“杠杆”零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计说明书资料PDF.pdf

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1、机械制造技术基础课程设计说明书1 机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“杠杆”零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计 （年产量 5000 件）一 机械制造工艺部分1.绘制零件图一张2.绘制零件毛坯图3.填写机械加工工艺过程卡4.填写机械加工工序卡二机床夹具部分1.绘制一套机床夹具装配图2.机床夹具主要零件图三课程设计说明书指导老师： 覃老师目录一、零件分析 .(3) 二、工艺规程设 计.(4) 三、 确立切削量及基本工时 .(10) 四、夹具设计 .(24)五、设计心得.（26）机械制造技术基础课程设计说明书2 六、参考文献.（27）一、零件分析 ( 一)零件的作用题目给出的零件是杠杆。它的

2、主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。(二)零件的工艺分析杠杆的 25+0.052mm 孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下：本夹具用于在立式钻床上，加工8(H7)孔。工件以 250.052mm 孔及端面和水平面底、 30 的凸台分别在台阶定位销7、支承钉 11 上实现完全定位。钻 8（H7）mm 孔时工件为悬臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承2，当辅助支承 2 与工件接触后，用螺母 1 锁紧。要加工的主要工序包括：粗精铣宽度为40mm机械制造技术基础课程设计说明书3 的上下平台、钻 10(H7)孔、钻 28+0.015 的小孔 、粗精铣 30凸台的上下表

3、面。加工要求有：40mm 的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um （上平台） 、Ra3.2（下平台）、10(H7)孔为 Ra3.6um 、25（H9 ）和 8（H7）孔表面粗糙度都为Ra1.6um 。28（H7 ）孔有平行度分别为 0.1、0.15。10(H7)孔的平行度为 0.1。杠杆有过渡圆角为 R5，则其他的过渡圆角则为R3。其中主要的加工表面是孔8(H7), 要用 8(H7)钢球检查。二、工艺规程的设计(一)、确定毛坯的制造形式零件的材料 HT200 。考虑到零件在工作中处于润滑状态，采用润滑效果较好的铸铁。由于大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高， 故可采用铸造质量稳

4、定的， 适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性，故采取两件铸造在一起的方法，便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。查参考文献（金属机械加工工艺人员手册）表12-2 得：各加工表面表面总余量加 工 表 面基本 尺 寸加 工 精 度等 级加 工 余 量数 值 (mm) 说明40mm的 上 下 平40 7 5.5 3.5 加工 上下底 面机械制造技术基础课程设计说明书4 台宽度30mm的平 台30 7 5.5 3.5 加 工 上 表面30mm的 凸 台 上下 面30 7 5.5 3.5 凸 台 上 下面 ( 二)、基面的选择（1）粗基准的选择对于本零件而言， 按照粗基准的选择原则，

5、选择本零件的加工表面就是宽度为 40mm 的肩面表面作为加工的粗基准，可用压板对肩台进行加紧，利用一组V形块支承 40mm 的外轮廓作主要定位，以消除 z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除x、x 两个自由度，达到完全定位 ,就可加工 25（H7 ）的孔。（2）精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹， 采用 25(H7)的孔作为精基准。（三） 、工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有：粗精铣宽度为40mm 的上下平台、钻10(H7)孔、钻 28+0.015 的小孔、粗精铣 30 凸台的平台。材机械制造技术基础课程设计说明书5 料为 HT200 ，加工方法选择如下：1、40mm

6、 圆柱的上平台：公差等级为IT7, 表面粗糙度为 Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法，并倒R3圆角。2、40mm 圆柱的下平台：公差等级为IT7, 表面粗糙度为 Ra3.2，采用采用粗铣精铣的加工方法，并倒R3圆角。3、30mm 的凸台上下表面：公差等级为IT7，表面粗糙度为 Ra6.3，采用粗铣精铣的加工方法。4、钻10(H7) 内孔：公差等级为 IT7，表面粗糙度为 Ra3.2，平行度为 0.1m （ A） ，采用钻孔粗铰精铰的加工方法。5、钻25（H9 ）内孔：公差等级为IT9，表面粗糙度为 Ra1.6，采用钻孔扩孔钻钻孔精铰的加工方法，并倒145内角。6、钻8（H7 ）内孔：公差等级为

7、 IT7, 表面粗糙度为 Ra1.6，采用钻孔粗铰精铰的加工方法。(四)、确定工艺路线1、工艺路线方案一：铸造时效涂底漆工序：粗精铣宽度为40mm 的上下平台和宽度为30mm 的平台工序：粗精铣宽度为30mm 的凸台表面工序：钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm 。工序：扩孔钻钻孔 25(H9)使尺寸达到 24.8mm 。机械制造技术基础课程设计说明书6 工序：铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9)。工序 ：钻10（H7）的内孔使尺寸达到9.8mm 。工序：粗铰 10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm 。工序：精铰 10（H7）内孔使尺寸达到 10（H7）mm 。工序：钻、粗、精铰28

8、（H7）小孔使尺寸达到 8（H7 ） 。工序：检验入库。2、工艺路线方案二：铸造时效涂底漆工序：粗精铣宽度为40mm 的上下平台和宽度为30mm 的平台。工序：粗精铣宽度为30mm 的凸台表面工序：钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm 。工序：钻 28(H7) 的小孔使尺寸 7.8mm 。工序：扩孔钻钻孔 25(H9)使尺寸达到 24.8mm 。工序：铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9)。工序 ：钻10（H7）的内孔使尺寸达到 9.8mm 。工序：粗铰 10(H7)内孔使尺寸达到 9.96mm 。工序：精铰 10（H7）内孔使尺寸达到 10（H7）mm 。工序：粗铰 28（H7）小孔使

9、尺寸达到7.96mm 。工序：精铰 28(H7) 小孔使尺寸达到 8（H7 ） 。工序：检验入库。机械制造技术基础课程设计说明书7 （五） ：工艺方案的比较和分析：上述两种工艺方案的特点是：方案一是根据宽度为40mm 的上下肩面作为粗基准， 25（H7）孔作为精基准，所以就要加工25 孔时期尺寸达到要求的尺寸，那样就保证了28 小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔25， 而不进一步加工就钻 8 （H7 ） ，那样就很难保证 28 的圆度跳动误差精度。所以决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。（六） ：选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以采用通用机床为主，辅

10、以少量专用机床。 其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。 工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完后。粗精铣宽度为 40mm 的上下平台和宽度为30mm 的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X5012立式铣床（参考文献：机械制造工艺设计简明手册，主编：李益民，机械工业出版社出版社） ，刀具选 D=2mm 的削平型立铣刀 （参考文献：机械制造工艺设计简明手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）、专用夹具、专用量具和游标卡尺。粗精铣宽度为 30mm 的凸台表面。采用X5021立式铣床，刀具选 D=2mm 的削平型铣刀，专用夹具、专

11、用量检具和游标卡尺。钻孔 25（H9）使尺寸达到 23mm 。采用 Z535型钻床，刀具选莫氏机械制造技术基础课程设计说明书8 锥柄麻花钻（莫氏锥柄2 号刀） D=23mm，专用钻夹具，专用检具。扩孔钻钻孔 25(H9)使尺寸达到 24.8mm 。采用立式 Z535型钻床，刀具选 D=24.7mm 的锥柄扩孔钻 （莫氏锥度 3 号刀） ，专用钻夹具和专用检具。铰孔 25（H9）使尺寸达到 25(H9)。采用立式 Z535型钻床，刀具选 D=25mm 的锥柄机用铰刀，并倒145的倒角钻用铰夹具和专用检量具。钻 28(H7) 的小孔使尺寸达到7.8mm 。 采用立式 Z518型钻床，刀具选用 D=

12、7.8mm 的直柄麻花钻，专用钻夹具和专用检量具。钻10 （H7） 的内孔使尺寸达到 9.8mm 。采用立式 Z518型钻床，刀具选用 D=9.8mm 的直柄麻花钻，专用的钻夹具和量检具。粗铰 10(H7) 内孔使尺寸达到 9.96mm 。 采用立式 Z518型钻床，刀具选用 D=10mm 的直柄机用铰刀，专用夹具和专用量检具。精铰 10（H7）内孔使尺寸达到 10（H7）mm 。采用立式 Z518型钻床，选择刀具D=10mm 的精铰刀，使用专用夹具和量检具。粗铰 28(H7)小孔使尺寸达到 7.96mm 。采用立式 Z518型钻床，选择刀具为 D=8mm 直柄机用铰刀，使用专用夹具和专用量检

13、具。精铰 28(H7)小孔使尺寸达到 8（H7 ） 。采用立式 Z518型钻床，选择刀具为 D=8mm 的直柄机用铰刀， 使用专用的夹具和专用的量检具。（参考资料和文献均来自：机械制造工艺设计简明手册，主编：李益民，机械工业出版社出版）机械制造技术基础课程设计说明书9 三、确立切削量及基本工时铸造毛坯时效处理涂底漆工序一：粗铣精铣 40 上下端面和宽度为30的平台面（1）粗铣工件材料： HT200，铸造加工要求：粗铣 40 上下端面和宽度为30 的平台面机床： X5012 立式铣床刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 060,深度ap=4 取刀具直径 do=63mm

14、。 选择刀具前角 o5后角 o8，副后角 o =8，刀齿斜角 s=10,主刃 Kr=60,过渡刃Kr=30, 副刃 Kr =5过渡刃宽 b=1mm, z=14 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量机床功率为 4.5kw。fz=0.150.30mm/z。由于是对称铣，选较小量fz=0.18mm/z 3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.30.5mm。查切削用量简明手册表3.8，寿命及寿命 T=180min 机械制造技术基础课程设计说明书10 4）计算切削速度按切削用量简明手册 ，V c=vvvvvv

15、vxyupmpzeC dqkT afaZ算得 Vc28.8m/min，n=80r/min, 据 X5012 铣床参数，选择nc = 188r/min, , 则实际切削速度Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45 m/s, 实际进给量为Mzf0.18 14 188473.76mm/min 根据 X5012 立式铣床工作台进给量表 （表 5-73） 选择Mzf190mm/min 则实际每齿进给量为1900.2114 60zfmm/z5)校验机床功率根据 机制课程设计指南 表 2-18,铣削时的功率（单位为 Kw）为1000ccF vp()FzFFFxyufpzeCqwc

16、 afazFNdn式中，FC54.5，fx0.9,0.74Fy,1.0Fu,0Fw,1.0Fq则cF489 N, cv=0.65m/s,cP0.125 kw4.5 kw 最终确定ap=4.0mm，nc=190r/min,，V c=94.45m/s，f z=0.21mm/z 6）计算基本工时120.492zjMlllTf(2)半精铣工件材料： HT200，铸造加工要求：精铣 40 上下端面和宽度为30 的平台面机床： X5012 立式铣床机械制造技术基础课程设计说明书11 刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 060,深度ap=4 取刀具直径 do=63mm。 选择刀

17、具前角 o5后角 o8，副后角 o =8，刀齿斜角 s=10,主刃 Kr=60,过渡刃Kr=30, 副刃 Kr =5过渡刃宽 b=1mm, z=14 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度2）每齿进给量机床功率为 4.5kw。fz=0.150.30mm/z 选较小量 fz=0.18mm/z 3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.30.5mm 查切削用量简明手册表3.8，寿命及寿命 T=180min 4）计算切削速度按切削用量简明手册 ，V c=vvvvvvvxyupmpzeC dqkT afaZ算得 Vc28.8m

18、/min，n=80r/min, 据 X5012 铣床参数，选择nc = 188r/min 则实际切削速度Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45 m/s 实际进给量为Mzf0.18 14 188473.76mm/min 根据 X5012 立式铣床工作台进给量表 （表 5-73） 选择Mzf190mm/min 则实际每齿进给量为1900.2114 60zfmm/z5)校验机床功率根据机制设计课程设计指南表2-18,铣削时的功率（单位为 Kw）为机械制造技术基础课程设计说明书12 1000ccF vp()FzFFFxyufpzeCqwc afazFNdn式中，FC54.

19、5，fx0.9,0.74Fy,1.0Fu,0Fw,1.0Fq则cF489 N, cv=0.65m/s,cP0.125 kw4.5 kw 最终确定ap=4.0mm，nc=190r/min,，V c=94.45m/s，f z=0.21mm/z 6）计算基本工时120.492zjMlllTf工序二 粗精铣 30 凸台面（1）粗铣工件材料： HT200，铸造加工要求：粗精铣30 凸台面机床： X5012 立式铣床刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 060,深度ap=4 取刀具直径 do=63mm。 选择刀具前角 o5后角 o8，副后角 o =8，刀齿斜角 s=10,主刃

20、Kr=60,过渡刃Kr=30, 副刃 Kr =5过渡刃宽 b=1mm, z=14 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量机床功率为 4.5kw。fz=0.150.30mm/z。由于是对称铣，选较小量fz=0.18mm/z 机械制造技术基础课程设计说明书13 3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.30.5mm。查切削用量简明手册表3.8，寿命及寿命 T=180min 4）计算切削速度按切削用量简明手册 ，V c=vvvvvvvxyupmpzeC dqkT afaZ算得 Vc28.8m/min，n=10

21、00v/ d=80r/min 据 X5012 铣床参数，选择nc = 188r/min, , 则实际切削速度Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45 m/s, 实际进给量为Mzf0.18 14 188473.76mm/min 根据 X5012 立式铣床工作台进给量表 （表 5-73） 选择Mzf190mm/min 则实际每齿进给量为1900.2114 60zfmm/z5) 校验机床功率根据机制课程设计指南表2-18,铣削时的功率（单位为 Kw）为1000ccF vp()FzFFFxyufpzeCqwc afazFNdn式中，FC54.5，fx0.9,0.74Fy,1

22、.0Fu,0Fw,1.0Fq则cF489 N, cv=0.65m/s,cP0.125 kw4.5 kw 最终确定ap=4.0mm，nc=190r/min,，V c=94.45m/s，f z=0.21mm/z 6）计算基本工时120.478zjMlllTf机械制造技术基础课程设计说明书14 （2）半精铣工件材料： HT200，铸造加工要求：粗精铣30 凸台面机床： X5012 立式铣床刀具：W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6。铣削宽度 060,深度ap=4 取刀具直径 do=63mm。 选择刀具前角 o5后角 o8，副后角 o =8，刀齿斜角 s=10,主刃 Kr=60,过渡刃Kr

23、=30, 副刃 Kr =5过渡刃宽 b=1mm, z=14 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=4.0mm，一次走刀即可完成所需长度2）每齿进给量机床功率为 4.5kw fz=0.150.30mm/z。由于是对称铣，选较小量fz=0.18mm/z 3）查后刀面最大磨损查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.30.5mm 查切削用量简明手册表3.8，寿命及寿命 T=180min 4）计算切削速度按切削用量简明手册V c=vvvvvvvxyupmpzeC dqkT afaZ算得Vc28.8m/min，n=80r/min 据 X5012 铣床参数，选择nc = 188r/mi

24、n 则实际切削速度Vc=3.14*160*188/1000=40m/min=94.45 m/s 实际进给量为Mzf0.18 14 188473.76mm/min 机械制造技术基础课程设计说明书15 根据 X5012 立式铣床工作台进给量表 （表 5-73） 选择Mzf190mm/min 则实际每齿进给量为1900.2114 60zfmm/z5) 校验机床功率根据机制课程设计指南表2-18,铣削时的功率（单位为 Kw）为1000ccF vp()FzFFFxyufpzeCqwc afazFNdn式中，FC54.5，fx0.9,0.74Fy,1.0Fu,0Fw,1.0Fq则cF489 N, cv=0

25、.65m/s,cP0.125 kw4.5 kw 最终确定ap=4.0mm，nc=190r/min,，V c=94.45m/s，f z=0.21mm/z 6）计算基本工时120.478zjMlllTf工序三、四、五：钻、扩、绞25（H9）孔（一） 、加工余量的确定由工序卡，钻孔余量为23.0mm，扩孔的余量为 1.8mm，粗铰的余量为 0.2mm （二） 、切削用量的计算（1） 钻孔1）背吃刀量的确定ap =23.0 mm。2) 进给量的确定由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=0.4 mm/r。3）切削速度的计算由于该材料为 HT200，由课程设计指南初选机械制造技术基础课程设计说明书16

26、 切削速度为 V 为 20 m/min。由公式：n=1000V/d 可求得该工序的钻头转速 n=276.93 r/min， 参照课程设计指南所列Z550 型立式钻床的主轴转速，取转速 n=250 r/min，再将此转速代入公式： n=1000V/d 便求得该死工序的实际钻削速度为：/100025023 /100018/ minVndm（2）扩孔1） 背吃刀量的确定ap=1.8 mm。2)进给量的确定由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=1.2mm/r。3） 切削速度的计算由课程设计指南初选切削速度为V 为 4 m/min。由公式： n=1000V/d 可求得该工序的钻头转速n=51.36

27、r/min，参照课程设计指南所列Z550 型立式钻床的主轴转速，取转速n=47r/min，再将此转速代入公式：n=1000V/d 便求得该死工序的实际钻削速度为：/10004724.8/100018/ minVndm（3）粗铰1）背吃刀量的确定ap=0.2 mm。2) 进给量的确定由课程设计指南选取该工步的每转进给量为f=0.8 mm/r。3）切削速度的计算由课程设计指南初选切削速度为V 为5 m/min。由公式：n=1000V/d 可求得该工序的铰刀的转速n=63.69 r/min，参照课程设计指南所列Z550 型立式钻床的主轴转速，取转速n=63/min，再将此转速代入公式：n=1000V

28、/d 便求得该死工序的实际钻削速度为：机械制造技术基础课程设计说明书17 /10006325/10004.95/ minVndm(三)、时间定额的计算1、基本时间jT的计算（1） 钻孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 求得。其中 1=54 mm，2l=1 mm，1l=(Dcotkr)/2(12)=(23.0cot56o)/2(12)=8.7mm；f=0.4 mm/r n=250 r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT=（54 mm8.7mm1 mm）/（0.4 mm/r250 r/min）=0.637min=38.2

29、2 S （2）扩孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 求得。其中 1=54 mm，2l=3 mm，11()cot/ 2(12)(24.823.0)cot 60/ 2(12)2.525rlDdkof=1.2 mm/r；n=47r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT=（54 mm2.525mm3 mm）/（1.2 mm/r47 r/min）=1.055min=63.3 s （3）粗铰由课程设计指南表2-26 钻孔的基本时间可由公式机械制造技术基础课程设计说明书18 jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 由课程设计指南表

30、2-27 按 kr=150、pa=(D-d)/2=(25-24.8)/2=0.1mm 查得1l=0.37mm；2l=15mm；l=54mm；f=1.0 mm/r；n=47r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT= （54 mm0.37mm15mm） / （1.0 mm/r47 r/min） =1.48min=88.8s工序六、七、八、九钻、扩、绞 10H7孔（1） 钻孔由机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数(表 4.2-14) ，取钻10(H7)孔的进给量 f=0.3mm/r( 表 4.2-16),初选钻10(H7)孔的切削速度为 v=0.435m/s=

31、26.1m/min, 由此算出转速为: n=1000v/d=100026.1/3.14 9.8r/min=848.17r/min 按机床实际转速取n=900r/min ，则实际切削速度为v=3.14 9009.8/1000m/min 27.7m/min 从 课程设计指南表 2-15 得知：fC=410 FZ=1.2 Fy=0.75 MC=0.117 MZ=2.2 My=0.8 代入0012795FFMMzyffFzycmMFCdfkNMCdfkNM?（2）粗铰参考文献：机械制造设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取扩孔28(H7) 的进给量 f=0.3mm/r, 参考文献得：扩孔

32、的切削速度为（1123）V钻，故取机械制造技术基础课程设计说明书19 v 扩=1/2v 钻=1/227.7m/min=13.85m/min, 由此算出转速n=1000v/d=100013.85/3.14 9.96r/min=442.8r/min 取机床实际转速 n=450r/min 。（3）精铰参考文献：机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取铰孔的进给量f=0.3mm/r, 参考文献得：铰孔的切削速度为 v=0.3m/s=18m/min。由此算出转速：n=1000v/d=100018/3.14 10r/min=573r/min 按照机床的实际转速n=600r/min 。则

33、实际切削速度为：V= dn/1000=3.14 10600/1000 m/min=18.84m/min 时间定额的计算1、基本时间jT的计算（1） 钻孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 求得。其中 1=25 mm，2l=1 mm，1l=(Dcotkr)/2(12)=(9.8cot56o)/2(12)=4.3mm；f=0.3 mm/r n=900 r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT= （25 mm4.3mm1 mm） / （0.3 mm/r900 r/min） =0.112min=6.73s（2）粗铰机械制造技术基

34、础课程设计说明书20 由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 求得。其中 1=25 mm，2l=3 mm，11()cot/ 2(12)(9.969.8)cot 60/ 2(12)1.046rlDdkof=0.3mm/r n=450r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT=（25 mm1.046mm3 mm）/（0.3mm/r450 r/min）=0.215min=12.9s （3）精铰由课程设计指南表2-26 钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 由课程设计指南表 2-27按 kr=15o、pa=(

35、D-d)/2=(10-9.96)/2=0.02mm 查得1l=1.046mm；2l=5mm；l=25mm；f=0.3mm/r；n=573r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT= （25mm1.046mm5mm） / （0.3 mm/r573r/min） =0.18min=10.8s工序十、十一8（H7）内孔的加工各工步余量和工序尺寸及公差（ mm ）加工 表面加工 方 法余 量公 差 等级工序 尺 寸28(H7) 钻 孔0.215 H7 7.8 2 8(H7)扩 孔0.055 H7 7.96 2 8(H7)铰 孔0 H7 8(H7) 机械制造技术基础课程设计说明书21 1

36、、钻 28(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm 2、粗铰 28（H7）小孔使尺寸达到7.96mm 3、精铰 28(H7)小孔使尺寸达到 8（H7）这三部工序全都采用Z518机床来进行加工的，故：（1）参考文献：机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数 (表 4.2-14) ， 取钻 28(H7)孔的进给量 f=0.3mm/r( 表 4，2-16), 初选钻 28(H7) 孔的切削速度为 v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为 : n=1000v/d=100026.1/3.14 8r/min=1039r/min按机床实际转速取n=1000r/min ，则实际切削速

37、度为v=3.141000/1000m/min22m/min. 从（金属机械加工工艺人员手册表 14-30）得知：0012795FFMMzyffFzycmMFCdfkNMCdfkNM?根据所得出数据， 它们均少于机床的最大扭转力矩和最大进给力，故满足机床刚度需求。（2）参考文献：机械制造设计工艺简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取扩孔28(H7) 的进给量 f=0.3mm/r, 参考文献得：扩孔的切削速度为（1123）V钻，故取 v 扩=1/2v 钻=1/222m/min=11m/min, 由此算出转速 n=1000v/ d=100011/3.14 8r/min=438r/min,取机床

38、实际转速 n=450r/min 。机械制造技术基础课程设计说明书22 （3）参考文献：机械制造工艺设计简明手册，并参考Z518机床主要技术参数，取铰孔的进给量f=0.3mm/r, 参考文献得：铰孔的切削速度为 v=0.3m/s=18m/min。由此算出转速：n=1000v/ d=100018/3.14 8r/min=717r/min按照机床的实际转速n=720r/min 。则实际切削速度为：V= dn/1000=3.14 8720/1000m/min=18.1m/min 。时间定额的计算1、基本时间jT的计算（1） 钻孔由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1

39、l2l)/fn 求得其中 1=15 mm，2l=1 mm，1l=(Dcotkr)/2(12)=(7.8cot56o)/2(12)=3.6mm；f=0.3 mm/r; n=1000r/min将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT= （15 mm3.6mm1 mm） / （0.3 mm/r1000 r/min） =0.07min=4.2s（2）粗铰由课程设计指南表2-26，钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 求得。其中 1=15 mm，2l=3 mm，11()cot/ 2(12)(7.967.8)cot 60/ 2(12)1.046rlDdkof=0.3mm/

40、r n=750r/min 将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：机械制造技术基础课程设计说明书23 jT=（25 mm1.046mm3 mm）/（0.3mm/r450 r/min）=0.215min=12.9s （3）精铰由课程设计指南表2-26 钻孔的基本时间可由公式jT= L/fn=(l 1l2l)/fn 由课程设计指南表2-27 按 kr=15o、pa=(D-d)/2=(8-7.96)/2=0.02mm 查得1l=1.046mm；2l=5mm；l=15mm；f=0.3mm/r；n=720r/min；将上述结果代入公式，可得到该公序的基本时间：jT=（15mm1.046mm5mm）/

41、（0.3 mm/r720r/min）=0.0974min=5.8s四、夹具的设计本次的夹具为工序：钻、粗、精铰28（H7）小孔使尺寸达到 8（H7）而设计的。本工序所加工的孔是位于30 凸台平面内，孔径不大，工件重量较轻、轮廓尺寸不是很大等原因，采用翻转式钻模。1、确定设计方案这道工序所加工的孔在30 凸台平面上，且与土台面垂直，平行度A=0.1。根据工件结构特点，其定位方案有：工件以 250.052mm 孔及端面和水平面底、30 的凸台分别在台阶定位销、支承钉上实现完全定位。钻8（H7）mm孔时工件为悬机械制造技术基础课程设计说明书24 臂，为防止工件加工时变形，采用了螺旋辅助支承，当辅助支

42、承与工件接触后，用螺母锁紧。2、选择定位元件（1）选择带台阶面的定位销，作为以 25H9 孔及其端面的定位元件，定位副配合取基孔值配合。（2）选择可调支承钉为 8（H7 ）孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件 , 用锁紧螺母将其锁紧， 防止在加工孔时出现扭转， 限制工件六个自由度。为增加刚性，在8（H7）的端面增设一螺旋辅助支承，辅助支承与工件接触后，用螺母将其锁紧。3、计算夹紧力并确定螺杆直径参考文献（机床夹具设计手册），由表 1-2-1 ，实际所需夹紧力KW与切削力W之间的关系为：KWWK，式中的 K为安全系数，01234562.8KK K K K K K K由表 1-2-25 可知 M10

43、的六角螺母夹紧力W=3550N 。所以，KWWK=35502.8N=9940N ，选择一个 M30的螺旋辅助支承。一是为了承受切削力的冲击， 二是为了防止工件在加工时变形，因为钻 8（H7）孔时，工件为悬臂4、定位误差计算（1）加工8H7时孔距尺寸 84 0.2mm的定位误差计算， 由于基准重合，故 ：0.015+0.2=0.215mm，0.015-0.2=-0.185mm ，上下公差为：0.215- （-0.185 ）=0.4mm ，符合尺寸要求。而基准位移误差为定位孔 ( 25H9 )与定位销的最大间隙，故：定位销取直径为 25H9 ，尽量减少位移误差。故：25-25=0，最大间隙：机械制

44、造技术基础课程设计说明书25 0.052- （-0.052 ）=0.104mm ，最小间隙： 0-0=0 mm 。其基准也符合设计要求。由此可知此定位方案能满足尺寸 84 0.2mm的定位要求。（2）加工 8H7孔时轴线平行度 0.15mm 的定位误差计算，由于基准重合，故：0.015+0.015=0.03mm 而基准位移误差是定位孔25H9与定位面间的垂直度误差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm 所以有： 0.03+0.104mm=0.134mm 此方案能满足平行度 0.15mm的定位要求。五、设计心得两个星期的机械设计到今天已经划上句号，经过着两个星期的努力，不仅顺利完成了

45、课程设计这个任务，而且从中一方面巩固了之前的理论学习，另一方面也发现了自己在学习工程中存在的薄弱环节。经过老师的知道，和自己的认真学习，自己把一些没有掌握好的知识点进一步加深理解，把在设计过程中发现的问题，作为今后学习过程中努力的方向。课程设计，是一个系统性、知识点广泛的学习过程。通过这样一个系统性的学习和结合，使自己把学过的知识联系起来，运用在各个方面上去。同时，广泛地运用设计手册，学会了在实际中运用工具书，和独立完成每一步查找工作；在整个零件的加工过程是和其他同学分工完成，所以在设计过程中需要和同学一起讨论分析，在夹具设计过程中也想同学征求了意见，是设计更加符合实际要求。机械制造技术基础课程设计说明书26 六、参考文献1、 李益民主编，机械制造加工工艺简明手册， 机械工业出版社，1994.7 2、廖念钊等主编，互换性与技术测量（第三版），中国计量出版社，2006.8 4、冯之敬主编，机械制造工程原理，清华大学工业出版社，2004.1 5、袁哲俊、刘华明主编，刀具设计手册，机械工业出版社，1999.6 6、王光斗、王春福主编， 机床夹具设计手册（第三版） ， 上海科学技术出版社， 2000.11 7、崇凯主编，机械制造技术基础课程设计课程设计指南，化学工业出版社， 2007.2