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套筒座工艺设计

42
2020年4月19日
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Southwest university of science and technology

毕业设计说明书

牛头刨床进给机构推动架制造工艺设计及专用工装设计

学院名称
制造科学与工程学院
专业名称
机械设计制造及其自动化
学生姓名
田晓宇
学号
6227
指导教师
王忠 教授

二〇一五年六月

目 录
第一章 零件的分析 3
1.1 零件的介绍和作用 3
1.2 主要加工表面及技术要求 3
第二章 工艺流程设计 4
2.1 生产方式确定 4
2.2 毛坯的设计 5
2.3 基准的选择 5
2.4 工艺路线 6
第三章 工序设计 7
3.1 工序分析 7
3.2 基准的选择和尺寸链的计算 8
3.3 设备的选择 9
3.3.1选择机床 9
3.3.2选择刀具 9
3.4加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 10
3.4.1 支承孔孔径Φ50H7 10
3.4.2底面A的工序尺寸及公差计算 11
3.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算 12
3.4.4其它加工面的加工余量的确定 14
3.5切削用量及工时定额的确定 14
3.5.1粗铣底面A 14
3.5.2半精铣底面A 15
3.5.3精铣底面A 16
3.5.4粗镗左、右支承孔 17
3.5.5半精镗左、右支承孔 18
3.5.6精镗左、右支承孔 19
3.5.7粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面 20
3.5.8粗铣左端面B 21
3.5.9粗铣右端面C 22
3.5.10钻、扩、铰孔 23
3.5.11：钻、攻螺纹孔 27
第四章 专用夹具设计 29
4.1夹具总体方案设计 29
4.2定位的设计 30
4.3夹紧机构的设计及夹紧力的计算 30
4.4定位误差的分析 31
第一章 零件的分析
1.1 零件的介绍和作用
设计对象为牛头刨床进给机构的推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，φ32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近φ32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即φ16mm孔装一棘爪，φ16mm孔经过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动经过偏心轮杠杆使推动架绕φ32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。
1.2 主要加工表面及技术要求
由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
由零件图可知，φ32、φ16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：
1.φ32mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：φ32mm的两个端面及孔和倒角，φ16mm的两个端面及孔和倒角。
2.以φ16mm孔为加工表面
这一组加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及内孔φ10mm、M8-6H的内螺纹，φ6mm的孔及120°倒角2mm的沟槽。
这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：
1.φ32mm孔内与φ16mm中心线垂直度公差为0.10；
2.φ32mm孔端面与φ16mm中心线的距离为12mm。
由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是能够达到的，零件的结构工艺性也是可行的。
套筒座加工表面及其加工要求
加工面
尺寸精度和几何精度要求
表面质量要求
支承孔
直径Φ50H7mm，圆柱度是0.01，对底面的平行度为0.01
R=1.6
底面
底面到支承孔中心尺寸为80±0.02mm，是支承孔的精基准面
R=1.6
支承孔两端面
距离150mm，未注公差尺寸
R=6.3
螺栓孔上表面
直径Φ20mm，到底面的距离为15mm
R=12.5
顶面螺纹孔上表面
直径Φ12mm，到支承孔外表面距离3mm
R=12.5
零件图如图所示：

第二章 工艺流程设计
2.1 生产方式确定
根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生产，我们选择毛坯的制造方式为铸造。铸造能够大批量生产，成本较低，能够造出这样零件形状复杂的铸件。根据最小孔径尺寸选择铸造方法为金属型铸造，零件材料为HT250钢
精度可达到3.2—10，因此毛坯的加工余量比较小。
各表面加工方法的确定：依据各种加工方法的经济精度和表面粗糙度，已确定的生产纲领，零件的结构形状和尺寸大小等因素来选择各表面的加工方法如下
支承孔：镗
底面：铣
支承孔左右端面：铣
底面两工艺孔：钻，扩，铰
4个底座孔：钻，扩
底面台阶面：铣
螺纹孔平面：铣
螺纹：攻丝

2.2 毛坯的设计
如下图所示的套筒座，其所用材料为灰铸铁，大批量生产时选择的毛坯铸造方法是金属型铸造机器造型，根据《机械制造技术基础课程设计》中表5-7至5-11，铸件公差等级为CT8-10,取CT9，加工余量等级为D-F，取F级，总长150mm的机械加工余量为1.5mm，即该总长的基本尺寸为151.5mm，尺寸公差为2.5mm，孔Φ50H7mm的机械加工余量为0.5mm，即该孔的总尺寸为Φ49.5mm，尺寸公差为2mm，底面和凸台面的加工余量和尺寸公差等级可参考总长确定，其它尺寸参照零件图查得。最后按照入体形式标注毛坯尺寸，得到如下图所示的毛坯尺寸。
套筒座毛坯尺寸确定

2.3 基准的选择
套筒座零件的重要表面是套筒支承孔，由于其与底面有平行度关系，因此底面自然就成为精基准面。粗基准的选择应是未经加工的面，第一步工序是粗铣底面A，根据以重要加工表面为粗基准的选用原则我们选择毛坯支承孔和底面台阶孔平面作为粗基准，考虑到第二基准面选择的方便性，将底面的一对螺栓孔选为工艺孔，将其精度由原来的Φ10.5mm提高到Φ10.5H7mm.该定位基准组合在后续支承孔及支承孔上径向孔上的加工中都将作为精基准。显然，应该在工艺的开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔。
2.4 工艺路线
在进行工序的排序时，要遵循基准先行、先粗后精、先面后孔等原则。对套筒座能够拟定以下可能的工艺顺序链。
方案1：
工序1：粗铣套筒座底面；
工序2：粗铣6-Φ20、2-Φ12凸台端面至尺寸；
工序3：粗铣套筒座的左右端面至尺寸；
工序4：粗镗Φ50H7的孔；
工序5：半精铣套筒座底面；
工序6：半精镗Φ50H7的孔；
工序7：精铣套筒座底面至尺寸；
工序8：精镗Φ50H7的孔至尺寸并倒角；
工序9：钻6-Φ10.5孔至尺寸并倒角；
工序10：钻、攻2-M6的螺纹并倒角；
工序11：检验
方案2：
工序1：粗铣套筒座底面；
工序2：粗铣6-Φ20、2-Φ12凸台端面至尺寸；
工序3：粗铣套筒座的左右端面至尺寸；
工序4：粗车Φ50H7的孔；
工序5：半精铣套筒座底面；
工序6：半精镗Φ50H7的孔；
工序7：精铣套筒座底面至尺寸；
工序8：精车Φ50H7的孔至尺寸并倒角；
工序9：钻6-Φ10.5孔至尺寸并倒角；
工序10：钻、攻2-M6的螺纹并倒角；
工序11：检验

方案对比：方案一和方案二的第3、4 工序都体现了工序集中，操作方便。
方案一在半精镗之后进行底面的钻孔、扩孔、铰孔（工序集中，一次装夹就能够完成底面孔的加工），在最后进行钻螺纹孔、攻螺纹；而方案二虽然在粗镗后进行钻孔、可是在最后进行扩孔、铰孔，攻螺纹，这样可能会影响已经精铣完成的底面；故选择法案一。即：
工序1：粗铣套筒座底面；
工序2：粗铣6-Φ20、2-Φ12凸台端面至尺寸；
工序3：粗铣套筒座的左右端面至尺寸；
工序4：粗镗Φ50H7的孔；
工序5：半精铣套筒座底面；
工序6：半精镗Φ50H7的孔；
工序7：精铣套筒座底面至尺寸；
工序8：精镗Φ50H7的孔至尺寸并倒角；
工序9：钻6-Φ10.5孔至尺寸并倒角；
工序10：钻、攻2-M6的螺纹并倒角；
工序11：检验

第三章 工序设计
3.1 工序分析
粗铣、精铣轴承座底面粗铣轴承座圆柱两端面可用同一台铣床完成，作为第一道工序。
粗镗孔和粗镗、半精镗、精镗孔可再同一台镗床上完成，作为第二道工序。
钻孔可在同一台钻床上完成，作为第三道工序。
攻螺纹在同一台钳工台上完成，作为第四道工序。
3.2 基准的选择和尺寸链的计算
1.对套筒座两端面，互为基准，尺寸链如下图

A0为零件最终尺寸，A1和A3是加工余量,是减环，A2是毛坯尺寸，是增坏。
因此A0=A2-A1-A3
2.对于Φ50H7的孔，以中心线为基准，尺寸链如下图

A0为零件最终尺寸，A1和A3是加工余量,是增坏环，A2是毛坯尺寸，是增坏。
因此A0=A2+A1+A3
对于轴承座下端面，底座上表面为基准，尺寸链如下图

A0为零件最终尺寸，A2、A3、A4是加工余量,是减环，A1是毛坯尺寸，是增坏。
A0=A1-A2-A3-A4
3.3 设备的选择
3.3.1选择机床
（1）工序1、2、3、5、7是铣削加工，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，根据工件尺寸选用X5020A立式铣床。（机械制造技术基础课程设计表5-5）
（2）工序9、10是钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹。根据工件尺寸能够选用Z5125A型立式钻床。（机械制造技术基础课程设计表5-6）
（3）工序4、6、8是粗镗、半精镗、精镗支承孔，根据工件尺寸能够选用T618型卧式镗床。（机械制造技术基础课程设计表5-9）

3.3.2选择刀具
（1）铣削底面时，选用镶齿套式面铣刀，直径D=Φ80mm
（2）铣削底凸台面和螺纹孔面时，选用镶齿套式面铣刀，直径D=Φ50mm
（3）铣削端面时，选用镶齿套式面铣刀，直径D=Φ100mm
（4）镗孔时选用机夹单刃镗刀直径D=Φ40mm
（5）钻孔mm时，选用直柄麻花钻，直径mm。
（6）钻孔mm时，选用直柄麻花钻，直径mm。
（7）攻螺纹时用M6的螺纹刀。
（8）扩孔mm时，用直径是mm的硬质合金扩孔钻。
（9）扩孔mm时，用直径是mm的硬质合金扩孔钻。
（10）铰孔H7mm时，选择mm，精度等级为H7级的直柄机用铰刀。
3.4加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
3.4.1 支承孔孔径Φ50H7
支承孔孔径Φ50H7，表面粗糙度为1.6，毛坯材料为HT250，加工方案为：金属型铸造毛坯、粗镗、半精镗、磨削，下面求解各道工序尺寸及公差。
（1） 用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量
查（机械制造技术基础课程设计）表5-54知，磨削加工余量0.3mm；由表5-53知，半精镗加工余量1.0mm；粗镗加工余量1.5mm。则
毛坯总余量=各工序余量之和=0.3+1.0+1.5=2.8mm
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸
磨削后孔径应达到图样规定尺寸，因此磨削工序尺寸即图样上的尺寸=mm（设计尺寸）。其它各道工序基本尺寸依次为
半精镗=（50-0.3）mm=49.7mm
粗镗=(49.7-1.0)mm=48.7mm
毛坯=（48.7-1.5）mm=47.2mm
（3）确定各道工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-6进行选择。
磨削前半精镗取IT10级，查表得=0.1mm(机械制造技术基础课程设计表3-5)
粗镗取IT12级，查表得=0.25mm(机械制造技术基础课程设计表3-5)
毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《铸件 尺寸公差与机械加工余量》（GB/T 6414-1999），取CT9级，由表5-7确定其公差=2mm。
（4）工序尺寸偏差按“入体原则”标注
磨削：mm
半精镗：mm
粗镗：mm
毛坯孔：mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-1中。

表5-1 孔的工序尺寸及公差的计算 mm

工序名称
工序间双边余量
工序达到的公差
工序尺寸及公差
磨削
0.3
IT7

半精镗
1.0
IT10

粗镗
1.5
IT12

毛坯孔
-
CT9

3.4.2底面A的工序尺寸及公差计算
底面A经过了粗铣、半精铣和精铣。
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
毛坯总余量=3.8mm
精铣加工余量=0.8mm(见机械制造技术基础课程设计表5-52)
半精铣加工余量=1.3mm(见机械制造技术基础课程设计表5-51)
粗铣加工余量=1.7mm(见机械制造技术基础课程设计表5-49)
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。
精铣平面后应该达到规定的尺寸，因此精铣工序尺寸即是图样上的尺寸，表面粗糙度1.6，精铣能达到的等级取H=mm。其它各工序基本尺寸依次为
半精铣H=（80+0.8）mm=80.8mm
粗铣H=（80.8+1.3）mm=82.1mm
毛坯H=（82.1+1.7）mm=83.8mm
（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10进行选择。
精铣前半精铣去IT11级，查表得T=0.22mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）
粗铣取IT12，查表得T=0.35mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）

毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《机械零件工艺性手册》（GB/T 6414-1999），取=0.8mm。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
精铣：mm
半精铣：mm
粗铣：mm
毛坯： mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算 mm
工序名称
工序间余量
工序达到的公差
工序尺寸及公差
精铣
0.8
IT8

半精铣
1.3
IT11

粗铣
1.7
IT12

毛坯
-
mm

3.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算
工艺孔经过了钻孔、扩孔、铰孔三道工步
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
由于铸造时无法铸出毛坯孔，故毛坯总余量=10.5mm
铰孔加工余量=0.1mm(见机械制造技术基础课程设计表5-39)
扩孔加工余量=0.6mm(见机械制造技术基础课程设计表5-39)
钻孔加工余量=9.8mm(见机械制造技术基础课程设计表5-37)
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。
因为是为了做精基准而加工出的工艺孔，故其精度要求为Φ10.5H7
其它各工序基本尺寸依次为扩孔D=（10.5-0.1）mm=10.4mm
钻孔D=（10.4-0.6）mm=9.8mm
毛坯为凸台面D=0mm
（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10进行选择。
铰孔前扩孔为IT10级，查表得T=0.07mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）
钻孔取IT12，查表得T=0.18mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）
毛坯因为是平面，无公差要求。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
铰孔：Φ10.5H7mm
扩孔：Φmm
钻孔：Φmm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算 mm
工序名称
工序间余量
工序达到的公差
工序尺寸及公差
铰孔
0.1
IT7
Φ10.5H7
扩孔
0.6
IT10
Φ
钻孔
9.8
IT12
Φ

3.4.4其它加工面的加工余量的确定
具体能够根据相应的表查出结果如下
粗铣底面工艺孔凸台平面（3.5mm）及螺纹上表面（3.5mm）。
粗铣支承孔的两个端面及底面右端面（2mm）
3.5切削用量及工时定额的确定
3.5.1粗铣底面A
（A）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，因此粗铣底面A的加工余量为1.7mm，选择背吃刀量。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择每齿进给量为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择切削速度
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（2个工位）
一个工位基本时间0.797min=47s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。
6mm
其中d=80mm；；
=3~5，取=4mm
=165.6mm/min

3.5.2半精铣底面A
（A）确定切削用量
a．确定背吃刀量
半精铣时，背吃刀量一般为0.5―2mm，因此取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.3mm。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择每齿进给量为0.2mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择切削速度。
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）确定机床主轴转速n：

（B）确定时间定额（2次走刀）
一次走刀基本时间1.01min=60s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。
6mm
其中d=80mm；；
=3~5，取=4mm
=128mm/min

3.5.3精铣底面A
（A）确定切削用量
a．确定背吃刀量
精铣时，精铣时一般为0.1~1mm或更小，因此取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.8mm。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择每齿进给量为0.12mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择切削速度
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）确定机床主轴转速n
。
（B）确定时间定额（2次走刀）
一次走刀基本时间1.38min=83s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。
6mm
其中d=80mm；；
=3~5，取=4mm
=93.6mm/min

3.5.4粗镗左、右支承孔
（A）确定切削用量
第三章 确定背吃用量
粗镗时，为提高效率，一般选择镗削背吃刀量等于粗镗前后孔的半径之差的一半，因此选择背吃刀量
第四章 确定进给量和切削速度
（1）根据《机械制造技术基础课程设计》表5-83，选择进给量为f=0.6mm/r 切削速度为0.5m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取粗镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速

（B）确定时间定额
基本时间0.29min=17.7s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。。
3.39mm
其中0.75mm；
=3~5，取=4mm
3.5.5半精镗左、右支承孔
（A）确定切削用量
a 确定背吃用量
半精镗时，半精镗时一般为0.5~1.5mm或更小，因此取背吃刀量等于其在此工序的加工余量的一半，即a=0.5mm。
b确定进给量和切削速度
c根据《机械制造技术基础课程设计》表5-83，选择进给量为0.5mm/r 切削速度为0.6m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速

（B）确定时间定额
基本时间0.29min=17.7s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
3.09mm
其中0.5mm；
=3~5，取=4mm

3.5.6精镗左、右支承孔
（A）确定切削用量
a 确定背吃用量
取背吃刀量等于其在此工序的加工余量的一半，即a=0.15mm。
b确定进给量和切削速度
c根据《机械制造技术基础课程设计》表5-83，选择进给量为0.3mm/r 切削速度为0.4m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速

（B）确定时间定额
基本时间0.727min=43.6s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
2.68mm
其中0.15mm；
=3~5，取=4mm
3.5.7粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面
（A）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，因此粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面的加工余量为3.5mm，选择背吃刀量。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择每齿进给量为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择切削速度
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取粗铣高速钢镶齿圆柱铣刀磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额
1、底面凸台面：（2个工位）
一个工位基本时间0.4min=24s
其中=98mm为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。
4.1mm
其中d=50mm；；
=3~5，取=4mm
=264mm/min
2、螺纹孔面（1个工位）
一次走刀基本时间0.48min=29s
其中=122mm为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。
2.75mm
其中d=50mm；；
=3~5，取=4mm
=264mm/min

3.5.8粗铣左端面B
（A）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，因此粗铣左端面的加工余量为2mm，选择背吃刀量。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择每齿进给量为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择切削速度
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额
基本时间0.68min=41s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。
16.5mm
其中d=100mm；；
=3~5，取=4mm
=132.48mm/min
3.5.9粗铣右端面C
（A）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，因此粗铣右端面的加工余量为2mm，选择背吃刀量。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择每齿进给量为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-86，选择切削速度
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（2次走刀）
一次走刀基本时间1.06min=64s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。
16.5mm
其中d=100mm；；
=3~5，取=4mm
=132.48mm/min

3.5.10钻、扩、铰孔
工步1：钻Φ9.8底面凸台孔；
（A） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为9.8mm。钻孔时的背吃刀量为孔的半径，因此选择背吃刀量a=4.9mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-78，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.5mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-80,选择切削速度Vc=0.45m/s
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（6个工位钻6个孔）
一个工位基本时间0.09min=5.4s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
=19.6mm
其中D=9.8mm；
=1~4，取=3mm
工步2：扩4个Φ10.5底面凸台孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.7mm。扩孔的背吃刀量为扩孔前后孔的半径之差，因此选择背吃刀量a=0.35mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-81，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.8mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-81,选择切削速度Vc=0.18m/s
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（4个工位扩4个孔）
一个工位基本时间0.083min=5s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
=2.8mm
其中D=10.5mm；；
=2~4，取=3mm
工步3：扩一对Φ10.4底面工艺孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.6mm。扩孔的背吃刀量为扩孔前后孔的半径之差，因此选择背吃刀量a=0.3mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-81，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.8mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-81,选择切削速度Vc=0.18m/s
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（2个工位扩2个孔）
一个工位基本时间0.082min=5s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
=2.6mm
其中D=10.4mm；；
=2~4，取=3mm
工步4：铰一对Φ10.5H7底面工艺孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.1mm。铰孔的背吃刀量为铰孔前后孔的半径之差，因此选择背吃刀量a=0.05mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-82，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为1mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-82,选择切削速度Vc=0.18m/s
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（2次走刀铰2个孔）
一次走刀基本时间0.091min=5.4s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
=1.68mm
其中D=10.5mm；；
=13mm
3.5.11：钻、攻螺纹孔
工步1：钻Φ5螺纹孔；
（A） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为5mm。钻孔的背吃刀量为钻孔前后孔的半径之差，因此选择背吃刀量a=2.5mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-78，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.3mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-80,选择切削速度Vc=0.45m/s
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（2个工位钻2个孔）
基本时间0.05min=3s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
=10.8mm
其中D=5mm；
=1~4，取=3mm
工步2：攻M6内螺纹（P=0.75mm）；
（A） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为1mm。钻孔的背吃刀量为钻孔前后孔的半径之差，因此选择背吃刀量a=0.5mm。
b. 确定进给量
进给量应为螺距P，故f=0.75mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-97,选择切削速度Vc=8.9m/min
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7,取丝锥的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n

（B）确定时间定额（2次走刀攻2个内螺纹）
一次走刀基本时间+=0.1min=6s
其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。
=1.5mm；=1.875；n=472.4r/min

第四章 专用夹具设计
4.1夹具总体方案设计
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。每道工序的定位方案都需要根据被加工零件的结构、加工方法和具体的加工要素等情况来确定。首先要根据加工要求分析必须限制工件的哪些自由度，然后选择合适的定位元件来限制工件必须限制的自由度。
工序4、8“镗内孔”所要加工的mm，mm孔精度要求高，是关键工序，同时在加工中要使用专用夹具。经初步分析而且根据零件加工要求，制订方案如图4-1：

图4-1

4.2定位的设计
零件圆柱面采用浮动压板定位，侧面与底面采用支撑板和销钉定位，然后用压板固定，属于完全定位。

4.3夹紧机构的设计及夹紧力的计算
轴向力 ：。为刀具的直径，mm,为进给量，最大为0.4mm/r,未修正系数，取1.因此最大轴向力为 N.m
夹紧力轴向力由夹具承受，因此加紧力能够省略。

4.4定位误差的分析

以平面、定位销和V形块定位。外圆的中心应在V形块理论中心面上，即连杆的两中心重合，无基准不重合误差。但实际上，对一批零件而言，外圆直径是有偏差的。当外圆直径从减小到时，虽然工件外圆中心始终在V形块的对称中心平面内而不发生左右偏移，即V形块在垂直于起对称面的方向上基准位移误差为0，可是工件外圆中心将在V形块的对称平面内发生上下偏移，机造成基准位移误差
=
可是外圆圆心的偏移只会在XOZ平面内，因此对镗孔不会产生影响，故定位方案可行。