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毕业设计论文
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叉杆零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计,毕业设计论文
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1 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目 ： 叉杆零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 设 计 者： 指导教师： 2011 年 5 月 24 日 nts 2 梧州学院电子信息工程系 机械制造技术基础课程设计任务书 题目：叉杆零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 内容： 1、零件图 1 张 2、毛坯图 1 张 3、机械加工工艺过程工艺卡 1 张 4、机械加工工序卡 1 张 5、机床夹具总装图 1 张 5、机床夹具零件图 1 张 6、课程设计说明书 1 份 班 级： 学 生： . 指导教师： 2011 年 5 月 24 日 nts 3 目 录 第一章 概述 5 第二章 零件分析 5 2.1零件的作用 5 2.2 零件的工艺分析 6 2.3 确定零件的生产类型 6 第三章 确定毛坯类型绘制毛坯简图 6 3.1 选择毛坯 6 3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 6 3.3 绘制叉杆的尺寸公差和机械加工余量 6 第四章 工艺规程设计 7 4.1 定位基准的选择 7 4.2 拟定工艺路线 7 4.3 加工设备及工艺装备的选用 10 4.4 加工余量、加工尺寸和公差的确定 11 4.5 切削用量的计算 13 4.6 时间定额的计算 19 第五章 装用夹具的设计 28 5.1 夹具设计任务 28 5.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 28 5.3 绘制夹具装配总图 30 5.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 31 nts 4 5.5 夹具专用零件图设计绘制 32 参考文献 33 附录一 部分相关标准 nts 5 第一章 概述 机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。 机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。 第二章 零件分析 2.1零件的作用 拔叉是拖拉机变速箱中的一个主要零件。拔叉头以 20mm 孔套在变速轴上，并用销钉经 8mm 孔与变速叉轴连接，拔叉脚则夹在双联变换齿轮槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拔叉头部的操纵槽带动拔叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拔叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。 2.2零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为 45 钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。 该拔叉形状特殊、结构简单，属典型叉杆 累零件。为实现换挡、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 48 58HRC;为保证拔叉换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔 20+0.0520mm 的垂直度要求为 0.15mm。为保证拔叉在叉轴上有准确的位置，改换档位准确，拔叉采用螺钉定位。螺纹为 M8，且螺纹孔中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为 0.15mm。 拔叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并且拔叉脚高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了 换挡时叉脚端面的接触刚度； 20+0.0520mm 孔的端面为平面，可以防止加工过程中孔的同轴度误差，保证孔的加工精度，除 M8 螺纹孔外，其余各尺寸虽加工精度较高，但在正常的生产条件下均可采用较经济的nts 6 方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件工艺性较好。 该零件的主要工作表面为拔叉脚两端面、叉轴孔 20+0.0520mm 和 M8 螺纹孔 ,在设计工艺规程时应重点予以保证。 2.3确定零件的生产类型 由题意知该零件为大批量生产，拔叉质量为 0.48Kg，查本指导书表 2.2 的“机电产品的零件类型分类”知，拔叉属轻型零 件。 第二章 确定毛坯类型绘制毛坯简图 3.1选择毛坯 由图纸可知该拔叉选用铸件。毛坯材料为球墨铸铁。 3.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 1. 铸件的公差等级 由拔叉的功用和技术要求，确定该零件公差等级为一般精度。 2. 铸件的质量 由机械加工后拔叉的质量为 0.48Kg，可初步估计机械加工前铸件的质量为 0.6Kg。 3. 铸件的机械加工余量 由表 2.8 根据铸件采用砂型机器制造及壳型可知为 CT8 CT10，取CT10，铸件各加工表面的加工余量如下表： 序号 名称 基本尺寸 /mm 加工余量等级 加工 余量（表2.10） /mm 1 拨叉头孔 20+0.0520 G 单边余量 4 2 拔叉操纵槽端面 12-0.016-0.034 H 单边余量 4 3 拔叉头左右端 40 H 单边余量 4 4 拔叉脚内表面 R35 G 单边余量 2.5 5 拨叉操纵槽顶面 20 H 单边余量 4 3.3绘制叉杆铸造毛坯简图 nts 7 由已给图可得绘制毛坯简图如图所示： 第四章 工艺规程设计 4.1定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准然后再确定粗基准。 1.精基准的选择 叉轴孔 20+0.0520 mm 的轴线是拔叉脚两端面和螺纹孔 M8 的设计基准，拔叉头左端面是拔叉轴向方向的设计基准。选用叉轴孔 20+0.0520 mm 的轴线和拔叉头左端面做 精基准定位加工拔叉脚两端和螺纹孔 M8 实现了设计基准与定位基准重合，保证了被加工表面垂直度得要求。 2.粗基准的选择 选择变速叉轴孔 20+0.0520 mm的外圆和拔叉左端面做粗基准。采用 20+0.0520 mm的外圆可保证加工内孔壁厚均匀。 4.2 拟定工艺路线 1.表面加工方法的确定 根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表 2.25 平面加工nts 8 方案的经济精度和表面粗糙度；查表 2.24 孔加工方案的经济精度和表面粗糙度；查表 2.27 螺纹的经济精度和表面粗糙度，确定拔叉零件各表面的加工方法，如下表所示： 加工表面 尺寸及偏差/mm 尺寸精 度等级 表面粗糙度/um 加工方案 备注 拨叉脚 F 面 12-0.016-0.034 IT9 Ra6.3 粗铣 -半精铣 拨叉头孔 20+0.0520 IT9 Ra3.2 粗扩 -精扩 螺纹孔 M8 8h 0.8 铣 球形铣刀 拔叉头左端面 40 IT11 Ra12.5 粗铣 -半精铣 拔叉头右端面 40 IT11 Ra12.5 粗铣 拔叉脚内表面 R35 IT13 Ra12.5 粗铣 操纵槽内顶面 20 IT13 Ra12.5 粗铣 操 纵槽内侧面 20 IT12 Ra6.3 粗铣 操纵槽底面 2 IT13 Ra12.5 粗铣 操纵槽孔 10+0.036 IT9 Ra3.2 粗扩 -精扩 3.加工阶段的划分 该拔叉加工质量要求较高，可分为粗加工、半精加工和精加工。粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序准确定位，然后粗铣拨叉又端面、拔叉脚内圆、拔叉孔外园轮廓、操纵槽内侧面和 M8 螺纹孔，在精加工阶段，进行拨叉脚两端面得磨削工作。 1.工序集中与分散 采用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批量生产，用 X62 卧铣配以专用工、夹具，以提高生产率；而且应用工序集中原则使工件装夹次数减少，不但可以缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于各表面间的相对位置精度要求。 2.工序顺序的安排 （ 1）机械加工工序 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 -拔叉头左端面和叉轴孔nts 9 20+0.0520 mm；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 -叉轴孔 20+0.0520 mm 和拔叉头左端面，后加工次要表面 -操纵槽底面和内侧面；遵循“先面后孔”原则，先加 工拔叉头端面后加工叉轴孔 20+0.0520 mm；先铣操纵槽，再铣螺纹孔 M8。 拔叉机械工序安排表（初拟） 工序号 工序内容 简要说明 10 粗铣拔叉头两端面 “先基准后其他” 20 半精铣拔叉头左端面（主要表面） “先基准后其他”、 “先面后孔”、 “先主后次” 30 扩、铰叉轴孔 20+0.0520 mm（主要表面） “先面后孔”、 “先主后次” 40 粗铣拔叉脚两端面（主要表面） “先粗后精” 50 粗铣操纵槽顶面及槽（次要表面） “先面后孔”、 “先主后次” 60 铣叉爪口内表面（次要表面） “先主后次” 70 精铣拔叉脚两端面 “先粗后精” 80 攻 M8 螺纹孔 “先面后孔” 90 磨削拨叉脚两端面 “先粗后精” (2) 热处理工序 由于叉杆需要很到得强度，故需对其进行调制处理使其获得一定的强度、硬度，又具有良好的冲击韧度等综合力学性。调制硬度为 210 250HB，叉脚端面在精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中受冲击载荷的作用。 （ 3）辅助工序 粗加工拔叉脚两端面和热处理后，应安排校直工序；半精加工后安排去毛刺和中间检验程序；精加工后安排去毛刺 、清洗、涂防锈漆和终检工序。 5.确定工艺路线 拨叉机械加工工艺路线（修改后） 序号 工序内容 定位基准 简要说明 nts 10 铸造 时效 消除内应力 涂底漆 防止生锈 10 粗铣、半精铣 F 面 B 先加工基准面 20 粗铣 B 面 F 加工次要基准面 30 扩孔 20 叉轴孔 F 加工形状定位基准，方便“一面两孔”定位夹具设计 40 粗铣、半精铣 E 面 叉轴孔 20 孔中心线 方便“一面两孔”定位夹具设计 50 粗铣、精铣凸台上表面 B 加工次要基准面 60 粗铣 C 面 B 达到尺寸要求 70 粗铣、精铣凸台下表面 凸台上表面 符合尺寸要求 80 粗铣、半精铣工艺孔 20 叉轴孔 20 孔中心线 确保 10 定位孔正确 90 钻、绞 10 定位孔 工艺孔 20 底面 达到工 艺要求 100 钻攻 M8 螺纹孔 叉轴孔 20 与 R23 圆弧的中心线 螺纹孔放在最后加工 110 检验 120 入库 4.3加工设备及工艺设备的选用 拔叉生产为大批量生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选夹具均为专用夹具。各工序加工设备及工艺装备的选用如下表： 加工设备及工艺装备 工序号 工序内容 加工设备 工艺装备 10 粗铣 半精铣 F 面 卧式铣床 X62 高速钢套式面铣刀、游标卡尺 20 粗铣 B 面 卧式铣床 X62 高速钢套式面铣刀、游标卡尺 30 粗扩、精扩、倒角、铰 20 孔 立立式钻床 525 麻花钻、扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规 40 粗铣 半精铣 R23 圆弧 E 面 卧式铣床 X62 高速钢套式面铣刀、游标卡尺 50 粗铣 精铣凸台上表面 卧式铣床 X62 高速钢套式面铣刀、游标卡尺 60 粗铣 C 面 卧式铣床 X62 铣刀、游标卡尺 70 粗铣 精铣凸台下表面 卧式铣床 X62 面铣刀、键槽铣刀、卡规、深度游标卡尺 nts 11 80 粗铣 半精铣工艺孔 20 卧式铣床 X62 高速钢套式面铣刀、游标卡尺 90 钻、粗铰、 10 定位孔 立立式钻床 525 麻花钻，高速钢绞刀，专用夹具和 10 的标准芯棒 100 钻、攻 M8 螺纹孔 立立式钻床 525 麻花钻，丝锥，专用夹具、万能 量角器、 M8 螺钉。 110 去毛刺 钳工台 平锤 120 中检 塞规、百分表、卡尺等 130 热处理 -拨叉脚两端面局部淬火 淬火机 140 校正拨叉脚 钳工台 手锤 150 磨削拨叉脚两端面 平面磨床 M7120A 砂轮、游标卡尺 160 清洗、涂防锈漆 清洗机 170 终检 塞规、百分表、卡尺等 4.4加工余量、工序尺寸和公差的确定 1工序 10 粗铣拔叉头两端面和工序 20半精铣拔叉头左端面 工序 10 和工序 20 的 加工过程如图示。 工序 10：以右端面定位，粗铣左端面，保证工序尺寸 L1；以左端面定位，粗铣右端面，保证工序尺寸 L2； 工序 20：以右端面定位，半精铣左端面，保证工序尺寸 L3，达到零件图设计尺寸 L的要求， L=40. 如下图所示加工过程示意图分别以 Z2和 Z3为封闭环的尺寸链。 求解工序尺寸 L2：查表 2.64 平面精加工余量，得半精铣余量尺 Z3=1mm;nts 12 由图知， L3=L=40 mm; Z3 = L2 - L3 ，则 L2 = L3 + Z3 =40+1=41 mm。由于工序尺寸 L2 是在粗铣加工 中保证的，查表 2.25 平面加工方案的经济精度和表面粗糙度知，粗铣工序的经济加工精度可达到右端面的最终加工要求 IT12，因此确定该工序尺寸公差为 IT12，其公差值为 0.25mm，故 L2 =41 0.125 mm。 求解工序尺寸 L1 ：由于右端面的加工余量是经粗铣一次切除的，故 Z2 应等于右端面的毛坯余量，即 Z2 =4 mm。由图知， Z2 = L1 - L2 ，则 L1 = L2 + Z2=41+4=45mm;由表 2.25 平面加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定该粗铣工序的经济加工精度等级为 IT13，其公差值为 0.39mm，故 L1=45 0.195mm。 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 余量 Z3 的校核：在上图所示尺寸链中， Z3 是封闭环，由竖式法计算可得：Z3=1+0.125-0.125=0.875 1.125mm。 余量 Z3的校核计算表 环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差 L2（增环） L3（减环） 41 40 +0.125 -0.125 Z3 1 +0.125 -0.125 余量 Z2的校核：在上图尺寸链中， Z2是封闭环，由竖式法计算可得： Z2 =4+0.32-0.32 mm=3.68 4.32 mm。 余量 Z2的校核计算表 环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差 L1（增环） L2（减环） 45 41 +0.195 +0.125 -0.195 -0.125 Z2 4 +0.320 -0.320 余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。 将工序尺寸按“入体原则”表示 L3=40mm， L2=41.125-0.250mm， L1=45.195-0.39mm。 2工序 90 钻 粗铰 精铰 10mm 孔 由表 2.54 基孔制 7、 8、 9 级孔的加工余量可得，精铰余量 Z 精铰 =0.04mm;粗铰余量 Z 粗铰 =0.16mm;钻孔余量 Z 钻 =9.8mm;查表 2.24 孔加工方案的经济精度和表nts 13 面粗糙度，可依次确定各工序尺寸的加工精度等级，精铰： IT7；粗铰： IT8；钻孔： IT9.根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值，精铰：0.015mm；粗铰： 0.022mm;钻孔： 0.036mm。 综上所述，按入体原则确定工序各工步的工序尺寸及公差，精铰： 10+0.0150mm;粗铰： 9.96+0.0220mm;钻孔： 9.8+0.0360mm。 4.5切削用量的计算 1工序 10 粗铣拔叉头两端面 该工序分两个工步，工步 1是以右端面定位，粗铣左端面；工步 2 是以左端面定位，粗铣右端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，因此它们所选用的切削速度 VC和 f是一样的，只有被吃刀量不同。 （ 1）被吃刀量 工步 1 的被吃刀量 ap1取为 Z1， Z1等于左端面的毛坯总余量减去工步 2 的余量 Z3 即 Z1=4-1=3mm；而工步 2的被吃刀量 ap2取为 Z2，故 ap2 = Z2 =4mm. （ 2）进给量 X62w 万能卧铣功率为 7.5Kw,查表 5.6 高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选 取，该工序的每齿进给量 fz 取为0.12mm/z。 (3)铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、 dw=80mm,齿数 z=10.查表 5.8 高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 VC=40.5m/min,则 1000 1 0 0 0 4 0 . 5 1 6 1 . 1 4 / m i n80cs vnrd 由于本工序采用 X62w 万能卧铣，查表 3.10，取转速 nw=150r/min,故实际切削速度 8 0 1 5 0 3 7 . 7 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wc dnvr 当 nw=150r/min 时，工作台的每分进给 fm应为 0 . 1 2 1 0 1 5 0 1 8 0 / m i nm z wf f z n m m 也可根据表 3.11 查得机床进给量为 190r/min。 2工序 20 半精铣拔叉头左端面 （ 1）被吃刀量 nts 14 ap3 = Z3=1mm. （ 2）进给量 由本工 序表面粗糙度 Ra2.5um,查表 5.7 高速钢嵌套式面铣刀精铣平面进给量，每转进给量 fz为 0.04mm/z。 （ 3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、 dw=80mm、齿数 z=10、 fz=0.04mm/z，查表 5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 vc=48.4m/min,则 1 0 0 0 1 0 0 0 4 8 . 8 1 9 2 . 5 8 / m i n80s vnrd 由于本工序采用 X62w 万能卧铣，查表 3.10 去转速 nw=190r/min，故实际铣削速度为 8 0 1 9 0 4 7 . 7 5 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wdnvm 当 nw=190r/min 时，工作台的每分钟进给量 fm应为 0 . 0 4 1 0 1 9 0 7 6 / m i nm z wf f z n m m 3. 工序 30 扩孔 因为 QT45-5 的 硬度 HBS160 210， 查表 5.21，硬质合金扩孔的进给量，选取 f 为 0.50 /mmr ， 2 5 / m inc mV ，背吃刀量为 1.7 （单边）。则有： 1000 1 0 0 0 2 5 3 9 8 . 1 / m i n3 . 1 4 2 0c rDVn n由于本工序采用立式钻床 525，由表 3.18，实际转速选取 392 / minr ，则实际切削速度为： 3 9 2 3 . 1 4 2 0 2 4 . 6 2 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0CD mnV 4. 工序 40粗铣、半精铣 E 面 （ 1） 背吃刀量 工序 40 粗铣弧面时，粗铣走刀 1 次，背吃刀量为粗加工余量pa=3.5 . 工序 40 半精铣弧面时，半精铣走刀 1 次，背吃刀量为精加工余量pa=1.0 . （ 2） 进给量 查表 3.6， X62K 机床功率为 7.5kw，查表 5.6，按工件 夹具的中等刚度nts 15 选取粗铣每齿进给量zf为 0.2 /z，由表 5.8 查得，精铣的每齿进给量zf为0.12 /z。 （ 3） 切削速度 本工序采用高速钢立铣刀， D 为 16，齿数 Z=3，选取切削速度CV=40m/min;半精铣切削速度为CV=60m/min. 1000 1 0 0 0 4 07 9 6 / m i n3 . 1 4 1 61000 1 0 0 0 6 01 1 9 4 / m i n3 . 1 4 1 6ccrDrDVnVn 查表 3.7 得，选取 n粗为 750 / minr ，选取 n精为 950 / minr ，则实际切削速度为： 7 5 0 3 . 1 4 1 6 3 7 . 6 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 09 5 0 3 . 1 4 1 6 4 7 . 7 2 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0CCDmDmnVnV 粗粗精精5. 工序 50粗铣、精铣凸台上表面 （ 1） 背吃刀量 工序 50 粗铣凸台上表面，粗铣走刀一次，背吃刀量为粗加工余量，选取pa为 1.5 . 工序 50 精铣凸台上表面，粗铣走 刀一次，背吃刀量为粗加工余量，选取pa为 1.0 . （ 2） 进给量 查表 5.13，选取粗铣的每齿进给量zf为 0.14 /mm z ，精铣的每齿进给量zf为 0.12 /mm z . （ 3） 切削速度 本工序采用高速钢立铣刀， D 为 16，齿数 Z=3，选取切削速度CV=40m/min;半精铣切削速度为CV=60m/min. 1000 1 0 0 0 4 07 9 6 / m i n3 . 1 4 1 61000 1 0 0 0 5 09 5 5 . 2 2 / m i n3 . 1 4 1 6ccrDrDVnVn 查表 3.7 得，选取 n粗为 750 / minr ，选取 n精为 950 / minr ，则实际nts 16 切削速度为： 7 5 0 3 . 1 4 1 6 3 7 . 6 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 09 5 0 3 . 1 4 1 6 4 7 . 7 2 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0CCnD mDmVnV 6. 工序 60粗铣 C面 （ 1） 背吃刀量 工序 60 粗铣平面时，粗铣走刀 1 次，背吃刀量为粗加工余量pa=1。 (2) 进给量 查表 5.11，选取粗铣每齿进给量zf为 0.12 /z。 （ 3） 切削速度 本工序采用高速钢立铣刀， D为 16 ，齿数 Z=3，选取切削速度CV=40m/min。 1000 1 0 0 0 4 0 7 9 6 . 1 8 / m i n3 . 1 4 1 6c rDVn 查表 3.7 得 ，选取 n粗为 600 / minr ，则实际切削速度为： 6 0 0 3 . 1 4 1 6 3 0 . 1 4 4 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0CD mnV 粗粗7. 工序 70粗铣、精铣凸台下表面 （ 1） 背吃刀量 工序 70粗铣凸台上表面，粗铣走刀一次，背吃刀量为粗加工余量，选取pa为 1.5 . 工序 70精铣凸台上表面，粗铣走刀一次，背吃刀量为粗加工余量，选取pa为 1.0 . （ 2） 进给量 查表 5.11，选取粗铣的每齿进给量zf为 0.14 /mm z ，精铣的每齿进给量zf为 0.12 /mm z . （ 3） 切削速度 本工序采用高速钢立铣刀， D 为 16，齿数 Z=3，选取切削速度CV=40m/min;半精铣切削速度为CV=50m/min. nts 17 1000 1 0 0 0 4 07 9 6 / m i n3 . 1 4 1 61000 1 0 0 0 5 09 9 5 . 2 2 / m i n3 . 1 4 1 6ccrDrDVnVn nnnn查表 3.7 得，选取 n粗为 750 / minr ，选取 n精为 950 / minr ，则实际切削速度为： 7 5 0 3 . 1 4 1 6 3 7 . 6 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 09 5 0 3 . 1 4 1 6 4 7 . 7 2 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0CCDmDmnVnV 粗粗精精8. 工序 80粗铣、半精铣 20 工艺孔 （ 1） 背吃刀量 工序 80粗铣 20 工艺孔表面，粗铣走刀一次，背吃刀量为粗加工余量，选取pa为 1.5 . 工序 70精铣 20 工艺孔表面，粗铣走刀一次，背吃刀量为粗加工余量，选取pa为 0.5 . （ 2） 进给量 查表 5.11，选取粗铣的每齿进给量zf为 0.12 /mm z ，精铣的每齿进给量zf为 0.10 /mm z . （ 3） 切削速度 本工序采用高速钢立铣刀， D 为 20，齿数 Z=3，选取切削速度CV=40m/min;半精铣切削速度为CV=60m/min. 1000 1 0 0 0 4 06 3 6 . 9 4 / m i n3 . 1 4 2 01000 1 0 0 0 6 09 5 5 . 4 1 / m i n3 . 1 4 2 0ccrDrDVnVn nnnn查表 3.7 得，选取 n粗为 750r/ min ，选取 n精为 950r/ min ，则实际切削速度为： 7 5 0 3 . 1 4 2 0 4 7 . 1 / m i n1 0 0 0 1 0 0 09 5 0 3 . 1 4 2 0 5 9 . 6 6 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0CCDmDmnVnV nnnn9.工序 90 钻、粗铰、精铰 10mm 的孔 nts 18 （ 1）钻 9.8+0.0150 mm孔的工步 由工件材料为 45 钢、孔 9.8+0.0150 mm、高速钢钻头，查表 5.19 高速钢麻花钻 钻削碳钢的切削用量得，切削速度 vc=20m/min,进给量 f=0.8mm/r,取 ap =9.8mm。则 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 6 4 . 9 6 / m i n9 . 8s wvnrd 由于本工序采用 Z525 型立式钻床，由表 3.18 得，转速 nw=680r/min，故实际切削速度为 9 . 8 6 8 0 2 0 . 9 4 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwc dnvm （ 2）粗铰 9.96+0.022 0mm 孔工步 取背吃刀量 ap =0.008mm，由工件材料为 45钢、孔 9.96+0.022 0mm，查表 5.23高速钢铰刀铰削切削用量得，切削速度 vc=14m/min,进给量 f=0.8mm/r，则 1 0 0 0 1 0 0 0 1 4 4 4 7 . 4 / m i n9 . 9 6s wvnrd 由本工序采用 Z525 型立式钻床，查表 3.18 取转速 nw=392r/min，故实际切削速度为 9 . 9 6 3 9 2 1 2 . 2 7 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwc dnvm （ 3）精铰工步 由背吃刀量 ap =0.002mm、由工件材料为 45 钢，查表 5.23 高速钢铰刀铰削切削用量得，切削速度 vc=2 3m/min,取 vc=3m/min,进给量 f=0.3mm/r,则 1 0 0 0 1 0 0 0 3 9 5 . 5 / m i n10s wvnrd 由本工序采用 Z525 型立式钻床，查表 3.18 取转速 nw=97r/min，故实际切削速度为 1 0 9 7 3 . 0 5 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwc dnvm 100. 工序 100钻、攻 M8 螺纹孔 （ 1）钻 M8通孔工序 取钻 M8 通孔的切削速度 vc=20 /minm ，进给量 f 为 0.2 /mmr ，背吃刀量pa为 3.5 .则 1000 1 0 0 0 2 0 9 0 9 / m i n3 . 1 4 8cnrdV 由于本工序采用 Z525 型钻床，由表 3.18，选取实际转速为 960 /minr ，nts 19 则实际切削速度为： 9 6 0 3 . 1 4 8 2 4 . 1 2 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0cd rnV 4.6时间定额的计算 1.基 本时间 jt 的计算 （ 1）工序 10 粗铣拔叉头两端面 由于该工序包括两个工步，即两个工件同时加工，由面铣刀对称铣平面、主偏角 kr=90，查表 5.41 铣削基本时间计算， 221 5.0 eaddl+（ 1 3）mm. 2l(1 3)mm。确定1l6mm, 2l1mm,l mm7236;该工序的基本时间为 12 7 2 6 1 0 . 4 2 m i n 2 5190zjMl l ltsf （ 2）工序 20 半精铣拔叉头左端面 该工序的基本时间为 12 3 6 6 1 0 . 5 7 m i n 3 565zjMl l ltsf (3).计算工序 30的时间定额 （ 1） 基本时间jt由于主 偏角rk=90 时，有 121jl l llfnt fn11 c o t (1 2 ) 0 2 22 rDl m m m md k Q 2 ( 2 4 )24l m ml m mQ 11 2 4 0 2 4 0 . 1 3 0 m i n0 . 9 3 9 2j nl l l lfnt f （ 2）辅助时间ft由于 ( 0 . 1 5 0 . 2 )fjtt，取系数为 0.2，则： nts 20 ( 0 . 1 5 0 . 2 ) 0 . 2 0 . 1 3 0 0 . 0 2 6 m i nfjtt （ 3） 其他时间bxtt其他时间包括布置工作时间bt与休息和生理需要时间xt，分别按作业时间的 003 计算，则： 0 0 0 00 0 0 0( 3 3 ) ( ) ( 3 3 ) ( 0 . 1 3 0 0 . 0 2 6 ) 0 . 0 0 9 m i nb x j ft t t t （ 4） 单件时间djt0 . 1 3 0 0 . 0 2 6 0 . 0 0 9 0 . 1 6 5 m i nd j j f b xt t t t t (4).计算工序 40 的时间定额 （ 1） 基本时间jt1 2 1 2jmzl l l l l lfnt f Q2 2 2 21 0 . 5 ( ) ( 1 3 ) 0 . 5 ( 1 6 ) 3 41 1 6 6ed m m m ml d a Q 1 12 2 4 81l m ml 2 ( 2 4 )23l m ml m mQ 1 2 1 2 7 6 . 5 8 3 0 . 5 8 3 m i n0 . 2 7 5 0jmzl l l l l lfnt f n121 2 7 6 . 5 8 3 0 . 7 6 8 m i n0 . 1 2 9 5 0jmzl l ll l lfnt f n0 . 5 8 3 0 . 7 6 8 1 . 3 5 1 m i nj j jt t t nn （ 2）辅助时间ft由于 ( 0 . 1 5 0 . 2 )fjtt，取系数为 0.2，则： ( 0 . 1 5 0 . 2 ) 0 . 2 1 . 3 5 1 0 . 2 7 0 m i nfjtt （ 3） 其他时间bxtt其他时间包括布置工作时间bt与休息和生理需要时间xt，分别按作业nts 21 时间的 003计算，则： 0 0 0 00 0 0 0( 3 3 ) ( ) ( 3 3 ) ( 1 . 3 5 1 0 . 2 7 0 ) 0 . 0 9 7 m i nb x j ft t t t （ 4） 单件时间djt1 . 3 5 1 0 . 2 7 0 0 . 0 9 7 1 . 7 1 8 m i nd j j f b xt t t t t (5).计算工序 50 的时间定额 （ 1） 基本时间jt1 2 1 2jmzl l l l l lfnt f Q2 2 2 20 . 5 ( ) ( 1 3 ) 0 . 5 ( 1 6 ) 3 5 . 71 1 6 12ed m m m ml d a Q2 ( 2 4 )23l m ml m mQ 1 2 1 2 7 6 . 5 5 . 7 3 0 . 9 4 6 m i n0 . 1 2 7 5 0jmzl l l l l lfnt f n1 2 1 2 7 6 . 5 5 . 7 3 0 . 8 9 6 m i n0 . 1 0 9 5 0jmzl l l l l lfnt f n0 . 9 4 6 0 . 8 9 6 1 . 8 4 2 m i nj j jt t t 粗 精 （ 2）辅助时间ft由于 ( 0 . 1 5 0 . 2 )fjtt，取系数为 0.2，则： ( 0 . 1 5 0 . 2 ) 0 . 2 1 . 8 4 2 0 . 3 6 8 m i nfjtt （ 3）其他时间bxtt其他时间包括布置工作时间bt与休息和生理需要时间xt，分别按作业时间的 003 计算，则： 0 0 0 00 0 0 0( 3 3 ) ( ) ( 3 3 ) ( 1 . 8 4 2 0 . 3 6 8 ) 0 . 1 3 3 m i nb x j ft t t t （ 4） 单件时间djtnts 22 1 . 8 4 2 0 . 3 6 8 0 . 1 3 3 2 . 3 4 3 m i nd j j f b xt t t t t (6).计算工序 60 的时间定额 （ 1） 基本时间jt1 2 1 2jmzl l l l l lfnt f Q2 2 2 20 . 5 ( ) ( 1 3 ) 0 . 5 ( 1 6 ) 3 4 . 0 7 11 1 6 8ed m m m ml d a Q2 ( 2 4 )23l m ml m mQ 6 5 9 0( 5 8 . 2 1 8 ) 3 0 ( 5 8 . 2 3 0 3 0 c o s 6 5 ) 1 8 1 7 5 . 6 61 8 0 1 8 0l m m 1 2 1 2 1 7 5 . 6 6 4 . 0 7 1 3 2 . 1 7 5 m i n0 . 1 4 6 0 0j mzl l l l l lfnt f 粗 1由于走刀 2 次，则： 2 2 2 . 1 7 5 4 . 3 5 0 m i njjtt 粗 1 （ 2）辅助时间ft由于 ( 0 . 1 5 0 . 2 )fjtt，取系数为 0.2，则： ( 0 . 1 5 0 . 2 ) 0 . 2 4 . 3 5 0 0 . 8 7 0 m i nfjtt （ 3） 其他时间bxtt其他时间包括布置工作时间bt与休息和生理需要时间xt，分别按作业时间的 003 计算，则： 0 0 0 00 0 0 0( 3 3 ) ( ) ( 3 3 ) ( 4 . 3 5 0 0 . 8 7 0 ) 0 . 3 1 3 m i nb x j ft t t t （ 4） 单件时间djt4 . 3 5 0 0 . 8 7 0 0 . 3 1 3 5 . 5 3 3 m i nd j j f b xt t t t t （ 9）工序 90 钻、粗铰、精铰 10 孔 nts 23 1.钻孔工步 。 由表 5.39，工步 1 9 . 8c o t 1 2 c o t 4 5 1 2 5 . 922Dl k m m m m m m :，2 0 , 3 4l m m l m m 该工序基本时间为 12 3 4 5 . 9 0 . 2 9 m i n 1 80 . 2 6 8 0j l l ltsfn 2.粗铰工步 。 由 4 5 , / 2 9 . 9 6 9 . 8 / 2 0 . 0 8 ,pk a D d m m 查表 5.40 铰孔切入切出行程， 1 0 . 1 , 2 0 ,l m m l m m则该工序的基本时间为 12 3 4 0 . 1 1 5 0 . 1 6 m i n 1 00 . 8 3 9 2j l l ltsfn 3.粗铰工步。 由 1 5 , / 2 1 0 9 . 9 6 / 2 0 . 0 2 ,rpk a D d m m 查表 5.40 铰孔切入切出行程， 120 . 1 , 1 5 , 3 4l m m l m m l m m 则该工序的基本时间为 12 3 4 0 . 1 9 1 3 1 . 6 m i n 9 80 . 3 9 7j l l ltsfn 2.辅助时间 ft 的计算 辅助时间 ft 与与基本时间 jt 之间关系为 则各工序的辅助时间为： 工序 10 的辅助时间： 0 . 1 5 2 5 3 . 7 5fts 工序 20 的辅助时间： 0 . 1 5 3 5 5 . 2 5f 工序 90 的辅助时间： 0 . 1 5 1 8 2 . 7fts 粗铰工步的辅助时间： 0 . 1 5 1 0 1 . 5fts 精铰工步的辅助时间： 0 . 1 5 9 8 1 4 . 7f 3.其他时间的计算 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点时间、休息与生理时间和准备与终结时间。由于拔叉的生产类型为大批量生产，分摊到每个工件上的准备时间与终结时间甚微，可忽略不计；布nts 24 置工作地的时间 bt 是作业时间的 2%7%，休息生理需要时间 xt 是作业时间的2%4%，则各工序的其他时间 bxtt 可按关系式 3 % 3 % b xtt 计算，则它们分别为： 工序 10 的其他时间： 6 % 2 5 3 . 7 5 1 . 7 2 5bzt t s s s 工序 20 的其他时间： 6 % 3 5 5 . 2 5 2 . 4 1 5bzt t s 工序 90 的其他时间： 6 % 1 8 2 . 7 1 . 2 4 2bzt t s 粗铰工步的其他时间： 6 % 1 0 1 . 5 0 . 6 9bzt t s 精铰工步的其他时间： 6 % 9 8 1 4 . 7 6 . 6 7 2bzt t s 4.单件时间 djt 的计算 各工序的单件时间分别为： 工序 10 的单件时间： 2 5 3 . 7 5 1 . 7 2 5 3 0 . 4 7 5djts 工序 20 的单件时间： 3 5 5 . 2 5 2 . 4 1 5 4 2 . 6 6 5dj 因此，工序 90 的单件时间 djt 为三个工步单件时间的和，其中 钻孔工步： 1 1 8 2 . 7 1 . 2 4 2 2 1 . 9 4djts 粗铰工步： 2 1 0 1 . 5 0 . 6 9 1 2 . 1 9dj 精铰工步： 3 9 8 1 4 . 7 6 . 2 7 1 1 8 . 9 7djts 因此，工序 90 的单件时间 1 2 3 2 1 . 9 4 1 2 . 1 9 1 1 8 . 9 7 1 5 3 . 1d j d j d j d jt t t t s nts 25 拔叉零件机械加工工艺过程卡片 机械加工过程卡片
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