根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf1?1.77 锪钻Φ14阶梯的工时
锪钻孔进给量f?0.23mm/r，机床主轴转速n?195r/min， 被切削层长度l：l?3mm 刀具切入长度l1：l1?D2ctgkr?(1~2)?142ctg120??2?6.2mm
刀具切出长度l2：l2?0 走刀次数为1 机动时间tj：tj?l?l1?l2fn?3?6.20.25?195?0.19min
由参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf1?1.77 t=tj+tf
t=0.19+1.77=1.96min
该工序的总工时为： 1.96+0.07+0.05+1.77+1.77=5.62min
（6）粗精铣2-M6上端面 工件材料：HT200，金属模铸造
加工要求：粗铣宽度为30mm的下平台，精铣宽度为30mm的下平台达到粗糙度3.2。
机床：X52K立式铣床
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D?100mm ，齿数12，此为细齿铣刀。
粗铣2-M6上端面切削工时
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?40mm， 刀具切入长度l1：
l1?0.5(D?D?a?)?(1~3)
2222?0.5(100?100?40)?(1~3)?7mm
刀具切出长度l2：取l2?2mm 走刀次数为1 机动时间tj1：tj1?l?l1?l2fm?40?7?2288?0.17min
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf1?0.41 精铣2-M6上端面切削工时
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?40mm 刀具切入长度l1：精铣时l1?D?100mm
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刀具切出长度l2：取l2?2mm 走刀次数为1 机动时间tj2：tj2?l?l1?l2fm?40?100?2135?1.05min
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间tf2?0.41
铣2-M6上端面切削总工时：t=tj1+tj2+tf1+tf2=0.17+1.05+0.41+0.41=2.04min
（7）钻2-M6螺纹孔
钻锥孔2－Φ6到2－Φ5。用Φ5的钻头，走刀长度38mm，切削深度2.5mm，进给量0.2mm/z，切削速度0.51m/s， 被切削层长度l：l?15mm 刀具切入长度l1：l1?D2ctgkr?(1~2)?52ctg120??2?3.5mm
刀具切出长度l2：l2?0 走刀次数为1 机动时间tj：tj?l?l1?l2fn?15?3.50.25?800?0.08min
根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf1?1.77 攻M6螺纹
被切削层长度l：l?15mm 刀具切入长度l1：l1?4.5mm 刀具切出长度l2：l2?0 走刀次数为1 机动时间tj：tj?l?l1?l2fn?l?l1?l2fn0?15?4.51.5?480?15?4.51.5?480?0.05min
根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间tf1?1.77 总工时为：t=2tj++tf=3.75min
根据该零件的生产纲量为每年产4000件。按一年360天，每天总工作时间为8小时。则每个零件所需的额定时间为：t=360×8×60÷4000=43.2min。
根据计算所得的机动时间t机加上每道工序间的辅助时间。所用是实际时间为：
t实际?t机?t辅??27.98min?43.2min
所以该方案满足生产要求。
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2.3小结
机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。
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3 专用夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工杠杆零件时，需要设计专用夹具。
根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔Φ25夹具、铣宽度为30mm的下平台夹具及钻M8底孔夹具各一套。其中加工工艺孔的夹具将用于组合钻床，刀具分别为麻花钻、扩孔钻、铰刀对工件上的工艺孔进行加工。铣宽度为30mm的下平台将用于组合铣床，刀具为硬质合金端铣刀YG8对杠杆的Φ25孔下表面进行加工。钻M8底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。
3.1加工工艺孔Φ25夹具设计
本夹具主要用来钻、扩、铰工艺孔Φ25。这个工艺孔有尺寸精度要求为+0.023，表面粗糙度要求，表面粗糙度为Ra?1.6?m，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工的第二道工序，加工到本道工序时只完成了杠杆下表面的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
3.1.1定位基准的选择
由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣Φ25下表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用Φ45外圆面作为定位基准，用V型块定位限制4个自由度。再以Φ25下表面加3个支撑钉定位作为主要定位基面以限制工件的三个自由度。
为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准高速钢麻花钻刀具对工艺孔Φ25进行钻削加工；然后采用标准高速钢扩孔钻对其进行扩孔加工；最后采用标准高速铰刀对工艺孔Φ25进行铰孔加工。准备采用手动夹紧方式夹紧。
3.1.2切削力的计算与夹紧力分析
由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由参考文献[9]得：
钻削力 F?26Df0.8HB0.80.6
钻削力矩 T?10D1.9fHB0.6
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式中：D?25mm HB?HBmax??HBmax?HBmin??255??255?187??232
3311 f?0.15mm?r?1
?
F?26?2?50.1?50.82?32232?0.60.6 55.23N7 42N61m?7m.90.8 T?10?215?0.15?本道工序加工工艺孔时，工件的Φ45外圆面与V形块靠紧。采用带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。根据参考文献[11]可查得夹紧力计算公式：
W0?QLrtg?1?rZtg(???2)'' 式（3.1）
式中： W0—单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； Q—原始作用力（N）； L—作用力臂（mm）；
r'—螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm）； ?1—螺杆端部与工件间的摩擦角（°）； rZ—螺纹中径之半（mm）； ?—螺纹升角（°）；
?2'—螺旋副的当量摩擦角（°）。
由式（3.1）根据参考文献[11]表1-2-23可查得点接触的单个普通螺旋夹紧力：
W0?35?504?(310?950)?'?'?1895N
3.1.3夹紧元件及动力装置确定
由于杠杆的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。
本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块的压紧螺钉。旋紧螺钉使其产生的力通过光面压块将工件压紧。带光面压块的压紧螺钉的结构如图3.1所示。
图3.1 带光面压块的压紧螺钉
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