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江蘇技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計、綜合實踐說明書
第1章 機制工藝與夾具課程設(shè)計
1.1零件的分析
1.1.1零件的作用
題目給定的零件是CA1340自動車床杠桿如圖1-1，它位于自動車床的自動機構(gòu)中，與靈活器配合使用，起制動的作用。經(jīng)查資料得知，此零件用于機床當(dāng)中，并且還承受著沖擊載荷，因此就要求該零件的材料具有足夠的剛度和強度同時還要有足夠的塑性和韌性。
1.1.2零件的工藝分析
圖1—1 CA1340自動車床杠桿零件圖
分析零件圖可知，該杠桿的左，右端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra3.2以上，故可用銑削加工。Φ20H7mm的孔的粗糙度為Ra1.6，所以采用鉆-擴-粗鉸-精鉸的工藝過程在鉆床上加工。由于端面為平面，可防止鉆頭鉆偏以保證加工精度。該零件除了內(nèi)孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以車床和銑床的粗加工就可達(dá)到要求。
1.2工藝規(guī)程設(shè)計
1.2.1確定生產(chǎn)類型
零件的材料QT50-1.5。由于年產(chǎn)量為10000件，達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，所以該零件為大批生產(chǎn)。
1.2.2確定毛坯的制造形成
而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。
1.2.3確定鑄件加工余量及形狀
在加工之前所有要求加工的表面加工余量為單邊2mm，由于Φ20底面，Φ35外面兩端面，Φ20凸臺的端面，鍵槽的兩側(cè)面和底面表面粗糙度為Ra6.3um，在精加工之前余量留50mm。在精加工加工Φ20H7孔和Φ8H7孔之前，余量為0.06mm，因為是鉸孔，所以需要的余量比較小。
1.2.4基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)選擇的原則有基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則和自為基準(zhǔn)原則。在選擇時，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。
1.2.5制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1、工藝路線方案
工序1 粗銑Φ20H7外圓左端面和粗銑Φ20mm凸臺面。
工序2 粗銑Φ20H7外圓的右端面。
工序3 精銑Φ20H7外圓左端面。
工序4 精銑Φ20H7外圓右端面。
工序5 擴Φ20H7的孔和粗鉸Φ20H7的孔和精鉸Φ20H7的孔。
工序6 鉆Φ8H7孔。
工序7 粗鉸Φ8H7mm孔和精鉸Φ8H7mm孔。
工序8 粗銑 8鍵槽。
工序9 粗銑Φ20的圓底面。
工序10 鉆Φ8H8孔和粗鉸Φ8H8孔和精鉸Φ8H8孔。
工序11 锪Φ20H7左邊孔倒角1×45°。
工序12 锪Φ20H7右邊孔倒角1×45°。
工序13 鉆M5mm螺紋底孔。
工序14 鉆M10的螺紋孔。
工序15 鉆M4螺紋孔。
工序16 攻M5mm螺紋孔。
工序17 攻M10mm螺紋孔。
工序18 攻M4mm螺紋孔。
工序19 鉆Φ3mm的油孔。
工序20 去毛刺。
工序21 清洗。
工序22 終檢。
1.2.6確定切削用量及基本工時
(1)工序1 粗銑Φ20H7外圓左端面和粗銑Φ20mm凸臺面選用機床：X52K立式銑床
1．粗銑Φ20H7孔的左端面
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端盤銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為1.5mm，小于5mm，故銑削寬度=1.5mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min則：
=1000v/dπ=250.8（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.03（r/min）
當(dāng)=235r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235 mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.7mm,超出長度L2=3 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（35＋1.7＋3+80）/235=0.51(min)
2.粗銑Φ20mm凸臺面
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為2mm，小于5mm，故銑削寬度=2mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min
=1000u/dπ=250.7（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.032（r/min）
當(dāng)=235r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=2 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（20＋1.5＋2+80）/235=0.44（min)
（2）工序2 粗銑Φ20H7外圓的右端面。選用X52K立式升降臺銑床
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端盤銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為1.5mm，小于5mm，故銑削寬度=1.5mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min則：
=1000v/dπ=250.8（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.03（r/min）
當(dāng)=235r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235 mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.7mm,超出長度L2=3 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（35＋1.7＋3+80）/235=0.51(min)
（3） 工序3 精銑Φ20H7外圓左端面。選用X52K立式升降臺銑床
選用硬質(zhì)合金端銑刀，細(xì)齒，d=80mm,z=10齒。
由于加工余量0.5mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.5mm
查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.08mm/z
查《工藝手冊》表14-77，取V=95m/min,則
=1000u/πd=378.2(r/min)
根據(jù)機床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=375r/min,則實際切削速度
Vc=πd/1000=94.2(m/min)
當(dāng)=375r/min時,工作合每分鐘進給量為
=fz=0.08×10×375=300(mm/min)
查機床使用說明書,取刀具實際進給速度為=300mm/min,則實際進給量為
= /z=300/(10×375)=0.08(mm/z)
切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，則機動工時為
= （L0＋L1＋L2）/=（35+1.7+3+80）/300=0.4(min)
（4）工序4 精銑Φ20H7外圓右端面。選用X52K立式升降臺銑床
選用硬質(zhì)合金端銑刀，細(xì)齒，d=80mm,z=10齒。
由于加工余量0.5mm，經(jīng)查手冊，只需一次半精銑，故銑削寬度=0.5mm
查《工藝手冊》表14-69，f=0.06∽0.12mm/齒,取f=0.08mm/z
查《工藝手冊》表14-77，取V=95m/min,則
=1000u/πd=378.2(r/min)
根據(jù)機床使用說明書,查表3.29,取主軸轉(zhuǎn)速=375r/min,則實際切削速度
Vc=πd/1000=94.2(m/min)
當(dāng)=375r/min時,工作合每分鐘進給量為
=fz=0.08×10×375=300(mm/min)
查機床使用說明書,取刀具實際進給速度為=300mm/min,則實際進給量為
= /z=300/(10×375)=0.08(mm/z)
切削工時:由粗銑加工可知,刀具行程為L0＋L1＋L2，則機動工時為
= （L0＋L1＋L2）/=（35+1.7+3+80）/300=0.4(min)
（5）工序5 擴Φ20H7的孔和粗鉸Φ20H7的孔精鉸Φ20H7的孔。選用Z5125立式鉆床和選用X52K立式升降臺銑床
1.擴Φ20H7的孔
選用高速鋼擴孔鉆，d=19mm，單邊切削深度a=0. 9mm。
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用擴鉆進行擴孔時，其進給量和切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量和切削速度之關(guān)系為
F=(1 2∽l. 8)f鉆
U- (1/2∽1／3)U鉆
式中，f鉆、U鉆一一加工實心孔的切削用量。
現(xiàn)已知：
F 鉆=0. 5mm/r
U鉆=0.35m/s=2lm/min
F=l. 5f鉆=1.5×0.5=0.75 (mm/r) 《簡明手冊》
U=0.4U鉆=0.4×21=8.4 (m/min) 《簡明手冊》
n=1000u/πd=1000×8.4/(19×π)=133.76 (r/min)
按機床使用說明書取n=140r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×20×140/1000=8.79(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》表15-8可得，L1=11. 5mm. L2=3mm，則擴鉆Φ20孔的機動工時為
T.= (L+L1+L2) /f n.=(66+11. 5+3)／(0. 75×140) =0. 77 (min)
2. 粗鉸Φ20H7的孔
單邊切削深度a=Z/2=0.14/2=0.07mm。
查《工藝手冊》表14-60，f=1∽2mm/r，按機床使用說明書取f=1mm/r.查《工藝手冊》表14-60，取U=45m/min,則
n=1000u/πd=1000×45/(π×19.94)=718(r/min)
按機床使用說明書取n=680r/min,所以實際切削速度為：
U=πd n/1000=π×19.94×680/1000=42.60(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1.10mm,L2=22mm,則粗鉸Φ19.94mm孔的機動工時為：
T=(L+L1+L2)/f n=(80+1.10+22)/(1×680)=0.152(min)
3.精鉸Φ20H7的孔
選用硬質(zhì)合金鉸刀，d=20H7rnm，單邊切削深度a=z/2=0. 06/2=0. 03mm
查《工藝手冊》表14-60按機床使用說明書取f=1mm/r
查《工藝手冊》表14-60取U=60m/min，則
n=1000u/πd=1000×60/(20×π)=954.9(r/min)
按機床使用說明書取n=960r/min，所以實際切削速度為
n=1000u/πd=1000×60/(20×π)=954.9(r/min)
切削工時：查《工藝手冊>得L1=1. 05mm. L2=22mm，則精鉸Φ20H7mm孔的機動工時為
T.= (L+L1+L2) /f n.=(664+1. 05+22)／(l. 0×960) =0. 093 (min)
（6）工序6 鉆Φ8H7孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=7. 8mm，單邊切削深度a=d/2=7. 8/2=3. 9mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0 26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊>表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(7.8×π)=489.7(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.8×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)／(0.22×545) =0. 57 (min)
（7）工序7 粗鉸Φ8H7mm孔和精鉸Φ8H7mm孔。選用Z5125立式鉆床
1.粗鉸Φ8H7mm孔
選用高速鋼鉸刀，d=7. 96mm，單邊切削深度a=z/2=0. 16/2=0. 08mm。
查《簡明手冊》，按機床使用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 22m/s=13. 2m/min，則
n=1000u/πd=1000×13.2/(7.96×π)=5247.85(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.96×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 08mm，L2=11mm，則粗鉸Φ8H7孔的機動工時為
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+1.08+11)／(0.81×545) =0.191 (min)
2.精鉸Φ8H7mm孔
選用高速鋼鉸刀，d=8H7mm，單邊切削深度a=z/2=0. 04/2=0. 02rnm。
查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 278m/s-16. 68m/min，則
n=1000u/πd=1000×16.68/(8×π)=663.68(r/min)
按機床使用說明書取n=680r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×8×680/1000=17.1(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 02mm，L2=llmm，則精鉸中ΦH7mm兩孔的機動工時為
T=2 (L+Ll+L2)/f n=2×(30+1. 02+11)／(0. 81×680) =0. 153 (min)
（8）工序8 粗銑 8鍵槽。選用X61W銑床
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，選用立銑刀，直徑d=8mm，寬度為8mm，Z=4，中齒。
查《工藝手冊》表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.01mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取u=63m/min則
=1000u/dπ=1000×63/（8×π）=151.3（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=190r/min,則實際切削速度 =πd/1000=（π×8×190）/1000=47.72（r/min）
當(dāng)=190r/min時，每分鐘進給量應(yīng)為
= Z=0.1×4×190=76(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=95mm/min,則實際進給量
= /Z=95/(4×190）=0.125(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=3.0mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（30＋1.5＋3.0+8）/95=0.45(min)
（9）工序9 粗銑Φ20的圓底面。選用X52K立式升降臺銑床
零件材料為球墨鑄鐵QT50-1.5，故可用硬質(zhì)合金端銑刀。查《簡明機械加工工藝手冊》（簡稱簡明手冊）表11-21和表12-22，取銑刀直徑d=80mm，粗齒，z=10齒。
由于粗銑加工單邊余量為2mm，小于5mm，故銑削寬度=2mm。
查《機械加工工藝人員手冊》（簡稱工藝手冊）表11-69可知， =0.06~0.12mm/z, 取=0.1 mm/齒。
查《工藝手冊》表14-77,取V=63m/min
=1000u/dπ=250.7（r/min）
根據(jù)機床使用說明書，查表3.29，取主軸實際轉(zhuǎn)速=235r/min,則實際切削速度
=πd/1000=59.032（r/min）
當(dāng)=235r/min時，刀具每分鐘進給量應(yīng)為
= Z=0.1×10×235=235(mm/min)
查機床說明書，取實際進給速度=235mm/min,則實際進給量
= /Z=0.1(mm/Z)
切削工時：查《工藝手冊》表15-14，切入長度L1=1.5mm,超出長度L2=2 mm。于是行程長度為L0＋L1＋L2，則機動工時為
Tm= （L0＋L1＋L2）/=（20＋1.5＋2+80）/235=0.44（min)
（10）工序10 鉆Φ8H8孔和粗鉸Φ8H8孔精鉸Φ8H8孔。選用Z5125立式鉆床
1. 鉆Φ8H8孔
選用高速鋼麻花鉆，d=7. 8mm，單邊切削深度a=d/2=7. 8/2=3. 9mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0 26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊>表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(7.8×π)=489.7(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.8×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)／(0.22×545) =0. 57 (min)
2. 粗鉸Φ8H8孔
選用高速鋼鉸刀，d=7. 96mm，單邊切削深度a=z/2=0. 16/2=0. 08mm。
查《簡明手冊》，按機床使用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 22m/s=13. 2m/min，則
n=1000u/πd=1000×13.2/(7.96×π)=5247.85(r/min)
按機床使用說明書取n=545r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.96×545/1000=13.36(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 08mm，L2=11mm，則粗鉸Φ8H7孔的機動工時為
T.=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+1.08+11)／(0.81×545) =0.191 (min)
3. 精鉸Φ8H8孔
選用高速鋼鉸刀，d=8H7mm，單邊切削深度a=z/2=0. 04/2=0. 02rnm。
查《簡明手冊》，按機床試用說明書取f=0. 8lmm/r。
查《簡明手冊》表11-19，取U=0. 278m/s-16. 68m/min，則
n=1000u/πd=1000×16.68/(8×π)=663.68(r/min)
按機床使用說明書取n=680r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×8×680/1000=17.1(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=1. 02mm，L2=llmm，則精鉸Φ8H8mm兩孔的機動工時為
T=2 (L+Ll+L2)/f n=2×(30+1. 02+11)／(0. 81×680) =0. 153 (min)
（11）工序11 锪Φ20H7左邊孔倒角1×45°。選用Z5125立式鉆床
選用90°錐面锪鉆，d=25mm。
查《工藝手冊》表14-48，f=0. 10∽O l5mrn/r，按機床使用說明書取
f=0. 13mm/r。
為了縮短輔助時問，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。
（12）工序12 锪Φ20H7右邊孔倒角1×45°。選用Z5125立式鉆床
選用90°錐面锪鉆，d=25mm。
查《工藝手冊》表14-48，f=0. 10∽O l5mrn/r，按機床使用說明書取
f=0. 13mm/r。
為了縮短輔助時問，取锪沉頭孔的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同，即n=960r/min。
（13）工序13 鉆M5mm螺紋底孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=4mm，單邊切削深度a=d/2=4/2=2mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0.26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊》表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(4×π)=954(r/min)
按機床使用說明書取n=960r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×4×960/1000=6.03(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ4孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n=2(6+3.4+1.0)／(0.22×960) = 0.10(min)
（14）工序14 鉆M10的螺紋孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=9mm，單邊切削深度a=d/2=9/2=4.5mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0 26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊》表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(9×π)=424(r/min)
按機床使用說明書取n=392r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×9×392/1000=11.07(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n.=2(30+3.4+1.0)／(0.22×392) =0.4(min)
（15）工序15 鉆M4螺紋孔。選用Z5125立式鉆床
選用高速鋼麻花鉆，d=3mm，單邊切削深度a=d/2=3/2=1.5mm。
查《簡明手冊》表ll-l0，f=0. 22∽0.26mm/r.按機床使用說明書取f=0.22mm/r
查《簡明手冊》表11-12，取v=0. 2m/s=12m/min，則
n=1000u/πd=1000×12/(3×π)=1273(r/min)
按機床使用說明書取n=1400r/min，所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×7.8×1400/1000=34.3(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=3. 4mm，L2=1.0mm，則鉆Φ7 .8孔的機動工時為：
T=2 (L+L1+L2) /f n=2(30+3.4+1.0)／(0.22×1400) =0. 22(min)
（16） 工序16 攻M5mm螺紋孔。選用絲錐
查《工藝手冊》表11-49，選用M5絲錐，螺距P=0.8mm，則進給量f=0.8mm／r
查《工藝手冊》表11-94，取v=6.88m/min，則
n =l000u/n d=1000×6.8/(π×5)=432 (r/min)
按機床使用說明書取n=490r/min.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×5×490/1000=7.7(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm，L2=1.4mm，則攻M5螺紋孔的機動加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(6+2+1.4)／(0.8×490) =0.24 (min)
（17） 工序17 攻M10mm螺紋孔
查《工藝手冊》表11-49，選用M10絲錐，螺距P=1.5mm，則進給量f=1.5mm／r
查《工藝手冊》表11-94，取v=6.88m/min，則
n =l000u/n d=1000×6.8/(π×10)=216 (r/min)
按機床使用說明書取n=251/min.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×10×251/1000=7.88(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm，L2=1.4mm，則攻M10螺紋孔的機動加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.4)／(1.5×251) =0.030 (min)
（18） 工序18 攻M4mm螺紋孔
查《工藝手冊》表11-49，選用M4絲錐，螺距P=0.7nun，則進給量f=0.7mm／r
查《工藝手冊》表11-94，取v=6.88m/min，則
n =l000u/n d=1000×6.8/(π×4)=541 (r/min)
按機床使用說明書取n=490r/min.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×4×490/1000=6.16(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm，L2=1.4mm，則攻M4螺紋孔的機動加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.4)／(0.7×490) =0.033 (min)
（19） 工序19 鉆Φ3mm的油孔
選用高速鋼鉆、锪一體的組合鉆，d=3mm，锪鉆部分為60°，單邊切削深度a=d/2=3/2=1. 5mm。
查《簡明手冊》表11-12，f=0. 08∽0 13mm/r，按機床使用說明書取
f=0.1mm/r.
查《簡明手冊》表11-12，取V=0. 15m/s=9m/min，則
n =l000u/n d=1000×9/(π×3)=955 (r/min)
按機床使用說明書取n=960rimin.所以實際切削速度為
V=πdn/1000=π×3×960/1000=9.05(m/min)
切削工時：查《工藝手冊》得L1=2mm. L2=10mm.則鉆Φ、锪的機加工時間為：
T=(L+Ll+L2)/f n=(8+2+1.0)／(0.1×960) =0. 115 (min)
1.3夾具設(shè)計
3 銑槽夾具設(shè)計
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來粗、精銑8槽，該槽對孔的中心線要滿足對稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對槽進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工，因此，定位、夾緊方案有：
銑該槽時其對孔的中心線有對稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩個檔銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即為底平面。
3.3 切削力及夾緊分析計算
刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式：
有：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即：
安全系數(shù)K可按下式計算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.
由表得：原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
3.4 誤差分析與計算
該夾具以一面兩個檔銷定位。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=135mm ，得
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計與選用
3.3.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：
表3.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
表3.2 定位棱銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40～50
20
22
+0.034
～0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
3.3.2夾緊裝置的選用
該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表3.3：
表3.3 移動壓板
公稱直徑
L
6
45
20
8
19
6.6
7
M6
5
3.3.3 定向鍵與對刀裝置設(shè)計
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖3.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表3.4：
表3.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
～0.012
～0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。
由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側(cè)裝對刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.2所示：
圖3.2 側(cè)裝對刀塊
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示：
圖3.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表3.5：
表3.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
～0.006
0.25
3.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。
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