机械制造工艺学课程设计-设计挡环零件的机械加工艺规程（完整图纸） .doc

机械制造工艺学 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目设计题目 设计“挡环”零件 的机械加工艺规程(小批量生产) cad 图纸，工序卡，联系图纸，工序卡，联系 153893706 设计者: 指导教师: 嘉兴学院 2012 年 1 月 目 录 一、零件的分析一、零件的分析1 1、零件的作用1 2、零件的形状1 3、具体尺寸、公差1 二、零件的工艺分析二、零件的工艺分析2 三、毛坯设计三、毛坯设计4 1、毛坯的选择4 2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差4 3、确定机械加工余量5 4、确定毛坯尺寸5 5、设计毛坯图5 四、选择加工方法，拟定工艺路线四、选择加工方法，拟定工艺路线6 1、选择粗基准6 2、选择精基准6 3、机械加工工艺路线及工序设计7 五、切削用量的选择和工时定额计算五、切削用量的选择和工时定额计算8 1、工序号 4 粗车8 2、工序号 4 粗车10 3、工序 6 及工序 7 精车12 4、工序 8 铣14 六、夹具设计六、夹具设计19 七、设计心得七、设计心得22 八、参考文献八、参考文献23 序序 言言 本次课程设计是为了获得综合运用过去所学过的全部课程进 行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走 上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用 本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程 的设计和机床夹具的设计。其目的是： （1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理 论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析 和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规 程的能力。 （2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的 基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进 一步提高结构设计能力。 （3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资 料的能力，进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基 本技能。 （4）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会 从事相关技术工作打下良好的基础。 1 一、零件的分析一、零件的分析 1 1、零件的作用、零件的作用 题目给出的零件是挡圈。它的主要作用是用来支撑、固定和传 递力矩的。 2 2、零件的形状、零件的形状 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，对其的 配合面要求较高。因其在工作中的工作平稳，故无须进行热处理。 3 3、具体尺寸、公差如下图所示、具体尺寸、公差如下图所示 2 二、零件的工艺分析二、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。 此挡环共有 7 个加工表面，1 个孔，另有一孔与左端面有公差及位 置要求。现分述如下： 分析零件图可知，挡环一定位端车削平端面即可，但另一端有 公差要求需进行铣削加工，另外，对于孔 6h7 有较高要求。要采取 必要的专业夹具定位措施以保证其表面精度。但这些加工精度可以 在正常的生产条件下采用经济的方法保质保量地加工出来。外圆、 端面和孔的加工可以通过通用车床、铣床和钻床保证其加工精度， 而不需要使用高精度的机床，通过钻削、铣削、车削的加工就可以 达到要求。 3 其具体过程如下表其具体过程如下表： 加工表面表面粗糙度精度等级尺寸/mm形位公差/mm 80 大端面 ra3.2 it1324 70 小端面 ra3.2it1316 左端面 ra3.2it1240 右端面 ra3.2it1235 内径 50 ra3.2it1315 50 端面 ra3.2it1225 内径 24 ra1.6it725 6 孔 ra1.6it7150.1a 综上所述，该挡圈的各项技术要求制定较合理，符合其功用。 4 三、毛坯设计三、毛坯设计 1 1、毛坯的选择、毛坯的选择 毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性 质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、 型材 2、铸造 3、铸造 4、焊接 5、其他毛坯。根据零件的材料，推 荐用型材或铸件，考虑到该挡圈零件为小尺寸铸件，件重量较轻， 另外考虑到节约成本等因素最后查典型零件机械加工生产实例 表 2-3 选择砂型铸造机器造型。 2 2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 （1）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓的尺寸，得出铸件尺寸如下： 挡圈（铸件）尺寸 /mm 零件尺寸单面加工余量铸件尺寸 802.5 85 402.545 502 46 15312 242 20 （2）选择铸件公差等级 查实用机械加工工艺手册 ，铸造方法按砂型铸造机器造型， 铸件材料按灰铸铁，生产类型为中批量生产得铸件公差等级为 5 it712 级取为 9 级。 （3）求机械加工余量等级 查手册铸造方法按砂型铸造机器造型、铸件材料为 ht200 得机 械加工余量等级为 g 级。 3 3、确定机械加工余量、确定机械加工余量 根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工 表面的单边余量为 2.5mm。 4 4、确定毛坯尺寸、确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度 ra1.6 。 分析本零件，加工表面 ra1.6 ，因此这些表面的毛坯尺寸只 需将零件的尺寸加上所查的余量即可。 （由于有的表面只需粗加工， 这时可取所查数据的小值） 生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有孔无 需铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后 应安排人工进行时效处理。 6 5 5、设计毛坯图、设计毛坯图 四、选择加工方法，拟定工艺路线四、选择加工方法，拟定工艺路线 1 1、选择粗基准、选择粗基准 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确 与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工 工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产 无法进行。 作为粗基准的表面应平整，无飞边、毛刺等。故可选择挡圈 80 为粗基准。 2 2、选择精基准、选择精基准 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计 7 基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避 免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺 寸精度和位置精度能可靠的得以保证。 分析挡圈零件的零件图可得，零件的设计基准为挡圈左端面和 24h7 孔。为了遵循“基准统一”原则，故选用挡圈左端面和 24h7 孔作为精基准。 3 3、机械加工工艺路线、机械加工工艺路线及工序设计：及工序设计： 机械加工工艺路线及工序表 工工 序序 号号 工序工序 名称名称 工序内容工序内容工艺装备工艺装备刀具刀具 1 铸造铸造 2 清砂清砂专用设备 3 热处 理 人工时效处理 4 粗车 夹工件右端外圆，车端面，保证总长为 43；照顾铸件壁厚均匀，车内径 50 为 48，深至 14.5；车 24h7 为 23.5。 ca6140 三 爪自定心 卡盘 yg6 5 粗车 调头，以内径定位装夹工件，外圆找正， 车外工件外圆为 80，再车外圆 70 至 71，保证 80 长至 25.5。 ca6140 三 爪自定心 卡盘 yg6 6 精车 夹工件右端外圆，车内径至尺寸 50mm， 深至尺寸 15+0.1/0，车内径至尺寸 24h7。 ca6140 三 爪自定心 卡盘 yg3 7 精车 精车 调头，以内径定位装夹工件，车外 圆 70，尺寸 80，长至。 25 0 1 . 0 ca6140 三 爪自定心 卡盘 yg3 8 8 铣 以左端面及 80 为定位粗铣右端面至 40.5，再精铣至尺寸。 40 0 1 . 0 x6132 专 用工装 圆柱形 铣刀 yt15 9 钻 用专业夹具钻孔 6h7 使尺寸达到 5.6，再精铰孔 6h7 使尺寸达到 6h7 保证孔线距左端为10mm。 z525 专用 夹具 莫氏直 柄麻花 钻、直 柄机用 铰刀 10 钳倒尖角，去毛刺。锉刀 11 检验按图样检验工件各部尺寸精度。 12 入库涂油入库。 五、切削用量的选择和工时定额计算五、切削用量的选择和工时定额计算 切削速度、进给量和切削深度三者称为切削用量。它们是影响 工件加工质量和生产效率的重要因素。 1 1、工序号、工序号 4 4 粗车粗车 （1）选择机床 ca6140，三爪自定心卡盘 （2）选择刀具 选择 yg6 车刀 根据书目【4】表 1.1，由于 ca6140 车床的中心高 200（表 1.31）， 故选刀杆尺寸 b h=16 25，刀片厚度 4.5 根据书目【4】表 1.2，粗车带外皮的铸件毛坯，选择 yg6 牌号硬质合 金车刀 车刀几何形状 根据书目【4】 表 1.3，选择选择卷屑槽带倒棱前刀面， ， 60 r 10 r 6 o 12 o 0 s mmr0 . 1 （3）选择切削用量 9 确定切削深度 p a 粗车车端面由于粗加工余量仅为 2，可在一次走刀内切完，故=2 p a 粗车内径 50 为 48，可在一次走刀内切完，故粗车车端面=2 p a 粗车 24h7 为 23.5，可在一次走刀内切完，故=1.75 p a 确定进给量 f 根据书目【4】表 1.4，f=0.50.9 /r,按 ca6140 车床说明书，选择 f=0.6/r 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根 据 ca6140 车床说明书， ca6140 机床进给机构允许的进给力粗车车端面max 1286n 、粗车内 径 50 为 48max 1286n、粗车 24h7 为 1125n。根据书目【4】表 1.21，当 铸铁的强度 ，mpa b 200 2.4，f1.8 /r，m/min（预计）时，进给 p a 45 r 57 f 力为粗车车端面、粗车内径 50 为 48、粗车 24h7 为 643ff386ff 23.5。338ff 根据表 1.29-2，切削时的修正系数为， f f 0.1k off 0 . 1k sff ，故实际进给力为11 . 1 k rff 粗车车端面、粗车内径 50 为 48、粗车 24h7 707ff 425ff 为，由于 f f fmax，故所选的 f=0.6/r 可用。372ff 选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐 用度 t 60 min 确定切削速度 c 根据书目【6】表 5-2，则粗车min/57min,/6550mm cc 选择 端面、粗车内径 50 为 48、粗min/202 1000 r d n c min/363 1000 r d n c 车 24h7 为，min/772 1000 r d n c 根据 ca6140 车床说明书，选择粗车端面、粗车内径 50min/200rn 为 48 、粗车 24h7 为，则实际切削速度为粗车min/400rn min/770rn 10 端面、，车内径 50 为 48、粗车min/m53 1000 dn c min/m60 1000 dn c 24h7 为min/m57 1000 dn c 校验机床功率 切削功率的修正系数为，65 . 0 t ，故92 . 0 r 8 . 0 s 0 . 10 . 10 . 1 粗车端面kw、车内径 50 为 48、粗车 24h7 为4 . 1c 5 . 1c ,根据 ca6140 车床说明书， 车床主电动机功率，62. 0c w5 . 5 k ，故所选 ec 之切削用量可在 ca6140 车床上进行 （4）计算基本工时 ，式中，粗车车端面粗车内径 50 nf l tmyll,85mml 粗车 24h7 为根据书目【4】表 1.26，车削时的入切量及,15mml ,29mml 超切量， 粗车车端面 、min71 . 0 nf l tm 粗车内径 50 为 48 、min06 . 0 nf l tm 粗车 24h7 为min06 . 0 nf l tm 综上：综上：粗车车端面 =2=2，f=0.6/rf=0.6/r，=57/min57/min，n=200r/minn=200r/min p a c 粗车内径 50 为 48 =2=2，f=0.6/rf=0.6/r，=60/min60/min，n=400r/minn=400r/min p a c 粗车 24h7 为= =1.75，f=0.6/rf=0.6/r，=57/min57/min，n=770r/minn=770r/min p a c 2 2、工序号、工序号 4 4 粗车粗车 （2）选择机床 ca6140，三爪自定心卡盘 （2）选择刀具 选择 yg6 车刀 11 根据书目【4】表 1.1，由于 ca6140 车床的中心高 200（表 1.31）， 故选刀杆尺寸 b h=16 25，刀片厚度 4.5 根据书目【4】表 1.2，粗车带外皮的铸件毛坯，选择 yg6 牌号硬质合 金车刀 车刀几何形状 根据书目【4】 表 1.3，选择选择卷屑槽带倒棱前刀面， ， 60 r 10 r 6 o 12 o 0 s mmr0 . 1 （3）选择切削用量 确定切削深度 p a 粗车车外工件外圆为 80，可在一次走刀内切完，故 f =2.5。 p a 粗车外圆 70，可在一次走刀内切完，故粗车车端面 f=2.5。 p a 确定进给量 f 根据书目【4】表 1.4，f=0.50.9 /r,按 ca6140 车床说明书，选择 f=0.6/r 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验。根 据 ca6140 车床说明书， ca6140 机床进给机构允许的进给力粗车车外工件外圆为 80max 1608n 、粗车外圆 70 max 1608n。根据书目【4】表 1.21，当铸铁的强度 ，mpa b 200 2.4，f1.8 /r，m/min（预计）时，进给 p a 45 r 57 f 力为粗车车外工件外圆为 80、粗车外圆 70 为 48。 482ff 482ff 根据表 1.29-2，切削时的修正系数为， f f 0.1k off 0 . 1k sff ，故实际进给力为11 . 1 k rff 粗车车外工件外圆为 80 、粗车外圆 70，由于 530ff 530ff f f fmax，故所选的 f=0.6/r 可用。 选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐 用度 t 60 min 确定切削速度 c 根据书目【6】表 5-2，则粗车min/57min,/6550mm cc 选择 车外工件外圆为 80、粗车外圆 70min/227 1000 r d n c 12 min/259 1000 r d n c 根据 ca6140 车床说明书，选择粗车外工件外圆为 80、min/250rn 粗车外圆 70 ，则实际切削速度为粗车车外工件外圆为 80min/250rn ，粗车外圆 70min/m63 1000 dn c min/m55 1000 dn c 校验机床功率 切削功率的修正系数为，65 . 0 t ，故92 . 0 r 8 . 0 s 0 . 10 . 10 . 1 粗车外工件外圆为 80kw、粗车外圆 70,根据95 . 1 c 71. 1c ca6140 车床说明书， 车床主电动机功率，故所选w5 . 5 k ec 之切削用量可在 ca6140 车床上进行 （4）计算基本工时 ，式中，粗车外工件外圆为 80粗车外圆 nf l tmyll,38mml 70 根据书目【4】表 1.26，车削时的入切量及超切量，,18mml 粗车外工件外圆为 80 、min25 . 0 nf l tm 粗车外圆 70 、min12 . 0 nf l tm 结果：结果：粗车车外工件外圆为 80 =2.5=2.5，f=0.6f=0.6 p a /r/r，=63/min63/min，n=250r/minn=250r/min c 粗车外圆 70 =2.5=2.5，f=0.6/rf=0.6/r，=55/min55/min，n=250r/minn=250r/min p a c 3 3、工序、工序 6 6 及工序及工序 7 7 精车精车 （1）选择刀具 车道形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。半精车的刀片牌号为 yg3，车刀几何形状为 13 ， ， 45 r 5 r 8 o 12 o 3 s mmr0 . 1 （2）选择切削用量 确定切削深度 p a 车内径至尺寸 50mm =1 p a 车内径至尺寸 24h7 =0.25 p a 车外圆 70 =0.5 p a 确定进给量 f 半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。根据书目【4】表 1.6， 当表面的粗糙度为 。根据 ca6140 车床说明书，rmmf/35 . 0 3 . 0 选择rmmf/3 . 0 选择车刀磨钝标准及寿命 由书目【4】表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 0.4mm，可转位车刀 耐用度 t 60 min 确定切削速度 c 根据书目【4】表 110，yg3 牌号硬质合金车刀加工钢材， ，1.4，mpa b 290230 p a f0.38/r，m/min.切削速度的修正系数均为 1.0，故86 t =86m/min.则 c 车内径至尺寸 50mm n=547 r/min，根据 ca6140 车床说明书， d 1000 c 选择 n=560r/min、车内径至尺寸 24h7 n=1141 r/min、，根据 d 1000 c ca6140 车床说明书，选择 n=1140r/min、车外圆 70 n=391 r/min， d 1000 c 根据 ca6140 车床说明书，选择 n=400r/min. 实际切削速度为 车内径至尺寸 50mm 、车内径min/88 1000 m dn c 至尺寸 24h7 、车外圆 70min/86 1000 m dn c min/88 1000 m dn c 校验机床功率 根据书目【4】表 1.24， 2.0，f0.3/r， 86m/min，车 p a c 14 内径至尺寸 50mm kw、车内径至尺寸 24h7 kw、车外圆67 . 0 c 16 . 0 c 70 kw.34 . 0 c 根据 ca6140 车床说明书，车床主电动机功率，故w5 . 5 k ec 所选之切削用量可在 ca6140 车床上进行 综上综上: : 车内径至尺寸 50mm =1=1，f=0.3f=0.3 p a /r/r，=88m/min88m/min，n=560r/minn=560r/min c 车内径至尺寸 24h7 =0.25=0.25，f=0.3f=0.3 p a /r/r，=86m/min86m/min，n=1140r/minn=1140r/min c 车外圆 70 =0.5=0.5，f=0.3/rf=0.3/r，=88m/min88m/min，n=400r/minn=400r/min p a c （3）计算基本工时 ，式中，车内径至尺寸 50mm 、车内径至 nf l tmyll mml15 尺寸 24h7、根据书目【4】表 1.26，车内径至尺寸 50mm mml25 、车内径至尺寸 24h7、车外圆 70min09 . 0 nf l tmmin07 . 0 nf l tm min15 . 0 nf l tm 4 4、工序、工序 8 8 铣铣 粗铣粗铣 40.5（选择机床选择机床x6132, =14kw, ） cm p p 2.5amm 1.选择刀具 （1）根据切削用量简明手册表 1.2 选择 yt15 硬质合金刀片。根据切削用量简明手 手册表 3.1 时，端铣刀直径，但 yt15 最小直 p 4amm 0 80dmm e 60amm 径为 100mm，所以取，查切削用量简明手册表 3.15 知 z=5 0 70dmm （2）铣刀形状 查切削用量简明手册表 3.2，由于，故选择650800 b mpa: 60 ,30 ,5 ,8 ,10 ,15 ,5 frerooso kkk ooooooo 15 2.选择切削用量 （1）铣削深度 p 2.5amm （2）决定每齿进给量 z f 采用对称端铣以提高效率。查切削用量简明手册表 3.5，=0.120.18mm/z,因采用不 z f 对称端铣，=0.18mm/z。 z f （3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查切削用量简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大 磨损量为 1.01.2，取 1.2，查切削用量简明手册表 3.8，由于，故刀具寿 0 100dmm 命 t=180min。 （4）决定切削速度及每分钟进给量 c v f v 查切削用量简明手册表 3.15，当，z=5，0.18mm/z 时， 0 100dmm p 5amm z f ，。各修正系数 ct 137/minvm t 436 /minnr f t 349/minvmm ，故 mvmnmvf 1.0kkk svsnsvf 0.8kkk ccv .137 1.0 0.8109.6/minvv km ffvf .349 1.0 0.8279.2/minvv kmm n .436 1.0 0.8348.8 /minnn kr 查机械制造工艺设计简明手册表 4-2-47，取 n=378r/min, =300mm/min f v 118.7/min 1000 c dn m z 0.159/ f v fmm z nz (5)校验机床功率 查切削用量简明手册表 3.23，当 时， b 560 1000,100,2.0,300/min epf mpa amm amm vmm ，故所选之切削用量可在 xz21.4 铣床上进行。 cc 4.614 cm pkwpkw 综上，=300mm/min，n=378r/min， ， p 2.0amm f v c 118.7/minvm z 0.159/fmm z 16 （6）计算基本工时 ，式中，查切削用量简明手册表 3.26，当 nf l tmyll61,lmm ，时，入切量及超切量，则 0 100dmm e 80amm20ymm ，612081lmmmmmm 81 min0.270min 300 m f l t v 精铣（精铣（选择机床选择机床x6132, =14kw, ） cm p5 . 0 p a 1.选择刀具 （1）根据切削用量简明手册表 1.2 选择 yt15 硬质合金刀片。根据切削用量简明手 手册表 3.1 时，端铣刀直径，但 yt15 最小直 p 4amm 0 80dmm e 60amm 径为 100mm，所以取 ，查切削用量简明手册表 3.15 知 0 100dmm e 80amm z=5 （2）铣刀形状 查切削用量简明手册表 3.2，由于，故选择230 290 b mpa 60 ,30 ,5 ,8 ,10 ,15 ,5 frerooso kkk ooooooo 2.选择切削用量 （1）铣削深度 p 0.5amm （2）决定每齿进给量 z f 采用对称端铣以提高效率。查切削用量简明手册表 3.5，=0.120.18mm/z,因采用不 z f 对称端铣，=0.18mm/z。 z f （3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查切削用量简明手册表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大 磨损量为 0.30.5，取 0.5，查切削用量简明手册表 3.8，由于，故刀具寿 0 100dmm 命 t=180min。 （4）决定切削速度及每分钟进给量 c v f v 查切削用量简明手册表 3.15，当，z=5，0.18mm/z 时， 0 100dmm p 1.5amm z f ，。各修正系数 ct 154/minvm t 491 /minnr f t 393/minvmm ，故 mvmnmvf 1.0kkk svsnsvf 0.8kkk 17 ccv .154 1.0 0.8123.2/minvv km ffvf .393 1.0 0.8314.4/minvv kmm n .491 1.0 0.8392.8 /minnn kr 查机械制造工艺设计简明手册表 4-2-47，取 n=378r/min, =300mm/min f v 3.14 100 378 /min118.7/min 10001000 c dn mm z 300 0.159/ 5 378 f v fmm z nz (5)校验机床功率 查切削用量简明手册表 3.23，当 时， b 560 1000,100,1.2,300/min epf mpa amm amm vmm ，故所选之 cc 2.714 cm pkwpkw 切削用量可在x6132铣床上进行。 综上，=300mm/min，n=378r/min， ， p 1.0amm f v c 118.7/minvm z 0.159/fmm z （6）计算基本工时 ，式中，l=2.5查切削用量简明手册表 3.26，当 nf l tmyll ，时，入切量及超切量， 0 100dmm e 80amm100ymm 则，2.5lmm 0.537min m f l t v 工序工序 5 5 加工通孔加工通孔 6h76h7 机床：选用立式钻床 z525 (1)钻孔 刀具：高速钢莫氏锥柄麻花钻 直径 5 1)背吃刀量的确定 取 ap=0.3 2)进给量的确定 由典型零件机械加工生产实例表 5-22，选取该工步的 每转进给量 f=0.2/r 3)切削速度的计算 由典型零件机械加工生产实例表 5-22，工件材料为 45 钢，切削速度 v=18m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=100018/(18)=318.5r/min 参照表 4-9 所列 z535 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=400 r/min，由公式 18 （5-1） 可求得该工序的实际钻削速度 v=nd/1000=40018/1000=22.6m/min 4)校核功率 由机械制造技术基础公式（2-4） pc=kcapfv/60000=20000.2922.6/60000=1.36kw 由典型零件机械加工生产实例表 4-8 可知 z535 型立式钻床功率为 4.5kw， 取效率为 0.8，则机床实际功率 pn=4.50.8=3.6kwpc 5)单件时间定额的计算 时间定额=基本时间辅助时间布置工作地时间休息与生理需要时间准 备与终结时间 由于输出轴的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚 微，可忽略不计；辅助时间取基本时间的 18%；布置工作地时间 tb 取作业时间 的 5%；休息与生理需要时间取作业时间的 3%,则 tdj=tjtj18%(tjtj18%)(3%5%) 基本时间的计算 由表 5-41，基本时间 tj=l/fn=(l+l1+l2)/fn，其中 l=30， l2=0,l1=d/2cotkr+1= 18/2cot54+1=7.54；f=0.2/r；n=400 r/min。 则 tj=(30+7.54+2)/(0.2400)=0.47min=28.16 s tdj=28.1628.1618%(28.1628.1618%)(3%5%)=35.89s 精铰孔精铰孔 刀具：硬质合金锥柄机用铰刀 材料 yt15 直径 5 1)背吃刀量的确定 取 ap=0.06/2=0.02 2)进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导课程表 5-31，选取 该工步的每转进给量 f=0.4/r,参照表 4-9 所列 z535 型立式钻床的实际进给 量，取 f=0.43/r. 3)切削速度的计算 由机械制造技术基础课程设计指导课程表 5-31，工件 材料为 45 钢，切削速度 v=6m/min。 由公式（5-1）n=1000v/d=10006/(19.94)=95.8r/min 参照表 4-9 所列 z535 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=100 r/min，由公式 （5-1） 可求得该工序的实际钻削速度 v=nd/1000=10020/1000=6.3m/min 4)校核功率 由机械制造技术基础公式（2-4） pc=kcapfv/60000=20000.430.036.3/60000=0.02kwpn 5)单件时间定额的计算 tdj=tjtj18%(tjtj18%)(3%5%) 基本时间的计算 由表 5-41，基本时间 tj=l/fn=(l+l1+l2)/fn，其中 l=30，取 kr=15。查表 5- 42 则 l2=13,l1=0.19；f=0.43/r；n=100 r/min。 则 tj=(30+0.19+13)/(0.43100)=1.00min=60.27 s tdj=60.2760.2718%(60.2760.2718%)(3%5%)=76.81s 19 六、夹具设计六、夹具设计 定位夹紧方案的确定：定位夹紧方案的确定： 选择对孔的加工来设计专用夹具67h 专用夹具定位元件为一个固定 v 形块和一个支撑板，共限制了 5 个自由度，定 位面为75 轴颈外圆和小头端面，定位基准即为轴心线；夹紧元件为一个活动 v 形块， 采用螺柱螺母来提供夹紧力。 20 定位误差分析：定位误差分析： 确定设计基准与定位基准 工件以外圆的圆柱面为定位面，在 v 形块上定位此时定位基准是外圆轴75 线。由零件图可知孔的设计基准亦为外圆轴线。20 确定定位误差 ，由于定位基准与设计基准重合，故， jwjbdw 0 jb 基准不重合误差为 根据书目 6 表 3-1，基准位移误差为 ，式中 cos 2 sin2 d jw 一次同时加工 5 个孔，与 5 个孔相，形块夹角，轴颈公差 90019 . 0 75vd 对应的角分别为 ，其定位03672108 ，144180 ， 误差分别为 dwjw 0.019 2 sin45 mm 0.013,mm ,011 . 0 mm dw ,004. 0mm dw ,004 . 0 mm dw ,011 . 0 mm dw 0.013. dw mm 切削力和夹紧力的计算：切削力和夹紧力的计算： 由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表 3.4-10，钻孔时， 轴向力：； f yfzf f kfdcf 0 转矩： m ymzm m kfdcm 0 由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表 3.4-10： ；7 . 0, 0 . 1,600 fff yzc8 . 0, 0 . 2,305 . 0 mmm yzc 由机械加工工艺手册钻削、扩削、铰削加工表 3.4-11：0 . 1 mf kk 所以 = f yfzf f kfdcf 0 n 6 . 35000 . 12 . 018600 7 . 00 . 1 = m ymzm m kfdcm 0 m 3 . 270 . 12 . 018305 . 0 8 . 02 n 查金属切削机床夹具设计手册表 3-21：为防止工件在切削扭矩的作用 21 下大打滑而转动所需的夹紧力 ，为防止工件在轴向力作用 1 1 2 2 sin rf k q z f 下打滑而轴向移动所需的夹紧力 2 2 2 2 sin f kf q z 对： 1 q 查金属切削机床夹具设计手册表 3-19：取工件与 v 形块在圆周方向的摩擦系数： ；8 . 0f1 5 . 10 . 13 . 10 . 15 . 12 . 15 . 1 6543210 kkkkkkk， 故 安全系数 k=265 . 5 5 . 10 . 13 . 10 . 15 . 12 . 15 . 1 6543210 kkkkkkk =,因一次同时加工 2