机械制造技术课程设计-杠杆加工工艺及钻6孔夹具设计

/62《机械制造技术基础》课程设计任务书及职称连杆制造工艺分析与夹具设计(假定产量：20000件/年)类型和生产条件，对零件的结构工艺性进行分析(0.5天);2.收集相关参考资料，查阅机械制造技术基础课程设计指导书(1天)；4.机械加工工艺规程设计：文件(1天)。设计钻钻4ΧΦA(见任务分配)与4ΧΦ16孔夹具结构方案，如设计定位及夹紧A(1)机械制造技术基础教材；(2)机械制造技术基础课程设计指导教程；(3)机床夹具设计图册；(4)机械制图；(5)金属机械加工工艺人员手册；(6)机械设计简明手册。3/62夹具设计：钻4ΧΦA(具体数值见任务表)与4ΧΦ16孔夹具设计表1组内任务分配组内编号变值A(公差值不变)变值B(Ra)561.645钢锻造图1杠杆/62 6零件工艺性分析 6 2.4确定零件的生产类型 8 3.1确定毛坯的制造形式 9选择毛坯 93.1.2确定毛坯公差等级与毛坯加工余量 93.1.3绘制毛坯简图 10 1 3.2.2精基准的选择 12 工序的选择原则 143.4.1工序集中与工序分散 143.4.2机械加工工序安排 153.4.3热处理工序 15.4辅助工序 163.5机床设备、刀具以及量具确定 16路线 173.7机械加工余量、工序尺寸的确定 203.8确定切削用量及时间定额 263.8.1确定切削用量 263.8.2时间定额的确定 35 4.1问题的提出(设计任务) 454.2夹具设计方案分析 464.2.1定位基准的选择 464.2.2定位误差分析 474.2.3夹紧力计算 48 494.3.1夹具对刀元件设计 494.3.2夹具夹紧机构设计 514.3.3夹具装配图 524.4夹具设计及操作简要说明 53 /62杠杆是机械零件中的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。.零件工艺分析零件的作用该零件的主要作用是在机构运动中起到支承作用题目所给的零件是杠杆，用于传递力与扭矩，它的加工精度影响自身的传动精度甚至整个系统的传动精度。2零件工艺性分析1、Φ28H7孔及两端面。2、Φ6H9两端面。3、36mm两侧面采用粗、半精加工；3、钻、扩、铰Φ28H9孔及Φ6孔。要求：Φ6H9孔与Φ28H7孔的距离为（80+0.2）mm；平行度为0.3mm。4、槽。要求：槽宽9.75mm，左侧尺寸5mm，右侧尺寸7.45。5、对于连接孔11mm采用钻扩工艺除去这些加工表面，其他加工表面的精度要求不高，该零件全部的技术要求如下表1所示：要求表大孔及两端面垂直度要求0.03大孔及两端面垂直度要求0.03支撑面36mm孔1.6孔1.6槽宽9.75mm9.75H73.2孔6.3图2-1杠杆零件图2.4.1生产纲领生产纲领：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的年产量。零件的生产纲领按下式计算。式中：N——零件的生产纲领（件/年）Q——机器产品的年产量（台/年）n——每台产品中该零件的数量（件/台）a——备品百分率——废品百分率2.4.2生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1.单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2.成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3.大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1。表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000依设计题目知：台/年，件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取为和。带入公式得该零件的生产纲领：零件是轻型零件，根据表1-1可知生产类型为中批生产。3.工艺规程设计确定毛坯的制造形式1选择毛坯拟订机械加工工艺规程时，毛坯选择得是否正确，不仅直接影响毛坯的制造工艺及费用，而且对零件的机械加工工艺、设备、工具以及工时的消耗都有很大影响。毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易、工序数量的多少有直接影响。因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。在毛坯选择时，应充分注意到采用新工艺、新技术、新材料的可能性，以降低成本、提高质量和生产率。毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的种类包括：铸件、锻件、型材、冲压件、冷或热压制件、焊接件等。根据零件的材料，推荐用型材或锻件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而锻件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。材料为45钢，锻造时应安排人工调质处理200HBS。3.1.2确定毛坯公差等级与毛坯加工余量由下表可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。该锻件的尺寸公差等级为IT7-13级。加工精度要求高的地方，例如：粗，h10,IT9-IT10(6.3-3.2)；精，h8IT7-IT8,(1.6-0.8)。根据该零件的各加工精度要求，经过查表得锻造的毛坯尺寸为各加工表面都留有加工余量3mm，圆柱保留加工余量为3mm。表2-1加工余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值两侧面30mmG2.5mm两侧面11mmG2.5mm3绘制毛坯简图面的选择粗基准的选择。①如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。②如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。③如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。④选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。⑤粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，又要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选拨叉端面及外圆面为定位粗基准。2精基准的选择基准的选择主要充分考虑孔、面之间的相互位置，选择能够能够充分满足所要加工的尺寸精度和位置精度。根据杠杆零件图上各个加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查看《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-9至1-12，便可确定各加工表面的加工方案。表2杠杆各加工表面加工方案加工表面经济精度表面粗糙度Ra/um加工方案备注两侧面IT11/IT93.2粗铣两侧面IT11/IT93.2粗铣铣大端两侧面IT11/IT93.2粗铣钻扩铰IT51.6钻扩铰钻扩铰IT51.6钻扩铰钻、扩Φ11孔IT76.3钻扩铣槽IT11/IT93.2粗铣工序的选择原则.4.1工序集中与工序分散为了使得加工的效率与质量可以达到最佳的工序设计，我们需要将整个工序过程进行不同的设计，不同的工序要求中，对工序进行合理设计。工序集中的特点1.工序数目少，工序内容复杂：(1)减少了工序的数目，使得整个工序的划分变得简洁；(2)工序数目减少，工人所需要移动的次数减少；(3)减少了工件在车床夹具上的拆装次数，提升了加工效率；(4)工序集中有利于提升整个生产效率，并且可以采用更加先进的机器进行生产；(5)整体的设备成本会大大提升。2.工序分散的特点工序数目多，加工内容简单(1)每道工序都很简单，方便加工；(2)生产工序简单，加工需要的技术门槛低；(3)需要多个设备进行加工，整个加工的时间较长。.2机械加工工序安排杠杆机械加工工序主要先进性铣面，然后进行相关的钻孔，最后进行相关的铣槽等加工，主要需要符合机械加工原则先面后空先粗后精的加工顺序。.4.3热处理工序热处理工序放置在锻造结束后机械加工之前，确实可以最大限度地减少后期零件的加工变形。这是因为热处理可以通过改变材料的结构和性能，使其具有更好的机械性能和稳定性。在锻造过程中，金属材料会受到高温和高压的作用，从而引起晶粒的变形和组织结构的改变。这可能导致材料的不均匀性和内部应力的积累，从而在后续的机械加工中引起变形和尺寸偏差。热处理工序可以在锻造后对材料进行热处理，通过控制加热、保温和冷却过程，来调整材料的晶粒结构和内部应力状态。常见的热处理方法包括退火、正火、淬火等。通过合理选择和控制热处理参数，可以使材料的晶粒细化、内部应力得到释放，并且获得更加均匀的组织结构。这样可以减少后续机械加工过程中的变形和尺寸偏差，提高零件的加工精度和稳定性。4.4辅助工序去油污等工序通常被称为辅助工序，它们在零件加工过程中起到辅助和提升工件质量和外观的作用3.5机床设备、刀具以及量具确定由《机械制造技术机床课程设计指导教程》可知，机床设备、刀具以及量具的选择如下所示：表3机床夹具、刀具及量具的选择工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣、半精铣底面X51圆柱形铣刀游标卡尺2钻扩铰Z535麻花钻、扩刀、铰刀游标卡尺定工艺路线方案一：10铸造铸造毛坯20人工时效人工时效处理30铣铣零件下端面40铣铣上端面50铣铣小端上下两端面60钻、扩、绞钻、扩、铰Φ10H7孔70钻、扩、绞钻、扩、铰Φ28H7孔80铣铣大端36尺寸两端面90钻、扩钻、扩Φ6孔100铣铣大端9.5槽口110钳去毛刺120检终检方案二：10铸造铸造毛坯20人工时效人工时效处理30铣铣零件下端面40铣铣上端面50铣铣小端上下两端面60钻、扩、绞钻、扩、铰Φ10H7孔70铣铣大端36尺寸两端面80钻、扩、绞钻、扩、铰Φ28H7孔90钻、扩钻、扩Φ6孔100铣铣大端9.5槽口110钳去毛刺120检终检从上述两种加工方案可知，方案一和方案二的区别在于对36尺寸两端面的铣削顺序不同，在方案一中是先进行两端大小孔的加工之后，在利用大小孔配合端面进行定位，然后加工36尺寸两端面。在方案二中是相对36尺寸两端面进行加工，然后在进行两端大小孔的加工。方案二中一味追求先面后孔的加工顺序，没有重视零件图的标注要求，使得36尺寸两端面的尺寸在加工后很难保证其与大小孔的中心连线对称。而方案一中直接采用大小孔进行定位，本质上就保证了所加工36尺寸两端面的对称性。综上所属，此次设计中采用方案一进行加工。3.7机械加工余量、工序尺寸的确定加工面基本尺寸加工余量等级加工余量说明两侧面28MMH2.5单侧加工两侧面6mmH2.5单侧加工铣大端两侧面6mmH2.5单侧加工钻扩铰22mmH2.5双侧加工钻扩6MMH3双侧加工钻、扩Φ11孔11MMH5.5双侧加工铣槽9.75MM槽H5双侧加工3.8确定切削用量及时间定额1确定切削用量工序30铣下端面工步一：粗铣下端面1.加工条件（1）刀具选择选择高速钢端铣刀，直径d=40mm，齿数z=4。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=2mm(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=40mm，齿数z=4，铣削宽度ae=23mm，铣削深度ap=2mm，耐用度T=180min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.21m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=118r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.2mm/z～0.3mm/z,现取af=0.2mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.2mm/zap=2mm,ae=23mm,v=14.8m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根据X52铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=44mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分两次进给：所以工步二：精铣下端面(1)切削深度ap:精加工，余量很小，ap=0.5mm(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.2-0.3mm，耐用度T=120min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=40mm，齿数z=4，铣削宽度ae=23mm，铣削深度ap=0.5mm，耐用度T=180min时，查参考文献，查的切削速度v取v＝0.3m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=150r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af，进给量f，进给速度vf根据参考文献资料所知，X52K铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.12mm/z～0.20mm/z、现取af=0.12mm/z。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=44mm刀具切入长度l1：l1=d=40mm刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=3mm所以工序40铣上端面1.加工条件（1）刀具选择选择高速钢端铣刀，直径d=40mm，齿数z=4。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=2mm(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=120min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=40mm，齿数z=4，铣削宽度ae=23mm，铣削深度ap=2mm，耐用度T=180min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.21m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=118r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.2mm/z～0.3mm/z,现取af=0.2mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.2mm/zap=2mm,ae=23mm,v=14.8m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=3.5kwPct=0.8kw。根据X52铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=44mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分两次进给：所以工序50铣小端上下两端面工步一：粗铣小端上下两端面1.加工条件（1）刀具选择选择直柄铣刀，直径d=18mm，齿数z=3。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=21mm；铣削宽度ae=2mm；(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=18mm，齿数z=3，铣削宽度ae=2mm，铣削深度ap=21mm，耐用度T=90min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.32m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=375r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52K立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等,加工面为侧面。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.12mm/z～0.25mm/z,现取af=0.18mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.18mm/zap=23mm,ae=3mm,v=21.2m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=2.3kwPct=0.8kw。根据X52铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=30mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分两次进给：所以工步二：精铣小端上下两端面1.加工条件（1）刀具选择选择直柄铣刀，直径d=18mm，齿数z=3。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=21mm；铣削宽度ae=0.5mm；(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=18mm，齿数z=3，铣削宽度ae=0.5mm，铣削深度ap=21mm，耐用度T=90min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.41m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=475r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52K立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等,加工面为侧面。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.08mm/z～0.17mm/z,现取af=0.12mm/z。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=30mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分两次进给：所以工序60钻、扩、铰Φ28H7孔工步一：钻Φ28H7处孔至Φ26mm刀具选用高速钢复合钻头，直径d=26mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=4mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.43mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=272r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=0.67-0.83mm/r，计算深度和孔径之比，3<l/d=28/26=1.1<3,取f=0.7mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=28mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=90。刀具切出长度l2：l2=1~4取l2=2mm所以工步二：扩孔至Φ27.75刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=27.75mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=0.875mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.9-1.4mm，耐用度T=70min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=195r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=1.2-1.5mm/r，计算深度和孔径之比，3<l/d=28/27.75=1<3,取f=1.2mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=28mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=60。刀具切出长度l2：l2=2~4取l2=3mm所以工步三：铰孔至Φ28刀具选用高速钢铰刀，直径d=28mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=0.125mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，铰刀后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=80min(3)确定切削速度查参考文献查的切削速度v取v＝0.13mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=97r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=1.6-3.2mm/r，计算深度和孔径之比，3<l/d=28/28=1<3,取f=1.6mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=28mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=45。刀具切出长度l2：查参考文献取l2=3mm所以工序70钻、扩、铰Φ6H7孔工步一：钻孔刀具选用高速钢复合钻头，直径，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=2.5mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.43mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=0.67-0.83mm/r，由于孔径和深度都很大l/d=10/6=1.6<3,取f=0.7mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=10mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=120。刀具切出长度l2：l2=1~4取l2=2mm所以(6)校验扭矩功率查参考文献，Mc=140.77Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm,所以Mc<Mm故满足条件，校验成立。工步二：扩孔刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=5.75mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=0.875mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.9-1.4mm，耐用度T=70min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=1.2-1.5mm/r，由于孔径和深度都很大，l/d=45/31.75=1.4<3,取f=1.2mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=16mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=60。刀具切出长度l2：l2=2~4取l2=3mm所以工步三：精铰孔刀具选用高速钢铰刀，直径d=6mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=0.035mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献[16]表2.4-57，铰刀后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=80min(3)确定切削速度查参考文献[16]表2.4-60查的切削速度v取v＝0.13mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=1.6-3.2mm/r，由于孔径和深度都很大，l/d=6/16=0.37<3,取f=1.6mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=16mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=45。刀具切出长度l2：查参考文献取l2=13mm所以工序80铣大端36尺寸两端面工步一：粗铣大端36尺寸两端面1.加工条件（1）刀具选择选择直柄铣刀，直径d=18mm，齿数z=3。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=23mm；铣削宽度ae=3mm；(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=18mm，齿数z=3，铣削宽度ae=3mm，铣削深度ap=23mm，耐用度T=90min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.32m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=375r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52K立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等,加工面为侧面。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.12mm/z～0.25mm/z,现取af=0.18mm/z。则(5)校验机床功率根据参考文献所知，铣削时的功率（单位kw）为:当af=0.18mm/zap=23mm,ae=3mm,v=21.2m/min时由切削功率的修正系数k=1，则Pcc=2.3kwPct=0.8kw。根据X52铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率因此机床功率能满足要求。(6)基本时间tj被切削层长度l：l=28mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分两次进给：所以工步二：精铣大端36尺寸两端面1.加工条件（1）刀具选择选择直柄铣刀，直径d=18mm，齿数z=3。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=0.5mm；铣削宽度ae=0.8mm；(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=18mm，齿数z=3，铣削宽度ae=0.8mm，铣削深度ap=23mm，耐用度T=90min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.41m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=475r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52K立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等,加工面为侧面。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.08mm/z～0.17mm/z,现取af=0.12mm/z。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=28mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分两次进给：所以工序90钻、扩Φ11孔工步一：钻孔至Φ10.5刀具选用高速钢复合钻头，直径d=10.5mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=5.25mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.8-1.2mm，耐用度T=75min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.38mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=680r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=0.67-0.83mm/r，孔深和孔径比，3<l/d=36/10.5=3.4<5,取f=0.67*0.8=0.54mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=36mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=90。刀具切出长度l2：l2=1~4取l2=2mm所以(6)校验扭矩功率查参考文献，Mc=92Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm,所以Mc<Mm故满足条件，校验成立。工步二：扩孔至Φ11刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=11mm，使用切削液，选用Z535立式钻床。(1)切削深度ap:ap=0.25mm，(2)选择钻头磨钝标准及耐用度根据参考文献，钻头后刀面最大磨损量为0.9-1.4mm，耐用度T=70min(3)确定切削速度查参考文献，查的切削速度v取v＝0.26mm/s。机床主轴转速n:根据Z535钻床床主轴转速表查取，n=545r/min则实际切削速度v'：(4)确定进给量f，进给速度vf根据参考文献，f=1.2-1.5mm/r，孔深和孔径比，3<l/d=36/11=3.3<5,取f=1.2*0.8=0.96mm/r。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=36mm刀具切入长度l1：由选择的刀具得kr=60。刀具切出长度l2：l2=2~4取l2=3mm所以工序100铣大端9.5槽口工步一：粗铣大端9.5槽口1.加工条件（1）刀具选择选择直柄铣刀，直径d=9mm，齿数z=3。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=3mm；铣削宽度ae=9mm；(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=9mm，齿数z=3，铣削宽度ae=9mm，铣削深度ap=3mm，耐用度T=90min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.36m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=750r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52K立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等,加工面为侧面。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.15mm/z～0.26mm/z,现取af=0.2mm/z。则(6)基本时间tj被切削层长度l：l=28mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分四次进给：所以工步二：精铣大端9.5槽口1.加工条件（1）刀具选择选择直柄铣刀，直径d=9mm，齿数z=3。根据参考文献选择铣刀的基本形状，ao=12°，β=45°。（2）机床选择机床选用X52K立式铣床。2.切削用量(1)切削深度ap：ap=12mm；铣削宽度ae=0.25mm；(2)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.7-1.2mm，耐用度T=90min。(3)确定切削速度依据铣刀直径d=18mm，齿数z=3，铣削宽度ae=0.25mm，铣削深度ap=12mm，耐用度T=90min时,查参考文献,切削速度v取v＝0.42m/s。机床主轴转速n:根据X52K铣床主轴转速表查取，n=800r/min则实际切削速度v'：(4)确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf根据参考文献所知，X52K立式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等,加工面为侧面。查参考文献[16]表2.4-73每齿进给量af=0.08mm/z～0.17mm/z,现取af=0.12mm/z。则(5)基本时间tj被切削层长度l：l=28mm刀具切入长度l1：刀具切出长度l2：l2=1~3取l2=2mm刀具分两次进给：所以具设计4.1问题的提出(设计任务)本夹具主要用来钻孔，孔面加工精度比较高，但是其与其它的加工部位之间的技术要求不是很高。因此，在本道工序加工时，主要应考虑的问题是如何能保证加工表面的精度要求，同时还应考虑如何可以提高劳动生产率，降低劳动强度，而与其它之间的技术要求不是主要问题。4.2夹具设计方案分析4.2.1定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔φ28mm和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。4.2.2定位误差分析该夹具以mm内孔和端面为定位基准，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。mm孔轴线与左侧孔的轴线为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献[18]表1-25可知：取（中等级）即：尺寸偏差为由参考文献[17]可得：a.定位误差：b.夹紧安装误差:(4.6)(4.7)c.磨损造成的加工误差：通常不超过d.夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.2.3夹紧力计算本步加工按钻削估算夹紧力，实际效果可以保证可靠的夹紧。钻削轴向力：(4.1)查参考文献[16]表2.4-69得：CF=418.9XF=1YF=0.8(4.2)由第三章可知：d0=15mmf=0.5mm/r所以扭矩(4.3)查参考文献[16]表2.4-69得：CM=206XM=1.9YM=0.8KM=1.0实际夹紧力为