K42-车床支架机械加工工艺及夹具设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
K42
车床
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大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 车床支架机械加工工艺及夹具设计学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日II车床支架机械加工工艺及夹具设计内容摘要在机械制造批量生产中根据加工工件的工艺要求，合理地使用夹具是充分发挥通用机床的作用、保证产品质量、缩短辅助时间、提高劳动生产率、降低生产成本、减轻劳动强度的重要手段。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等，因此，机床夹具在机械制造行业中占有十分重要的地位。本设计的内容包括：一、绪论二、工艺规程设计，包括：1.年生产量和批量的确定；2.零件分析；3.毛坯余量和加工余量的确定；4.定位基准的选择；5.工艺方案的确定；6.工艺路线的拟定；7.机动时间的计算和工序时间定额。三、夹具设计1.定准基准的选择2.定位元件的选择3.夹紧元件的选择4.夹紧力的计算具体内容，见详细的设计说明书。关键词：夹具；通用机床；工艺目 录内容摘要I引 言11 绪论22 工艺规程设计32.1年生产量和批量的确定32.2零件分析32.3毛坯余量和加工余量的确定42.4定位基准的选择：52.5工艺方案的确定62.6工艺路线的拟定73 夹具设计303.1 定位基准的选择313.2定位元件选择313.3 夹紧元件的选择323.4夹紧力的计算32参考文献34引 言本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。车床支架机械加工工艺规程及其钻锪孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。1 绪论本次设计的题目是“车床支架机械加工工艺及钻孔夹具设计”。这个题目是传统的机械设计课题，在做这个设计题目过程中，涉及了很多工艺规程设计方面的知识。本次的设计任务是：制定一给定的零件（车床支架）的机械加工工艺及就加工该零件的某一道工序（钻孔）的夹具设计。设计内容包括：毛坯零件综合图一张； 夹具装配图1张； 夹具体图1张； 工序卡的编订、 绘制； 论文1份；2 工艺规程设计2.1年生产量和批量的确定1）已知生产纲领：2000件/年， 年生产量=生产纲领 每台件数 （1%储备量）（1%废品率）2）生产类型的确定：查工艺人员手册，年产量2000件的属于中批生产。3）批量的确定及生产间隔期在一个零件总的加工时间及最长工序时间确定的情况下，批量和生产间隔期相互制约，批量越大，生产间隔期越长，生产率高，但资金周转慢，批量越小，生产间隔期短，资金周转快，但生产率低，所以要同时兼顾二者。批量的确定：除了要考虑生产间隔期外，还要考虑车间毛坯仓库的面积，如批量大，则占用车间面积过大，资金投入大，周转慢，反之，如批量小，则毛坯的供给满足不了加工需要，则出现停工，以至于设备的闲置，工人的浪费。考虑到以上的种种因素，定的批量时间为2天。2.2零件分析1 零件作用：本零件作为支架用。2 零件材料：本零件材料为HT20-40。3 零件热处理要求：由于本零件为铸件，需要进行时效处理。4 零件技术要求： 本零件需加工的表面为：A面、C面、F面、D面、E面、L孔、B孔、G孔、H孔。其中L孔，B孔不但本身尺寸精度、表面粗糙度有较高要求，而且位置精度也有一定要求。（详细见工件零件图）5 零件结构特点：对称性较好。6 加工出该工件所用的加工方法主要有：铣削加工，钻、锪、扩、铰削加工。7 零件设计基准：分析得知，其设计基准是E面、 F 面。2.3毛坯余量和加工余量的确定1）毛坯的选择由于零件是中批生产，故优先考虑锻、铸件，可提高生产率，降低成本，又考虑到零件的力学性能、形状及大小，故采用铸件。2）毛坯余量和加工余量的确定加工余量的大小不仅直接影响毛坯尺寸，而且影响到工艺装备（如锻模、夹具等）的尺寸，设备的调整，切削用量的选择，材料消耗工艺定额和加工工时定额等。如果余量留大了，既浪费材料又浪费工时、工具和动力；如果留小了，由于加工过程中的应力变形和热变形等影响，可能会由于余量不足而导致工件报废，因此，在设计工艺规程时确定合理的加工余量是十分重要的。机械加工中毛坯尺寸与其零件尺寸之差，称为毛坯余量，加工余量的大小，取决于各加工过程中各个工序应切除的金属层总和，以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸间的偏差值。毛坯余量的确定：根据毛坯的铸造精度，铸件最大尺寸，该面的公称尺寸，及该面在砂箱中所处的位置，可由金属机械加工工艺人员手册中查出。但在本次设计中，毛坯余量由各工序切削余量计算出。每道工序中切去金属的厚度就是该道工序的加工余量。加工余量的确定可由机械加工余量手册中查出，其选用原则为：a. 应有充分的加工余量，加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面粗糙度及精度；b. 决定加工余量时应考虑到零件的热处理时引起的变形，否则可能产生废品；c. 决定加工余量时应考虑到所采用的加工方法和设备，以及加工过程中零件可能发生的变形；d. 决定加工余量时应考虑到被加工零件的大小，零件越大，则加工余量也越大，因为零件的尺寸增大后，由切削力，内应力等引起的变形的可能性也增加；e. 在考虑上述各项后，尽量采用最小的加工余量，以求缩短加工时间，并降低零件的制造费用。加工余量应包括：a. 上工序的表面粗糙度（Ra）b. 上工序的表面破坏层（Da）c. 上工序的尺寸公差（Ta）d. 需要单独考虑的误差（a）e. 本工序的安装误差（b）实际生产中的加工余量，很少采用计算法，而大多是由工厂经验估计和查阅一般的机械加工手册决定，而本工艺规程加工余量的制定则参照机械加工余量手册而定。在本工艺规程中，铸件采用机器造型，木模，精度等级选7级，查表12-2表12-3得：毛坯件侧面、顶面的加工余量为4，而底面有4高的一个台阶面，考虑铸造方便，故其底面余量取大一些，使其表面为一平面，底面加工余量为8；孔均为钻出。绘制零件毛坯综合图零件毛坯综合图详细见图纸。2.4定位基准的选择：1.粗基准的选择： 1） 保证工件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则：被加工零件上如有不加工表面应选不加工表面作粗基准，这样可以保证不加工表面对于加工表面具有较为精确的相对位置关系。 2） 合理分配加工余量的原则：从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准。 3） 便于装夹的原则：为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁、不允许有锻造飞边、锻造浇冒口切痕或其它缺陷，并有足够的支撑面积。 4） 粗基准不得重复使用的原则： 在同一尺寸方向上粗基准只允许使用一次。 2.精基准的选择原则： 1） 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。 2） 统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。 3） 互为基准原则 当工件上两个加工表面之间位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。 4） 自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准。2.5工艺方案的确定根据工件材料性质和具体尺寸精度、粗糙度的要求，设计了两种工艺路线来达到加工目的：方案一：工序粗铣半精铣F面粗铣半精铣精铣AC1面粗铣半精铣精铣AC2面工序以A、C面为精基准，粗铣半精铣D面粗铣半精铣E面工序钻扩铰B孔工序钻扩铰L孔工序钻H孔，锪G孔工序清除毛刺方案二：工序以互为基准原则，粗铣半精铣D面粗铣半精铣E面工序以D面为主要基准，粗铣半精铣F面粗铣半精铣精铣AC1面粗铣半精铣精铣AC2面工序以D面为主要基准，钻H孔，锪G孔工序以D面为主要基准，钻扩铰B孔工序以D面为主要基准，钻扩铰L孔工序清除毛刺方案选择：在工艺路线拟定中根据机加工工序的安排原则：1 先基准后其它原则2 先粗后精原则3 先面后孔原则4 先主后次原则综合考虑，选择方案二更好。2.6工艺路线的拟定在拟定工艺路线时，必须同时确定各工序所采用的机床，刀具，辅助设备及工艺装备，切削用量的选择和生产节拍的符合设计。机床和工装的选择应尽量做到合理，经济，使之与被加工零件的生产类型，加工精度和零件的形状尺寸相适应。一）机床的选择（见金属机械加工工艺人员手册P522）1 机床的加工规格范围应与零件的外部形状，尺寸相适应。2 机床的精度应与工序要求的加工精度相适应3 机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应。大批量生产尽量选用生产率高的专用机床，组合机床或自动机床。4 机床的选择应与现有条件相适应。做到尽量发挥现有设备的作用，并尽量做到设备负荷平衡。按照加工过程中每道工序的有效功率，选择工序、工序的加工机床为：X5032型立式升降台铣床。工序、工序、工序的加工机床为：Z525立式钻床。二）刀具的选择（金属机械加工工艺人员手册P802）刀具的选择也包括刀具的类型，构造和材料的选择，主要应根据加工方法、工序应达到的加工精度、粗糙度、工件的材料形状、生产率和经济性等因素加以考虑，原则上尽量采用标准刀具，必要时采用各种高生产率的专用刀具。本工艺中铣削的工序都采用YG类硬质合金刀具。YG类硬质合金刀具的韧性较好，但切削韧性材料时耐磨性和耐热性较差。所以，目前YG类硬质合金适用于加工铸铁、青铜等脆性材料。常用牌号有：YG3、YG6、YG8等，其中数字表示Go的含量。铣刀直径的选择： D=(1.41.6)aeD-铣刀直径ae-铣削宽度工序D=1.4ae=1.488=123考虑到机床功率，切削力矩，铣削效率的影响，选D=100,细齿，齿数Z=10，YG8硬质合金面铣刀工序-1-1，-1-2 D=1.4ae=1.4140=196 选D=160, 中齿，齿数Z=10，YG8硬质合金面铣刀-1-3至-1-8 选D=100，中齿，齿数Z=6 ，YG8硬质合金面铣刀，孔加工中刀具的选择主要根据被加工孔的直径大小来选择。三）夹具的选择（金属机械加工工艺人员手册P630）正确设计和使用夹具，对保证加工质量和提高生产效率、扩大机床使用范围既减轻劳动强度都有重要意义。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等。具体情况见后面的夹具设计部分。四）量具的选择1 量具的选择应做到量具的精度应与零件的加工精度相适应。2 量具的量程应与被测零件的尺寸大小相适应。3 量具的类型应与被测表面的性质（孔或外圆尺寸还是形状位置值）、生产类型、生产方式相适应。4 按量具的极限尺寸选择量仪时应保证：T*KT被测尺寸的公差值（mm）K测量精度系数测量工具和测量方法的极限误差测量精度系数表2-5-1被测尺寸的精度等级IT5IT6IT7IT8IT9 K0.3250.300.2750.250.20五）加工面尺寸的确定1. 工序宽： B=4+65+38/2=88mm长： L=140+140+20=300mm（20两个工位间的距离）查金属机械加工工艺人员手册，切入： L1=25mm超出： L2=3mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 300+25+3 = 328 mm2. 工序-1-1宽： B=140mm长： L=30mm切入： L1=2mm超出： L2=3mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 30+2+3 = 35 mm -1-2宽： B=（140-110）/2 +21=36mm长： L=30mm切入： L1=4mm超出： L2=3mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 30+4+3 = 37 mm -1-3宽： B=140-36-18=86 mm长： L=30mm切入： L1=25mm超出： L2=3mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 30+25+3 = 58 mm3. 工序 -1-1直径： d=11mm长： L=20mm切入： L1=5mm超出： L2=2mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 20+5+2 = 27 mm -1-2直径： d=17mm长： L=11mm切入： L1=2mm超出： L2=1mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 11+2+1 = 14 mm4. 工序 -1-1直径： d=18mm长： L=80mm切入： L1=7mm超出： L2=3mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 80+7+3 = 90 mm -1-2直径： d=19.8mm长： L=80mm切入： L1=2mm超出： L2=1mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 80+2+1 = 83 mm -1-3直径： d=20mm长： L=80mm切入： L1=2mm超出： L2=1mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 80+2+1 = 83 mm5. 工序 -1-1直径： d=17mm长： L=30mm切入： L1=7mm超出： L2=3mm计算长度： L计=L+L1+L2= 30+7+3 = 40 mm -1-2直径： d=17.85mm长： L=30mm切入： L1=2mm超出： L2=1mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 30+2+1 = 33 mm -1-3直径： d=18mm长： L=30mm切入： L1=2mm超出： L2=1mm计算长度： L计= L+ L1+ L2= 30+2+1 = 33 mm六）切削用量的确定正确的选择切削用量，对保证零件的加工精度、提高生产率、降低刀具的损耗以及降低工艺成本都有很大的意义。切削用量的选择与下列因素有关：1生产率2加工质量（主要指表面光洁度）3切削力所引起的机床夹具工件刀具工艺系统的弹性变形4工艺系统的振动5刀具的耐用度，v越大，耐用度越低选用原则：a. 先尽量选取大的ap值b. 其次尽量取大的s值c. 最后取合适的v值（一）切深ap的选择一般平面的加工分为粗加工半精加工精加工的切深一般等于它的加工余量，而粗加工在留有精加工余量外，应尽量取较大的切深，以一次加工切削其加工余量的为最佳。在本次设计中所有的切深均等于其加工余量，其走刀次数也因而全部为一次走刀。（二）进给量s的确定在切深确定后，其进给量s应尽量取大值，但应保证两个基本要求：a. 因切削力所引起的工艺系统的弹性变形不至于使工件的加工尺寸超出公差范围。b. 表面光洁度要求粗加工时，主要是工艺系统变形限制s，而光洁度的要求不高；精加工时，光洁度要求限制s，而工艺系统变形是次要的，s可根据切深ap、光洁度要求，加工方法从工艺人员手册中查出。（三）切削速度v的选择切削速度v的选择根据能最大发挥刀具的切削性能（不使刀具磨损太快），尽可能发挥机床的性能（机床的功率）。并且可以很好地保证加工质量（主要是加工表面的粗糙度要求）和降低加工成本（从提高生产率和减小刀具损耗的角度考虑）。一般的加工方法，如钻、扩、铰、铣、镗的切削用量均可以从手册中查出其范围，再由具体的加工环境，加工方法等确定其具体数值。而大量生产中所应用的流水线的切削用量的选择则有其自身的特点：1比普通机床的切削用量约低30，以减少换刀时间，和机床调整次数，一般取刀具的耐用度为：硬质合金铣刀 200分钻头 300分扩孔钻 60分铰刀 70分镗刀 60分丝锥 90分2. 在服从机床本身某一参数下（多数为每分进给量，因组合专用机床的动力头的运动为一定的），兼顾同时工作的不同刀具的合理要求，如孔的一般加工为钻、扩、铰，钻孔的v较高，而扩、铰的略低，但由于机床动力头的运动是一定的，因而可以适当降低钻头的v，而扩、铰的可以适当增加，以求得最高的生产率。3. 切削用量的选择应使每道工序的时间与流水线节拍相等或小于流水线节拍，并使各道工序的时间定额相接近。计算过程工序 -工位1-1 粗铣D面至35，E面至32,Ra12.5查表，估算：刀具直径 D=100mm齿数 Z=10刀具耐用度 T=200 min切深 ap=3 mm刀具每齿进给 fz=0.3 mm/齿切削宽度 ae=88 mm 切削速度： V=368D0.2(T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) =368100/(20030.388) = 30.79 m/min 每分钟转速： n =1000v3.14d= 100030.79/3.14100 = 98 r/min 查手册,按机床实际转速选取,取 125r/min 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.14100125/1000 = 39.3 m/min 每转进给: f1= fzZ=0.310= 3 mm/r 每分钟进给: 机床转速125r/min对应的进给量为3 mm/min,则 f2=3 mm/min 有效功率: P=2.6610-5ap0.9fz0.74aeZn =2.6610-530.38810125 = 0.32 kw-工位2-2 半精铣D面至31，E面至30,Ra6.3查表，估算：刀具直径 D=100mm齿数 Z=10刀具耐用度 T=200 min切深 ap=1 mm刀具每齿进给 fz=0.2 mm/齿切削宽度 ae=88 mm切削速度： V=368D0.2(T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) =368100/(20010.288)=42.1m/min每分钟转速： n=1000v3.14d= 100042.1/3.14100 = 134 r/min 查手册,按机床实际转速选取,取150 r/min。 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.14100150/1000 = 47.1 m/min 每转进给:f1= fzZ= 0.210 = 2 mm/r每分钟进给:机床转速150r/min对应的进给量为145mm/min,则 f2=145 mm/min 有效功率: P=2.6610-5ap0.9fz0.74aeZn =2.6610-510.28810150 = 0.11 kw工序 -1-1 粗铣F面至25,Ra12.5查表，估算：刀具直径 D=160mm齿数 Z=10刀具耐用度 T=200min切深 ap=3mm刀具每齿进给 fz=0.3mm/齿切削宽度 ae=140mm 切削速度： V=368D0.2(T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) = 368160/(20030.3140) = 30.8 m/min 每分钟转速： n=1000v3.14d= 100030.8/3.14160 = 61.3 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 75r/min按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1416075/1000 = 37.7 m/min 每转进给: f1= fzZ= 0.310 = 3 mm/r 每分钟进给: 机床转速75r/min对应的进给量为80 mm/min,则 f2=80mm/min 有效功率: P=2.6610-5ap0.9fz0.74aeZn =2.6610-530.31401075 = 0.31 kw-1-2 半精铣F面至24,Ra6.3查表，估算：刀具直径 D=160mm齿数 Z=10刀具耐用度 T=200min切深 ap=1mm刀具每齿进给 fz=0.2mm/齿切削宽度 ae=140mm 切削速度： V=368D0.2(T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) = 368160/(20010.2140) = 42.1 m/min 每分钟转速： n=1000v3.14d= 100042.1/3.14160 = 83.8 r/min 查手册,按机床实际转速选取,取125r/min 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.14160125/1000 = 62.8 m/min 每转进给:f1= fzZ= 0.210 = 2 mm/r 每分钟进给: 机床转速125r/min对应的进给量为85 mm/min,则 f2=85 mm/min 有效功率: P=2.6610-5ap0.9fz0.74aeZn =2.6610-510.214010125= 0.14 kw-1-3 粗铣AC1面至21.5,Ra12.5查表，估算：刀具直径 D=100mm齿数 Z=6刀具耐用度 T=200 min切深 ap=2.5 mm刀具每齿进给 fz=0.3 mm/齿切削宽度 ae=86 mm 切削速度： V=368D0.2(T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) =368100/(2002.50.386) = 46.3m/min 每分钟转速： n =1000v3.14d= 100046.3/(3.14100) = 147,5r/min 查手册,按机床实际转速选取,取 175r/min。 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.14100175/1000 = 55.0 m/min 每转进给: f1= fzZ= 0.36 = 1.8 mm/r 每分钟进给: 机床转速175r/min对应的进给量为150 mm/min,则 f2=150 mm/min 有效功率: P=2.6610-5ap0.9fz0.74aeZn =2.6610-52.50.3866175 = 0.22 kw-1-4 半精铣AC1面至20.5,Ra6.3查表，估算：刀具直径 D=100mm齿数 Z=6刀具耐用度 T=200 min切深 ap=1mm刀具每齿进给 fz=0.2mm/齿切削宽度 ae=86mm切削速度： V=368D0.2(T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) =368100/(20010.286)= 42.2m/min 每分钟转速： n=1000v3.14d= 100042.2/(3.14100) = 134.4 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 175r/min 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.14100175/1000 = 55.0 m/min 每转进给: f1= fzZ= 0.26 = 1.2 mm/r 每分钟进给: 机床转速300r/min对应的进给量为235mm/min,则 f2=190 mm/min 有效功率: P=2.6610-5ap0.9fz0.74aeZn =2.6610-510.2866175 = 0.72 kw-1-5 精铣AC1面至20,Ra1.6查表，估算：刀具直径 D=100mm齿数 Z=6刀具耐用度 T=200min切深 ap=0.5mm刀具每齿进给 fz=0.1mm/齿切削宽度 ae=86mm切削速度： V=368D0.2(T0.32ap0.15fz0.35ae0.2) =368100/(2000.50.186) = 59.5 m/min每分钟转速： n=1000v3.14d= 100059.5/(3.14100) = 189.5 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 200r/min 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.14100200/1000 = 62.8 m/min 每转进给: f1= fzZ= 0.16= 0.6 mm/r 每分钟进给: 机床转速200r/min对应的进给量为160mm/min,则 f2=160mm/min 有效功率: P=2.6610-5ap0.9fz0.74aeZn =2.6610-50.50.1866200 = 1.48 kw -1-6 粗铣AC2面至21.5,Ra12.5,取数据同-1-3 -1-7 半精铣AC2面至20.5,Ra6.3, 取数据同-1-4 -1-8 精铣AC2面至20,Ra1.6, 取数据同-1-5工序 -1-1 钻H1孔至11查表，估算：刀具直径 D=11mm刀具耐用度 T=300min刀具每转进给 f1=0.22mm/r工件力学性能 HB=200切深 ap=5.5mmV=9600D0.25(T0.125f10.55HB1.3) = 960011/(3000.22200) = 20.3 m/min 每分钟转速： n =1000v3.14d= 100020.3/(3.1411) = 587.7 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 600r/min按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1411600/1000 = 20.7 m/min 每转进给: f1=0.22 mm/r 每分钟进给: f2= f1n= 0.22600 = 132 mm/min 有效功率: N=425df0.8= 42511 0.22 = 1420.5 M=210d2f0.8= 21011 0.22 = 7623 P=MN(70187601.36) = 76231420.5/(70187601.36) = 1.13 kw-1-2 钻H2孔至11,取数据同上-1-3 锪G1孔至17 查表，估算：刀具直径 D=17mm刀具耐用度 T=65min刀具每转进给 f1=0.22mm/r切深 ap=3 mm V=15.1D0.2(T0.3ap0.1f10.5) =15.117/(6530.22) = 14.4 m/min 每分钟转速： N =1000v3.14d= 100014.4/(3.1417) = 269.8 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 275r/min按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1417275/1000 = 14.7 m/min每转进给: f1=0.22mm/r 每分钟进给: f2= f1n=0.22275= 60.5 mm/min-1-4 锪G1孔至17,取数据同上工序-1-1 钻B孔至18查表，估算：刀具直径 D=18mm刀具耐用度 T=300min刀具每转进给 f1=0.36mm/r工件力学性能 HB=200切深 ap=9mmV=9600D0.25(T0.125f10.55HB1.3) = 960018/(3000.36200) = 17.3 m/min 每分钟转速： n=1000v3.14d= 100017.3/(3.1418) = 306.1 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 300r/min 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1418300/1000 = 17.0 m/min每转进给: f1=0.36mm/r 每分钟进给: f2= f1n= 0.36300 = 108 mm/min有效功率: N=425df0.8= 425180.36= 3378.3 M=210d2f0.8= 210180.36= 30047.4 P=MN(70187601.36) = 3378.330047.4/(70187601.36) = 10.6 kw-1-2 扩B孔至19.8 查表，估算：刀具直径 D=19.8 mm刀具耐用度 T=60 min刀具每转进给 f1=0.36 mm/r切深 ap=0.9 mm V=15.1D0.2(T0.3ap0.1f10.5) = 15.119.8/(600.90.36) = 10.5 m/min 每分钟转速： n =1000v3.14d= 100010.5/(3.1419.8) = 168.9 r/min 查手册,按机床实际转速选取,取 175r/min 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1419.8175/1000 = 10.9 m/min 每转进给:f1=0.36 mm/r 每分钟进给:f2= f1n= 0.36175 = 63 mm/min-1-3 铰B孔至20H7, Ra1.6 查表，估算：刀具直径 D=20mm刀具耐用度 T=70min刀具每转进给 f1=1.5mm/r切深 ap=0.1mm V=15.1D0.2(T0.3ap0.1f10.5) = 15.120/(700.11.5) = 7.96 m/min每分钟转速： n=1000v3.14d= 10007.96/(3.1420) = 126.8 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 140r/min按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1420140/1000 = 8.79 m/min 每转进给: f1=1.5 mm/r每分钟进给: f2= f1n= 1.5140 = 210 mm/min工序-1-1 钻L孔至17查表，估算：刀具直径 D=17mm刀具耐用度 T=300min刀具每转进给 f1=0.28mm/r工件力学性能 HB=200切深 ap=8.5mm V=9600D0.25(T0.125f10.55HB1.3) =960017/(3000.28200) = 19.5 m/min 每分钟转速： n =1000v3.14d= 100019.5/(3.1417) = 365.3 r/min查手册,按机床实际转速选取,取 392r/min按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1417392/1000 = 20.9 m/min 每转进给: f1= 0.28 mm/r每分钟进给: f2= f1n= 0.28392 = 109.76 mm/min 有效功率: N=425df0.8= 425170.28= 2610 M=210d2f0.8= 210170.28= 21848.4 P=MN(70187601.36) = 21848.42610/(70187601.36) = 5.97 kw-1-2 扩L孔至17.85 查表，估算：刀具直径 D=17.85 mm刀具耐用度 T=60 min刀具每转进给 f1=0.28 mm/r切深 ap=0.425 mm V=15.1D0.2(T0.3ap0.1f10.5) = 15.117.85/(600.4250.25) = 12.03 m/min每分钟转速： n =1000v3.14d= 100012.03/(3.1417.85) = 214.6 r/min 查手册,按机床实际转速选取,取 272r/min。按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1417.85272/1000 = 15.2 m/min 每转进给: f1=0.28 mm/r 每分钟进给: f2= f1n= 0.28272 = 76.16 mm/min-1-3 铰L孔至18H8,Ra1.6 查表，估算：刀具直径 D=18 mm刀具耐用度 T=70 min刀具每转进给 f1=1.5 mm/r切深 ap=0.075 mm V=15.1D0.2(T0.3ap0.1f10.5) =15.118/(700.0751.5) = 7.99 m/min 每分钟转速： n=1000v3.14d= 10007.99/(3.1418)= 141.4 r/min 查手册,按机床实际转速选取,取 140r/min 按此转速调整机床主轴转速,则实际切削速度为: V=3.14dn1000 = 3.1418140/1000 = 7.9 m/min 每转进给:f1=1.5 mm/r 每分钟进给:f2= f1n=1.5140= 210 mm/min七）机动时间的计算及工序时间定额：工时定额就是完成某一道工序所规定的工时。合理的工时定额能调动工人的积极性，促进工人水平的提高，从而不断提高生产率，工时定额也是安排生产计划，进行成本核算的重要依据，本设计的工时定额也是设备数量、车间面积的依据。单件工时定额有下列部分组成：式中：基本时间。对于机床加工工序而言，就是机动时间。它是直接改变生产对象的形状，尺寸，表面质量等消耗的时间。工作地点的服务时间。如调整和更换刀具，修磨砂轮，润滑擦拭机床，清除切屑等。一般可按照=（10%20%）估算。本次工艺卡填写按照10%估算。准备终结时间。成批生产时，每加工一批零件（如K件）之前工人熟悉工艺文件，领取毛坯，领取和安装工艺装备，调整机床等。加工终于完成一道工序内容，故单件定额时间中不计入。可以按照=（3%5%）估算。辅助时间。为了保证基本时间的完成进行的辅助动作所消耗的时间。如装卸工件，操作机床，测量，改变切削用量等，可查表选择，也可按=（15%20%）估算。该设计中按照15%估算。的计算方公式：=其中，L加工长度(mm)L1加工切入(mm)L2加工超出(mm)f进给量（mm/r）n转速(r/min)具体计算如下：1. 工序1) 基本时间T基 T基1=L计/f2=328190=1.73 T基2=L计/f2=328235=1.40 T基 = T基1T基2=1.73+1.40=2.132) 辅助时间T辅 T辅 =20% T基=2.1320%=0.433) 工作地点及身体需要时间T工身 T工身=15% T基=2.1315%=0.324) 准备终结时间T准 T准=5% T基=2.135%=0.115) 单件时间T单 T单= T基+ T辅+ T工身=2.13+0.43+0.32=2.886) 单件核算时间T单核 T单核= T单+ T准=2.88+0.11=2.992. 工序1) 基本时间T基 T基1=L计/f2=65118=0.55 T基2=L计/f2=65190=0.34 T基3=L计/f2=58190=0.31 T基4=L计/f2=58235=0.25 T基5=L计/f2=58300=0.19 T基6=L计/f2=37190=0.19 T基7=L计/f2=37235=0.16 T基8=L计/f2=37300=0.12 T基 = T基1T基2T基8= 0.55+0.34+0.31+0.25+0.19+0.19+0.16+0.12 = 2.11 2) 辅助时间T辅 T辅 =20% T基= 20%2.11=0.42工作地点及身体需要时间T工身 T工身=15% T基=15%2.11 =0.32准备终结时间T准 T准=5% T基=5%2.11 =0.113) 单件时间T单 T单= T基+ T辅+ T工身= 0.42+0.32+0.11 = 0.85 4) 单件核算时间T单核 T单核= T单+ T准= 2.11+0.85 = 2.963. 工序1) 基本时间T基 T基1=L计/f2= 23/108 = 0.21 T基2=L计/f2=23/108 = 0.21 T基3=L计/f2= 14/275 = 0.05 T基4=L计/f2= 14/275 = 0.05 T基 = T基1T基2T基3T基4= 0.21+0.21+0.05+0.05 = 0.52 2) 辅助时间T辅T辅 =20% T基= 20%0.52=0.103) 工作地点及身体需要时间T工身 T工身=0.03+0.2+0.02+2% T基= 0.264) 准备终结时间T准 T准=5% T基= 5%0.52= 0.035) 单件时间T单 T单= T基+ T辅+ T工身= 0.10+0.26+0.03 = 0.39 6) 单件核算时间T单核 T单核= T单+ T准= 0.52+0.39 = 0.914. 工序1) 基本时间T基 T基1=L计/f2= 86/300= 0.29 T基2=L计/f2= 86/175 = 0.49 T基3=L计/f2= 86/140 = 0.61 T基 = T基1T基2T基3= 0.29+0.49+0.61 = 1.39 2) 辅助时间T辅 T辅 =20% T基=20%1.39=0.283) 工作地点及身体需要时间T工身 T工身=15% T基=15%1.39=0.214) 准备终结时间T准 T准=5% T基=5%1.39 =0.075) 单件时间T单 T单= T基+ T辅+ T工身=0.28+0.21+0.07=0.566) 单件核算时间T单核 T单核= T单+ T准=1.39+0.56 = 1.955. 工序1) 基本时间T基 T基1=L计/f2= 35/392= 0.09 T基2=L计/f2= 35/272 = 0.13 T基3=L计/f2= 35/140 = 0.25 T基 = T基1T基2T基3= 0.09+0.13+0.25 = 0.47 2) 辅助时间T辅 T辅 =20% T基=20%0.47=0.093) 工作地点及身体需要时间T工身 T工身=15% T基=15%0.47=0.074) 准备终结时间T准 T准=5% T基=5%0.47 =0.025) 单件时间T单 T单= T基+ T辅+ T工身=0.09+0.07+0.02=0.186) 单件核算时间T单核 T单核= T单+ T准= 0.47+0.18 = 0.653 夹具设计夹具是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的，它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向，以及装卸工件时的限位等作用的。组合机床的工作常常是多刀、多面和多工序同时加工，会产生很大的切削力和振动，因此组合机床佳句必须具有很好的刚性和足够的夹压力，以保证在整个加工过程中工件不产生任何位移。同时，也不应该对工件产生不容许的变形，组合机床的夹具是保证加工精度（尺寸精度、几何精度和位置精度等）的关键部件，其设计、制造和调整都必须有严格的要求，使其能持久的保持精度。此外，组合机床夹具应便于实现定位和夹压的自动化，并有动作完成的检查信号，保证切屑从加工空间自动排出，便于观察和检查，以及再不从机床上拆除夹具的情况下，能够更换易损件和维护调整。在组合机床上加工时，必须使被加工零件对刀具及其导向保持正确的相对位置。这是靠夹具的定位支承系统来实现的，定位支承系统除用以确定被加工零件的位置外，还要承受被加工零件的重量和夹紧力，有时还需承受切削力。定位支承系统主要由定位支承、辅助支承和一些限位元件组成，定位支承是指在加工过程中维持被加工零件的一定位置的元件。辅助支承是仅用作增加被加工零件在加工过程中的刚度及稳定性的一种活动式支承元件。由于支承元件直接与被加工零件相接触，因此其尺寸、结构、精度和布置都直接影响被加工零件的精度，其设计应注意以下问题：（1） 合理布置定位支承元件，力求使其组成较大的定位支承平面，最好使夹紧力的位置对准定位支承元件，当受工件结构限制不能实现时，也应使定位支承元件尽量接近压紧力的作用线，并应使夹压力的各力中心处于定位支承平面内。（2） 提高刚度，减小定位支承系统的变形，应力求使定位元件（定位销）不受力。（3） 提高定位支承系统的精度及其元件的耐磨性，一边长期保持夹具的定位精度。可靠的排出定位支承部件的切屑，使切屑不堵塞和粘附在支承定位系统上，对保证定位的准确性和工作可靠性有很大的影响。因此设计时应尽可能不使切屑落到定位支承系统上，当切屑有可能落在其上，必须采取有效的排屑和清理措施。夹具体的设计：夹具体是夹具的最大和最复杂的元件，而且也是承受符合最大的元件。在它上面安装定位元件、夹紧元件，对刀元件和导向元件，及其它的一切元件和机构并通过它将夹具安装在机床上。工件的加工精度与夹具体本身的精度有很大关系，而且在加工过程中产生的切削力，惯性力等及工件的自重作用在夹具
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