汽車制造工藝學課程設計說明書

1、汽車制造工藝學課程設計說明書姓 名 朱 林 雨 學 號 201325120118 院 系 機電工程學院 專 業(yè) 車輛工程 年 級 2013 級 指導教師 楊 松 2016年9月16日汽車制造工藝學課程設計任務書（適用：車輛工程專業(yè)）題目： 零件的機械加工工藝規(guī)程設計（年生產綱領： 件）內容和要求：1.繪制題目零件的零件圖（二維和三維）2張2.繪制毛坯圖1張3.設計該零件的機械加工工藝規(guī)程：填寫該零件的機械加工工藝過程卡1套填寫該零件的機械加工工序卡1套4.編寫課程設計說明書1份進程安排：（1周）序號內 容所用時間1選定課程設計課題，下達設計任務課外時間2熟悉零件，畫零件圖13選擇加工方案，確定

2、工藝路線和工藝尺寸，填寫工藝過程綜合卡片34編寫設計說明書，準備答辯1合計5設計期限：自 年 月 日至 月 日答辯日期： 年 月 日班 級： 學生： 指導教師：日期： 年 月 日目 錄第1章 XXXXXXXXXXXXXX11.1 XXXXXXXXXXXXXXX1 1.1.1 XXXXXXXXXXXXXXX1第2章 XXXXXXX新鄉(xiāng)學院機電工程學院課程設計第1章 夾具的設計過程1.1設計夾具的目的在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在機械制造中采用大量的夾具，機床夾具就是

3、夾具中的一種。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度的；提高勞動生產率；擴大機床的使用范圍；改善勞動條件、保證生產安全。1.2夾具的分類（1）通用夾具通用夾具是指已經標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上的三爪卡盤和四爪卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉工作臺等。它們有很大的通用性，無需調整或稍加調整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已經標準化。由專業(yè)工廠生產，作為機床附件供應給用戶。（2）專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設計的夾具，具有結構緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點，適用于產品固定且批量較大的生產中。（3）組合夾具組合夾

4、具是在機床夾具零部件標準化的基礎上，由一整套預先制造好的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標準元件和合件，按照組合化的原理，針對工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時使用。組合夾具的應用范圍十分廣泛。它最適合于品種多、產品變化快、新產品試制和單件小批生產等場合，在批量生產中也可利用組合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產要求。組合夾具具有以下特點：組合夾具元件可供多次使用，但其一旦組裝成某個夾具后，該夾具結構仍屬專用性，只能一次使用。當變換加工對象時，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結構，以滿足新工件的加工要求。和專用夾具不一樣，組合夾具的最終精度，是

5、靠各組成元件的精度，直接組合來保證的，不允許進行任何補充加工，否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標準元件組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結合面接觸剛度，對加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產類型的限制，可以隨時組裝，以應生產之急。（4）拼裝夾具拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標準化、系列化的夾具元件，直接按專用夾具的裝配方法（銷釘定位、螺栓緊固）裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設計與制造周期，而且當產品改型時原來夾具的大部分元件仍可拆下重新使用，適用于多品種、小批量生產中。（5）通用可調夾具通用

6、可調夾具是指根據不同尺寸或種類的工件，調整或更換個別定位元件或夾緊元件而形成的專用夾具。加工對象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產中。（6）成組夾具成組夾具是指專為加工成組工藝中某一組零件而設計的可調夾具。加工對象明確，只需調整或更換個別定位元件或夾緊元件便可使用，調整范圍只限于本零件組被的工件，適用于成組加工。通用可調夾具與成組夾具的區(qū)別在于：前者的加工對象不很確定，其更換調整部分的結構設計，往往具有較大的適應性，通用范圍大；而成組夾具則是為成組加工工藝中一組零件而專門設計的，加工對象十分明確，可調范圍也只限于本組內的零件，因此后者亦稱為專用可調夾具。1.3專用夾具的組成由于專

7、用夾具可以按照工件加工的具體要求進行設計，故可事先采取措施來保證操作的安全。對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對刀具（或機床）有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動，為此，進行機械加工之前，先將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種使工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上；另一種使工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時用劃針或百分表校正后再夾緊。這種方法不需專門裝備，但效率低，一般用于單件或者小批生產。批量較大時，大都采用夾具裝夾工件。（1）定位裝置這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是

8、確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置，如支撐釘、支撐板、V形塊、定位銷等。（2）夾緊裝置它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產生位移，同時防止或減小振動。它通常是一種機構，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。（3）對刀引導裝置它的作用是確定夾具相對于刀具的位置，或引導刀具進行加工，如對刀塊、鉆套、鏜套等。（4）其他元件及裝置如定向件、操作件以及根據夾具特殊功用需要設置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置

9、、上下料裝置等。（5）夾具體用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件，并與機床有關部位連接，以確定夾具相對于機床的位置。1.4典型的定位元件工件以平面定位：工件以平面作為定位基面，是最常見的定位方式之一。如箱體、床身、機座、支架等類零件的加工中，較多采用了平面定位。工件以平面定位時常用的定位元件如下所述。A主要支承：它主要用來限制工件的自由度，起定位作用。1）固定支承，有支承釘和支承板兩種形式，在使用過程中他們都是固定不動的。當工件以粗糙不平的粗基準定位時，采用球頭支承釘。齒紋頭支承釘用在工件的側面，能增大摩擦因數(shù)，防止工件滑動。當工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘或支承板。

10、2）可調支承，是指支承釘?shù)母叨瓤梢哉{節(jié)。調整時要先松后調，調好后用防松螺母鎖緊。3）可調支承主要用于工件以粗基準面定位、或者定位基面的形狀復雜（如成型面、臺階面等），以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時的情況?？烧{支承在一批工件加工前調整一次。在同一批工件加工中，它的作用同固定支承相同。4）自位支承（浮動支承）在工件定位過程中，它能自動地調整位置，其特點是：支承點的位置能隨著工件定位基面的不同而自動調節(jié)，定位基面壓下其中一點，其余點便上升，甚至各點都與工件接觸。接觸點數(shù)的增加，提高了工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，但其作用仍相當于一個固定支承，只限制工件一個自由度。B輔助支承輔助支承用來提高工件的剛度和

11、穩(wěn)定性，不起定位作用。輔助支承的工作特點是：待工件定位夾緊后，再調整支承釘?shù)母叨?，使其與工件的有關表面接觸并鎖緊。每安裝一個工件就調整一次輔助支承。另外，輔助支承還可以起預定位的作用。常見的輔助支承有：螺旋式輔助支承、自位式輔助支承和推引式輔助支承。工件以圓孔定位：工件以圓孔表面作為定位基面時，常用以下定位元件：1）圓柱銷（定位銷）當工件孔徑較小時（D=3-10mm），為增加定位銷剛度，避免銷子因受撞擊而折斷，或熱處理時淬裂，通常把根部倒成圓角。這時夾具體上應有沉孔，使定位銷的圓角部分沉入孔內而不會妨礙定位。大批大量生產時，可以采用帶襯套的結構形式。2）圓柱心軸 其定位部分直徑按h6、g6或f

12、6制造，裝卸工件方便，但定心精度不高。為了減少因配合間隙而造成的工件的傾斜，工件常以孔和端面聯(lián)合定位，因而要求工件定位孔和端面有較高的垂直度，最好能在一次裝夾中加工出來。使用開口墊圈可實現(xiàn)快速裝卸工件，開口墊圈的兩端面應互相平行。當工件內孔和端面垂直度誤差很大時，因采用球面墊圈。3）圓錐銷 限制了X、Y、Z三個自由度。4）圓錐心軸（小錐度心軸）這種定位方式的定心精度較高，不用另設夾緊裝置，但工件的軸向定位誤差較大，傳遞的扭矩較小，適用于工件定位孔不低于IT7的精車和磨削加工，不能加工端面。工件以外圓柱面定位：工件以外圓柱面定位時，常用以下元件：V形塊它有固定式和活動式兩種。固定式V形塊在夾具體

13、上的裝配，一般用兩個定位銷和2-4個螺釘連接，活動式V形塊除限制工件一個移動自由度外，還兼有夾緊作用。它定位最大的優(yōu)點就是對中性好，它可使一批工件的定位基準軸線對中在V形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準直徑誤差的影響。V形塊定位的另一個特點是無論定位基準是否經過加工，是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可采用V形塊定位。因此，V形塊是用得最多的定位元件。定位套 它用來限制沿軸向的自由度，常與端面聯(lián)合定位。用端面作為主要定位面時，應控制套的長度，以免夾緊時工件產生不允許的變形。它結構簡單，容易制造，但定心精度不高，一般適用于精基準定位。半圓套 這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零

14、件。定位基面的精度不低于IT8-IT9，半圓的最小內徑取工件定位基面的最大直徑。1.5夾具裝夾的優(yōu)點（1）保證加工精度，降低人工等級零件的加工精度，包括尺寸精度，幾何形狀精度和表面相互位置精度三種。實用夾具的最大功用，是保證零件上加工表面的位置精度。例如，在搖臂鉆床上使用鉆夾具加工孔系時，可保證達到0.100.20mm的中心距精度，而按劃線找正加工時，僅能保證0.41.0mm，而且受到操作技術的影響，同批零件的質量也不穩(wěn)定。當工件的形狀復雜及精度要求高時，往往不易或不能依靠通用機床及其附件來達到加工要求，因此需要采用專用夾具。（2）提高勞動生產率和降低加工成本使用夾具后，免除了每件都要找正、對

15、刀等時間，加速工件的裝卸，從而大大減少了有關工件安裝的輔助時間。特別對那些機動時間較短而輔助時間長的中小件加工意義更大。此外，用夾具安裝還容易實現(xiàn)多件加工、多工位加工、可進一步縮短輔助時間，提高勞動生產率。（3）擴大機床工藝范圍工件的結構形狀時各式各樣的，現(xiàn)在對精度和生產率的要求也越來越高，在某些情況下，原有機床難以適應。為解決這一困難，往往采用專用夾具以擴大機床的適用范圍，實現(xiàn)“一機多用”。例如在機床上使用鏜夾具，就可以代替鏜床來做鏜孔工作，解決缺乏設備的困難。（4）改變原機床的用途，擴大機床適用范圍在產品更換時，工廠現(xiàn)有的機床設備，有時往往不能適應新產品的要求。為此，可以采用夾具來改變機床

16、的用途。（5）減輕操作的勞動強度，做到安全生產由于夾具中可以采用擴力機構來減小操作的原始力，而且有時還可以采用各種機動夾緊裝置，故可使操作省力，減輕勞動強度。由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進行設計，故可事先采取措施來保證操作的安全。第2章 機械加工工藝規(guī)程的制訂2.1零件功用分析套筒類零件是機械中常見的一種零件，它的應用范圍很廣，主要起支承和導向作用。由于其功用不同，套筒類零件的結構和尺寸有著很大的差別，但其結構上仍有共同點：零件的主要表面為同軸度要求較高的內外圓表面；零件壁的厚度較薄且易變形；零件長度一般大于直徑等。由支承套零件圖可知該零件屬于短套筒，主要功能是起支承、導向作用。該零

17、件結構簡單，主要表面內外圓柱面、端面。其主要技術要求為：外圓表面（80、85、110、115）內圓表面（75H8、10）、花鍵孔（62714.5）；外圓表面對75H8孔的徑向圓跳動公差為0.02mm，10孔系間有同軸度要求0.02 mm；左右端面孔有位置度要求為0.1mm。材料為HT200，批量生產。2.2零件工藝分析1）該支撐套的結構比較典型，代表了一般支撐套的結構形式，其加工工藝過程具有普遍性。2）支承套在加工前，要進行人工時效處理，以消除鑄件內應力。加工時應注意夾緊位置，夾緊力大小及輔助支承的合理使用主，防止零件的變形。3)支撐套底面上的4-M6mm孔的加工，采用同一鉆模，均按外形找正，

18、這樣可保證孔的位置精度要求。4）外圓表面采用車削方法可完成粗、半精加工，其加工可安排磨削加工。5）內圓表面根據其直徑可分別采用鉆-擴-鉸及鏜削加工。對于花鍵孔可采用拉削方法進行加工。6）端面的加工可采用車削完成，端部開槽可采用銑削方法完成。2.3機械加工工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程的作用在于：（1）它是組織生產和計劃管理的重要資料，生產安排和調度、規(guī)定工序要和質量檢查等都以工藝規(guī)程為依據。制定和不斷完善工藝規(guī)程，有利于穩(wěn)定生產秩序，保證產品質量和提高生產率，并充分發(fā)揮設備能力。一切生產人員都應嚴格執(zhí)行和貫徹，不應任意違反或更改工藝規(guī)程的內容。（2）是新產品投產前進行生產準備和技術準備的依據，例如刀、

19、夾、量具的設計、制造或采購，原材料、半成品及外購件的供應及設備、人員的配備等。（3）在新建和擴建工廠或車間時必需有產品的全套工藝規(guī)程作為決定設備、人員、車間面積和投資預算等的原始資料。（4）行之有效的先進工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進經驗的作用，有利于其他工廠縮短試制過程，提高工藝水平。2.4毛坯的選擇在制訂零件機械加工工藝規(guī)程之前,還要對零件加工前的毛坯種類及其不 同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關，故正確選擇毛坯具有重大的技術經濟意義。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型件、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方

20、法。選擇毛坯應該考慮生產規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經濟性。由于精度較高的毛坯制造方法的生產率一般也較高，既節(jié)約原材料又可明顯減少機械加工勞動量。 選擇毛坯應該考慮工件結構形狀和尺寸大小。例如，形狀復雜和薄壁的毛坯，一般不能采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，往往不能采用模鍛、壓鑄和精鑄。 選擇毛坯應考慮零件的機械性能的要求。相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其機械性能往往不同。選擇毛坯，應從本廠的現(xiàn)有設備和技術水平出發(fā)考慮可能性和經濟性。綜合選擇工件的材料為45鋼，大批量生產。2.5定位基準的選擇套筒類零件主要技術是內外圓的同軸度，選擇定位基準和裝夾方法時，應考慮在一次裝

21、夾中盡可能完成各主要表面的加工，或以內孔和外圓互為基準反復加工以逐步提高其精度，同時，由于套類零件壁薄、剛性差，選擇裝夾方法、定位元件和夾緊機構時，要特別注意防止工件變形。1）以外圓或內孔為粗基準一次安裝，完成主要表面的加工這種方法可消除定位誤差對加工精度的影響，能保證一次裝夾加工出的各表面間有很高的相互位置精度。但它要求毛坯留有夾持部位，等各表面加工好后再切掉，造成了材料浪費。故多用于尺寸較小的軸套零件車削加工中。2）以內孔為精基準用心軸裝夾這種方法在生產實踐中用途較廣，且以孔為定位基準的心軸類夾具，結構簡單、剛性較好、易于制造，在機床上裝夾的誤差較小，這一方法特別適合于加工小直徑深孔套筒零

22、件，對于較長的套筒零件，可用帶中心孔的“堵頭”裝夾。3）以外圓為精基準使用專用夾具裝夾當套筒零件內孔的直徑太小不適于作定位基準時，可先加工外圓，再以外圓為精基準，用卡盤夾緊加工內孔。這種裝夾方法，迅速可靠，能傳遞較大的扭矩。但是，一般的卡盤定位誤差較大，加工后內外圓的同軸度較低。常采用彈性膜片卡盤、液性塑料夾頭或高精度三爪自定心卡盤等定心精度高的專用夾具，以滿足較高的同軸度要求。（1）精基準的選擇大批量生產的支承套，通常以底平面和內孔花鍵為精基準。這種定位方式很簡單地限制了工件六個自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部

23、分工序的定位基準，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”原則，此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊，且不存在基準不重合誤差。（2）粗基準的選擇1）若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應選該表面為粗基準。2）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應以加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可使這個表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件報廢。3）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準。若既需保證某重要表面加工余量均勻，又要求保

24、證不加工表面與加工表面的位置精度，則仍按本原則處理。5）選作粗基準的表面，應盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準確，裝夾可靠。粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。但是，當毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質量高，而工件加工精度要求又不高時，可以重復使用某一粗基準。2.6切削用量的選擇（1）粗加工時切削用量的選擇粗加工時加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時，要盡可能保證較高的單位時間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產效率和降低加工成本。1）切削深度的選擇粗加工時切削深度應根據工件的加工余量和由機

25、床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應當盡量將粗加工余量一次切除。只有當總加工余量太大，一次切不完時，才考慮幾次走刀。2）進給量的選擇粗加工時限制進給量提高的因素主要是切削力。因此，進給量應根據工藝系統(tǒng)的剛性和強度來確定。選擇進給量時應考慮到機床進給機構的強度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強度好的情況下，可選用大一些的進給量；在剛性和強度較差的情況下，應適當減小進給量。3）切削速度的選擇粗加工時，切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制。切削深度、進給量和切削速度三者決定了切削速率，在確定切削速度時必須考慮到機床

26、的許用功率。如超過了機床的許用功率，則應適當降低切削速度。（2）精加工時切削用量的選擇精加工時加工精度和表面質量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時應先考慮如何保證質量，并在此基礎上盡量提高生產效率。1）切削深度的選擇精加工時的切削深度應根據加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當吃刀深度較大時，切削力增加較顯著，影響加工質量。2）進給量的選擇精加工時限制進給量提高的主要因素是表面粗糙度。進給量增大時，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質量下降。3）切削速度的選擇切削速度提高時，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會產生積屑瘤和鱗刺。一

27、般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。只有當切削速度受到工藝條件限制而不能提高時，才選用低速，以避開積屑瘤產生的范圍。2.7零件加工的工藝路線擬定工藝路線的出發(fā)點：應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領和生產類型已確定為大批量生產的條件下，可以采用萬能機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還考慮經濟效果，以便降低生產成本。表2-2工藝路線方案工序號工序內容10鑄造20熱處理30粗車85，80外圓40半精車85，80外圓50精車85，80外圓60割退刀槽，并倒80外圓的倒角70銑84.5鍵槽80粗車135外

28、圓端面90精車135外圓端面100粗車110外圓端面110精車110外圓端面120粗銑-精銑20H8端面130鏜62內圓140拉花鍵孔150鉆-擴-鉸20H8面上的10孔160鉆M12孔至10孔并攻螺紋170鉆-擴-鉸 4-10H7孔180鉆4-M6深至15并攻螺紋190檢驗2.8 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“支撐套”零件材料為HT200的灰鑄鐵，抗壓強度588785MPa 抗剪強度243MPa 彈性模量78108GPa 疲勞極限88108MPa，硬度是187220HBS,毛胚重量為2.3kg，生產類型為大批量生產，可采用鑄造毛坯。各加工表面毛坯尺寸確定如下：1) 外圓表面（80）

29、的加工余量由機械加工工藝設計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4 mm。 2) 外圓表面（85）的加工余量由機械加工工藝設計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4 mm。3) 花鍵孔（62714.5）的加工余量要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。鏜孔61 2Z=1mm拉花鍵孔（80，85）花鍵孔要求外徑定心，拉削時加工余量參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.319取2Z=1 mm。4) 110與外圓端面的加工余量按照機械制造工藝設計簡明手冊表2.225知兩外圓端面的加工余量為2.03.0mm。5) 135外圓端面

30、的加工余量按照機械制造工藝設計簡明手冊表2.225知兩外圓端面的加工余量為2.03.0mm由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大最小之分。由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產，應采用調整法加工，因此在計算最大最小加工余量是應采用調整法予以加工。2.9切削用量及基本工時的確定工時定額是在一定生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間，用t1表示。工時定額是安排生產計劃、成本核算的主要依據，在設計新廠時，是計算設備數(shù)量、布置車間、計算工人數(shù)量的依據。時間定額由下述部分組成：1）基本時間：直接改變生產對象的尺

31、寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質等工藝過程所消耗的時間，用tm表示。2）準備與終結時間：工人為了生產一批產品和零部件，進行準備和結束工作所消耗的時間，用te表示。3）布置工作地時間：為使加工正常進行，工人照管工作地所消耗的時間，一般按作業(yè)時間的百分數(shù)表示。4）休息與生理需要時間：工人在工作班內為恢復體力和滿足生理上的需要所消耗的時間，一般按作業(yè)時間的百分數(shù)表示。則大量生產時的時間定額為：t=（t+t）1+（+）/100（1) 粗車85外圓(工序30) 計算切削速度，按切削手冊表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min），采用高速鋼外圓車刀，規(guī)定=2，走刀次數(shù)i=1，則： （m/m

32、in） (2.1)式中：=11.8，=0.70，=0.30，m=0.11。=1.11 所以 ，= =16.4 m/min確定主軸轉速 (2.2)=116 r/min按機床說明書取n=96r/min，所以實際切削速度m/min。 由切削手冊表1.30中CA6140機床說明書知，CA6140主電動機功率為7.5kw，故機床功率足夠，可以正常工作。計算切削工時 切削工時： (2.3)式中： =60, 所以 ：2 =5.61（s）（2) 車135端面（工序80，90）確定端面加工余量：已知毛坯長度方向的加工余量為4mm確定進給量f：根據切削手冊表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm25mm,以及工件直徑為10

33、0mm時：f=0.60.9。按CA6140車床的說明書（見切削手冊表1.30）取f=0.7。 計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min） （m/min） 式中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28，即 =1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。所以 = =251.6 m/min 確定主軸轉速=890 r/min 與890 r/min相近的機床轉速為900 r/min?，F(xiàn)選取，所以實際切削速度 m/min.檢驗機床功率 主切削力 按切削手冊表1.29所示公式計算 (2.4)式中： =0.89所以 ： = =7

34、68 N 切削時消耗功率為：=1.81 kw由切削手冊表1.30中CA6140機床說明書知，CA6140主電動機功率為7.5kw，故機床功率足夠，可以正常工作。 計算切削工時： 式中 ： =15,所以：2=58.2 （s）（3) 車110端面，車削，本工序采用計算法確定切削用量。（工序100，110）1）加工條件工件材料：鍛造件材料為HT200， 。車端面取總長110mm（余2mm）。機床：CA6140車床刀具：刀具材料為YT15，刀桿尺寸16mm25mm，。2）計算切削用量切削深度：進給量f：根據切削用量簡明手冊（第三版）（以下簡稱切削手冊）表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm25mm,以及工件直

35、徑為100mm時：f=0.60.9。按CA6140車床的說明書（見切削手冊表1.30）取f=0.7。計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的公式為（壽命選T=60min）： （m/min） 式中：=242，=0.15，=0.35，m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.2.8 即 =1.44，=0.8，=1.04，=0.81，=0.97。所以 = =123.8 (m/min)確定主軸轉速 =438 (r/min) 與438 r/min相近的機床轉速為500 r/min?，F(xiàn)選取，所以實際切削速度 m/min. 檢驗機床功率主切削力 按切削手冊表1.29所示公式計算 式中： =0.89所以 ：

36、= =784 N切削時消耗功率為 =1.85 kw由切削手冊表1.30中CA6140機床說明書知，CA6140主電動機功率為7.5kw，故機床功率足夠，可以正常工作。 校驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力= 791 N，徑向力按切削手冊表1.29所示公式計算 (2.5)式中： 所以 =116.9 N軸向切削力 (2.6)式中： ： 所以 = =267 N取機床導軌與床鞍的摩擦系數(shù)=0.1，則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為： =267+0.1（784+116.9）=357.09357 N而機床進給機構可承受的最大縱向力為3530N（見切削手冊表1.30），故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。切削

37、工時 式中： ,所以 2=52.2（s）（4) 鉆20H8面上的10mm孔（工序130）選擇高速鋼麻花鉆頭，因選擇高速鋼麻花鉆頭，因通孔加工精度要求較低，且還要進行攻螺紋，由實用機械加工工藝手冊表11-57，選取鉆頭直徑為d=7mm，鉆頭幾何形狀為（切削用量手冊P63-65）標準，=30，2=118，0=12，=55。選擇切削用量1）確定進給量f：按加工要求決定進給量：當d=10mm時，由切削用量手冊表5.f=0.360.44mm/r。按鉆頭強度決定進給量：由切削用量手冊表7，當d=7mm8.4mm時，鉆頭強度允許的進給量f=0.86mm/r。按機床進給機構強度決定進給量：由切削用量手冊表8，

38、當d=7mm10.2mm，機床進給機構允許的軸向力為9800N，（Z35型搖臂鉆床允許的軸向力為19620N，切削用量手冊表34）時，進給量f=2.0mm/r。從以上三個進給量比較可以看出，最受限制的進給量是工藝要求，其值為f=0.360.44mm/r，根據Z35型搖臂鉆床說明書，選擇f=0.40mm/r。2）決定鉆頭磨鈍標準及耐用度由切削用量手冊表9，當d=7mm，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8mm，耐用度T為35min。3）決定切削速度由切削用量手冊表11，HT200的灰鑄鐵可加工性為第5類。由切削用量手冊P78表12，當加工性為第5類，f=0.40mm/r,d=7mm，標準鉆頭時，vi=

39、0.33m/s。切削速度的修正系數(shù)為：加工材料強度與硬度改變時的修正系數(shù)kmv=0.94，鉆頭材料改變時，kiv=0.83，故V= v k k=0.330.830.94=0.26m/sn=11.83r/s根據Z35型搖臂鉆床說明書，可考慮選擇n=12.5r/s，但因所選轉速較計算轉速高，這樣會使刀具耐用度下降，故可以將進給量降低1級，即f=0.32mm/r。也可以選擇較低一級轉速n=10r/s，仍用f=0.4mm/r，比較這兩種方案：第一方案：n=12.5r/s，f=0.32mm/r時：=12.50.32=4 mm /s。第二方案：n=10r/s，f=0.4mm/r時：=100.4=4 mm

40、/s。兩方案乘積相同，所用基本工時相同，但第一種方案所選用的進給量較小，零件可獲得較好的加工表面，故選擇第一方案n=12.5r/s，f=0.32mm/r。4）檢驗機床功率及扭矩由切削用量手冊表18，當f0.32mm/r0.33mm/r，d=7mm11.1mm時，扭矩M=10.49N/m，扭矩的修正系數(shù)為1.0，故M=10.49N/m。根據Z35型搖臂鉆床說明書，當n=12.5r/s時，扭矩M=53N/m。由切削用量手冊表20，當d=7mm，v=0.27m/s，f=0.32mm/r時，P=1.0kw，根據Z35型搖臂鉆床說明書，P=4.50.75=3.375kw。由于MM，PP，故選擇的切削用量

41、可用，即：n=12.5r/s，f=0.32mm/r,V=0.26m/s5）計算基本工時：t=L/nf式中，其中l(wèi)=15mm，入切量及超切量由切削用量手冊表22得y+=10mm，則：=20/12.50.32=5s6）準備與終結時間t：由機械加工工藝手冊表5.2經驗公式得=0.15 =0.75s7）布置工作地時間與休息生理時間：由機械加工工藝手冊表5.2-46得+=17.4%，故工序100的單件時間：Ti=（t+t）1+（+）/100Ti=（5+0.75）（1+0.174）=6.75s由于加工2個孔，故：Ti=26.75=13.5s（5) 攻4M6mm螺紋（工序180）選用絲錐進行機動攻螺紋，由實用機械加工工藝手冊表7-78，選取M6快換夾頭，螺距P=1，細牙螺紋，由實用機械加工工藝手冊表11-56得，當工件為灰鑄鐵時，絲錐切削速度為v=810m/min，即v