底座加工工艺与加工孔夹具设计课程设计说明书.doc
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底座加工工艺与加工孔夹具设计课程设计说明书.doc
目 录一、底座的工艺分析与生产类型的确定2底座的用途2底座的技术要求2确定底座生产类型3二、确定毛坯、绘制毛坯简图3选择毛坯材料与制造方法3确定毛坯的尺寸和机械加工余量4(1)公差等级4(2)机械加工余量(RMA)4三、拟定底座工艺路线4定位基准的选择4表面加工方法的确定5加工阶段划分6工序的集中与分散6工序顺序的安排6(1)机械加工工序6(2)热处理工序7(3)辅助工序7确定工艺路线7四、机床设备与工艺装备选用8机床设备的选用8工艺装备的选用8五、确定工序间的加工余量与工序尺寸10六、切削用量、时间定额计算166.1 切削用量的计算16时间定额的计算176.2.1 基本时间定额的计算176.2.2 辅助时间的计算176.2.3 其他时间的计算176.2.4 单件时间的计算17七、夹具设计177.1 夹具的作用177.2 夹具类型选用177.3 确定定位方案17定位误差的计算177.4 确定导向装置177.5 确定夹紧机构177.6 其他装置的确定17八、设计体会17参考文献:17一、底座的工艺分析与生产类型的确定底座如图1.1所示,是用于支撑与连接若干部件的基础零件。表1-2底座零件技术要求表加工表面尺寸/mm表面粗糙度Ra/µm底座前后端面8532孔内表面32底座左右端面108底座上端面443xM8孔上表面6820孔20由于底座生产纲领为10000件/年,即N=10000件/年。用PRO/E绘图软件测出该底座体积V=673510mm²,已知灰铸铁HT200的密度 =7.2g/cm,则此底座零件质量m= ×ײ=4849.272g=4.849kg。由查【1】表1-3知,底座属轻型零件;由表1-4知,该底座的生产类型为大批生产。二、确定毛坯、绘制毛坯简图本课题中选择铸件毛坯,材料为灰铸铁HT200。灰铸铁是碳钢的基体加片状石墨,有良好的铸造性能、减震性、耐磨性与切削性,较低的缺口敏感性。由于是大批生产,故选用砂型机器造型。此方法生产率高、铸件精度高、表面质量与机械性能均好(1)公差等级 根据该零件的生产类型与毛坯材料由【2】表2-28(摘自GB/T6414-1999)确定该零件毛坯铸件的公差等级CT=10。(2)机械加工余量(RMA)由【3】表1-6确定该铸件的机械加工余量等级为G级,由于砂型铸造孔的加工余量需降低一级,故孔的机械加工余量等级为F级。由【3】表1-7知,零件左右端面基本尺寸为108mm,则机械加工余量为4mm,双侧加工;上下端面基本尺寸为171mm,则机械加工余量为5mm,单侧加工;3×M8孔上表面基本尺寸为6mm,则机械加工余量为3.5mm,单侧加工;前后端面基本尺寸为85mm,则机械加工余量为2.5mm,双侧加工;32孔基本尺寸为32mm,则机械加工余量为3mm,双侧加工。由以上数据绘出底座毛坯图,见附图(1)底座毛坯图。三、拟定底座工艺路线定位基准有粗基准与精基准之分,通常先确定精基准,然后在确定粗基准。精基准的选择:考虑到要保证零件的加工精度与装配准确方便,选择32孔与前端面作为精基准,符合“便于装夹”原则。零件上很多表面都可以采用作为基准进行加工,即遵循了“基准统一”的原则。该底座的设计基准是32孔的中心轴线,实现了设计基准与工艺基准的重合,选择前端面作为精基准也同样实现了“基准重合”的原则。选择前端面作为精基准,夹紧可作用在后端面上,夹紧稳定可靠。粗基准的选择:作为粗基准的表面应该平整,没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择70外圆面与后端面作为粗基准。采用70外圆面定位加工32内孔,可保证32孔壁均匀;采用后端面作为粗基准加工前端面可以为后续工序准备好精基准。表3-2底座零件各表面加工方案加工表面尺寸/mm表面粗糙度Ra/µm加工方案备注底座前后端面85粗铣【1】表1-832孔内表面32钻【1】表1-7底座左右端面108粗铣【1】表1-8底座上端面44粗铣-半精铣【1】表1-83×M8孔上表面68粗铣-半精铣【1】表1-820孔20钻-扩-铰【1】表1-7该底座加工质量要求不高,可将加工阶段划分为以下两个阶段:粗加工阶段:高效的切除各加工表面上的大部分余量,并加工出精基准。半精加工阶段:消除粗加工后留下的误差,使其达到一定的精度。选用工序集中原则安排底座的加工工序。该底座的生产类型为大批生产,可以采用通用机床配以专用夹具,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,有利于保证各加工表面的之间的相对位置精度要求。(1)机械加工工序1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准Ø32孔与前端面。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Ø32H11孔与前端面,后加工次要表面上端面等。4)遵循“先面后孔”原则,先加工底座前端面,再加工Ø32H11孔。(2)热处理工序机械加工完成后安排退火工序,消除内应力。(3)辅助工序精加工后安排检验工序,切削加工后安排去毛刺、清洗工序。 零件的加工路线就是把加工工件所需的各种工序科学合理的按照先后顺序排列起来。在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表3-6列出了底座的工艺路线。表3-6底座工艺路线工序号工序名称1粗铣前后端面2去除车后毛刺3扩32孔4钻4×M8-6H12孔16基孔,并攻制螺纹5粗铣左右端面6粗铣、半精铣上端面7粗铣、半精铣3xM8孔上表面8钻、扩、铰20孔9去除交孔毛刺10钻3×M8基孔,并攻制螺纹11钻4×M8-6H基孔,并攻制螺纹12钻4×M8-6H深12孔深16基孔,并攻制螺纹13钻2×M12-6H14孔20(两端)14去毛刺15清洗16终检四、机床设备与工艺装备选用 由于此底座生产类型为大批生产,宜选用通用设备。工序1、5、6、7均为铣削工序,由【1】表4-14可选用X51型立式铣床;工序2、13均是去除切削后毛刺,可使用钳工台;工序3为扩Ø30孔,工序4、10、11、12、13均为先钻基孔后攻丝,由【1】表4-5可选用Z3040型摇臂钻床;工序8为钻、扩、铰20孔,工序多可选用四面组合钻床。 由于此底座生产类型为大批生产,宜选用专用夹具。工序1、5、6、7均为铣削工序,由【1】表3-23(摘自JB/T7954-1999)可选用镶齿套式面铣刀铣削,采用游标卡尺检验;工序2、13均是去除切削后毛刺,可选用平锉;工序3为扩30孔,由【1】表3-9(摘自GB/T 1142-1984)选用套式扩孔钻;工序4、10、11、12、13均为先钻基孔后攻丝,由【1】表3-4(摘自GB/T 1438.2-1996)选用莫氏锥柄麻花钻,根据生产批量由【1】表3-38(摘自GB/T 3464.1-1994)选用细柄机用丝锥,选用卡尺与塞规检验;工序8为钻、扩、铰20孔,选用钻头复合铰刀,选用卡尺与塞规检验;工序9是去除交孔毛刺,可使用刮刀。底座工艺路线与设备、工装的选用如表4-2所示工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣前后端面X51型立式铣床镶齿套式面铣刀游标卡尺2去除车后毛刺钳工台平锉3扩32孔摇臂钻床套式扩孔钻卡尺、塞规4钻4×M8-6H12孔16基孔,并攻制螺纹摇臂钻床莫氏锥柄麻花钻、细柄机用丝锥卡尺、塞规5粗铣左右端面X51型立式铣床镶齿套式面铣刀游标卡尺6粗铣、半精铣上端面X51型立式铣床镶齿套式面铣刀游标卡尺7粗铣、半精铣3×M8孔上表面X51型立式铣床镶齿套式面铣刀游标卡尺8钻、扩、铰20孔四面组合钻床钻头复合铰刀卡尺、塞规9去除交孔毛刺刮刀10钻3×M8基孔,并攻制螺纹摇臂钻床莫氏锥柄麻花钻、细柄机用丝锥卡尺、塞规11钻4×M8-6H基孔,并攻制螺纹摇臂钻床莫氏锥柄麻花钻、细柄机用丝锥卡尺、塞规12钻4×M8-6H深12孔深16基孔,并攻制螺纹摇臂钻床莫氏锥柄麻花钻、细柄机用丝锥卡尺、塞规13钻2×M12-6H14孔20(两端)并攻制螺纹摇臂钻床莫氏锥柄麻花钻、细柄机用丝锥卡尺、塞规14去毛刺钳工台平锉15清洗清洗机16终检卡尺、塞规五、确定工序间的加工余量与工序尺寸1、工序1粗铣前后端面工序1的加工过程为:1)以左端面A定位粗铣右端面B,余量为,保证工序尺寸;2)以右端面定位粗铣左端面,余量为,保证工序尺寸,达到零件设计尺寸D的要求,故=85mm。根据加工方案,可画出尺寸链如图5-1所示。求解各工序尺寸的过程如下:D(a)A面Z2 (b)图5-1第一道工序工艺尺寸链图1)从图5-1(a)知,=85mm;2)从图5-1(b)知,=+,其中为粗铣余量,由于A面加工余量是经粗铣一次性切除好,故A面加工余量各等于A面毛坯余量,即=2.5mm,故=(85+2.5)mm=87.5mm。双边余量相等,即=2.5mm。2、工序3扩32孔 由于工序3中32孔是一次扩孔保证,而且扩孔可以达到工序3所要求的精度,故工序3后保证尺寸为所要求的设计尺寸,即=32mm.3、工序4钻4×M8-6H12孔16基孔,并攻制螺纹(工序10、11、12、13同工序4)工序4中用d=7mm的钻头打螺纹基孔,基孔的尺寸直接由钻头保证,再由M8号细柄机用丝锥攻丝,尺寸由丝锥保证。4、工序5粗铣左右端面工序5的加工过程为:1)以左端面C定位粗铣右端面D,余量为,保证工序尺寸;2)以右端面定位粗铣左端面,余量为,保证工序尺寸,达到零件设计尺寸D的要求,故=108mm。 根据加工方案,可找出全部尺寸链如图5-2所示。求解各工序尺寸的过程如下:D(a)Z2 (b)图5-2第五道工序工艺尺寸链图1)从图5-2(a)知,=108mm;2)从图5-2(b)知,=+,其中为粗铣余量,由于C面加工余量是经粗铣一次性切除好,故C面加工余量各等于C面毛坯余量,即=4mm,故=(108+4)mm=112mm。双边余量相等,即=4mm。5、工序6粗铣、半精铣上端面工序6的加工过程为:1)以下底面定位,粗铣上端面,余量为,保证尺寸;2)以下底面定位半精铣上端面,余量为,保证尺寸,等于上、下端面设计尺寸D,即=D=171mm。根据加工方案,可画出尺寸链如图5-3所示。求解各工序尺寸的过程如下: 查【1】表2-36知,半精铣余量=1mm,由工序尺寸链图可知=+=(171+1)mm=172mm。由毛坯图可知此处总余量Z=5mm,故粗铣加工余量=(5-1)mm=4mm。Z2P1图5-3第六道工序工艺尺寸链图6、工序7粗铣、半精铣3×M8孔上表面工序7的加工过程为:1)以上端面定位,粗铣孔上表面,余量为,保证尺寸;2)以上端面定位,半精铣孔上表面,余量为,保证尺寸,等于上端面距孔表面的设计尺寸,即=6mm。根据加工方案,可画出尺寸链如图5-4所示。求解各工序尺寸的过程如下: 查【1】表2-36知,半精铣余量=1mm,由工序工艺尺寸链图可知粗铣保证尺寸P1=P2-Z2=(6-1)mm=5mm。由毛坯图可知此处加工总余量Z=3.5mm,故粗铣余量=(3.5-1)mm=2.5mm。P1P2Z2图5-4 第七道工序工艺尺寸链图7、工序8钻、扩、铰Ø20孔工序8加工过称为:1)钻孔保证尺寸;2)扩孔保证尺寸;3)铰孔保证尺寸,等于孔设计尺寸,即=20mm。 根据加工方案,可画出尺寸链如图5-5所示。求解各工序尺寸的过程如下:查【1】表2-28知,钻孔至d=18mm,即=18mm,钻孔余量=18mm;扩孔至d=19.8mm,即=19.8mm,扩孔余量=1.8mm;铰孔至d=20mm,即=20mm,铰孔余量=0.2mm。 Z2Z33333 图5-5 第八道工序工艺尺寸链图8、工序13钻2×M12-6H14孔20(两端)并攻制螺纹 工序13中用d=11mm的钻头打螺纹基孔,基孔的尺寸直接由钻头保证,再由M12号细柄机用丝锥攻丝,尺寸由丝锥保证。六、切削用量、时间定额计算6.1 切削用量的计算1、工序1粗铣前后端面 该工序分两个工步:工步1是以A面定位粗铣B面;工步2是以右端面定位,粗铣左端面。1)背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量取为,由前面计算得=4mm,故=4mm而工步2的背吃刀量取为,则如前所已知=4mm,故=4mm。2)进给量的确定 由【1】表5-7,按机床功率4.5KW、工件刚度中等条件选取,该工序的每齿进给量取为0.2mm/z。3)铣削速度的确定 由【1】表5-9,按镶齿铣刀、d/z=80/10的条件选取,铣削速度暂取为40m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×40m/min/(×80mm)=159.2mm,参照表【1】4-15所列X51型立式铣床的主轴转速,取转速n=160r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度为:=nd/1000=160r/min××80mm/1000=40.2m/min。且工序的每转进给量=××10=2mm/r。2、工序3扩Ø32孔1)背吃刀量的确定取=6mm。2)进给量的确定 由【1】表5-23,根据钻孔直径选取,该工序的每转进给量取为0.8mm/r。3)扩孔速度的确定 由【1】表5-24,按扩孔钻直径与铸件材料选取,铣削速度v暂取为87.5m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×487.5m/min/(×32mm)=870mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=800r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=800r/min××32mm/1000=25.6m/min。3、工序4钻4×M8-6H12孔16基孔,并攻制螺纹(1)工步1钻4×M8-6H12孔16基孔1)背吃刀量的确定背吃刀量=Z=7mm。2)进给量的确定 由【1】表5-22,根据铸件材料与加工孔径选取,该工序的每转进给量取为0.15mm/r。3)钻削速度的确定 由【1】表5-22,根据铸件材料与加工孔径选取,该工序的钻削速度暂取20m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序钻头转速,n=1000×20m/min/(×7mm)=909.5r/mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=800r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=800r/min××7mm/1000=17.59m/min。(2)工步2攻制螺纹1)背吃刀量的确定背吃刀量=Z-=(8-7)mm=1mm。2)进给量的确定 由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距,故该工序的每转进给量取为1mm/r。3)攻螺纹速度的确定 由【1】表5-37,根据铸件材料选取,该工序的钻削速度暂取5m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工位主轴转速,n=1000×5m/min/(×8mm)=198.9r/mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=200r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=200r/min××8mm/1000=5.03m/min。4)切削速度与进给量的校验 刀具的每分钟进给量、刀具转速n与进给量之间的关系为=n,因此可分别求出钻孔与攻螺纹的每分钟进给量,即钻孔:=800r/min×攻螺纹=200r/min×1mm/r=200mm/min。由于两者不相等,因此需对上述切削用量进行修改。因为攻螺纹时,=200 mm/min/800r/min=0.25mm/r,所以本工序对钻孔的进给量进行修改。令=0.25mm/r,则钻孔的每分钟进给量=800r/min×等于攻螺纹的每分钟进给量,这与组合机床切削用量的选择原则相符合。 综上所述,各工位的背吃刀量与切削速度按前述保持不变,而只需将钻孔的进给量改为=0.25mm/r。4、工序5粗铣左右端面 该工序分两个工步:工步1是以C面定位粗铣D面;工步2是以右端面定位,粗铣左端面。1)背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量取为,由前面计算得=4mm,故=4mm;而工步2的背吃刀量取为,则如前所已知=4mm,故=4mm。2)进给量的确定 由【1】表5-11,按工件材料与背吃刀量与铣刀直径条件选取,该工序的每齿进给量取为0.18mm/z。3)铣削速度的确定由【1】表5-13,按高速钢立铣刀、d/z=50/6的条件选取,铣削速度暂取为38m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×38m/min/(×50mm)=241.9mm,参照表【1】4-15所列X51型立式铣床的主轴转速,取转速n=255r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度为:=nd/1000=255r/min××且工序的每转进给量=××6=1.08mm/r。5、工序6粗铣、半精铣上端面 该工序分两个工步:工步1是粗铣上端面;工步2是半精铣上端面。(1)工序1粗铣上端面1)背吃刀量的确定工步1的背吃刀量取为,由前面计算得=4mm,故=4mm。2)进给量的确定 由【1】表5-7,按机床功率4.5KW、工件刚度中等条件选取,该工序的每齿进给量取为0.2mm/z。3)铣削速度的确定由【1】表5-9,按高速钢套式面铣刀、d/z=80/10的条件选取,铣削速度暂取为38.3m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×38.3m/min/(×80mm)=152.4mm,参照表【1】4-15所列X51型立式铣床的主轴转速,取转速n=160r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度为:=nd/1000=160r/min××80mm/1000=40.2m/min。且工序的每转进给量=××10=2mm/r。(2)工步2半精铣上端面1)背吃刀量的确定 工步2的背吃刀量取为,由前面计算得=Z-=(5-4)mm=1mm,故=1mm。2)进给量的确定 由【1】表5-7,按机床功率4.5KW、工件刚度中等条件选取,该工序的每齿进给量取为0.2mm/z。3)铣削速度的确定 由【1】表5-9,按高速钢套式面铣刀、d/z=80/10的条件选取,铣削速度暂取为40m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×40m/min/(×80mm)=159mm,参照表【1】4-15所列X51型立式铣床的主轴转速,取转速n=160r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度为:=nd/1000=160r/min××且工序的每转进给量=××10=2mm/r6、工序7粗铣、半精铣3×M8孔上表面(1)工序1粗铣3×M8孔上表面1)背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量取为,由前面计算得=2.5mm,故=2.5mm。2)进给量的确定 由【1】表5-7,按机床功率4.5KW、工件刚度中等条件选取,该工序的每齿进给量取为0.2mm/z。3)铣削速度的确定 由【1】表5-9,按高速钢套式面铣刀、d/z=80/10的条件选取,铣削速度暂取为38.3m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×38.3m/min/(×80mm)=152.4mm,参照表【1】4-15所列X51型立式铣床的主轴转速,取转速n=160r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度为:=nd/1000=160r/min××80mm/1000=40.2m/min。且工序的每转进给量=××10=2mm/r。(2)工步2半精铣上端面1)背吃刀量的确定 工步2的背吃刀量取为,由前面计算得=Z-=(3.5-2.5)mm=1mm,故=1mm。2)进给量的确定 由【1】表5-7,按机床功率4.5KW、工件刚度中等条件选取,该工序的每齿进给量取为0.2mm/z。3)铣削速度的确定 由【1】表5-9,按高速钢套式面铣刀、d/z=80/10的条件选取,铣削速度暂取为40m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×40m/min/(×80mm)=159mm,参照表【1】4-15所列X51型立式铣床的主轴转速,取转速n=160r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度为:=nd/1000=160r/min××80mm/1000=40.2m/min。且工序的每转进给量=××10=2mm/r7、工序8钻、扩、铰Ø20孔(1)钻孔工步1)背吃刀量的确定 取=18mm。2)进给量的确定 由【1】表5-22,根据铸件材料与加工孔径选取,该工序的每转进给量取为0.3mm/r。 3)钻削速度的确定 由【1】表5-22,根据铸件材料与加工孔径选取,该工序的钻削速度暂取20m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序钻头转速,n=1000×20m/min/(×18mm)=353.7r/mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=315r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=315r/min××18mm/1000=17.8m/min。(2)扩孔工步1)背吃刀量的确定取=1.8mm。2)进给量的确定 由【1】表5-22,根据钻孔直径与零件材料选取,该工序的每转进给量取为0.6mm/r。3)扩孔速度的确定 由【1】表5-24,按扩孔钻直径与铸件材料选取,铣削速度v暂取为99.6m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×99.6m/min/(×19.8mm)=1601.2mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=1600r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=1600r/min××19.8mm/1000=99.5m/min。(3)铰孔工步1)背吃刀量的确定取=0.2mm。2)进给量的确定 由【1】表5-31,根据钻孔直径与零件材料选取,该工序的每转进给量取为1mm/r。3)铰孔速度的确定 由【1】表5-31,根据钻孔直径与零件材料选取,该工序的切削速度v暂取为4m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序铣刀转速,n=1000×4m/min/(×20mm)=63.7mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=50r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=50r/min××8、工序13钻2×M12-6H14孔20(两端)基孔并攻制螺纹(1)工步1钻2×M12-6H14孔20(两端)基孔1)背吃刀量的确定背吃刀量=Z=11mm。2)进给量的确定 由【1】表5-22,根据铸件材料与加工孔径选取,该工序的每转进给量取为0.15mm/r。3)钻削速度的确定由【1】表5-22,根据铸件材料与加工孔径选取,该工序的钻削速度暂取20m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工序钻头转速,n=1000×20m/min/(×11mm)=578.7r/mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=630r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=630r/min××11mm/1000=21.78m/min。(2)工步2攻制螺纹1)背吃刀量的确定背吃刀量=Z-Z1=(12-11)mm=1mm。2)进给量的确定 由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距,故该工序的每转进给量取为1mm/r。3)攻螺纹速度的确定 由【1】表5-37,根据铸件材料选取,该工序的钻削速度暂取5m/min。由【1】公式(5-1) n=1000/(d)可求得该工位主轴转速,n=1000×5m/min/(×12mm)=132.6r/mm,参照【1】表4-6所列摇臂钻床Z3040的主轴转速取n=160r/min。再将此转速代入公式(5-1),可求出该工序的实际铣削速度v= nd/1000=160r/min××(3)切削速度与进给量的校验 刀具的每分钟进给量、刀具转速n与进给量之间的关系为=n,因此可分别求出钻孔与攻螺纹的每分钟进给量,即钻孔=630r/min×攻螺纹=160r/min×1mm/r=160mm/min由于两者不相等,因此需对上述切削用量进行修改。因为攻螺纹时,所以本工序对钻孔的进给量进行修改。令=0.25mm/r,则钻孔的每分钟进给量=630r/min×160mm/min等于攻螺纹的每分钟进给量,这与组合机床切削用量的选择原则相符合。 综上所述,各工位的背吃刀量与切削速度按前述保持不变,而只需将钻孔的进给量改为=0.25mm/r。 基本时间定额的计算1、工序1粗铣前后端面1)粗铣前端面据【1】表5-43中面铣刀铣平面(对称铣削、主偏角r= 90º)的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。由式中=148mm;=13mm,取=1mm;=0.5(d- ×(80-)+1=21.6mm;=×n=×Z××10z/r×160r/min=320mm/min。将上述结果代入公式,则该本工步的基本时间=(148mm+21.6mm+1mm)/320mm/min=0.53min=31.8s。2)粗铣后端面据【1】表5-43中面铣刀铣平面(对称铣削、主偏角r= 90º)的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。由式中=70mm;=13mm,取=1mm;=0.5(d- ×(80-)+1=21.6mm;=×n=×Z××10z/r×160r/min=320mm/min。将上述结果代入公式,则该本工步的基本时间=(70mm+21.6mm+1mm)/320mm/min=0.29min=17.4s。综上所述,该工序总的基本时间=31.8s+17.4s=49.2s。2、工序3扩Ø32孔根据【1】表5-41扩孔的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。其中盲孔=0;=(32-23)mm/2cot60º+1mm=3.6mm。由前可知=0.8mm/r, =800r/min,=63mm;则=(63+3.6+0)mm/(0.8 mm/r×800 r/min)=0.1min=6s。3、工序4钻4×M8-6H12孔16基孔,并攻制螺纹(工序10、12、13同工序4)1)钻4×M8-6H12孔16基孔根据【1】表5-41,钻孔的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。其中,=7mm/2cot30º+1mm=7.06mm;=14,取=1mm;由前面可知=0.25mm/r,n=800r/min,=16mm;则=(16+7.06+1)mm/(0.25 mm/r×800 r/min)=0.1203min=7.218s。2)攻4×M8-6H12孔16螺纹根据【1】表5-46,用丝锥攻螺纹的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。式中,取=1mm;,取=2mm;由前面可知=mm/r,=200 r/min;则=0.15min=9s。综上所述,工序4总的基本时间=(7.218+9)s=16.218s。4、工序5粗铣左右端面根据【1】表5-43中面铣刀铣平面(对称铣削、主偏角r= 90º)的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。由于该工序包括两个工步,即两个工件同时加工,故式中=2×86mm=192mm;=13mm,取=1mm;×(50-)+1=6.8mm;=×Z××6z/r×255r/min=275.4mm/min。将上述结果代入公式,则该本工序的基本时间=(192mm+6.8mm+1mm)/275.4mm/min=0.73min=43.8s。5、工序6粗铣、半精铣上端面1)粗铣上端面根据【1】表5-43中面铣刀铣平面(对称铣削、主偏角r= 90º)的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。式中=44mm;=13mm,取=1mm;×(80- )+1=12mm;=×Z××10z/r×160r/min=320mm/min。将上述结果代入公式,则该本工序的基本时间=(44mm+12mm+1mm)/320mm/min=0.18min=10.8s。2)半精铣上端面半精铣的、Z、均与精铣时相同,故半精铣的基本时间=10.8s。综上所述,工序4总的基本时间=(10.8+10.8)s=21.6s。6、工序7粗铣、半精铣3×M8孔上表面1)粗铣上端面根据【1】表5-43中面铣刀铣平面(对称铣削、主偏角r= 90º)的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。式中=68mm;=13mm,取=1mm;×(80- )+1=19.93mm;=×Z××10z/r×160r/min=320mm/min。将上述结果代入公式,则该本工序的基本时间=(68mm+19.93mm+1mm)/320mm/min=0.28min=16.8s。2)半精铣上端面半精铣的、Z、均与精铣时相同,故半精铣的基本时间=10.8s。综上所述,工序4总的基本时间=(16.8+16.8)s=33.6s。7、工序8钻、扩、铰Ø20孔1)钻孔工序根据【1】表5-41,钻孔的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。其中,=18mm/2cot30º+1mm=16.6mm;钻盲孔时取=0mm;由前面可知=0.25mm/r,=800r/min,=16mm;则=(38+16.6+0)mm/(0.3 mm/r×315r/min)=0.58min=34.8s。2)扩孔工序根据【1】表5-41扩孔的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。盲孔=0;=(19.8-18)mm/2cot60º+1mm=1.52mm。由前可知=0.6mm/r, =50r/min,=38mm;则×50 r/min)=1.32min=79.2s。1)铰孔工步根据【1】表5-41扩孔的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。盲孔=0;=(20-19.8)mm/2cot60º+1mm=1.06mm。由前可知=1mm/r, =50r/min,=38mm;则=(38+1.06+0)mm/(1mm/r×综上所述,工序8总的基本时间8、 工序11钻4×M8-6H基孔,并攻制螺纹1)钻4×M8-6H基孔根据【1】表5-41,钻孔的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。其中,=7mm/2cot30º+1mm=7.06mm;盲孔=0mm;由前面可知=0.25mm/r,n=800r/min,=7mm;则=(7+7.06+0)mm/(0.25 mm/r×2)攻4×M8-6H螺纹根据【1】表5-46,用丝锥攻螺纹的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。式中,取=1mm;盲孔取=0mm;由前面可知=1mm/r,=200 r/min;则 综上所述,工序4总的基本时间=(4.218+4.8)s=9.018s。9、工序13钻2×M12-6H14孔20(两端)基孔并攻制螺纹1)钻2xM12-6H14孔20(两端)基孔根据【1】表5-41,钻孔的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。其中,=11mm/2cot30º+1mm=10.5mm;取=1mm;由前面可知=0.25mm/r,=630r/min,=20mm;则=(20+10.5+1)mm/(0.25 mm/r×630r/min)=0.2min=12s。2)攻2xM12-6H14孔20(两端)螺纹根据【1】表5-46,用丝锥攻螺纹的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。式中,取=1mm;,取=2mm;由前面可知=0.25mm/r,=160 r/min;则=0.2125min=12.75s。综上所述,工序4总的基本时间=(12+12.75)s=24.75s。 辅助时间的计算辅助时间与基本时间之间的关系为=(0.150.2),本例,则各工序的辅助时间分别为:工序1的辅助时间:×工序3的辅助时间:×工序4的辅助时间:× 工序5的辅助时间:×工序6的辅助时间:×工序7的辅助时间:×工序8的辅助时间:×工序11的辅助时间:×工序13的辅助时间:× 其他时间的计算除了作业时间(基本时间与辅助时间之与)以外每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理时间与准备与终结时间。由于该零件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;布置工作地时间是作业时间的27,休息与生理时间是作业时间的24,