辽宁工程技术大学课程设计 10
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工底座端面，再加工孔，确定工艺路线
3.4确定工艺路线
工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 工序名称 粗铣底座外端面 粗铣底座内端面 精铣底座外端面 精铣底座内端面 铣宽7的槽 钻---扩φ36孔 钻铰φ12孔 钻、铰φ5锥销孔 锪宽7的槽 钻铰φ13孔 锪φ25孔 去毛刺 终检 机床装备 铣床 铣床 铣床 铣床 铣床 钻床 钻床 钻床 钻床 钻床 钻床 钳工台 刀具 铣刀 铣刀 铣刀 铣刀 铣刀 麻花钻、铰刀 麻花钻、铰刀 麻花钻锥度铰刀 麻花钻 麻花钻、铰刀 麻花钻 平锉 量具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 塞规.卡尺 塞规.卡尺 塞规.卡尺 卡尺 塞规.卡尺 塞规.卡尺 塞规、百分表、卡尺等
3.4.1加工设备和工艺设备
1 机床的选择：采用Z525立式铣床、钻床。
3 选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用高速钻刀即可保证加工质量。
4选择量具：采用塞规.双用游标卡尺。
2 选择夹具：该底座的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。
4.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
4.1锥销孔φ36的工序尺寸
由表2-28课查得，精铰余量Z=0.2mm，加工等级为IT8，公差为0.018钻孔余量为Z钻=4.8mm，加工等级为IT12，公差为0.12。 锥销孔加工工序的加工余量
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项目 φ36孔
内容 钻 扩 精度等级 工序尺寸 粗糙度 IT11 IT10 φ10 φ36 12.5 工序余量 4.8 0.2 公差 0.12 0.018 4.2确定切削用量及时间定额
4.2.1主轴转速的确定
1.钻、扩Φ36孔，以左端面为基准。
刀具：钻头直径为35mm的莫氏锥柄麻花钻，扩孔刀直径为30mm 机床：Z525立式钻床
2.钻孔工步
⑴背刀吃量аp的选择
粗加工时根据加工余量和工艺系统刚度确定аp=0.20mm。 ⑵进给量的确定 由表5-21，选取该工步得进量f=0.13mm/r。 ⑶切削速度的计算 由表5-30，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v=30m/min选取。由公式n=1000v/?d可求得该工序钻头钻速n=735r/min,参照表4-9所
3.扩孔工步
1）背吃刀量的确定 取аp=3.0mm。
2）进给量的确定由表5-30，选取该工步得进给量f=1.2mm/r。 3）切削速度的计算 由表5-30，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v=67.4m/min选取。由公式n=1000v/?d可求得该工序钻头钻速n=596r/min,参照表4-9所
4.2.2时间定额的计算： 工序：钻、扩Φ36孔 钻孔工步
根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式 求得。l?10mm;1l?Dcotrk/?2(1?2?),2.l24?2;f=0.13mm/r;n=960r/min。则该工步的基本时间t=(10+2.4+2)/0.13mm/r =110.77s
Z525型立式钻床得主轴转速，取转速
n=680r/min。再将此转速代入公式v=n?d/1000=76.87m/min
Z525型立式钻床得主轴转速，取转速
n=960r/min。再将此转速代入公式v=n?d/1000=39.2m/min。
t=L/fn?(l?l1?l2)/fn
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扩孔工步
根据表5-41，扩孔基本时间可由公式则该工步的基本时间t=43s。 辅助时间的计算tf
辅助时间tf基本时间t之间的关系为tf=（0.15-0.2）t 钻孔辅助时间tf=0.2×110.77=22.154s 扩孔辅助时间tf=3.0×15=45s 4.2.3其它时间计算
除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于该设计的生产类型为大批量生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计。布置工作地时间tb是作业时间的2%-7%，休息与生理时间tx是作业时间的2%-4%，本设计均取3%，则工序的其他时间（tb +tx）可按关系式（3%+3%）×（tf+t）计算。
工序9的其他时间：tb +tx=6%×（10.8s+20s+4s）=2s 单件计算时间td=2s+111s+43s+4s+86s=246s 。
tj?l?l1?l2/fn求, l1=
（D-d1）/2*cotkr+（1-2）=4.028，l=10，l2=3，，f=1.2mm/r，n=680r/min
5.夹具设计
5.1夹具选择
夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 （一）提出问题
（1）怎样限制零件的自由度；一个面限制3个自由度，短圆柱销限制2个自由度，削边销限制1个自由度。
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（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合V形块夹紧工件，定位块起支撑工件的作用。
（3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。
（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 （二）设计思想
设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。
本夹具主要用来对φ36孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为GB1804-C，表面粗糙度12.5，钻、扩以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。
5.2夹具设计
5.2.1定位分析
（1）定位基准的选择
据《夹具手册》知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工φ36孔时，采用曲柄右端面作为定位基准。 （2）定位误差的分析
定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个孔定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合△b=0，由于加工向下孔即不存在基准位移误差△j=0。 5.2.2切削力及夹紧力的计算 2、切削力及夹紧力的计算
刀具：Φ10的麻花钻，Φ5的锥度铰刀。
①钻孔切削力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，得钻削力计算公式：
P?70.6?D?S?HB0.90.6
式中 P───钻削力
t───钻削深度, 12mm
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S───每转进给量, 0.1mm D───麻花钻直径, Φ10mm HB───布氏硬度，140HBS 所以
P?70.6?D0.90.6?S?HB
=733（N）
②扩孔时的切削力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，得钻削力计算公式：
P?9.1?t?S1.20.40.6?HB
式中 P───切削力
t───钻削深度, 12mm S───每转进给量, 1mm D───镗孔钻直径, Φ13mm HB───布氏硬度，140HBS 所以
P?9.1?t1.2?S0.40.6?HB
= 495（N）
式中 t───钻削深度, 12mm
S───每转进给量, 0.1mm D───麻花钻直径, Φ13mm HB───布氏硬度，140HBS
P?0.031?t0.75?S0.6?HB?D0.4
=630（N·M）
③钻孔夹紧力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，查得工件以一个面和两个