1、機械制造技術基礎課程設計說明書題目：設計“切料杠桿”零件的機械加工工藝規程及專用夾具（大批量生產） 內容： 1. 繪制零件毛坯圖2. 填寫機械加工工藝過程卡3. 填寫機械加工工序卡4.繪制機床夾具體的零件圖5.繪制一套機床夾具裝配圖原始材料： 該零件圖樣一張 目錄一、 零件的分析.(3)二、 工藝規程設計 .(4)三、確立切削量及基本工時.(5) 四、夾具設計.(24)五、參考文獻.（27）一、零件分析 (一)零件的作用題目給出的零件是杠桿。它的主要的作用是用來支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。(二)零件的工藝分析本夾具用于在立式銑床（X52K）銑工件,以I面支靠定位，將其對稱表面壓緊。

2、為防止工件加工時走位，采用了壓板壓緊裝置。要加工的主要工序包括：以I面為定位基準粗加工II面、以II面和兩個銷為定位基準加工III面、以III面為定位基精加工II面、以III面和兩個銷為定位基準加工15H7（1孔）并倒角、以III面、1孔和一個銷為定位基準加工15H7（2孔）、以III面和1、2孔為定位基準加工2X7、以III面、1孔和7為定位基準銑削20X40的槽、以III面和1、2孔為定位基準銑階臺面、攻2XM8螺紋孔。二、工藝規程的設計(一)、確定毛坯的制造形式零件的材料ZG45。由于大批量生產，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質量的要求高，故可采用鑄造質量穩定的，適合大批生產的金屬模鑄

3、造。查參考文獻（金屬機械加工工藝人員手冊）表12-2得： 各加工表面表面總余量：加工表面基本尺寸加工精度等級加工余量數值(mm)說明7mm的厚度872.8一側端面15H7mm（1孔）的厚度2073.2兩個端面15H7mm（2孔）的槽寬2073.2 (二)、基面的選擇（1）粗基準的選擇對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的I面為加工的粗基準，加工II面。（2）精基準的選擇主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用加工好的II面孔作為精基準。（三）、工件表面加工方法的選擇制定工藝路線的出發點，是應該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到妥善保證，在生產綱領已確定成批量生產的

4、情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應該考慮金濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。加工方法選擇如下：1、銑平面2、銑平面3、銑平面4、鉆、鉸孔5、鉆、鉸孔6、鉆孔7、銑槽8、銑階臺面9、攻絲10、檢驗入庫(四)、確定工藝路線工藝路線方案：鑄造時效涂底漆工序：以I面為基準，粗銑削平面II，銑削深度為1.2mm, 以I面為基準，精銑削平面II，保證尺寸20mm工序：以II面為基準，粗銑削平面III，洗削深度為1.2mm，然后精銑削平面III，保持尺寸0.3mm工序：以III面和兩個銷為基準，倒角1X45°、鉆孔1至14.9mm然后鉸孔1至15H7工序：以III面、1孔和一個銷為定

5、位基準，鉆2孔至14.9mm，并鉸孔2至15H7mm工序 ：以III面和1、2孔為定位基準加工孔2X7mm工序：以III面、1孔和7為定位基準銑20X36的槽工序：以III面和1、2孔為定位基準粗銑階臺面，保證尺寸厚度為8.3mm，然后基準精銑階臺面，保證尺寸厚度為8mm工序：攻2XM8螺紋孔工序：檢驗入庫（五）、選擇加工設備及刀、量、夾具由于生產類型為大批量生產，故加工設備宜以采用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。粗精銑II面，考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用

6、立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻：機械制造工藝設計簡明手冊，主編：李益民，機械工業出版社出版社），粗加工刀具選YG8銑刀，精加工刀具選YG3銑刀（參考文獻：機械制造工藝設計簡明手冊，主編：李益民，機械工業出版社出版）、專用夾具、專用量具和游標卡尺。粗精III面,采用X52K立式銑床，粗加工刀具選YG8銑刀，精加工刀具選YG3銑刀，專用夾具、專用量檢具和游標卡尺。鉆孔1使尺寸達到15H7mm。采用Z525型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆D=14.9mm，專用鉆夾具，內經百分表。鉸孔14.9使尺寸達到15H7mm。采用立式Z525型鉆床，刀具選D=15mm的高速鋼鉸刀，并倒1×45

7、76;的倒角，專用鉸夾具和專用檢量具。鉆孔2使尺寸達到15H7mm。采用Z525型鉆床，刀具選莫氏錐柄麻花鉆D=14.9mm，專用鉆夾具，內經百分表。鉸孔14.9使尺寸達到15H7mm。采用立式Z525型鉆床，刀具選D=15mm的高速鋼鉸刀，專用鉸夾具和專用檢量具。鉆2×7的小孔使尺寸達到7mm。采用Z525型鉆床，刀具選用D=7mm的直柄麻花鉆，專用鉆夾具和專用檢量具。銑削20×36的槽。采用臥式銑床X62，刀具選用80的盤形銑刀，專用夾具和專用檢量具。粗精銑階臺面。采用立式銑床X52K，粗加工刀具選YG8銑刀，精加工刀具選YG3銑刀，專用夾具和專用檢量具。攻2×

8、;7小孔使尺寸達到M8mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm，使用專用夾具和專用量檢具。（參考資料和文獻均來自：機械制造工藝設計簡明手冊，主編：李益民，機械工業出版社出版）三、確立切削量及基本工時鑄造毛坯時效處理涂底漆工序一：以I面為基準，銑削平面II，銑削深度為1.2mm（1）粗銑工件材料：ZG45，鑄造加工要求：粗銑45上端面并精銑，保證尺寸20mm機床：X52K立式銑床刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度060,背吃刀量ap<=4取刀具直徑do=63mm。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=6°，刀齒斜角s=5&#

9、176;,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°過渡刃寬b=1mm, z=3切削用量1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.6mm，二次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量 機床功率為4.5kw。=0.10.2mm/z。由于是對稱銑，選較小量=0.1mm/z3）查后刀面最大磨損查切削用量簡明手冊表3.7得，后刀面最大磨損為0.30.5mm。查切削用量簡明手冊表3.8得，壽命及壽命T=180min4）計算切削速度 按切削用量簡明手冊，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,據X52K銑床參數，選擇 nc = 120r/mi

10、n, 則實際切削速度 Vc=100m/min, 實際進給量為 0.1*3*120=36mm/min根據X52K 立式銑床工作臺進給量表（表5-73）選擇18mm/min則實際每齒進給量為=0.1mm/z5)校驗機床功率 根據機械制造技術基礎表4.1和表4.3,銑削時的功率（單位為Kw）為式中，=0.40.3=19mm /=0.850.95則 489 N, =1.7m/s,0.125 kw<4.5 kw最終確定 ap=0.6mm，nc=120r/min,，=1.7m/s，=0.1mm/z6）計算基本工時 根據機械制造技術基礎P204得，=0.34min(2)精銑工件材料：ZG45，鑄造加工

11、要求：精銑45上端面,銑削深度為0.4mm,保證尺寸20mm,機床：X52K立式銑床刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度060,背吃刀量ap<=4取刀具直徑do=63mm。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=6°，刀齒斜角s=5°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°過渡刃寬b=1mm, z=3切削用量1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.4mm，一次走刀即可完成所需長度2）每齒進給量 機床功率為4.5kw。=0.10.2mm/z。由于是對稱銑，選較小量=0.1m

12、m/z3）查后刀面最大磨損查切削用量簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為0.30.5mm查切削用量簡明手冊表3.8，壽命及壽命T=180min4）計算切削速度 按切削用量簡明手冊，V c=算得 Vc78m/min，n=80r/min,據X52K銑床參數，選擇 nc = 150r/min則實際切削速度 Vc=3.14*160*150/1000=150m/min=2.5 m/s 實際進給量為 0.1*3*150=45mm/min根據X52K 立式銑床工作臺進給量表（表5-73）選擇3mm/min則實際每齒進給量為=0.017mm/z5)校驗機床功率 根據機械制造技術基礎表4.1和表4.3,銑削時的功

13、率（單位為Kw）為式中，=0.40.3=19mm /=0.850.95則 489 N, =2.5m/s,0.125 kw<4.5 kw最終確定 ap=0.4mm，nc=150r/min,，=2.5m/s，=0.017mm/z6）計算基本工時 根據機械制造技術基礎P204得，=0.2min工序二 以II面和兩個銷為定位基準加工III面（1）粗銑工件材料：ZG45，鑄造加工要求：粗銑III平面，銑削深度1.2mm機床：X52K立式銑床刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度060,背吃刀量ap<=4取刀具直徑do=63mm。選擇刀具前角o5°后角o8

14、6;，副后角o=6°，刀齒斜角s=5°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°過渡刃寬b=1mm, z=3切削用量1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.6mm，二次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量 機床功率為4.5kw。=0.10.2mm/z。由于是對稱銑，選較小量=0.1mm/z3）查后刀面最大磨損查切削用量簡明手冊表3.7得，后刀面最大磨損為0.30.5mm。查切削用量簡明手冊表3.8得，壽命及壽命T=180min4）計算切削速度 按切削用量簡明手冊，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,

15、據X52K銑床參數，選擇 nc = 120r/min, 則實際切削速度 Vc=100m/min=1.7m/s, 實際進給量為 0.1*3*120=36mm/min根據X52K 立式銑床工作臺進給量表（表5-73）選擇18mm/min則實際每齒進給量為=0.1mm/z5)校驗機床功率 根據機械制造技術基礎表4.1和表4.3,銑削時的功率（單位為Kw）為式中，=0.40.3=19mm /=0.850.95則 489 N, =1.7m/s,0.125 kw<4.5 kw最終確定 ap=0.6mm，nc=120r/min,，=1.7m/s，=0.1mm/z6）計算基本工時 根據機械制造技術基礎P

16、204得，=2.5min（2）精銑工件材料：ZG45，鑄造加工要求：以II面為基準，精銑削平面III，保持尺寸20mm機床：X52K立式銑床刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度060,背吃刀量ap<=4取刀具直徑do=63mm。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=6°，刀齒斜角s=5°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=15°過渡刃寬b=1mm, z=3切削用量1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.3mm，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進給量 機床功率為4.5kw

17、。=0.10.2mm/z。由于是對稱銑，選較小量=0.1mm/z3）查后刀面最大磨損查切削用量簡明手冊表3.7得，后刀面最大磨損為0.30.5mm。查切削用量簡明手冊表3.8得，壽命及壽命T=180min4）計算切削速度 按切削用量簡明手冊，V c=算得 Vc28.8m/min，n=80r/min,據X52K銑床參數，選擇 nc = 150r/min, 則實際切削速度 Vc=150m/min=2.5m/s, 實際進給量為 0.1*3*150=45mm/min根據X52K 立式銑床工作臺進給量表（表5-73）選擇3mm/min則實際每齒進給量為=0.017mm/z5)校驗機床功率 根據機械制造技

18、術基礎表4.1和表4.3,銑削時的功率（單位為Kw）為式中，=0.40.3=63mm /=0.850.95則 489 N, =2.5m/s,0.125 kw<4.5 kw最終確定 ap=0.3mm，nc=150r/min,，=2.5m/s，=0.017mm/z6）計算基本工時 根據機械制造技術基礎P204得，=6min工序三 鉆、倒、絞15（H7）孔（一）、加工余量的確定由工序卡，鉆孔余量為7.45mm，倒角余量為0.5mm，粗鉸的余量為0.05mm（二）、切削用量的計算（1） 鉆孔 1）背吃刀量的確定 ap =7.45mm。 2) 進給量的確定由書本P77式子選取該工步的每轉進給量為f

19、=0.3 mm/r。 3）切削速度的計算 由于該材料為ZG45，由課程設計指導書初選切削速度為V為20m/min。由公式：n=1000V/ d 可求得該工序的鉆頭轉速n=280 r/min，參照課程設計指南所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=450 r/min，再將此轉速代入公式：n=1000V/d 便求得該工序的實際鉆削速度為： = 21m/min （2）倒角1）背吃刀量的確定 ap=0.5 mm。2) 進給量的確定由書本P77式子選取該工步的每轉進給量為f=1.2 mm/r。3）切削速度的計算 由于該材料為ZG45，由課程設計指導書初選切削速度為V為20m/min。由公式：n=10

20、00V/ d 可求得該工序的鉆頭轉速n=318 r/min，參照課程設計指南所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=450 r/min，再將此轉速代入公式：n=1000V/d 便求得該工序的實際鉆削速度為： = 24m/min （3）鉸孔1）背吃刀量的確定 ap=0.05 mm。2) 進給量的確定由書本P77式子選取該工步的每轉進給量為f=0.8 mm/r。3）切削速度的計算 由于該材料為ZG45，由課程設計指導書初選切削速度為V為5m/min。由公式：n=1000V/ d 可求得該工序的鉆頭轉速n=106 r/min，參照課程設計指南所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=120 r

21、/min，再將此轉速代入公式：n=1000V/d 便求得該工序的實際鉆削速度為： = 5.6m/min (三)、時間定額的計算 1、基本時間的計算（1） 鉆孔 根據機械制造技術基礎P204得，=8.9s（2）倒角 根據機械制造技術基礎P204得，=0.44s（3）鉸孔 根據機械制造技術基礎P204得，=20s工序四 鉆、絞15H7孔（1） 鉆孔由機械制造課程設計指導書，并參考Z525機床主要技術參數(表4.2-14)，取鉆15(H7)孔的進給量f=0.3mm/r,初選鉆15(H7)孔的切削速度為v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉速為:n=1000v/d=1000×2

22、6.1/3.14×14.9r/min=557.9r/min按機床實際轉速取n=450r/min，則實際切削速度為v=3.14×450×14.9/1000m/min21m/min（2）鉸孔由機械制造課程設計指導書，并參考Z525機床主要技術參數(表4.2-14)，取鉆15(H7)孔的進給量f=0.3mm/r,初選鉆15(H7)孔的切削速度為v=0.3m/s=18m/min,由此算出轉速為:n=1000v/d=1000×18/3.14×15r/min=382.2r/min按機床實際轉速取n=120r/min，則實際切削速度為v=3.14×

23、120×15/1000m/min5.6m/min時間定額的計算1、基本時間的計算（1） 鉆孔 根據機械制造技術基礎P204得，=14.3s（2）鉸孔 根據機械制造技術基礎P204得，=32s工序五 以III面和1、2孔為定位基準加工2X7鉆2×8(H7)的小孔使尺寸達到7.8mm；這道工序采用Z525機床來進行加工的，故： （1）參考文獻：機械制造工藝設計簡明手冊，并參考Z525機床主要技術參數(表4.2-14)，取鉆2×8(H7)孔的進給量f=0.3mm/r(表4，2-16),初選鉆2×8(H7)孔的切削速度為v=0.435m/s=26.1m/min,

24、由此算出轉速為:n=1000v/d=1000×26.1/3.14×7r/min=1187r/min按機床實際轉速取n=900r/min，則實際切削速度為v=3.14×900×7/1000m/min19.8m/min=0.33m/s從（金屬機械加工工藝人員手冊 表14-30）得知： 根據所得出數據，它們均少于機床的最大扭轉力矩和最大進給力，故滿足機床剛度需求。時間定額的計算1、基本時間的計算（1） 鉆孔 根據機械制造技術基礎P204得，=3.4s工序六 M8螺紋孔及攻螺紋： 機床的選擇： 選用Z525立式鉆床。 鉆頭的選擇： 查金屬切削機床夾具設計手冊表1

25、-63可得：加工M8得螺紋底孔的鉆頭為7.2mm， 查機械加工工藝手冊孟少農主編（機械工業出版社出版）第二卷，P表10.2-6標準高速鋼麻花鉆的直徑系列(摘自GB6137-85),選擇錐柄麻花鉆5.2mm,參考查機械加工工藝手冊孟少農主編（機械工業出版社出版）第二卷，P表10.2-7標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度(GB6137-85),可得:mm;mm;29°；鋒角2118°；后角°；橫刃斜角45°；°。高速鋼麻花鉆的直徑公差es=0,ei=-0.022.絲錐的選擇：查機械加工工藝手冊孟少農主編（機械工業出版社出版）第二卷表16.2-4選擇絲

26、錐為粗柄帶頸機用和手用絲錐：M6，d=6，p=1.0，L=66mm，方頭a=5.0mm，。確定進給量f：鉆底孔：參考機械加工工藝手冊表2.4-38高速鋼鉆頭鉆孔時的進給量，可以得到f0.200.24 r/min，參考機械加工工藝手冊李洪主編（北京出版社出版），P表3.1-36立式鉆床主軸轉速及進給量，可以取f0.20 mm/r。 攻螺紋：f=p=1mm 確定切削速度v及轉速n： 鉆底孔切削速度v：查機械加工工藝手冊表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄鐵（190HB）上鉆孔得切削速度、軸向力、扭矩記功率，可得v17.5 m/min。參考機械加工工藝手冊孟少農主編（機械工業出版社出版）第二卷，P表10

27、.4-10鉆、擴、鉸孔條件改變時切削速度修正系數，可得： K1.0；K1.0；K1.0； K1.0，則： KKKK K 1.0。 則： v17.5×1.017.5m/min 主軸轉速n： n r/min 查切削用量簡明手冊立式鉆床得主軸轉速及進給量，可得與1071.8 r/min轉速相近的有950 r/min和1100 r/min。取1100 r/min則:實際切削速度： m/min 攻螺紋切削速度v：查查機械加工工藝手冊在單軸普通鉆床攻螺紋的切削速度表：v=10-11m/min取11m/min 主軸轉速n：n r/min 參考切削用量簡明手冊 Z525立式鉆床主軸轉速，可得：與584r/min相近的轉速有545 r/min和680 r/min，取545 r/min，若取680 r/min則速度太大。 則：實際切削速度：10.3 m/min 計算切削時間： 鉆孔：查機械加工工藝手冊表10.4-3鉆、擴、鉸孔的加工機動時間計算公式： t 其中：6.24 mm；mm；鉆削盲孔時：0mm； t min 攻螺紋：參考機械加工工藝手冊螺紋加工機動時間的計算,可得: t 其中：11mm，（攻盲