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K021-气门摇臂轴支座 加工工艺和钻φ16孔夹具设计 K021 气门 摇臂 支座 加工 工艺 16 夹具 设计

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内容简介：

r/minm/minmm/rmm钻15通孔扩15通孔至15.85 精铰15.85至16专用钻夹具专用钻夹具专用钻夹具长 春 大 学课 程 设 计 任 务 书题 目 名 称 气门摇臂轴支座机械制造工艺规程和夹具设计 院 （系） 机械与车辆工程学院 课 程 名 称 机械制造技术基础 班 级 工程0117406班 学 生 姓 名 李胜男 指 导 教 师 丁原 起 止 日 期 2020.06.012020.06.19 课程 设 计 任 务 书题 目 名 称（包 括 主 要技 术 参 数）及 要 求题目名称：气门摇臂轴支座主要参数及要求：生产效率：5000件/年，数量：1件/台废品率：3% ， 备品率：2%设 计 内 容 及 工 作 量1. 绘制零件图一张（教师指定）；2. 绘制零件工序毛坯图一张；3. 编制零件加工工艺过程综合卡一份及某工序卡一张；4. 绘制夹具装配图一张；5. 绘制夹具零件图一张；6. 计算说明书一份。主 要 参 考 资 料1吕明.机械制造技术基础M.3 版.武汉：武汉理工大学出版社，2015. 2王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，2000。3艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M.北京：机械工业出版社，1994. 5李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994. 6李洪，机械加工工艺手册M，北京：机械工业出版社，1990。进 度 计 划 表阶段日期计 划 完 成 工 作 量指导教师检查意见备注6.16.2绘制零件图一张；绘制零件毛坯图一张；6.36.8编制零件加工工艺过程综合卡一份及某工序卡一张；6.96.15绘制夹具装配图一张；6.166.17绘制夹具零件图一张；6.18整理说明书、准备答辩6.19答辩设计总结：在本次课程设计中，我们从最初的零件的结构特点及加工内容初步拟定定位方案，夹紧方案，绘制草图，修改方案，最终确定方案。利用AUTOCAD、WORD等软件进行课程设计。在这期间，不仅使我的已经遗忘各种技能进行以此综合的训练，而且还使我从中知道了团队合作的重要性，使我对团队协作的能力有了很大的提高。可以使我在以后的工作中更好的与这期间巩固复习了以前学习过的内容并进行了综合运用，提高了我们综合运用所学知识以及理论结合实际的能力。此次的学习不仅使我对课本内容有了更深入的认识，培养了我分析问题的能力。对灵活运用工具手册解决问题的能力有了明显地提高。我基本掌握了专用夹具设计的方法和步骤。虽然本次设计我努力的去做，但还有一些做得不好的地方。本次设计最大的障碍是，在进行工序设计时对各种部件的选用不是很好，我以后一定在这方面多加一些努力。考 核 成 绩 及 评 语 指导教师签字 年 月 日教 研 室 意 见 教研室主任签字 年 月 日长春大学课程设计答辩提问记录 答辩时间：2020 年 6 月 22 日学 院机械与车辆工程学院专 业工业工程姓 名李胜男学 号011740606课程设计题目气门摇臂轴支座机械制造工艺规程和夹具设计序 号提问人提问的主要内容学生回答问题记录1.2.丁原该夹具夹紧原理是什么？精基准是如何选择的？通过22孔的下端面为定位基准，在螺栓、平面实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用压紧块夹紧工件。根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔18、孔16以及孔11均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔18和孔16设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的11孔和加工后的36mm下底面作为精基准。 评定分数： 答辩教师签字： 装订线长 春 大 学 课程设计纸长 春 大 学课 程 设 计 说 明 书设 计 题 目 气门摇臂轴支座零件加工工艺规程和夹具设计机械与车辆工程学院 17406 班学 生 姓 名 李胜男 指 导 教 师 丁 原 2020年 6 月18日前 言机械制造技术基础课程设计是大多数工科学生在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课后，进行了生产实习的的一个重要教学环节。通过机械制造技术基础课程设计使我们能综合运用机械制造技术中的基本理论，让我们对所学的专业课得以加强和巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；这是一次理论联系实际的训练，能够让我们学习独立地分析和解决工艺问题的能力，初步掌握设计一个中等复杂零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，在完成夹具结构设计的同时，完成夹具结构设计能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为未来毕业设计打下良好的基础。摘要 机械制造技术基础课程设计是大多数工科学生在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课后，进行了生产实习的的一个重要教学环节。通过机械制造技术基础课程设计使我们能综合运用机械制造技术中的基本理论，让我们对所学的专业课得以加强和巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；这是一次理论联系实际的训练，能够让我们学习独立地分析和解决工艺问题的能力，初步掌握设计一个中等复杂零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，在完成夹具结构设计的同时，完成夹具结构设计能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为未来毕业设计打下良好的基础。 本次课程设计是对气门摇臂支座的工艺规程和夹具设计，对过对零件的工艺分析，确定毛坯的种类和制造方法，来拟定工艺路线，确定加工余量和工序尺寸，确定切削用量以及时间定额。然后通过确定定位元件、夹紧方案、对刀装置来设计夹具。. 关键词：机械制造工艺规程 夹具设计 目 录前言-1摘要-2第1章 机械加工工艺规程的制定-41.1 零件的工艺分析-41.1.1零件的用途-41.1.2零件的技术要求-41.1.3零件的工艺分析-51.1.4确定零件的生产类型-61.2 确定毛坯的种类和制造方法-71.2.1选择毛坯-71.2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工总余量-71.2.3设计毛坯图-81.3 拟定工艺路线-91.3.1定位基准的选择-91.3.2各表面加工方案的确定-101.3.3加工阶段的划分-101.3.4工序的集中与分散-101.3.5工序顺序的安排-101.3.6确定工艺路线-111.3.7机床设备及工艺装备的选用-121.4 确定加工余量和工序尺寸-141.5 确定切削用量以及时间定额-15第2章 机床夹具设计-242.1确定定位元件-242.2确定夹紧方案-242.3确定导向装置-252.4夹具设计及操作说明-25设计总结-27参考文献-28第1章 机械加工工艺规程的制定1.1 零件的工艺分析1.1.1零件的用途本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。1.1.2零件的技术要求保证零件的各项技术要求，是制定工艺规程的主要目的。对零件的技术要求进行分析，应包括如下内容：1 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。2 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法以及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求进行归纳整理。22外圆的上端面以及与此孔相通的11通孔，粗糙度均为12.5；36mm下端面，根据零件的总体加工特性,36mm为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；37mm的上下端面，粗糙度为12.5；前后端面倒C1的角，粗糙度为12.5；以及18的通孔，在这里由于18通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且该孔的轴线与36mm下端面的平行度为0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。16mm的上下端面，粗糙度为12.5；前后端面倒C1的角，粗糙度为12.5；以及16的通孔，16的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道，16的孔要求的表面粗糙度和位置精度和18的通孔一样都是比较高的，16的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm的地面的平行度为0.05。将该气门摇臂轴支座的全部技术要求列于下表中：表1 气门摇臂轴零件图技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度表面粗糙度/m形位公差/mm18通孔180+0.027IT8Ra1.616通孔160+0.11IT6Rs1.628前端面370.1IT12Ra3.228后端面370.1IT12Ra3.226上端面IT12Ra12.526下端面IT12Ra12.522上端面IT12Ra12.536mm下端面IT12Ra12.511通孔11IT12Ra12.53偏10内孔3IT12Ra12.51.1.3零件的工艺分析通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样上的各视图表达清楚，符合机械制图标准；尺寸公差、形位公差和表面粗糙度标注正确、统一、完整。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：通过上面零件的分析可知，36mm下端面和22上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。1.1.4确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。零件的生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件生产纲领确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N为N=Qm（1+a%）(1+b%)式中 N-零件的生产纲领（件/年） Q-产品的年产量(台、辆/年) m-每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆） a%-备品率，一般取2%-4% b%-废品率，一般取0.3%-0.7%根据上式可计算求得零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。 根据本零件的设计要求，Q=5000件/年，m=1件/台，取备品率为2%和废品率为3%，将数据代入生产纲领计算公式得出N=5253件/年，零件质量为0.27kg，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表1-4，表1-5可知该零件为轻型零件，本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。1.2 确定毛坯的种类和制造方法1.2.1选择毛坯机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。1 材料的工艺性能材料的工艺性能在很大程度上决定了毛坯的种类和制造方法。例如：低碳钢的铸造性能差，但其可锻性、可焊性均好，因此，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件、挤压件及组合毛坯等2 毛坯的尺寸、形状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的阶梯轴宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不宜采用模锻或压铸、特种铸造等方法，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。3 零件的生产纲领毛坯的制造方法要与零件的生产纲领相适应，以求获得最佳的经济效益。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。1.2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工总余量根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长83mm，宽37mm，高62mm。查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-1 按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT12，取铸件公差等级为CT10。再根据毛坯铸件基本尺寸查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-3 ，按前面已经确定的铸件公差等级CT10查得相应的铸件尺寸公差。查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-5 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为E-G,将要求的机械加工余量等级确定为G，再根据铸件的最大轮廓尺寸查得求的铸件机械加工余量。由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面Ra1.6m，Ra1.6m的加工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了18和16的Ra=1.6m外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面Ra1.6m，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大。1.2.3设计毛坯图1确定铸造斜度 根据机械制造工艺手册表A-22本零件毛坯砂型铸造斜度为530或3。2确定分型面 由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。3毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理。1.3 拟定工艺路线1.3.1定位基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1.精基准的选择1基准重合原则 应尽量选择加工表面的设计基准为精基准，这样可避免基准不重合引起的误差。2基准统一原则 若工件以某一组表面作为精基准定位，可以比较方便的加工大多数其他表面，则应尽早的把这一组基准表面加工出来，并达到一定精度，在后续工作均以其作为精基准加工其他表面，这称之为基准统一原则。采用基准统一原则可以避免基准转换所产生的误差；可以减少夹具数量和简化夹具设计；可以减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺过程，提高生产率。 3互为基准原则 对于某些位置精度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的方法来保证其位置精度。4自为基准原则 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，在加工时就应该尽量选择加工表面本身作为精基准，这就是自为基准院长。该加工表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔18、孔16以及孔11均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔18和孔16设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的11孔和加工后的36mm下底面作为精基准。 2.粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工作提供精基准。在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选37mm上下端面及未加工的36mm下端面为粗基准。1.3.2各表面加工方案的确定根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：加工表面经济精度表面粗糙度/m加工方案18通孔IT8Ra1.6钻-扩-铰16通孔IT8Rs1.6钻-扩-铰37mm两端面IT11Ra3.2粗铣-半精铣16mm两端面IT12Ra12.5粗铣22上端面IT12Ra12.5粗铣36mm下端面IT11Ra12.5粗铣-半精铣11通孔IT12Ra12.5钻3偏10内孔IT12Ra12.5钻表2 各加工表面的加工方法1.3.3加工阶段的划分本零件气门摇臂轴支座加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗加工，半精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准备好，也就是先将36mm下端面和11通孔加工出来，使后续的工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣粗基准22上端面、28外圆前后端面、26外圆前后端面，在半精加工阶段，完成对28外圆前后端面的半精铣，钻扩铰出180+0.027通孔和160+0.11通孔，并钻出3偏10内孔。1.3.4工序的集中与分散本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。本零件气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。1.3.5工序顺序的安排1.机械加工顺序 （1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工36mm下端面以及11通孔。 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面28和26外圆前后端面，160+0.11通孔，180+0.027通孔，后加工次要表面3偏10内孔。 （4）遵循“先面后孔”原则，先加工36mm下端面，22上端面，后加工11通孔；先加工37mm和16mm上下端面，后加工160+0.11通孔，180+0.027通孔。2热处理工序机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS187-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。3.辅助工序毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。1.3.6确定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。1方案一：工序I：铸造； 工序II：清砂，检验；工序III：时效处理；工序IV：粗铣22上端面； 粗铣-半精铣36mm下底面；工序V： 钻11通孔；工序VI: 粗铣-半精铣37mm上下端面；工序VII：粗铣16mm上下端面；工序VIII：钻扩铰180+0.027通孔，并倒角；工序IX：钻扩铰160+0.11通孔，并倒角；工序X：钻3偏10内孔；工序XI：钳工去毛刺，清洗；工序XII：终检。 2方案二工序I：铸造； 工序II：清砂，检验；工序III：时效处理HBS187-220工序IV：粗铣-半精铣37mm两端面工序V：钻扩铰180+0.027通孔，并倒角；工序VI: 粗铣22上端面A； 粗铣-半精铣36mm下底面； 工序VII：钻11通孔； 工序VIII：粗铣16mm两侧面工序IX：钻扩铰160+0.11通孔，并倒角；工序X： 钻3偏10内孔；工序XI： 钳工去毛刺，清洗；工序XII： 终检。工艺方案一和方案二的区别在于方案一工序比较集中，方案二工序比较分散，工序集中比较利于中小批量生产，工序集中适合大批量工业化生产，在本设计中，选用工序集中，并配以较多的专用夹具，比较合适，因此，工设计选用方案一。1.3.7机床设备及工艺装备的选用机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。1.机床的选择1机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 2机床的精度应与工序要求的精度相适应； 3机床的功率应与工序要求的功率相适应； 4机床的生产率应与工件的生产类型相适应； 5还应与现有的设备条件相适应。2.夹具的选择本零件的生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用的夹具应为专用夹具。3.刀具的选择刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用符合刀具和其他专用刀具。4.量具的选择量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。最终所选择的加工工艺装备如下表所示：表3 气门摇臂轴支座加工工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具I铸造游标卡尺II清砂，检验游标卡尺III时效处理游标卡尺IV粗铣22上端面A； 卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺V粗铣-半精铣36mm下底面卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺VI钻11通孔立式钻床Z525直柄麻花钻卡尺、塞规VII粗铣-半精铣37mm两端面卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺VIII粗铣16mm两侧面卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺IX钻扩铰180+0.027通孔并倒角立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻、铰刀内径千分尺塞规X钻扩铰160+0.11通孔 并倒角立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻、铰刀内径千分尺塞规XI钻3偏10内孔立式钻床Z525直柄麻花钻塞规XII钳工去毛刺、清洗游标卡尺XIII终检内径千分尺、游标卡尺、塞规1.4 确定加工余量和工序尺寸查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-21，表2-25，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表：表4 机械加工工序间加工余量及工序尺寸表工序号工步号工序名称加工余量工序尺寸IV1粗铣22上端面2431.3V1粗铣36mm下端面12半精铣36mm下端面1VI1钻11通孔1111VII1粗铣37mm上端面1411.32粗铣37mm下端面13半精铣37mm上端面14半精铣37mm下端面1VIII1粗铣16mm上侧面1181.12粗铣16mm下端面1IX1钻17的通孔17170+0.0332扩孔至17.850.8517.850+0.0333铰至180.15180+0.027X1钻15的通孔15150+0.0272扩孔至15.850.8515.850+0.0273铰至160.15160+0.11XI1钻3偏10内孔331.5 确定切削用量以及时间定额1.工序4粗铣22上表面（1）切削深度ap=2mm。（2）进给量的确定此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查表表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，查表选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查表得n=255r/min，然后计算实际（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下：z铣刀齿数铣刀每齿的进给量，mm/z工作台的水平进给量，mm/min工作台的进给量，mm/min，铣削宽度，mm铣削深度，mmd铣刀直径，mm查得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=。根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=22mm9查得=7，=3.6s。（5）（5）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.153.6=0.54s2. 粗铣-半精铣39mm下表面1粗铣36mm下底面（1）切削深度 ap=1mm。（2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查表得n=255r/min，然后计算实际（1） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm查表得=7，（5）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.154.8=0.72s2半精铣36mm下底面（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG8硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的确定 查得=124m/min，计算主轴转速，查机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度（4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=490r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm查得=7，=4.8s（5）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.154.8=0.72s3.工序6钻11孔（1）切削深度 。（2）进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：，查表得，取，取，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。（3）基本时间的确定 查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，所以=20.4s（4）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.1520.4 =3.06s4.工序7粗铣-半精铣37mm两端面1粗铣37mm上下面（1）背吃刀量 ap=1mm（2）进给量 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查表得fz=0.14-0.24mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.2010=2mm/z。（3）切削速度 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，查表选择切削速度v=65m/min。计算主轴转速n=6510003.1480=258r/min，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-19得n=255r/min，然后计算实际v=2553.14801000=64m/min。（4）基本时间tm的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程表5-47得此工序机动时间计算公式：Tj=l1+l2+l3fMz,根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，由于该工序包含两个工步，即两个工件同时加工，故式中l=282=56mm,取l2为1mm，则l1=0.5(d-d2-ae2)+(13)=0.5(80-802-282)+13=5.5mm工作台进给量fMz=fn=fzzn=0.210255=510mm/min根据机床说明书取fM=480mm/min；Tj=l1+l2+l3fMz=1+5.5+56480=0.13min=7.8s（5）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.157.8=1.17s2半精铣37mm上下面（1）背吃刀量 ap=1mm（2）进给量 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查表得fz=0.14-0.24mm/z 取fz=0.20mm/r f=0.2010=2mm/z。（3）切削速度 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，查表选择切削速度v=65m/min。计算主轴转速n=6510003.1480=258r/min，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-19得n=255r/min，然后计算实际v=2553.14801000=64m/min。（4）基本时间tm的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程表5-47得此工序机动时间计算公式：Tj=l1+l2+l3fMz,根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，由于该工序包含两个工步，即两个工件同时加工，故式中l=282=56mm,取l2为1mm，则l1=0.5(d-d2-ae2)+(13)=0.5(80-802-282)+13=5.5mm工作台进给量fMz=fn=fzzn=0.210255=510mm/min根据机床说明书取fM=480mm/min；Tj=l1+l2+l3fMz=1+5.5+56480=0.13min=7.8s（5）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.157.8=1.17s5.工序8粗铣16mm上下面（1） 切削深度 （2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=取=480mm/min；切削加工面L=26mm查得=7，=4.2s（5） 辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.154.2=0.63s6.工序9钻18孔1钻孔至17（1） 切削深度（2） 确定进给量：查表知，当钢的，时，。 由于本零件在加工17孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取（3）进给量和切削速度的确定：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为（4）基本时间的确定：，则机动工时为=67.2s（5）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.151.12min=10.08s2扩孔（1）进给量和切削速度的确定：利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为（2）基本时间的确定：，则机动工时为=168.6s（3）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.152.81min=25.29s3铰孔（1）主轴转速：根据参考文献表2-25，得（2）切削速度的确定：按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。（3）切削工时：，则机动工时为=96.96s（4）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.151.616=14.54s7.工序10钻16孔1钻的通孔（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查得，取，查得，根据以上数据计算主轴转速，查取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，所以Tj=l+l1+l2fn=2313600.160=10.2s（4） 辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.1510.2=1.53s2 扩孔至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选，查得，取，确定，根据以上数据计算主轴转速，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 查得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，Tj=l+l1+l2fn=2310000.160=13.8s（4） 辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.1513.8=2.07s3精铰至16H8（1） 切削深度。（2）进给量和切削速度的确定 确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查得，取，因为此工步为精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（3） 基本时间的确定 查得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度， Tj=l+l1+l2fn=131250.160=62.4s.（4） 辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.1562.4=9.36s8.工序11钻3偏10孔（1）切削深度ap=3mm（2）进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d=3mm,l=61mm,l1=33mm，查表得，f=0.04-0.08mm/r，取f=0.05mm/r，查得v=40-60m/min,取v=40m/min，根据以上数据计算主轴转速n=4010003.143=4262r/min，查Z525立式钻床主轴转速表，取n=1360r/min，再计算实际切削速度v=13603.1431000=12.8m/min。（3）基本时间的确定 查表得钻削机动时间计算公式，Tj=l+l1+l2fn，l1=D2cotK+(12)，l2=（14），钻孔深度l=39mm，l1=3，l2=4，则：Tj=l+l1+l2fn=4613600.1=0.33min=19.8s （4）辅助时间tf tf=tj（0.150.2）则tf=0.15tj=0.1519.8=2.97s8.所有工序的单件时间定额tdj的计算(1)工序4的单件计算时间：tdj=3.6+0.54=4.14s。(2)工序5的单件计算时间：tdj=4.8+0.72+4.8+0.72=11.04s。(2)工序6的单件计算时间：tdj=20.4+3.06=23.46s。(3)工序7的单件计算时间：tdj=7.8+1.17+7.8+1.17=17.94s。(4)工序8的单件计算时间：tdj=4.2+0.63+4.2+0.63=9.66s。(5)工序9的单件计算时间：tdj=20.4+3.06=23.46s。(6)工序10的单件计算时间：tdj=10.2+1.58+13.8+2.07+62.4+9.36=99.41s。(7)工序11的单件计算时间：tdj=19.8+2.97=22.77s。第2章 机床夹具设计