CA6140车床手柄座加工基本工艺作业规程及夹具设计.doc

目 录

1 前言 3
1.1 设计目 3
1.2 设计意义 3
1.3 现状分析 3
1.4 发展前景 4
2 零件分析 5
2.1 零件作用 5
2.2 零件工艺分析 5
3 工艺规程设计 6
3.1拟定毛坯制造形式 6
3.2 基面选取 6
3.2.1 粗基准选取 6
3.2.2 精基准选取 7
3.3 制定工艺路线 7
3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸拟定 9
3.5 拟定切削用量及基本工时 12
4 夹具设计 24
4.1 问题提出 24
4.2 夹具设计 24
4.2.1 定位基准选取和定位元件及其她元件设计选取 24
4.2.2 切削力、夹紧力计算，夹紧装置设计与选取 25
4.2.3 定位误差分析 26
4.2.4 夹具设计及操作简要阐明 27
总结 28
道谢 29
参照文献 30
附图 32

CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计

摘要：本次设计内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合等多方面知识。本次我设计CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计涉及零件加工工艺设计、工序设计以及专用夹具设计三某些。在工艺设计中要一方面对零件进行分析，理解零件工艺再设计出毛坯构造，并选取好零件加工基准，核心是决定出各个工序工艺设备及切削用量；然后进行专用夹具设计，选取设计出夹具各个构成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹详细与机床连接部件以及其他部件；计算出夹具定位时产生定位误差，分析夹具构造合理性与局限性之处，并在后来设计中注意改进。
核心词：工艺、手柄座、切削用量、夹紧、定位。

1 前言
1.1 设计目
毕业之迈进行这次设计是为了给咱们将要毕业大学生一次进一步学习和锻炼机会，在整个毕业设计中提高了咱们设计能力，详细设计目如下：
（1）培养咱们解决机械加工工艺问题能力
（2）进一步培养咱们识图、制图、运用和编写技术文献等基本技能
（3）培养咱们熟悉并运用关于手册、规范、图表等技术资料能力
1.2 设计意义
我设计课题是CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计，设计意义就在于，在设计过程中理解该零件存在问题，找出解决这些问题办法，通过自己设计对该零件构造进行进一步改进，以达到改进零件工作性能，提高零件工作效率目。
对夹具创新设计研究，对国内机械制造有着重要意义：
（1） 保证加工精度
采用夹具安装，可以精确地拟定工件与机床、刀具之间互相位置，工件位置精度由夹具保证，不受工人技术水平影响，其加工精度高且稳定。
（2） 提高生产率、减少成本
用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，明显地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件刚性，因而可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有助于提高劳动生产率。此外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术级别较低工人，明显地减少了生产成本。
（3） 扩大机床工艺范畴
使用专用夹具可以变化原机床用途和扩大机床使用范畴，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床作用。
（4） 减轻工人劳动强度
用夹具装夹工件以便、迅速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人劳动强度。
1.3 现状分析
手柄座已经广泛被用到各个技术领域，它存在使机床操作很以便，大大提高了工业领域生产效率，随着技术不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化方向发展。这就规定公司提高生产率，提高运用率。减少挥霍，减少成本。现阶段国内手柄座设计和制造还存在某些问题，设计水平不是很高，在零件加工技术方面，国内技术水平还不及西方发达国家那么先进，这些问题急需得到解决。
设计中包括机床夹具设计，国内外机床夹具发呈现状分析：国际生产研究协会登记表白，当前中、小批多品种生产工件品种已占工件种类总数85%左右。当代生产规定公司所制造产品品种经常更新换代，以适应市场需求与竞争。然而，普通公司都仍习惯于大量采用老式专用夹具，普通在具备中档生产能力工厂里，约有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产公司中，每隔3-4年就要更新50%-80%左右专用夹具，而夹具实际磨损量仅为10%-20%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术应用，对机床夹具提出了如下新规定：
（1） 能迅速而以便地装备新产品投产，以缩短生产准备周期，减少生产成本；
（2） 能装夹一组具备相似性特性工件；
（3） 能合用于精密加工高精度机床夹具；
（4） 能合用于各种当代化制造技术新型机床夹具；
（5） 采用以液压站等为动力源高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；
（6） 提高机床夹具原则化限度。
1.4 发展前景
机床夹具是机械加工不可缺少部件，机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展，在其带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向研究。
（1） 高精化：高精机床加工精度提高，减少定位误差，提高加工精度对夹具制造精度规定，机床夹具精度已提高到微米级，世界知名夹具制造公司都是精密机械制造公司。诚然，适应不同行业需求和经济性，夹具备不同型号，以及不同档次精度原则供选取。
（2） 高效化：提高机床生产效率，双面、四周和多件装夹夹具产品越来越多。减少工件安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，迅速夹紧功能部件不断推陈出新。新型电控永磁夹具，夹紧和松开工件只需1-2秒，夹具构造简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。
（3） 模块、组合化：夹具元件模块化是实现组合化基本。运用模块化设计系列化、原则化夹具元件，迅速组装成各种夹具已成为夹具技术开发基点。省工、省时，节材、节能，体现各种先进夹具系统创新之中。模块化设计为夹具计算机辅助设计与组装打下了基本，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、原则和顾客使用档案库，进行夹具优化设计，为顾客三维实体组装夹具。
（4） 通用、经济化：夹具通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式夹具系统，一次性投资比较大，夹具系统可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范畴广，通用性好，夹具运用率高，收回投资快，才干体现出经济性好。德国戴美乐公司孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少配套元件，即能组装成各种各样焊接夹具。元件功能强，使夹具通用性好，元件少而精，配套费用低，经济实用，很有推广应用价值。

2 零件分析
2.1 零件作用

图2-1 CA6140车床手柄座零件图(CA6140 lathe handle seat detail drawings)
题目所给零件是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。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，使主铀制动。手柄与该零件通过mm孔连接，机床内部零件通过mm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。
2.2 零件工艺分析
CA6140车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置规定,分述如下：
1．觉得中心加工表面
这一组加工表面有孔，以及上下端面，下端面为圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm、与孔中心轴所在前视面呈角螺纹孔，尺寸为M10，此外尚有一种尺寸为6H9mm键槽，孔与键槽总宽度为27.3H10mm。
2．觉得中心加工表面
该组加工表面有孔(有位置规定)，加工时测量深度为25mm，钻孔深度为28mm。上孔壁有一种配铰锥销通孔，该通孔有位置规定。以及孔端面。
3．觉得中心加工表面
本组加工表面有孔(两个)，及其两个内端面(对称)，两端面均有位置规定，端面之间距离为mm，孔除了有位置规定以外尚有平行度形状公差规定(与孔壁之间平行度公差为)
4．觉得中心加工表面
这组加工表面有孔，该孔通至上槽，并有位置规定。
由上面分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后表面为基准加工此外一组。
3 工艺规程设计
3.1拟定毛坯制造形式
选取毛坯应考虑因素有：零件力学性能规定、零件构造形状和外廓尺寸、生产大纲和批量、现场生产条件和发展等。
我本次设计CA6140车床手柄座零件材料为HT15—33，重量为0.73kg。手柄座在使用过程中不经常变动，它只起支撑作用，受到冲击不是很大，只是在纵向上受到很大压力。在加工过程中精度保证很重要，它对工件定位有一定保证作用。依照选取毛坯应考虑因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料办法获得粗糙度祈求，由于零件生产类型为大批量生产，而砂型锻造生产成本低，设备简略，故本零件毛坯采用砂型锻造。由于零件上孔都较小，且均有严格表面精度祈求，故都不铸出，留后续机械加工反而经济实用。
3.2 基面选取
基面选取是工艺设计中重要工作之一。基面选取对的与合理，可以使加工质量得到
保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会导致零件大
批报废，使生产无法正常进行。
3.2.1 粗基准选取
对于零件而言，尽量选取不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面工件，则应以与加工表面规定相对位置精度较高不加工表面作粗基准。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，恐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，粗、半精铣小端面，并保证尺寸43mm。
3.2.2 精基准选取
重要考虑基准重叠问题，用设计基准作为定位基准，实现“基准重叠”，以免产生基准不重叠误差。有各种方案可供选取时应选取定位精确、稳定、夹紧可靠，可使夹具构造简朴表面作为精基准。当设计基准与工序基准不重叠时，应当进行尺寸换算，这在后来还要专门计算，此处不再重复。
3.3 制定工艺路线
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。制定工艺路线出发点，应当是使零件几何形状、尺寸精度等技术规定能得到合理保证。在生产大纲已拟定为大批量生产条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
1、工艺路线方案一：
Ⅰ.铣φ45mm圆柱小端面;
Ⅱ.粗铣φ45mm圆柱大端面,保证尺寸43mm;
Ⅲ.钻、扩、铰φ25H8mm孔;
Ⅳ.钻、粗铰、精铰φ10H7mm孔;
Ⅴ.钻、粗铰、精铰φ14H7mm孔;
Ⅵ.钻、攻M10mm螺纹孔;
Ⅶ. 拉键槽6H9mm,保证尺寸27.3H10mm;
Ⅷ.钻、铰φ5mm圆锥孔;
Ⅸ.铣1443mm槽,保证尺寸14mm,深度43mm;
Ⅹ.钻、铰φ5.5mm孔;
Ⅺ.去锐边、毛刺;
Ⅻ.终检,入库。
2、工艺路线方案二
Ⅰ.粗铣φ45mm圆柱大端面;
Ⅱ.半精铣φ45mm圆柱小端面,保证尺寸43mm;
Ⅲ.钻、扩、铰φ25H8mm孔;
Ⅳ.粗铣φ14H7mm孔端面;
Ⅴ.钻、粗铰、精铰φ14H7mm孔;
Ⅵ.钻、铰φ5mm圆锥孔,钻、粗铰、精铰φ10H7mm孔;
Ⅶ.钻、攻M10螺纹孔;
Ⅷ. 拉键槽6H9mm,保证尺寸27.3H10mm
Ⅸ.铣1443mm槽,保证尺寸14mm,深度43mm;
Ⅹ.钻、铰φ5.5mm孔;
Ⅺ.去锐边、毛刺;
Ⅻ.终检,入库。
3、工艺方案比较与分析
上述两个方案差别在两点:一是方案一先加工有Ra3.2mm表面精度祈求小端面,再加工大端面,而方案二是先粗铣大端面,再加工小端面;二是方案一将φ5mm圆锥孔和φ10mm孔按部就班顺序加工,而方案二显得更机动聪明,看出这两个孔定位办法,夹紧办法雷同,故而在一台机床上同步加工出来.此外,方案一没有铣φ14mm孔端面,但由于φ14mm孔有严格深度祈求,故最佳还是粗铣一遍。
两套方案显然方案二更简洁更契合祈求,但正如前面所分析,方案二将φ5mm圆锥孔和φ10mm孔加工合并在一道工序中,虽然减少了装夹次数,简化了工艺设计 ,但在一道工序中完毕这两个钻孔,由于两孔加工深度,加工刀具尺寸,加工时产生轴向力等等都相差较大,且两孔加工精度祈求都较高，显然组合机床不实用。如果采用摇臂钻床，对于大批量生产，则要频繁调换钻头刀具，大大增长了劳动强度，减少了生产效率，因而，决定还是将两个孔离开加工。综上所述，零件最后加工路线如下：
4、工艺方案断定
Ⅰ.粗铣φ45mm圆柱大端面,以φ45mm圆柱小端面为定位基准;
Ⅱ.粗铣、半精铣φ45mm圆柱小端面,以φ45mm大端面为定位基准;
Ⅲ.钻、扩、铰φ25H8mm孔,以φ45mm圆柱大端面为定位基准;
Ⅳ.钻、粗铰、精铰φ10H7mm,以φ25H8mm孔和φ45mm圆柱小端面为基准;
Ⅴ.粗铣φ14mm孔端面,运用φ45mm圆柱小端面，φ25H8mm孔和φ10H7mm孔定位,保证尺寸43mm;
Ⅵ.钻、粗铰、精铰φ14H7mm孔,定位与Ⅴ工序雷同,保证孔深度25mm;
Ⅶ.钻、攻M10mm螺纹孔,定位与Ⅴ工序雷同;
Ⅷ.钻、铰φ5mm圆锥孔,定位与Ⅴ工序雷同;
Ⅸ.拉键槽6H9mm,为便于加工,以φ45mm圆柱小端面，φ10H7mm孔和φ14H7mm孔端面定位,同步要保证尺寸27.3H10mm;
Ⅹ.铣1443mm槽,定位与Ⅴ工序雷同,保证尺寸43mm;
Ⅺ.钻,铰φ5.5mm孔,定位与Ⅴ工序雷同;
Ⅻ.去锐边,毛刺,特别注意φ25H8mm孔表面也许由于钻M10mm螺纹孔以及插槽带来表面鳞次损伤;
ⅩⅢ.终检,入库。
3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸拟定
“手柄座”零件材料为铸铁HT15-33，硬度为HBS165～187，毛坯重量约为1Kg，生产类型为大批量生产，采用砂型锻造。有关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，分别拟定各加工表面机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
由于所有孔均有精度祈求，且尺寸小，均不铸出。故仅断定三个端面相干尺寸。
查表断定加工余量：
砂型锻造，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[4]表2—4，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[4],2—3表，基本尺寸不大于100mm，取3.2mm；基本尺寸不大于63mm，取2.8mm。
1、φ45mm圆柱两端面毛坯尺寸及加工余量
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、半精铣φ45mm圆柱小端面，各步余量如下：
粗铣：查[3]表5-45，别的量值规定，对于小端面（≤50mm）为1.0～2.0mm，现取1.8mm。表5-49粗铣平面厚度偏差（≤30mm）为—0.25～—0.39mm，现取—0.30mm。
半精铣：由[3]表5-47，别的量规定值为1.0mm。
故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：
毛坯名义尺寸：43＋1.2＋1.8＋1.0＝47mm；
毛坯最小尺寸：47－1.4＝45.6mm；
毛坯最大尺寸：47＋1.4＝48.4mm；
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雷同，但由于设计零件图纸并未给出详细公差级别，现按[1]表5.29，粗铣→精铣所能达到经济精度取IT8=0.039,按入体原则取值,故精铣后尺寸为43-0.039=42.961mm。
2、φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量
依照工序祈求，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＝45.6mm；
毛坯最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。
粗铣后尺寸应于零件图尺寸雷同，但由于零件图纸并未给出详细公差级别，现按前面粗铣平面厚度偏差取－0.28mm。故粗铣后尺寸为43.92mm。其她毛坯尺寸由于零件图纸未做详细工序尺寸祈求，且对背面诸孔，槽加工影响不大，仅荒铣即可，故不再一一赘述分析。
3、其她尺寸及其加工余量断定
其她工序尺寸包括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[1]，由于5个孔表面粗糙度祈求均较高，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[1]表3.2-10，加工该孔工艺为：
钻→扩→铰
钻孔：φ23mm；
扩孔：φ24.8mm 2Z＝1.8mm（Z为单边加工余量）；
铰孔：φ25H8mm。
表2-1 工序尺寸表(Procedure sizes table)
工序名称 基本尺寸 加工余量 工序尺寸
钻 23 0 23
扩 23 1.8 24.8
铰 24.8 0.2 25
（2）φ10H7mm孔，Ra＝1.6mm；
依照[1]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。
表2-2 工序尺寸表(Procedure sizes table)
工序名称 基本尺寸 加工余量 工序尺寸
钻 9.8 0 9.8
粗铰 9.8 1.8 9.96
精铰 9.96 0.2 10
（3）φ14H7mm孔，Ra＝1.6mm；
依照[1]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。
表2-3 工序尺寸表(Procedure sizes table)
工序名称 基本尺寸 加工余量 工序尺寸
钻 13 0 13
扩 13 0.85 13.85
粗铰 13.85 0.1 13.95
精铰 13.95 0.05 14
（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[1]表3.2-9，加工该孔工艺为：
钻→精铰
钻孔：φ4.8mm；
精铰：φ5H7mm。
表2-4 工序尺寸表(Procedure sizes table)
工序名称 基本尺寸 加工余量 工序尺寸
钻 4.8 0 4.8
精铰 4.8 0.2 5
（5）φ5.5mm孔，Ra＝3.2mm。
由于也未给出公差级别，现同样按φ5mm圆锥孔加工办法：
钻→精铰
钻孔：φ4.8mm；
精铰：φ5.5H7mm。
表2-5 工序尺寸表(Procedure sizes table)
工序名称 基本尺寸 加工余量 工序尺寸
钻 4.8 0 4.8
精铰 4.8 0.7 5.5
（6）外圆表面延轴线方向长度方向加工余量及公差（端面）。
查[1]表2.2～2.5，取端面长度余量均为2.5mm（均为双边加工）
铣削加工余量为：
粗铣 1mm
精铣 0.2mm
（7）其她尺寸直接锻造得到
由于本设计规定零件为大批量生产，应当采用调节加工。因而在计算最大、最小加工余量时应按调节法加工方式予以确认。
3.5 拟定切削用量及基本工时
1．工序Ⅰ切削用量及基本工时拟定：粗铣大端面。
选取机床：X51立式铣床(主电动机功率为4.5kw)
刀具选取：高速钢镶齿套式面铣刀，直径D=50mm，齿数Z=16，，T=180min（见[5]表14-71）。
依照查[5]表14-71，取每齿进给量,又，知:

。
按机床选用铣刀转数（[1]表4.2-36）则：
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
查[5]表15-18切入长度和切出长度分别取为： ，
查[1]表6.2-7知：
基本工时。
2．工序Ⅱ切削用量及基本工时拟定：粗、半精铣凸台端面。
⑴粗铣凸台端面：
选取机床：X51立式铣床
刀具选取：高速钢镶齿套式面铣刀（粗铣，；半精铣，），由前面加工余量分析可知此处。直径D=50mm，齿数Z=16（见[5]表10-40）。
，T=180min（见[5]表14-71）
取每齿进给量
依照查[5]表14-71得：

按机床选用
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
查[5]表15-18切入长度和切出长度分别取为： ，
基本工时：
⑵半精铣凸台端面：
选取机床：X51立式铣床
刀具选取：高速钢镶齿套式面铣刀，直径D=50mm，齿数Z=16（见[5]表10-40）。
依照查[5]表14-71，及考虑到此步加工为半精铣取每齿进给量
加工余量为Z=1mm

切削速度为

选用主轴转速为则：
实际切削速度：
工作台进给量：
基本工时：
3．工序Ⅲ切削用量及基本工时拟定：钻、扩、铰通孔。
机床选取：Z535（[1]表4.2-14）
⑴钻孔：
选取高速钢锥柄原则麻花钻（见[1]表3.1－6）
（[2]表2.7和[1]表4.2－16）
（[2]表2.15）硬度200－217

按机床选用（[1]表4.2－5）
实际切削速度：
基本工时：（[1]表6.2－5）其中和分别为刀具切入长度和超过长度，查[5]表15-9取，。
⑵扩孔：
选取高速钢锥柄扩孔钻（[1]表3.1－8）
由[2]表2.10得扩孔钻扩孔时进给量，并由[1]表4.2－16取
扩孔钻扩孔时切削速度。
由[2]表2.15得，故：

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：（公式由[5]表15-7查得）
⑶铰孔：
选取高速钢锥柄机用铰刀（[1]表3.1－17），
由[2]表2.24得，，
由[1]表4.2－16得，

按机床选用，则：
实际切削速度：
基本工时：
4．工序Ⅳ削用量及基本工时拟定：钻、粗铰、精铰孔。
机床选取：Z525（[1]表4.2-14）
⑴钻孔：
选取高速钢锥柄麻花钻（[1]表3.1－6）
由[2]表2.7和[1]表4.2－16查得:

（[2]表2.15）

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
⑵粗铰孔：
选取高速钢锥柄机用铰刀（[1]表3.1－17）
由[2]表2.24和[1]表4.2－15查得:

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
⑶精铰孔：
选取高速钢锥柄机用铰刀（[1]表3.1－17）
由[2]表2.24和[1]表4.2－15查得:

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
5.工序Ⅴ切削用量及基本工时拟定：粗铣孔端面
机床选取：X51立式铣床
刀具选取：高速钢镶齿套式面铣刀，直径D=40mm，齿数Z=14
由上文中加工余量知
取每齿进给量
依照查[5]表14-71得:

。
按机床选用铣刀转数（[1]表4.2-36），则：
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
查[5]表15-18切入长度和切出长度分别取为：
，
按[1]表6.2-5，
基本工时
6．工序Ⅵ切削用量及基本工时拟定：钻、扩、粗铰、精铰孔。
机床选取：Z525（[1]表4.2-14）
(1)钻孔：
选取高速钢锥柄麻花钻（[1]表3.5－6）
由[2]表2.7和[1]表4.2－16查得：

（[2]表2.15）

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
(2)扩孔：
选取高速钢锥柄扩孔钻（[1]表3.1－8）
由[2]表2.10得扩孔钻扩孔时进给量，并由[1]表4.2－16取:

扩孔钻扩孔时切削速度。
由[2]表2.15得，故：

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
(3)粗铰孔：
选取高速钢锥柄机用铰刀（[1]表3.1－17）
由[2]表2.24查得：
，，，

按机床选用（[1]表4.2－15）
实际切削速度：
（[1]表4.2－16）
基本工时：
(4)精铰孔：
选取高速钢锥柄机用铰刀（[1]表3.1－17）
由[2]表2.24查得
，，

（[1]表42－16）
按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
7．工序Ⅶ切削用量及基本工时拟定：钻底孔，攻螺纹M10mm。
机床选取：Z525（[1]表4.2-14）
⑴钻底孔：
选用高速钢锥柄麻花钻（[1]表3.1－6）
由[2]表2.7和[1]表4.2－16查得：

（[2]表2.15）

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
⑵攻螺纹M10mm：
刀具选取：选取M10mm高速钢机用丝锥
等于工件螺纹螺距（查[1]表3.1-48），即：

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：（计算公式由[5]表15-22查得）
其中和分别为刀具切入长度和超过长度，查[5]表15-3取:，。
8．工序Ⅸ切削用量及基本工时拟定：加工锥销通孔。
机床选取：Z525（[1]表4.2-14）
⑴钻圆锥孔：
刀具选取：选取高速钢锥柄麻花钻
由[2]表2.7和[1]表4.2－16查得：

（[2]表2.15）

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
⑵铰孔：
刀具选取：选取高速钢锥柄机用铰刀（[1]表3.1－17）
由[2]表2.7和[1]表4.2－16查得：

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
9.工序Ⅸ切削用量及基本工时拟定：拉键槽6H9mm。
机床选取：选用卧式内拉床L6120
刀具选取：选用键槽拉刀，拉削余量为3.5mm（[5]表10-44）
查[5]表14-118，拟定拉键槽时键槽拉刀单面升齿为0.06mm，查[5]表8-76拟定拉削速度为3.6m/min。
查[5]表15-32知切削工时 ：

式中：---------单面余量为3.5mm
l---------拉削长度43mm
--------考虑校准某些 长度系数取1.2
K----------考虑机床反行程系数 ，取1.4
v-----------拉削速度
----------拉刀单面升齿
Z-----------拉刀同步工作齿数
P-----------拉刀齿距

因此拉刀同步工作数：
拉削工时
10.工序Ⅹ切削用量及基本工时拟定：铣1443mm槽。
机床选取：选用X62型铣床
刀具选取：选用高速钢三面刃圆盘铣刀（整体直齿铣刀） ，，刀具寿命 (查[5]表14-78)
1)、依照[1]表3.1-27知：
粗铣 选定
因 走刀次多次 故走刀次数N为9次，最后一次=3mm 。
依照零件形状，拟定走刀长度为l=37mm。
2）、决定每齿进给量
查[1]表4.2-38知X62型铣床功率为7.5KW，中档刚度。
依照表3.3（ [2] ）：

现选用
3)、决定切削速度和每分钟进给量
由每齿进给量,查[5]表14-78得:

。
按机床选用铣刀转数（[1]表4.2-39），则：
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
4）、计算基本工时：

式中 l =37mm，依照[5]表15-16查得：
切入长度和超过长度：
则：
总时间：
11．工序Ⅺ切削用量及基本工时拟定：钻、铰孔。
机床选取：Z525（[1]表4.2-14）
⑴钻孔：
刀具选取：选取高速钢锥柄麻花钻
由[2]表2.7和[1]表4.2－16查得：

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
⑵铰孔：
刀具选取：选取高速钢锥柄机用铰刀（[1]表3.1－17）
由[2]表2.7和[1]表4.2－16查得：

按机床选用
实际切削速度：
基本工时：
4 夹具设计
机床夹具是在金属切削加工中，用以精确地拟定工件位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工工艺装备。它重要作用是：使工件定位和夹紧，可靠地保证工件加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床工艺性能。因而，机床夹具在机械制造中占有重要地位。
它广泛地应用于机械制造过程切削加工、热解决、装配、焊接和检测等工艺过程中，机床夹具备诸各种类型，其中专用夹具是指专为某一工件某道工序加工而专门设计夹具，具备构造紧凑，操作迅速、以便等长处，故机床专用夹具设计是一项重要技术工作。专用夹具普通由使用厂依照规定自行设计和制造，合用于产品固定且批量较大生产。
4.1 问题提出
本次设计我选取了工序Ⅵ钻孔专用夹具。本夹具重要用来在立式钻床Z525上钻孔，刀具为高速钢锥柄麻花钻。该工序规定孔检查长为，孔轴线距孔轴线距离为，还要保证孔精度规定，在此基本上考虑提高生产效率、减少劳动强度、提高加工质量。
4.2 夹具设计
4.2.1 定位基准选取和定位元件及其她元件设计选取
通过我分析，在本夹具设计中定位方案选取一面两销定位，一面为小端面，然后选取两定位销，在孔和孔处各安装一定位销实现完全定位，一面限制了三个自由度，一种定位销限制了一种自由度，两个定位销一起又限制了一种自由度。
该工序规定孔检查长为，孔轴线距孔轴线距离为，由于小端面通过半精铣，精度比较高，因而工序以小端面，孔和孔定位，保证孔深，同步便于立式钻床加工。
在上述定位元件中，定位销选取固定式定位销，查[6]表2-1-2选取和两定位销。
由于被钻孔直径不不大于时，易采用固定式钻模（由[6]表3-3-1查得），因此本夹详细选取固定式钻模，其在使用时被固定在钻床工作台上；钻模板是供安装钻套用，钻模板多装配在夹详细或支架上，考虑到本工序加工规定，在本夹具设计中选取固定式钻模板，它和钻模夹详细连接采用销钉定位，用螺钉紧固成一整体，构造刚度好，加工孔位置精度较高；钻套选取：考虑到加工规定，查[6]表2-1-47选取快换钻套，规格为其原则为：，材料为；依照实际生产需要，选取气缸夹紧机构，由气缸活塞推动槽面压块直接夹紧工件。
4.2.2 切削力、夹紧力计算，夹紧装置设计与选取
在机械加工过程中，工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所拟定加工位置，而不致发生振动或位移，普通在夹具机构中都必要设立一定夹紧装置，将工件可靠地夹紧。
在本设计方案中选用是气缸夹紧机构，夹具方向水平向左，通过槽面压块作用直接夹紧工件，详细夹紧装置见附图。这种夹紧装置简朴实用，且对于大批量生产能较快装夹工件，劳动强度较小，可提高劳动生产率。
在本工序中刀具为高速钢锥柄麻花钻，钻头直径为，每转进给量为：，切削力为：
（查[6]表1-2-7）
其中为修正系数，查[6]表1-2-8知：
,获得

在计算夹紧力时要考虑安全系数：
其中：基本安全系数
：加工性质系数
：刀具钝化系数
：断续切削系数
查表得，，，
则：
实际夹紧力为：(查[6]表1-2-11)
其中和为夹具定位面及夹紧面上摩擦系数，由[6]表1-2-12查得，因而实际夹紧力为：,经分析事实上气缸产生实际夹紧力不不大于,故本夹具可安全工作。
4.2.3 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和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，即可以为定位方案符合加工规定。
对于本次设计夹具，需保证尺寸规定：孔深，保证加工孔轴线与孔轴线垂直距离为，对于规定，由于定位基准也是圆柱小端面，故基准不重叠误差为零，且由于圆柱小端面通过半精铣，表面粗糙度达到，故可以为圆柱小端面平面度误差为零，即不存