机械制造工艺学课程CA6140手柄座的机械加工工艺规程设计.doc

第1章、 零件的分析1.1. 零件的功用及结构分析题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处于中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧，使主铀制动。1.2. 零件的工艺分析CA6140车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1以为中心的加工表面这一组的加工表面有的孔，以及下端面，下端面为的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm、与孔中心轴所在前视面呈角的螺纹孔，尺寸为M10-7H，另外还有一个尺寸为6H9的槽，孔与槽的总宽度为27.3H11。2以为中心的加工表面该组的加工表面有的螺纹孔(有位置要求)，加工时测量深度为25mm，钻孔深度为28mm。上孔壁有一个配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。3以为中心的加工表面本组的加工表面有的孔(两个)，及其两个内端面(对称)，两端面均有位置要求，端面之间的距离为mm。，孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求(与孔壁之间的平行度公差为)4以为中心的加工表面这组的加工表面有的孔，该孔通至上的槽，并有位置要求。由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。第2章、 手柄座的机械加工工艺规程设计2.1. 毛坯的选择零件材料为HT200。手柄座在使用过程中不经常的变动，它的只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。2.2. 基准的选择基面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，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。(1)粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块V形块分别支承和作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。(2)精基准的选择主要应该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。2.3. 工艺路线的拟定制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。考虑到先面后孔的加工原则，合理具体加工工艺如下：工序号工序名称机床设备刀具量具1半精铣45mm圆柱小端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀游标卡尺2钻,粗铰，精铰25mm孔摇臂钻床Z37硬质合金锥柄麻花钻、铰刀游标卡尺、内径千分尺、塞规3拉键槽拉床拉刀游标卡尺4钻,粗铰 ,精铰10mm孔立式钻床Z525复合麻花钻、铰刀游标卡尺、内径千分尺、塞规5粗、精铣槽14mm卧式铣床X62高速钢镶齿三面刃铣刀游标卡尺、塞规6钻 ,扩，铰14mm孔立式钻床Z525复合麻花钻、铰刀游标卡尺、内径千分尺、塞规7钻,，攻M10mm螺纹孔摇臂钻床Z37莫氏锥柄阶梯麻花钻、丝锥卡尺 螺纹塞规8钻，铰5mm圆锥孔立式钻床Z525麻花钻、锥柄机用1：50锥度销子铰刀内径千分尺、塞规9钻,铰5.5mm孔立式钻床Z525麻花钻、铰刀内径千分尺、塞规10钳工台平锉11清洗清洗机12终检游标卡尺、内径千分尺、塞规、螺纹塞规2.4. 加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁，硬度为HBS6587，毛坯的重量约为1Kg，生产类型为大批量生产，采用砂型铸模。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 1mm精铣 0.2mm2内孔查工艺手册表2.22.5，取已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为21mm。工序尺寸加工余量：钻孔 2mm扩孔 0.125mm3其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 2.5. 切削用量及工时定额的确定2.5.1. 工序1：半精铣手柄座左端面A（45mm外圆凸台端面）(1) 背吃刀量的确定 ap=1.4mm。 (2) 进给量的确定 由参考文献【2】表2.1-73按表面粗糙度Ra3.2mm的条件选取该工序的每转进给量f=0.51.2mm/r，则每分钟进给量为：fMz=fz´z´n=f´ n=(0.51.2) ´10´210 mm/min=105252mm/min参照参考文献【1】表4-16所列x51型立式铣床的纵向进给量取：fMz=105mm/min。(3) 切削速度的计算 由参考文献【2】表2.1-77中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；af为每齿进给量(mm/r)；aw为切削深度(mm)；z为齿数。由参考文献【2】表2.1-76查得：刀具寿命T=180min；由参考文献【3】表2.1-77查得：Cv =23；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；yv=0.4；uv=0.1；pv=0.1；kv=1。计算得切削速度为：v=50.47m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/pd=1000´50.47/(p´80) r/min=200r/min参照参考文献【1】表4-15所列x51型立式铣床的主轴转速取转速n=210r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铣削速度：v=npd/1000=210´p´80/1000 (m/min)=52.75 m/min2.5.2. 工序2： 钻粗铰精铰25mm孔(1) 钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=24.5mm。2）进给量的确定 由参考文献【3】表3.4-2选取该工步的每转进给量f=0.350.5mm/r；参照参考文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床的主轴进给量取f=0.375mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【3】表3.4-8中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；f为进给量(mm/r)由参考文献【3】表3.4-7查得：刀具寿命T=75min；由参考文献【3】表3.4-8查得：Cv =22.2；m=0.2；xv=0；yv=0.3；zv=0.45； kv=1。计算得切削速度为：v=54m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/pd=1000´54/(p´24.5) r/min=701.9r/min参照参考文献【1】表4-6所列z37型摇臂钻床的主轴转速取转速n=710r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度：v=npd/1000=710´p´24.5/1000 (m/min)=54.6 m/min(2) 粗铰工步1）背吃刀量的确定 取ap=0.44mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-31选取该工步的每转进给量f=0.80.15mm/r; 参照参考文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床的主轴进给量取f=1.0mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-31选取切削速度v=4m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´4/(p´24.94) r/min=51r/min参照参考文献【1】表4-6所列z37型摇臂钻床的主轴转速取转速n=56r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铰削速度：v=npd/1000=56´p´24.94/1000 (m/min)=4.38m/min(2) 精铰工步1）背吃刀量的确定 取ap=0.06mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-31选取该工步的每转进给量f=0.80.15mm/r; 参照参考文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床的主轴进给量取f=0.75mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-31选取切削速度v=3m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´3/(p´25) r/min=39r/min参照参考文献【1】表4-6所列z37型摇臂钻床的主轴转速取转速n=45r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铰削速度：v=npd/1000=45´p´25/1000 (m/min)=3.46 m/min2.5.3. 工序3：拉键槽(1)背吃刀量的确定 取ap=6mm。(2)进给量的确定 由参考文献【1】表5-33选取该工步的每齿进给量f=0.060.2mm/z。(3)切削速度的计算 由参考文献【1】表5-34按表面粗糙度Ra1.6mm或公差值0.030.05mm，选取IV级拉削速度v=3.53m/min；现选取v=3.5m/min。2.5.4. 工序4: 钻粗铰精铰10mm孔(1) 钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=9.8mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-22选取该工步的每转进给量f=0.120.2mm/r；参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床的主轴进给量取f=0.13mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-22选取切削速度v=18m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/pd=1000´18/(p´9.8) r/min=585r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=545r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度：v=npd/1000=545´p´9.8/1000 (m/min)=16.77 m/min(2) 粗铰工步1）背吃刀量的确定 取ap=0.16mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-31选取该工步的每转进给量f=0.30.5mm/r；参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床的主轴进给量取f=0.36mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-31选取切削速度v=3m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´3/(p´9.96) r/min=95.9r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=97r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铰削速度：v=npd/1000=97´p´9.96/1000 (m/min)=3.03 m/min(3) 精铰工步1）背吃刀量的确定 取ap=0.04mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-31选取该工步的每转进给量f=0.30.5mm/r；参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床的主轴进给量取f=0.28mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-31选取切削速度v=4m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´4/(p´10) r/min=127.39r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=140r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铰削速度：v=npd/1000=140´p´10/1000 (m/min)=4.4 m/min2.5.5. 工序5：粗铣半精铣槽14mm1）粗铣工步(1) 背吃刀量的确定 取ap=12mm。 (2) 进给量的确定 由参考文献【2】表2.1-71选取该工序的每齿进给量fz=0.20.3mm/z，则每分钟进给量为：fMz=fz´z´n=(0.150.3) ´10´30 mm/min=84126mm/min参照参考文献【1】表4-19所列x62型卧式铣床的进给量取:fMz=95mm/min。(3) 切削速度的计算 由参考文献【2】表2.1-77中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；af为每齿进给量(mm/r)；aw为切削深度(mm)；z为齿数。由参考文献【2】表2.1-76查得：刀具寿命T=180min；由参考文献【3】表2.1-77查得：Cv =47；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；yv=0.4；uv=0.5；pv=0.1；kv=1。计算得切削速度为：v=9.85m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/pd=1000´9.85/(p´125) r/min=25.1r/min参照参考文献【1】表4-18所列x62型卧式铣床的主轴转速取转速n=30r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铣削速度：v=npd/1000=30´p´125/1000 (m/min)=11.79 m/min2）半精铣工步(1) 背吃刀量的确定 取ap=2mm。 (2) 进给量的确定 由参考文献【2】表2.1-71按表面粗糙度Ra6.3mm和铣刀类型选取该工序的每转进给量f=1.22.7mm/r，则每分钟进给量为：fMz=f ´n=(1.22.7) ´37.5 mm/min=45101.25mm/min参照参考文献【1】表4-19所列x62型卧式铣床的进给量取:fMz=47.5mm/min。(3) 切削速度的计算 由参考文献【2】表2.1-77中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；af为每齿进给量(mm/r)；aw为切削深度(mm)；z为齿数。由参考文献【2】表2.1-76查得：刀具寿命T=180min；由参考文献【3】表2.1-77查得：Cv =47；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；yv=0.4；uv=0.5；pv=0.1；kv=1。计算得切削速度为：v=14.1m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/pd=1000´14.1/(p´125) r/min=35.9r/min参照参考文献【1】表4-18所列x62型卧式铣床的主轴转速取转速n=37.5r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铣削速度：v=npd/1000=37.5´p´125/1000 (m/min)=14.7 m/min2.5.6. 工序6: 钻扩铰14mm孔(1) 钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=5.0mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-22选取该工步的每转进给量f=0.20.4mm/r；参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床的主轴进给量取f=0.25mm/r 。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-22选取切削速度v=24.6m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/pd=1000´16/(p´13) r/min=391.97r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=392r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度：v=npd/1000=392´p´13/1000 (m/min)=24.6 m/min(2) 扩工步1）背吃刀量的确定 取ap=1.925mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-31选取该工步的每转进给量f=0.51.0mm/r；参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床的主轴进给量取f=0.5mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-31选取切削速度v=4m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´4/(p´13.95) r/min=91.3r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=97r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际扩削速度：v=npd/1000=97´p´13.95/1000 (m/min)=25.8 m/min(2)铰工步1）背吃刀量的确定 取ap=0.075mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-31选取该工步的每转进给量f=12mm/r；参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床的主轴进给量取f=1.5mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-31选取切削速度v=4m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´4/(p´14) r/min=91.3r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=97r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铰削速度：v=npd/1000=97´p´14/1000 (m/min)=10.2 m/min2.5.7. 工序7：钻攻螺纹孔M10根据参考文献【4】表4-6-20，M10粗牙普通螺纹攻丝前钻孔用麻花钻直径为d0=8.5mm。(1) 钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=8.5mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-22选取该工步的每转进给量f=0.120.2mm/r；参照参考文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床的主轴进给量取f=0.118mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-22选取切削速度v=16m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/pd=1000´16/(p´8.5) r/min=566r/min参照参考文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床的主轴转速取转速n=560r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度：v=npd/1000=560´p´8.5/1000 (m/min)=14.95 m/min(2) 攻螺纹工步1）背吃刀量的确定 取ap=1.5mm。2）进给量的确定 由于该工步为攻螺纹，所以选取该工步的每转进给量为该螺纹的螺距f=1.5mm/r；参照参考文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床的主轴进给量可选取f=1.5mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-37查得攻螺纹的切削速度为v=510m/min，现选取v=5m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序丝锥转速为:n=1000v/pd=1000´6/(p´10) r/min=191r/min参照参考文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床的主轴转速取转速n=180r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际攻螺纹速度：v=npd/1000=180´p´10/1000 (m/min)=5.65 m/min2.5.8. 工序8：钻配铰5mm圆锥孔(1) 钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=5mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-22选取该工步的每转进给量f=0.070.12mm/r。参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.1mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-22选取切削速度v=16m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/pd=1000´16/(p´5) r/min=1019r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=960r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度：v=npd/1000=960´p´5/1000 (m/min)=15.07 m/min(2) 铰圆锥孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=0.09mm。2）进给量的确定 由参考文献【3】表3.4-41选取该工步的每转进给量f=0.08mm/r；参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.10mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【3】表3.4-41查得该工步切削速度为v=56m/min，现选取该工步切削速度为v=5m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´5/(p´5) r/min=318.47r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=272r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铰削速度：v=npd/1000=272´p´5 /1000 (m/min)=4.27m/min2.5.9. 工序9：钻铰5.5mm孔(1) 钻孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=5mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-22选取该工步的每转进给量f=0.070.12mm/r。参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.1mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-22选取切削速度v=16m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/pd=1000´16/(p´5) r/min=1019r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=960r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度：v=npd/1000=960´p´5/1000 (m/min)=15.07 m/min(2) 铰孔工步1）背吃刀量的确定 取ap=0.5mm。2）进给量的确定 由参考文献【1】表5-31选取该工步的每转进给量f<0.3mm/r。参照参考文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.13mm/r。3）切削速度的计算 由参考文献【1】表5-31选取切削速度v=3m/min。由参考文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/pd=1000´3/(p´5.5) r/min=173.7r/min参照参考文献【1】表4-9所列z525型立式钻床的主轴转速取转速n=195r/min。再将此转速代入参考文献【1】公式（5-1），可求出该工序的实际铰削速度：v=npd/1000=195´p´5.5/1000 (m/min)=3.37m/min2.5.10. 基本时间tj的计算(1) 工序1：半精铣手柄座左端面A（45mm外圆凸台端面）根据参考文献【1】表5-43，面铣刀铣平面（对称铣削，主偏角kr=90°）的基本计算公式： 可求出该工序的基本时间。式中：l=45mm；将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：(2) 工序2：钻粗铰精铰25mm孔1）钻孔工步根据参考文献【1】表5-41，钻孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=43mm;l1=Dcotkr/2+(12)=24.5´ cot59°/2+1 mm=8.36mm;l2=1mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(43+8.36+1)/(0.375´710) min=0.20min=11.8s2）粗铰工步根据参考文献【1】表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=43mm;根据参考文献【1】表5-42，查得：l1=0.75mm;l2=28mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(43+0.75+28)/(1.0´56) min=1.28min=76.8s3）精铰工步根据参考文献【1】表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=43mm;根据参考文献【1】表5-42，查得：l1=0.19mm;l2=13mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(43+0.19+13)/(0.75´45) min=1.66min=99.6 s(3) 工序3 拉键槽根据参考文献【1】表5-41，拉键槽的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=43mm;根据参考文献【1】表5-42，查得：l1=0.23mm;l2=9mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(43+0.23+9)/(0.75´45) min=1.66min=87.5 s (4) 工序4：钻粗铰精铰10mm孔1）钻孔工步根据参考文献【1】表5-41，钻孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=38mm;l1=Dcotkr/2+(12)=9.8´ cot59°/2+1 mm=3.94mm;l2=3mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(38+3.94+3)/(0.13´545) min=0.63min=37.8s2）粗铰工步根据参考文献【1】表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=38mm;根据参考文献【1】表5-42，查得：l1=0.37mm;l2=15mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(38+0.37+15)/(0.36´97) min=1.53min=91.8 s3）精铰工步根据参考文献【1】表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=38mm;根据参考文献【1】表5-42，查得：l1=0.19mm;l2=13mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(38+.019+13)/(0.28´140) min=1.3min=78 s(5) 工序5：粗铣半精铣槽14mm1）粗铣工步根据参考文献【1】表5-43，三面刃铣刀铣槽的基本计算公式：可求出该工序的基本时间。式中：；将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：2）半精铣工步根据参考文献【1】表5-43，三面刃铣刀铣槽的基本计算公式：可求出该工序的基本时间。式中：；将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：(6) 工序6: 钻扩铰14mm孔1）钻孔工步根据参考文献【1】表5-41，钻孔的基本时间可由计算公式:求得。式中：l=28mm;l1=Dcotkr/2+(12)=13´ cot59°/2+1 mm=4.90mm;l2=0;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(28+4.90+0)/(0.22´392) min=0.38min=22.8 s2）扩工步根据参考文献【1】表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式:求得。式中：l=26mm;l1=(D-d1)cotkr/2+(12)=0.95´cot15°/2+2 mm=3.77mm;l2=0;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(28+3.77+0)/(0.62´97) min=0.50min=30 s3）铰工步根据参考文献【1】表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=26mm;l1=(D-d1)cotkr/2+(12)=0.05´ cot15°/2+2 mm=2.09mm;l2=0;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(28+2.09+0)/(0.48´97) min=0.60min=36 s(7) 工序7: 钻攻螺纹孔M101）钻孔工步根据参考文献【1】表5-41，钻孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=10mm;l1=Dcotkr/2+(12)=8.5´ cot59°/2+1 mm=3.55mm;l2=1;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(10+3.55+1)/(0.118´560) min=0.22min=13.2 s2）攻螺纹工步根据参考文献【1】表5-46，攻螺纹孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=10mm;l1=(13)p=2´1.5 mm=3mm;l2=(13)p=2´1.5 mm=3mm;n0=90r/min;i=1;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：(8) 工序8：钻配铰5mm圆锥孔1）钻孔工步根据参考文献【1】表5-41，钻孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=9mm;l1=Dcotkr/2+(12)=5´ cot59°/2+1 mm=2.5mm;l2=3mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(9+2.5+3)/(0.1´960) min=0.15min=9.0s2）铰圆锥孔工步根据参考文献【3】表3.5-1，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式:求得。式中：由参考文献【1】表5-42，查得： L1=2mm；Lp=(5.18-5)/(2´tan0.57°) mm=9.05mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：(9) 工序9：钻铰5.5mm孔1）钻孔工步根据参考文献【1】表5-41，钻孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=6.35mm;l1=Dcotkr/2+(12)=5´ cot59°/2+1 mm=2.5mm;l2=1mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(6.35+2.5+1)/(0.1´960) min=0.10min=6.0 s2）铰孔工步根据参考文献【1】表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由计算公式: 求得。式中：l=6.35mm;由参考文献【1】表5-42，查得：l1=0.92mm;l2=39mm;若取l2=39mm铰刀会撞到25mm孔壁上，因此取l2=22mm;将上述结果代入公式，则该工序的基本时间：tj=(l+l1+l2)/fn=(6.35+0.92+22)/(0.13´195) min=1.15min=69 s第三章 铣槽工序夹具设计3.1 任务的提出由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。本次设计选择设计工序10铣槽的夹具，该工序要求所铣槽为14*43mm，同时所铣断面距离工序基准为45mm小端面为17mm，同时为了便于卧式铣床加工，零件应选用两面一销定位，因而应以25H8mm和10H7mm两孔为定位基准，保证位置。夹具设计应首先满足这些要求，并保证较高的生产效率，还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，夹具体应具有较好的刚性。3.2定位方案及定位装置的设计计算 3.2.1定位方案的确定图1 铣槽工序简图如图1所示，为了铣槽14*43mm，应限制的自由度有x,y,z方向的运动和转动，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案如附图A1图纸手柄座夹具体装配图所示，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，45mm圆柱小端面被夹具体上的三个支撑钉顶住，限制三个自由度。25H8mm孔内插入短销，限制了两个自由度，10H7mm孔中插入削边销，限制了一个自由度，这样6个自由度全部被限制。定位面板如附图A1图纸手柄座夹具体零件图所示。3.2.2 定位元件及装置设计 3.2.2.1查机械制造技术基础课程设计指导教程，确定支撑钉为A8×4mmJB/T8029.2-1999标准，它和定位面板上的6mm支撑钉孔呈H7/r6过盈配合。3.2.2.2削边销1）取两销中心距为50±0.100mm2）取圆柱销直径 :d= Ø 25g63)查表机制工艺6-1选取菱形销宽度：b=4mm4）按照式6-2计算菱形销与其配合的孔的最小间隙：2min=(Tk+Tx-1min)*b/D2=(0.12+0.2-0.009)*4/10=0.124mm5)按h6确定菱形销的直径公差，最后得到：d2= Ø10本设计方案选用固定式定位销，查课程设计指导教程，确定削边销为B10×22JB/8014.2-1999标准，它和定位面板上的10mm销孔呈H7/r6mm过盈配合。3.2.2.3短销本设计方案选用固定式定位销，由于加工的M10mm螺纹孔恰好在定位基准25H8mm孔内表面上，若采用标准件，势必影响M10mm螺纹孔的加工，因此可专门设计一个短销，在标准销元件上加上了直径为21mm的轴颈，在轴颈上正对M10mm轴线处开12mm 的贯孔，这样当钻头钻M10mm孔至终点时不会损伤销，销也不会影响钻孔。销与25H