5 确定切削用量和基本工时
0.12?100??0.340?45??0.017工序一 ：以1. 加工条件
外圆为粗基准，粗车外圆及其右端面。
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。 加工要求：粗车?55外圆，尺寸保证到?47。 机床：CA6140车床。 刀具：YT5 确定加工时间：
工序Ⅰ：确定加工时间 由于余量为8mm，因此分二次切削，吃刀深度为
ap=4mm
查《切削用量简明手册》，进给量f=0.4mm/r （表1.4） 计算切削速度，耐用度t=45min
cvtapfmxvyv?kv=
292?0.81?0.8?1.540.180.150.345?4?0.4=161m/min (2.70m/s)
v=
确定机床主轴转速：
1000v1000?2.70??d3.14?55ns===15.72r/s (935r/min) 按机床取nw=900r/min=15r/s
实际切削速度为v=15r/s 车外圆时tm1=车端面时tm2
41?5?2??????s15?0.4 (0.26min)
tm2?l1?l2?l3?255?5?2??10s(0.17min)nw?f15?0.4
工序II：通过钻孔加工Ф20mm的工序时间计算（部分公式来自《机械加工去除材料分析》
查《切削用量简明手册》，进给量f=0.36mm/r d取16mm时v=14m/min
vt?v?kTv?kcv?klv?ktv?14?0.8?11.2m/min
n?1000vt1000?14??222.9r/min?d03.14?16
根据《机械加工去除材料分析》中的钻床系列，可考虑选择nc?272r/min，故取f?0.27mm/r
?f?0.28mm/r nc?272r/min
tm1?l??lncf91?10?2272?0.27=
=2.65min
钻、扩孔时铰孔时
ap?0.1， f?0.27mm/min， vc?9.6m/min
?n?
1000vt1000?9.6??153??203.14?20 取nc?195
?tm2?91?10?1.9min195?0.27
由上可知，钻孔所需时间大约为1.9min。（不包含绞孔等精加工操作）
6确定夹具结构设计
6.1设计定位方案
本设计是工序钻Ф20mm内孔的专用夹具。这一套夹具使用立式钻床进行加工。
1.定位方案一如图2.1-1所示：
在夹具定位方案一图中，其定位方式采用三点一面定位，利用一个V形块一个挡板共同限制4个自由度，再利用底端端平面限制1个自由度，从而限制了5个自由度，从而达到了工件加工所需的定位要求，再利用夹紧装置，从而实现零件的完全定位。
图2.1-1
2.定位方案二如图2.1-2：
图2.1-2
在夹具方案二图中，我们可以看到，利用两个端面限制3个自由度；再利用底面限制了一个自由度，达到了零件加工所需的必须定位要求，再利用夹紧装置，从而实现零件的完全定位。
6.2夹具设计定位方案的比较与分析
方案一利用Φ45mm的外圆柱面和底面限制了5个自由度，方案二利用两个侧面和底端面限制5个自由度，而在最后一个旋转自由度的限制上采用了同样的方案。
比较一：
方案一使用的是利用一圆柱面进行定位，一个圆柱面限制4个自由度的同时，保证了同轴度和加工的可靠性，同时利用底端面进行定位，保证了垂直度，都极好的满足了零件的加工要求。
方案二利用两侧面和底面定位，限制了零件的6个自由度，使工件完全定位，但无法满足零件的加工要求，并且存在过定位的情况。
比较二：
方案一使用V形块和挡板平面定位，能使工件完成快速定位，缩短了加工时间，经济性高；同时，圆柱面定位对表面的加工精度要求只需保证同轴，所需的精度不是很高，经济性不强。
方案二利用两侧面定位，所需的夹装时间要求比较长，且所需的侧面加工精度要求很高。而且比较难以满足加工要求。
综合分析以上情况，夹具设计选用方案一进行定位。
6.3 夹具设计夹紧方案
在夹紧方案的设计中，根据工件的形状，采用压板压紧方式，同时可将装置的夹紧位置定于Φ100mm的底端面处（如图2.3.1所示）。夹紧示意图如图2.3.2所示。
图6.3.1弯头压板夹紧紧置 优点一：
用于钻Φ20mm孔的夹具,由于孔比较大，夹紧时受力也比较大，我们采用Φ100mm的底端面作为主要受力面，而底端面又同时是定位面，因此我们采用弯头压板作为夹紧装置,这种处理方法既能降低夹具制造成本,同时缩短夹具的制造 周期,又能节省安装工件的时间,
提高生产率,但必须保证安全。采用手动螺旋拧紧是可靠的,可免去夹紧力的计算。
优点二：
将利用三个弯头压板将工件紧扣在底端面的凸台上，夹紧装置的支撑不会再钻孔过程中产生扭矩，
因此不会影响加工的平行度精度，同时夹紧强度大，易于装卸。
6.4 夹具设计采用的导向装置
在导向装置的设计中（如图2.4所示），为保证夹具体的持久耐用性，采用的是可换钻套,当钻套加工磨损后，可以通过拆卸左侧的螺钉，再更换钻套，使夹
具体寿命更长，且保证钻孔的位置。 图 6.4 可换钻套剖视