课程设计说明书(3)

机动时间t?l?l1?l2j1：tj1f?40?81?2?1.52min

m57本工序机动时间tj?tj1?tj2?0.85?1.52?2.37min

工序4：粗、精铣上端面

机床：立式升降台铣床X5012

刀具：根据《实用机械加工工艺手册》表10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀，规格为：

D?160mm,d?40mm,L?32mm，齿数为12齿。

（1）、粗铣上端面 铣削深度ap：ap?3mm

每齿进给量af：查《机械加工工艺手册》表2.4-75，af?0.15~0.25mmz，取

af?0.20mmz。

铣削速度V：查《实用机械加工工艺师手册》表11-94，得V?15~20mmni205.~303.?取V?0.3ms

机床主轴转速n：

n?1000V1000?0.3?60?D?3.14?160?35.83r/min

查《机械加工工艺手册》表3.1-74取n?37.5r/min

实际切削速度v：v??Dn1000?3.14?160?37.51000?60?0.31m/s 进给量Vf：Vf?afZn?0.2?12?37.5/60?1.5mm/s

工作台每分进给量

fm： fm?Vf?1.5mm/s?90mm/min

被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?80mm 刀具切入长度l1：

l1?0.5D?(1~2)

=82mm

刀具切出长度l2：取l2?2mm

走刀次数为1 机动时间tj1：tj1?l?l1?l280f??82?2?1.82min

m902．精铣上端面 切削深度ap：ap?1mm

根据《实用机械加工工艺师册》表11-91查得：每齿进给量af?0.01~0.02mm/z,取

af?0.02mm/z，根据《实用机械加工工艺师册》表11-94

查得切削速度V?18m/min

机床主轴转速n：

n?1000V?d?1000?183.14?160?33.1r/min，

按照《机械加工工艺手册》表3.1-74取n?37.5r/min

实际切削速度v：v??Dn3.14?1000?160?37.51000?60?0.31m/s 进给量Vf：Vf?afZn?0.02?12?37.5/60?1.5mm/s

工作台每分进给量

fm： fm?Vf?1.39mm/s?83.6mm/min

ms，

11

被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?20mm，

刀具切入长度l1：

l1?0.5D?(1~2)

=81mm

刀具切出长度l2：取l2?2mm

走刀次数为1 机动时间tj1：t?l?l1?l2j1f?20?81?283.6?1.23min

m本工序机动时间tj?tj1?tj2?1.82?1.23?3.05min 工序5：钻M8孔并攻丝 机床：摇臂钻床Z3025

刀具：根据参照《机械加工工艺手册》表4.3-9硬质合金锥柄麻花钻头。 1．钻孔?6.7

钻孔前铸件为实心，根据上文所的加工余量先钻孔到?6.7mm再攻丝，所以D?6.7mm。

钻削深度ap：ap?9.5mm

进给量

f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-38，取

f?0.33mm/r

切削速度V：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取V?0.41m/s

机床主轴转速n，有：

n?1000v?d?1000?0.41?603.14?6.7?1169.31r/min， 按照《机械加工工艺手册》表3.1-31取n?1600r/min

所以实际切削速度v：v??dn?16001000?3.14?6.71000?60?0.56m/s

切削工时 被切削层长度l：l?42mm

刀具切入长度l1：

lD1?2ctgk?(1~2)?6.7r2ctg120??1?2.89mm?3mm 刀具切出长度l2：l2?1~4mm 取l2?2mm

走刀次数为1，钻孔数为2个 机动时间tL42?3?2j1：tj1?fn?2?0.33?1600?2?0.5min 2．攻2-M8螺纹通孔

刀具：钒钢机动丝锥

进给量f：查《机械加工工艺手册》表1.8-1得所加工螺纹孔螺距

p?1.25mm,因此进给量

f?1.25mm/r

切削速度V：参照《机械加工工艺手册》表2.4-105，取V?0.133m/s?7.98m/min

机床主轴转速n：n?1000V1000??d?7.983.14?8?317.68r/min，取n?350r/min

0丝锥回转转速n回：取n回?350r/min

实际切削速度V?：V???d0n1000?3.14?8?3501000?60?0.15m/s 被切削层长度l：l?9.5mm

刀具切入长度l1：l1?(1~3)f?3?1.25?3.75mm

12

刀具切出长度l2：l2机动时间tj2：

?（2~3）f?3?1.25?3.75mm，加工数为2

tj2?（l?l1?l2l?l1?l29.5?3.75?3.759.5?3.75?3.75?）?2?（?）?2?0.13min fnfn回1.5?3501.5?350?tj1?tj2?0.5?0.13?0.63min。

本工序机动时间tj：tj

2.7 时间定额计算及生产安排

根据设计任务要求，该拨叉C的年产量为5000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于21件。设每天的产量为21件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于22.8min。

参照《机械加工工艺手册》表2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为：

td?(tj?tf)(1?k%)?tzz/N （大量生产时tzz/N?0）

因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：

td?(tj?tf)(1?k%)

其中：

td—单件时间定额 tj—基本时间（机动时间）

tf—辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装

卸工件时间和有关工步辅助时间

k—布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 2.7.1 钻预制孔

加工机动时间tj：tj?0.37min

辅助时间tf：参照《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为1.55min。由于在生产线上装卸工件时间很短，并查《机械加工工艺手册》表2.5-42，取装卸工件时间为1min。则

k：根据《机械加工工艺手册》表2.5-43，k?12.14

单件时间定额td有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(0.37?2.55)(1?12.14%)?3.27min＜22.8min

因此应布置一机床即可以完成此此工序的加工，达到生产要求。 2.7.2 拉?25H7内花键

机动时间tj：tj?0.14min

辅助时间tf：参照参考文献[3]表2.5-66，取工步辅助时间为1.4min。查《机械加工工艺手册》表2.5-67取装卸工件时间为0.5min。则

tf?1.4?0.5?1.9min

k：根据《机械加工工艺手册》表2.5-68得k?11.6 单间时间定额td有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(0.14?1.9)(1?11.6%)?2.28min＜22.8min

因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 2.7.3 粗、精铣18H11底槽

（1）、粗铣16槽

机动时间tj粗：tj粗?0.85min

辅助时间tf：参照《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为0.41min。查《机械加工工艺手册》表2.5-46取装卸工件时间为1min，单件加工时已包括布置、休息时间，由于此次工序中装夹了两个加工件，应乘以多件装夹系数，查该表注释得两件装夹系数为0.6，因此装卸工件时间

13

1??1?0.6??1.6min，则

tf?0.85?1.6?2.45min。

k：根据《机械加工工艺手册》表2.5-48，k?13 单间时间定额td有：

td?(tj粗?tf)(1?k%)?(0.85?2.45)(1?13%)?3.73min＜22.8min

因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 （2）、精铣18H11槽 机动时间tj精：tj精?1.52min

辅助时间tf：参照《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为0.41min。查《机械加工工艺手册》表2.5-46取装卸工件时间为1min，单件加工时已包括布置、休息时间，由于此次工序中装夹了两个加工件，应乘以多件装夹系数，查该表注释得两件装夹系数为0.6，因此装卸工件时间

1??1?0.6??1.6min，则

tf?1.52?1.6?3.12min。

k：根据《机械加工工艺手册》表2.5-48，k?13 单间时间定额td有：

td?(tj精?tf)(1?k%)?(1.52?3.12)(1?13%)?5.24min＜22.8min

因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 2.7.4 粗、精铣上端面

加工机动时间tj：tj?3.05min

辅助时间tf：参照《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为0.41min。查《机械加工工艺手册》表2.5-46取装卸工件时间为1min。则：

tf?0.41?1?1.41min

k：根据《机械加工工艺手册》表2.5-48，k?13

单间时间定额td有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(3.05?1.41)(1?13%)?5.04min＜22.8min

因此应布置一台机床即可以完成此道工序的加工，达到生产要求。 5．钻、攻2-M8螺纹孔 （1）、钻?6.7mm孔 机动时间tj：tj?0.5min

辅助时间tf：参照《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为1.55min。查《机械加工工艺手册》表2.5-42取装卸工件时间为1min。则：

tf?1.55?1?2.55min

k：根据《机械加工工艺手册》表2.5-43，k?12.14

单间时间定额td有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(0.5?2.55)(1?12.14%)?3.42min＜22.8min

因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 （2）、攻2-M8螺纹孔 机动时间tj：tj?0.13min

辅助时间tf：参照《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为1.55min。查《机械加工工艺手册》表2.5-42取装卸工件时间为1min。则：

tf?1.55?1?2.55min

k：根据《机械加工工艺手册》表2.5-43，k?12.14

14

单间时间定额td有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(0.13?2.55)(1?12.14%)?3.01min＜22.8min

因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求

3． 专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工拨叉C零件时，需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工底槽夹具及钻、攻丝2-M8螺纹孔夹具各一套。其中加工底槽的夹具将用于

X52K卧式镗床，刀具采用三面刃铣刀，而加工上端面上的两螺纹孔的刀具分别为麻

花钻、丝锥，机床采用摇臂钻床，另一任务要求为拉?25H7花键孔的拉刀设计，详见拉刀设计说明书。

3.1 铣槽夹具设计

3.1.1 研究原始质料

利用本夹具主要用来粗、精铣底槽，该底槽侧面对花键孔的中心线要满足尺寸要求以及垂直度要求。在粗铣此底槽时，其他都是未加工表面。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 3.1.2 定位基准的选择

由零件图可知：粗铣平面对花键孔的中心线有尺寸要求及垂直度要求，其设计基准为花键孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用特制心轴找中心线，这种定位在结构上简单易操作。

采用心轴定心平面定位的方式，保证底槽加工的技术要求。同时，应加一圆柱销固定好心轴，防止心轴带动工件在X方向上的旋转自由度。 3.1.3夹具方案的设计选择

3.1.4 切削力及夹紧分析计算

刀具材料：W18Cr4V（高速钢镶齿三面刃铣刀）

?100~150 ?0?80~120 ?n?50~80 ??150~250

D?63mm Z?8 af?0.25mm/z ap?2.0mm

刀具有关几何参数：?0由《机床夹具设计手册》表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式：

.10.72FC?Cpa1D?1.1B0.9zKP 式（2.1） pfz查《机床夹具设计手册》表1?2?10得：Cp对于灰铸铁：Kp?510

HB0.55) 式（2.2） 190取HB?175 ， 即Kp?0.96

?(所以 FC?510?2.01.1?0.250.72?63?1.1?600.9?8?0.96?640.69(N)

由《金属切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：FCN?0.9FC?576.62(N)（对称铣削） 式（2.3） 背向力：FP?0.55FC?352.38(N)

根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：

WK?K?F 式（2.4）

安全系数K可按下式计算：

K?K0K1K2K3K4K5K6 式（2.5）

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