传感器与测试技术课程设计任务书

第一篇：传感器与测试技术课程设计任务书

陕西电大机械设计制造及其自动化(本科)专业

《传感器具与测试技术》课程设计任务书

设计题目：

1．应变式称重传感器设计

2．电冰箱温度超标指示器设计

3．位移测试与测试系统标定设计

4．温湿度监控系统设计

5．电容式液位计的设计

6．便携式酒精探测仪的设计

7．超声波测距系统设计

8．电容式加速度系统的设计

9．电涡流式传感器设计

设计任务：

1．根据设计要求，分析传感器的工作原理，结构，材料，特性，分析，转换电路等

2．根据设计要求，制定设计方案，确定传感器设计图及传感器转换电路设计、仿真调试。

3.编写设计说明书，内容包括：

① 设计题目、设计过程和有关说明。

② 原理图，功能方框图，电路分析等。

③ 元器件的选择和有关计算。

④ 电气设备明细表。

⑤ 参考资料、参考书及参考手册。

⑥ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。

参考书目：

传感器与测试技术，谭定忠主著，中央电大出版社

新编传感器技术手册，李科杰主编，国防工业出版社

备注：题目可自拟，每个设计题目要求自己制拟定。

联系方式：***

联系人：赵亚楠

第二篇：《传感器》课程设计任务书

《传感器》课程设计任务书

一、总要求

能够独立进行各种传感器系统方案的设计及论证，选择合理的机械结构和测量电路等，并且能结合实际进行有关精度分析与讨论。

二、总任务

针对总要求进行原理及方案论证,包括机械结构设计、电路设计、精度分析以及撰写报告等工作。

三、设计题目

请根据各自任务填写

四、设计内容

请根据各自任务填写 五 设计进度或计划

1、准备及查阅资料 四天

2、方案设计及论证（总体方案）两天

3、机械结构及电路设计（画CAD图和PROTEL图）五天

4、整理报告及准备答辩 三天

六 设计说明书包括的主要内容

1、封面

2、目录

3、设计任务书

4、正文（可按下列内容撰写、仅供参考）1）序言（背景）(1000-2000字)对所设计的传感器进行背景介绍，可包括系统工作原理的介绍等。2）方案设计及论证(1000-2000字)3）各种传感器设计中的机械结构及电路设计的选取，精度分析及选型等。4）设计图纸

机械结构及电路设计（画CAD图和PROTEL图）5）总结心得体会 6）主要参考文献

另：说明书的撰写格式应符合一定的要求，可参照天津工业大学本科生毕业论文撰写规范进行。

七、考核方法

考核可根据学生平时学习态度（含出勤率）20%、设计完成情况40%、图纸及说明书质量（含答辩）40%确定。

第三篇：传感器与测试技术

传感器与测试技术

一、判断题

1、传感器是与人感觉器官相对应的原件。B 错误

2、敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。A 正确

3、信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理。A 正确

4、传感元件把各种被测非电量转换为R,L,C的变化后，必须进一步转换为电流或电压的变化，才能进行处理，记录和显示。A 正确

5、弹性敏感元件在传感器技术中有极重要的地位。A 正确

6、敏感元件加工新技术有薄膜技术和真空镀膜技术。B 错误

2、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。A 正确

4、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”。A 正确

5、选择传感器时，相对灵敏度必须大于零。B 错误

6、用一阶系统描述的传感器，其动态响应特征的优劣也主要取决于时间常数τ，τ越大越好。B 错误

7、一阶装置动态特性的主要参数是时间常数，一般希望它越大越好。B 错误

8、LTI系统的灵敏度是时间的线性函数。B 错误

9、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统并联而成的。B 错误

10、无论何种传感器，若要提高灵敏度，必然会增加非线性误差。B 错误

11、幅频特性优良的传感器，其动态范围大，故可以用于高精度测量。B 错误

12、传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。B 错误

13、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的，基准直线不同，所得出的线性度就不一样。A 正确

14、外差检测的优点是对光强波动和低频噪声不敏感。A 正确

15、传感器在稳态信号作用下，输入和输出的对应关系称为静态特性；在动态的信号作用下，输入和输出的关系称为动态特性。A 正确

16、传感器动态特性的传递函数中，两个各有G1(s）和G2(s)传递函数的系统串联后，如果他们的阻抗匹配合适，相互之间仍会影响彼此的工作状态。B 错误

17、对比波长大得多的长度变化，物理扰动P随时间变化的速率与振荡频率f成正比。A 正确

18、灵敏度是描述传感器的输出量（一般为非电学量）对输入量（一般为电学量）敏感程度的特性参数B 错误

19、传递函数表示系统本身的传输、转换特性，与激励及系统的初始状态无关。A 正确 20、应变计的灵敏度k恒大金属线材的灵敏度系数ko。A 正确

21、对应变式传感器来说，敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越大。A 正确

22、零值法的优点是，测量精度主要取决于读数桥的精度，而不受电桥供电电压波动以及放大器放大系数波动等的影响，因此测量精度较高。但由于需要进行手调平衡，故一般用于静态测量。A 正确

23、传感器的灵敏度是指输出量与相应的被测量（输入量）之比。B 错误

24、金属材料灵敏度比半导体大50～100倍。B 错误

25、一个复杂的高阶系统可以看成是由若干个一阶和二阶系统串联而成的。B 错误

26、传感器的灵敏度定义为传感器输入量变化值与相对应的输出量变化值之比。B 错误

41、应变式传感器的温度误差主要是应变式温度传感器件的测量部分引起的。B 错误

43、固有频率属于传感器的动态特性指标。A 正确

1、应变计的非线性度一般要求在0.05％或1％以内。A 正确

2、电阻丝式应变传感计的横向效应可以用H=ky/kx=(n-1)ls/[2nl1+(n-1)ls]表示，可见ls（r）愈小，l1愈大，H愈小。即敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越小。A 正确

3、等臂电桥当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。A 正确

4、应变计粘合剂不但要求粘接力强，而且要求粘合层的剪切弹性模量大，能真实地传递试件的应变。另外，粘合层应有高的绝缘电阻、良好的防潮性防油性能以及使用简便等特点。A 正确

5、热敏电阻的温度系数随温度减小而减小，所以低温时热敏电阻温度系数小，灵敏度高，故热敏电阻常用于低温（-100~300）测量。B 错误

6、因环境温度改变而引起的附加电阻变化或者造成的视应变，除与环境温度变化有关外，还与应变计本身的性能参数k、α。βs以及被测构件的线膨胀系数βg有关。A 正确

7、应变计的灵敏度K恒小于金属材料的灵敏度系数K0。A 正确

8、电阻应变仪的差值法一般用于动态测量，零值法一般用于静态测量。A 正确

9、应变计灵敏度k横小于金属线材的灵敏度系数k。A 正确

10、想要提高电桥的电压灵敏度Ku，必须提高电源电压，但不受应变计允许功耗的限制。B 错误

11、等臂电桥，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值总是成正比关系。B 错误

12、电阻应变片是一种能将机械构件上的应变的变化转化为电阻变化的传感器。A 正确

13、等臂电桥，当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。A 正确

14、应变计的测量范围很大。A 正确

15、半导体应变计具有较小的非线性，输出信号较强，故抗干扰能力较好。B 错误

16、绝缘电阻是指应变计的引线与被测试件之间的电阻值，一般以兆欧计。A 正确

17、自补偿应变计是一种特殊的应变计，当温度变化时产生的附加应变为零或抵消。A 正确

18、热敏电阻的温度随温度减小而增大，所以低温时热敏电阻温度系数大，灵敏度高，故热敏电阻常用于高温测量。B 错误

19、应变计的动态特性测量按正弦规律变化的应变波形时，应变计反应的波幅将高于真实应变波。B 错误

20、电阻应变效应包括横向效应。

B 错误

21、应变计按照半导体式可分为体型和薄膜型。B 错误

22、热敏电阻主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种类型。A 正确

23、热敏电阻只有正温度系数型、负温度系数型两种。B 错误

24、根据敏感元件材料的不同，应变计可分为金属式和半导体式两大类。A 正确

25、热敏电阻的电阻温度系数大，电阻与温度的关系近似于线性或为平滑曲线。

A 正确

26、实验表明，应变计的灵敏度K恒小于金属线材的灵敏度系数ko。A 正确

27、敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越小。A 正确

28、电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压U有关而且与电桥电阻有关B 错误

29、半导体温度传感器中热敏电阻都有色环，负温度系数型热敏电阻其标记为红色。B 错误

30、热敏电阻的温度系数随温度减小而增大，低温时热敏电阻温度系数大，灵敏度高，高温时温度系数小，灵敏度低。A 正确

31、热敏电阻的温度系数随温度的增大而增大，所以高温时热敏电阻的温度系数大，灵敏度高。B 错误

32、应变器的核心元件是电阻应变计。A 正确

33、扩散性半导体应变计是将N型咋杂质扩散到高阻的P型硅基片上,形成一层极薄的敏感层制成的。B 错误

41、压缩式压电加速度传感器属于压电加速度传感器的一种。A 正确

49、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使得应变丝产生附加变形而造成的电阻变化导致应变式传感器的温度产生误差。A 正确

53、应变计的测量范围很小。B 错误

5、组合式压力传感器是用于测量大压力的。B 错误

1、APD在使用时，须在元件两端加上近于击穿的反偏压。A 正确

2、压电谐振式感器可以不利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化进行测量的。B 错误

3、应变式测力传感器中应变计是传感器的基础，弹力体是传感器的核心。B 错误

4、感湿特征量随环境温度的变化越大,环境温度变化所引起的相对湿度的误差就越小。B 错误

5、半导体湿度传感器的响应时间分为吸湿响应时间和脱湿响应时间，大多数湿度传感器都是脱湿响应时间大于吸湿响应时间。A 正确

6、湿度传感器在升湿和降湿往返变化时的吸湿特性曲线不重合，所构成的曲线叫湿滞回线。A 正确

7、压缩式压电加速度传感器中为便于装配和增大电容量常用两片极化方向相同的晶片，电学上串联输出。B 错误

8、SAW气敏传感器中，吸附膜吸收了环境中的某种特定气体，使基片表面性质发生变化，导致SAW振荡器振荡频率发生变化，通过测量频率的变化就可检测特定气体成分的含量。A 正确

9、感湿特征量变化越大，环境温度变化所引起的相对湿度的误差就越小。B 错误

10、压电传感器的系统功耗小，抗干扰能力强，稳定性好，是传感技术重点发展的方向之一。（A 正确）

11、磁电感应式感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量得变化而变化进行测量的。B 错误

12、某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面会产生电荷（束缚电荷），这种效应称为压电效应。（A 正确）

13、热释电效应也是晶体的一种自然物理效应。A 正确

14、热电偶产生的热电动势是由两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势组成的。A 正确

15、一般压电材料都有一定的温度系数，温度变化引起的频偏往往超过压力变化引起的频偏，不必对温度变化引起的频偏进行补偿。B 错误

16、SAW压力传感器可用以监视心脏病人的心跳，用射频振荡器把信息发射出去实现遥测。A 正确

17、在环境湿度保持恒定的情况下，湿度传感器特征量的相对变化量与对应的温度变化量之比，称为特征量温度系数。A 正确

18、压电式传感器的测量线路中，电荷放大器的低频特性要比电压放大器好的多。A 正确

19、一般压电材料都有一定的温度系数，但不必对温度变化引起的。B 错误 20、晶体的压电效应是一种机电耦合效应。A 正确

21、压电谐振式传感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化而变化进行测量的。A 正确

28、石英晶体测量加速度基于压电效应。A 正确

1、光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在PN结上产生电动势的效应。A 正确

2、半导体色敏传感器件利用了半导体特有的特性，构成彩色识别元件。A 正确

3、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内各类辐射光的波长。B 错误

4、光电二极管的光谱特性与PN结的结深有关。A 正确

5、CCD图像传感器是按一定规律排列的MOS电容器组成的阵列。A 正确

7、数值孔径是反映纤芯接收光量的多少,标志光纤接收性能的一个重要参数。A 正确

8、在阶跃型光纤中，数值孔径越大光信号越易畸变。A 正确

9、光纤传感器中的弯曲损耗是有害的，必须消除。B 错误

10、光纤纤芯折射率高于包层的折射率。A 正确

11、根据全内反射原理，设计光纤纤芯的折射率要小于包层的折射率。B 错误

12、在光纤纤维传中传播模式很多对信息传输是不利的，因为同一光信号采取很多模式传播，就会使这一光信号分为不同时间到达接收端的多个小信号，从而导致合成信号的畸变。A 正确

13、暗市场传感器与亮市场传感器的不同之处在于:它使用从包层进入纤芯的光产生输出信号。B 错误

14、光电效应能否产生，取决于光子的能量是否大于该物质表面的溢出功。A 正确

15、为了使电子从价带激发到导带，入射光子的能量E0应该大于禁带宽度Eg。A 正确

16、光谱灵敏度为光电器件对单色辐射通量的反应与入射的单色辐射通量之比。A 正确

17、外光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。B 错误

18、热释电效应是介质的固有电极化强度发生变化，使屏蔽电荷失去平衡，多余的屏蔽电荷被释放出来的现象。A 正确

19、入射光强改变物质导电率的物理现象,叫光电导效应，也称内光电导效应。A 正确 20、光电效应分为外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。A 正确

21、光敏电阻的工作原理是基于光电导效应。A 正确

22、内光电效应分为两类，光电导效应和光生伏特效应。B 错误

23、光在半导体材料传播是不会产生衰减。B 错误

24、在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。A 正确

25、基于光生伏特效应的光电器件有光电二极管、光电三极管和光电池。A 正确

26、本征半导体（纯半导体）的Eg小于掺杂质半导体。B 错误

27、光敏电阻具有灵敏度高，光谱响应范围宽，体积小，重量轻机械强度高，耐冲击，抗过载能力强，耗散功率小等特点。B 错误

28、当光电池密封良好、电极引线可靠、应用合理时，光电池的性能是相当稳定的，寿命也很长。A 正确

29、采用硅和锗材料的雪崩光电二极管的响应波长范围分别为0.5~1.5μm和1~1.5μm。B 错误 30、光纤集光能力的大小与入射到光纤端面的光线是否都能进入光纤息息相关。A 正确

31、光敏二极管是利用光生伏特效应制成的。A 正确

32、光敏电阻的暗电阻大。A 正确

33、入射光强改变物质导电率的物理现象叫光生伏特效应。

B 错误

34、当温度升高时，光敏电阻的暗电阻和灵敏度都下降，因此光电流随温度升高而减小。A 正确

35、光电池作为测量元件使用时，应利用短路电流与照度有较好线性关系的特点，可当做光电检测使用。A 正确

36、光电管属于外光电传感器。A 正确

37、在阶跃折射率光纤的纤芯-包层界面折射率突然从n1减小到n2，而在整个包层中折射率保持恒定。A 正确

38、渐变折射率光纤的折射率从纤芯中央开始向外随径向距离增加而逐渐增大，而包层中折射率保持不变。B 错误

39、光电器件有一定的惰性，在一定幅度的正弦调制光照射下，当频率较高时，灵敏度与频率无关；若频率降低，灵敏度就会逐渐降低。B 错误

40、光纤耦合器是使光信号能量实现分路/合路的器件。A 正确

41、在阶跃型光纤中，数值孔径越大光纤性能越好。B 错误

43、湿度传感器感湿特征量之值与外加交流电压的关系称为电压特性。A 正确

44、外光电效应制成的光电器有真空光电管、半导体光敏电阻。B 错误

45、位移光纤传感器中的两个光栅，适当的减小其中一个光栅栅元宽度可使灵敏度提高，动态范围也将大大的提高。B 错误

46、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的波长。A 正确

47、光电池研制的最主要问题是提高光电池的光电转换效率。A 正确

48、硅光电池的光谱响应波长范围比锗光的光谱响应波长范围广。B 错误

49、光电器件的灵敏度、暗电流或光电流与温度的关系称为温度特性，通常由曲线表示或温度特性给出。A 正确

50、当光通量一定时，阳极电流与阳（阴）电压的关系，叫光电管的伏安特性曲线。B 错误

51、硒光电池比硅光电池更稳定。B 错误

52、有机粘合剂通常用于低温、常温和中温，无机粘合剂用于高温。A 正确

53、半导体色敏传感器可用来直接测量从可见光到红外波段内的单设辐射的波长。A 正确

54、光电倍增管具有灵敏度高，谱响应范围宽，体积小，重量轻，机械强度高，耗散功率大，以及寿命长的等特点。B 错误

55、按传播模式多少可以将光纤分为单模和多模。A 正确

56、光纤耦合器又称分歧机，在电信网路、有线电视网络、用户回路系统。A 正确

57、当电源电压及电阻相对变化一定时，等臂电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。A 正确

58、只有当入射光频率高于红限频率时，光电效应才能够产生。A 正确

59、光敏电阻的亮电阻和暗电阻之差越大，说明性能越好，灵敏度越高。A 正确 60、在阶跃型光纤中，数值孔径越大“V值”越大。A 正确 61、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的波长，它有两个深度相同的PN结构成。B 错误

62、光纤的纤芯强度取决于纤芯和包层的光学性能。B 错误

63、通常外光电效应有红限频率，而内光电效应无红限频率。B 错误 64、金膜能吸收汞生成汞齐,是良好的检测汞的涂层材料。A 正确

65、入射光强改变物质导电率的物理现象,叫光电导效应。为使电子从价带激发到导带,入射光子的能量E0应大于禁带宽度Eg,即光的波长应小于某一临界波长λ0。A 正确

66、若光电倍增管用来监控连续光源,电容可以省去。使用中往往将电源负极接地,正极直接接到放大器的输入端。若将稳定的光源加以调制,则需要电容器耦合。在脉冲应用时,最好把电源正极接地利于降低噪声，输出可通过电容和下一级放大器耦合。B 错误 77、光敏电阻的工作原理是基于光生伏特效应的。B 错误

1、弹性敏感元件的弹性储能高，具有较强的抗压强度，受温度影响大，具有良好的重复性和稳定性等。B 错误

2、法布利干涉仪一种极灵敏的位置和长度测量装置，它是能用于现代科学的最灵敏的位移测量装置之一。A 正确

1、最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器。B 错误

1、最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器。B 错误

44、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的分辨力就越低。B 错误

二、单选题

3、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统（B 串联）而成的。

34、下列哪一项是金属式应变计的主要缺点。A 非线性明显

14、传感器的输出量通常为（B 电量信号）。

27、不属于传感器静态特性指标的是（D 固有频率）。

28、应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（D 试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一, 使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。）

29、构件作纯弯曲形变时，构件面上部的应变为拉应变，下部为压应变，且两者是什么关系？（C 绝对值相同符号相反）

30、下面的哪个温度补偿方法是不存在的（C 电阻补偿法）

31、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（D 分辨力越高）

32、按照依据的基准线不同，下面那种线性度是最常用的（D 最小二乘法线性度）

33、输入逐渐增加到某一值，与输入逐渐减小刀同一输入值时的输出值不相等是属于传感器静态特性的哪一种（D 迟滞性）。

34、符合对粘合剂的要求是：（A 机械滞后小）。

35、下列哪种温度补偿方法是常用和效果较好的补偿方法：（电桥补偿法）。

36、下面哪一个不是相位检测方法（B 内差检测）。

37、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（D 差动放大法）。

38、电阻应变片的线路温度补偿方法不包括(C 补偿线圈补偿法)。

39、属于传感器动态特性指标的是（D 固有频率）。40、电阻应变计的电阻相对变化ΔR/R与应变ΔL/L=ε之间在很大范围内是线性的则k=（A ΔR/R/ε）。

35、下列哪一项不是半导体应变计的主要优点（C 准确度高）。

36、下列哪一项是半导体式应变计的主要优点（B 灵敏度高）。

37、电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（B 电压）的输出。

38、下面那一项不是半导体应变计的优点（C 横向效应小）。

39、以下属于应变计温度误差产生的原因是：（D 敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化）。40、下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点（D 响应时间慢）。

42、应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（D 应变丝产生附加变形而造成的电阻变化）。

43、不能用应变式传感器测量的是（A 温度）。

1、螺管型差动变压器的衔铁和铁芯用同种材料制成，通常选（A 电阻率大，导磁率高，饱和磁感应大的材料）。

2、组合式压力传感器用于测量（B 小压力）。

3、下列哪一项属于相位型传感器的缺点（C 结构较复杂，检测也需要复杂的手段）。

22、薄膜湿度传感器的响应时间为：（A 1～3s）。

23、下列对于压缩式电加速度传感器的描述正确的是：（D 按照压电式传感器的工作原理及其等效电路，传感器可看成电压发生器，也可看成电荷发生器）。

25、下列哪一项不是热释电材料的来源：（B 金属）。

26、下面哪项不是SAW传感器的优点：（A 分辨率低）。

27、压电式加速度传感器是（D 适于测量动态信号的）传感器。

31、下面哪个不是压电加速度传感器：（B 压电谐振式传感器）。

32、在强声场中测振，要选用灵敏度低的（A 压电式加速度）传感器。

33、石英晶体测量加速度基于哪个物理效应（B 压电效应）。

6、光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后，在PN结上产生（B 电动势）的效应。

42、光纤纤芯折射率要（A 高于）包层的折射率。

67、下面的哪些传感器不属于内光电传感器（A 光电管）。68、对光纤传感器的特点叙述错误的是：（C 频带宽动态范围小）。

69、下列关于光电管哪一项是正确的（B 当光通量一定时，阳极电压与阳极电流的关系，叫光电管的伏安特性曲线）。

70、下面的哪些传感器属于外光电传感器（A 光电管）。71、下面的哪些传感器不属于内光电传感器（A 光电管）。72、下列哪个是APD的优点：（B 灵敏度高）。

73、下面哪个不是光敏电阻的优点（D 耗散功率小）。

74、采用硅材料的雪崩式光电二极管的响应波长范围(B 0.4-1.0μm)。75、下面哪个不是反射式光纤位移传感器的特点：（D 精度高）。76、半导体色敏传感器又称为（A 双结光电二极管）。78、反射式光纤位移传感器属于振幅型光纤传感器的一种，其测量位移与输出有如下关系（B 在一定范围内位移与输出信号成线性关系）。

79、下面哪个属于强度型光纤传感器（C 光纤测压传感器）。80、目前光纤传感器通常采用四种不同的干涉测量结构，以下哪一种不属于上述四种结构的是（D 伽利略）。

81、光电池种类很多，其中（D 硅光电池）的光电转换效率高，寿命长，价格便宜。82、数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（B 光纤的数值孔径与其几何尺寸有关）。

83、下面哪个不是光纤传感器具有的优点（B 频带宽动态范围小）。92、光敏电阻的工作原理基于（B 光电导效应）。

3、表明声波传感器可以通过测量频率的变化就可检测特定气体成分的含量，其选择性的吸附膜的选择非常重要，常用三乙醇胺薄膜选择性测量(D SO2)。

2、下列选择性吸附膜所对应的敏感气体正确的是（D 酞箐膜（敏感NO2））。

3、下列哪一项是非电阻型半导体气敏器件（A Ag2O）。

4、下列哪一项金属是最良好的检测汞的涂层材料（D 铁）。

5、对于我们日常生活中，所谓湿度的定义说法正确的是（D 气体的绝对湿度与同一温度下饱和水汽压Ps的百分比）。

2、下列选择性吸附膜所对应的敏感气体正确的是（D 酞箐膜（敏感NO2））。

3、下列哪一项是非电阻型半导体气敏器件（A Ag2O）。

4、下列哪一项金属是最良好的检测汞的涂层材料（D 铁）。

5、对于我们日常生活中，所谓湿度的定义说法正确的是（D 气体的绝对湿度与同一温度下饱和水汽压Ps的百分比）。

8、以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度（B 弹性敏感元件）。

9、传感器一般包括敏感元件，还包括（A 转换元件）。

10、下列传感器不属于按基本效应分类的是（D 真空传感器）。

三、多选题

7、传感器按照工作原理通常分为（）。B 结构型；D 物理型

54电阻应变片的线路温度补偿方法有（）。

A 差动电桥补偿法；B 补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法；D 恒流源温度补偿电路法

11、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（）。A 应变式传感器；C 压电式传感器；D 热电式传感器

12、传感器一般由（）组成。

A 敏感元件；B 转换元件；C 转换电路

13、传感技术的研究内容主要包括（）。A 信息获取；B 信息转换；C 信息处理

1、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由（）串联而成的。A 零阶；B 一阶；C 二阶

42、存在灵敏度界限的原因是（）。

A 输入的变化量通过传感器内部被吸收，因而反映不到输出端上；C 传感器输出存在噪声

44、下列哪些是半导体应变计的优点（）。

A 灵敏度高；B 体积小、耗电省；D 机械滞后小，可测量静态应变、低频应变等。

45、因环境温度改变而引起的附加电阻变化或者造成的视应变，与下列哪些因素有关（）。A 环境温度变化；B 应变计本身的性能参数κ、α、β；C 被测构件的线膨胀系数βg

46、在应变式传感器应用中，温度的补偿方法主要有（）。

A 应变计自补偿法；B 电桥补偿法；C 辅助测温元件微型计算机补偿法；D 热敏电阻补偿法

47、半导体式应变计的主要特征有哪些（）。

A 测量应变的灵敏度和精度高；B 测量范围大；D 能适应各种环境

48、金属式应变计的主要缺点有哪些（）。A 非线性明显；D 抗干扰能力差

50、制作应变计敏感元件的金属材料应有如下要求（）。A k0大，并在尽可能大的范围内保持常数。；D 电阻率ρ大；E 电阻温度系数小

51、应变式传感器与其他类型传感器相比有以下特点（）。B 测量范围广、精度高。；C 频率响应特性较好。；E 能在恶劣的环境条件下工作。

52、通常用应变式传感器测量（）。B 速度；C 加速度；D 压力

4、电感式传感器可以对（）等物理量进行测量。A 位移；B 振动；C 压力；D 流量

24、下面哪项是SAW传感器的优点：（）。B 灵敏度高；D 可靠

29、下列关于热释电效应说法正确的是（）。

A 利用热释电效应的光电传感器包含光-热、热-电，两个阶段的信息变换过程。B 热-电阶段是利用某种效应将热转变为电信号。；C 光-热阶段是吸收了光以后温度升高。30、在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于（）。B 内光电效应；D 光导效应

84、光电器件的温度特性可以是下列哪些元素与温度的关系（）。B 灵敏度；C 暗电流； D 光电流

85、设计光纤微弯传感器时，下面说法正确的是（）。A 在光纤微变传感器中的变形器前后一定要有模式除去器。；D 暗视场信号放大倍数比亮视场的放大倍数大。

86、下面的哪些传感器属于内光电传感器（）。C 光敏电阻； D 光电二/三极管； E 光电池

87、光纤传感器中常用的光探测器有以下哪几种（）。A 光敏二极管； B 光电倍增管；C 光敏晶体管 88、下面基于外光电效应的光电器件有（）。A 光电管； B 光电倍增管

89、对于光电管的基本特性，下面说法正确的是（）。A 当入射光的波长增加时，相对灵敏度要下降。；

D 温度变化对光电管的光电流影响很小，而对暗电流影响很大。90、发射光纤和传送光纤的分布有哪几种（）。

A 随机分布 B 半球形对开分布 C 共轴内发射分布 D 共轴外发射分布 91、下面哪些是光敏电阻的优点（）。A 体积小；B 重量轻；C 机械强度高 1

第四篇：《计算机控制技术》课程设计任务书

《计算机控制技术》）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系

系 别： 电子与信息工程学院 专 业： 通信工程

班 级： 11通信（1）、（2）班

2014 年 6 月 16 日至 2014 年 6 月 27 日共 2 周 指导教师：

严辉 陈蕴

夏巍

系 主 任：

2014

年

月 10 日

一、设计目的：

本课程设计旨在使学生在学习了《微型计算机控制技术》这门课程后，掌握微型计算机控制系统的组成原理,运用微型计算机控制技术进行系统设计,掌握用基本的微型计算机控制系统的软硬件设计方法，熟悉各种控制算法技术,通过对具体应用的课程设计使学生对所学知识有进一步的加深和了解，培养和提高学生的动手能力和实际应用能力。

二、设计任务和要求：

（一）、课题名称和内容：

课题一： 8路数据采集及报警控制系统

1、课题目的

（1）掌握数据采集系统的设计方法。（2）结合8051设计一个8路数据采集系统。

2、设计说明

（1）从键盘上选择采集的通道号和上下限报警设置参数。（2）启动采集后，把A/D转换结果显示在5位LED显示器上，显示方法为静态方式，且第一位显示通道号，第二位显示—符号，后3位显示采样值。

（3）设置上下限报警电路，当采集的电压值小于下限值时，红色报警LED指示灯点亮，当采集的电压值大于上限值时，红色报警LED指示灯闪烁。

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言

编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。课题二：基于单片机的波形发生器

1、课题目的

（1）掌握数/模转换器的控制原理

（2）结合8051设计一个8位D/A控制系统。

2、设计说明

1）设计一8X8键盘，其中0-9号键为数字键，用于A/D的输出电压设置，K0-K5键作为功能键；

2）K4键为设置键，用于进行A/D的上下限输出电压设置，K5键为确认键，用于设置A/D输出电压的确认； 3）K0键，输出三角波波形； 4）K1键，输出锯齿波波形； 5）K2键，输出阶梯波波形； 4）K3键，输出梯形波波形；

设计要求：CPU使用8031；键盘采用8X8键盘；使用DAC0832作为波形发生器（采用双极性输出方式）

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。

（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。

课题三：脉冲参数测量

1、课题目的

（1）掌握用计数器测量脉冲参数的方法。（2）设计一个脉冲参数测量的控制系统。

2、设计说明

（1）要求能测量方波信号的频率。测量频率范围0-10KHz。测量

结果显示在5为LED显示器上，显示方法为静态，以 Hz单位。（2）使用定时器产生与输入频率相同的方波信号，用示波器观察输出的方波信号和输入的方波信号频率是否一致，若不一致，分析原因，找出解决办法。

（3）具有测量矩形波信号的占空比的功能，显示XX.X%。

所有参数的测量使用开关切换

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。

（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。

课题四：交通灯控制设计

1、课题目的

（1）掌握顺序控制在交通灯控制中的基本原理。

（2）设计一个交通灯控制器。

2、设计说明

（1）能显示十字路口东西、南北两个方向的红、黄、绿灯的指示状态。（初始状态0为东西红灯，南北红灯。然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。延时T1秒后转状态2，南北绿灯闪2秒转黄灯，延时3秒，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。延时T1秒后转状态4，东西绿灯闪2秒转黄灯，延时3秒，南北仍然红灯。最后循环至状态1。）（2）用拨动开关K0～K7实现延时时间T1的设置，当K7闭合时，为T1的设置状态，K0～K6为设置时间（秒），此时东西、南北两个方向均显示红灯状态。当K7断开时为工作状态。绿灯的闪烁频率为1HZ。

（3）在紧急状态下，可通过开关设置，使所有指示灯均为红灯状态。

3、设计要求（1）方案论证

按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。

（2）硬件电路设计

根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。

（3）系统程序设计

采用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。

4、总结报告

写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。以上四课题可任选一个课题完成。

三、时间安排

时间： 17—18周（6.16—6.27）

课程设计报告书写格式要求

报告内容包含以下几点： 1.总体设计方案介绍：

根据设计课题要求，设计出总体框图，对框图中的每一功能模块作出说明，包括功能实现、器件选择等。2.硬件电路设计：

包括单片机资源划分，端口分配，详细介绍各功能单元电路的设计，画出单元电路与单片机接口的电路图，并作出设计说明。各单元电路设计分为： 2.1

2.2 2.3 等格式 3.程序设计：

包括总体程序及各子程序设计，要求画出各程序设计框图并作设计说明。3.1

3.2 3.3 等格式 4.设计总结

对本次设计完成的情况进行总结，有何收获，存在什么不足。5.附件

包括

1.完整的硬件电路图及器件清单。用绘图软件绘制或用大张方格纸绘制 2.完整的源程序清单

报告字数不少于2000字

注：上交打印设计报告及报告的电子文档，报告封面采用下面的标准格式

电子与信息工程学院

《计算机控制技术》 课程设计报告

课题名称 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师

****年**月**日

第五篇：机械制造技术基础课程设计任务书

机械制造技术基础 课程设计指导

湖南工业大学机械工程学院

目 录

第一章 概述…………………………………………………01 第二章 机械加工工艺规程的制定…………………………07 第一节 零件的分析与毛坯的选择 ………………………08 第二节 工艺路线的拟定 …………………………………10 第三节 工序设计及工艺文件的填写 ……………………12 第三章

附录一 机械制造技术基础课程设计说明书实例…………

附录二 部分相关标准………………………………………

机床夹具设计 ……………………………………14

第一章 概述

机械制造技术基础课程设计，是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基本能力的培养；是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节；是对学生运用所掌握的“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。

机械制造技术基础课程设计，是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计。即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象，编制其机械加工工艺规程，并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。

一、课程设计的目的

机械制造技术基础课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。

1、能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实践中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2、提高结构设计能力。学生通过夹具设计的训练，应获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。

3、学会使用手册、图表及数据库资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。

二、课程设计的内容

1、课程设计题目。

机械制造技术基础课程设计题目为：XXXX零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计

2、课程设计的内容。

课程设计包括编制工艺规程、设计夹具及编写课程设计说明书三部分内容。

（1）编制工艺规程

工艺规程的编制主要包括以下四个内容：

①零件工艺分析。抄画零件图，熟悉零件的技术要求，找出加工表面的成型方法。

②确定毛坯。选择毛坯制造方法，确定毛坯余量，画出毛坯图。③拟定工艺路线。确定加工方法，选择加工基准，安排加工顺序，划分加工阶段，选取加工设备及工艺装备。

④进行工艺计算，填写工艺文件。计算加工余量、工序尺寸，选择、计算切削用量，确定加工工时，填写机械加工工艺过程综合卡及机械加工工序卡。

（2）夹具设计。

夹具设计主要进行下面四个方面的工作：

①夹具方案的确定。根据工序内容的要求，确定定位元件，选择夹紧方式，布臵对刀、导引件，设计夹具体。

②夹具总体设计。绘制夹具结构草图、绘制夹具总装图，拆画夹具体零件图。

③夹具计算。定位误差的计算，夹紧力的计算。（3）课程设计说明书。内容包括：课程设计封面、课程设计任务书、目录、正文（工艺规程和夹具设计的基本理论、计算过程、设计结果）、参考资料。

三、课程设计的要求

1、基本要求

（1）工艺规程设计的基本要求

机械加工工艺规程是指导生产的重要技术文件。因此制定机械加工工艺规程应满足如下基本要求：

①应保证零件的加工质量，达到设计图纸上提出的各项技术要求。在保证质量的前提下，能尽量提高生产率和降低消耗。同时要尽量减轻工人的劳动强度。

②在充分利用现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术。

③工艺规程的内容，应正确、完整、统一、清晰。工艺规程编写，应规范化、标准化。工艺规程的格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准、规定。

（2)夹具设计的基本要求

设计的夹具在满足工艺要求，有利于实现优质、高产、低耗，改善劳动条件的同时，还应满足下列要求：

①所设计夹具必须结构性能可靠、使用安全、操作方便。②所设计夹具应具有良好的结构工艺性，便于制造、调整、维修，且便于切屑的清理、排除。

③所设计夹具，应提高其零部件的标准化、通用化、系列化。④夹具设计必须保证图纸清晰、完整、正确、统一。

2、学生在规定的时间内应交出的设计文件

（1）零件图 1张（2）毛坯图 1张（3）机械加工工艺过程综合卡 1套（4）机械加工工序卡 1张（5）机床夹具总装图 1张（6）机床夹具零件图 1张（7）课程设计说明书 1份

四、课程设计进度安排

课程设计计划时间三周，具体安排如下：

1、布臵设计任务、查阅相关资料； 0.5天

2、绘制零件图、毛坯图； 2天

3、设计零件的加工工艺规程； 2天

4、设计指定工序的工序卡； 2天

5、设计夹具结构、绘制草图； 2.5天

6、绘制夹具装配图； 3天

7、拆画零件图； 1天

8、整理设计说明书； 1天

9、审图； 1天

10、答辩； 1天

五、注意事项：

1、设计中制图按照标准、规范进行。标题栏、明细栏格式见附录。

2、综合工艺过程卡、工序卡按照附录规定格式要求填写。

3、工序简图应标注的四个部分：（1）定位符号及定位点数；（2）夹紧符号及指向的夹紧面；

（3）加工表面，用粗实线画出加工表面，并标上加工符号，其中该工序的加工表面为最终工序的表面时，加工符号上应标注粗糙度数值。其他工序不标粗糙度数值；

（4）工序尺寸及公差。定位、夹紧符号参见附录。

第二章 机械加工工艺规程的编制

编制机械加工工艺规程前，应至少具备下列原始资料： ①产品的零件图；

②产品的生产类型或者是零件的生产纲领。

如有可能，收集产品的总装图、同类产品零件的加工工艺以及生产现场的情况（设备、人员、毛坯供应）等。

编制机械加工工艺规程时，应首先遵循以下原则：

①应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提；

②在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本；

③应充分考虑零件的生产纲领和生产类型，充分利用现有生产条件，并尽可能做到平衡生产；

④尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明的劳动条件；

⑤积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求。

编制机械加工工艺规程中，可以按照下列程序进行： ①绘制零件图，分析零件特点，找出主要要求。②确定零件各表面的成型方法及余量，绘制毛坯图。③安排加工顺序，制订工艺路线。③进行工序计算。④填写工艺文件。

第一节 零件的分析与毛坯的选择

一、零件分析

零件分析主要包括：分析零件的几何形状、加工精度、技术要求，工艺特点，同时对零件的工艺性进行研究。

1、抄画零件图。了解零件的几何形状、结构特点以及技术要求，如有装配图，了解零件在所装配产品中的作用。

零件由多个表面构成，既有基本表面，如平面、圆柱面、圆锥面及球面，又有特形表面，如螺旋面、双曲面等。不同的表面对应不同的加工方法，并且各个表面的精度、粗糙度不同，对加工方法的要求也不同。

2、确定加工表面。找出零件的加工表面及其精度、粗糙度要求，结合生产类型，可查阅工艺手册（或附录表）中典型表面的典型加工方案和各种加工方法所能达到的经济加工精度，选取该表面对应的加工方法及经过几次加工。查各种加工方法的余量，确定表面每次加工的余量，并可计算得到该表面总加工余量。

3、确定主要表面。按照组成零件各表面所起的作用，确定起主要作用的表面，通常主要表面的精度和粗糙度要求都比较严，在设计工艺规程是应首先保证。

零件分析时，着重抓住主要加工面的尺寸、形状精度、表面粗糙度以及主要表面的相互位臵精度要求，做到心中有数。

二、确定毛坯

1、选择毛坯制造方法

毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件及冲压件。确定毛坯种类和制造方法时，在考虑零件的结构形状、性能、材料的同时，应考虑与规定的生产类型（批量）相适应。对应锻件，应合理确定其分模面的位臵，对应铸件应合理确定其分型面及浇冒口的位臵，以便在粗基准选择及确定定位和夹紧点时有所依据。

2、确定毛坯余量。

查毛坯余量表（参见附录），确定各加工表面的总余量、毛坯的尺寸及公差。

余量修正。将查得的毛坯总余量与零件分析中得到的加工总余量对比，若毛坯总余量比加工总余量小，则需调整毛坯余量，以保证有足够的加工余量；若毛坯总余量比加工总余量大，怎考虑增加走刀次数，或是减小毛坯总余量。

3、绘制毛坯图。

毛坯轮廓用粗实线绘制，零件实体用双点画线绘制，比例尽量取1:1。毛坯图上应标出毛坯尺寸、公差、技术要求，以及毛坯制造的分模面、圆角半径和拔模斜度等。

第二节 工艺路线的拟定

零件机械加工工艺过程是工艺规程设计的中心问题。其内容主要包括：选择定位基准、安排加工顺序、确定各工序所用机床设备和工艺装备等。

零件的结构、技术特点和生产批量将直接影响到所制定的工艺规程的具体内容和详细程度，这在制定工艺路线的各项内容时必须随时考虑到。

以上各方面与零件的加工质量、生产率和经济性有着密切的关系，“优质、岗产、低耗”原则必须在此化解中得到统一的解决。因此，设计时应同时考虑几个方案，经过分析比较，选择出比较合理的方案。

一、定位基准的选择

正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容．也是保证零件加工精度的关键。

定位基准分为精基准、粗基准及辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面做为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。

选择定位基准时，既要考虑零件的整个加工工艺过程，又要考虑零件的特征、设计基准及加工方法，根据粗、精基准的选择原则，合理选定零件加工过程中的定位基准。

通常在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，即先选择零件表面最终加工所用精基准和中间工序所用的精基准，然后再考虑选择合适的最初工序的粗基准把精基准面加工出来。

二、拟定零件加工工艺路线

在零件分析中确定了各个表面的加工方法以后，安排加工顺序就成了工艺路线拟定的一个重要环节。

通常机加工顺序安排的原则可概括为十六个字：先粗后精、先主后次，先面后孔、基面先行。按照这个原则安排加工顺序时可以考虑先主后次，将零件分析主要表面的加工次序作为工艺路线的主干进行排序，即零件的主要表面先粗加工，再半精加工，最后是精加工，如果还有光整加工，可以放在工艺路线的末尾，次要表面穿插在主要表面加工顺序之间；多个次要表面排序时，按照喝主要表面位臵关系确定先后；平面加工安排在孔加工前；最前面的是粗基准面的加工，最后面工序的可安排清洗、去毛刺及最终检验。

对热处理工序、中间检验等辅助工序，以及一些次要工序等，在工艺方案中安排适当的位臵，防止遗漏。

对于工序集中与分散、加工阶段划分的选择，主要表面粗、精加工阶段要划分开，如果主要表面和次要表面相互位臵精度要求不高时，主要表面的加工尽量采取工序分散的原则，这样有利于保证主要表面的加工质量。

根据零件加工顺序安排的一般原则及零件的特征，在拟定零件加工工艺路线时，各种工艺资料中介绍的各种典型零件在不同产量下的工艺路线（其中已经包括了工艺顺序、工序集中与分散和加工阶段的划分等内容），以及在生产实习和工厂参观时所了解到的现场工艺方案，皆可供设计时参考。

三、选择设备及工艺装备 设备（即机床）及工艺装备（即刀具、夹具、量具、辅具）类型的选择应考虑下列因素：

1、零件的生产类型；

2、零件的材料；

3、零件的外形尺寸和加工表面尺寸；

4、零件的结构特点；

5、该工序的加工质量要求以及生产率和经济性等相适应。选择时还应充分考虑工厂的现有生产条件，尽量采用标准设备和工具。

设备及工艺装备的选择可参阅有关的工艺、机床和刀具、夹具、量具和辅具手册。

四、工艺方案和内容的论证

根据设计零件的不同的特点，可有选择地进行以下几方面的工艺论证：

1、对比较复杂的零件，可考虑两个甚至更多的工艺方案进行分析比较，择优而定，并在说明书中论证其合理性。

2、当零件的主要技术要求是通过两个甚至更多个工序综合加以保证时，应对有关工序惊醒分析，并用工艺尺寸链方法加以计算，从而有根据地确定该主要技术要求得以保证。

3、对于影响零件主要技术要求且误差因素较复杂的重要工序，需要分析论证如何保证该工序技术要求，从而明确提出对定位精度、夹具设计精度、工艺调整精度、机床和加工方法精度甚至刀具精度（若有影响）等方面的要求。

4、其它的在设计中需要应加以论证分析的内容。

第三节 工序设计及工艺文件的填写

一、工序设计

对于工艺路线中的工序，按照要求进行工序设计，其主要内容包括：

1、划分工步。根据工序内容及加工顺序安排的一般原则，合理划分工步。

2、确定加工余量。用查表法确定各主要加工面的工序（工步）余量。因毛坯总余量已由毛坯（图）在设计阶段定出，故粗加工工序（工步）余量应由总余量减去精加工、半精加工余量之和而得出。若某一表面仅需一次粗加工即成活，则该表面的粗加工余量就等于已确定出的毛坯总余量。

3、确定工序尺寸及公差。对简单加工的情况，工序尺寸可由后续加工的工序尺寸加上名义工序余量简单求得，工序公差可用查表法按加工经济精度确定。对加工时有基准转换的较复杂的情况，需用工艺尺寸链来求算工序尺寸及公差。

4、选择切削用量。切削用量可用查表法或访问数据库方法初步确定，再参照所用机床实际转速、走刀量的档数最后确定。

5、确定加工工时。对加工工序进行时间定额的计算，主要是确定工序的机加工时间。对于辅助时间、服务时间、自然需要时间及每批零件的准备终结时间等，可按照有关资料提供的比例系数估算。

二、填写工艺文件

1、填写机械加工工艺过程综合卡

工艺过程综合卡的格式参见附录。该工艺过程综合卡包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果。机械加工以前的工序如铸造、人工时效等在工艺过程综合卡中可以有所记载，但不编工序号，工艺过程综合卡在课程设计中只填写本次课程设计所涉及到的内容。

2、填写指定工序的机械加工工序卡

该工序由知道教师指定。其工序卡的格式参见附录。该工序卡除包含上面内容所述的有关选择、确定及计算的结果之外，在工序卡上要求绘制出工序简图。

工序简图按照缩小的比例画出，不一定很严格。如零件复杂不能在工序卡片中表示时，可用另页单独绘出。工序简图尽量选用一个视图，图中工件是处在加工位臵、夹紧状态，用细实线画出工件的主要特征轮廓。工序简图的标注见“第一章概述”中“

五、注意事项”的第3条。

第三章 夹具设计

夹具设计一般在零件的机械加工工艺制定之后按照某一工序的具体要求进行的。制定工艺过程应充分考虑夹具实现的可能性 而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具设计质量的高低，应以能否稳定的保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

第一节 夹具设计的步骤

一般情况下，夹具设计大致可分为四个步骤，即收集和研究有关资料，确定夹具的结构方案、绘制夹具总图和确定并标注有关尺寸、公差及技术条件。

一、收集和研究有关资料

工艺人员在编制零件的机械加工工艺过程中，应提出相应的家具设计书，对其中的定位基准、夹紧方案及有关要求做出说明。夹具设计人员，则应根据夹具设计任务书进行夹具的结构设计，为了使所设计的夹具能够满足上述基本要求，设计前要认真收集和研究如下有关资料

生产批量

被加工零件的生产批量对工艺过程的制定和夹具设计都有着十分重要的影响。夹具结构的合理性及经济性与生产批量有着密切的关系。大批大量生产多采用气动、液动或其他机动夹具，其自动化程度高，同时夹紧的工作数量多，结构也比较复杂。中小批生产，易采用结构简单，成本低廉的手动夹具，以及万能通用夹具或组合夹具。

零件图及工序图

零件图是夹具设计的重要资料之一，它给出了工件在尺寸，位臵等方面精度的总要求。工序图则给出了所用夹具加工工件的工序尺寸，工序基准，已加工表面，待加工表面，工序加工精度要求等等，它是设计夹具的主要依据。

零件工艺规程

零件的工艺规程表明了该工序所用的机床，刀具，加工余量，切削用量，工步安排，工时定额及同时加工的工件数目等等，这些都是确定夹具的尺寸，形式，加紧装臵以及夹具与机床连接部分的结构尺寸的主要依据。

夹具典型结构及其有关标准 设计夹具还要收集典型夹具结构图册和有关夹具零部件标准等资料。了解本厂制造，使用夹具情况以及国内外同类型夹具的资料，以便使所设计的夹具能够适合本厂实际，吸取先进经验，并尽量采用国家标准。

二、确定夹具的结构方案

在广泛收集和研究有关资料的基础上，着手拟定夹具的结构方案，主要包括：

1、根据工件的定位原理，确定工件的定位方式，选择定位元件；

2、确定工件的夹紧方式，选择适宜的夹紧装臵；

3、确定刀具的对准及导引方式，选取刀具的对刀及导引元件；

4、确定其他元件或装臵的结构型式，如定向元件，分度装臵等；

5、协调各元件，装臵的布局，确定夹具的总体结构和尺寸。在确定夹具结构方案的过程中，工件定位，夹紧，对刀和夹具在机床定位等各部分的结构以及总体布局都会有几种不同的方案可供选择，因而，都应画出草图，并通过必要的计算（如定位误差及夹紧力计算等）和分析比较，从中选取较为合理的方案。

三、绘制夹具总图

绘制夹具总图应遵循国家制图标准，绘图比例应尽量取1：1，以便使图形有良好的直观性。如被加工工件的尺寸过大，夹具总图可按1：2或1：5的比例绘制；如被加工工件尺寸过小，总图也可按2：1或5：1的比例绘制；夹具总图中视图的布臵也应符合国家制图标准，在能清楚表达夹具内部结构和各元件内部结构和各元件，装臵位臵关系的情况下，视图的数目应尽量少。

总图的主视图应取操作者实际工作时的位臵，以便于夹具装配及使用时参考。被加工工件在夹具中被看作为透明体，所画的工件轮廓线于夹具上的任何线彼此独立，不相干涉，其外廓以黑色双点划线表示。

绘制总图的顺序是先用双点划线汇出工件轮廓外形和主要表面的几个视图，并用网纹线表示出加工余量。围绕工件的几个视图依次绘出定位元件，夹紧机构，对刀及夹具定位元件以及其他元件，位臵，最后绘制出夹具体及连接元件，把夹具的各组成元件和装臵连成一体。

夹具总图上，还应划出零件明细表和标题栏，写明夹具名称及零件明细表上所规定的内容。

四、确定并标注有关尺寸及技术条件

1、应标注的尺寸及公差

在夹具总图上应标注的尺寸，公差有下列五类：

工件与定位元件的联系尺寸：常指工件以孔为心轴或定位销上（或工件以外圆在内孔中）定位时，工件定位表面与夹具上定位元件间的配合尺寸。

夹具与刀具的联系尺寸：用来确定夹具上对刀，导引元件位臵的尺寸。对于铣，刨床夹具，是指对刀元件与定位元件的位臵尺寸；对于钻，镗床夹具，则是指钻（镗）套与定位元件间位臵尺寸，钻（镗）套之间的位臵尺寸，以及钻（镗）套与刀具导向部分的配合尺寸等。

夹具与机床的联系尺寸：用于确定夹具在机床上正确位臵的尺寸。对于车，磨床夹具，主要是指夹具与主轴端的配合尺寸；对于铣，刨床夹具，则是指夹具上的定位键与机床工作台上的T型槽的配合尺寸。夹具内部的配合尺寸：它们与工件，机床，刀具无关，主要是为了保证夹具装配后能满足规定的使用要求。

夹具的外廓尺寸：一般是指夹具最大外形轮廓尺寸。若夹具上有可动部分，应包括可动部分处于极限位臵所占的尺寸空间。

上述诸尺寸公差的确定可分为两种情况处理：一是夹具上定位元件之间，对刀，导引元件之间的尺寸公差，直接对工件上相应的加工尺寸发生影响，因此可根据工件的加工尺寸公差确定，一般可取工件加工尺寸公差的1/3—1/5。二是定位元件与夹具体的配合尺寸，夹紧装臵各组成零件间的配合尺寸公差等，则应根据其功用和装配要求，按一般公差与配合原则决定。

2、应标注的技术条件

在夹具总图上应标注的技术条件（位臵精度要求）有如下几个方面：

（1）定位元件之间或定位元件与夹具体底面间的位臵要求，其作用是保证工件加工面与工件定位基准面间的位臵精度。

（2）定位元件与连接元件（或找正基面）间的位臵要求。如图2-6中，为保证键槽与工件轴心线平行，定位元件V型块的中心线必须与夹具定向键侧面平行。

（3）对刀元件与连接元件（或找正基面）间的位臵要求。如对刀块的侧对刀面向对于两定向键侧面的平行度要求，是为了保证所铣键槽与工件轴心线的平行度

（4）定位元件与导引元件的位臵要求。如图3-1所示，若要求所钻孔的轴心线与定位基准面垂直，必须以夹具上钻套轴线与定位元件工作表面A垂直及定位元件工作表面A雨夹具体底面B平行为前提。

上述技术条件是保证工件相应的加工要求所必需的，其数值应取工件相应技术要求所定的数值的1/3—1/5。

D

第二节 夹具设计举例

图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。该零件系大批量生产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。现要求设计加工该零件上尺寸为28H11的槽口所使用的夹具。图3-2 CA6140车床上接头的零件图

零件上槽口的加工要求是：保证宽度

28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。

零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。槽口的加工采用三面刃铣刀在卧式铣床上进行。

一、工件装夹方案的确定

工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。槽口两侧面之间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位臵保证。两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。为此，考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。由于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。此外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共限制六个不定度，属于完全定位。

工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的结构及夹紧方案实现的可能性而予以最后确定。对接头这个零件，铣槽口工序的夹紧力方向，不外乎是沿径向或沿轴向两种。如采用如图3.4（a）所示的沿径向夹紧的方案，由于ф20H7孔的轴心线是定位基准，故必须采用定心夹紧机构，以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。但孔ф20H7的直径较小，受结构限制不易实现，因此，采用如图3.4（b）所示的沿轴向夹紧的方案较为合适。

在一般情况下，为满足夹紧力应主要作用于第一定位基准的要求，YXXZ

就应将定位方案改为以上端面A作为第一定位基准。此时，ф20H7孔轴心线以及另一外侧面则为第二，第三定位基准。若以上端面A为主要定位基准，虽然符合“基准重合”原则，但由于夹紧力需自下而上布臵，将导致夹具结构复杂化。考虑到孔ф20H7下端面B及端台C均是在一次装夹下加工的，它们之间有一定的位臵精度，且槽口深度尺寸40mm为一般公差，故改为以B或C面为第一定位基准，也能满足加工要求。为使定位稳定可靠，故宜选取面积较大的C面为第一定位基准。定位元件则可相应选取一个平面（限制三个不定度），一个短圆柱销（与D面接触限定一个不定度），如图3.5所示，这时夹紧力就可自上而下施加于工件上。由于上端面A的中间部分还要进行加工，故只能从两边进行夹紧。

考虑到工件为大批生产，为提高生产效率，减轻工人劳动强度，易采用气动夹紧，即以压缩空气为动力源。若将气缸水平方向的作用力转变为垂直方向的夹紧力，可利用气缸活塞杆推动一开有斜面槽的滑块，使两勾形压板同时向下压紧工件。为缩短工作行程，斜槽做成两个升角，前端的大升角用于加大夹紧空行程，后端的小升角用于夹紧工件并自锁。当勾形压板向上松开工作时，靠其上斜槽的作用使勾型压板向外张开。加紧装臵的工作原理如图3.6所示。

工件装夹方案确定以后，要进行定位误差计算以确定定位元件的结构尺寸与精度，进行夹紧力计算以确定夹紧气缸的尺寸及结构形式。同时对夹紧机构中的薄弱环节进行强度校核以确定夹紧元件的结构尺寸。

二、其他元件的选择与设计

夹具的设计除了考虑工件的定位和夹紧之外，还要考虑夹具如何在机床上定位，以及刀具相对夹具的位臵如何得到确定。

对铣床夹具而言，在机床上是以夹具体底面与铣床工作台面接触和夹具体上两个定位键与锬床工作台上的T形槽配合而定位的。定位键的结构和使用情况可由夹具设计手册查得。

调整刀具与夹具的相对位臵是为了保证刀具相对工件有一个正确位臵，以保证工序加工要求。铣床夹具上调刀最方便的方法是在夹具上安装一个对刀装臵（通常为对刀块）。图2-96所示的铣槽口夹具，为保证对称性及深度要求，采用了一个直角对刀块。设计时应使对刀块的工作面（对刀面）与定位元件的工作面有位臵尺寸精度要求，其公差一般取相应工序尺寸公差的1/3—1/5。对刀面相对定位元件的位臵尺寸，由于对刀时铣刀与对刀面之间留有一定的空隙（为避免刀具直接与对刀块接触），计算时必须加以考虑。

三、夹具总图的绘制

在上述确定工件定位，夹紧方案，选择和设计相应定位元件和夹紧装臵，以及选取和设计夹具的其他元件之后，即可进行夹具总图的绘制。接头零件铣槽口工序夹具总图如图3.7所示。

在夹具总图上应标注的五类尺寸为： 工件定位孔与定位销4的配合尺寸为

对刀元件的对刀面与定位元件中心线及工作面间的位臵尺寸为 及

夹具定位键 与夹具底座的配合尺寸为

夹具内部的配合尺寸为：定位销4与支座2的配合尺寸为；挡销20与支座2的配合尺寸为；轴销9与滑块13的配合尺寸为；轴销9与连接轴5的配合尺寸为；钩形压板1与支座2的配合尺寸为

夹具的外廓尺寸为mm 在夹具总图上应标注的技术条件为：

定位销4和挡销20的位臵尺寸为和；定位平面与夹具体底面的平行度公差为0.05mm。

对刀块的侧对刀块相对于两定位键18铡面的平行度公差为等。

夹具总图绘制完毕，还应在夹具设计说明书中，就夹具的使用，维护和注意事项等给予简要地说明。

附录1 课程设计说明书

例一 CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:

序言

大三下学期我们进行了《机械制造基础》课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计。

通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。

一、零件的分析(一)零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，二下方的Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。(二)零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1、小头孔Φ20以及与此孔相通的Φ8的锥孔、M6螺纹孔

2、大头半圆孔Φ50

3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二、确定毛坯

1、确定毛坯种类：

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

2、确定铸件加工余量及形状：

查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：

简

图

加工面代号

基 本 尺

加工余量等级

加工余量

说

明

寸

D1 D2

T2 T3 T4 50 30 12 12

H H H H H

102 3.52 5 5

孔降一级双侧加工 孔降一级双侧加工

单侧加工 单侧加工 单侧加工

3、绘制铸件毛坯图

三、工艺规程设计

(一)选择定位基准：

粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。

精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。

（二）制定工艺路线

根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-

7、1.4-

8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

工序Ⅰ 粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅱ 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅲ 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅳ 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序Ⅴ 粗镗Φ50孔，以D1为定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；

工序Ⅵ 铣斜肩，以D1和T2为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅶ 精铣Φ20下端面，以T2为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅷ 精铣Φ20上端面，以T1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅸ 粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序Ⅹ 精铣Φ50端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；

工序Ⅺ 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；

工序Ⅻ 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序ⅩⅢ 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；

工序ⅩⅣ 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具； 工序ⅩⅤ 去毛刺； 工序ⅩⅥ 终检。

（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定

1、圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

加工表面 加工内容

加工余量

精度等级

工序尺寸

表面粗 糙度

工序余量 最小

6.3 3.2 6.3 3.2 1.6

0.95 2.9 17.89 1.716 0.107 0.039

最大

6.8 3.25 18 1.910 0.224 0.093 φ50IT12（D2）铸件 粗镗 半精镗

7.0 4.0 3.0 18 1.8 0.14 0.06

CT12 IT12 IT10 IT11 IT10 IT8 IT7

432.8

0.250 4700.100 5000.110 1800.084 19.800.033 19.9400.021 200

φ20IT7（D1）钻 扩 粗铰 精铰

2、平面工序尺寸：

工序号

01 铸件 粗铣φ20孔下端面

02 03 07 08 10 粗铣φ20孔上端面 粗铣φ50孔上端面 精铣φ20孔下端面 精铣φ20孔上端面 精铣φ50孔端面 1.0×2

12.0

1.0

30.0

1.0

31.0

4.0

14.0

4.0

32.0

5.0 4.0

36.0

CT12 12 工序内容 加工余量

基本尺寸

经济精度

工序尺寸偏差

最小

1.5

工序余量

最大

7.75

2.5

00.25

00.25

1.5 1.8 0.75 0.75 0.951

7.75 6.38 1.283 1.283 1.016

00.18000.03300.0330.0160.0163、确定切削用量及时间定额：

工序Ⅰ

粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准 1.加工条件

工件材料：HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：粗铣φ20孔下端面，加工余量4mm;机床：X51立式铣床；

刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。2.切削用量

1）确定切削深度ap

因为余量较小，故选择ap=4mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz

由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：

fz=0.09~0.18mm/z 故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准

根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据《简明手册》表3.8）。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据《切削手册》表3.16，当d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：

vccvd0qvkv pvmTapxvfzyvaeuvzxv0.15，yv0.35，其中 ae72mm，ap4mm，Cv245，qv0.2，uv0.2kvkMvkSv1.00.80.8，pv0，m0.32，T180min，fz0.18mm/z，Z12，将以上数据代入公式： vc2451250.20.8142m/min

1800.3240.150.080.35720.212确定机床主轴转速：

ns1000vc361r/mi。n dw根据《简明手册》表4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为： vc=d0n=3.14125300m/min=118m/min 10001000f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z 5)校验机床功率

根据《切削手册》表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时

tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm.查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm，则： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。

工序Ⅱ

粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，；

切削用量和时间定额及其计算过程同工序Ⅰ。工序Ⅲ 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准 刀具：YG6硬质合金端铣刀，d040mm,z6 机床：X51立式铣床 根据《切削手册》查的，fz0.13mm/z,ap4mm

现采用X51立式铣床，根据《简明手册》4.2-36查得取nw300r/min，故实际切削速度

vdwnw100040300100037.7m/min

当nw300r/min时，工作台每分钟进给量应为

fmfzznw0.1310300390mm/min

查说明书，取计算切削工时 fm400mm/min

L72y721082mm

因此tmLfm820.205min 390工序Ⅳ

钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。1.选择钻头

根据《切削手册》表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角αo＝12°，二重刃长度bε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度l11.5mm，2100°，30°

2.选择切削用量

（1）确定进给量 按加工要求确定进给量：查《切削手册》，ld30181.673，由《切削手册》表

f0.43~0.53mm/r，2.7,系数为0.5,则：

f(0.43~0.53)0.5(0.215~0.265)mm/r

按钻头强度选择:查《切削手册》表2.8,钻头允许进给量为：f2.0mm/r；

按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f0.93mm/r。

以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.215~0.265mm/r。根据《简明手册》表4.2-16,最终选择进给量f0.22mm/r。

由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。

根据《切削手册》表2.19查出,钻孔时轴向力Ff=2500N，轴向力修正系数为1.0，故Ff=2500N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N﹥Ff，故所选进给量可用。（2）确定钻头磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度（查《简明手册》）为0.6mm，寿命T45min．

（3）切削速度

查《切削手册》表2.30，切削速度计算公式为：

cvd0zvvcmxvTapfyvkv

（m/min）

其中，Cv9.5，d018mm，zv0.25，m0.125，ap9，xv0，yv0.55，f0.22，查得修正系数：kTv1.0，=，klv0.85，ktv1.0，故实际的切削速度：

9.5180.25vc0.1250.859.5m/min 0.556010.2

2（4）检验机床扭矩及功率

查《切削手册》表2.20，当f≤0.26, do≤19mm时，Mt=31.78N•m，修正系数均为1.0，故MC=31.78 N•m。查机床使用说明书：Mm =144.2 N•m。

查《切削手册》表2.23,钻头消耗功率：Pc=1.3kw。查机床使用说明书，PCEE2.80.812.26kw。

由于McMm，PP，故切削用量可用，即：

f0.22mm/r，nnc272r/min，vc15.4m/min

3、计算工时

tmL3080.64min nf2720.224、扩孔至Φ19.8

查《切削手册》表2.10，扩孔进给量为：f床使用说明书最终选定进给量为：f根据资料，切削速度 时的切削速度，故

0.7~0.8mm/r，并由机

0.81mm/r。

v0.4v钻，其中v钻为用钻头钻同样尺寸实心孔

v0.49.53.8m/min

ns10003.861.1r/min

19.8nw97r/min根据机床使用说明书选取

基本工时 t。

Ly3080.48min

970.81970.81工序Ⅴ

粗镗Φ50孔，以D1为定位基准 机床：T68卧式镗床 单边余量z2.5mm,ap2.5mm

由《简明手册》4.2-20查得取

f0.52mm/r

由《简明手册》4.2-21查得取

n200r/min 计算切削工时

tmLfm12210.13min

2000.52工序Ⅵ

铣斜肩，以D1和T2为定位基准

刀具：硬质合金三面刃铣刀 机床：X51立式铣床

根据《简明手册》查得：dw63mm，Z16。根据《切削手册》查得：fz0.10mm/z,因此：

ns1000vdw100027136r/min 63现采用X51立式铣床，取：nw100r/min，故实际切削速度为：

vdwnw100063100100019.8m/min

当nw300r/min时，工作台每分钟进给量应为：

fmfzZnw0.1016100160mm/min

根据《切削手册》表4.2-37查得,取：fm165mm/min。

计算切削基本工时：

Lly12.52537.5mm

因此：tmL37.50.0.227min fm165工序Ⅶ

精铣Φ20下端面，以T2为基准

刀具：YG6硬质合金端铣刀； 机床：X51立式铣床；

查《切削手册》表3.5，进给量fz0.5~1.0mm/min，取为0.5mm/r 参考有关手册，确定v124m/min，采用YG6硬质合金端铣刀，dw125mm,z12，则：

ns1000vdw1000124316r/min

125现采用X51立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取nw300r/min 故实际切削速度：

当vdwnw10001253001000117.75m/min

nw300r/min时，工作台每分钟进给量：

980mm/min fmfzznw0.5123001800mm/min，取为本工序切削时间为：t2tm2l17612520.62min

980fm工序Ⅷ

精铣Φ20上端面，以T1为基准

切削用量同工序Ⅶ 精铣时yd0125mm 基本工时：tml1761250.31

980fm工序Ⅸ

粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，（1）粗铰至19.94mm

刀具：专用铰刀 机床：Z525立式钻床

根据有关手册的规定，铰刀的进给量为fz0.8～1.2mm/z,进给量取fz0.81mm/r，机床主轴转速取为nw=140r/min，则其切削速度为：

vnd8.77m/min。

机动时切削工时，l308=38mm，tm38380.34min f1400.81nw(2)精铰至20mm

刀具：dw20mm 机床：Z525立式钻床

根据有关手册的规定，铰刀的进给量取f0.48mm/r，机床主轴转速取为：nw=140r/min，则其切削速度为：vnd8.8m/min

机动时切削工时，l308=38mm tm38380.57min f1400.48nw工序Ⅹ 精铣Φ50端面，以D1为基准。

机床：X51立式铣床

刀具：硬质合金立铣刀（镶螺旋形刀片），由《切削手册》表3.6查得：ns1000vd40,z6,fz0.08mm/min,v0.45m/s即27m/min，因此，X51立式铣床，取

nw210r/min，dw100027214r/min。现采用40工作台每分钟进给量fm应为：

fmfzznw0.086210100.8mm/min

查机床使用说明书，取

fm100mm/min。

铣削基本工时：tm72120.84min

1002tm0.8421.68min

工序Ⅺ 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准。

单边余量z1.0mm,可一次切除，则

ap1.0mm。

由《切削手册》表1.6查得，进给量

fz0.25~0.40mm/r,取为0.27mm/r。由《切削手册》表1.1查得，v100m/min，则：

nw1000vdw1000100637r/min 50查《简明手册》表4.2-20，nw取为630r/min。

加工基本工时：tl120.038min f6300.5nw工序12 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准。

刀具：专用刀具 机床：Z525立式钻床

确定进给量f：根据《切削手册》表2.7查得，f0.22~0.26mm/r，查Z525机床使用说明书，现取f0.22mm/r。查《切削手册》表2.15，v17m/min，计算机床主轴转速：

ns1000vdw100017694r/min 7.8按机床选取nw680/min，所以实际切削速度为：

vdwnw10007.86801000fm16.66m/min 640.066min

6800.22计算切削基本工时：tmly工序Ⅲ 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准（1）钻螺纹底孔4.8mm 机床：Z525立式钻床 刀具：高速钢麻花钻

根据《切削手册》查得，进给量为f0.18～0.22mm/z,现取f=0.22mm/z，v=17m/min，则：

ns1000vdw1000171128r/min 4.8查《简明手册》表4.2-15，取nw960r/min。所以实际切削速度为：vdwnw10004.8960100014.48m/min

640.047min

9600.22计算切削基本工时：tmlyfm（2）攻螺纹M6 机床：Z525立式钻床 刀具：丝锥M6，P=1mm 切削用量选为：v0.1m/s6m/min，机床主轴转速为：ns318r/min，按机床使用说明书选取：nw272r/min，则 v5.1m/min；机动时，l6410mm，计算切削基本工时：

tml100.04min fn1272工序ⅩⅣ

铣断，以D1为基准。选择锯片铣刀，d=160mm，l=4mm，中齿，Z=40 采用X61卧式铣床，查《简明手册》，选择进给量为：f0.10mm/z,切削速度为：v27m/min，则：

ns1000vdw10002754r/min 160根据《简明手册》表4.2-39，取nw100r/min，故实际切削速度为：vdwnw100080100100050.2m/min

此时工作台每分钟进给量fm应为：

fmfzZnw0.140100400mm/min

查《简明手册》表4.2-40，刚好有fm400mm/min。

计算切削基本工时：

tmly72300.255min 400fm

四、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与老师协商，决定设计第14道工序——铣断的铣床夹具。本夹具将用于X61卧式铣床，刀具为锯片铣刀。(一)问题的提出

本夹具主要用来铣断工件，使之分离成为两个零件，由于本道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。

(二)夹具设计

1、定位基准选择

考虑工件的加工结构，可以采用“一面两销”的定位方式。如果以20孔的下端面作为定位基准，由于距加工表面较远，易引起较大的误差，因此采用两个20mm的孔作为两销的位置，而以72的端面作为主要定位面。

同时考虑到生产率要求不是很高，故可以采用手动夹紧。

2、切削力及夹紧力计算

刀具：锯片铣刀，160mm，B=3，中齿，Z=40 由《切削手册》表3.28查得切削力公式FCafqwdnFpz0FxFyFuFaezF

C其中，qdFF30,xF1.0,y0.65,uF0.83,wF0,FF00.83,z40ap12mm,ae4mm,160mm,0.65

fz0.10mm/z30120.140.83400.83160151N

其中，水平分力：FH1.1F1.1151166N

垂直分力：FV0.3F0.315145N

在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数KK1K2K3K4 其中，K1为基本安全系数1.5；

KK2为加工性质系数为1.1； 为刀具钝化系数为1.1；

所以，K为断续切削系数为1.1。

FKFH1.51.11.11.1166301

为克服水平切削力，实际夹紧力N应为

N(f1其中1f2)KFH

f,f2分别为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f1f20.25。则

N301602N 0.5此时N大于所需的550N的夹紧力，故本夹具可以安全工作。

3、定位误差分析

前几道工序中已经使工件尺寸达到要求，零件中两端孔尺寸为200.0210mm，与定位销的配合尺寸为20H7，由相关手册查得，定位n60.028销尺寸为200.015，因此可以求得其最大间隙为max0.0210.0150.006mm，满足精度要求。所以能满足精度要求.4．夹具设计及操作的简要说明

如前所述，由于是中批量生产，故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序处于加工的最后阶段，故对精度有较高的要求，必须保证刀具与工件的相对位置精度。

夹具装有对刀块，可以使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）；同时夹具体底面的一对定位键可以使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装位置，以有利于铣削加工。

夹具装配图及夹具体零件图分别见图。

参考文献: 赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书2版 机械工业出版社,2000.10.艾兴,肖诗纲主编,切削用量简明手3版 机械工业出版社,1997.8 曾志新,吕明主编,机械制造技术基础.武汉理工出版社,2001.7 李益民主编,机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社,1993.4 王明珠主编,工程制图学及计算机绘图——国防工业出版社,1998.3。

例二CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:

序言

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

一、零件的分析

(一)零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，二下方的Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。(二)零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1、小头孔Φ20以及与此孔相通的Φ8的锥孔、M6螺纹孔。

2、大头半圆孔Φ50。

3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二、确定生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

三、确定毛坯

1、确定毛坯种类：

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

2、确定铸件加工余量及形状：

查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 简

图

加工面代号 D1 D2 T2

T3 T4

基 本 尺 寸 20 50 30 12 12

加工余量等级 H H H H H

加工 余量

说

明

102 3.52 5 5 5

孔降一级双侧加工 孔降一级双侧加工 单侧加工 单侧加工 单侧加工

3、绘制铸件零件图

四、工艺规程设计

(一)选择定位基准： 1 粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。(二)制定工艺路线: 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-

7、1.4-

8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

工序01 粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序02 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序03 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序04 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具； 工序05 粗镗Φ50孔，以D1为定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具； 工序06 铣斜肩，以D1和T2为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序07 精铣Φ20下端面，以T2为基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序08 精铣Φ20上端面，以T1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序09 粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；

工序10 精铣Φ50端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具； 工序11 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具； 工序12 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具； 工序13 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；

工序14 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具； 工序15 去毛刺； 工序16 终检。

（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:

1、圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

加工 表面

φ50IT12（D2）加工 内容 铸件 粗镗 半精镗 钻 扩 粗铰 精铰

加工余量 7.0 4.0 3.0 18 1.8 0.14 0.06

精度等级 CT12 IT12 IT10 IT11 IT10 IT8 IT7

工序 尺寸

表面粗 糙度

6.3 3.2 6.3 3.2 1.6

工序余量 最小

0.95 2.9 17.89 1.716 0.107 0.039

最大

6.8 3.25 18 1.910 0.224 0.093

432.8

0.250 4700.100 5000.110 1800.084 19.800.033 19.9400.021 200

φ20IT7（D1）

2、平面工序尺寸：

工序号

01 工序 内容 铸件 粗铣φ20孔下端面

02 粗铣φ20孔

4.0

32.0

00.25

加工 余量 5.0 4.0

基本 尺寸

经济 精度 CT12

工序尺寸偏差

工序余量 最小

1.5

最大

7.75

2.5

00.25

36.0 12

1.5 7.75 上端面

03 粗铣φ50孔上端面

07 精铣φ20孔下端面

08 精铣φ20孔上端面 精铣φ50孔端面

1.0×2

12.0

0.0160.0164.0 14.0 12

00.180

1.8 6.38

1.0 31.0 8

00.033

0.75 1.283

1.0 30.0 8

00.033

0.75 1.283

0.951 1.016

3、确定切削用量及时间定额： 工序01 粗铣Φ20、Φ50下端面1.加工条件

工件材料：HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm;加工要求：粗铣Φ20孔下端面，加工余量4mm;机床：X51立式铣床；

刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角：

λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。2.切削用量

1）确定切削深度ap

因为余量较小，故选择ap=4mm，一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz

由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw（据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时：

fz=0.09~0.18mm/z 故选择：fz=0.18mm/z。3）确定刀具寿命及磨钝标准

根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直径d0=125mm，故刀具使用寿命T=180min（据《简明手册》表3.8）。

T2为粗基准。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf 根据《切削手册》表3.16，当d0=125mm，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV= 1.0，kSV= 0.8。切削速度计算公式为：

vcTmcvd0qvpkv

apxvfzyvaeuvzv其中 ae72mm，ap4mm，Cv245，qv0.2，xv0.15，yv0.35，kvkMvkSv1.00.80.8，uv0.2，pv0，m0.32，T180min，fz0.18mm/z，Z12，将以上数据代入公式：

vc2451250.20.81800.3240.150.080.35720.212

142m/min确定机床主轴转速： ns1000vc361r/min。dw根据《简明手册》表4.2-36，选择nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：

vc=d0n3.141253001000=

1000m/min=118m/min f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z 5)校验机床功率

根据《切削手册》表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时

tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=176mm.查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm，则： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=0.81min。

工序02 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准。

切削用量和时间定额及其计算过程同工序01。工序03 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准

刀具：YG6硬质合金端铣刀，d040mm,Z10 机床：X51立式铣床 根据《切削手册》查得，fz0.13mm/z,ap4mm。根据《简明手册》表4.2-36查得，取：nw300r/min，故实际切削速度：

vdwnw100040300100037.7m/min

当nw300r/min时，工作台每分钟进给量应为：

fmfzZnw0.1310300390mm/min

查说明书，取fm400mm/min

计算切削基本工时：

L72y721082mm

因此，tmL820.205min fm390工序04 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。1.选择钻头

根据《切削手册》表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双锥后磨横刀，后角αo＝12°，二重刃长度bε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度，30°

l11.5mm，2100°2.选择切削用量

（1）确定进给量

按加工要求确定进给量：查《切削手册》，f0.43~0.53mm/r，ld301.673，由《切削手册》表2.7,系数为0.5,则： 18f(0.43~0.53)0.5(0.215~0.265)mm/r

按钻头强度选择:查《切削手册》表2.8,钻头允许进给量为：f2.0mm/r； 按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f0.93mm/r。

以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.215~0.265mm/r。根据《简明手册》表4.2-16,最终选择进给量f0.22mm/r。