阀体零件机械加工工艺及装备设计.doc

目 录
第一章. 零件的工艺分析…………………………………………………………………5
1.1零件的图样分析……………………………………………………………………5
第二章. 机械加工工艺规程设计…………………………………………………………6
2.1拟定毛坯的制造形式……………………………………………………………………6
2.2 选择定位基准…………………………………………………………………………6
2.3 阀体零件表面加工方法的选择………………………………………………………6
2.4 工艺路线的制定………………………………………………………………………10
2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定…………………………………………17
2.6 拟定切削用量及基本工时……………………………………………………………18
2.6.1 镗孔夹具…………………………………………………………………………18
2.6.2 钻孔夹具…………………………………………………………………………25
2.7 编制工艺规程文献……………………………………………………………………28
第三章. 镗孔夹具设计……………………………………………………………………28
3.1定位基准的选择…………………………………………………………………………28
3.2定位元件的设计…………………………………………………………………………29
3.3定位误差的分析与计算…………………………………………………………………31
3.4夹紧装置设计………………………………………………………………………31
3.5切削力及夹紧力的计算…………………………………………………………………32
3.6车夹具设计及操作的简要说明…………………………………………………………34
第四章. 钻孔夹具设计…………………………………………………………………35
4.1定位基准的选择……………………………………………………………………35
4.2定位元件的设计…………………………………………………………………………36
4.3定位误差的分析与计算………………………………………………………36
4.4夹紧装置设计……………………………………………………………………………37
4.5切削力及夹紧力的计算…………………………………………………………………37
4.6钻套及衬套导向件的设计……………………………………………………………39
4.7钻夹具设计及操作的简要说明………………………………………………………40

总结……………………………………………………………………………………………41
参考文献………………………………………………………………………………………42
致谢……………………………………………………………………………………………43
附录1 阀体零件机械加工工艺过程卡片和两套关键工序的工序卡片

第一章 零件的工艺分析
1.1零件的图样分析
本次设计的题目是阀体零件的机械加工工艺及装备设计，阀体是在一定条件下，能使液压泵卸荷的阀。

图1-1 阀体零件图

图1-2 阀体零件三维图

第二章 机械加工工艺规程设计
2.1毛坯的制造形式的拟定
由于该零件的材料为HT200，且零件的年产量为6000件，已达成大批生产的水平，因此生产类型为大批量生产，为使零件有较好的机械性能，保证零件加工余量等，故采用铸造毛坯。由于零件尺寸不大，形状结构比较复杂，所以我们采用铸造的形式来提高劳动生产率，减少成本。
2.2选择定位基准
零件的机械加工工艺过程中，其中最关键的两道工序分别为钻4xM8的螺纹孔、镗Φ28mm和Φ30mm阶梯孔。在加工4xM8的螺纹孔时，根据定位基准的选择原则，选择30x30的凸台底面作为定位基准，并且通过心轴为重要定位元件和挡销来实现定位。实现对4xM8孔的加工。
在镗Φ28mm和Φ30mm的阶梯孔时，选择一面两销进行定位，实现了完全定位。完毕对阶梯孔的加工。
2.3阀体零件表面加工方法的选择
任何复杂的表面都是由若干个简朴的几何表面组合而成的，零件的加工实质上就是这些简朴几何表面加工的组合。对于阀体零件各尺寸的精度等级规定及行为公差规定，具体加工方法如下表：
表2‒1 阀体零件加工表面的加工方法
加工表面
公差等级
表面粗糙度Ra(μm)
加工方法
阀体零件的上端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
阀体零件的下端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
30x30凸台的前后端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
30x30凸台的侧面
IT8
3.2
粗铣-精铣
Φ50mm圆柱的前端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
M36x2mm的螺纹孔

车底孔-车螺纹
Φ25mm内孔
IT9
1.6
粗镗-半精镗
Φ28mm内孔
IT9
1.6
粗镗-半精镗
Φ30mm内孔
IT9
1.6
粗镗-半精镗
M18x2mm的螺纹孔

钻-攻螺纹
4xM8的螺纹孔

钻-攻螺纹
底面4xΦ7mm的光孔及背面Φ16mm的锪平孔
IT13
12.5
钻-锪钻

2.4工艺路线的制定
由于零件的生产大纲为大批量生产，故采用专用夹具，提高生产率。
（1）工艺路线方案一
工序1 金属型铸造
工序2 清洗毛坯，并检查毛坯
工序3 对毛坯进行时效解决
工序4 粗、精铣阀体的底平面
工序5 粗、精铣阀体的顶面
工序6 粗、精铣30x30的凸台
工序7 粗、精铣Φ50mm圆柱的前端面
工序8 车M36x2mm的底孔，车螺纹；倒角1.5x30°
工序9 粗镗、半精镗底面Φ25mm内孔、倒角3x30°
工序10 钻底面的4xΦ7mm的光孔及背面Φ16的锪平孔
工序11 钻、扩、铰M18x2的螺纹孔
工序12 精镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔、倒角2x30°
工序13 钻4xM8的底孔，攻M8的螺纹孔
工序14 去毛刺
工序15 检查入库
（2） 工艺路线方案二
工序1 金属型铸造
工序2 清洗毛坯，并检查毛坯
工序3 对毛坯进行时效解决
工序4 粗、精铣阀体的底平面
工序5 粗、精铣阀体的顶面，Φ35圆柱凸台的上端面
工序6 粗、精铣30x30的凸台
工序7 粗、精铣Φ50mm圆柱的前端面
工序8 钻底面的4xΦ7mm的光孔及背面Φ16的锪平孔
工序9 车M36x2mm的底孔，车螺纹；倒角1.5x30°
工序10 粗镗、半精镗底面Φ25mm内孔、倒角3x30°
工序11 钻4xM8的底孔，攻M8的螺纹孔
工序12 精镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔、倒角2x30°
工序13 钻、扩、铰M18x2mm的螺纹孔
工序14 去毛刺
工序15 检查入库
（3） 工艺路线方案的比较与分析
通过以上两个方案的比较，方案一是先加工直径Φ25mm的孔以及阀体底面上的Φ7mm的光孔和Φ16mm的锪平孔，然后以Φ25mm的孔作为重要定位基准，再使用工件的底平面上Φ7mm孔作为辅助定位来加工4xM8的螺纹孔及直径Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔。而加工工艺方案二则不相同，它是先加工4xM8的螺纹孔，然后再加工Φ25mm的孔及直径Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔。两套加工工艺方案经比较可看出，先加工直径Φ25mm的孔及阀体底面Φ7mm的光孔、Φ16mm的锪平孔，然后再以此为定位基准加工M8螺纹孔和直径Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔，这样可以很好地定位夹紧并达成良好的表面粗糙度规定。结合上述的方案一和方案二的比较，因此工艺路线方案一更加合理。
以上工艺过程见下表2-2：
表2-2 机械加工工艺过程综合卡片
工序号
工序名称
工序
内容
工序简图
机床
工艺
装备
1
金属型铸造
铸造

2
清洗
检查
清洗毛坯并检查

3
热解决
时效解决

4
铣底面
粗、精铣阀体的底面

X5032型立铣
三爪卡盘

硬质合金端面铣刀

游标卡尺
5
铣顶面
粗、精铣阀体的顶面

X5032型立铣
三爪卡盘

硬质合金端面铣刀

游标卡尺

6
铣凸台
粗、精铣30x30的凸台

X5032型立铣
台虎钳

立铣刀

游标卡尺
7
铣端面
粗、精铣Φ50mm圆柱的前端面

X5032型立铣
台虎钳

硬质合金端面铣刀

游标卡尺
8
车内孔、螺纹孔

车M36x2mm底孔、车螺纹、
倒角1.5x30°

CA6140
45°内圆车刀

60°内螺纹车刀

倒角车刀

游标卡尺

专用夹具
9
镗内孔

粗镗、半精镗Φ25mm的孔、
倒角3x30°

CA6140
专用夹具

单刃镗刀

倒角车刀

游标卡尺

10
钻孔

钻4×Φ7mm通孔、锪平孔Φ16mm

Z525型立式钻床 

Φ7高速钢麻花钻

Φ16 高速钢 锪钻

游标卡尺

台虎钳

11
钻、扩、铰螺纹孔
钻、扩、铰M18x2mm的螺纹孔

Z525型立式钻床 

Φ16高速钢麻花钻

扩孔钻
铰刀

游标卡尺

台虎钳
12
 镗阶梯孔
精镗、半精镗Φ28mmΦ30mm的阶梯孔、
倒角2x30°

CA6140
专用夹具

单刃镗刀

倒角车刀

游标卡尺

13
钻底孔、攻螺纹
钻4XM8的底孔、攻M8螺纹孔

Z525型立式钻床
Φ6.7高速钢麻花钻

M8丝锥

游标卡尺

专用夹具
14
去毛刺
去毛刺

15
检查
入库

检查
入库

2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定
阀体零件的生产类型为批量生产，为了保证零件的生产效率以及加工质量，该零件的生产宜采用铸造。阀体零件上M36x2的螺纹底孔、Φ25mm的内孔、Φ28mm，Φ30mm的阶梯孔都可以通过铸造得到预先孔；而M18的螺纹内孔、阀体底面4xΦ7的光孔，Φ16锪平孔、以及螺纹M8-7H的孔则是由后续的机械加工所得到的。
在阀体零件图1-1中可以看出Φ25内孔表面、Φ35圆柱凸台的上端面、以及Φ28、Φ30的阶梯孔的表面粗糙度规定最高，表面粗糙度为Ra1.6，所以加工过程中对于几个内孔而言分别要通过粗镗-精镗；对于上端面来说则需要通过粗铣-精铣来完毕。所得机械加工余量及毛坯尺寸表2-3所示和毛坯图见图2-1：

表2‒3 机械加工余量及毛坯尺寸（mm）
加工表面
基本尺寸
加工余量
毛坯尺寸
上下端面
80
6
86
前后端面
70
6
76
Φ25内孔
Φ25
6
Φ19
Φ35上端面
3
3
6
Φ28内孔
Φ28
6
Φ22
Φ30内孔
Φ30
6
Φ24

图2-1 阀体零件毛坯图

2.6 拟定切削用量及基本工时
按照指导教师下发的毕业设计任务书的内容，下面仅对其中两道关键的工序的基本工时进行设计分析与计算。
2.6.1镗孔夹具
工序12：粗镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔。
选择的机床：CA6140型车床；由于零件的材料为HT200，故选择阀体的毛坯为铸件。
阀体零件选择的毛坯为铸件，并且待加工的内孔的表面粗糙度规定也比较高，已达成Ra1.6的精度规定，因此在加工此阶梯孔的时候需要先进行粗镗加工，之后再用半精镗来达成的Ra1.6的精度。所以整个加工过程要分四次走刀，粗镗内孔时的加工余量为2mm，精镗内孔时的加工余量为1mm。（单边）
1. 粗镗
工步一：粗镗内孔Φ28mm，孔深为15mm
（1）刀具的选择
本次阶梯孔的加工所用的刀具是单刃镗刀，查《切削用量手册》表1.1，选择的机床是CA6140。由于孔深为15mm，查《切削用量手册》表1.5，应选用圆形镗刀，刀片厚度为4.5mm，刀杆直径为16mm。
根据《切削用量手册》中表1.2，选择镗刀材料为硬质合金，YG6。镗刀可选择：Kr=60°，γ0=25º，ɑ0=10º，ƙ´r =15º， = –10º， =0.4mm。镗刀的卷屑槽的各个参数为：Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
（2）切削用量的选择
1）拟定切削深度
由于粗加工时的加工余量仅为4mm，即单边余量为2mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度规定，即
= （2-1）

=
式中： ——切削深度
——需要加工的孔径
——未经加工的孔径
故 =2mm
2）拟定进给量f
经参考《切削用量手册》中表1.5可知，在对阀体零件进行粗镗时，由于镗刀杆的直径为Ф16mm，孔深为15mm。
即当=2mm时，f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床的说明书可拟定进给量
f=0.20mm/r
对切削加工时的进给量是否满足镗刀的强度和机床的强度规定进行校核。
① 镗刀刀片的强度校核：
根据《切削用量手册》中的表1.9可以得出，在对灰口铸铁的材料进行加工时，它的强度为≥200MPa，ƙºr =35º， ≤4mm，刀片厚度为4.5mm，由于加工的工件材料为灰口铸铁，所以应当将查得的进给量乘上系数k=1.6；
故镗刀刀片的强度所允许的进给量为

查阅《切削用量手册》中表1.9，当镗刀的 =60º时，进给量应当乘上修正系数k=0.6，由于加工时有冲击，因此进给量应当减小20%，所以镗刀的刀片所可以允许的实际进给量为

通过校验刀片的强度可以允许的进给量要比所加工时的进给量大，因此f=0.20mm/r满足。
② CA6140机床的进给强度的校核
通过查《切削用量手册》当中的表1.27，CA6140机床的进给机构可以满足的走刀力为F =3530N。
由于≥200MPa，并且f=0.20mm/r， ≤2.8mm，查《切削用量手册》中表1.17，可以得到走刀力为=670N
因此在切削加工过程中，镗刀的实际走刀力为：
= ×KMF
式中：：修正系数；查《切削用量手册》知：=1.0
： 理论走刀量
故 =670x1.0=670N
通过校验由于切削加工时镗刀所受的走刀力比CA6140机床的进给机构所允许的走刀力要小。因此，所选择的进给量f=0.20mm/r在切削加工过程中是可用的。
（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择
根据加工材料及加工方法，镗刀后刀面的最大磨损限度为0.8mm—1.0mm；切削加工时的耐用度为T=3600s。
（4）切削速度v
通过查《切削用量手册》中的表12得，当使用YG6牌号的镗刀加工时，由于阀体零件的强度≥200MPa，HT200的灰口铸铁，f=0.20mm/r， ≤4mm。可得到切削速度为Vt =1.5m/s。
由于 V= （2-2）
式中： ——为理论切削速度
——为切削速度的修正系数
根据查阅《切削用量手册》可以得到切削速度的修正系数为=1.0（表21-6）、=1.0（表11）、=1.0（表21-9）、=0.88（表21-7）、=0.8（表21-5）
因此 V= =1.5×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=1.056m/s
主轴转速： （2-3）
式中： D——为孔的直径
V——为理论切削速度
所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知，CA6140车床在切削过程中的转速可以选择为：

此时，可以算出实际的切削速度为：

根据《切削用量手册》中的表1.21中的计算公式也可以算出切削速度。
其计算公式为 （2-4）
式中： ——切削速度系数；
m、、——分别是T、和 f的指数；
——
根据《切削用量手册》当中表1.21可知，所有的系数和指数分别是：，，，。由于加工的是内圆柱面，最后应当要以加工外圆时的切削速度乘上系数0.9。
所以

因此，
通过查阅《切削用量手册》当中的表1.27，选择相应的转速，此结果与上述的查表法所得到的结果类似，故主轴转速为。
（5）对机床的功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到，由于灰口铸铁的强度为≥200MPa，，，时，可知。
切削过程中的切削功率的修正系数查《切削用量手册》表22-3得：，。
所以 。
加工过程中的切削功率也可通过公式计算得到
即： （2-5）
式中： ——为硬质合金车刀加工时的主切削力；
V——为切削速度。
查《切削用量手册》当中的表1.13可知，由于阀体零件的材料强度≥200MPa，f=0.20mm/r， ≤2.8mm；时，可以得到主切削力=840N,且主切削力的修正系数为，。所以，
因此，
查《切削用量手册》当中表1.27得，当转速n=15r/s时，CA6140车床的主轴所允许的功率为，所以。因此之前选择的切削用量可以在CA6140车床上进行。
综上所述：、、、。
（6）计算基本工时
（2-6）
式中：L=，l=15mm，查阅《切削用量手册》中表1.20可以得镗削加工时的入切量以及超长量，mm，所以L=15+2.7=17.7mm
因此
工步二：粗镗内孔Φ30mm，孔深为40mm。
（1）刀具的选择
同粗镗内孔Φ30mm的所选用的刀具：YG6硬质合金；选择圆形镗刀，刀片厚度4.5mm，刀杆直径16mm。查阅《切削用量手册》镗刀可选择：Kr=60°，γ0=25º，ɑ0=10º，ƙ´r =15º， = –10º， =0.4mm。镗刀的卷屑槽的各个参数为：Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
（2）切削用量的选择
1）拟定切削深度
由于粗加工时的加工余量仅为4mm，即单边余量为2mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度规定，由公式（2-1）
=
=
故 =2mm
2）拟定进给量f
参考《切削用量手册》中表1.5可知，在对阀体零件进行粗镗时，由于镗刀杆的直径为Ф16mm，孔深为40mm。
即当=2mm时，f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床的说明书可拟定进给量
f=0.24mm/r
对切削加工时的进给量是否满足镗刀的强度和机床的强度规定进行校核。
① 镗刀刀片的强度校核：
根据《切削用量手册》中的表1.9可以得出，在对灰口铸铁的材料进行加工时，强度为≥200MPa，ƙºr =35º， ≤4mm，刀片厚度为4.5mm，故镗刀刀片的强度所允许的进给量为

查阅《切削用量手册》中表1.9，当镗刀的 =60º时，切削过程中的进给量应当乘上修正系数k=0.6，由于工件在加工过程中存在冲击，因此进给量应当减小20%，所以镗刀的刀片所可以允许的实际进给量为

通过校验由于镗刀刀片的强度可以允许的进给量要比所加工时的进给量大，因此f=0.24mm/r满足。
② CA6140机床的进给强度的校核
由于CA6140机床的进给机构可以满足的走刀力为F =3530N。
≥200MPa，并且f=0.24mm/r， ≤2.8mm，查《切削用量手册》中表1.17，可以得到走刀力为=670N
因此在切削加工过程中，镗刀的实际走刀力为：
= ×KMF
式中：：修正系数；查《切削用量手册》知：=1.0
： 理论走刀量
故 =670x1.0=670N
通过校验由于切削加工时镗刀所受的走刀力比CA6140机床的进给机构所允许的走刀力要小。因此，所选择的进给量f=0.24mm/r在切削加工过程中是可用的。
（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择
通过加工材料为HT200，加工的方法为粗镗，可以知道镗刀后刀面的最大磨损限度为0.8mm—1.0mm；切削加工时的耐用度为T=3600s。
（4）切削速度v
通过查《切削用量手册》中的表12得，当使用YG6牌号的镗刀加工时，由于阀体零件的强度≥200MPa，HT200的灰口铸铁，f=0.24mm/r， ≤4mm。可得到切削速度为Vt =1.33m/s。
由公式（2-2）计算出V；
根据查阅《切削用量手册》可以得到切削速度的修正系数为=1.0（表21-6）、=1.0（表11）、=1.0（表21-9）、=0.88（表21-7）、=0.8（表21-5）
因此 V= =1.33×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=0.936m/s
由公式（2-3）计算主轴转速，所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知，CA6140车床在切削过程中的转速可以选择为：

此时，可以算出实际的切削速度为：

根据公式（2-4）计算主轴转速V；
根据《切削用量手册》当中表1.21可知，所有的系数和指数分别是：，，，。最后乘上系数0.9。
所以，

因此，
通过查阅《切削用量手册》当中的表1.27，选择转速为，此结果与上述的查表法所得到的结果类似，故主轴转速为。
（5）对机床的功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到，当采用YG6型的硬质合金镗刀进行加工时，由于灰口铸铁的强度为≥200MPa，，，时，可知。
切削过程中的切削功率的修正系数查《切削用量手册》表22-3得：，。
所以 。
查《切削用量手册》当中的表1.13可知，阀体零件的材料强度≥200MPa，f=0.28mm/r， ≤4mm；时，可以得到主切削力=840N,且主切削力的修正系数为，。所以，
根据公式（2-5）计算出切削过程中的功率；
因此，
查《切削用量手册》当中表1.27得，当转速n=15r/s时，CA6140车床的主轴所允许的功率为，所以。因此之前选择的切削用量可以在CA6140车床上进行。
综上所述：、、、。
（6）计算基本工时
根据公式（2-6）计算出基本工时
式中：L=，l=40mm，查阅《切削用量手册》可以得镗削加工时的入切量以及超长量，mm，所以L=40+2.7=42.7mm
因此

工步三：半精镗内孔Φ28mm，孔深为15mm
（1） 刀具的选择
同样选择镗刀的类型为YG6，查阅《切削用量手册》镗刀可选择：Kr=60°，γ0=25º，ɑ0=10º，ƙ´r =15º， = –10º， =0.4mm。镗刀的卷屑槽的各个参数为：Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
（2）切削用量的选择
1）拟定切削深度
由于精加工时的加工余量为2mm，即单边余量为1mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度规定，即
由上述公式（2-1）计算出切削深度；
故 =1mm
2） 拟定进给量f
在对阀体零件进行精镗时，由于镗刀杆的直径为Ф16mm，孔深为15mm。根据《切削用量手册》中表1.5得：
即当=1mm时，f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床的说明书可拟定进给量
f=0.28mm/r
由于是精加工，不需进行强度校核。
（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择
根据材料及加工方法，可以知道镗刀后刀面的最大磨损限度为0.8mm—1.0mm；切削加工时的耐用度为T=3600s。
（4）切削速度v
通过查《切削用量手册》中的表12得，阀体零件的强度≥200MPa，HT200的灰口铸铁，f=0.28mm/r， ≤1.8mm。可得到切削速度为Vt =1.5m/s。
由公式（2-2）得到：V=
根据查阅《切削用量手册》可以得到切削速度的修正系数为=1.0（表21-6）、=1.0（表11）、=1.0（表21-9）、=0.88（表21-7）、=0.8（表21-5）
因此 V= =1.5×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=1.056m/s
由上述公式（2-3）得主轴转速：
式中： D为孔的直径
V为理论切削速度
所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知，CA6140车床在切削过程中的转速可以选择为：

此时，可以算出实际的切削速度为：

切削速度也可以通过计算公式计算得到
其计算公式为（2-4）：
式中： ——切削速度系数；
m、、——分别是T、和 f的指数；

根据《切削用量手册》当中表1.21可知，所有的系数和指数分别是：，，，；乘上系数0.9。
所以

因此，
通过查阅《切削用量手册》当中的表1.27，选择转速为，此结果与上述的查表法所得到的结果类似，故主轴转速为。
（5）对机床的功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到，由于灰口铸铁的强度为≥200MPa，，，时，可知。
切削过程中的切削功率的修正系数查《切削用量手册》表22-3得：，。
所以 。
加工过程中的切削功率也可通过公式计算（2-5）得到
即：
式中： ——为硬质合金车刀加工时的主切削力；
V——为切削速度。
查《切削用量手册》当中的表1.13可知，在使用YG6牌号的镗刀在加工内孔时，由于阀体零件的材料强度≥200MPa，f=0.28mm/r， ≤2.8mm；时，可以得到主切削力=840N,且主切削力的修正系数为，。所以，
因此，
查《切削用量手册》当中表1.27得，当转速n=11.8r/s时，CA6140车床的主轴所允许的功率为，所以。因此之前选择的切削用量可以在CA6140车床上进行。
综上所述：、、、。
（6）计算基本工时
由公式（2-6）：
式中：L=，l=15mm，查阅《切削用量手册》可以得镗削加工时的入切量以及超长量，mm，因此L=
所以

工步四：半精镗内孔Φ30mm，孔深为40mm
（1） 刀具的选择
刀具类型为YG6，Kr=60°，γ0=25º，ɑ0=10º，ƙ´r =15º， = –10º， =0.4mm。镗刀的卷屑槽的各个参数为：Rn=5mm、 =0.7mm、 =5mm。
（2）切削用量的选择
1）拟定切削深度
由于精加工时的加工余量为2mm，即单边余量为1mm，考虑到孔的表面粗糙度及精度规定，即由（2-1）得到：
=
=
式中： ：切削深度
：需要加工的孔径
：未经加工的孔径
故 =1mm
2）拟定进给量f
在对阀体零件进行精镗时，由于镗刀杆的直径为Ф16mm，孔深为40mm。根据《切削用量手册》中表1.5得：
即当=1mm时，取f=0.2—0.3mm/r
结合CA6140机床的说明书可拟定进给量
f=0.26mm/r
由于是精加工，不需进行强度校核
（3）镗刀的磨钝标准和耐用度的选择
根据加工方法及材料，可以知道镗刀后刀面的最大磨损限度为0.8mm—1.0mm；切削加工时的耐用度为T=3600s。
（4）切削速度v
通过查《切削用量手册》中的表1.12得，由于阀体零件的强度≥200MPa，HT200的灰口铸铁，f=0.26mm/r， ≤1.8mm。可得到切削速度为Vt =1.5m/s。
公式（2-4）：V=
式中： 为理论切削速度
为切削速度的修正系数
据查阅《切削用量手册》可以得到切削速度的修正系数为=1.0（表21-6）、=1.0（表11）、=1.0（表21-9）、=0.88（表21-7）、=0.8（表21-5）
因此 V= =1.69×1.0×1.0×1.0×0.88×0.8=1.19m/s
公式（2-3）：主轴转速：
式中： D为孔的直径
V为理论切削速度
所以主轴转速
查阅《切削用量手册》中表1.27可知，CA6140车床在切削过程中的转速可以选择为：

此时，可以算出实际的切削速度为：

切削速度也可以通过计算公式进行计算得到。即上述公式中（2-4）
其计算公式为
式中： ——切削速度系数；
m、、——分别是T、和 f的指数；

根据《切削用量手册》当中表1.21可知，所有的系数和指数分别是：，，，。乘上系数0.9。
所以

因此，
通过查阅《切削用量手册》当中的表1.27，选择转速为，此结果与上述的查表法所得到的结果类似，故主轴转速为。
（5）对机床的功率进行校核
查《切削用量手册》当中表1.19可得到，当采用YG6型的硬质合金镗刀进行加工时，由于灰口铸铁的强度为≥200MPa，，，时，可知。
切削过程中的切削功率的修正系数查《切削用量手册》表22-3得：，。
所以 。
加工过程中的切削功率由公式（2-5）得：

式中： ——为硬质合金车刀加工时的主切削力；
V——为切削速度。
查《切削用量手册》当中的表1.13可知，由于阀体零件的材料强度≥200MPa，f=0.26mm/r， ≤2.8mm；时，可以得到主切削力=840N,且主切削力的修正系数为，。所以，
因此，
查《切削用量手册》当中表1.27得，当转速n=11.8r/s时，CA6140车床的主轴所允许的功率为，所以。因此之前选择的切削用量可以在CA6140车床上进行。
综上所述：、、、。
（6）计算基本工时
由公式（2-6）：
式中：L=，l=40mm，查阅《切削用量手册》可以得镗削加工时的入切量以及超长量，mm，因此L=
所以
因此此道工序所使用的总工时为

2.6.2 钻孔夹具
工序13：钻4xM8的底孔，攻M8的螺纹孔。
工步一：钻M8螺纹底孔Φ6.7mm
钻4xM8的均布孔，孔深为10mm，表面粗糙度为Ra3.2。
（1） 加工的条件
工件的材料：HT200，≥200MPa、灰口铸铁。
加工规定：钻4xM8的底孔，攻M8的螺纹孔；孔径d=8mm，孔深l=10mm，盲孔，6级精度。
机床：Z525型立式钻床。
刀具：选择麻花钻材料为高速钢，直径为Φ6.7mm。高速钢钻头切削部分的形状为标准高速钢钻头，，，，，。
（2）切削用量
①单边切削深度 （2-7）
式中为单边切削深度、d为工件的直径。=0.5×8=4mm
② 进给量
1） 根据《切削用量手册》表5可知孔的表面粗糙度为Ra3.2，铸铁的强度≥200MPa，钻头直径=6.7mm，孔的深度=10mm时，进给量=0.22～0.26mm/r。
由于，乘上孔深修正系数=0.5，则
=（0.22～0.26）×0.5mm/r=0.11～0.13mm/r
2） 通过钻头强度拟定进给量：查阅《切削用量手册》 表7，当=200MPa，钻头直径=6.7mm，钻头强度允许的进给量为f=0.72mm/r。
3）通过机床进给机构强度决定进给量：查阅《切削用量手册》表8，当≤210MPa，≤ 10.2mm时，机床进给机构所允许的最大轴向力为8330N ，Z525型钻床允许的轴向力为8830N，进给量=1.6mm/r。
通过以上对三个进给量的比较分析，其值为=0.11～0.13mm/r。通过Z525型钻床的主轴进给量参数，=0.13mm/r。
由《切削用量手册》中表16可知钻孔时的轴向力，当=0.13mm/r，≤10.2mm，轴向力。
轴向力的修正系数都是1.0，因此。
通过查阅资料，钻床进给机构强度所允许的最大的轴向力为=8830N，由于≤，因此=0.13mm/r是可以的。
根据《切削用量手册》中的表9可知：当=6.7mm时，麻花钻钻头后刀面的最大磨损量取为0.6mm，钻头的耐用度T=3600s。
③ 切削速度
由于铸铁HT200的≥200MPa，由《切削用量手册》中表12可知，当=0.13mm/r，高速钢标准钻头=6.7mm时，=0.58m/s。切削速度的修正系数为：=1.0，=1.0，=0.95，=0.87
所以 =0.58×1.0×1.0×0.95×0.87=0.48m/s