机械制造装备设计课程设计说明书样本

制造技术课程设计题目CA6140车床手柄座机械加工工艺及加工Φ10H7孔夹具设计班级机制1002班学号2712姓名赵言科指引教师吕宝君日期12月20日机电工程学院制造技术课程设计任务书设计题目：CA6140车床手柄座机械加工工艺及加工Φ10H7孔夹具设计设计内容（需明确列出研究问题）：设计CA6140车床手柄座机械加工工艺及加工Φ10H7孔夹具，生产类型为中档批量。详细内容涉及：1、毛坯设计——画出毛坯工艺简图；2、机械加工工艺设计——制定出零件机械加工工艺规程；3、夹具设计——完毕指定工序（Φ10H7孔加工工序）夹具构造设计。4、阐明书——对工艺设计及夹具设计详细阐明。资料、数据、技术水平等方面规定：1、毛坯设计对的拟定毛坯类型、加工余量、余块、分型面或分模面、浇注位置、拔模斜度、收缩率、尺寸及型芯尺寸等，并对的绘制毛坯工艺简图。2、工艺设计（1）能对的选取定位基准；（2）能依照工件各加工表面技术规定和规定生产条件合理选取表面加工方案，并拟定出工艺路线；（3）能运用查表办法拟定各表面加工余量及切削用量；（4）能对的拟定工序尺寸及公差；（5）能对的选取刀具、量具和机床等工艺装备；（6）能运用规定符号对的绘制工序图，对的标注各项技术规定。3、夹具设计（1）可以对的选取和设计定位元件、夹紧元件及夹紧装置；（2）可以对的进行定位误差分析计算；（3）可以对的计算夹紧力，合理布置夹紧力作用位置及方向；（4）可以按照制图原则运用必要视图完整地表达夹具构造；（5）可以完整、对的地标注夹具装配图尺寸及技术规定。4、阐明书（1）内容要完整、充实，文字论述条理清晰，重点突出；（2）各项分析计算完整、对的。目录设计阐明 1（一）机械加工工艺规程设计 1第1章手柄座工艺分析及生产类型拟定 11.1手柄座用途 11.2手柄座技术规定 11.3手柄座工艺性检测 21.3.1孔加工 21.3.2面加工 31.3.3槽加工 31.3.4螺纹孔加工 31.4拟定手柄座生产类型 3第2章拟定毛坯、绘制毛坯简图 42.1毛坯材料 42.2毛坯加工量块、余块 42.3毛坯分型面、浇注位置、拔模斜度 42.4毛坯收缩率、型芯尺寸 42.5毛坯尺寸 52.6毛坯尺寸公差 5第3章拟定手柄座工艺路线 63.1定位基准选取 63.1.1精基准选取 63.1.2粗基准选取 63.2表面加工办法拟定 73.3加工阶段划分 83.3.1粗加工阶段 83.3.2半精加工阶段 83.3.3精加工阶段 83.4工艺路线方案比较 83.4.1工艺路线 83.4.2工艺路线及设备 9第4章加工余量、工序尺寸和公差拟定 104.1φ45圆柱两端面毛坯尺寸加工余量计算 104.2φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量计算 104.3其她尺寸及其加工余量拟定 11第5章切削用量计算 135．1切削用量分析 135.1.1工序1：粗铣手柄座左右两端面 135.1.2工序2：半精铣手柄座左端面A（45mm外圆凸台端面） 145.1.3工序3：钻—粗铰—精铰25mm孔 155.1.4工序4：拉键槽 175.1.5工序5：钻—粗铰—精铰10mm孔 175.1.6工序6：粗铣—半精铣槽14mm 185.1.7工序7：粗铣14mm孔端面 205.1.8工序8：钻—粗铰—精铰14mm孔 205.1.9工序9：钻—攻螺纹孔M10 215.1.10工序10：钻—配铰5mm圆锥孔 225.1.11工序11：钻—铰5.5mm孔 23（二）φ10H7孔夹具设计 24第6章夹详细设计有关规定 246.1定位方案 246.1.1工序规定 246.1.2定位方案拟定 246.1.3定位误差分析 256.2夹紧方案 256.3切削力与夹紧力计算 256.4定位误差分析 276.5平行度误差 27总结 27参照文献 28此页是为了满足页码设立需要

设计阐明本次设计是CA6140车床手柄座，针对手柄座构造特性、用途以及其工艺规程分析，然后拟定合理加工方案，加工方案规定简朴，并能保证加工质量。由于手柄座各表面精度规定比较高，因此在加工某些重要平面时都要先粗铣然后半精铣，加工某些孔时要进行钻、粗铰然后还要进行精铰工序，由于手柄座加工质量将直接影响其性能和使用寿命，因此每一道工序都必要要达到其加工规定。 此外，本设计生产类型是中档批量生产，为了提高劳动生产率，减少劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，课程设计规定是设计加工CA6140车床手柄座φ10H7孔工序夹具。 （一）机械加工工艺规程设计第1章手柄座工艺分析及生产类型拟定1.1手柄座用途该零件是CA6140车床手柄座。它位于车床操作机构中，可同步操纵离合器和制动器，即同步控制主轴开、停、换向和制动。其作用就相称于一种连杆。车床外部手柄运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床操纵。手柄与该零件通过φ25mm孔连接,机床内部零件通过φ10mm孔与手柄座连接,即CA6140车床手柄座作用是实现运动由外部到内部传递。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部拉杆往外移，则齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨叉使滑套向右移，压下羊角形摆块右角，从而使推拉杆向左移动，于是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处在中间位置，左、右离合器均不接合，主轴传动断开，此时齿条轴上凸起某些正压在制动器杠杆下端，制动带被拉紧，使主轴制动。1.2手柄座技术规定表1-1手柄座零件技术规定表加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度级别表面粗糙度值RA（m）形位公差（mm）圆柱左右两端面43IT12左端面（凸台端面）3.2孔IT81.6孔IT71.6孔IT71.6圆锥孔IT71.6孔IT812.5螺纹孔IT73.2键槽IT10侧面1.6、底面6.3槽IT116.3孔端面距孔轴线43mmIT126.31.3手柄座工艺性检测分析零件图可知，CA6140车床手柄座加工表面分四种,重要是孔加工,圆柱端面加工,槽加工,螺纹孔加工,各组加工面之间有严格尺寸位置度规定和一定表面加工精度规定,特别是孔加工,几乎都要保证Ra1.6mm表面粗糙度,因而需精加工。手柄座左右两端面和孔端面均有规定切削加工，孔端面、孔端面、孔端面和孔凸台端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔加工精度，而螺纹孔M10和圆锥孔端面均为圆柱面保证孔加工精度较困难；此外在轴向方向上孔凸台端面作为定位基准加工规定较其她端面高。重要工作表面虽然加工精度也相对较高，但也可以在正常生产条件下，采用较经济办法保质保量地加工出来。由此可见该零件工艺性较好。1.3.1孔加工该零件共有5个孔要加工：φ45mm外圆凸台端面（孔凸台端面）是零件重要加工面，其她面、孔与其有位置尺寸度规定，因而是后续工序重要精基准面，需精加工出来；φ10mm孔与孔有平行度规定，也需要精加工；φ14mm是不通孔，特别注意该孔加工深度；φ5mm圆锥孔虽是小孔，但由于表面粗糙度规定高，仍需精铰。φ5.5mm油孔表面粗糙度有Ra12.5。1.3.2面加工该零件共有4个端面要加工：φ45mm外圆凸台端面精度规定较高，同步也是配合φ25mm孔作为后续工序精基准面，需精加工；φ45mm圆柱大端面、φ25mm孔端面以及φ14mm孔端面粗铣既可。1.3.3槽加工该零件仅有2个槽需加工：φ25mm孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度规定不高，加工键槽时很难以φ45mm外圆端面为定位基准，,因而要特别注意尺寸链推算,保证加工尺寸规定，因而工序尺寸计算较复杂；而槽14mm两侧面粗糙度均为Ra6.3mm，半精铣即可。1.3.4螺纹孔加工M10mm螺纹孔加工，它与φ10mm孔和φ25mm孔连心线有30°角度规定，同步螺纹孔中心线与φ45mm圆柱端面有11mm尺寸位置规定。由以上分析可知，该零件加工应先加工φ45mm圆柱两端面，再以端面为基准加工作为后续工序重要精基准φ25mm孔，进而以该孔为精基准加工出所有孔，面，槽，螺纹孔等。1.4拟定手柄座生产类型手柄座重量为0.73kg，由参照文献【1】表1-3知，手柄座为轻型零件；由参照文献【1】表1-4知，该手柄座类型为中批生产。第2章拟定毛坯、绘制毛坯简图2.1毛坯材料零件材料为HT200。依照选取毛坯应考虑因素,该零件体积较小,工作过程中不经常变动，受力不大，形状较复杂,外表面采用不去除材料办法获得粗糙度规定,零件生产类型为中批生产,而砂型锻造生产成本低,设备简朴,采用砂型锻造。 2.2毛坯加工余量、余块查表拟定加工余量:由参照文献【1】表2-4查得每侧加工余量数值为1.4mm；故取凸台端面毛坯总加工余量为：1.4mm。材料为灰铸铁,机器造型,公差级别为CT8~12,取CT10,加工余量级别E~G,取G.切削余量:查表,基本尺寸不大于100mm,加工余量为1.4mm;基本尺寸不大于63mm,加工余量为0.7mm。铸件公差级别:查表,基本尺寸不大于100mm,取3.2mm;基本尺寸不大于63mm,取2.8mm。粗铣余量：1.4mm。Φ45外圆凸台端面毛坯加工总余量为：1.4mm。半精铣余量：1.0mm；粗铣余量：0.4mm；手柄座大端面毛坯加工总余量为：1.4mm。粗铣余量：0.4mm。2.3毛坯分型面、浇注位置、拔模斜度选取左视图上平面为分模面，分模线为直线，为直分模线。由于零件上孔都较小,且均有严格表面精度规定,故都不铸出,留待后续机械加工反而经济实用。由于该手柄座在毛坯选用铸件，为提高生产率和铸件精度，毛坯拔模斜度为，锻造圆角半径为R3~5。2.4毛坯收缩率、型芯尺寸经查资料可知，材料收缩率为1%。2.5毛坯尺寸毛胚草图CA6140车床手柄座零件材料为HT200,毛坯重量约为0.73kg,生产类型为大中批生产。由于所有孔均有精度规定,且尺寸小,均不铸出。锻造毛坯基本尺寸为43+1.2+1.8+1.0=47mm。又依照前面铸件尺寸公差原则值,取尺寸公差为2.8mm。故:毛坯最小尺寸:47-1.4=45.6mm;毛坯最大尺寸:47+1.4=48.4mm;2.6毛坯尺寸公差毛坯总余量拟定：由参照文献【1】表2-1和2-5，对于大中批量生产砂型机器造型，取尺寸公差级别为10级，加工余量级别为G级；第3章拟定手柄座工艺路线3.1定位基准选取基面选取是工艺规划设计中重要工作之一,基准选取对的与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高,否则,会导致零件大批报废,使生产无法正常进行。3.1.1精基准选取精基准重要考虑如何保证加工精度和装夹以便，φ25mm孔为第一精基准,φ45mm圆柱小端面作为基准先加工出φ25mm孔,然后作为辅助基准面配合φ25mm孔加工后续工序中孔,面,槽,螺纹等。依照该手柄座零件技术规定，选取手柄座孔及外圆凸台端面作为精基准零件上诸多表面都可以采用它们作基准进行加工，遵循了“基准统一”原则。又轴孔轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工手柄座脚上孔和孔以及其她孔和表面，实现了设计基准和工艺基准重叠，保证了被加工表面位置度规定及孔轴线和孔轴线平行度规定。选用手柄座外圆凸台端面作为精基准同样是遵循了“基准重叠”原则，由于该手柄座上尺寸多以该端面作为设计基准。选用孔及外圆凸台端面作为精基准，夹紧力可作用在手柄座孔大端面上，夹紧稳定可靠。3.1.2粗基准选取粗基准选取应为后续加工提供精基准,由于该零件毛坯没有铸孔,故只能以3个重要端面为基准,由于φ45mm小端面表面粗糙度为Ra3.2mm,若直接以大端面为粗基准,不能一次达到加工精度,故先以φ45mm小端面为粗基准,粗铣φ45mm大端面,再以φ45mm大端面为基准,精铣小端面,并保证尺寸43mm。作为粗基准表面应平整，没有飞边、毛刺或其她表面缺欠。该手柄座加工时选用孔两端面采用互为基准办法进行加工出精基准表面。3.2表面加工办法拟定依照手柄座零件图上各加工尺寸精度和表面粗糙度，拟定加工零件各表面加工办法，如表3-1所示。表3-1零件表面加工办法加工表面公差及精度级别表面粗糙度值RA（m）加工方案参照文献【1】表1-8凸台端面IT113.2粗铣—半精铣参照文献【1】表1-8孔大端面IT1212.5粗铣参照文献【1】表1-8孔IT81.6钻—粗铰—精铰参照文献【1】表1-7孔IT71.6钻—粗铰—精铰参照文献【1】表1-7孔IT71.6钻—粗铰—精铰参照文献【1】表1-7圆锥孔IT71.6钻—铰参照文献【1】表1-9孔IT83.2钻—粗铰—精铰参照文献【1】表1-7螺纹孔IT73.2钻—攻螺纹参照文献【1】表1-10键槽IT101.6拉参照文献【1】表1-7孔端面IT1212.5粗铣参照文献【1】表1-8槽14mmIT116.3粗铣—半精铣参照文献【1】表1-83.3加工阶段划分3.3.1粗加工阶段粗加工目是切去绝大某些多余金属，为后来精加工创造较好条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯缺陷，予以报废或修补，以免挥霍工时。可采用功率大，刚性好，精度低机床，选用大切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生内应力和变形大，因此加工精度低，粗糙度值大。普通粗加工公差级别为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。3.3.2半精加工阶段半精加工阶段是完毕某些次要面加工并为重要表面精加工做好准备，保证适当加工余量。半精加工公差级别为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。3.3.3精加工阶段精加工阶段切除剩余少量加工余量,重要目是保证零件形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各重要表面达到图纸规定.此外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度机床小切前用量，工序变形小，有助于提高加工精度．精加工加工精度普通为IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。3.4工艺方案拟定工艺路线内容除选取定位基准外,还要选取各加工表面加工办法,安排工序先后顺序,拟定加工设备,工艺装备等。工艺路线拟定要考虑使工件几何形状精度,尺寸精度及位置精度等技术规定得到合理保证,成批生产还应考虑采用组合机床,专用夹具,工序集中,以提高效率,还应考虑加工经济性,以便使生产成本尽量下降。3.4.1工艺路线粗铣手柄座φ45mm圆柱左右两端面;半精铣φ45mm圆柱凸台端面,保证尺寸43mm;钻—粗铰—精铰φ25H8mm孔;拉键槽,保证尺寸27.3H11;钻—粗铰—精铰φ10H7mm孔;铣槽,保证尺寸14mm,深度43mm;粗铣φ14H7mm孔端面，保证尺寸43mm；钻—粗铰—精铰φ14H7mm孔;钻—攻M10mm螺纹孔;钻—铰φ5mm圆锥孔;钻—铰φ5.5mm孔;3.4.2工艺路线及设备表3-2手柄座工艺路线及设备，工装选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣φ45mm圆柱两端面;立式铣床X51高速钢套式面铣刀游标卡尺2半精铣φ45mm圆柱小端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀游标卡尺3钻,倒角，粗铰，精铰φ25mm孔摇臂钻床Z37硬质合金锥柄麻花钻、铰刀游标卡尺、内径千分尺、塞规4拉键槽拉床拉刀游标卡尺5钻,倒角，粗铰,精铰φ10mm孔立式钻床Z525复合麻花钻、铰刀游标卡尺、内径千分尺、塞规6粗、精铣槽14mm卧式铣床X62高速钢镶齿三面刃铣刀游标卡尺、塞规7粗铣14mm孔端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀游标卡尺8钻,倒角，粗铰，精铰φ14mm孔立式钻床Z525复合麻花钻、铰刀游标卡尺、内径千分尺、塞规9钻,倒角，攻M10mm螺纹孔摇臂钻床Z37莫氏锥柄阶梯麻花钻、丝锥卡尺螺纹塞规10钻，铰φ5mm圆锥孔立式钻床Z525麻花钻、锥柄机用1：50锥度销子铰刀内径千分尺、塞规11钻,倒角，铰φ5.5mm孔立式钻床Z525麻花钻、铰刀内径千分尺、塞规第4章加工余量、工序尺寸和公差拟定4.1φ45mm圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量计算依照工序规定,φ45mm圆柱两端面通过两道工序,先粗铣φ45mm圆柱大端面,再粗,精铣φ45mm圆柱小端面,各步余量如下:粗铣:由《机械加工工艺手册第一卷》表3.2-23,别的量值规定,对于小端面(≤50mm)为1.0~2.0mm,现取1.8mm。表3.2-27粗铣平面厚度偏差(≤30mm)为―0.25~―0.39mm,现取―0.30mm。精铣:由《加工工艺手册》表3.2-25,别的量规定值为1.0mm。粗铣大端面后最大尺寸:43+1.0+1.2=45.2mm;粗铣大端面后最小尺寸:45.2-0.30=44.9mm;粗铣小端面后最大尺寸:43+1.0=44mm;粗铣小端面后最小尺寸::44-0.30=43.7mm。精铣后尺寸与零件尺寸相似,但由于设计零件图纸并未给出详细公差级别,现按《加工工艺手册》表5.29,粗铣→精铣所能达到经济精度取IT8,按入体原则取值。故精铣后尺寸为43.2mm4.2φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量计算依照工序规定,φ14H7mm孔端面仅由粗铣得到,故φ14H7mm孔端面距φ25H8mm孔中心线毛坯基本尺寸为43+1.2=44.2mm,故:毛坯名义尺寸:43+1.2=44.2mm;毛坯最大尺寸:44.2+1.4=45.6vmm;毛坯最小尺寸:44.2-1.4=42.8mm。粗铣后尺寸应于零件图尺寸相似,按前面粗铣平面厚度偏差取-0.28mm。4.3其她尺寸极其加工余量拟定其她工序尺寸涉及5个孔,2个槽,1个螺纹孔基本尺寸,现仅分析重要5个孔加工余量及尺寸偏差。5个孔均不铸出,机械加工出来,依照《加工工艺手册》,由于5个孔表面粗糙度规定均较高,因此都要通过精铰工序,详细工序尺寸和加工余量为:(1)φ25H8mm孔,Ra=1.6mm;依照《加工工艺手册》表3.2-10,加工该孔工艺为:钻→扩→铰钻孔:φ23mm;扩孔:φ24.8mm2Z=1.8mm(Z为单边加工余量);铰孔:φ25H8mm。(2)φ10H7mm孔,Ra=1.6mm;依照《加工工艺手册》表3.2-9,加工该孔工艺为:钻→粗铰→精铰钻孔:φ9.8mm;粗铰:φ9.96mm;精铰:φ10H7mm。(3)φ14H7mm孔,Ra=1.6mm;依照《加工工艺手册》表3.2-9,加工该孔工艺为：钻→扩→粗铰→精铰钻孔:φ13.0mm;扩孔:φ13.85mm;2Z=0.85mm(Z为单边加工余量);粗铰:φ13.95mm;精铰:φ14H7mm。(4)φ5mm圆锥孔,Ra=1.6mm;由于零件图纸未给出详细公差级别,现也按H7公差级别加工,按表3.2-9,加工该孔工艺为:钻→精铰钻孔:φ4.8mm;精铰:φ5H7mm。(5)φ5.5mm孔,Ra=3.2mm。由于也未给出公差级别,现同样按φ5mm圆锥孔加工方式:钻→精铰钻孔:φ4.8mm;精铰:φ5.5H7mm。由参照文献【1】表2-28可查得，精铰余量Z精铰=0.05mm；粗铰余量Z粗铰=0.95mm；钻孔余量Z钻=13.0mm。参照文献【1】表1-20可依次拟定各工序尺寸加工精度级别为，精铰：IT7；粗铰：IT10；钻：IT12。依照上述成果，再原则公差数值表可拟定各工步公差分别为，精铰：0.018mm；粗铰：0.070mm；钻：0.180mm。综上所述，该工序各工步工序尺寸及公差分别为，精铰：；粗铰：；钻：，图4-1钻—粗铰—精铰14mm孔加工余量、工序尺寸和公差互有关系图第5章切削用量计算5．1切削用量分析5.1.1工序1：粗铣手柄座左右两端面该工序分为两个工步，工步1是以如图5-1所示B面定位，粗铣A面；工步2是以如图5-1所示A面定位，粗铣B面。这两个工步是在同一台机床上经一次走刀加工完毕，它们所选用切削速度v和进给量f是同样，而背吃刀量ap不同。图5-1(1)背吃刀量拟定工步1背吃刀量ap1取值为A面毛坯总余量减去工序2余量，即ap1=0.4mm；而工步2背吃刀量取值为ap2=1.4mm。(2)进给量拟定由参照文献【1】表5-7机床功率5kw，工件—夹具系统刚度为中档条件选用该工序每齿进给量fz=0.15～0.3mm/z，则每分钟进给量为：fMz=fzzn=(0.15~0.3)10160mm/min=240~480mm/min参照参照文献【1】表4-16所列x51型立式铣床横向进给量取:fMz=320mm/min。(3)切削速度计算由参照文献【1】表5-9按镶齿铣刀，d/z=80/10条件选用切削速度v=40m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/d=100040/(80)r/min=159r/min参照参照文献【1】表4-15所列x51型立式铣床主轴转速取转速n=160r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铣削速度：v=nd/1000=16080/1000(m/min)=40.19m/min5.1.2工序2：半精铣手柄座左端面A（45mm外圆凸台端面）(1)背吃刀量拟定ap=1.4mm。图5-2(2)进给量拟定由参照文献【2】表2.1-73按表面粗糙度Ra3.2m条件选用该工序每转进给量f=0.5～1.2mm/r，则每分钟进给量为：fMz=fzzn=fn=(0.5~1.2)10210mm/min=105~252mm/min参照参照文献【1】表4-16所列x51型立式铣床纵向进给量取：fMz=105mm/min。(3)切削速度计算由参照文献【2】表2.1-77中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；af为每齿进给量(mm/r)；aw为切削深度(mm)；z为齿数。由参照文献【2】表2.1-76查得：刀具寿命T=180min；由参照文献【3】表2.1-77查得：Cv=23；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；yv=0.4；uv=0.1；pv=0.1；kv=1。计算得切削速度为：v=50.47m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/d=100050.47/(80)r/min=200r/min参照参照文献【1】表4-15所列x51型立式铣床主轴转速取转速n=210r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铣削速度：v=nd/1000=21080/1000(m/min)=52.75m/min5.1.3工序3：钻—粗铰—精铰25mm孔(1)钻孔工步图5-31）背吃刀量拟定取ap=24.5mm。2）进给量拟定由参照文献【3】表3.4-2选用该工步每转进给量f=0.35～0.5mm/r；参照参照文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床主轴进给量取f=0.375mm/r。3）切削速度计算由参照文献【3】表3.4-8中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；f为进给量(mm/r)由参照文献【3】表3.4-7查得：刀具寿命T=75min；由参照文献【3】表3.4-8查得：Cv=22.2；m=0.2；xv=0；yv=0.3；zv=0.45；kv=1。计算得切削速度为：v=54m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/d=100054/(24.5)r/min=701.9r/min参照参照文献【1】表4-6所列z37型摇臂钻床主轴转速取转速n=710r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际钻削速度：v=nd/1000=71024.5/1000(m/min)=54.6m/min(2)粗铰工步1）背吃刀量拟定取ap=0.44mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-31选用该工步每转进给量f=0.8~0.15mm/r；参照参照文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床主轴进给量取f=1.0mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-31选用切削速度v=4m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10004/(24.94)r/min=51r/min参照参照文献【1】表4-6所列z37型摇臂钻床主轴转速取转速n=56r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=5624.94/1000(m/min)=4.38m/min(2)精铰工步1）背吃刀量拟定取ap=0.06mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-31选用该工步每转进给量f=0.8~0.15mm/r；参照参照文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床主轴进给量取f=0.75mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-31选用切削速度v=3m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10003/(25)r/min=39r/min参照参照文献【1】表4-6所列z37型摇臂钻床主轴转速取转速n=45r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=4525/1000(m/min)=3.46m/min5.1.4工序4：拉键槽(1)背吃刀量拟定取ap=6mm。(2)进给量拟定由参照文献【1】表5-33选用该工步每齿进给量f=0.06～0.2mm/z。(3)切削速度计算由参照文献【1】表5-34按表面粗糙度Ra1.6m或公差值0.03～0.05mm，选用IV级拉削速度v=3.5～3m/min；现选用v=3.5m/min。5.1.5工序5：钻—粗铰—精铰10mm孔(1)钻孔工步图5-41）背吃刀量拟定取ap=9.8mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-22选用该工步每转进给量f=0.12～0.2mm/r；参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床主轴进给量取f=0.13mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-22选用切削速度v=18m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/d=100018/(9.8)r/min=585r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=545r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际钻削速度：v=nd/1000=5459.8/1000(m/min)=16.77m/min(2)粗铰工步1）背吃刀量拟定取ap=0.16mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-31选用该工步每转进给量f=0.3～0.5mm/r；参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床主轴进给量取f=0.36mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-31选用切削速度v=3m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10003/(9.96)r/min=95.9r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=97r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=979.96/1000(m/min)=3.03m/min(2)精铰工步1）背吃刀量拟定取ap=0.04mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-31选用该工步每转进给量f=0.3~0.5mm/r；参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床主轴进给量取f=0.28mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-31选用切削速度v=4m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10004/(10)r/min=127.39r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=140r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=14010/1000(m/min)=4.4m/min5.1.6工序6：粗铣—半精铣槽14mm1）粗铣工步图5-5(1)背吃刀量拟定取ap=12mm。(2)进给量拟定由参照文献【2】表2.1-71选用该工序每齿进给量fz=0.2～0.3mm/z，则每分钟进给量为：fMz=fzzn=(0.15~0.3)1030mm/min=84~126mm/min参照参照文献【1】表4-19所列x62型卧式铣床进给量取:fMz=95mm/min。(3)切削速度计算由参照文献【2】表2.1-77中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；af为每齿进给量(mm/r)；aw为切削深度(mm)；z为齿数。由参照文献【2】表2.1-76查得：刀具寿命T=180min；由参照文献【3】表2.1-77查得：Cv=47；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；yv=0.4；uv=0.5；pv=0.1；kv=1。计算得切削速度为：v=9.85m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/d=10009.85/(125)r/min=25.1r/min参照参照文献【1】表4-18所列x62型卧式铣床主轴转速取转速n=30r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铣削速度：v=nd/1000=30125/1000(m/min)=11.79m/min2）半精铣工步(1)背吃刀量拟定取ap=2mm。(2)进给量拟定由参照文献【2】表2.1-71按表面粗糙度Ra6.3m和铣刀类型选用该工序每转进给量f=1.2～2.7mm/r，则每分钟进给量为：fMz=fn=(1.2~2.7)37.5mm/min=45～101.25mm/min参照参照文献【1】表4-19所列x62型卧式铣床进给量取:fMz=47.5mm/min。(3)切削速度计算由参照文献【2】表2.1-77中公式：可计算得切削速度。式中，d0为刀具尺寸(mm)；ap背吃刀量(mm)；af为每齿进给量(mm/r)；aw为切削深度(mm)；z为齿数。由参照文献【2】表2.1-76查得：刀具寿命T=180min；由参照文献【3】表2.1-77查得：Cv=47；qv=0.2；m=0.15；xv=0.1；yv=0.4；uv=0.5；pv=0.1；kv=1。计算得切削速度为：v=14.1m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/d=100014.1/(125)r/min=35.9r/min参照参照文献【1】表4-18所列x62型卧式铣床主轴转速取转速n=37.5r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铣削速度：v=nd/1000=37.5125/1000(m/min)=14.7m/min5.1.7工序7：粗铣14mm孔端面图5-6(1)背吃刀量拟定该工序背吃刀量ap被加工面毛坯总余量z=1.4mm，故背吃刀量取值为ap=1.4mm。(2)进给量拟定由参照文献【1】表5-7机床功率5kw，工件—夹具系统刚度为中档条件选用该工序每齿进给量fz=0.15～0.3mm/z，则每分钟进给量为：fMz=fzzn=(0.15~0.3)10160mm/min=240~480mm/min参照参照文献【1】表4-16所列x51型立式铣床横向进给量取:fMz=320mm/min。(3)切削速度计算由参照文献【1】表5-9按镶齿铣刀，d/z=80/10条件选用切削速度v=40m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铣刀转速为:n=1000v/d=100040/(80)r/min=159r/min参照参照文献【1】表4-15所列x51型立式铣床主轴转速取转速n=160r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铣削速度：v=nd/1000=16080/1000(m/min)=40.19m/min5.1.8工序8：钻—粗铰—精铰14mm孔(1)钻孔工步1）背吃刀量拟定取ap=13.0mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-22选用该工步每转进给量f=0.2~0.4mm/r；参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床主轴进给量取f=0.22mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-22选用切削速度v=16m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/d=100016/(13)r/min=391.97r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=392r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际钻削速度：v=nd/1000=39213/1000(m/min)=16m/min(2)粗铰工步1）背吃刀量拟定取ap=0.95mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-31选用该工步每转进给量f=0.5~1.0mm/r；参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床主轴进给量取f=0.62mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-31选用切削速度v=4m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10004/(13.95)r/min=91.3r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=97r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=9713.95/1000(m/min)=4.2m/min(2)精铰工步1）背吃刀量拟定取ap=0.05mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-31选用该工步每转进给量f=0.5~1.0mm/r；参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床主轴进给量取f=0.48mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-31选用切削速度v=4m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10004/(14)r/min=91.3r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=97r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=9714/1000(m/min)=4.2m/min5.1.9工序9：钻—攻螺纹孔M10图5-7依照参照文献【4】表4-6-20，M10粗牙普通螺纹攻丝前钻孔用麻花钻直径为d0=8.5mm。(1)钻孔工步1）背吃刀量拟定取ap=8.5mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-22选用该工步每转进给量f=0.12～0.2mm/r；参照参照文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床主轴进给量取f=0.118mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-22选用切削速度v=16m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/d=100016/(8.5)r/min=566r/min参照参照文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床主轴转速取转速n=560r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际钻削速度：v=nd/1000=5608.5/1000(m/min)=14.95m/min(2)攻螺纹工步1）背吃刀量拟定取ap=1.5mm。2）进给量拟定由于该工步为攻螺纹，因此选用该工步每转进给量为该螺纹螺距f=1.5mm/r；参照参照文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床主轴进给量可选用f=1.5mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-37查得攻螺纹切削速度为v=5～10m/min，现选用v=5m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序丝锥转速为:n=1000v/d=10006/(10)r/min=191r/min参照参照文献【1】表4-7所列z37型摇臂钻床主轴转速取转速n=180r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际攻螺纹速度：v=nd/1000=18010/1000(m/min)=5.65m/min5.1.10工序10：钻—配铰5mm圆锥孔(1)钻孔工步1）背吃刀量拟定取ap=5mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-22选用该工步每转进给量f=0.07～0.12mm/r。参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.1mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-22选用切削速度v=16m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/d=100016/(5)r/min=1019r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=960r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际钻削速度：v=nd/1000=9605/1000(m/min)=15.07m/min(2)铰圆锥孔工步1）背吃刀量拟定取ap=0.09mm。2）进给量拟定由参照文献【3】表3.4-41选用该工步每转进给量f=0.08mm/r；参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.10mm/r。3）切削速度计算由参照文献【3】表3.4-41查得该工步切削速度为v=5～6m/min，现选用该工步切削速度为v=5m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10005/(5)r/min=318.47r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=272r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=2725/1000(m/min)=4.27m/min5.1.11工序11：钻—铰5.5mm孔图5-81）背吃刀量拟定取ap=5mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-22选用该工步每转进给量f=0.07～0.12mm/r。参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.1mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-22选用切削速度v=16m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序钻头转速为:n=1000v/d=100016/(5)r/min=1019r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=960r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际钻削速度：v=nd/1000=9605/1000(m/min)=15.07m/min(2)铰孔工步1）背吃刀量拟定取ap=0.5mm。2）进给量拟定由参照文献【1】表5-31选用该工步每转进给量f<0.3mm/r。参照参照文献【1】表4-10所列z525型立式钻床进给量取进给量f=0.13mm/r。3）切削速度计算由参照文献【1】表5-31选用切削速度v=3m/min。由参照文献【1】公式（5-1）,可求得该工序铰刀转速为:n=1000v/d=10003/(5.5)r/min=173.7r/min参照参照文献【1】表4-9所列z525型立式钻床主轴转速取转速n=195r/min。再将此转速代入参照文献【1】公式（5-1），可求出该工序实际铰削速度：v=nd/1000=1955.5/1000(m/min)=3.37m/min（二）孔夹具设计第6章夹详细设计有关规定由于生产类型为成批,大批生产,要考虑生产效率,减少劳动强度,保证加工质量,故需设计专用夹具。6.1定位方案6.1.1工序规定本次设计选取设计工序钻φ10H7孔夹具，该工序规定φ10H7孔轴线与φ25H8mm孔中心线平行，同步孔轴线距φ45mm圆柱小端面50mm，因而工序基准为φ45mm小端面，同步为了便于立式钻床加工，因而也应以φ25H8mm孔为定位基准来定位，为了增长刚度设计支撑钉，并且设立V形块。夹具设计应一方面满足这些规定，并保证较高生产效率，还应考虑夹详细制造工艺性和生产经济性，加工过程中夹具操作应以便，定位夹紧稳定可靠，夹详细应具备较好刚性。6.1.2定位方案拟定钻φ10H7孔工序简图如图所示，为了加工钻φ10H7孔，应限制自由度有X轴移动﹑Y轴移动﹑Z轴移动﹑绕X轴转动﹑绕Y轴转动﹑绕Z轴转动。为使定位可靠，加工稳定，咱们所设计定位方案如附图A1图纸——手柄座夹详细装配图所示，总共限制了工件所有6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，φ45mm圆柱小端面平放到支撑平面上，限制Z轴移动﹑绕X轴转动﹑绕Y轴转动，三个移动自由度。φ25H8mm孔内插入短销，限制了X轴移动﹑Y轴移动，定位销限制了绕Z轴转动，这样6个自由度所有被限制。6.1.3定位误差分析定位误差是指由于定位不精确引起某一工序尺寸或位置精度规定方面加工误差。对于夹具设计中采用定位方案，只要也许产生定位误差不大于工件相应尺寸或位置公差1/3，或满足++≤T,即可以为定位方案符合加工规定。对于本次设计夹具，需要保证尺寸规定：保证孔轴线距φ45mm圆柱小端面50mm，保证孔轴线与φ25H8mm孔中心线平行。对于50mm规定，由于定位基准也是φ45mm圆柱小端面，故基准不重和误差为0，且由于φ45mm圆柱小端面通过半精铣，表面粗糙度达到Ra3.2mm，故可以为φ45mm圆柱小端面平面度误差为0，即不存在基准位置度误差，综上所述，只要支撑钉原则尺寸得到保证，是