53 2 = 取mml4 2 = 行程次数i：1=i 机动时间 2j t： 12 2 153.54 10.104min 217.5 j m lll t f + = 所以该工序总机动工时0.110.150.26min j t =+= 17 工序 6：钻各小孔（以 4-m6 的底孔5 为例） 机床：台式钻床4006za 刀具：根据机械制造技术基础课程设计指导书 ，选硬质合金锥柄麻花钻 头 切削深度 p a：mmap15= 根据 机械制造技术基础课程设计指导书 5-21 查得： 进给量0.22/fmm r=, 切削速度smv/36. 0=。 机床主轴转速n： min/1147 514. 3 6036. 010001000 r d v n = ， 按照机械制造技术基础课程设计指导书 ，取1600 /minnr=。 实际切削速度v：sm dn v/50. 0 601000 1600514. 3 1000 = 切削工时 被切削层长度l：30lmm= 刀具切入长度 1 l ： 1 6 (1 2)12024 22 r d lctgkctgmm=+=+ 刀具切出长度 2 l ：mml41 2 = 取mml3 2 =。 加工基本时间 j t ： 12 3043 0.11min 0.22 1600 j lll t f n + = 3.7 时间时间定定额额计计算算及及生产生产安排安排 由机械制造技术基础课程设计指导书 ，机械加工单件（生产类型：中批 以上）时间定额的计算公式为： ntkttt zzfjd /%)1)(+= （大量生产时0/ntzz） 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： %)1)(kttt fjd += 其中： d t 单件时间定额 j t基本时间（机动时间） f t辅助时间， 用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动 作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 k布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 粗、精铣 e、f 面 粗加工机动时间 j t：0.55min j t= 粗 精加工机动时间 j t：0.58min j t= 精 辅助时间 f t：参照参考文献3表 2.545，取工步辅助时间为min41. 0。 18 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为min1， 则 min41. 1141. 0=+= f t k：根据参考文献3表 2.548， 13=k 单间时间定额 d t 有： ()(1%)(0.55 1.41)(1 13%)2.21min22.8min fdj tttk=+=+p 粗粗 ()(1%)(0.58 1.41)(1 13%)2.25min22.8min fdj tttk=+=+p 精精 因此应布置二台粗、精机床即可以完成此二道工序的加工，达到生产要求。 钻、扩、铰20 孔 机动时间 j t：0.250.160.070.48min j t =+= 辅助时间 f t：参照参考文献3表 2.541，取工步辅助时间为min775. 1。 由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为min1， 则 min775. 11775 . 1 =+= f t k：根据参考文献3表 2.543，14.12=k 单间时间定额 d t ： ()