可转位复合钻刀工艺设计-毕设论文.doc

太原工业学院毕业设计

毕业设计任务书
设计（论文）题目： 可转位复合钻刀工艺设计
系部： 机械工程系 专业：机械设计制造及其自动化 学 生 ： 学 生 ： 09201
指导教师（含职称）：
1．设计（论文）的目的、意义
工艺是机械产品设计、制造过程中的重要组成部分。工艺设计的好坏直接影响产品的最终制造质量和整个生产系统的优化状况。通过该毕业设计，掌握较复杂零件的机械加工工艺规程的制定以及夹具的设计。特别是学习如何分析、解决实际问题，接受实际的工程训练。
2．设计（论文）的基本要求和内容
① 刀具装配图 1张
② 刀片零件图 1张
③ 刀体零件图 1张
④ 螺钉零件图 1张
④ 说明书 1份
说明书主要内容：工艺过程概述及其重要性；刀体加工工艺规程的制定，包括工艺路线设计、工序设计（工艺余量计算、尺寸链的计算等）、编制工艺规程文件;夹具设计（设计、计算、绘图）。
3．主要参考文献
[1] 赵如福. 金属机械加工工艺人员手册 . 第4版. 上海：上海科学技术出版社，2006.
[2]艾兴，肖诗纲. 切削用量简明手册. 第3版. 北京：机械工业出版社，2004.
[3]吴佳常. 机械制造工艺学. 北京： 中国标准出版社，1991.
[4]王启平. 机械制造工艺学. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1995.
[5]王启平. 机床夹具设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.
[6]龚定安，蔡建国. 机床夹具设计原理. 西安：陕西科学技术出版社，1981.

4．进度安排
3月17号～4月10号：学习机械加工工艺课程
4月11号～4月30号：对刀体结构进行分析，拟定合理的工艺路线
5月01号～5月25号：选择加工方法及工艺参数，编制工艺卡片和专用夹具
的设计
5月26号～6月01号：整理论文，译文等
6月02号～6月10号：编辑、打印论文，交稿，准备答辩

可转位复合钻刀设计及工艺编制
摘要： 本论文以新型可转位复合钻为例，分别进行工艺方案分析，机床的选择，最终形成可以指导生产的工艺文件（设计、计算、绘图）。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削用量，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，尽可能达到加工效率最高、刀具消耗最低的目的。最终形成完整的工艺文件，并能指导实际生产。
关键词： 可转位 复合钻 加工工艺
Indexable composite drilling tool design and process planning
Abstract：The new indexing composite drilling as an example, respectively, process analysis, machine tool selection, the final formation can process documents to guide the production (design, calculation, drawing). In the design process of the whole process, through the analysis, to determine the best technology solutions, so that the lowest manufacturing cost of parts, the clamping means reasonable, make processing of parts is convenient, accurate positioning, good rigidity, reasonable selection of cutting tools and cutting parameters, so that the processing of the parts in the guarantee that the parts precision, as much as possible to achieve the highest machining efficiency, tool consumption minimum objective. Eventually forming process documents complete, and can guide the practical production.
Keyword：Indexable Composite drilling tool Design of clamping device

目 录
1 前言 1
1.1机械制造工艺的作用和发展方向 1
1.2 机械制造工艺过程及机械制造工艺系统 2
1.3本课题的意义 3
2 工艺方案分析 2
2.1 零件图 2
2.2 零件图分析 2
2.3 确定加工方法 2
2.4 确定加工方案 2
2. 机电一体化装置的组成 6
2.1概述 6
2.2液压系统 9
2.2.1液压系统工作原理 9
2.2.2液压系统的组成 10
2.2.3液压传动的优缺点 10
2.2.4齿轮泵 11
2.2.5液压缸 13
2.2.6 液压控制阀 14
2.3接近开关 19
2.4接触器 21
2.4.1 交流接触器 21
2.4.2直流接触器 22
3速度检测装置 24
3.1概述 24
3.2AT89S52单片机 25
3.2.1 AT89S52引脚功能 25
3.2.2指令系统 28
3.3数码管 29
3.3.1数码管分类 30
3.3.2 数码管驱动方式 30
4 方案选定及其设计过程 32
4.1概述 32
4.2液压速度换接回路设计过程 33
4.3速度测量装置 39
参考文献 42
致谢 43
附录一 液压缸速度检测程序 44
附录二 速度换接回路的PLC程序 47

32

1 前言
在国民经济的各个领域，各个行业中广泛使用着大量的机床、机器、仪器及工具等，这些工艺装备都是由机械制造工业提供的。机械制造工艺的主要任务就是围绕各种工程材料的加工要求，研究其加工工艺并设计和制造各种工艺装备，机械制造工艺是国民经济各部门的装备部，它不仅为传统产业的改造提供了现代化的设备，同时也是计算机、通信等新兴产业的基础。
1.1机械制造工艺的作用和发展方向
机械制造业的兴衰直接影响和制约了工业、农业、交通、航天、信心和国防各部门的生产技术和整体水平，进而影响着一个国家的综合生产实力。2001年中国工程院组织了25名院士和40多位专家对中国制造业的现状、作用、地位及发展趋势和对策进行了调查研究，写出了《新世界如何提高和发展我国制造业的研究报告》，其中指出：处于工业中心的制造业，特别是装备制造业，是国民经济持续发展的基础，是工业化、现代化建设的发电机和动力源，是在国际竞争中争取胜的法宝，是技术进步的主要舞台，是提高人均收入的财源、国防安全的保证，是发展现代化文明的物质基础。
当代的机械制造业正沿着三个主要的方向发展：
① 加工技术向高度信息化、自动化、智能化方向发展，信息技术、智能制造技术、数控技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术以及敏捷制造等先进制造技术都在改造传统制造业并迅速向前发展。
② 加工技术向高精度发展，出现高精度发展，出现超精密工程以及纳米测量等纳米技术。
③ 机械加工的工艺方法进一步完善与开拓，传统的切削与磨削技术仍在不断地发展，各种特种加工方法也在不断开拓新的工艺可能性与新的技术，如快速成形、激光加工、电加工和射流加工等。同时，机械制造中的计量与测试技术、机械产品的装备技术、工况监测与故障诊断技术、机械设备性能试验技术、机械产品的可靠性保证与质量控制技术、仿生制造技术、微型制造设备技术、网络制造技术、人工智能在机械制造中的应用以及考虑到环境保护的绿色制造技术等均有重大的进展。
1.2 可转位硬质合金刀具的优缺点
优点：
刀片转位后，切削刃在刀体上的空间位置不变，并具有和转位前相同的几何参数。
有利于根据加工对象选用各种材料的刀片，而刀体不变。
刀片用坏了可快速更换，刀体可重复使用，节省了换刀、对刀等所需的辅助时间，既节省成本又提高了效率。
缺点：
经刀片搭接而形成的切削刃加工后的表面粗糙度较大。
小尺寸规格无法实现，因为刀片需要一定的装夹空间。
复杂形状的加工面加工成本高，因为需要特制非标刀片。
对加工和使用刀具的设备要求高。
1.3可转位刀具特点和发展方向
可转位刀具是现代金属切削工具中具有时代特征的一种先进刀具。
随着机械加工技术的发展，生产过程进入数控化、自动化，加工效率不断提高，加工对象日趋复杂，这就要求切削刀具具有高可靠性、高精度、高寿命，以及良好的断屑性、可快换性与之相适应。为满足这些新的高要求，刀具领域产生了一系列的变革，“切削刀片可转位化”便是刀具结构中有代表性的一次变革。多年来国内外生产实践表明，可转位刀具的开发与应用，不仅改变了机加工车间的面貌，提高了企业技术经济效益，而且推动了机械加工技术的发展［10］。
可转位刀具与焊接刀具相比有以下特点：
⑴ 刀片成为独立的功能元件，其切削性能得到了扩展和提高。
⑵ 机械夹固式避免了焊接工艺的影响和限制，更利于根据加工对象选用各种材料刀片，并充分地发挥其切削性能，从而提高了切削效率。
⑶ 切削刃空间位置相对刀体固定不变，节省了换刀、对刀等所需的辅助时间，提高了机床利用率。
为了与金属切削加工的发展相适应，对可转位刀具提出来新的更高的要求：
⑴ 刀具必须适应高速加工的要求，即刀具夹持机构、重量配置、刀片材质和刀具精度等必须适应高速切削的需要。
⑵ 刀具应具有高的可靠性、刀片材质寿命长，质量一致性好、定位装夹可靠、切削刃的重复精度高。
⑶ 刀具应具有高的切削性能。切削阻力小，切削热少，加工精度高和刀具寿命长。刀片材质导热性好，刀具几何参数、切削刃几何形状的设计应充分发挥刀具的切削性能。
⑷ 尽量减少换刀次数。
⑸ 能适应难加工材料。
切削加工时不污染环境，防止产生粉尘、噪声，断屑良好，切屑易处理［10］
1.3本课题的意义
钻孔与倒角合为一个工步，明显的提高了效率。
1)可同时或顺序加工几个表面，减少机动和辅助时间，提高生产率；
2)可减少工件的安装次数或夹具的转位次数，以减小和降低定位误差；
3)降低对机床的复杂性要求，减少机床台数，节约费用，降低制造成本；
4)可保证加工表面间的相互位置精度，加工质量高。

2.机械加工工艺设计
2.1 零件图
2.2 零件图分析
该零件表面由圆柱、圆锥、槽、螺纹等表面组成。尺寸标注完整，选用毛坯为40Gr，Φ55mm×150mm， 热处理头部、柄部，硬度为HRC40-50【B】。

2.3 毛坯的选择
2.3.1毛坯的种类
（1） 铸造毛坯：适合做形状复杂零件的毛坯
（2） 锻造毛坯：适合做形状简单零件的毛坯；
（3） 型材：适合做轴、平板类零件的毛坯；
（4） 焊接毛坯：适合板料、框架类零件的毛坯。
2.3.2选择毛坯的原则
毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸，以减少机械加工。
毛坯选择应考虑的因素
1） 生产纲领的大小： 对于大批大量生产，应选择高精度的毛坯制造方法，以减少机械加工，节省材料。
2） 现有生产条件： 要考虑现有的毛坯制造水平和设备能力。
零件材料为40Gr，且考虑刀本零件力学性能要求不高，台阶直径相差不大，故选棒料,Φ70X190的材料加工工件FZ-50、FZ-45，Φ50X190的材料加工工件FZ-40 .
刀体：采用40Gr
端齿刀片：采用硬质合金YS25
夹紧螺钉：采用40Cr。
3 尺寸精度分析
⑴ 客户没有特殊要求。故采用本厂精度加工即可
⑵旧国标（HG）159-59中，在基准件公差上，把精度等级分成 12级。取自其中8、9两级精度基准件公差，称为自由尺寸公差。将偏差分为；单向（+）或（-）、双向（±）二种。
在自由尺寸公差的注解中提示；
① 自由尺寸公差仅适用于机械加工表面。
② 自由尺寸公差在工作图上不标注。
③ 单向偏差对于轴用（-）号，对于孔、孔深、槽宽、槽深及槽
长用（+）号，其余均用双向正负偏差（±）。
④ 不能纳入上述明确原则的自由尺寸，且有单向偏差要求时，设
计者应在工图中注出，否则按双向偏差制造。
修定后国标（GB）1800-79中，标准公差分20级。
即；IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差，公差等级的代
号用阿拉伯数字表示，从IT01至IT18等级依次降低。
并制定（GB）1804-79未注公差尺寸的极限偏差，规定有三条；
① 规定的极限偏差适用于金属切削加工的尺寸，也可用于非切削加
工的尺寸，
② 图样上未注公差尺寸的偏差，按本标准规定的系列，由相应的技
术文件作出具体规定。
③ 未注公差尺寸的公差等级规定为IT12至IT18。一般孔用H（+）；
轴用h（-）；长度用（±）? IT（即Js或js）。必要时，可不分孔、
轴或长度，均采用 ? IT（即Js或js）。
4 刀体加工工艺规程的制定

工艺过程就是改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质，使其成为成品或半成品的过程，在生产过程中占重要位置。工艺过程主要分为毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程和机械装配工艺过程，后两个过程称为机械制造过程。

4.1 工艺的基本概念

机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的力学性能，使之成为合格的零件的全过程，是直接生产的过程。按照规定的工艺过程组织生产，对保证产品的质量、产量以及生产成本有着重要的作用。

4.2 定位基准的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工件之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。因此，工件在加工过程中的定位、测量等问题需要被重点考虑。
⑴ 粗基准的选择
在选用粗基准时要考虑如何保证各个加工面有足够的余量，如何保证各个表面间的相互位置精度和自身的尺寸精度。因此，选择粗基准是，应遵循以下几个原则：
① 对于不需要全部加工表面的零件，应使用始终不加工的表面作为粗基准，艺保证不加工表面与加工表面之间的相互位置要求。
② 选择毛坯余量最小量的表面作粗基准。
③ 选择零件上重要基准面作粗基准。
④ 选择零件上加工面积大，形状复杂的表面作粗基准，以定位准确、夹紧可靠，夹具结构简单、操作方便。
⑤ 粗基准在同一尺寸方向上通常只能使用一次，不应重复使用，以免产生不必要的定位误差。
⑵ 精基准的选择
精基准的选择应使工件的定位误差较小，能保证工件的加工精度，同时还应使加工过程操作方便，夹具结构简单。选择时应遵循以下原则。
① 基准重合 尽量选择被加工表面的设计基准或工序基准作为定位基准，避免基准不重合而产生的定位误差。
② 一次安装原则 一次安装又称为基准统一原则。基准统一或一次安装和有关工序所使用的夹具结构大体上统一，降低了工装设计和制造成本。同时多数表面采用同一基准进行加工，避免因基准转换而带来的误差。
③ 互为基准原则 当某些表面相互位置精度要求较高时，这些表面又可以互为基准反复加工，以不断提高定位基准的精度，保证这些表面之间的位置精度。
④ 自为基准原则 对于加要求很高的表面，如果加工时要求其余量很小且均匀时，可以以加工表面本身作为定位基准，以保证加工质量和提高生产效率。
根据以上原则，结合刀体具体的结构，确定基准如下：为了保证小头孔的壁厚均匀，在钻小头孔时，选小头孔不加工的外圆作为粗基准。在毛坯制造时往往在杆身的一侧作出定位标记（凸起球面），以大、小头端面定位时就能区别两个端面。粗加工大、小头两端面时，先选取没有凸起标记的一侧的端面为粗基准来加工另一端面，然后以这一加工过的端面为精基准加工没有凸起标记一侧的端面，以后的大部分工序都以这个精加工端面作为精基准。这样可以保证两端面的平行度，并使作为精基准的端面有良好的表面质量。
在整个加工过程中，各工序尽量保持基准一致。选用连杆端平面（没有凸起标记一侧的端面），经过钻削的小头孔及连杆大端经过加工的侧面作为辅助定位基准。大、小头孔精加工时，大、小头孔互为基准。

4.3 加工余量的确定

在确定工序尺寸时，首先要确定加工余量。正确确定加工余量对于工厂具有重要的意义。若毛坯的余量过大，浪费材料势必增加生产的成本；反之若余量过小，是毛坯制造困难，同样增加成本，余量太小也不能保证零件的加工精度。所以余量过大、过小对机械加工都会带来不利的影响。
经查表，本设计使用的加工余量端面为5mm。径向加工为3mm。粗磨的加工余量为2mm。
4.4 机械加工工艺路线的拟定

加工顺序就是指工序的排列次序，加工顺序对保证加工质量、降低生产成本有着重要的作用，一般考虑一下几个原则
① 先基准后其他 零件的前几道工序应安排加工精基准，然后用精基准来加工其他表面。
② 先粗加工后精加工 整个零件的加工工序应是粗加工在前，然后是半精加工、精加工以及光整加工。这样以避免由于工件受力变形而影响加工质量，也避免了精加工表面受到损伤等。
③ 先加工平面，后加工内孔 先加工主要表面，后加工次要表面，即作为精基准的表面应首先加工。然后对精度要求高的主要表面进行粗加工。半精加工，并穿插一些次要表面的加工，然后进行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工安排在最后进行，这样避免已加工表面在运输过程中的碰伤。
根据以上原则，以及在一些相关资料中查找的数据，制定工艺路线，如表2-2所示。
表2-2 连杆加工工艺路线
工序号
工序内容
1
下料
2

粗精车各部
3
粗铣沟槽
4
精铣沟槽及刀片槽
5
铣柄部削平
6
钻出水孔
7
攻螺纹，去毛刺
8
表面光蚀处理
9
热处理
10
喷砂
11
磨刃部外圆
12
磨柄部外圆
13
发黑处理
14
打标记
15
装配刀片
16
检验
17
防锈，包装
4.5刀体工艺计算
加工工艺路线制定后，为了能达到加工工艺路线中的要求，有必要对每个工序进行切削用量计算，选择合适的机床，并在此基础上编制工艺过程卡片、工序卡片、使整个加工过程有章可循，最大限度的节省费用，降低工时，提高生产效率。
4.5.1粗精车各部工序加工计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表10-39，选Φ40mm的钻刀，材料为40Gr， 查《金属机械加工工艺人员手册》表14-69，取fz=0.1mm/z,查《金属机械加工工艺人员手册》表14-67，有
(2-1)
式中 cv――系数，cv=53；
d――铣刀直径，mm；
t――刀具耐用度，min；
ap――切削深度，mm；
fz――每齿进给量，mm；
ae――铣削宽度，mm；
z――铣刀齿数。
由《金属机械加工工艺人员手册》表14-80，=，得：t=90min,ae=40mm,v=41.49m/min则
n==330(r/min) (2-2)
⑵ 机床选择
查《金属机械加工工艺人员手册》表8-55，选铣床X5020AS,主轴8级转速，转速范围40～1800r/min，P=3kw。
据《切削用量简明手册》，有
Φ== （2-3）
式中 z――级数；
　　――最高转速，r/min；
――最低转速，r/min；
则：Φ=1.72.查《切削用量简明手册》表2-2，选n=315r/min，则实际转速为
V==39.56(m/min) (2-4)
验证功率：查《金属机械加工工艺人员手册》表14-67知，
P= （2-5）
式中 cp――系数，cp3.36；
d――铣刀直径，mm；
ap――切削深度，mm；
fz――每齿进给量，mm；
ae――铣削宽度，mm；
z――铣刀齿数；
n――铣刀转速，r/min；
计算得P=2.09kw,机床选择满足要求。
⑶ 机动时间和辅助时间的计算
查《金属机械加工工艺人员手册》知机动时间T0为
T0=i (2-6)
式中 ――加工长度，mm；
――刀具的切入长度，mm；
――刀具的超出长度，mm；
――每齿进给量，mm/r；
z――铣刀齿数；
ｉ――铣刀次数；
其中l=267.5mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表15-6，l1=10.5mm，l2=2.0mm,i=3,则T0=4.44min。
根据参考文献[4]，辅助时间Tf按T0的18%计算，则Tf=0.8min。
⑷ 小结
综上所述，机床为立式铣床X5020AS，主轴转速n=315r/min,切削速度v=39.56m/min,进给量f=0.1mm/z,切削深度ap=3mm,机动时间T0=4.44min，辅助时间Tf=0.8min。
4.5.2 粗铣沟槽平面
⑴ 工序加工计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表10-39，选Φ80mm的锯片铣刀，宽度L=3mm，材料为高速钢，齿数取40，ap=3mm。
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-69，取fz=0.04mm/z，根据公式

式中 ――系数，=60.2。
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-79=，得：t=90min,ae=3mm,v=36.87m/min则据公式（2-2）求得
n==144(r/min)
⑵ 机床选择
查《金属机械加工工艺人员手册》表8-55，选铣床XA6132,主轴8级转速，转速范围30～1500r/min，P=7.5kw。
据公式（2-3）求得
Φ== =1.26
查《切削用量简明手册》表2-2，选n=375r/min，则实际转速为

V==37.68(m/min)
验证功率：查《金属机械加工工艺人员手册》表14-67知，
P==0.09kw
式中 cp――系数，cp=3.36；
机床选择满足要求。
⑶ 机动时间和辅助时间的计算
查《金属机械加工工艺人员手册》知机动时间T0为
T0=i
式中 ――加工长度，mm；
――刀具的切入长度，mm；
――刀具的超出长度，mm；
――每齿进给量，mm/r；
z――铣刀齿数；
ｉ――铣刀次数；
其中l=25mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表156，l1=16.2mm，l2=3.0mm,i=1,则T0=0.07min。
根据参考文献[4]，辅助时间Tf按T0的18%计算，则Tf=0.01min。
⑷ 小结
综上所述，机床为立式铣床XA6132，主轴转速n=150r/min,切削速度v=37.68m/min,进给量f=0.1mm/z,切削深度ap=3mm,机动时间T0=0.07min，辅助时间Tf=0.01min。1.5.4 粗镗小头孔
⑴ 工序加工计算
查 《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，选ap=1.25mm，刀杆伸出长度为200mm，得f=0.2mm/r。
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-4，选刀具的材料为YT15。
查《金属机械加工工艺人员手册》表10-16，选择镗通孔类镗刀。刀具参数为,B=12mm,H=12mm,L=150mm,=60mm,d=12mm,查《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，加工材料为45钢，加工条件为加切削液，取v=10m/min，孔径d=38mm。
则据公式（2-2）求得n=84r/min
⑵ 机床选择
查《金属机械加工工艺人员手册》表8-28，选择镗床T68，主轴18级转速，转速范围20～1000r/min，主轴功率P=5.5kw。
据公式（2-3）
Φ===1.26
查《切削用量简明手册》表2-2，选n=80r/min，则根据公式2-4），求得实际转速v=9.55m/min。
⑶ 机动时间额辅助时间的计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表，镗孔的机动时间为
（2-15）
式中 ――刀具行程长度，mm；
――加工长度，mm；
――刀具的切入长度，mm；
――刀具的超出长度，mm；
f――刀具或零件的进给量，mm/r；
n――刀具或零件的转速，r/min；
i――进给次数。
其中=42.5mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表15-1，=3mm，=2mm；查《金属机械加工工艺人员手册》表15-4，测量工具选内卡钳，=5mm，进给次数i1，则T0=3.28min。
根据参考文献[4]，辅助时间Tf按T0的18%计算，则Tf=0.59min。
⑷ 小结
综上所述，机床选T68，主轴转速为80r/min，切削速度v=9.55m/min，进给量f=0.2mm/r，切削深度ap=1.25mm,机动时间T0=3.28min，辅助时间Tf=0.59min。
4.5.3 精铣沟槽平面
⑴ 工序加工计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表10-39，选Φ80mm的锯片铣刀，宽度L=3mm，材料为高速钢，齿数取40，ap=3mm。
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-69，取fz=0.04mm/z，根据公式

式中 ――系数，=60.2。
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-79=，得：t=90min,ae=3mm,v=36.87m/min则据公式（2-2）求得
n==144(r/min)
⑵ 机床选择
查《金属机械加工工艺人员手册》表8-55，选铣床XA6132,主轴8级转速，转速范围30～1500r/min，P=7.5kw。
据公式（2-3）求得
Φ== =1.26
查《切削用量简明手册》表2-2，选n=375r/min，则实际转速为

V==37.68(m/min)
验证功率：查《金属机械加工工艺人员手册》表14-67知，
P==0.09kw
式中 cp――系数，cp=3.36；
机床选择满足要求。
⑶ 机动时间和辅助时间的计算
查《金属机械加工工艺人员手册》知机动时间T0为
T0=i
式中 ――加工长度，mm；
――刀具的切入长度，mm；
――刀具的超出长度，mm；
――每齿进给量，mm/r；
z――铣刀齿数；
ｉ――铣刀次数；
其中l=25mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表15-6，l1=16.2mm，l2=3.0mm,i=1,则T00.07min。
根据参考文献[4]，辅助时间Tf按T0的18%计算，则Tf=0.01min。
⑷ 小结
综上所述，机床为立式铣床XA6132，主轴转速n=150r/min,切削速度v=37.68m/min,进给量f=0.1mm/z,切削深度ap=3mm,机动时间T0=0.07min，辅助时间Tf=0.01min。1.5.4 粗镗小头孔
⑴ 工序加工计算
查 《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，选ap=1.25mm，刀杆伸出长度为200mm，得f=0.2mm/r。
查《金属机械加工工艺人员手册》表14-4，选刀具的材料为YT15。
查《金属机械加工工艺人员手册》表10-16，选择镗通孔类镗刀。刀具参数为,B=12mm,H=12mm,L=150mm,=60mm,d=12mm,查《金属机械加工工艺人员手册》表14-51，加工材料为45钢，加工条件为加切削液，取v=10m/min，孔径d=38mm。
则据公式（2-2）求得n=84r/min
⑵ 机床选择
查《金属机械加工工艺人员手册》表8-28，选择镗床T68，主轴18级转速，转速范围20～1000r/min，主轴功率P=5.5kw。
据公式（2-3）
Φ===1.26
查《切削用量简明手册》表2-2，选n=80r/min，则根据公式（2-4），求得实际转速v=9.55m/min。
⑶ 机动时间额辅助时间的计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表，镗孔的机动时间为
（2-15）
式中 ――刀具行程长度，mm；
――加工长度，mm；
――刀具的切入长度，mm；
――刀具的超出长度，mm；
f――刀具或零件的进给量，mm/r；
n――刀具或零件的转速，r/min；
i――进给次数。
其中=42.5mm，查《金属机械加工工艺人员手册》表15-1，=3mm，=2mm；查《金属机械加工工艺人员手册》表15-4，测量工具选内卡钳，=5mm，进给次数i=1，则T0=3.28min。
根据参考文献[4]，辅助时间Tf按T0的18%计算，则Tf=0.59min。
⑷ 小结
⑴ 综上所述，机床选T68，主轴转速为80r/min，切削速度v=9.55m/min，进给量f=0.2mm/r，切削深度ap=1.25mm,机动时间T0=3.28min，辅助时间Tf=0.59min
4.5.4铣柄部削平
① 工序加工计算
选用三面刃铣刀，材料为硬质合金，取ap=3mm，查参考文献[3]表10.123，取fz=0.05mm/z，查参考文献[3]表14.67，
式（3.11）
式中 cv――系数，cv=53；
d――铣刀直径，mm；
t――刀具耐用度，min；
ap――切削深度，mm；
fz――每齿进给量，mm；
ae――铣削宽度，mm；
z――铣刀齿数。
由参考文献[3]表14.80，，得：t=90min,ae=12.4mm,v=53.67m/min则
n==427(r/min) 式（3.12）
② 机床选择
查参考文献[3]表5.41，选铣床X8132,主轴8级转速，转速范围40～1800r/min，P=3kw。
据参考文献[4],有
Φ== 式（3.13）
式中 z――级数；
　　 ――最高转速，r/min；
――最低转速，r/min；
则：Φ=1.72.查参考文献[4]表2.2，选n=450r/min，则实际转速为
v=56.52 (m/min)
验证功率：查参考文献[3]表14.67知，
P= 式（3.14）
式中 cp――系数，cp=3.36；
d――铣刀直径，mm；
ap――切削深度，mm；
fz――每齿进给量，mm；
ae――铣削宽度，mm；
z――铣刀齿数；
n――铣刀转速，r/min；
计算得P=0.56kw,机床选择满足要求。
③ 机动时间和辅助时间的计算
查参考文献[3]知机动时间tm为
式（3.15）
式中 ――加工长度，mm；
――刀具的切入长度，mm；
――刀具的超出长度，mm；
――每齿进给量，mm/r；
z――铣刀齿数；
ｉ――铣刀次数；
其中l=65mm，查参考文献[3]表15.6，l1=10.5mm，l2=2.0mm,i=3,则tm=2min。
根据参考文献[4]，辅助时间Tf按T0的18%计算，则Tf=0.4min。
④ 小结
综上所述，机床为万能工具铣X8132，主轴转速n=450r/min,切削速度v=56.52m/min,进给量f=0.05mm/z,切削深度ap=3mm, 机动时间tm=2min，辅助时间tf=0.4min。4.5.3 钻出水孔
⑴ 工序加工计算
查《金属机械加工工艺人员手册》表10-22，选Φ38的椎柄短麻花钻，刀具材料为高速钢。查《金属机械加工工艺人员手册》表14-34，因为是锻件，选σb=0.784～0.98GPa，Ⅱ组，得f=0.3mm/r。
查参考文献[3]表2-12，t=70min。
根据《金属机械加工工艺人员手册》表14-29，切削速度为
（2-10）
式中 d ――孔径，mm；
t ――刀具耐用度，min；
f ――进给量，mm/r。
得v=36.91m/min，则根据公式（2-2）求得n=309(r/min)
⑵ 机床选择
查《金属机械加工工艺人员手册》表8-26，选立式钻床Z5140A,主轴9及转速，转速范围31.5～1400r/min，主轴功率P=3kw，最大转矩M=400，最大轴向力N1=16000N。
据公式(2-3),标准公比
Φ===1.6
查《切削用量简明手册》表2-2，选n=315r/min，则据公式（2-4）求得实际转速V=37.59(m/min)
验证功率：查《金属机械加工工艺人员手册》表14-30

（2-12）
（2-13）
机床选择满足要求。
⑶ 机动时间和辅助时间计算
查《金属机械加工工艺人员手册》，钻孔的机动时间为
（2-14）
式中 ――加工长度，mm；
――刀具的切入长度，mm；
――刀具的超出长度，mm；
f――刀具或零件的进给量，mm/r；