1、 机械制造工艺学课程设计1目 录序言 2一、零件的分析 3（一）零件的作用 3（二）零件的分析 3二、工艺规程设计 4（一）确定毛坯的制造形式 4（二）基面的选择 4（三）制定工艺路线 5（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8（五）确定切削用量及基本时 11三、夹具设计 25（一）问题的提出 25（二）夹具设计 25四、参考文献 26机械制造工艺学课程设计2序言机械制造工艺学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，它在我们大学生活中占有重要的地位。
2、就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。由于能所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。全套 CAD 图纸，联系 153893706一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是 CA1340 自动车床上的杠杆（见附图） ，它位于自动车床的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。（二）零件的工艺分析杠杆共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下：1、以 6H7mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个 6H7mm 的孔，粗糙度为 Ra1.6；尺寸为
3、 20mm且与两个孔 6H7mm 相垂直的四个平面，粗糙度为 Ra6.3。其中，主要加工表面为两个 6H7mm 的孔。2、以 20H7mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个 20H7mm 的孔及其倒角，粗糙度为 Ra1.6；两个与 20H7mm 孔垂直的平面，粗糙度为 Ra3.2；一个中心轴线与 20H7mm孔中心轴线平行且相距 8mm 的圆弧油槽；还有一个与 20H7mm 孔垂直的油孔4mm，并锪沉头孔。其中，20H7mm 孔及两端面为主要加工面。3、以 8H7mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个 8H7mm 的孔，Ra1.6；一个槽和一个 M4mm 的螺纹孔。其中，主
4、要加工表面为 8H7mm 孔。这三组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：机械制造工艺学课程设计3（1）6H7mm 孔与 20H7mm 孔具有平行度，公差为 0.06mm。（2）8H7mm 孔与 6H7mm 孔具有平行度，公差为 0.08mm。由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工一面一孔，以它们为精准加工其它表面，并且可以保证加工面之间的位置精度要求。另外，该零件结构简单，工艺性好。二 、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为球墨铸铁 QT45-5。考虑到零件结构简单，工艺性好，在工作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选用铸件。由于零件年产量为 4000
5、件，以达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，重量在12kg 以下，故可采用机械造型中的金属模铸造。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。（二）基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。按照有关粗基准原则，应以 32mm 外圆柱面为粗基准面（两个短 V 形块定位） ，限制 4 个自由度，用不加工面（挡销定位，见夹具装配图）限制一个移动的自由度，再用 8H7mm 孔的外圆面（支撑钉定位）限定一个转动的自由度，
6、达到完全定位。（2）精基准的选择。精基准选择的原则有：基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则和自为基准原则。在选择时，主要应考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应该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大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工作集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一工序 1 粗铣、半精铣、精铣 20H7mm 孔端面 A。工序 2 粗铣、半精铣 6H7
7、mm 孔的四个端面及 20H7mm 孔端面 B，精铣端面 B。工序 3 钻 4 油孔、锪 8mm 沉头孔。工序 4 同时钻 6mm，8mm 孔和 R3mm 圆弧油槽。工序 5 粗铰 6mm，8mm，20mm 三孔。工序 6 锪 20H7mm 孔两端倒角。机械制造工艺学课程设计4工序 7 粗铣、精铣槽。工序 8 钻 M4 螺纹底孔。工序 9 攻 M4 螺纹孔。工序 10 精铰 6H7mm，8H7mm，20H7mm 三孔。工序 11 终检。2、工艺方案二工序 1 粗铣、半精铣、精铣 20H7mm 孔端面 A。工序 2 粗铣、半精铣、精铣 6H7mm 孔的四个端面及 20H7mm 孔的 B端面。工序
8、 3 钻 R3mm 圆弧油槽。工序 4 同时钻 6H7mm，8H7mm 两孔和扩 20H7mm 孔。工序 5 粗铰 6H7mm，8H7mm，20H7mm 三孔。工序 6 精铰 6H7mm，8H7mm，20H7mm 三孔。工序 7 锪 20H7mm 孔两端倒角。工序 8 钻 4mm 油孔，锪 8mm 沉头孔。工序 9 钻 M4mm 螺纹底孔。工序 10 攻 M4mm 螺纹孔。工序 11 粗铣、精铣槽。工序 12 终检。3、工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一与方案二在 12 两道工序相同，只是方案一先加工油槽，然后用它可以限制一个转动的自由度。另外，精铰孔置于最后加工。而方案二却不
9、同，精铰孔置于粗铰孔之后，可以用它作为精准来加工其它表面，提高精度要求，但从两方案比较可以看出，它们在位置精度上的要求仍不易保证，并且在一道工序中同时钻几个孔，只能选用专门设计的组合机床（但在成批生产时，在能保证加工精度的情况下，应尽量不选用专用组合机床）加工，这样便增加了加工设备的要求，经济花费会相应提高，因此，综合以上两个方案及零件的技术要求，可以先加工 20H7mm 孔的两端面，以它为精基准面，32mm 外圆面及 R10mm 圆弧面辅助定位来钻 R3mm 的圆弧油槽（精度要求可以不考虑） ，扩、铰 20H7mm 的孔，然后再以 20H7mm 孔端面及其孔为精基准面，R10mm 圆弧面辅助
10、定位来加工 6H7mm，8H7mm 孔及部分端面和槽，这样基准重合与统一，不仅可以保证尺寸精度，还可以保证位置精度。而油孔及螺纹孔，它们的精度要求不高，可以放于最后加工，仍以 20H7mm 孔端面及其孔与 6H7(8H7)mm 孔定位。由于加工过程中夹紧也比较方便，于是，最后的加工路线确定如下：工序 1 粗铣、半精铣、精铣 20H7mm 孔的两端面。以 32mm 外圆柱面和一个未加工面为粗基准，选用 X61W 型万能升降台铣床并加专用夹具。工序 2 钻 R3mm 圆弧油槽，扩 20H7mm 孔。以 20H7mm 孔的一个端面和32mm 外圆柱面为基准,选用 Z5125 型立式钻床和专用夹具。工
11、序 3 粗铰、精铰 20H7mm 孔，锪 20H7mm 孔倒角。以 20H7mm 孔的一个端面和 32mm 外圆柱面为基准,选用 Z5125 型立式钻床和专用夹具。工序 4 粗铣、半精铣 6H7mm 孔的四个端面。以 20H7mm 孔的一个端机械制造工艺学课程设计5面和 20H7mm 孔为基准,选用 X61W 型万能升降台铣床和专用夹具。工序 5 钻、粗铰、精铰 6H7mm 两孔。以 20H7mm 孔的一个端面和20H7mm 孔为基准,选用 Z5125 型立式钻床和专用夹具。工序 6 钻、粗铰、精铰 8H7mm 两孔。以 20H7mm 孔的一个端面和20H7mm 孔为基准,选用 Z5125 型
12、立式钻床和专用夹具。工序 7 钻 4 油孔、锪 8 圆锥沉头孔。以 20H7mm 孔的一个端面和20H7mm 孔为基准, 8H7mm 孔辅助定位,选用 Z5125 型立式钻床和专用夹具。工序 8 钻 M4 螺纹底孔、攻 M4 螺纹孔。以 20H7mm 孔的一个端面和20H7mm 孔为基准, 6H7mm 孔辅助定位,选用 Z5125 型立式钻床和专用夹具。工序 9 粗铣、半精铣槽。以 20H7mm 孔的一个端面和 20H7mm 孔为基准, 6H7mm 孔辅助定位,选用 X61W 型万能升降台铣床和专用夹具。工序 10 终检。(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“C1340 半自动车床杠
13、杆”零件材料为 QT45-5,生产类型为大批生产,采用机器造型,金属模铸造毛坯.根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.20 孔外端面的加工余量(加工余量的计算成本长度为 )02.8加工余量计算表如下:工序加工尺寸及公差铸件毛坯(20 二端面尺寸 )02.8粗铣二端面 半精铣床两端面 精铣床两端面最大 91 83 81加工前尺寸 最小 87 82.4 80.81最大 91 83 81 80加工后尺寸 最小 87 82.7 80.81 79.8最大 4.15 1.09 0.6加工余量（单边） 4.5 最小 2 0.7 0.41加工公差（单边） 1
14、-0.312 -0.1912 -0.212(1)按照金属机械加工工艺人员手册表 12-2，取毛坯的单边加工余量Z=4.5mm,铸件尺寸精度等级为 5，固偏差为1。（2）精铣余量：单边为 0.5,精铣偏差即零件偏差 .02机械制造工艺学课程设计6(3)半精铣余量:单边为 Z=1mm， （见简明机械加工工艺手册表 1-22） ，加工精度等级为 IT11，所以本工序加工偏差为 （入体方向）019.（4）粗铣加工余量：分两次走刀，单边加工余量为 Z=3mm, （简明机械加工工艺手册表 1-22） ，加工精度等级为 IT12，所以加工偏差为 （入体方03.向）2.6 二孔外端面的加工余量(1) 按照金属
15、机械加工工艺人员手册表 12-2，取毛坯的单边加工余量 Z=3.5mm,铸件尺寸精度等级为 5，固偏差为0.5。(2)半精铣加工余量:单边为 Z=0.7mm 见简明机械加工工艺手册表 1-22） ，加工精度等级为 IT11，即本工序加工偏差为 019.（3）粗铣加工余量： 单边为 =3.5-0.7=2.8mm,分两次走刀，固每次加1Z工余量为 Z= /2=1.4mm,加工精度等级为 IT12，所以加工偏差为1Z 03.加工余量计算表（零件尺寸 ）019.2工序 加工余量（单边） 工序尺寸半精铣 0.7mm mm019.粗铣（两次） 2.8mm mm3.04毛坯 3.5mm mm5.3. 6 二
16、孔加工余量，两内孔精度要求为 IT7 级，参照金属机械加工工艺人员手册表 13-14，确定工序尺寸及余量为钻孔： 5.8mm粗铰： 5.95mm Z=0.15mm精铰： mm Z=0.05mm012.64. 8 孔的加工余量，孔的精度要求为 IT7， 金属机械加工工艺人员手册表 13-14，确定工序尺寸及余量为钻孔： 7.8mm粗铰： 7.96mm Z=0.16mm精铰： mm Z=0.04mm012.85. 20 孔的加工余量，孔的精度要求为 IT7， 金属机械加工工艺人员手册表 13-14，确定工序尺寸及余量为毛坯孔： 18mm扩孔： 19.8mm Z=1.8mm粗铰： 19.94mm Z
17、=0.14mm精铰： mm Z=0.05mm021.机械制造工艺学课程设计76. 槽的加工余量，参照金属机械加工工艺人员手册表 13-14，确定工序尺寸及余量为粗铣 ： 6mm半精铣 8mm Z=2mm(五) 确定切削用量及基本时 工序 1 粗铣，半精铣，精铣 20H7mm 孔的两端面。选用机床：61W 万能升降台铣床。1粗铣 20H7mm 孔的两端面零件材料为球墨铸铁 QT45-5，故可用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀。查简明机械加工工艺手册 （简称简明手册）表 11-21 和表 12-22，取铣刀直径d=125mm，粗齿，z=20 齿。由于粗铣加工单边余量为 3mm，小于 5mm，故铣削宽度 =
18、3mm。ea查机械加工工艺人员手册 （简称工艺手册）表 11-69 可知， zf=0.060.12mm/z, 取 =0.1 mm/齿。zf查工艺手册表 14-77,取 u=38m/min 则：=1000u/d=96（r/min）sn根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速 =100r/min,则实际切wn削速度=d /1000=39.27（r/min）cuwn当 =100r/min 时，刀具每分钟进给量 应为wn mf= Z =0.120100=200(mm/min)mfzw查机床说明书，取实际进给速度 =205mm/min,则实际进给量mf= /Z =0.1025(mm/Z)zfm
19、wn切削工时：查工艺手册表 15-14，切入长度 L1=1.7mm,超出长度 L2=3 mm。于是行程长度为 L0L1L2，则机动工时为Tm= （L0L1L2）/ =（321.73）/205=0.18(min) mf2 半精铣 20H7mm 孔的端面选用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀，细齿，d=125mm,z=20 齿。由于加工余量 1mm，经查手册，只需一次半精铣，故铣削宽度 =1mmea机械制造工艺学课程设计8查工艺手册表 14-69，f=0.060.12mm/齿,取 f=0.08mm/z查工艺手册表 14-77，取 U=45m/min,则=1000u/d=114.6(r/min)sn根据机床使
20、用说明书,查表 3.29,取主轴转速 =125r/min,则实际切削速度wnUc=d /1000=49(m/min)w当 =125r/min 时,工作合每分钟进给量 为wn mf= f z=1=0.0820125=200(mm/min)mwn查机床使用说明书,取刀具实际进给速度为 =205 mm/min,则实际进给量mf为f= /z =205/(20125)=0.082(mm/z)mfwn切削工时:由粗铣加工可知,刀具行程为 L0L1L2，则机动工时= （L0L1L2）/ =（32+1.7+3）/205=0.18(min)t mf3.精铣 20H7mm 孔的端面选用高速钢直齿三面刃圆盘铣刀，细
21、齿，d=125mm,z=20 齿。由于加工余量为 0.5mm，只需一次精铣，故铣削宽度 =0.5mm。ea查工艺手册表 14-69，f=0.060.12mm/齿,取 f=0.06mm/齿。查工艺手册表 14-77，取切削速度 U=54m/min,则=1000U/d=137(r/min)sn按机床使用说明书，取主轴转速 =125r/min,则实际切削速度wnUc=d /1000=49(m/min)w当 =125r/min 时，刀具每分钟进给量 为wn mf=fz =0.0620125=150(mm/min)mfwn查机床说明书，取实际进给速度为 =166 mm/min,则进给量为mff= / z
22、 =166/(20125)=0.066(mm/z)mfw切削工时：由工步 1 可知，刀具行程为 L0L1L2，则机动工时= （L0L1L2）/ =0.22(min)t mf工序 2：钻 R3mm 圆弧油槽，扩 20H7mm 孔.选用 Z5125 立式钻床。机械制造工艺学课程设计91. 钻 R3mm 圆弧油槽,选高速钢长麻花钻,d=6mm.单边切削深度 a =d/2=6/2=3mm。p查简明手册表 11-10，f=0.180.22mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.查简明手册表 11-12，取 U=0.2m/s=12m/min,则n =1000u/d=100012/(6)=636.
23、61(r/min)s按机床使用说明书取 n =680r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=6680/1000=12.82(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=2.4mm,L2=1.0mm,则钻 R3mm 圆弧油孔的机动工时为：T =(L+L1+L2)/f n =(80+2.4+1.0)/(0.22680)=0.557(min)mw2. 扩 19.8mm 孔,选用高速钢扩钻,d=19.8mm.单边切削深度 a =0.9mm.p根据有关资料介绍,利用扩钻进行扩孔时,其进给量和切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量和切削速度之关系为:F=(1.21.8)f 钻U=(1/2
24、 1/3)U 钻式中, f 钻、U 钻-加工实心孔的切削用量.现已知f 钻=0.5mm/r 简明手册U 钻=0.35m/s=21m/min 简明手册并令f=1.5f 钻=1.50.5=0.75 (mm/r)U=0.4U 钻=0.421=8.4 (mm/min)n =1000u/d=10008.4/(19.8)=135.04(r/min)s按机床使用说明书取 n =140r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=19.8140/1000=8.71(m/min)w切削工时：查工艺手册表 15-8 可得,L1=11.5mm,L2=3mm,则扩钻19.8mm 孔的机动工时为：T =(L
25、+L1+L2)/f n =(80+11.5+3)/(0.81140)=0.83(min)mw工序 3: 粗铰、 精铰 20H7mm 孔,锪 20H7mm 孔两端倒角 145。选用 Z5125 立式钻床。1.粗铰 19.94mm 两孔，选用硬质合金铰刀,d=19.94mm。机械制造工艺学课程设计10单边切削深度 a =Z/2=0.14/2=0.07mm。p查工艺手册表 14-60，f=12mm/r，按机床使用说明书取 f=1mm/r.查工艺手册表 14-60，取 U=45m/min,则n =1000u/d=100045/(19.94)=718(r/min)s按机床使用说明书取 n =680r/m
26、in,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=19.94680/1000=42.60(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=1.10mm,L2=22mm,则粗铰 19.94mm 孔的机动工时为：T =(L+L1+L2)/f n =(80+1.10+22)/(1680)=0.152(min)mw2.精铰 20H7mm 的孔，选用硬质合金铰刀,d=20H7mm。单边切削深度 a =z/2=0.06/2=0.03mm。p查工艺手册表 14-60， ，按机床使用说明书取 f=1mm/r.查工艺手册表 14-60，取 U=60m/min,则n =1000u/d=100060/(20)=954
27、.9(r/min)s按机床使用说明书取 n =960r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=20960/1000=60.3(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=1.05mm,L2=22mm,则精铰 20H7mm 孔的机动工时为：T =(L+L1+L2)/f n =(80+1.05+22)/(1.0960)=0.107(min)mw3.锪 20H7mm 孔两端倒角 145,选用 Z5125 立式钻床，90锥面锪钻,d=25mm。查工艺手册表 14-48，f=0.100.15mm/r,按机床试用说明书取f=0.13mm/r. 为了缩短辅助时间，取锪沉头孔的主轴转速与铰孔相
28、同，即 n =960r/min。w工序 4： 粗铣，半精铣，精铣 6H7mm 孔的四个端面。选用机床：61W万能升降台铣床。1粗铣 6H7mm 孔的四个端面查简明手册表 11-21 和表 12-22，选用硬质合金圆柱铣刀，取铣刀直径 d=40mm，Z=6，粗齿。由于粗铣加工单边余量为 2.8mm，小于 5mm，故铣削宽度 =2.8mmea查工艺手册表 11-69 可知， =0.080.12mm/z, 取 =0.08 mm/齿。zf zf机械制造工艺学课程设计11查简明手册表 11-28,U=0.751.5m/s，取 u=0.75m/s=45m/min,则=1000u/d=100045/(40)
29、=358.1（r/min）sn根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速 =380r/min,则实际切wn削速度=d /1000=47.75（r/min）cuwn当 =380 r/min 时，刀具每分钟进给量 应为wn mf= Z =0.086380=182.4(mm/min)mfzw查机床使用说明书，取实际进给速度 =205mm/min,则实际进给量mf= /Z =205/（6380）=0.09(mm/Z)zfmwn切削工时：查工艺手册表 15-14，切入长度 L1=10.5mm,超出长度L2=2mm。于是行程长度为 L0L1L2，则粗铣四个端面的机动工时为Tm= 4（L0L1L2）
30、/ = 4（2010.52）/205=0.64(min) mf2半精铣 6H7mm 孔的四个端面查简明手册表 11-21 和表 12-22，选用硬质合金圆柱铣刀，取铣刀直径 d=40mm，Z=8，细齿。由于半精铣加工单边余量为 0.7mm，故铣削宽度 =0.7mmea查工艺手册表 11-69 可知，f =1.01.6mm/r, 取 f=1.0mm/r。查简明手册表 11-28,U=0.751.5m/s，取 u=1m/s=60m/min,则=1000u/d=100060/(40)=477.46（r/min）sn根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速 =490r/min,则实际切wn削
31、速度=d /1000=61.58（r/min）cuwn当 =490r/min 时，刀具每分钟进给量 应为wn mf= f =1.0380=490(mm/min)mw查机床使用说明书，取实际进给速度 =510mm/min,则实际进给量mff= / =510/490=1.04(mm/r)mfwn切削工时：查工艺手册表 15-14，切入长度 L1=10.5mm,超出长度L2=2mm。于是行程长度为 L0L1L2，则粗铣四个端面的机动工时为机械制造工艺学课程设计12Tm= 4（L0L1L2）/ = 4（2010.52）/510=0.26(min)mf工序 5：钻、粗铰、精铰 6H7mm 两孔。选用 Z
32、5125 立式钻床。1.钻 d=5.8mm 两孔，选用高速钢麻花钻,d=5.8mm。单边切削深度 a =d/2=5.8/2=2.9mm。p查简明手册表 11-10，f=0.180.22mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.查简明手册表 11-12，取 U=0.2m/s=12m/min,则n =1000u/d=100012/(5.8)=658.6(r/min)s按机床使用说明书取 n =680r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=5.8680/1000=12.39(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=2.4mm,L2=1.0mm,则钻 5.8mm 两孔的机
33、动工时为：T =2(L+L1+L2)/f n =2(12+2.4+1.0)/(0.22680)=0.21(min)mw2.粗铰 5.95mm 的两孔，选用高速钢铰刀,d=5.95mm。单边切削深度 a =z/2=0.15/2=0.075mm。p查简明手册 ，按机床使用说明书取 f=0.81mm/r.查简明手册表 11-19，取 U=0.173m/s=10.38m/min,则n =1000u/d=100010.38/(5.95)=555.3(r/min)s按机床使用说明书取 n =545r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=5.95545/1000=10.19(m/min)w
34、切削工时：查工艺手册得 L1=1.075mm,L2=11mm,则粗铰 6H7mm 两孔的机动工时为：T =2(L+L1+L2)/f n =2(12+1.075+11)/(0.81545)=0.11(min)mw3.精铰 6H7mm 的两孔，选用高速钢铰刀,d=6H7mm。单边切削深度 a =z/2=0.05/2=0.025mm。p查工艺手册 ，按机床使用说明书取 f=0.81mm/r.查简明手册表 11-19，取 U=0.22m/s=13.2m/min,则n =1000u/d=100013.2/(6)=700(r/min)s按机床使用说明书取 n =680r/min,所以实际切削速度为：wU=
35、d n /1000=6680/1000=12.8(m/min)w机械制造工艺学课程设计13切削工时：查工艺手册得 L1=1.025mm,L2=11mm,则精铰 6H7mm 两孔的机动工时为：T =2(L+L1+L2)/f n =2(12+1.025+11)/(0.81680)=0.087(min)mw工序 6: 钻、粗铰、精铰 6H7mm 及 8H7 孔。选用 Z5125 立式钻床。1.钻 d=7.8mm 两孔，选用高速钢麻花钻,d=7.8mm。单边切削深度 a =d/2=7.8/2=3.9mm。p查简明手册表 11-10，f=0.220.26mm/r,按机床试用说明书取f=0.22mm/r.
36、查简明手册表 11-12，取 U=0.2m/s=12m/min,则n =1000u/d=100012/(7.8)=489.7(r/min)s按机床使用说明书取 n =545r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=7.8545/1000=13.36(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=3.4mm,L2=1.0mm,则钻 7.8mm 两孔的机动工时为：T =2(L+L1+L2)/f n =2(11+3.4+1.0)/(0.22545)=0.27(min)mw2.粗铰 7.96mm 的两孔，选用高速钢铰刀,d=7.96mm。单边切削深度 a =z/2=0.16/2=0.08
37、mm。p查简明手册 ，按机床试用说明书取 f=0.81mm/r.查简明手册表 11-19，取 U=0.22m/s=13.2m/min,则n =1000u/d=100013.2/(7.96)=527.85(r/min)s按机床使用说明书取 n =545r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=7.96545/1000=13.63(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=1.08mm,L2=11mm,则粗铰 8H7mm 两孔的机动工时为：T =2(L+L1+L2)/f n =2(11+1.08+11)/(0.81545)=0.105(min)mw3.精铰 8H7mm 的两孔，选
38、用高速钢铰刀,d=8H7mm。单边切削深度 a =z/2=0.04/2=0.02mm。p查简明手册 ，按机床试用说明书取 f=0.81mm/r.查简明手册表 11-19，取 U=0.278m/s=16.68m/min,则n =1000u/d=100016.68/(8)=663.68(r/min)s按机床使用说明书取 n =680r/min,所以实际切削速度为：w机械制造工艺学课程设计14U=d n /1000=8680/1000=17.1(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=1.02mm,L2=11mm,则精铰 8H7mm 两孔的机动工时为：T =2(L+L1+L2)/f n =2(1
39、1+1.02+11)/(0.81680)=0.084(min)mw工序 7：钻 4mm 油孔，锪 8mm 圆锥沉头孔。选用 Z5125 立式钻床与专用夹具。1.钻 4mm 的油孔，选用高速钢麻花钻,d=4mm。单边切削深度 a =d/2=4/2=2mm。p查简明手册表 11-10，f=0.080.13mm/r,按机床试用说明书取f=0.13mm/r.查简明手册表 11-12，取 U=0.2m/s=12m/min,则n =1000u/d=100012/(4)=954.9(r/min)s按机床使用说明书取 n =960r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=4960/1000=1
40、2.06(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=2mm,L2=1.0mm,则钻 4mm 孔的机动工时为：T =(L+L1+L2)/f n =(7+2+1.0)/(0.13960)=0.08(min)mw2.锪 8mm 圆锥沉头孔，选用锥面锪钻,d=10mm。查工艺手册表 14-48，f=0.100.15mm/r,按机床试用说明书取f=0.13mm/r.为了缩短辅助时间，取锪沉头孔的主轴转速与钻孔相同，即 n =960r/min。w工序 8：钻 M4mm 螺纹底孔，攻 M4mm 螺纹孔。选用 Z5125 立式钻床与专用夹具。1.钻 M4mm 的螺纹底孔 3mm，选用高速钢麻花钻,d=3mm
41、。单边切削深度 a =d/2=3/2=1.5mm。p查简明手册表 11-10，f=0.080.13mm/r,按机床试用说明书取f=0.1mm/r.查简明手册表 11-12，取 U=0.15m/s=9m/min,则n =1000u/d=10009/(3)=955(r/min)s按机床使用说明书取 n =960r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=3960/1000=9.05(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=2mm,L2=1.0mm,则钻 4mm 孔的机动工机械制造工艺学课程设计15时为：T =(L+L1+L2)/f n =(7+2+1.0)/(0.1960)=0.
42、09(min)mw2.攻 M4mm 的螺纹底孔。查工艺手册表 11-49，选用 M4 丝锥，螺距 P=0.7mm，则进给量f=0.7mm/r。查工艺手册表 11-94，取 U=6.8m/min,则n =1000u/d=10006.8/(4)=541(r/min)s按机床使用说明书取 n =490r/min,所以实际切削速度为：wU=d n /1000=4490/1000=6.16(m/min)w切削工时：查工艺手册得 L1=2mm,L2=1.4mm,则攻 M4mm 螺纹孔的机动工时为：T =(L+L1+L2)/f n =(6+2+1.4)/(0.7490)=0.055(min)mw工序 9：
43、粗铣，半精铣槽。选用机床：61W 万能升降台铣床。1粗铣槽，选用高速钢直齿三面刃铣刀，直径 d=100mm，宽度为7mm，Z=20，粗齿。查工艺手册表 11-69 可知， =0.060.12mm/z, 取 =0.08mm/齿。zf zf查工艺手册表 14-77,取 u=38m/min 则：=1000u/d=100038/（100）=120.9（r/min）sn根据机床使用说明书，查表 3.29，取主轴实际转速 =125r/min,则实际切wn削速度=d /1000=（100125）/1000=39.27（r/min）cuwn当 =125r/min 时，每分钟进给量 应为wnmf= Z =0.0
44、820125=200(mm/min)mfzw查机床说明书，取实际进给速度 =205mm/min,则实际进给量mf= /Z =205/（20125）=0.082(mm/Z)zfmwn切削工时：查工艺手册表 15-14，切入长度 L1=37.4mm,超出长度L2=3.0 mm。于是行程长度为 L0L1L2，则机动工时为Tm= （L0L1L2）/ =（22.8837.43.0）/205=0.31(min) mf2 半精铣槽，选用高速钢直齿三面刃铣刀，直径 d=100mm，宽度为8mm，Z=20，细齿。机械制造工艺学课程设计16精铣的单边切削宽度 a =0.5mm.e查工艺手册表 14-69，f=0.
45、060.12mm/齿,取 f=0.06mm/z查工艺手册表 14-77，取 U=45m/min,则=1000U/d=100045/（100）=143(r/min)sn根据机床使用说明书,查表 3.29,取主轴转速 =125r/min,则实际切削速度wnUc=d /1000=39(m/min)w当 =125r/min 时,工作合每分钟进给量 为wn mf= f z=1=0.0612520=150(mm/min)mwn查机床使用说明书,取刀具实际进给速度为 =166 mm/min,则实际进给量mf为f= /z =166/(20125)=0.0664(mm/z)mfwn切削工时:由粗铣加工可知,刀具
46、行程为 L0L1L2，则机动工时= L0L1L2/ =（22.8+37.4+3.0）/166=0.39(min)tmf三、夹具设计为了提高劳动生产率，保证质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导教师的协商，决定设计铣槽专用夹具。本夹具将用于 X61W 万能升降台铣床，刀具为高速钢三面刃铣刀。(一) 问题的提出本夹具主要用来铣槽，该工序要保证槽的两侧面关于中心线对称度，因此夹具设计要能保证槽两侧面的对称度要求，另外还需考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。(二) 夹具设计1. 定位基准的选择由零件图可知槽的设计基准是 20 孔的一端面，且此工序之前 20 孔和8 孔已加工好，所以可用典型的一面两销定位，以槽的设计基准为工艺基准，做到了基准统一。2. 切削力及夹紧力计算刀具：高速钢三面刃铣刀，100mm, Z=20机械制造工艺学课程设计17F=9.81 BZpC83.0t65.s83.0DpK=52 B=6 D=100 =0.08 t=1.5 =zSp1K234F=9.8152 6201.996=845.52N83.05165.083.01铣削力产生的最大转矩 M=FL=845.520.06=50.73N.m由摩擦力产生的转矩 =f (R+r)fMF所以需要夹紧力为：=50.73/0.25(0.016+0.010)
