机电及自动化学院
制造课程设计说明书
设计题目：飞锤支架加工工艺规划
专 业 班 级 姓 名
指导老师
前 言
机械制造工艺学课程设计是在学完了《机械制造工艺学》课程，进行生产实习之后的一个重要教学实践环节。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺规程设计，是毕业设计前的一次综合训练。通过机械制造工艺学课程设计，应达到下述目的：
1. 学生能熟练运用“机械制造工艺学”课程中的基本理论以及生产实际中学到的实践知识，正确制定一个典型零件的工艺规程。
2. 培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。
3. 进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。
4.通过零件图，装配图绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。
本次设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制飞锤支架的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经市场调研等相关分析，得出该零件属于大批量生产类型。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，飞锤支架的材料为QT62-2，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。
目录
前言
第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定 .................................... 4
一：零件作用........................................................................... 4
二：零件工艺分析 ................................................................... 4
三：确定零件的生产类型 ......................................................... 5
第二章 选择毛坯种类，绘制毛坯图 ............................................... 6
一：选择毛坯种类 ................................................................... 6
二：确定毛坯尺寸及机械加工总余量 ....................................... 7
三： 设计及绘制毛坯图 ........................................................... 8
第三章 选择加工方法，制定工艺路线 ........................................... 9
一：定位基准的选择 ................................................................ 9
二：零件的表面加工方法的选择 ............................................ 10
三：加工阶段的划分 .............................................................. 10
四：工序的集中与分散 .......................................................... 11
五：工序顺序的安排 .............................................................. 11
六： 确定工艺路线 ................................................................ 11
七：确定机加工余量及工序尺寸 ............................................ 14
第四章 加工设备及工艺装备选择................................................. 15
第五章 切削用量以及基本时间定额的确定 .................................. 17
第六章 工时定额的计算 ............................................................... 30
第七章 总结 ................................................................................ 31
第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定
一：零件作用
设计题目所给零件是飞锤支架（所画零件图见AutoCAD文件）。它是飞锤调速器上的一个零件，用来连接支撑调速飞锤，以使飞锤平稳转动，达到改变转动惯量来调节转速的目的。飞锤支架是对称结构，通过其中心孔φ7套于转轴上，而一对飞锤对称装于两对φ6孔中，随支架一起转动。当转速改变时，飞锤与转轴夹角也改变，从而改变转动惯量来调节转速。所以，飞锤支架的加工质量将影响调速器的调速精度。
二：零件工艺分析
通过对飞锤支架零件图的重新绘制，知原零件图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：
零件的材料为QT62-2，球墨铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，塑性、韧性等性能较好、适合车削等加工，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图（图1）的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：
+0.036 概括来讲，飞锤支架有两组加工表面。一组是以φ70孔为中心加工表面,
+0.036包括外圆面φ11,φ15,φ190其中大端面与孔φ70有垂直度要求, -0.033以及大端面。
+0.036公差值为0.05；φ190有圆跳动要求，公差值为0.05。另一-0.033外圆面与孔φ70
0.12组就是余下的加工表面，包括两个φ6.5锪平φ12的圆孔，两对共四个φ6+
-0.04孔，
0.12+0.12以及一些平面。其中，φ6+
-0.04孔端面（有倒角的一侧）不仅与φ6-0.04孔自身有垂
+0.036直度要求，公差值为0.05；而且还与第一组中φ70孔有平行度要求，公差值为
0.05。
+0.036 另外两个φ6.5锪平φ12孔相对孔φ70的轴线有位置度要求，公差值为
0.12φ0.10。每对φ6+
-0.04孔之间有同轴度要求，公差为φ0.012。其余，有
粗糙度要求的表面表示需要进行加工，具体数据见下图。
图1 飞锤支架零件图
由以上分析可知，对这两组加工表面而言，可先加工第一组回转体表面，且
+0.036应先加工孔φ70，以获得各回转体表面的公共精基准，便于定位及保证有关表
面位置关系。而后再加工另一组表面，并保证各有关表面的位置关系。
三：确定零件的生产类型
零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算：
N=Qm(1+a%)(+1b%)
式中 N----零件的生产纲领
Q----产品的年产量（台、辆/年）
a%---备品率，一般取2%-4%
b%---废品率，一般取0.3%-0.7% m----每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）
根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。
根据本零件的设计要求，Q=10800台，m=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出N=11850件/年，零件质量为0.106kg。
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》[3]表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件，本设计零件飞锤支架的的生产类型为大批量生产。
第二章 选择毛坯种类，绘制毛坯图
一：选择毛坯种类
机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。
（1）材料的工艺性能
材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。
（2）毛坯的尺寸、形状和精度要求
毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。
（3）零件的生产纲领
选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。
根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为QT62-2，首先分析球墨
铸铁材料的性能，球墨铸铁是一种既有灰铸铁的优点，又具有与中碳钢媲美的抗拉强度、弯曲疲劳强度及良好的塑性与韧性，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，又考虑到零件的生产类型为大批量生产，为提高生产率采用砂型铸造机器造型；较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。其次还要求球墨铸铁金相组织基体为85%以上的球光体，球化率应大于80%，不允许有片状石墨存在。
二：确定毛坯尺寸及机械加工总余量
根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长45mm，宽50mm，高39mm。
查阅《机械加工余量手册》（孙本绪，熊万武）表1-6 （第4页）按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为球墨铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT10，取铸件公差等级为CT9。
再根据毛坯铸件基本尺寸查阅《机械加工余量手册》（孙本绪，熊万武）表1-4 （第3页），按前面已经确定的铸件公差等级CT9查得相应的铸件尺寸公差。 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为球墨铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为G,再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4(40页)( 要求的铸件机械加工余量。（单侧加工余量为2.5，双侧加工余量为2.0）
由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面Ra≥1.6μm，Ra
0.12还有φ6+
-0.04孔端面（有倒角的一侧）的Ra=1.6μm外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面Ra≥1.6μm，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。如下表：
表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表
三： 设计及绘制毛坯图
1) 确定铸造斜度 根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-8，确定本零件毛
坯砂型铸造斜度为30~5︒。
2) 确定分型面由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于
发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择左右对称中截面为分型面。
3) 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机
械加工前应当做时效处理。
图2 飞锤支架毛坯图
第三章 选择加工方法，制定工艺路线
一：定位基准的选择
定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。
根据零件图的要求以及定位基准的选择原则，对零件而言，尽可能选择不加工面为粗基准。而对有若干不加工表面的工件，选用要求相对位置精度较高的不
+0.036加工表面作为粗基准；同时根据零件毛坯的形式，粗基准选择为孔φ70的外圆，
+0.036+0.036+0.18钻孔尺寸φ60（φ70），经分析决定采用四爪单动卡盘夹持零件φ70的外
+0.036+0.18表面的大圆，划线找正以其为粗基准，先钻孔尺寸φ60（φ70）和通槽，之
后再以它们为精基准加工大小端面和外圆面（半精加工），而后再以半精加工后
+0.036+0.036面作为精基准，加工孔φ70，最后以孔φ70为精基准加工其余需精加工面。
精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则，有前述分
析，符合互为基准的原则。
二：零件的表面加工方法的选择
根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查《机械制造工艺设计简明手册》[13]表1.4-6至表1.4-12，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：
表2.2 飞锤支架各加工表面方案
三：加工阶段的划分
飞锤支架加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗、半精及精加工几个阶段。
+0.036+0.18 在粗加工阶段，钻孔尺寸φ60（φ70）和通槽，使后续的工序都可以采用
精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车φ45左右端面、粗车
+0.12+0.12φ11、φ15及φ190
-0.033，粗铣 φ6+0.04的侧面，还有钻φ6-0.04孔和孔φ6.5。
在半精加工阶段，完成对φ45右端面的半精车，φ190-0.033和φ11的半精车，半精
0.12+0.12铣 φ6++0.04的侧面，扩φ6-0.04。
+0.036在精加工阶段，完成对φ45右端面的精车，φ190。 -0.033的精车和扩→铰出φ70
四：工序的集中与分散
本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。飞锤支架的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。同时我们的零件相对很小，加工量很小。可以不考虑加工中的热变形。
五：工序顺序的安排
1.机械加工顺序
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面后加工次要表面。 （4）遵循“先面后孔”原则。 2．热处理工序
机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS187-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。 3.辅助工序
毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。
六： 确定工艺路线
在综合考虑上述内容的基础上，确定了该飞锤支架零件的工艺路线如下： 工艺路线方案一：
工序1：铸造(砂型铸造机器造型) 工序2: 去锐边,尖角,毛刺，检查。 工序3：热处理，正火，硬度HB250-300。
+0.036+0.18
工序4：钻孔尺寸φ60（φ70）（四爪单动卡盘，卡住外圆柱面，画线找正
定位，还有一小平面定位。从承受切削力以及施加的夹紧力考虑，可以实现定完全定位。）
+0.18工序5：粗铣50⨯18的槽。（以孔φ60及其一小端面，并加一个侧面的支承钉。
选择该粗基准面定位，不属于重复使用粗基准。为了从承受切削力的角度考虑，采用了六点定位。）
+0.18工序6：粗车，半精车最外端的外圆端面。（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面
进行定位。为六点定位，属于完全定位。）
+0.18工序7：粗铣，半精铣右大端面（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。
为六点定位，属于完全定位。）
+0.18工序8：粗车，半精车外圆。（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。为
六点定位，属于完全定位。）
+0.036+0.18工序9：将孔φ60扩铰至φ70（四爪单动卡盘，卡住φ19.30-0.13柱面（半精车
面），以及右大端面定位）
+0.036工序10：精车车外圆。（以φ70和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。为六
点定位，属于完全定位。）
+0.036工序11：精铣右大端面（以φ70和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。为六
点定位，属于完全定位。）
+0.036工序12：钻2-φ6.5，并锪平φ12（以孔φ70及50⨯18的槽的面进行定位。）
工序13：粗铣，半精铣侧面（两孔一面进行定位。选择刚刚加工的大端面和孔
+0.036φ70内表面和2-φ6.5中的一个孔进行定位。属于完全定位。）
工序14：钻，扩4-φ6，并倒角。（大面短套筒加一菱形销进行定位。选择刚刚
+0.036
加工的大端面和孔φ70内表面和2-φ6.5中的一个孔进行定位，属于完全定
位。）
工序15：钳工，去毛刺，清洗 工序16：检验 工艺路线方案二：
工序1：铸造(砂型铸造机器造型) 工序2: 去锐边,尖角,毛刺。
工序3：热处理，正火，硬度HB250-300。
工序4：粗车φ24的右端面，粗车φ24至φ20.5（以φ45的外圆，用专用夹具夹持置于三爪单动卡盘）
工序5：粗铣50⨯18的槽。（以刚加工出的φ20.5及其右端小定位面，并加一个侧面的支承钉。选择该粗基准面定位，不属于重复使用粗基准。为了从承受切削力的角度考虑，采用了六点定位。）
+0.18工序6：钻φ60孔。（以刚加工出的φ20.5及50⨯18槽的相关面进行定位，为了
从承受切削力的角度考虑，采用了六点定位。）
+0.18工序7：半精车最右端的外圆端面。（以φ60和铣的50⨯18的槽的面进行定位。
为五点定位，属于不完全定位。）
+0.18工序8：粗车，半精车车大端面，外圆。（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面进
行定位。为五点定位，属于不完全定位。）
+0.036工序9：扩，铰孔φ70，并倒角（以半精车的φ19.3和大端面，以及一侧面支
承钉来定位）
+0.036工序10：精车大端面，φ19.3段外圆表面（以φ70内表面，50⨯18的槽的面进
行定位。为五点定位，属于不完全定位。）
+0.036工序11：钻2-φ6.5，并锪平φ12。（以φ70内表面，大端面以及一侧面支承钉
实现完全定位）
工序12：粗铣，半精铣侧面（两孔一面进行定位。选择刚刚加工的大端面和孔
+0.036φ70内表面和2-φ6.5中的一个孔进行定位。属于完全定位。）
工序13：钻，扩4-φ6，并倒角。（大面短套筒加一菱形销进行定位。选择刚刚
+0.036加工的大端面和孔φ70和2-φ6.5中的一个孔进行定位。属于完全定位。）
工序14：钳工，去毛刺，清洗 工序15：检验
上述两个工艺路线，都是采用互为基准的原则，从经济成本方面，路线二的工艺过程较多，又需专用夹具，且装夹较为繁琐，所以路线二次于路线一。故选择路线一为最终的工艺路线。
七：确定机加工余量及工序尺寸
采用查表法,各工序根据所采用的加工方法的经济精度查工艺手册,确定加工余量以及工序尺寸。一个表面的总加工余量为该表面各工序加工余量之和。各加工面的工序余量和工序尺寸见表3-1。
表3-1 各加工面的工序余量和工序尺寸
第四章 加工设备及工艺装备选择
机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。 1.机床的选择原则
1) 机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 2) 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 3) 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 4) 机床的生产率应与工件的生产类型相适应； 5) 还应与现有的设备条件相适应。 2.夹具的选择
本零件的生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用的夹具应为专用夹具。 3.刀具的选择
刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用符合刀具和其他专用刀具。 4.量具的选择
量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。 查《机械制造工艺设计简明手册》所选择的加工工艺装备如下表所示： (表4.2-35（160页），表4.2-19（151页），表4.2-14（149页）表4.2-7（143页）)
表2.3 飞锤支架加工工艺装备选用
第五章 切削用量以及基本时间定额的确定
工序4 钻φ6的通孔（立式钻床Z518） 1) 切削深度 ap=6mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=6mm,L=138mm,l1=57mm，由《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6
（84页）《机械加工工艺师手册》表28-26（946页）查得，
f=0.015~0.030mm/r，取f=0.026，ν=50m/min，计算主轴转速：
n=
1000ν1000⨯50
=≈2652.6r/min。 πdπ⨯6
n=330~3040r/min（立式钻床z518）取n=1950r/min，计算实际切削速度： νc=
1950⨯3.14⨯6
≈36.74m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=34mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l240
=≈0.789min. f⨯n1950⨯0.026
工序5：粗铣50⨯18的槽(立式铣床X51) 1) 切削深度 ap=18mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=18mm,d1=16mm,L=92mm,l=32mm，中齿数z=4，根据所选择的X51立式铣床（4.5kw），查《机械加工工艺师手册》表30-16（1044
页）得fz=0.06~0.04mm/z 取fz=0.05mm/z,f=0.05⨯4=0.2mm/r 。 3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》主轴转速n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=85m/min(55-115)。计算
85⨯1000
≈1503.9r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表
3.14⨯18
1500⨯3.14⨯18
4.2-36得n=1500r/min，然后计算实际νc==84.78m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.05⨯4⨯1500=300mm/min
根据机床说明书取fM=320mm/min（横向）切削加工面l=50mm 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
l1=0.5⨯d0+(0.5~1)，l2=1~2 Tj=
l+l1+l250+6.5+1.5
⨯i=≈0.181min fMz320
工序6：粗车，半精车φ11的右端面（卧式车床CM6215） 1工步1：粗车φ11的右端面 1) 切削深度 ap=4mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金端面车刀，查表选择硬质合金端面车
刀的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取f=0.4mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=160m/min。计算主轴转速
160⨯1000
≈2123.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯24
2500⨯3.14⨯24
得n=2500r/min，然后计算实际νc==188.4m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2500r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.4⨯2500=1000mm/min
根据《机械加工工艺师手册》 L= Tj=
[10]
，表30-7查得
d-d0
+l1+l2+la，其中l2=l1=2,la=0 2
L16⨯i=⨯1=0.016min fM1000
2工步2：半精车φ11的右端面 1) 切削深度 ap=1mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金端面车刀，查表选择硬质合金端面车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取f=0.2mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=140m/min。计算主轴转速
140⨯1000
≈1857.7r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯24
2000⨯3.14⨯24
得n=2000r/min，然后计算实际νc==150.72m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2000r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.2⨯2000=400mm/min
根据《机械加工工艺师手册》 L= Tj=
[10]
，表30-7查得
d-d0
+l1+l2+la，其中l2=l1=2,la=0 2
L16⨯i=⨯1=0.04min fM400
工序7：粗铣，半精铣右大端面（立式铣床X51） 1工步1：粗铣右大端面，尺寸至6.50-0.27 1) 切削深度 ap=3.5mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=18mm,d1=16mm,L=92mm,l=32mm，中齿数z=4，根据所选择的X51立式铣床（4.5kw），查《机械加工工艺师手册》表30-16（1044页）得fz=0.06~0.04mm/z 取fz=0.05mm/z,f=0.05⨯4=0.2mm/r 。 3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》主轴转速n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=85m/min(55-115)。计算
85⨯1000
≈1503.9r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表
3.14⨯18
1500⨯3.14⨯18
4.2-36得n=1500r/min，然后计算实际νc==84.78m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.05⨯4⨯1500=300mm/min
根据机床说明书取fM=320mm/min（横向）切削加工长l=42πmm 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得 l1=15mm
l+2l142π+30
⨯i=≈0.5061min fMz320
2工步2：半精铣右大端面，尺寸至5.30-0.075 1) 切削深度 ap=1.2mm。 2) 进给量和切削速度的确定
与工步1一致，但进给量fz=0.04mm/z,f=0.05⨯4=0.16mm/r
3) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.16⨯1500=240mm/min
根据机床说明书取fM=165mm/min（横向），190mm/min(纵向) 切削加工长l=42πmm，故周向fMz≈251.64mm/min 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得 l1=15mm
l+2l142π+30
⨯i=≈0.6436min fMz251.64
工序8：粗车，半精车外圆（卧式车床CM6215） 1工步1：将φ24粗车到φ20.5，切削长为21.7mm 1) 切削深度 ap=1.75mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金外圆车刀，查表选择硬质合金外圆车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，L=125mm根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取f=0.4mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=160m/min。计算主轴转速
160⨯1000
≈2485.6r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯20.5
2500⨯3.14⨯20.5
得n=2500r/min，然后计算实际νc=≈160.9m/min。
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2500r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.4⨯2500=1000mm/min
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=21.7mm Tj=
L24.7⨯i=⨯1=0.0247min fM1000
2工步2：将φ20.5粗车至φ15，切削长为16mm （1）切削深度 ap=2.75mm。
（2）进给量的确定和切削速度的确定与工步3一致 （3）基本时间的确定：vc=150mm/min 计算主轴转速 n=
150⨯1000
≈3184.7r/min，选n=3150r/min
3.14⨯15
工作台进给量 fM=f⨯n=0.4⨯3150=1260mm/min 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=16mm Tj=
L19⨯i=⨯1=0.0151min fM1260
3工步3：将φ15粗车至φ12，切削长为9mm 1) 切削深度 ap=1.5mm。
2) 进给量的确定和切削速度的确定与工步3一致 3) 基本时间的确定： 计算主轴转速 n=
120⨯1000
≈3184.7r/min，选n=3150r/min
3.14⨯12
工作台进给量 fM=f⨯n=0.4⨯3150=1260mm/min 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=9mm Tj=
L12⨯i=⨯1=0.0095min fM1260
4工步4：将φ20.5半精车至φ19.30-0.13，切削长为5.7mm 1) 切削深度为 ap=0.6mm
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金外圆车刀，查表选择硬质合金外圆车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，L=125mm根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取 f=0.2mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=120m/min。计算主轴转速
110⨯1000
≈1815.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯19.3
2000⨯3.14⨯19.3
得n=2000r/min，然后计算实际νc=≈121.2m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2000r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.2⨯2000=400mm/min
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=5.7mm Tj=
L8.7⨯i=⨯1≈0.022min fM400
5工步5：将φ12段半精车至φ11，切削长为9mm 1) 切削深度 ap=0.5mm。
2) 进给量的确定和切削速度的确定与工步6一致 3) 基本时间的确定： 计算主轴转速 n=
110⨯1000
≈3184.7r/min，选n=3150r/min
3.14⨯11
工作台进给量 fM=f⨯n=0.2⨯3150=630mm/min 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=9mm Tj=
L12⨯i=⨯1≈0.019min fM630
+0.036+0.18
工序9：扩铰孔φ60至φ70（立式钻床Z518）
1工步1：扩φ6的通孔至φ6.8 1) 切削深度ap=0.4mm
2) 进给量和切削速度的确定 查《机械加工工艺师手册》表20-23，确定扩孔
钻为整体高速钢直柄扩孔钻，选d=6.8mm,L=109mm,l1=69mm，由《机械加工工艺师手册》表28-30查得，f=0.5~0.6mm/r，取f=0.6，，再查《机械加工工艺师手册》主轴转速，n=
[10]
表28-33，确定νc≈20.4m/min，根据以上数据计算
1000⨯20.4[10]
≈955.4r/min，查《机械加工工艺师手册》表
3.14⨯6.8
10-2，查立式钻床Z518主轴转速表，取n=1100r/min，再计算实际切削速度
νc=
1100⨯3.14⨯6.8
≈23.5m/min。
1000
3) 基本时间的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），查
得扩孔工序下的机动时间计算公式： Tj=
l+l1+l2D-d1
，l1=cotκα+(1~2)， f⨯n2
[
扩通孔长度l=27,l1=3,l2=3，D为扩后的孔径，d1为扩前的孔径 见《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
表28-42，
l+l1+l233
==0.05min. f⨯n1100⨯0.6
+0.036
2.工步2： 铰至φ70
（1） 切削深度ap=0.1mm。
（2） 进给量和切削速度的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-16，
（92页）确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下
d=7mm,L=109mm,l=31mm，查《机械加工工艺师手册》
[10]
表28-42，
查得进给量f=0.7~1.1mm/r，取f=0.6，因为此工步为粗铰，查得
νc=18m/min，根据以上数据计算主轴转速n=查《机械加工工艺师手册》
[10]
1000⨯18
≈818.9r/min，
3.14⨯7
表10-2，查立式钻床Z518主轴转速表，取
775⨯3.14⨯7
≈17.03m/min。
1000
[
n=775r/min，再计算实际切削速度νc=
（3） 基本时间的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得铰孔工序下的机动时间计算公式 Tj=
l+l1+l2D-d1
，l1=cotκα+(1~2)，l2=2~4mm， f⨯n2
扩通孔长度l=27,l1=3,l2=3，D为铰后的孔径，d1为铰前的孔径 Tj=
l+l1+l233
=≈0.047min. f⨯n775⨯0.9
工序10：精车φ19.30-0.13段精车至φ19-0.033
1) 切削深度 ap=0.15mm
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金外圆车刀，查表选择硬质合金外圆车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，L=125mm根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取 f=0.1mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=100m/min。计算主轴转速
100⨯1000
≈1650.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯19.3
2000⨯3.14⨯19.3
得n=2000r/min，然后计算实际νc=≈121.2m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2000r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.1⨯2000=200mm/min
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=5.7mm Tj=
L8.7⨯i=⨯1=0.0435min fM200
工序11：精铣右大端面，尺寸至50-0.03 1) 切削深度 ap=0.3mm。 2) 进给量和切削速度的确定
与工序6中工步1相似，但齿为细齿，齿数为6，进给量fz=0.04mm/z ,f=0.05⨯6=0.3mm/r 选择切削速度vc=60m/min。计算主轴转速
60⨯1000
≈1061.6r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36得
3.14⨯18
1225⨯3.14⨯18
n=1225r/min，然后计算实际νc=≈69.24m/min
1000
n=
3) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=1225r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.3⨯1225=367.5mm/min
根据机床说明书取fM=250mm/min（横向），230mm/min(纵向)
切削加工长l=37πmm，故周向fMz≈339.7mm/min 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得 l1=17mm
l+2l137π+34
⨯i=≈0.4423min fMz251.64
工序12：钻2-φ6.5，并锪平φ12（立式钻床z518） 1.工步1：钻φ6.5的通孔 1) 切削深度 ap=6.5mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
由《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6d=6.5.mm,L=101mm,l1=63mm，
（84页）《机械加工工艺师手册》表28-26（946页）查得，
f=0.015~0.030mm/r，取f=0.026，ν=50m/min，计算主轴转速：
n=
1000ν1000⨯50=≈2652.6r/min。 πdπ⨯6
n=330~3040r/min（立式钻床z518）取n=1950r/min，计算实际切削速度： νc=
1950⨯3.14⨯6
≈36.74m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=12mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l218
=≈0.355min. f⨯n1950⨯0.026
2.工步2：锪平φ6.5的通孔为φ12 1) 切削深度ap=2.75mm（979工师）
2) 进给量和切削速度的确定 查《机械加工工艺师手册》表20-23，确定锪孔
钻为带导柱真柄平底锪钻，选d=12mm,d1=5.5mm,L=80mm，l1=18mm由《机械加工工艺师手册》表28-34查得，f=0.1~0.2mm/r，取f=0.2，再查《机械加工工艺师手册》计算主轴转速，n=
[10]
表28-33，确定νc=57m/min，根据以上数据
1000⨯57[10]
≈1512.7r/min，查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯12
表10-2，查立式钻床Z518主轴转速表，取n=1100r/min，再计算实际切削速度νc=
1100⨯3.14⨯12
≈41.45m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），查
得扩孔工序下的机动时间计算公式： Tj=
l+l1
，l1=1~2 f⨯n
扩通孔长度l=2,l1=2，D为扩后的孔径，d1为扩前的孔径 见《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
表28-42，
l+l14
=≈0.0182min. f⨯n1100⨯0.2
0.12
工序13：粗铣，半精铣φ6+-0.04侧面 0.121工步1：粗铣φ6+-0.04的侧面（35至31）
1) 切削深度 ap=2mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=12mm,d1=12mm,L=83mm,l=26mm，粗齿数z=3，根据所选择的X51立式铣床，查《机械加工工艺师手册》表30-12，得
fz=0.03~0.025mm/z 取fz=0.03mm/r,f=0.03⨯3=0.09mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=60m/min。计算主轴转速
60⨯1000
≈1592.3r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯12
得n=1500r/min，然后计算实际νc=
1500⨯3.14⨯12
=56.52m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.03⨯3⨯1500=135mm/min
根据机床说明书取fM=130mm/min（横向）行程L=208mm 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得
L208=≈2.019min fMz130
0.12
2工步2：半精铣φ6+-0.04的侧面
1) 切削深度 ap=0.5mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=12mm,d1=12mm,L=83mm,l=26mm，细齿数z=6，根据所选择的X51立式铣床，查《机械加工工艺师手册》表30-12，得
fz=0.03~0.025mm/z 取fz=0.03mm/r,f=0.03⨯6=0.18mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速
65⨯1000
≈1725.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯12
1800⨯3.14⨯12
得n=1800r/min，然后计算实际νc=≈67.8m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1800r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.03⨯6⨯1800=324mm/min
根据机床说明书取
fM
=320mm/min；行程L=208mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
，表30-9查得
L208==0.65min fMz320
工序14：钻，扩4-φ6，并倒角
+0.22
1工步1：钻4xφ50的通孔
1) 切削深度 ap=5mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=5mm,L=86mm,l1=52mm，由《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6
（84页）《机械加工工艺师手册》表28-26（946页）查得， f=0.01~0.02mm/r，取f=0.02，ν=18m/min，计算主轴转速： n=
1000ν1000⨯18
=≈1146.5r/min。 πdπ⨯5
n=330~3040r/min（立式钻床Z518）取n=1100r/min，计算实际切削速度： νc=
1100⨯3.14⨯5.5
≈19.01m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=30mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l236
⨯i=⨯2≈3.273min. f⨯n1100⨯0.02
0.12
2工步2：扩φ6+-0.04的通孔
1) 切削深度 ap=0.5mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金扩孔钻，扩孔钻的参数如下：
《机械加工工艺师手册》表28-30（951页）d=6mm,L=93mm,l1=47mm，
ν查得，f=0.5~0.6mm/r，取f=0.5，
计算主轴转速： n=
1000ν1000⨯30
=≈1591.5r/min。 πdπ⨯6
=30m/min，（27.8（表28-33））
n=330~3040r/min（立式钻床Z518）取n=1950r/min，计算实际切削速度：
νc=
1950⨯3.14⨯6
≈36.74m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=30mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l236
⨯i=⨯2≈0.074min. f⨯n1950⨯0.5
第六章 工时定额的计算
工时定额是指完成零件加工的就一个工序的时间定额 Td=Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/N 其中：Td是指单件时间定额
Tj是指基本时间（机动时间），通过计算求得
Tf是指辅助时间，一般取（15-20）%Ｔj;Tj与Ｔf和称为作业时间 Tb是指布置工作时间，一般按作业时间的（２-７）％估算 Tx是指休息及生理需要时间，一般按作业时间的（２-４）％估算 Tz是指准备与终结时间，大量生产时，准备与终结时间忽略不计
Ｎ是指一批零件的个数
下表是以上各个工步基本时间的计算结果：
按上述公式计算得，各工序的时间定额如下表所示：
第七章 总结
到此为止，在自己一星期的努力后顺利完成了飞锤支架的机械制造工艺。从刚开始对制造工艺只有一点感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势，能对工件确定合理的工艺方案，对零件的设计制造，机床设备的选用，机械零件的选用及零件加工工艺过程的说明有了较为深刻的领会。
在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而对这些文献进行分析和总结，这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。可以说，制造设计体现了我们大学前三年所学的大部分知识，也检验了我们的综合素质和实际能力。同时也跨出了工程师之路的第一步。 虽然本次设计我很努力去做，但还是存在一些不足：
（1）我对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实，对并没有投入生产，在实际生产中的产品，还要根据生产部门的设备，要求等，考虑零件的结构，精度和余量，难免会有我们现在没有考虑周全的内容。
（2）对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，其主要原因是对零件的了解不足，没有在真正的实践，而且没有见过实体，一些细节部分没有掌握好。 因此，在以后的学习工作中，我要从以下方面来提高自己，解决设计中存在的问题。多学习相关的知识，关注前沿的科学技术，拓宽知识面，尽量进行实践，以便设计时能够在保证成本的前提下，较好地利用其本身。
参考文献
1.李益民 主编.机械制造工艺设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，1994.7
2.杨叔子 主编. 机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.8
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社，2007.6
6.李 军 主编.互换性与测量技术基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.1
7.沈 莲 主编.机械工程材料（第三版）[M].北京：机械工业出版社，2007.8
机电及自动化学院
制造课程设计说明书
设计题目：飞锤支架加工工艺规划
专 业 班 级 姓 名
指导老师
前 言
机械制造工艺学课程设计是在学完了《机械制造工艺学》课程，进行生产实习之后的一个重要教学实践环节。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺规程设计，是毕业设计前的一次综合训练。通过机械制造工艺学课程设计，应达到下述目的：
1. 学生能熟练运用“机械制造工艺学”课程中的基本理论以及生产实际中学到的实践知识，正确制定一个典型零件的工艺规程。
2. 培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。
3. 进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。
4.通过零件图，装配图绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。
本次设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制飞锤支架的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经市场调研等相关分析，得出该零件属于大批量生产类型。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，飞锤支架的材料为QT62-2，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。
目录
前言
第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定 .................................... 4
一：零件作用........................................................................... 4
二：零件工艺分析 ................................................................... 4
三：确定零件的生产类型 ......................................................... 5
第二章 选择毛坯种类，绘制毛坯图 ............................................... 6
一：选择毛坯种类 ................................................................... 6
二：确定毛坯尺寸及机械加工总余量 ....................................... 7
三： 设计及绘制毛坯图 ........................................................... 8
第三章 选择加工方法，制定工艺路线 ........................................... 9
一：定位基准的选择 ................................................................ 9
二：零件的表面加工方法的选择 ............................................ 10
三：加工阶段的划分 .............................................................. 10
四：工序的集中与分散 .......................................................... 11
五：工序顺序的安排 .............................................................. 11
六： 确定工艺路线 ................................................................ 11
七：确定机加工余量及工序尺寸 ............................................ 14
第四章 加工设备及工艺装备选择................................................. 15
第五章 切削用量以及基本时间定额的确定 .................................. 17
第六章 工时定额的计算 ............................................................... 30
第七章 总结 ................................................................................ 31
第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定
一：零件作用
设计题目所给零件是飞锤支架（所画零件图见AutoCAD文件）。它是飞锤调速器上的一个零件，用来连接支撑调速飞锤，以使飞锤平稳转动，达到改变转动惯量来调节转速的目的。飞锤支架是对称结构，通过其中心孔φ7套于转轴上，而一对飞锤对称装于两对φ6孔中，随支架一起转动。当转速改变时，飞锤与转轴夹角也改变，从而改变转动惯量来调节转速。所以，飞锤支架的加工质量将影响调速器的调速精度。
二：零件工艺分析
通过对飞锤支架零件图的重新绘制，知原零件图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：
零件的材料为QT62-2，球墨铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，塑性、韧性等性能较好、适合车削等加工，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图（图1）的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：
+0.036 概括来讲，飞锤支架有两组加工表面。一组是以φ70孔为中心加工表面,
+0.036包括外圆面φ11,φ15,φ190其中大端面与孔φ70有垂直度要求, -0.033以及大端面。
+0.036公差值为0.05；φ190有圆跳动要求，公差值为0.05。另一-0.033外圆面与孔φ70
0.12组就是余下的加工表面，包括两个φ6.5锪平φ12的圆孔，两对共四个φ6+
-0.04孔，
0.12+0.12以及一些平面。其中，φ6+
-0.04孔端面（有倒角的一侧）不仅与φ6-0.04孔自身有垂
+0.036直度要求，公差值为0.05；而且还与第一组中φ70孔有平行度要求，公差值为
0.05。
+0.036 另外两个φ6.5锪平φ12孔相对孔φ70的轴线有位置度要求，公差值为
0.12φ0.10。每对φ6+
-0.04孔之间有同轴度要求，公差为φ0.012。其余，有
粗糙度要求的表面表示需要进行加工，具体数据见下图。
图1 飞锤支架零件图
由以上分析可知，对这两组加工表面而言，可先加工第一组回转体表面，且
+0.036应先加工孔φ70，以获得各回转体表面的公共精基准，便于定位及保证有关表
面位置关系。而后再加工另一组表面，并保证各有关表面的位置关系。
三：确定零件的生产类型
零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算：
N=Qm(1+a%)(+1b%)
式中 N----零件的生产纲领
Q----产品的年产量（台、辆/年）
a%---备品率，一般取2%-4%
b%---废品率，一般取0.3%-0.7% m----每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）
根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。
根据本零件的设计要求，Q=10800台，m=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出N=11850件/年，零件质量为0.106kg。
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》[3]表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件，本设计零件飞锤支架的的生产类型为大批量生产。
第二章 选择毛坯种类，绘制毛坯图
一：选择毛坯种类
机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。
（1）材料的工艺性能
材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。
（2）毛坯的尺寸、形状和精度要求
毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。
（3）零件的生产纲领
选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。
根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为QT62-2，首先分析球墨
铸铁材料的性能，球墨铸铁是一种既有灰铸铁的优点，又具有与中碳钢媲美的抗拉强度、弯曲疲劳强度及良好的塑性与韧性，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，又考虑到零件的生产类型为大批量生产，为提高生产率采用砂型铸造机器造型；较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。其次还要求球墨铸铁金相组织基体为85%以上的球光体，球化率应大于80%，不允许有片状石墨存在。
二：确定毛坯尺寸及机械加工总余量
根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长45mm，宽50mm，高39mm。
查阅《机械加工余量手册》（孙本绪，熊万武）表1-6 （第4页）按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为球墨铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT10，取铸件公差等级为CT9。
再根据毛坯铸件基本尺寸查阅《机械加工余量手册》（孙本绪，熊万武）表1-4 （第3页），按前面已经确定的铸件公差等级CT9查得相应的铸件尺寸公差。 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-5 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为球墨铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为G,再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4(40页)( 要求的铸件机械加工余量。（单侧加工余量为2.5，双侧加工余量为2.0）
由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面Ra≥1.6μm，Ra
0.12还有φ6+
-0.04孔端面（有倒角的一侧）的Ra=1.6μm外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面Ra≥1.6μm，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。如下表：
表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表
三： 设计及绘制毛坯图
1) 确定铸造斜度 根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-8，确定本零件毛
坯砂型铸造斜度为30~5︒。
2) 确定分型面由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于
发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择左右对称中截面为分型面。
3) 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机
械加工前应当做时效处理。
图2 飞锤支架毛坯图
第三章 选择加工方法，制定工艺路线
一：定位基准的选择
定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。
根据零件图的要求以及定位基准的选择原则，对零件而言，尽可能选择不加工面为粗基准。而对有若干不加工表面的工件，选用要求相对位置精度较高的不
+0.036加工表面作为粗基准；同时根据零件毛坯的形式，粗基准选择为孔φ70的外圆，
+0.036+0.036+0.18钻孔尺寸φ60（φ70），经分析决定采用四爪单动卡盘夹持零件φ70的外
+0.036+0.18表面的大圆，划线找正以其为粗基准，先钻孔尺寸φ60（φ70）和通槽，之
后再以它们为精基准加工大小端面和外圆面（半精加工），而后再以半精加工后
+0.036+0.036面作为精基准，加工孔φ70，最后以孔φ70为精基准加工其余需精加工面。
精基准的选择根据互为基准原则、基准重合原则和自为基准原则，有前述分
析，符合互为基准的原则。
二：零件的表面加工方法的选择
根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查《机械制造工艺设计简明手册》[13]表1.4-6至表1.4-12，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：
表2.2 飞锤支架各加工表面方案
三：加工阶段的划分
飞锤支架加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗、半精及精加工几个阶段。
+0.036+0.18 在粗加工阶段，钻孔尺寸φ60（φ70）和通槽，使后续的工序都可以采用
精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车φ45左右端面、粗车
+0.12+0.12φ11、φ15及φ190
-0.033，粗铣 φ6+0.04的侧面，还有钻φ6-0.04孔和孔φ6.5。
在半精加工阶段，完成对φ45右端面的半精车，φ190-0.033和φ11的半精车，半精
0.12+0.12铣 φ6++0.04的侧面，扩φ6-0.04。
+0.036在精加工阶段，完成对φ45右端面的精车，φ190。 -0.033的精车和扩→铰出φ70
四：工序的集中与分散
本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。飞锤支架的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。同时我们的零件相对很小，加工量很小。可以不考虑加工中的热变形。
五：工序顺序的安排
1.机械加工顺序
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面后加工次要表面。 （4）遵循“先面后孔”原则。 2．热处理工序
机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS187-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。 3.辅助工序
毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。
六： 确定工艺路线
在综合考虑上述内容的基础上，确定了该飞锤支架零件的工艺路线如下： 工艺路线方案一：
工序1：铸造(砂型铸造机器造型) 工序2: 去锐边,尖角,毛刺，检查。 工序3：热处理，正火，硬度HB250-300。
+0.036+0.18
工序4：钻孔尺寸φ60（φ70）（四爪单动卡盘，卡住外圆柱面，画线找正
定位，还有一小平面定位。从承受切削力以及施加的夹紧力考虑，可以实现定完全定位。）
+0.18工序5：粗铣50⨯18的槽。（以孔φ60及其一小端面，并加一个侧面的支承钉。
选择该粗基准面定位，不属于重复使用粗基准。为了从承受切削力的角度考虑，采用了六点定位。）
+0.18工序6：粗车，半精车最外端的外圆端面。（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面
进行定位。为六点定位，属于完全定位。）
+0.18工序7：粗铣，半精铣右大端面（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。
为六点定位，属于完全定位。）
+0.18工序8：粗车，半精车外圆。（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。为
六点定位，属于完全定位。）
+0.036+0.18工序9：将孔φ60扩铰至φ70（四爪单动卡盘，卡住φ19.30-0.13柱面（半精车
面），以及右大端面定位）
+0.036工序10：精车车外圆。（以φ70和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。为六
点定位，属于完全定位。）
+0.036工序11：精铣右大端面（以φ70和刚刚铣的50⨯18的槽的面进行定位。为六
点定位，属于完全定位。）
+0.036工序12：钻2-φ6.5，并锪平φ12（以孔φ70及50⨯18的槽的面进行定位。）
工序13：粗铣，半精铣侧面（两孔一面进行定位。选择刚刚加工的大端面和孔
+0.036φ70内表面和2-φ6.5中的一个孔进行定位。属于完全定位。）
工序14：钻，扩4-φ6，并倒角。（大面短套筒加一菱形销进行定位。选择刚刚
+0.036
加工的大端面和孔φ70内表面和2-φ6.5中的一个孔进行定位，属于完全定
位。）
工序15：钳工，去毛刺，清洗 工序16：检验 工艺路线方案二：
工序1：铸造(砂型铸造机器造型) 工序2: 去锐边,尖角,毛刺。
工序3：热处理，正火，硬度HB250-300。
工序4：粗车φ24的右端面，粗车φ24至φ20.5（以φ45的外圆，用专用夹具夹持置于三爪单动卡盘）
工序5：粗铣50⨯18的槽。（以刚加工出的φ20.5及其右端小定位面，并加一个侧面的支承钉。选择该粗基准面定位，不属于重复使用粗基准。为了从承受切削力的角度考虑，采用了六点定位。）
+0.18工序6：钻φ60孔。（以刚加工出的φ20.5及50⨯18槽的相关面进行定位，为了
从承受切削力的角度考虑，采用了六点定位。）
+0.18工序7：半精车最右端的外圆端面。（以φ60和铣的50⨯18的槽的面进行定位。
为五点定位，属于不完全定位。）
+0.18工序8：粗车，半精车车大端面，外圆。（以φ60和刚刚铣的50⨯18的槽的面进
行定位。为五点定位，属于不完全定位。）
+0.036工序9：扩，铰孔φ70，并倒角（以半精车的φ19.3和大端面，以及一侧面支
承钉来定位）
+0.036工序10：精车大端面，φ19.3段外圆表面（以φ70内表面，50⨯18的槽的面进
行定位。为五点定位，属于不完全定位。）
+0.036工序11：钻2-φ6.5，并锪平φ12。（以φ70内表面，大端面以及一侧面支承钉
实现完全定位）
工序12：粗铣，半精铣侧面（两孔一面进行定位。选择刚刚加工的大端面和孔
+0.036φ70内表面和2-φ6.5中的一个孔进行定位。属于完全定位。）
工序13：钻，扩4-φ6，并倒角。（大面短套筒加一菱形销进行定位。选择刚刚
+0.036加工的大端面和孔φ70和2-φ6.5中的一个孔进行定位。属于完全定位。）
工序14：钳工，去毛刺，清洗 工序15：检验
上述两个工艺路线，都是采用互为基准的原则，从经济成本方面，路线二的工艺过程较多，又需专用夹具，且装夹较为繁琐，所以路线二次于路线一。故选择路线一为最终的工艺路线。
七：确定机加工余量及工序尺寸
采用查表法,各工序根据所采用的加工方法的经济精度查工艺手册,确定加工余量以及工序尺寸。一个表面的总加工余量为该表面各工序加工余量之和。各加工面的工序余量和工序尺寸见表3-1。
表3-1 各加工面的工序余量和工序尺寸
第四章 加工设备及工艺装备选择
机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。 1.机床的选择原则
1) 机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 2) 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 3) 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 4) 机床的生产率应与工件的生产类型相适应； 5) 还应与现有的设备条件相适应。 2.夹具的选择
本零件的生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用的夹具应为专用夹具。 3.刀具的选择
刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用符合刀具和其他专用刀具。 4.量具的选择
量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。 查《机械制造工艺设计简明手册》所选择的加工工艺装备如下表所示： (表4.2-35（160页），表4.2-19（151页），表4.2-14（149页）表4.2-7（143页）)
表2.3 飞锤支架加工工艺装备选用
第五章 切削用量以及基本时间定额的确定
工序4 钻φ6的通孔（立式钻床Z518） 1) 切削深度 ap=6mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=6mm,L=138mm,l1=57mm，由《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6
（84页）《机械加工工艺师手册》表28-26（946页）查得，
f=0.015~0.030mm/r，取f=0.026，ν=50m/min，计算主轴转速：
n=
1000ν1000⨯50
=≈2652.6r/min。 πdπ⨯6
n=330~3040r/min（立式钻床z518）取n=1950r/min，计算实际切削速度： νc=
1950⨯3.14⨯6
≈36.74m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=34mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l240
=≈0.789min. f⨯n1950⨯0.026
工序5：粗铣50⨯18的槽(立式铣床X51) 1) 切削深度 ap=18mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=18mm,d1=16mm,L=92mm,l=32mm，中齿数z=4，根据所选择的X51立式铣床（4.5kw），查《机械加工工艺师手册》表30-16（1044
页）得fz=0.06~0.04mm/z 取fz=0.05mm/z,f=0.05⨯4=0.2mm/r 。 3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》主轴转速n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=85m/min(55-115)。计算
85⨯1000
≈1503.9r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表
3.14⨯18
1500⨯3.14⨯18
4.2-36得n=1500r/min，然后计算实际νc==84.78m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.05⨯4⨯1500=300mm/min
根据机床说明书取fM=320mm/min（横向）切削加工面l=50mm 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
l1=0.5⨯d0+(0.5~1)，l2=1~2 Tj=
l+l1+l250+6.5+1.5
⨯i=≈0.181min fMz320
工序6：粗车，半精车φ11的右端面（卧式车床CM6215） 1工步1：粗车φ11的右端面 1) 切削深度 ap=4mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金端面车刀，查表选择硬质合金端面车
刀的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取f=0.4mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=160m/min。计算主轴转速
160⨯1000
≈2123.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯24
2500⨯3.14⨯24
得n=2500r/min，然后计算实际νc==188.4m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2500r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.4⨯2500=1000mm/min
根据《机械加工工艺师手册》 L= Tj=
[10]
，表30-7查得
d-d0
+l1+l2+la，其中l2=l1=2,la=0 2
L16⨯i=⨯1=0.016min fM1000
2工步2：半精车φ11的右端面 1) 切削深度 ap=1mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金端面车刀，查表选择硬质合金端面车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取f=0.2mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=140m/min。计算主轴转速
140⨯1000
≈1857.7r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯24
2000⨯3.14⨯24
得n=2000r/min，然后计算实际νc==150.72m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2000r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.2⨯2000=400mm/min
根据《机械加工工艺师手册》 L= Tj=
[10]
，表30-7查得
d-d0
+l1+l2+la，其中l2=l1=2,la=0 2
L16⨯i=⨯1=0.04min fM400
工序7：粗铣，半精铣右大端面（立式铣床X51） 1工步1：粗铣右大端面，尺寸至6.50-0.27 1) 切削深度 ap=3.5mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=18mm,d1=16mm,L=92mm,l=32mm，中齿数z=4，根据所选择的X51立式铣床（4.5kw），查《机械加工工艺师手册》表30-16（1044页）得fz=0.06~0.04mm/z 取fz=0.05mm/z,f=0.05⨯4=0.2mm/r 。 3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》主轴转速n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=85m/min(55-115)。计算
85⨯1000
≈1503.9r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表
3.14⨯18
1500⨯3.14⨯18
4.2-36得n=1500r/min，然后计算实际νc==84.78m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.05⨯4⨯1500=300mm/min
根据机床说明书取fM=320mm/min（横向）切削加工长l=42πmm 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得 l1=15mm
l+2l142π+30
⨯i=≈0.5061min fMz320
2工步2：半精铣右大端面，尺寸至5.30-0.075 1) 切削深度 ap=1.2mm。 2) 进给量和切削速度的确定
与工步1一致，但进给量fz=0.04mm/z,f=0.05⨯4=0.16mm/r
3) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.16⨯1500=240mm/min
根据机床说明书取fM=165mm/min（横向），190mm/min(纵向) 切削加工长l=42πmm，故周向fMz≈251.64mm/min 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得 l1=15mm
l+2l142π+30
⨯i=≈0.6436min fMz251.64
工序8：粗车，半精车外圆（卧式车床CM6215） 1工步1：将φ24粗车到φ20.5，切削长为21.7mm 1) 切削深度 ap=1.75mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金外圆车刀，查表选择硬质合金外圆车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，L=125mm根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取f=0.4mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=160m/min。计算主轴转速
160⨯1000
≈2485.6r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯20.5
2500⨯3.14⨯20.5
得n=2500r/min，然后计算实际νc=≈160.9m/min。
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2500r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.4⨯2500=1000mm/min
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=21.7mm Tj=
L24.7⨯i=⨯1=0.0247min fM1000
2工步2：将φ20.5粗车至φ15，切削长为16mm （1）切削深度 ap=2.75mm。
（2）进给量的确定和切削速度的确定与工步3一致 （3）基本时间的确定：vc=150mm/min 计算主轴转速 n=
150⨯1000
≈3184.7r/min，选n=3150r/min
3.14⨯15
工作台进给量 fM=f⨯n=0.4⨯3150=1260mm/min 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=16mm Tj=
L19⨯i=⨯1=0.0151min fM1260
3工步3：将φ15粗车至φ12，切削长为9mm 1) 切削深度 ap=1.5mm。
2) 进给量的确定和切削速度的确定与工步3一致 3) 基本时间的确定： 计算主轴转速 n=
120⨯1000
≈3184.7r/min，选n=3150r/min
3.14⨯12
工作台进给量 fM=f⨯n=0.4⨯3150=1260mm/min 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=9mm Tj=
L12⨯i=⨯1=0.0095min fM1260
4工步4：将φ20.5半精车至φ19.30-0.13，切削长为5.7mm 1) 切削深度为 ap=0.6mm
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金外圆车刀，查表选择硬质合金外圆车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，L=125mm根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取 f=0.2mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=120m/min。计算主轴转速
110⨯1000
≈1815.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯19.3
2000⨯3.14⨯19.3
得n=2000r/min，然后计算实际νc=≈121.2m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2000r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.2⨯2000=400mm/min
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=5.7mm Tj=
L8.7⨯i=⨯1≈0.022min fM400
5工步5：将φ12段半精车至φ11，切削长为9mm 1) 切削深度 ap=0.5mm。
2) 进给量的确定和切削速度的确定与工步6一致 3) 基本时间的确定： 计算主轴转速 n=
110⨯1000
≈3184.7r/min，选n=3150r/min
3.14⨯11
工作台进给量 fM=f⨯n=0.2⨯3150=630mm/min 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=9mm Tj=
L12⨯i=⨯1≈0.019min fM630
+0.036+0.18
工序9：扩铰孔φ60至φ70（立式钻床Z518）
1工步1：扩φ6的通孔至φ6.8 1) 切削深度ap=0.4mm
2) 进给量和切削速度的确定 查《机械加工工艺师手册》表20-23，确定扩孔
钻为整体高速钢直柄扩孔钻，选d=6.8mm,L=109mm,l1=69mm，由《机械加工工艺师手册》表28-30查得，f=0.5~0.6mm/r，取f=0.6，，再查《机械加工工艺师手册》主轴转速，n=
[10]
表28-33，确定νc≈20.4m/min，根据以上数据计算
1000⨯20.4[10]
≈955.4r/min，查《机械加工工艺师手册》表
3.14⨯6.8
10-2，查立式钻床Z518主轴转速表，取n=1100r/min，再计算实际切削速度
νc=
1100⨯3.14⨯6.8
≈23.5m/min。
1000
3) 基本时间的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），查
得扩孔工序下的机动时间计算公式： Tj=
l+l1+l2D-d1
，l1=cotκα+(1~2)， f⨯n2
[
扩通孔长度l=27,l1=3,l2=3，D为扩后的孔径，d1为扩前的孔径 见《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
表28-42，
l+l1+l233
==0.05min. f⨯n1100⨯0.6
+0.036
2.工步2： 铰至φ70
（1） 切削深度ap=0.1mm。
（2） 进给量和切削速度的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-16，
（92页）确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下
d=7mm,L=109mm,l=31mm，查《机械加工工艺师手册》
[10]
表28-42，
查得进给量f=0.7~1.1mm/r，取f=0.6，因为此工步为粗铰，查得
νc=18m/min，根据以上数据计算主轴转速n=查《机械加工工艺师手册》
[10]
1000⨯18
≈818.9r/min，
3.14⨯7
表10-2，查立式钻床Z518主轴转速表，取
775⨯3.14⨯7
≈17.03m/min。
1000
[
n=775r/min，再计算实际切削速度νc=
（3） 基本时间的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得铰孔工序下的机动时间计算公式 Tj=
l+l1+l2D-d1
，l1=cotκα+(1~2)，l2=2~4mm， f⨯n2
扩通孔长度l=27,l1=3,l2=3，D为铰后的孔径，d1为铰前的孔径 Tj=
l+l1+l233
=≈0.047min. f⨯n775⨯0.9
工序10：精车φ19.30-0.13段精车至φ19-0.033
1) 切削深度 ap=0.15mm
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金外圆车刀，查表选择硬质合金外圆车刀
的具体参数如下：B=16mm,H=28mm，L=125mm根据所选择的卧式车床CM6215，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8，得f=0.02~0.4mm/r 取 f=0.1mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表27-4，选择切削速度vc=100m/min。计算主轴转速
100⨯1000
≈1650.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯19.3
2000⨯3.14⨯19.3
得n=2000r/min，然后计算实际νc=≈121.2m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=2000r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.1⨯2000=200mm/min
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-7查得
L=l+l1+l2+l3，其中l2=0,l1=3,l3=0，l=5.7mm Tj=
L8.7⨯i=⨯1=0.0435min fM200
工序11：精铣右大端面，尺寸至50-0.03 1) 切削深度 ap=0.3mm。 2) 进给量和切削速度的确定
与工序6中工步1相似，但齿为细齿，齿数为6，进给量fz=0.04mm/z ,f=0.05⨯6=0.3mm/r 选择切削速度vc=60m/min。计算主轴转速
60⨯1000
≈1061.6r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36得
3.14⨯18
1225⨯3.14⨯18
n=1225r/min，然后计算实际νc=≈69.24m/min
1000
n=
3) 基本时间的确定 根据车床的数据，主轴转速n=1225r/min，工作台进给量
fM=f⨯n=0.3⨯1225=367.5mm/min
根据机床说明书取fM=250mm/min（横向），230mm/min(纵向)
切削加工长l=37πmm，故周向fMz≈339.7mm/min 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得 l1=17mm
l+2l137π+34
⨯i=≈0.4423min fMz251.64
工序12：钻2-φ6.5，并锪平φ12（立式钻床z518） 1.工步1：钻φ6.5的通孔 1) 切削深度 ap=6.5mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
由《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6d=6.5.mm,L=101mm,l1=63mm，
（84页）《机械加工工艺师手册》表28-26（946页）查得，
f=0.015~0.030mm/r，取f=0.026，ν=50m/min，计算主轴转速：
n=
1000ν1000⨯50=≈2652.6r/min。 πdπ⨯6
n=330~3040r/min（立式钻床z518）取n=1950r/min，计算实际切削速度： νc=
1950⨯3.14⨯6
≈36.74m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=12mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l218
=≈0.355min. f⨯n1950⨯0.026
2.工步2：锪平φ6.5的通孔为φ12 1) 切削深度ap=2.75mm（979工师）
2) 进给量和切削速度的确定 查《机械加工工艺师手册》表20-23，确定锪孔
钻为带导柱真柄平底锪钻，选d=12mm,d1=5.5mm,L=80mm，l1=18mm由《机械加工工艺师手册》表28-34查得，f=0.1~0.2mm/r，取f=0.2，再查《机械加工工艺师手册》计算主轴转速，n=
[10]
表28-33，确定νc=57m/min，根据以上数据
1000⨯57[10]
≈1512.7r/min，查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯12
表10-2，查立式钻床Z518主轴转速表，取n=1100r/min，再计算实际切削速度νc=
1100⨯3.14⨯12
≈41.45m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定 查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），查
得扩孔工序下的机动时间计算公式： Tj=
l+l1
，l1=1~2 f⨯n
扩通孔长度l=2,l1=2，D为扩后的孔径，d1为扩前的孔径 见《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
表28-42，
l+l14
=≈0.0182min. f⨯n1100⨯0.2
0.12
工序13：粗铣，半精铣φ6+-0.04侧面 0.121工步1：粗铣φ6+-0.04的侧面（35至31）
1) 切削深度 ap=2mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=12mm,d1=12mm,L=83mm,l=26mm，粗齿数z=3，根据所选择的X51立式铣床，查《机械加工工艺师手册》表30-12，得
fz=0.03~0.025mm/z 取fz=0.03mm/r,f=0.03⨯3=0.09mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=60m/min。计算主轴转速
60⨯1000
≈1592.3r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯12
得n=1500r/min，然后计算实际νc=
1500⨯3.14⨯12
=56.52m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.03⨯3⨯1500=135mm/min
根据机床说明书取fM=130mm/min（横向）行程L=208mm 根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
[10]
，表30-7查得
L208=≈2.019min fMz130
0.12
2工步2：半精铣φ6+-0.04的侧面
1) 切削深度 ap=0.5mm。
2) 进给量的确定 此工序选择硬质合金立铣刀，查表选择硬质合金立铣刀的具
体参数如下：d=12mm,d1=12mm,L=83mm,l=26mm，细齿数z=6，根据所选择的X51立式铣床，查《机械加工工艺师手册》表30-12，得
fz=0.03~0.025mm/z 取fz=0.03mm/r,f=0.03⨯6=0.18mm/r 。
3) 切削速度的确定 根据所知的工件材料为QT62-2,硬度HBS250-300，根据《机
械加工工艺师手册》
n=
[10]
表30-23，选择切削速度vc=65m/min。计算主轴转速
65⨯1000
≈1725.1r/min，查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-36
3.14⨯12
1800⨯3.14⨯12
得n=1800r/min，然后计算实际νc=≈67.8m/min
1000
4) 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1800r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.03⨯6⨯1800=324mm/min
根据机床说明书取
fM
=320mm/min；行程L=208mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》 Tj=
，表30-9查得
L208==0.65min fMz320
工序14：钻，扩4-φ6，并倒角
+0.22
1工步1：钻4xφ50的通孔
1) 切削深度 ap=5mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：
d=5mm,L=86mm,l1=52mm，由《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6
（84页）《机械加工工艺师手册》表28-26（946页）查得， f=0.01~0.02mm/r，取f=0.02，ν=18m/min，计算主轴转速： n=
1000ν1000⨯18
=≈1146.5r/min。 πdπ⨯5
n=330~3040r/min（立式钻床Z518）取n=1100r/min，计算实际切削速度： νc=
1100⨯3.14⨯5.5
≈19.01m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=30mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l236
⨯i=⨯2≈3.273min. f⨯n1100⨯0.02
0.12
2工步2：扩φ6+-0.04的通孔
1) 切削深度 ap=0.5mm。
2) 进给量和切削速度的确定 选硬质合金扩孔钻，扩孔钻的参数如下：
《机械加工工艺师手册》表28-30（951页）d=6mm,L=93mm,l1=47mm，
ν查得，f=0.5~0.6mm/r，取f=0.5，
计算主轴转速： n=
1000ν1000⨯30
=≈1591.5r/min。 πdπ⨯6
=30m/min，（27.8（表28-33））
n=330~3040r/min（立式钻床Z518）取n=1950r/min，计算实际切削速度：
νc=
1950⨯3.14⨯6
≈36.74m/min。
1000
[
3) 基本时间的确定，首先查《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-5（196页），
查得钻削机动时间计算公式， Tj=
l+l1+l2D
，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4）， f⨯n2
其中钻孔深度l=30mm，取l1=l2=3mm，D为孔径
Tj=
l+l1+l236
⨯i=⨯2≈0.074min. f⨯n1950⨯0.5
第六章 工时定额的计算
工时定额是指完成零件加工的就一个工序的时间定额 Td=Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/N 其中：Td是指单件时间定额
Tj是指基本时间（机动时间），通过计算求得
Tf是指辅助时间，一般取（15-20）%Ｔj;Tj与Ｔf和称为作业时间 Tb是指布置工作时间，一般按作业时间的（２-７）％估算 Tx是指休息及生理需要时间，一般按作业时间的（２-４）％估算 Tz是指准备与终结时间，大量生产时，准备与终结时间忽略不计
Ｎ是指一批零件的个数
下表是以上各个工步基本时间的计算结果：
按上述公式计算得，各工序的时间定额如下表所示：
第七章 总结
到此为止，在自己一星期的努力后顺利完成了飞锤支架的机械制造工艺。从刚开始对制造工艺只有一点感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势，能对工件确定合理的工艺方案，对零件的设计制造，机床设备的选用，机械零件的选用及零件加工工艺过程的说明有了较为深刻的领会。
在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而对这些文献进行分析和总结，这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。可以说，制造设计体现了我们大学前三年所学的大部分知识，也检验了我们的综合素质和实际能力。同时也跨出了工程师之路的第一步。 虽然本次设计我很努力去做，但还是存在一些不足：
（1）我对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实，对并没有投入生产，在实际生产中的产品，还要根据生产部门的设备，要求等，考虑零件的结构，精度和余量，难免会有我们现在没有考虑周全的内容。
（2）对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，其主要原因是对零件的了解不足，没有在真正的实践，而且没有见过实体，一些细节部分没有掌握好。 因此，在以后的学习工作中，我要从以下方面来提高自己，解决设计中存在的问题。多学习相关的知识，关注前沿的科学技术，拓宽知识面，尽量进行实践，以便设计时能够在保证成本的前提下，较好地利用其本身。
参考文献
1.李益民 主编.机械制造工艺设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，1994.7
2.杨叔子 主编. 机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.8
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4.孙本绪 熊万武 主编.机械加工余量手册[M].北京：国防工业出版社，1999.11
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