四川职业技术学院毕业设计
工序采用专用机床的流水线式生产。工件在各机床上的装卸及机床间的传递均由人工完成。
由于该零件的外廓尺寸不大，精度要求也不特别高，故对机床的要求不高。在选择机床时主要考虑机床的实用性和经济性。选择刀具时尽量使用标准刀具。在车床上加工的工序都使用YG类硬质合金的刀具，粗加工和半精加工时使用YG6，精加工时使用YG3X 。麻花钻、铣刀等刀具使用高速钢材料的。由于该零件的生产批量为大批量生产，为提高生产率大量采用专用夹具以配合通用机床。部分工序采用专用机床和专用刀具。根据各工序的尺寸及公差要求，一般工序都采用通用量具。部分尺寸精度要求较高和不便使用通用量具的工序都采用专用量具。
根据工序内容及要求所选择的加工设备及刀夹量具如表3.3所示：
表3.3：各工序加工设备及刀、夹、量具
工序 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 加工设备 C616卧式车床 Z5140A立式钻床 C616卧式车床 Z525立式钻床 C616卧式车床 C616卧式车床 组合机床 Z525立式钻床 S4006攻丝机 XA5032立式升降台铣床 刀具 硬质合金右偏端面车刀（纵向进刀，横向走刀） Ф15高速钢麻花钻 (GB/T6135.3-1996) 硬质合金双刃内孔镗刀 090直柄锥面锪钻d=20 (GB/T4258-2004) 硬质合金内孔镗刀 硬质合金端面车刀 高速钢钻铰复合刀具 Ф5高速钢麻花钻 (GB/T6135.2-1996) ｏ90直柄锥面锪钻d=16 (GB/T4258-2004) 机用丝锥 (GB/T4258-2004) 专用立铣刀 夹具 车右端面夹具夹具（专用） 钻Ф15夹具（专用） 半精镗夹具（专用） 倒角夹具1（专用） 精镗夹具（专用） 车左端面夹具（专用） 组合机床夹具（专用） 量具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺、塞规 专用量具 塞规、游标卡尺 游标卡尺 螺纹塞规 游标卡尺、高度游标尺 倒角夹具2（专用） 攻丝夹具（专用） 铣槽夹具（专用） 4.加工工序设计
4.1工序10：车Ф32右端面
4.1.1工艺尺寸链换算
该工序尺寸设计基准为左边二搭子，但基准面现属欲加工的毛胚面，定位误差过大，不宜用做该工序的定位基准。改用10 mm板左侧定位.则定位基准与设计基准不重合.为保证加工表面与不加工表面的正确的位臵关系需进行尺寸链换算.尺寸链简图如图4.1所示： 因A0设计公差为自由公差，取IT14。则A0 =2±0.125 ，A2为设计尺寸 。A1为所求尺寸。其中A0为封闭环。计算如下：
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Z=2.5 A 0 A 0 A 1 A 2 A 1 A 2Z=2.5140-0.1 图4.1 四川职业技术学院毕业设计
A0 = A2 - A1
则根据工艺尺寸链换算公式得 ESA0)=ESA2)-EI(A1)
EIA0)=EIA2)-ESA1)
2 = 14 - A1
代入数据得 0.125=0 - EI(A1)
-0.125= -0.1- ES（A1)
经计算得 A1 =12 ， EI(A1)= -0.125 ， ES（A1)= +0.025
12+0.025则该工序工序尺寸 A1 = mm -0.1254.1.2确定切削用量
该工序的加工余量为2.5mm。要求达到表面粗糙度值6.3。分两次走刀。粗车加
p精=0.5mm 工余量为2mm，半精车加工余量为0.5mm则 p粗=2mm 根据参考文献[2]表1.4取粗车时进给量f粗=0.4mm/r,根据参考文献[2]表1.6取
半精车时的进给量f精=0.25mm/r 。根据C616卧式车床的实际情况所选进给量可用。
根据参考文献[1]表1.1-46取粗车时切削速度为V粗=15m/min取半精车时切削速度为V精=20m/min 则根据公式：
n= （再次出现将简称“转速公式”） D 得粗车时机床主轴转速n粗=149r/min ，半精车时机床主轴转速n精=199r/min 。根
据C616卧式车床的实际情况取 n粗=173r/min n精=248r/min。 则实际切削速度V粗=17.4m/min，V精=24.9m/min。
4.1.3 校核机床功率
1000V 根据参考文献[1]第2卷表1.1-57并通过计算得粗车时消耗的功率Pm=0.33kw 根
据C616卧式车床说明书知主电机功率为4.5KW。若取效率为0.8，则机床最大输出功率为3.6kw（后续工序不再计算此值）。故机床功率足够，所选切削用量可用。
4.1.4 时间定额计算 （1）机动时间
根据参考文献[3]表6.2-1确定粗车端面的机动时间：
Tj粗=Lf ni，L=d - d1+L1+L2+L32
式中d=32mm d1=0 L1=4mm L2=3mm L3=0 f=0.4mm/r n=173r/min i=1
则 Tj粗=0.33min 确定半精车端面时的机动时间：
Tj精=
式中d=32mm d1=0 L1=3mm L2=3mm L3=0 f=0.25mm/r n=248r/min i=1 则 Tj精=0.35min
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Lf ni，L=d - d1+L1+L2+L32四川职业技术学院毕业设计
（2）辅助时间
根据参考文献[3]表6.3-1、至表6.3-4确定本工序辅助时间如表4.1所示：
表4.1 ：在车床上加工的辅助时间 单位（min）
工序10 操作名称 装夹工件 启动主轴 纵向移动床鞍靠近工件 对刀 接通走刀 停止走刀 主轴制动 纵向移动床鞍离开工件 横向移动中滑板离开工件 卸下工件 测量工件 转动刀架90 变换进给量 主轴变速 辅助时间小计 0 每次需用时间 0.07 0.02 0.03 0.02 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.05 0.08 0.02 0.03 0.04 粗车端面 操作次数 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 用时 0.07 0.02 0.03 0.02 0.01 0.01 0.01 0 0.02 0 0 0.02 0.03 0.04 半精车端面 操作次数 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1/10 3 1 1 用时 0 0.02 0 0.02 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.05 0.008 0.06 0.03 0.04 Tf粗=0.28 Tf精=0.30
（3）作业时间
Tz = Tj粗+ Tj精+ Tf粗+ Tf精=0.33+0.35+0.28+0.30=1.26min
（4）布臵工作地、休息和生理需要时间
根据参考文献[3]表6.3-36确定布臵工作地休息和生理需要时间（其他各工序该项时间的计算均依据此表）。
Tq=Tz×21.8%=1.26×21.8%=0.27min
（5）单件时间
Td = Tz+Tq = 1.26+0.27 = 1.53min
4.2工序20：钻Ф16H8孔至Ф15
4.2.1确定切削用量
根据参考文献[1]第1卷表3.4-13取钻削速度为18m/min ,进给量f=0.26mm/r。
p由于该孔一次钻出则 =7.5mm 。由“转速公式”得机床主轴转速为382r/min 。
根据Z5140A立式钻床的实际情况取实际转速为355r/min。此时实际切削速度为V=16.7m/min 。
4.2.2校核机床功率
根据参考文献[1]第2卷表3.4-10并经计算得钻孔时的轴向力F=3890N ，转矩M=26N.m ,功率Pm=0.96kw 。根据Z5140A立式钻床说明书知主轴最大进给力为16000N，主轴最大转矩350N.m 。机床功率为3kw，若取效率为0.85则最大输出功率为2.55kw。故机床功率足够，所选切削用量可用。 4.2.3 时间定额计算 （1）机动时间
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根据参考文献[3]表6.2-5确定钻孔时的机动时间：
L1+L2+L3L=f nf n
式中L1=30mm L2=8mm L3=4mm f=0.26mm/r n=355r/min 则 Tj =0.46min 。
Tj=（2）辅助时间
根据参考文献[3]表6.3-10、表6.3-11确定本工序辅助时间如表4.2所示：
表4.2 ：在立式钻床上加工的辅助时间 单位（min） 工序20 操作名称 装夹工件 启动主轴 刀具快速下降接近工件 退钻清屑 刀具快速上升离开工件 主轴制动 卸下工件 辅助时间小计 每次需用时间 0.05 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.04 1 1 1 1 1 1 1 Tf =0.19 钻Ф15孔 操作次数 用时 0.05 0.02 0.02 0.03 0.01 0.02 0.04
（3）作业时间
Tz = Tj+ Tf =0.46+0.19=0.65min
（4）布臵工作地、休息和生理需要时间
Tq= Tz×15.7% = 0.65×15.7% = 0.1min
（5）单件时间
Td = Tz+Tq = 0.65+0.1 =0.75min
4.3工序30半精镗Ф16H8孔、倒左端孔口角
该工序采用双刃内孔镗刀加工，在镗孔行程末倒孔口角。
4.3.1确定切削用量
由于Ф16H8孔已钻至Ф15，故镗孔加工总余量Z总=（16-15）/2=0.5mm，该工序
+0.1115.60加工精度等级取IT11，工序尺寸为Ф 。根据参考文献[1]第2卷表1.2-33留
精镗余量Z精=0.2mm，故半精镗加工余量Z粗=0.3mm。半精镗一次走刀完成，取切削用量V=60m/min f=0.3mm/r 。由“转速公式”得机床转速n=1224r/min 。根据C616卧式车床的实际情况可知该进给量可用，机床转速取n=1380r/min 。则实际切削速度为V1=65m/min，倒角45°角时的切削速度为V2=78m/min 。
4.3.2校核机床功率
根据参考文献[1]第2卷表1.1-57并经计算得半精镗Ф16H8孔时消耗的功率Pm=0.14kw 。已知C616卧式车床的最大输出功率为3.6kw。则机床功率足够，所选切削用量可用。
4.3.3 时间定额计算 （1）机动时间
根据参考文献[3]表6.2-1确定镗孔和倒角时的机动时间：
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Tj=Lf ni，L=L1+L2+L3+L4
式中L1=30mm L2=3mm L3=3mm L4=0mm f=0.3mm/r n=1380r/min i=1 则 Tj =0.09min 。
（2）辅助时间
根据参考文献[3]表6.3-1、至表6.3-4确定本工序辅助时间，如表4.3所示：
表4.3 ：在车床上加工的辅助时间 单位（min）
工序30 操作名称 装夹工件 启动主轴 纵向移动床鞍靠近刀具 接通走刀 停止走刀 纵向移动床鞍离开刀具 主轴制动 测量工件 卸下工件 辅助时间小计 每次需用时间 0.14 0.02 0.03 0.01 0.01 0.02 0.01 0.06 0.05 操作次数 1 1 1 1 1 1 1 1/30 1 Tf =0.29 半精镗 用时 0.14 0.02 0.03 0.01 0.01 0.02 0.01 0.002 0.05 （3）作业时间
Tz = Tj + Tf = 0.09+0.29 = 0.38min
（4）布臵工作地、休息和生理需要时间
Tq = Tz×15.7% = 0.38×21.8% = 0.08min
（5）单件时间
Td = Tz+Tq = 0.38+0.08 = 0.46min
4.4工序40：Ф16右端孔口倒角、去毛刺
4.4.1确定切削用量
根据参考文献[1]第2卷表3.4-14取推荐切削速度V=22m/min ,根据公式
n=1000V得n=389r/min 。根据Z525立式钻床的实际转速取n=392r/min则 D V=22m/min ,该工序采用手动进给，参考推荐值取f不大于0.18mm/r 。
该工序消耗的功率很小，机床的输出功率一定能满足其加工要求。故无须校核机床功率。
4.4.2 时间定额计算
（1）机动时间
根据参考文献[3]表6.2-5确定倒角时的机动时间：
Tj=Lf n=L1+L2f n
式中L1=1mm L2=2mm f=0.18mm/r n=392r/min 则 Tj=0.04min 。
（2）辅助时间
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