机械制造工艺课程设计粗铣油阀座度上端面缺口的专.doc

课程设计（论文）资料

设计（论文）题目：
油阀座夹具设计

系　　　　部：
机 电 工 程 系
专 业：
机械设计制造及其自动化
学 生 姓 名：

班 级：
机 本
一 班
指导教师姓名：

职称 副专家

最终评估成绩

长沙学院教务处
二○一○年六月制

课程设计指导书

一、课程设计任务书
题目：设计 油阀座 零件的机械加工工艺规程
设计规定：纯熟使用计算机辅助(软件自选)，独立完毕
（1） 毛坯图、零件－毛坯合图各一张(3或4号图CAD出图，手工图为2号)2
（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图，CAPP出图)1
（3） 指定工序夹具装配图一张(2或3号图，CAD出图可拼接)1
（4） 夹具部分零件图1～2张(图幅自定)1
（5） 设计说明书(一份，>10页，正文小4号字，含插图)
（6） 夹具3D装配效果图一张(3或4号图，可渲染)1
以上均需输出，以书面交设计资料，保存软盘待查。
原始资料：该零件图样一张；年产量为6000件。
二、课程设计指导
(一)设计的目的
本课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它规定学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计．其目的在于：
(1) 培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热解决、机械设计、公差与技术测量等)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具有设计一个中档复杂限度零件的工艺规程的能力。
(2) 能根据被加工零件的技术规定，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完毕夹具结构设计，提高结构设计能力。
(3) 培养学生熟悉并运用CAD、CAPP设计以及查询手册、规范、图表等技术资料的能力。
(4) 进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文献等基本技能。

(二)设计规定与内容
本次设计规定编制一个中档复杂限度零件的机械加工工艺规程，按教师指定的任务设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地准时完毕设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定，数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。
具体内容如下：
(1)拟定生产类型(一般为中批或大批生产)，对零件进行工艺分析。
(2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图(零件－毛坯合图)；
(3)运用CAPP软件拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备(刀具，夹具，量具，辅具)，拟定各工序切削用量及工序尺寸。
(4)填写指定工序的工序卡片，并设计该工序的专用夹具，绘制装配总图和重要零件图1～2张
(5)撰写设计说明书。
(6)运用CAD软件绘制专用夹具的3D装配图，并制夹具效果图。

目 录
课程设计指导书 1
一、课程设计任务书 1
原始资料：该零件图样一张；年产量为6000件。 1
二、课程设计指导 1
(一)设计的目的 1
本课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它规定学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计．其目的在于： 1
(二)设计规定与内容 1
目 录 3
第1章、零件的分析 5
1.1零件的作用 5
1.2零件的工艺分析 5
1.2.1以￠22㎜为中心的加工表面 5
1.2.2以￠16H10为中心的加工表面 5
第2章、工艺规程设计 7
2.1毛坯制造形式 7
2.2基面的选择。 7
2.2.1粗基准的选择。 7
2.2.2精基准的选择。 7
2.3制定工艺路线 8
2.3.1表面加工方法的拟定 8
2.3.2加工阶段的划分 9
2.3.3工序的集中与分散 9
2.3.4工序的顺序安排 9
2.3.5工艺路线方案一 9
2.3.6工艺路线方案二 10
2.3.7工艺路线的比较与分析 10
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定 11
2.4.1外圆表面（￠63㎜） 12
2.4.2外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（￠63㎜端面、￠32㎜端面） 12
2.4.3孔￠16㎜ 12
2.4.4外圆端面（￠24㎜） 12
2.4.5铣缺口（￠16㎜） 12
2.5拟定切削用量和基本工时 12
第3章、夹具设计 23
3.4铣135度缺口夹具设计 23
3.4.1 拟定设计方案 23
3.4.2 计算切削用量 24
3.4.3 决定每齿进给量Fz 24
3.4.4 选择铣刀磨钝标准几耐用度 24
3.4.5决定切削速度v和工作台每分钟进给量Fmz 24
3.4.6效验机床功率 25
3.4.7 基本时间 25
3.4.8 切削力及夹紧力计算 26
3.4.9 定位误差的计算 27
3.4.10 操作说明 27
3.4.11 夹具的优化设计及经济性分析 27
3.4.12设计心得体会 28
参考文献 29
附录 30
附录1： 机械加工工艺过程工艺卡片 30
CA6140 31
附录2 夹具3D装配效果图 39
附录3 油阀座毛坯图 39

第1章、零件的分析
1.1零件的作用
目所给定的零件是凿岩机注油器上的油阀座，左端通过Rc3/4与主机相连，一管套穿过油壶壳体与Φ24.5㎜孔焊接，高压气体从左端进入阀座，在负压作用下，油壶内油从Φ2㎜孔流至Φ22㎜孔与高压气体混合后成雾状从套管喷出。Φ16H10孔装入油量调节装置，缺口标志油量调节范围。

1.2零件的工艺分析
油阀座共有两组加工表面。现分述如下：

1.2.1以￠22㎜为中心的加工表面
这一组加工表面涉及：￠63㎜的外圆，￠24.5㎜的内孔，￠22㎜的内孔以及Rc3/4锥孔，60°锥角，1×45°倒角，2个￠2㎜的通孔，￠5㎜，￠3㎜垂直于￠5㎜，￠2㎜的平面及左端垂直平面。

图1.1 以￠22㎜为中心的加工表面

1.2.2以￠16H10为中心的加工表面

这一组加工表面涉及：￠16H10的孔，￠10.5㎜的孔以及135°缺口，￠16.8㎜内槽以及45°倒角。
由以上分析可知，Rc3/4连接用￠63㎜定位。￠24.5㎜焊管套形位公差靠机床自身来保证，且粗精加工尽也许一次加工完毕。

图1.2 以￠16H10为中心的加工表面
第2章、工艺规程设计
2.1毛坯制造形式

零件材料为ZG45，采用砂型机器铸造。从《机械制造工艺手册》中可查出其公差等级为IT8～IT10，尺寸公差1.6～3.2㎜,加工余量4～5㎜，毛坯为实心，以如图的过水平中心线与￠24㎜圆柱体相垂直的平面为分型面。加工前进行退火解决。由于零件年产量为6000件，已达成大批生产的水平，并且零件的轮廓尺寸不大，故可采用砂型机器铸造。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应当的。

图2.1 分型面
2.2基面的选择。
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得对的与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程问题百出，更有甚者，还会导致零件大批报废，使生产无法正常进行。
2.2.1粗基准的选择。
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面欠缺。对一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的，本零件选用不加工表面Φ32外圆柱面作为粗基准。采用Φ32外圆柱面作为粗基准加工内孔可以保证空的壁厚均匀，并且便于装夹。
。
2.2.2精基准的选择。
重要应当考虑基准重合的问题。阀座的右端面和Φ24.5孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现阀座零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，B面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简朴、可靠，操作方便。加工￠10.5㎜孔时，以右端端面及￠24.5㎜内孔为基准。加工内孔时应以￠63㎜端面为基准。由于形位公差由机床自身来保证，粗精加工尽也许一次完毕。

2.3制定工艺路线
制定工艺路线出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术规定能得到合理的保证。在生产大纲已拟定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量减少。
2.3.1表面加工方法的拟定
根据各表面加工规定和各种加工方法能达成的经济精度。拟定各表面的加工方法如下：
表2.1 工艺分析表格

加工表面
尺寸精度等级
表面粗糙度Ra/微米
加工方案
备注
右端面
IT13
12.5
车

左端面
IT13
12.5
车

上端面凸台
IT10
12.5
铣

Φ22mm孔
IT13
12.5
钻

Φ24.5孔
IT11
12.5
车

Rc3/4锥螺纹孔
IT13
12.5
车

Φ10.5mm孔
IT13
12.5
钻

Φ16mmH10孔
IT10
3.2
钻-扩

Φ3mm孔
IT11
25
钻

Φ5mm孔
IT13
12.5
钻

Φ2mm孔
IT11
25
钻

2.5*2.5*4缺口
IT13
12.5
铣
135
退刀槽

12.5
铣

内槽
IT12
12.5
镗
专用镗刀
2.3.2加工阶段的划分
由于工件加工精度规定不高，所以可以不分加工阶段，一个加工阶段可以完毕；且由于工件的精度规定不太高，所以可以把焊工艺放置到最后，影响不太大。
2.3.3工序的集中与分散

本零件选用工序集中原则安排油阀座的加工工序，端面Φ5、Φ3的孔一次装夹完毕加工，￠63㎜外圆、端面，￠22㎜孔，￠24.5mm内圆一次装夹完毕。该油阀座的生产类型为批量生产（6000件），为了提高生产效率；运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不仅可以缩减辅助时间，并且由于在一次装夹中加工了多个表面，有助于保证各加工面之间的相对位置规定。

2.3.4工序的顺序安排
根据先基准后其它的原则，一方面加工精基准——Φ63mm圆柱面、右端面，Φ24.5孔；根据先主后次的原则，先加工重要面——右端面，Φ22mm孔,后加工次要面——Φ10.5mm孔，Φ16mmH10孔；根据先面后孔的原则，先加工右端面，后钻轴向孔；先加工凸台面，后钻Φ10.5孔。

2.3.5工艺路线方案一

工序1 车￠63㎜外圆、端面
工序2 钻￠22㎜孔
工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角
工序4 半精车￠24.5㎜、精车￠24.5㎜
工序5 钻￠10.5㎜孔
工序6 粗镗￠16.8㎜的孔
工序7 车￠24㎜端面、 车倒角
工序8 钻￠3㎜孔、
工序9 钻￠5㎜孔
工序10 钻圆周上￠2㎜孔
工序11 钻端面上￠2㎜孔
工序12 精镗￠16㎜的孔、镗内槽￠16.8㎜的孔
工序13 铣缺口
工序14 焊封、去毛刺
2.3.6工艺路线方案二
工序1 铸造
工序2 车￠63㎜外圆、端面，钻￠22㎜孔，扩￠24.5mm内圆，粗镗退刀槽；
工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角
工序4 铣￠24㎜端面，保证至定位基准长度为39.6mm
工序5 钻￠10.5㎜孔，锪倒角；
工序6 用专用镗刀镗内槽，距￠24mm面2.5mm，宽度为1.1mm
扩孔￠16 H10mm，保证26.6±0.11mm；
工序7 铣￠16孔的下端面，半粗铣上端面平台；
工序8 钻￠3㎜孔，钻￠5㎜孔，保证深度6mm；
工序9 钻端面上￠2㎜孔，保证长度14mm；
工序10 钻圆周上￠2㎜孔；
工序11 铣130度的缺口；
工序12 焊封、去毛刺；
工序13 终检，按零件图样规定全面检查；
2.3.7工艺路线的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一工序4反复使用了初￠32㎜的外圆，方案二把此工序放在了工序2中一次装夹加工，且精度规定可以保证；方案一中工序5钻孔时没有遵循先面后孔的原则，方案二保证了这一原则；￠16mm孔和￠16.8内槽一次加工就能保证精度，所以无需像方案一中那样分粗加工和精加工，且把镗孔的工序先于扩直径为16的孔，减小了因镗工艺导致工件变形的影响，加之对两个直径为2的油孔，先加工右端面的，而后加工圆周面上的孔，易于排屑和减小了加工的难度和增长刀具的使用寿命。综上从优考虑，选择工艺路线为方案二
工序1 铸造
工序2 车￠63㎜外圆、端面，钻￠22㎜孔，扩￠24.5mm内圆，粗镗退刀槽；
工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角
工序4 铣￠24㎜端面，保证至定位基准长度为39.6mm
工序5 钻￠10.5㎜孔，锪倒角；
工序6 用专用镗刀镗内槽，距￠24mm面2.5mm，宽度为1.1mm
扩孔￠16 H10mm，保证26.6±0.11mm；
工序7 铣￠16孔的下端面，半粗铣上端面平台；
工序8 钻￠3㎜孔，钻￠5㎜孔，保证深度6mm；
工序9 钻端面上￠2㎜孔，保证长度14mm；
工序10 钻圆周上￠2㎜孔；
工序11 铣130度的缺口；
工序12 焊封、去毛刺；
工序13 终检，按零件图样规定全面检查；

一方面以￠32㎜外圆为粗基准加工端面，￠63㎜外圆，钻￠22㎜孔，车￠24.5mm内圆，尺寸公差由机床保证。运用￠63㎜外圆和￠24.5mm内圆加工￠32㎜端面、锥孔、倒角、车螺纹。运用￠63㎜端面和￠24.5mm内圆以及￠24mm外圆加工￠24mm端面。由于￠2㎜孔和￠3㎜孔不能在同一机床上完毕，所以应提成2道工序在2个不同的机床上加工。而两个￠2㎜孔相通，所以先钻端面￠2㎜孔，再钻另一个￠2㎜孔时应以端面￠2mm为定位基准。

图2.2 重要加工尺寸
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的拟定
油阀座零件材料为ZG45，强度和切削性能良好，塑性、韧性较低。生产类型为大批量生产，采用砂型机器铸造（压实式或震压式）。查《机械加工工艺手册》及相关资料，长度方向上的余量为4㎜。铸造精度为IT9-IT11，尺寸公差为1.6-3.2mm.
根据上述原始资料及加工工艺，分别拟定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
2.4.1外圆表面（￠63㎜）
考虑其加工长度为9㎜，与其联结的非加工外圆表面直径为￠70㎜，为简化铸造毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为￠70㎜。￠63㎜表面为自由尺寸公差.
2.4.2外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（￠63㎜端面、￠32㎜端面）
分2次加工。第1次加工3㎜，余下的0.5㎜1次加工。
2.4.3孔￠16㎜
由于孔的直径都小于24毫米，故采用毛坯为实心，不冲出孔来。内孔精度规定界于IT8～IT10之间。参照《机械加工工艺手册》拟定工序尺寸及余量为
钻孔￠10.5㎜
粗镗￠15.85㎜ 2Z=5.35㎜
精镗￠15.95㎜ 2Z=0.1㎜
2.4.4外圆端面（￠24㎜）
查《机械加工工艺手册》￠24㎜端面的余量为4㎜。分两次加工，第一次加工3㎜，第二次加工1㎜。
2.4.5铣缺口（￠16㎜）
由于题目中对￠16㎜圆柱缺口的精度规定不高。故粗铣余量为4㎜。通过粗铣后即可达成题目的规定。
2.5拟定切削用量和基本工时
工序2：车￠63㎜外圆及端面，钻￠22㎜孔，车￠24.5mm内圆，粗镗退刀槽
1、加工条件
加工材料：ZG45，＝0.05Gp,铸造
加工规定：粗车￠63㎜外圆及端面
机床：CA6140车床
刀具：刀片材料YT15，刀杆尺寸16㎜×25㎜，=90°，=15°，=12°，=0.5㎜。
2、计算切削用量
（1）车￠63㎜外圆端面
1）已知毛坯长度方向的加工余量为，分2次加工，=3㎜，长度加工公差按IT10级。
2）进给量f：根据《机械加工工艺手册》P507表2.4-3,当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为63㎜时f=0.5～0.7㎜/r
按CA6140车床说明《机械加工工艺手册》P871表3.1-19取f=0.51㎜/r
3）计算切削速度。 据《切削用量简明手册》P30，切削速度计算公式为（寿命选T=60min）
=(m/min) （2.1）
其中=242，=0.15,=0.35,=0.8
将上述数据带入公式中
=0.8=91.5m/min
4)拟定机床主轴转速
===399r/min
按机床说明（见《切削用量简明手册》表1.13）与399 r/min相近的机床转速为320r/min以及400r/min，现取400r/min。若选320r/min，则速度损失太大。
所以，实际切削速度：
V===91.69m/min
5)切削工时，据《机械加工工艺手册》P694表2.5-3
t== =0.245min
6)效验机床功率
主切削力按《切削用量简明手册》P37表1.29 所示公式计算
= （2.2）
其中 =2795，=1.0,=0.75,=-0.15
=0.89×0.95×1.0×1.0=0.8455
=2795××××0.8455=2169.4N
切削时消耗功率为
===3.32Kw
根据中CA6140机床说明可知，CA6140主电动机功率为7.5Kw，所以机床功率已足够，可以正常加工。
7）效验机床进给系统速度。已知主切削力=2169.4N，径向切削力按《切削用量简明手册》表1.29公式计算
= （2.3）
其中=1940,=0.6,=0.6,=0.9
=0.5×0.85×1.0×0.66=0.8455
=1940××××0.2468=224.4N
而轴向切削力
= （2.4）
其中=2880,=0.5,=-0.4,=1.0
=1.17×0.85×1.0×1.0=1.445
=2880××××1.445=1433.25N
取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数为0.1，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为
F=+u（+）
=1433.25+0.1×(2169.4+224.4)=1672.63N
而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力远远大于1672.63N。故机床进给系统可正常工作。

|1|车￠63㎜外圆
切削深度: 单边余量Z=4㎜。分两次切削，第一次切3㎜。
进给量: 据《切削用量简明手册》表1.16，选用f=0.5㎜/r
计算切削速度：
= （2.5）
其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2
==23.5r/min
拟定主轴转速：
===102.52r/min
按机床选取n=100r/min
所以实际切削速度：
V===22.92m/min
切削工时：
按《机械加工工艺手册》P694表2.5-3
t== =0.8min

|2|钻￠22㎜孔
选用机床：Z550型立式钻床
进给量：f=0.41㎜/r（《切削用量简明手册》表2.7）
切屑速度：v=10.25m/min(《切削用量简明手册》表2.13及表2.14按5类加工性考虑)
===148.38r/min
按机床选取=125r/min(《切削用量简明手册》表2.36)
所以实际切削速度
V===8.635m/min
切削工时：
t===1.346min
其中切入=10㎜，切出=4㎜，L=55㎜

| 3|半精车￠24.5㎜、精车￠24.5㎜沉孔，孔深为10㎜
（1）半精车￠24.5㎜，半精车至￠24㎜。单边余量Z=1㎜，一次车去所有余量，=1㎜。查《切削用量简明手册》表1.6可知 f=0.51㎜/r
①计算切削速度。根据《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为 =（m/min） （2.8）
其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2
==40.58r/min
===527.49r/min
按机床说明，取=560r/min
实际切削速度：
V===42.2m/min
切削工时：
t===0.507min
⑵精车至￠㎜。单边余量Z=0.25㎜、f=0.25㎜/r、=0.25㎜
①计算切削速度。根据《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为 =（m/min） （2.9）
其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2
==40.58r/min
===527.49r/min
按机床说明，取=560r/min
实际切削速度：
V===42.2m/min
切削工时：
t== =0.507min
工序3：车左端端面、车锥孔Rc3/4、车60°内倒角、车内螺纹、车1×45°倒角。
（1）车左端端面
①拟定进给量。当刀杆尺寸为16㎜×25㎜，≤3㎜以及工件直径为32㎜时，f=0.51㎜/r。查《切削用量简明手册》表1.10及《机械加工工艺手册》P507表2.4-3
②计算切削速度 根据《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为
=（m/min） （2.6）
其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2
==29.11r/min
===289.7r/min
按机床说明（见《切削用量简明手册》表1.31）与289.7 r/min相近的机床转速为320r/min以及250r/min，现取320r/min。若选250r/min，则速度损失太大。
所以实际切削速度
V===32.15m/min
切削工时：
t===0.444min
(2)车锥孔
①拟定进给量。查《机械加工工艺手册》P507表2.4-5，知f=0.37㎜/r
②计算切削速度 根据《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为=（m/min） （2.7）
其中=38，=0，=0.8,=0.8，m=0.2
==29.76r/min
===473.89r/min
按机床说明，取=500r/min
所以实际切削速度
V===31.4m/min
③切削工时：
t===0.19min
工序4：铣￠24㎜端面，保证至定位基准长度为39.6mm
铣￠24㎜端时：=3㎜，f=0.38mm/r（查《机械加工工艺手册》P507）
切削速度根据《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为
=（m/min） （2.10）
其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2
==29.11r/min
===386.28r/min
按机床说明，取=400r/min
实际切削速度
V===30.144m/min
切削工时：
t===0.237min
工序5:钻￠10.5㎜孔，锪倒角
①拟定进给量f:根据《切削用量简明手册》,当钢的=800Mp,d=￠10.5㎜时，f=0.22mm/r～0.28mm/r
②切削速度：据机床说明（《切削用量简明手册》P55表2.13及2.14按5类加工性考虑）查得切削速度V=12.7m/min所以
===385.2r/min
按机床说明，（《切削用量简明手册》P79表2.36）取=351r/min
故实际切削速度：
V===11.57m/min
③切削工时：按《机械加工工艺手册》P696表2.5-7
t===0.387min
工序6：镗内槽￠16.8㎜的孔，扩￠16㎜的孔、
据有关手册，拟定镗床的切削速度为30m/min。则
===597.1r/min
由于T68卧式镗床说明中有=100r/min
故实际切削速度
V= ==5.024m/min
切削工时：
t== =0.66min

扩孔至￠16㎜。单边余量Z=2.75㎜。一次切除所有余量。=2.75㎜，进给量f=0.5mm/r

工序7：铣￠16孔的下端面，半粗铣上端面平台；
铣￠16㎜端时：=3㎜，f=0.38mm/r（查《机械加工工艺手册》P507）
切削速度根据《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为
=（m/min） （2.10）
其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2
==29.11r/min
===386.28r/min
按机床说明，取=400r/min
实际切削速度
V===30.144m/min
切削工时：
t===0.237min
工序8：钻￠3㎜孔，钻￠5㎜孔，保证深度6mm；
一，钻￠3㎜孔、
选用钻床为Z550
f=0.02mm/r（查《切削用量简明手册》P59表2.18）
V=25m/min（查《切削用量简明手册》P59表2.18）
===2653.93r/min
按机床说明，取=1500r/min
故实际切削速度：
V===14.13m/min
切削工时：
t===0.633min
钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查《切削用量简明手册》P77表2.32
轴向力：
= （2.11）
其中=600，=1.0,=0.7,=0.95
=600×××0.95=110.59N
扭矩:
= （2.12）
=0.305×××0.95=0.114N*m
功率:
= （2.13）
==0.018Kw
二，钻￠5㎜孔
钻￠5㎜孔时：
f=0.015mm/r（查《切削用量简明手册》P59表2.18）
V=28m/min（查《切削用量简明手册》P59表2.18）
===1783.4r/min
按机床说明，取=1500r/min
故实际切削速度：
V===23.55m/min
切削工时：
t== =0.533min
钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查《切削用量简明手册》P77表2.32
轴向力：
= （2.13）
其中=600，=1.0,=0.7,=0.95
=600×××0.95=150.69N
扭矩:
= （2.14）
=0.305×××0.95=0.317N*m
功率:
= （2.15）
==0.05Kw

工序9：钻端面上￠2㎜孔
选用钻床：Z515
f=0.05mm/r（查《机械加工工艺手册》P545表2.4-38）
V=0.75m/s（查《机械加工工艺手册》P547表2.4-41）
===7165.6r/min
按机床说明，取=2900r/min
故实际切削速度：
V===18.212m/min
切削工时： t===0.124min
钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查《切削用量简明手册》P77表2.32
轴向力：
= （2.15）
其中=600，=1.0,=0.7,=0.95
=600×××0.95=140.02N
扭矩:
= （2.16）
=0.305×××0.95=0.1055N*m
功率:
= （2.17）
==0.032Kw
工序10:钻圆周上￠2㎜孔
由于此道工序与上一道工序机床选择相同。故切削用量和基本工时与上一步相同。
f=0.05mm/r
=2900r/min，V= 18.212m/min
t=0.193min
工序11：铣缺口
工件材料：ZG45
刀具：硬质合金立铣刀。材料为YT15
/Z=16/3 , f=0.03mm/z
V=2.66m/s=159.6m/min
===2117.8r/min
按机床说明，取=1450r/min
故实际切削速度：V===109.27m/min
切削工时：t== =0.077min
工序12：焊封、去毛刺

第3章、夹具设计
3.4铣135度缺口夹具设计
这次设计的夹具为第11道工序在Ф24面上粗铣135°的缺口，其深度为4，粗铣缺口。
3.4.1 拟定设计方案
这道工序所加工在圆柱Ф24面上，按照基准重合原则并考虑到目前有Ф22孔，孔Ф16通过加工，并以Ф22孔和竖孔定位，由于Ф16孔在加工位置，在此定位比较适宜。
从对工件的结构形状分析，需在工件中装上锁紧螺母，定位夹紧都比较稳定可靠，也容易实现，外围须加上外框。在此框架上还须加上圆柱销，用来定位竖孔。夹具以夹具体安装面和定位孔，定位销定位，用锁紧螺母联接。
工件以外框侧面和锁紧螺母，定位销定位，限制了6个自由度。这种方案定位可靠，夹紧也很方便，由于加工空间需要，在夹紧后，把定位销撤除。
由于缺口有角度规定，所以采用一类似分度装置，并将直角对刀块安装在支架上，并由夹紧元件定位。
本道工序的夹具为铣夹具故选手动夹紧，且夹具简朴，操作可靠。
3.4.2 计算切削用量
所选用刀具为高速钢直柄立铣刀。铣刀直径d=5mm,宽度L=5mm,齿数z=3
3.4.3 决定每齿进给量Fz
根据表3.3 X52型卧式铣床的功率为7.5kw,工艺系统刚性为中档，粗辞铣刀加工钢料，查得每齿进给量Fz0.03~0.15mm/z。现取Fz=0.1mm/z。
3.4.4 选择铣刀磨钝标准几耐用度
根据表3.7，直柄立铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm;刀直径d=5mm,耐用度T=60min(表3.8)。
3.4.5决定切削速度v和工作台每分钟进给量Fmz
根据表3.27公式计算：

式中：

根据X62型卧式铣床主轴转速，选择
n=475r/min=7.9r/s
实际切削速度 v=1.57m/s
工作台每分钟进给量为
Fmz=0.1×6×60mm/min=36mm/min
根据X62型铣床工作台进给量，选择
Fmz=36mm/min
则实际的每齿进给量为：Fz=
=0.2mm/z
3.4.6效验机床功率
根据计算公式，铣削时的功率（单位KW）为

， ，
，，
，

=2.36KW
X62铣床主电动机的功率为7.5KW，故所选切削用量可以采用。
所拟定的切削用量为

3.4.7 基本时间

根据公式

式中

=1.1min=66s

3.4.8 切削力及夹紧力计算

切削力计算：

刀具：高速刚直柄铣刀，Ø5mm，z=3
F=.
其中：

所以 F=
=1128.26(N)
F=
水平分力： 1241.086(N)
垂直分力： 338.49 (N)
旋转力矩； T=
在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K=K
式中 K---基本安全系数1.5
K---加工性质系数1.1
K---刀具钝化系数1.1
K---断续切削系数1.1
所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×1241.086=2477.83（ N ）
3.4.9 定位误差的计算
加工槽，用的是两孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔和上竖孔，一平面即是零件的右端面，
根据机床夹具设计中的有关计算—二、夹具定位精度的有关计算中的相关公式，得
Δy=0
Δy=(0.13+0)
=×0.13
=0.065(mm)
（注：通孔直径：Φ24.5，长圆柱销的直径：Φ10.5，为小间隙配合。）
而通孔与长圆柱销的轴线垂直相交，所以说它的最大定位误差为
Δy=×0
=0.0（mm）
而Δy<<Δy
故，符合定位精度规定。
3.4.10 操作说明
夹具使用在X52立式铣床上，加工油阀座圆柱Ф24面上的缺口。工件以主轴和挡板，以及圆柱销定位。可以一次完毕所需要的工序。如上图，一方面将底座支架放好，然后将心轴与油阀座的通孔配合好，合上翻板。然后将定位压块旋至右端对的位置，有档块定位，再将长销旋入定位压位孔至同时配合好压板和心轴，其夹紧采用的是通过旋转压紧螺钉夹紧，夹紧简朴。至此工件在夹具内已完全定好位，最后用压紧螺母和紧固件将工件和心轴，和夹具体夹紧，保持先前的位置不变，最后将长销与压板撤去。
3.4.11 夹具的优化设计及经济性分析
这种优化设计的特点：可以对的拟定合用对象种数。根据优化设计的结果，对可调、可换元件和通用基体的结构设计从成本比例的角度进行调整，从而使之满足优化设计，达成整体经济性的目的。
从成组夹具合用对象种数所分摊的夹具成本看，可以认为：合用对象在成组夹具满负荷的范围内，对象种数愈多则夹具分摊到合用对象种数上的单位成本就愈低。
从夹具上的可调、可换元件看，随着夹具合用对象种数的增长，则夹具上的可调、可换元件也随着增长，这时，可调、可换元件的设计、制造费用以及夹具的调整次数和调整、保管费用也随之相应增长。
当所设计的成组夹具，其合用对象零件种数等于或接近NK值时，可以认为这套成组夹具符合经