中北大学
课程设计任务书
学年第学期
学 院： 机械与动力工程学院
专 业： 工业工程
学 生 姓 名： 学 号：
课程设计名称： 机械制造工程学课程设计
课程设计题目： 左支座零件的工艺规程设计
起 迄 日 期： 06月 29 日～ 07 月 11 日
课程设计地点： 中北大学
指 导 教 师： 辛志杰 刘永姜
下达任务书日期: 2015年6月26日
课 程 设 计 任 务 书
1
2
3
目 录
前言……………………………………………………………. ……………………………... …6
1. 零件功用、结构工艺性、主要加工表面分析及生产类型的确定………………………...6
1.1零件的功用………………………………………………………………………….. ……6
1.2 零件结构工艺性………………………………………………….. ………………... ……6
1.3主要加工表面的分析型………………………………….. ………………………………6
1.4生产类型的确定………………………………………………………………….. ………7
2. 毛坯的选择，确定加工余量，毛坯尺寸及公差，毛坯图……………………………... …7
2.1毛坯的选择………………………………. ………………... ………………………….. …7
2.2确定机械加工余量，毛坯尺寸和公…………………………. ………………. ………..7
2.3毛坯图………………………….. ……… ………………………………………………...7
3. 工艺规程的设计………………………………………….. ………………. …………... ……..7
3.1 基准的选择…………………………………………………………………………. ……7
3.1.1 粗基准的选择………………………………….. …….. …………………………......7
3.1.2 精基准的选择…………………………….. ………………………............................7
3.2 左支座的基准选择……………………………………………………………………….8
3.2.1 零件粗基准的选择……………………………………….. …………………………8
3.2.2 零件精基准的选择…………………………………….. ……………………………8
3.3零件表面加工方法的选择………………………………………………………………..8
3.4 工序顺序安排原则……………………………………………………………………….9
3.5 加工阶段的划分………………………………………………………………………….9
3.5.1 粗加工阶段………………………….. ………………………………………………9
3.5.2 半精加工阶段……………………………….. ………………………………………9
3.5.3 精加工阶段…………………………………….. ……………………………………9
3.6 工序的合理组合及确定工序数的基本原则………………………………. ……………9
3.6.1 工序分散原则………………………………………………….. ……………………9
3.6.2 工序集中原则………………………………………………….. ………………........9
3.7 工艺路线的制定及分析……………………... ……………………………………. …. …9
3.7.1 工艺路线方案一…………………………………………….. ……………………....9
3.7.2工艺路线方案二……………………………………………….. …………………...10
3.7.3 工艺方案的分析以及方案的确定………………………….. ……………………..10
4. 加工设备与工艺装备的选择………………………………………………………………...11
4.1 机床的选择…………………………………………………. …………………………..11
4.2夹具的选择………………………………………………………………………………11
4.3 量具的选择……………………………………………………………………………...11
5. 加工余量的确定……………………………………………………………………………...11
5.1 加工余量的因素………………………………………………………………………...12
5.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定……………………………………...12
6. 切削用量及基本时间的确定………………. ………………………………………………..14
6.1. 工序一切削用量及基本时间的确定…………………………………. ………. ………..14
6.2. 工序二切削用量及基本时间的确定………………………. …. … …………………….14
6.3. 工序三切削用量及基本时间的确定……………… ………………………. … ….. …16
6.4. 工序四切削用量及基本时间的确定………………………………………………....17 4
6.5. 工序五切削用量及基本时间的确定………………………………….. ………. …… ..19
6.6. 工序六切削用量及基本时间的确定…………………………………. …………… ..19
6.7. 工序七切削用量及基本时间的确定……………………. …………….. ………… .….22
6.8. 工序八切削用量及基本时间的确定……………………………………. ………… ..23
6.9工序九切削用量及基本时间的确定…………………… ………….. ………………...24
6.10工序十切削用量及基本时间的确定………………………….. ………… ………. …24
7. 时间定额的计算………………………………………………………... …………………..25
7.1工序一时间定额的计算………………………………………….. ……………………26
7.2工序二时间定额的计算………………………………………….. ……………………26
7.3工序三时间定额的计算………………………………………….. ……………………26
7.4工序四时间定额的计算……………………………………….. ………………………26
7.5工序五时间定额的计算……………………………………….. ………………………27
7.6工序六时间定额的计算……………………………………….. ………………………27
7.7工序七时间定额的计算……………………………………….. ………………………27
7.8工序八时间定额的计算……………………………………….. ………………………28
7.9工序九时间定额的计算…………………………….. …………………………………28
7.10工序十时间定额的计算…………………………….. ………………………………..28
7.11 终检………………………………………………….. ……………………………….29
8. 总结………………. ……………………………………….. ………………………………..29
9. 参考文献………………………………………………….. ……………….... ……………...29 附录………………………. ……. …………………………….. ………………………………29
附录一………………………………………………………………………………………..30 附录二…….. …………………………………………………………………………………30 附录三………………………………….. ……………………………………………………30
前言
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《机械制造工程学》课程设计是学完《机械制造工程学》后一次实践性教学环节。在教师的指导下，学生综合运用所学的有关知识独立完成的一项设计任务。通过此次设计，学习正确的调查研究方法，收集有关资料，掌握正确的编制工艺规程的思想、方法及手段，学会正确使用有关手册及其技术资料。此外能运用所学基本理论知识，独立的分析和拟订一个零件的合理工艺路线和编制工艺规程。）进一步培养我们分析研究结构工艺性问题，提高结构设计的能力和编写技术文件等的基本技能和了解有关机床、刀具和量具等工装知识。提高使用专业软件进行设计的能力，为今后进行毕业设计打下良好的基础
1. 零件的功用、结构工艺性、主要加工表面的分析及生产类型的确定
1.1 零件的功用
将穿过直径为80支座中心孔的轴，通过侧面的孔中安装螺栓进行夹紧使轴固定。螺栓松开后轴可转动。
1.2 零件结构工艺分析
对零件图的重新绘制，可知图样视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求完整，零
件工艺性较好。
1.3主要加工表面的分析
由零件图知，左支座有两组加工表面：
a. 以直径80mm 内孔为中心的加工表面：
加工表面包括：Φ80mm 内孔及其端面和内圆倒角；4个Φ13mm 的底座通孔和4
个Φ20mm 的螺栓孔；2个Φ10mm 的锥销孔；螺纹M8-H7的孔和5mm 的纵槽。
b. 以Φ25H7mm 的孔为加工中心的表面：
加工表面包括：Φ21mm 的通孔；Φ38mm 的螺栓孔；Φ43mm 的孔；螺纹M10-7H 的
底孔；5mm 的横槽。
1.4 生产类型的确定
由课程设计任务书得：批量600件，备品率5%，废品率1%
零件生产纲领N=600*1*（1+0.05+0.01）=636 件/年
2. 毛坯的选择，确定加工余量，毛坯尺寸及公差，毛坯图
6
2.1 毛坯的选择
左支座零件材料为HT200，零件年产量为636件，属中批量生产，且零件的轮廓尺
寸不大，采取金属型铸造成型。
2.2 确定加工余量，毛坯尺寸及公差
a. 根据零件图计算轮廓尺寸：长165.5mm ，宽140mm ，高100mm ；所以最大轮廓
尺寸为165.5mm 。
b. 由《机械加工工艺手册》知：铸件的尺寸公差等级CT 为8~9级，加工余量等级
MA 为G 级，取尺寸公差等级CT 为9级，加工余量等级MA 为G 级。
c. 确定加工余量
查表得，上下端面加工余量为3mm ；孔面加工余量为2.5mm 。
d. 确定毛坯基本尺寸
上下表面属于单侧加工：L=100+3=103 mm；
孔Φ80属于双侧加工： R=80-2*2.5=75 mm
2.3 毛坯图
见附录
3. 工艺规程的设计
3.1 基准的选择
3.1.1 粗基准的选择
a. 选择加工余量小的，较准确的，表面质量好的，面积较大的毛面作为粗基准 b. 选择重要表面为粗基准，因为重要表面要求余量均匀
c. 选择不加工表面作为粗基准
d. 粗基准一般只能使用一次。
3.1.2 精基准的选择
a. 基准重合原则：尽量选择设计基准作为定位基准，避免因基准不重合而引起定
位误差
b. 基准统一原则：为减少夹具类型和数量或为进行自动化生产，在零件的加工过
程中，对于多个加工工序，选择统一的定位基准，称为基准统一原则
c ． 互为基准原则：对某些空间位置精度要求很高的零件，通常采用互为基准，反 7
复加工的方法
d ．自为基准原则：对某些精度要求高的表面，要求加工表面的余量很小并且均匀，
这时应选择加工表面为基准，称为自为基准原则
3.2 左支座的基准选择
3.2.1 零件粗基准的选择
选择不加工表面为粗基准，取R55的外圆柱表面作为定位基准
3.2.2 零件精基准的选择
选择基准重合原则，即直径为80的孔和A 面既是设计基准又是定位基准，所以
使其作为精基准
3.3 零件表面加工方法的选择
a. 端面尺寸表面粗糙度为Ra3.2，精度要求不高，粗铣及半精铣即可
b ．孔Φ80H9表面粗糙度为Ra1.6, 公差等级为9级，粗镗，半精镗，精镗即可
c．孔Φ38表面粗糙度为Ra3.2，粗镗，半精镗即可
0. 021 d. 孔Φ25H7( ) 公差等级为7级，表面粗糙度为Ra3.2，粗镗，扩铰孔即可 0
e ．孔Φ21表面粗糙度为Ra12.5，粗镗即可
f．孔Φ43表面粗糙度为Ra12.5，粗镗即可
g．孔4*Φ20表面粗糙度为Ra6.3及Ra12.5，粗镗即可
h．孔4*Φ13表面粗糙度为Ra12.5，粗铣即可
i．孔2*Φ10表面粗糙度为Ra1.6，粗镗，半精镗，精镗即可
j. 内螺纹M8-7H 公差等级为7级，表面粗糙度为Ra6.3, 粗镗，半精镗及车内螺纹
即可
k．内螺纹M10-7H 深18，表面粗糙度为Ra6.3，粗镗，半精镗及车内螺纹即可 l．垂直缝槽5 0
-2表面粗糙度为Ra12.5，粗铣即可
m．水平缝槽5 0
-2表面粗糙度为Ra12.5，粗铣即可
n．Φ80H9内孔边缘2*45°倒角，粗车即可
3.4 工序顺序安排原则
3.4.1 先加工基准面，再加工其他表面
8
3.4.2 先加工平面，后加工孔
3.4.3 先加工主要表面，后加工次要表面
3.4.4 先粗加工，后精加工
3.5 加工阶段的划分
3.5.1 粗加工阶段
主要是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形状和尺寸上尽可能接近成品
3.5.2 半精加工阶段
完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备
3.5.3 精加工阶段
保证各主要表面到达图样的全部技术要求，保证加工质量
3.6 工序的合理组合及确定工序数的基本原则
3.6.1 工序分散原则
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床
工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
3.6.2工序集中原则
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
3.7 工艺路线的制定及分析
3.7.1 工艺路线方案一
工序一：粗镗，半精镗及精镗孔Φ80H9mm
工序二：粗铣，半精铣下端面。
工序三：粗铣孔Φ43mm 、孔Φ21mm 粗铣，半精铣孔Φ38mm ，粗铣及精铣孔
0. 021Φ25H7( )mm 0
9
工序四：钻孔4*Φ20mm ，孔4*Φ13mm
0工序五: 粗铣垂直缝槽5 0
-2mm 、水平缝槽5 -2mm 、内孔Φ80H9边缘2*45
倒角
工序六：铰孔2*Φ10mm ，钻M10-7H 深18和M8-7H 的孔
工序七：加工倒角R15、R10、R3mm
工序八：终检
3.7.2 工艺路线方案二
0. 087 工序一：粗铣Φ80H9(+)mm 孔的大端端面 0
0. 087工序二：粗镗Φ80H9(+)mm 内孔，以及倒2*45°的倒角 0
工序三：钻削底板上的4*Φ13mm 的通孔，钻4*Φ20mm 的沉头螺栓孔
工序四：钻削锥销孔2*Φ10mm 底孔，扩、铰锥销孔Φ10mm
工序五：铣削尺寸为5mm 的纵槽
+0. 25工序六：钻削Φ21mm 的通孔，扩、铰孔Φ25H7(0)mm ，钻沉头螺栓孔Φ
38mm 和Φ43mm
工序七：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔
工序八：铣削尺寸为5mm 的横槽
0. 087工序九：精铣削Φ80H9(+)mm 孔的大端端面 0
0. 087工序十：精镗Φ80H9(+)mm 内孔 0
工序十一：加工倒角R15、R10、R3
工序十二：终检
3.7.3 工艺方案的分析以及方案的确定
艺路线二比较与工艺路线一而言，路线二先加工平面后加工平面，符合工序的
0. 087安排原则，此外，先加工孔还可以减小Φ80H9(+)mm 内孔与底座垂直度误 ， 0
0. 087以及Φ80H9(+)mm 与R55圆柱的同心度；路线二还遵循先加工主要表面为 0
0. 087主，次要表面为次的原则，即先加工以Φ80H9(+)mm 内孔为中心的加工表 0
面和以Φ25H7mm 内孔为加工中心的表面，再加工其他表面，这样减少工件因
10
多次装夹而带来的误差，提高零件的加工尺寸精度
综上所述，工艺路线二由于工艺路线一，选择工艺路线二进行加
4. 加工设备与工艺装备的选择
4.1 机床的选择
0. 087 a. 粗铣Φ80H9(+)mm 孔的大端端面，选刀具为镶齿套式面铣刀，机床选用X61型铣 0
床
0. 087b. 粗镗Φ80H9(+)mm 内孔，选用T611卧式镗床。选刀具为镶焊硬质合金的双刃镗 0
刀
c. 钻削底板上的4*Φ13mm 的通孔，钻4*Φ20mm 的沉头螺栓孔
孔，钻削锥销孔2*Φ10mm 底孔，选Z3025型立式钻床
d. 铣削尺寸为5mm 的横纵槽，选用万能铣床X61W 型铣床。
+0. 25e. 钻削Φ21mm 的通孔，扩、铰孔Φ25H7(0)mm ，钻沉头螺栓孔Φ38mm 和Φ43mm ，
应选摇臂钻床Z3080
f. 钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔，选立式钻床Z515
0. 087g ．精铣Φ80H9(+)mm 孔的大端端面，选择卧式铣床X62W, 选择直径D 为200mm 的 0
可转位面铣刀
0. 087h ．粗镗Φ80H9(+)mm 内孔，选择组合机床 0
+0. 25i ．精扩、铰孔Φ25H7(0)mm ，选择万能铣床X61W
4.2 夹具的选择
选择适合的通用夹具
4.3量具的选择
游标卡尺，塞规，千分尺等
5. 加工余量的确定
工艺路线确定以后，就需要安排各个工序的具体加工内容，其中最主要的一项任务就是要确定各个工序的工序尺寸及上下偏差。工序尺寸的确定与工序的加工余量有关。加工余量是指加工过程中从加工表面切去材料层厚度。余量有由工序余量和加工总余量之分。 11
工序余量是同一被加工表面相邻两工序尺寸之差；加工总余量是某一表面毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差
5.1 加工余量的因素
a 上道工序产生的表面粗糙度和表面缺陷层深度
b 上道工序的尺寸公差
c 上道工序留下的空间位置误差
d 本工序的装夹误差
5.2 机械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的确定
左支座零件的材料为HT200，灰铸铁，生产类型为中批生产；参考《机械制造工艺课
程设计指导书》，选择左支座零件的毛坯制造类型为砂型机器造型。砂型铸造成型的灰铸铁加工余量等级可取8～10级，取9级，加工余量MA 取G 级
由上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
0. 087 工序一：粗铣、精铣削Φ80H9(+)mm 孔的大端端面。端面加工尺寸140mm ×140mm 的 0
平面。保证高度尺寸100mm 。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2µm，需
要精加工。根据《机械制造工艺课程设计指导书》成批生产铸件机械加工余
量等级，可得：机械砂型铸造成型的灰铸铁加工余量等级可取9级，加工余
量MA 取G 级，铸件尺寸公差可得2.2mm 的铸造尺寸公差，可得3.0mm 的加工
余量。
0. 087 工序二：粗镗、精镗Φ80H9(+)mm 内孔。其加工长度为100mm ，表面粗糙度值 0
Ra=1.6µm. 需要精加工。查《机械制造工艺课程设计指导书》铸件尺寸公差可
得2.2mm 的铸造尺寸公差，可得2.5mm 的加工余量
工序三：钻削底板上的4*Φ13mm 的通孔，钻4*Φ20mm 的沉头螺栓孔
钻削Φ13mm 的通孔：双边加工余量2Z ＝13mm
钻削沉头孔Φ20mm ： 双边加工余量2Z ＝7mm
工序四：钻削锥销孔2*Φ10mm 底孔
双边加工余量2Z ＝10mm
工序五：铣削尺寸为5mm 的纵槽
双边加工余量2Z ＝5mm
12
+0. 25工序六：钻削Φ21mm 的通孔，扩、铰孔Φ25H7(0)mm ，钻沉头螺栓孔Φ38mm 和Φ43mm
钻削Φ21mm 的通孔：双边加工余量2Z ＝21mm
+0. 25Φ25H7(0)mm 内表面：
Φ21mm 扩孔到Φ24.8mm ：双边加工余量2Z ＝3.8mm
Φ24.8mm 铰孔到Φ24.94mm ：双边加工余量2Z ＝0.14mm
+0. 25 Φ24.94mm 精铰到Φ25H7(0)mm ：双边加工余量2Z ＝0.06mm
Φ38mm 的沉头孔：一次性钻削成型：双边加工余量2Z ＝17mm
Φ43mm 的沉头孔：一次性加工成型：双边加工余量2Z ＝22mm
工序七：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔
M10-H7的底孔加工的直径为Φ8.5mm ：双边加工余量2Z ＝8.5mm
M8-H7的底孔加工的直径为Φ6.5mm ：双边加工余量2Z ＝6.5mm
工序八：铣削尺寸为5mm 的横槽
一次性加工成型：双边加工余量2Z ＝5mm
0. 087内孔Φ80H9(+)mm 的加工余量计算： 0
0. 087a ．内孔Φ80H9(+)mm 为9级加工精度，《机械制造工艺课程设计指导书》铸件机 0
械加工余量可以得到内圆的单边加工余量为Z ＝2.5mm 。《机械制造工艺课程设计指导书》铸件公差，可得：IT ＝2.2mm 。
b. 粗镗加工余量：查《机械制造工艺课程设计指导书》扩孔、镗孔、铰孔的加工余量Z ＝1.5mm ～2.0mm 。
c. 精铰加工余量：查《机械制造工艺课程设计指导书》精铰加工余量为0.1mm 由此可知：
毛坯的名义尺寸：80-2.5×2＝75mm
毛坯的最大尺寸：75-1.1＝73.9mm
毛坯的最小尺寸：75＋1.1＝76.1mm
粗镗后尺寸：80-1.5×2＝77mm
精镗后尺寸：80-0.1＝79.9mm
0. 087珩磨后尺寸与零件图纸尺寸相同，即：Φ80H9(+)mm 0
6. 切削用量及基本时间的确定
13
6.1 工序一切削用量及基本时间的确定
工序为粗铣大端面
机床：X61型铣床
刀具：镶齿套式面铣刀 铣刀直径D=160mm，宽L=45mm，齿数为16
铣削深度a p ：a p =2.0m
每齿进给量a f ：每齿进给量f z =0.15-0.30mm/z，取为0.2mm/z
铣削速度V ：参照《机械加工工艺手册》，取V =1m /s
机床主轴转速n ：n =1000V 1000⨯1⨯60=≈119r /min ，查阅《机械加工工艺手册》铣πd 03.14⨯160
床（立式、卧式、万能）主轴转速，与118.65r/min相近的转速有118r/min
和150r/min，取118r/min
实际铣削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯160⨯118≈0.99m /s 1000⨯60
进给量V f ：V f =a f Zn =0.2⨯16⨯118/60≈6.3mm /s
工作台每分进给量f m ：f m =V f =6.3mm /s =378mm /min
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知l =140mm
（D -D 2-a e ）+〈1～3〉=43，式中：D=160mm，ae=140mm 刀具切入长度l 1：l 1＝0. 5⨯2
刀具切出长度l 2：取l 2=2mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 2=0.49min=29.4s f mz
6.2工序二切削用量及基本时间的确定
0. 087 工序为粗镗Φ80H9(+)mm 内孔及倒2*45°的倒角 0
0. 087 a. 粗镗Φ80H9(+)mm 内孔 0
机床：T611卧式镗床
刀具：镶焊硬质合金的双刃镗刀
切削深度a p ：a p =1mm
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进给量f ：参考《机械加工工艺手册》进给量f ＝0.35～0.75mm ／r ，切削速度v
＝0.2～0.4m ，取进给量f ＝0.5mm ／r ，切削速度v ＝0.3 m／s ＝18 m／
min 。
机床主轴转速n ：n ＝1000⨯v 1000⨯18 ＝＝73.49 r／min ，查《机械加工工艺手πD π78
册》卧式镗床的主轴转速，可得与73.49 r／min 相近的转速有80
r ／min ，取80 r／min 。
实际切削速度V '：v 实＝80⨯π⨯78＝19.59 m／min 1000
工作台每分钟进给量f m ：f m =fn=0.5*80=40mm/min
被切削层长度l ：l =100mm
刀具切入长度l 1：l 1=a p
tan k r +(2~3) =1+2≈3.7mm tan30︒
刀具切出长度l 2：l 2=3~5mm 取l 2=4mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =
b. 倒2*45°的倒角
机床：T611卧式镗床
刀具：YG8硬质合金镗刀 d 0=82mm
切削深度a p ：a p =2mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》取进给量f =0.2mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =1.5m /s =90m /min
机床主轴转速n ：n =1000V 1000⨯90=≈350r /min ，取n =400r /min πd 03.14⨯82l +l 1+l 2=2.69 min f mz
实际切削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯82⨯400≈1.72m /s 1000⨯60
工作台每分钟进给量f m ：f m =fn =0.2⨯500=100mm /min
被切削层长度l ：l =2mm
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刀具切入长度l 1：l 1=a p
tan k r +(2~3) =2+2≈5.4mm tan30︒
刀具切出长度l 2：l 2=3~5mm 取l 2=4mm
行程次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 22+5.4+4=≈0.114min f m 100
6.3工序三切削用量及基本时间的确定
工序为钻削底板上的4*Φ13mm 的通孔，钻4*Φ20mm 的沉头螺栓孔 a ． 钻削底板上的4*Φ13mm 的通孔
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø13mm的硬质合金钻头
切削深度a p ：a p =6.5mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.3mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0.45m /s
机床主轴转速n ：n =1000V 1000⨯0.45⨯60=≈661r /min ，取n =700r /min πd 03.14⨯13
实际切削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯13⨯700≈0.48m /s 1000⨯60
被切削层长度l ：l =20mm
刀具切入长度l 1：l 1=D 13cotk r +(1~2) =cot 120︒+2≈5.75mm 22
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=3mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 220+5.75+3=≈0.14min fn 0.3⨯700
b ．钻4*Φ20mm 的沉头螺栓孔
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø20mm的高速钢锪孔钻
切削深度a p ：a p =3.5mm
16
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.25mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0.4m /s
机床主轴转速n ：n =1000V
πd =1000⨯0.4⨯60≈382r /min ，取n =400r /min
03.14⨯20
实际切削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯20⨯400
1000⨯60≈0.42m /s
被切削层长度l ：l =13mm
刀具切入长度l -d 0
1：l 1=D
2cotk +(1~2) =20-13
r 2cot 120︒+2≈4.02mm
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=3mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t l +l 1+l 213+4.02+3
j ：t j =fn =0.25⨯400≈0.2min
6.4 工序四切削用量及基本时间的确定
工序为钻削锥销孔2*Φ10mm 底孔，扩、铰锥销孔Φ10mm
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø9mm高速钢麻花钻、Ø9.7mm高速钢扩孔钻、Ø10mm高速钢铰刀 a. 钻锥销孔Ø10mm
切削深度a p ：a p =4.5mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0. 25mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0.2m /s
机床主轴转速n ：n =1000V
πd =1000⨯0.2⨯60
3.14⨯9≈424r /min ，取n =400r /min
实际切削速度V '：V '=πd 0n ⨯9⨯400
1000=3.14
1000⨯60≈0.19m /s
被切削层长度l ：l =20mm
刀具切入长度l 1：l D
1=2cotk 9
r +(1~2) =2cot 120︒+2≈4.6mm
刀具切出长度l 2：l 2=0
走刀次数i ：i =1
17
机动时间t j ：t j =
b. 扩锥销孔Ø10mm l +l 1+l 220+4.6=≈0.197min fn 0.25⨯500
c.
切削深度a p ：a p =0.35mm 进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0. 6mm /r 切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0. 3m /s 机床主轴转速n ：n =1000V πd =1000⨯0.3⨯60≈591r /min ，取n =600r /min 03.14⨯9.7实际切削速度V '：V '=πd 0n 9.7⨯6001000=3.14⨯1000⨯60≈0.30m /s 被切削层长度l ：l =20mm 刀具切入长度l -d 01：l 1=D 2cotk +(1~2) =9.7-9r 2cot 120︒+2≈2.2mm 刀具切出长度l 2：l 2=0 走刀次数i ：i =1 机动时间t l +l 1+l 220+j ：t j =fn =2.20.6⨯500≈0.08min 铰锥销孔Ø10mm 切削深度a p ：a p =0.15mm 进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =1. 5mm /r 切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0. 17m /s 机床主轴转速n ：n =1000V 1000⨯πd =0.17⨯6010≈324r /min ，取n =300r /min 03.14⨯实际切削速度V '：V '=πd 0n 1000=3.14⨯10⨯3001000⨯60≈0.16m /s 被切削层长度l ：l =20mm 刀具切入长度l 1：l 1=D -d 02cotk +(1~2) =10-9.7r 2cot 120︒+2≈2.09mm 刀具切出长度l 2：l 2=0 走刀次数i ：i =1 18
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 220+2.09=≈0.05min fn 1.5⨯300
6.5 工序五切削用量及基本时间的确定
工序为铣削尺寸为5mm 的纵槽
机床: X61型铣床
刀具：锯片铣刀d=160mm ，L=6， D=32，齿数=32
切削深度a p ：a p =5mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =3mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =1m /s 机床主轴转速n ：n ＝1000⨯v =119r/min，取n=118r/min πD
实际切削速度V '：0.99m/s
被切削层长度l ：l =55.5mm
刀具切入长度l 1：l 1=D 300cotk r +(1~2) =cot 120︒+2≈88.7mm 22
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=3mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j =l +l 1+l 2=0.41min f mz
6.6工序六切削用量及基本时间的确定
+0. 25工序为钻削Φ21mm 的通孔，扩、铰孔Φ25H7(0)mm ，钻沉头螺栓孔Φ38mm 和Φ43mm
a. 钻削Φ21mm 的通孔
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø21mm的高速钢钻头
切削深度a p ：a p =10.5mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.2mm /r 切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0.4m /s 机床主轴转速n ：n =
1000V 1000⨯0.4⨯60=≈364r /min ，取n =400r /min πd 03.14⨯2119
实际切削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯21⨯400≈0.43m /s 1000⨯60
被切削层长度l ：l =80mm
刀具切入长度l 1：l 1=D 21cotk r +(1~2) =cot 120︒+2≈8.07mm 22刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=3mm 走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 280+8.07+3=≈0.92min fn 0.25⨯400
+0. 25b. 扩、铰孔Φ25H7(0)
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø24.7mm的高速钢扩孔钻
切削深度a p ：a p =1.85mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.2mm /r 切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0.4m /s 机床主轴转速n ：n =1000V 1000⨯0.4⨯60=≈309r /min ，取n =300r /min πd 03.14⨯24.7实际切削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯24.7⨯300≈0.39m /s 1000⨯60
被切削层长度l ：l =46mm
刀具切入长度l 1：l 1=D -d 024.7-21cotk r +(1~2) =cot 120︒+2≈4.1mm 22刀具切出长度l 2：l 2=0
走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =
+0.021 铰孔Ø25H7(0)mm l +l 1+l 246+4.1=≈0.668min fn 0.25⨯300
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø25mm的高速钢铰刀
切削深度a p ：a p =0.15mm
20
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.2mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =1m /s
机床主轴转速n ：n =1000V
πd =1000⨯1⨯60
3.14⨯25≈764r /min ，取n =800r /min
实际切削速度V '：V '=πd 0n 25⨯800
1000=3.14⨯
1000⨯60≈1.05m /s
被切削层长度l ：l =46mm
刀具切入长度l D -d 0
2cotk +(1~2) =25-24.7
1：l 1=r 2cot 120︒+2≈2.09mm
刀具切出长度l 2：l 2=0
走刀次数i ：i =1
机动时间t +l 1+l 246+2.09
j ：t j =l
fn =0.2⨯300≈0.3min
c. 钻Ø38mm的沉头螺栓孔
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø38mm的高速钢孔钻
切削深度a p ：a p =6.65mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》, 取f =0.2mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0.4m /s
机床主轴转速n ：n =1000V
πd =1000⨯0.4⨯60≈201r /min ，取n =200r /min
03.14⨯38
实际切削速度V '：V '=πd 0n ⨯38⨯200
1000=3.14
1000⨯60≈0.40m /s
被切削层长度l ：l =6mm
刀具切入长度l 1：l 1=D -d 0
2cotk ~2) =38-24.7
r +(12cot 120︒+2≈5.84mm
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=3mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t l 1+l 2
j ：t j =l +
fn =6+5.84+3
0.2⨯200≈0.37min
d. 钻沉头螺栓孔Φ43mm
21
机床：Z5150立式钻床
刀具：Ø43mm的高速钢锪孔钻
切削深度a p ：a p =11mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.2mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =0.4m /s
机床主轴转速n ：n =1000V 1000⨯0.4⨯60=≈178r /min ，取n =200r /min πd 03.14⨯43
实际切削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯43⨯200≈0.45m /s 1000⨯60
被切削层长度l ：l =1mm
刀具切入长度l 1：l 1=D -d 043-21cotk r +(1~2) =cot 120︒+2≈8.36mm 22
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=3mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 21+8.36+3=≈0.31min fn 0.2⨯200
6.7工序七切削用量及基本时间的确定
工序为钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔
a. 钻削M10-H7螺纹底孔
机床：525型立式钻床
刀具：莫氏锥柄麻花钻，直径d=10
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.95mm/r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =6.5mm/min
主轴转速：n ＝1000v 1000⨯6. 5＝＝207 r／min, 与207r ／min 相近的转速有195r ／πD π⨯10
min,272r ／min ，取195 r／min 。
实际切削速度：v 实＝195⨯π⨯10=6.123m／min 1000
被切削层长度l ：l =20mm
刀具切入长度l 1：l 1＝
22 D cot k r +(1-2) 2
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=4mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t l +l 1+l 2j =f =0.156 min
mz
b. 钻削M8-H7的螺纹底孔
机床：525型立式钻床
刀具：莫氏锥柄麻花钻，直径d=6.5mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =0.95mm/r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =6.5mm/min
主轴转速n ：n=1000v
πD =318 r/min,取n=272 r/min
实际切削速度：v 实=5.55 m/min
被切削层长度l ：l =20mm
刀具切入长度l D cot k r
1：l 1＝2+(1-2) =3 mm
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=4mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t l 2
j ：t +l 1+
j =l
f =0.104 mm
mz
6.8工序八切削用量及基本时间的确定
工序为铣削尺寸为5mm 的横槽
机床: X61型铣床
刀具：锯片铣刀d=160mm ，L=6， D=32，齿数=32
切削深度a p ：a p =5mm
进给量f ：参考《机械加工工艺手册》，取f =3mm /r
切削速度V ：参考《机械加工工艺手册》，取V =1m /s
机床主轴转速n ：n ＝1000⨯v
πD =119r/min，取n=118r/min
实际切削速度V '：0.99m/s
23
被切削层长度l ：l =80mm
刀具切入长度l 1：l 1=D 300cotk r +(1~2) =cot 120︒+2≈88.7mm 22
刀具切出长度l 2：l 2=1~4mm 取l 2=3mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j =l +l 1+l 2=0.88 min f mz
6.9 工序九切削用量及基本时间的确定
0. 087工序为精铣削Φ80H (+)mm 孔的大端端面 0
机床：X61型铣床
刀具：镶齿套式面铣刀 铣刀直径D=160mm，宽L=45mm，齿数为16
铣削深度a p ：a p =1.0 mm
每齿进给量a f ：每齿进给量f z =0.15-0.30mm/z，取为0.2mm/z
铣削速度V ：参照《机械加工工艺手册》，取v=2.5 m/s
机床主轴转速n ： n =
实际铣削速度V '：V '=1000V 1000⨯2.5⨯60=≈299r /min ，取n =300r /min πd 03.14⨯160πd 0n
1000=3.14⨯160⨯300≈2.51m /s 1000⨯60
进给量V f ：V f =a f Zn =0.2⨯16⨯300/60=16mm /s
工作台每分进给量f m ：f m =V f =16mm /s =960mm /min
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知l =140mm
（D -D 2-a e ）+〈1～3〉=22 mm 刀具切入长度l 1：精铣时l 1＝0. 5⨯2
刀具切出长度l 2：取l 2=2mm
走刀次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 2140+22+2=≈0.17min f m 960
6.10工序十切削用量及基本时间的确定
0. 087 工序为精镗Φ80H9(+)mm 内孔 0
24
机床：T611卧式镗床
刀具：YG8硬质合金镗刀 d 0=80mm
切削深度a p ：a p =1.5mm
进给量f ：参照《机械加工工艺手册》，取进给量f =0.2mm /r
切削速度V ：参照《机械加工工艺手册》，取V =2m /s =120m /min
机床主轴转速n ：n =1000V 1000⨯120=≈478r /min ，取n =500r /min πd 03.14⨯80
实际切削速度V '：V '=πd 0n
1000=3.14⨯80⨯500≈2.09m /s 1000⨯60
工作台每分钟进给量f m ：f m =fn =0.2⨯500=100mm /min
被切削层长度l ：l =100mm
刀具切入长度l 1：l 1=a p
tan k r +(2~3) =1.5+2≈4.6mm tan30︒
刀具切出长度l 2：l 2=3~5mm 取l 2=4mm
行程次数i ：i =1
机动时间t j ：t j =l +l 1+l 2100+4.6+4=≈1.09min f m 100
7. 时间定额的计算
参照《机械加工工艺手册》，机械加工单件时间定额的计算公式为：
t d =(t j +t f )(1+k %)+t zz /N
单件时间定额计算公式为：
t d =(t j +t f )(1+k %)
其中： t d —单件时间定额 t j —基本时间（机动时间）
t f —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。
25
0. 0877.1工序一：粗铣Φ80H9(+)mm 孔的大端端面 0
机动时间t j ：t j =0.49 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0.41min 。由于在生
产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则
t f =0.41+0.1=0.51min
k ：参照《机械加工工艺手册》，取k =13
单件时间定额t d ：t d =(0.49+0.41)*(1+13%)=1.017 min
0. 0877.2工序二：粗镗Φ80H9(+)mm 内孔，以及倒2*45°的倒角 0
机动时间t j ：t j =2.96+0.114=3.074 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0.80min 。由于在生
产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则
t f =0.80+0.1=0.90min
k ：参照《机械加工工艺手册》，取k =14.83
单件时间定额t d ：t d =（3.074+0.90）*（1+14.83%）=4.56 min
7.3工序三：钻削底板上的4*Φ13mm 的通孔，钻4*Φ20mm 的沉头螺栓孔
机动时间t j ：t j =0.14+0.2=0.34 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0. 44min 。由于在生产
线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则
t f =0. 44+0. 1=0. 54min
k ：参照《机械加工工艺手册》，k =12. 14
单件时间定额t d ：
t d =(t j +t f )(1+k %)=(0.34+0.54)(1+12.14%)≈0.99min
7.4工序四：钻削锥销孔2*Φ10mm 底孔，扩、铰锥销孔Φ10mm
机动时间t j ：t j =0.197+0.08+0.05=0.327 min
26
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0. 44min 。由于在生
产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则t f =0.54
min
k ：参照《机械加工工艺手册》，k =12. 14
单件时间定额t d ：
t d =(t j +t f )(1+k %)=(0.327+0.54)(1+12.14%)≈0.97min
7.5工序五：铣削尺寸为5mm 的纵槽
机动时间t j ：t j =0.41 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0.41min
在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则
t f =0.51 min
k ：参照《机械加工工艺手册》, 取k=13
单件时间定额t d ：t d =(0.41+0.51)*(1+13%)=1.04 min
+0. 257.6工序六：钻削Φ21mm 的通孔，扩、铰孔Φ25H7(0)mm ，钻沉头螺栓孔
Φ38mm 和Φ43mm
机动时间t j ：t j =0.92+0.668+0.3+0.37+0.31=2.568 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0. 44min 。由于在生产线
上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则t f =0.54 min
k ：参照《机械加工工艺手册》，k =12. 14
单件时间定额t d ：t d =(2.568+0.54)*(1+12.14%)=3.485 min
7.7工序七：钻削M10-H7和M8-H7的螺纹底孔
机动时间t j ：t j =0.156+0.104=0.26 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0. 44min 。由于在生产线
上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则t f =0.54 min
27
k ：参照《机械加工工艺手册》，k =12. 14
单件时间定额t d ：t d =(0.26+0.54)*(1+12.14%)=3.14 min
7.8工序八：铣削尺寸为5mm 的横槽
机动时间t j ：t j =0.88 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0.41 min
由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。
则t f =0.51 min
k ：参照《机械加工工艺手册》，k =13
单件时间定额t d ：
t d =(t j +t f )(1+k %)=(0.88+0.51)(1+13%)≈1.57min
0. 0877.9工序九：精铣削Φ80H9(+)mm 孔的大端端面 0
机动时间t j ：t j =0.17 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0.41min 。由于在生产线
上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则
t f =0.41+0.1=0.51min
k ：参照《机械加工工艺手册》，取k =13
单件时间定额t d ：
t d =(t j +t f )(1+k %)=(0.17+0.41)(1+13%)≈0.66min
0. 0877.10工序十：精镗Φ80H9(+)mm 内孔 0
机动时间t j ：t j =1.09 min
辅助时间t f ：参照《机械加工工艺手册》，取工步辅助时间为0.80min 。由于在生产
线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0. 1min 。则
t f =0.80+0.1=0.90min
k ：参照《机械加工工艺手册》，取k =14.83
28
单件时间定额t d ：
t d =(1.09+0.9)*(1+14.83)=2.28 min
7.11 终检
经验估计所需时间为t j ＝30 min
8. 总结
通过这次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。
1. 本次设计是对所学知识的一次综合运用，充分的运用了大学所学的知识，也是对大学所学课程的一个升华过程。
2. 掌握了一般的设计思路和设计的切入点，对机械加工工艺规程和机床夹具设计有了一个全面的认识，培养了正确的设计思路和分析解决问题的能力，同时提升了运用知识和实际动手的能力。
3. 进一步规范了制图要求，学会运用标准、规范、手册和查阅相关资料的本领。
9. 参考文献
1．崇凯. 机械制造技术基础课程设计指南. 北京：化学工业出版社，2008
2. 于大国．机械制造技术基础课程设计教程．北京：国防工业出版社，2011
3．王绍俊．机械制造工艺设计手册．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1981
4．吴宗泽 罗圣国．机械设计课程设计手册（第二版）．北京：高等教育出版社，1999
5．冯之敬．机械制造工程原理．北京：清华大学出版社，1998
附录
附录一：左支座零件毛坯合图 1张
附录二：左支座零件图 1张
附录三：机械加工工艺规程卡片 1套
29
附录一：左支座零件图
附录二：左支座毛坯图
附录三：机械加工工艺规程卡片
30