型弹性套柱销联轴器零件工艺规程及加工柱销孔气动夹具设计模板.doc

XX大学
课程设计论文

TL3型弹性套柱销联轴器零件工艺规程
及加工柱销孔气动夹具设计

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年 月 日
摘 要
本设计是基于TL3型弹性套柱销联轴器加工工艺规程及部分工序专用夹具设计。TL3型弹性套柱销联轴器是外圆及孔系。通常来说，确保平面加工精度要比确保孔系加工精度轻易。所以，本设计遵照先面后孔标准。并将孔和平面加工明确划分成粗加工和精加工阶段以确保孔系加工精度。关键加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除部分工序外均用平面和工艺孔定位加工其它孔系和平面。夹具选择专用夹具，夹紧方法选择气动夹紧，夹紧可靠，机构能够无须自锁。所以生产效率较高。适适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。

关键词：TL3型弹性套柱销联轴器，切削用量，夹紧，定位，误差

目 录
摘 要 II
目 录 III
第1章 序 言 1
第2章 零件分析 2
2.1零件形状 2
2.2零件工艺分析 2
第3章 工艺规程设计 3
3.1 确定毛坯制造形式 3
3.2定位基准选择零件表面加工方法选择 3
3.3 制订工艺路线 4
3.4 选择加工设备和工艺装备 5
3.4.1 机床选择 5
3.4.2 选择刀具 6
3.4.3 选择量具 6
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 6
第4章 确定切削用量及基础时间 8
第5章 加工柱销气动夹具设计 22
5.1 研究原始质料 22
5.2 定位、夹紧方案选择 23
5.3 切削力及夹紧力计算 23
5.3.1 气缸直径确定 26
5.3.2 气缸选型 27
5.4 误差分析和计算 28
5.5定位销选择 29
5.6 钻套、衬套、钻模板设计和选择 29
5.7 确定夹具体结构和总体结构 31
5.8夹具设计及操作简明说明 32
总 结 34
致 谢 35
参 考 文 献 36

第1章 序 言
机械制造业是制造含有一定形状位置和尺寸零件和产品，并把它们装备成机械装备行业。机械制造业产品既能够直接供大家使用，也能够为其它行业生产提供装备，社会上有着多种多样机械或机械制造业产品。我们生活离不开制造业，所以制造业是国民经济发展关键行业，是一个国家或地域发展关键基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平关键指标。
TL3型弹性套柱销联轴器零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等基础下，进行一个全方面考评。正确地处理一个零件在加工中定位，夹紧和工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，确保尺寸证零件加工质量。此次设计也要培养自己自学和创新能力。所以此次设计综合性和实践性强、包含知识面广。所以在设计中既要注意基础概念、基础理论，又要注意生产实践需要，只有将多种理论和生产实践相结合，才能很好完成此次设计。
此次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

第2章 零件分析
2.1零件形状
题目给零件是TL3型弹性套柱销联轴器零件，关键作用是起连接作用。它关键用于轴和轴之间连接，以传输动力和转矩。因为弹性套易发生弹性变形及其外径和圆柱孔为间隙配合，所以使联轴器含有赔偿两轴相对位移和减震缓冲功效。且不用设置中榫机构，以免丧失赔偿相对位移能力。
零件实际形状如上图所表示，从零件图上看，该零件是经典零件，结构比较简单。具体尺寸，公差以下图所表示。

2.2零件工艺分析
由零件图可知，其材料为45，含有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
TL3型弹性套柱销联轴器零件关键加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度值为3.2。2.车外圆及端面，表面粗糙度值3.2。3.车装配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精车侧面，及表面粗糙度值3.2。5.两侧面粗糙度值6.3、20.5，法兰面粗糙度值6.3。
TL3型弹性套柱销联轴器共有两组加工表面，她们之间有一定位置要求。现分述以下：
(1)．左端加工表面：
    这一组加工表面包含：左端面，Φ95外圆，Φ35外圆，Φ20内圆，倒角钻孔并攻丝。这一部份只有端面有6.3粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就能够达成精度要求。而钻工没有精度要求，所以一道工序就能够达成要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。
(2).右端面加工表面：
这一组加工表面包含：右端面；Φ95外圆，粗糙度为1.6；Φ35外圆并带有倒角其要求也不高，粗车后半精车就能够达成精度要求。其中，Φ20孔或内圆直接在上做镗工就行了。

第3章 工艺规程设计
本TL3型弹性套柱销联轴器假设年产量为10万台，每台车床需要该零件1个，备品率为19%，废品率为0.25%，每日工作班次为2班。
该零件材料为35，考虑到零件在工作时要有高耐磨性，所以选择铸造。依据设计要求Q=100000件/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率α和 废品率β分别取19%和0.25%代入公式得该工件生产纲领
N=2XQn(1+α)（1+β)=238595件/年
3.1 确定毛坯制造形式
零件材料为45，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最终选择铸造，方便使金属纤维尽可能不被切断，确保零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，能够采取铸造，这从提升生产效率，确保加工精度，降低生产成本上考虑，也是应该。
3.2定位基准选择零件表面加工方法选择
待加工两零件是盘状零件，孔是设计基准（也是装配基准和测量基准），为避免因为基准不重合而产生误差，应选孔为定位基准，即遵照“基准重合”标准。具体而言，即选Ø20mm孔及其一端面作为精基准。
因为待加工两零件全部表面全部需加工，而孔作为精基准应优异行加工，对主动端而言，应选面积较大外圆及其端面为粗基准；对从动端而言，应选面积较大Ø95mm外圆及其端面为粗基准。
待加工两零件加工面有外圆、内孔、端面、键槽、锥孔，材料为30CrMnSi钢。以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择以下。
（1）Ø35mm外圆面 为未注公差尺寸，依据GB 1800—79要求其公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra25um，粗车即可（表5-14）。
（2）Ø95mm外圆面 为未注公差尺寸，依据GB 1800—79要求其公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra6.3um，需进行精车和半精车。
（3）Ø20mm柱销孔 为未注尺寸公差，依据GB 1800—79要求其公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra6.3um，需进行粗镗（表5-15）。
（4）Ø20mm内孔，公差等级为IT8,表面粗糙度为Ra1.6um，需进行粗膛→半精膛→精镗加工（表5-15）。
（5）键槽 槽宽和槽深公差等级分别为IT13和IT14,表面糙粗度分别为Ra3.2um和Ra6.3um,需采取三面刃铣刀，粗铣→半精铣（表5-16）。
（6）端面 本零件端面为回转体端面，尺寸精度全部要求不高，表面粗糙度为Ra25um,粗车即可。

3.3 制订工艺路线
制订工艺路线出发点，应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。在生产纲领已经确定为成批生产条件下，能够考虑采取万能性机床配以专用夹具，并尽可能使工序集中来提升生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，方便使生产成本尽可能下降。
3.3.1 工艺路线方案一
3.3.1 主动端
工序10 铸造出毛坯。
工序20 毛坯热处理，时效处理。
工序30：以Ø35mm处外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车半精车外圆Ø95mm，
工序40：以半精车后Ø95mm外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车外圆Ø35mm，倒角。
工序20：以半精车后Ø95mm外圆及其端面定位,半精车另一端面粗镗Ø20mm及锥度孔。
工序60：以Ø95mm外圆及其端面定位，精镗Ø20mm及锥度孔。
工序70：粗铣、半精铣键槽。
工序80：以Ø20mm孔、端面及粗铣后键槽定位，一共要加工8个Ø20mm锥销孔。
工序95：去毛刺。
工序100 终检入库。
3.3.2 从动端
工序10 铸造出毛坯。
工序20 毛坯热处理，时效处理。
工序30：以Ø35mm处外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车半精车外圆Ø95mm，
工序40：以半精车后Ø95mm外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车外圆Ø35mm，倒角。
工序20：以半精车后Ø95mm外圆及其端面定位,半精车另一端面粗镗Ø20mm孔。
工序60：以Ø95mm外圆及其端面定位，精镗Ø20mm孔。
工序70：粗铣、半精铣键槽。
工序80：以Ø20mm孔端面及粗铣后键槽定位，一共要加工8个Ø20mm锥销孔。
工序95：去毛刺。
工序100 终检入库。
3.4 选择加工设备和工艺装备
3.4.1 机床选择
①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序工步数不多，成批量生产，故选择卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选择最常见CA6140卧式车床。参考依据《机械制造设计工工艺简明手册》表4.2-7。
②.工序Ⅸ是钻孔，选择Z525摇臂钻床。
主、从动端工序Ⅳ全部为CA6140卧式车床。因为加工零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。因为要求精度较高，表面粗糙度较小，需选择较精密机床才能满足要求，所以选择CA6140卧式车床（表5-55）。
3.4.2 选择刀具
①.在车床上加工工序,通常选择硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选择YG6类硬质合金车刀，它关键应用范围为一般铸铁、冷硬铸铁、高温合金精加工和半精加工。为提升生产率及经济性,可选择可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.钻孔时选择高速钢麻花钻，参考《机械加工工艺手册》（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到全部参数。
3.4.3 选择量具
本零件属于成批量生产，通常均采取通常量具。选择量具方法有两种：一是按计量器具不确定度选择；二是按计量器测量方法极限误差选择。采取其中一个方法即可。
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定
“TL3型弹性套柱销联轴器” 零件材料为35，查《机械加工工艺手册》（以后简称《工艺手册》），表2.2-17 多种铸铁性能比较，硬度HB为143～269，表2.2-23 球墨铸铁物理性能，密度ρ=7.2～7.3（），计算零件毛坯重量约为2。
表3-1 机械加工车间生产性质
生产类别
同类零件年产量[件]
重型
（零件重>kg）
中型
（零件重100~kg）
轻型
（零件重<100kg）
单件生产
5以下
10以下
100以下
小批生产
5~100
10~200
100~200
中批生产
100~300
200~200
200~
大批生产
300~1000
200~
~0
大量生产
1000以上
以上
0以上
依据所发任务书上数据，该零件月工序数不低于30～20，毛坯重量2<100为轻型，确定为大批生产。
依据生产纲领，选择铸造类型关键特点要生产率高，适适用于大批生产，查《工艺手册》表3.1-19 特种铸造类别、特点和应用范围，再依据表3.1-20 多种铸造方法经济合理性，采取机器砂模造型铸件。
表3-2 成批和大量生产铸件尺寸公差等级
铸造方法
公差等级CT
球墨铸铁
砂型手工造型
11~13
砂型机器造型及壳型
8~10
金属型
7~9
低压铸造
7~9
熔模铸造
5~7
依据上表选择金属型公差等级为7级。
3-3 铸件尺寸公差数值
铸件基础尺寸
公差等级CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
95
1.6
1.8
2.0
依据上表查得铸件基础尺寸大于100至160，公差等级为8级公差数值为1.8。
表3-4 铸铁件机械加工余量（JB2854-80）以下
铸件基础尺寸
加工余量等级 6
浇注时位置
>120~95
6.0
4.0
顶、侧面
底 面
铸孔机械加工余量通常按浇注时位置处于顶面机械加工余量选择。
依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

第4章 确定切削用量及基础时间
切削用量包含背吃刀量a、进给量f和切削速度v。确定次序是先确定a、f、再确定v。
4.1 工序Ⅰ切削用量及基础时间确实定
4.1.1 切削用量 以Ø35mm外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车半精车外圆Ø95mm，
所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。依据《切削用量简明手册》表1.1，因为CA6140机床中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。
①.确定切削深度
因为单边余量为3mm，可在一次走刀内完成，故
②.确定进给量
依据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4
刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时，
进给量=0.5～1.0
按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知：
=0.7
确定进给量尚需满足机床进给机构强度要求，故需进行校验依据表1—30，CA6140机床进给机构许可进给力=3530。
依据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=920。
切削时修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为：
=920=1111.5 （3-2）
因为切削时进给力小于机床进给机构许可进给力，故所选=可用。
③.选择刀具磨钝标准及耐用度
依据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。
④.确定切削速度
切削速度可依据公式计算，也可直接有表中查出。
依据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219铸件，，，切削速度=。
切削速度修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故：
==63 （3-3）

===120 （3-4）
依据CA6140车床说明书选择
=205
这时实际切削速度为：
== （3-5）
⑤.校验机床功率
切削时功率可由表查出，也可按公式进行计算。
由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时，
=
切削功率修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间功率为：
=1.7=1.2 （3-6）
依据表1.30，当=时，机床主轴许可功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最终决定切削用量为：
=3.75，=，==，=
⑥.倒角
为了缩短辅助时间，取倒角时主轴转速和钻孔相同

换车刀手动进给。
⑦. 计算基础工时
（3-7）
式中=++，=
由《切削用量简明使用手册》表1.26，车削时入切量及超切量+=，则=+=
== （3-8）
3.6.1.3 确定粗镗切削用量及基础工时
①.确定切削深度
==
②.确定进给量
依据《切削用量简明使用手册》表1.5可知，当粗镗铸件时，镗刀直径，，镗刀伸出长度为时：
=0.15～0.40
按CA6140机床进给量（表4.2—9），选择，
=0.25
③.确定切削速度
= （3-9）
式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15
（3-10）
=37
== （3-11）
按CA6140机床转速，选择
=160=2.6
④.计算基础工时
选镗刀主偏角=，则=，，，，，，，则：
==117
4.1.2 基础时间
5.1.2.1主动端
确定粗车主动端外圆Ø95基础时间。参考文件[1]表2-24，车外圆基础时间为
T
式中，=40mm,～3), 95°，=2mm，=4mm,=0, f=0.65mm/r,n=0.77r/s,
s
确定粗车主动端外圆Ø35基础时间：

式中，=9mm, =2mm, =4mm, =0, f=0.55mm/r, n=0.77r/s, ，则
s
确定粗车主动端端面基础时间：
，
式中，d=164.8mm,d=0, =2mm, =4mm, =0, f=0.65mm/r, n=0.77r/s, ，则
=177s
确定粗车主动端台阶面基础时间：
，
式中，d=164.8mm,=94.6mm, =0mm, =4mm, =0, f=0.6mm/r, n=0.77r/s, ，则
=85s
确定粗镗Ø20mm孔基础时间，选镗刀主偏角35°。

式中，=84mm, =3.5mm, =4mm, =0，f=0.1mm/r，n=6.17r/s, ,则 =148s
确定工序基础时间：
=35+35+2+85+148=643s
5.1.2.2从动端
确定粗车从动端外圆基础时间: =80s
确定粗车从动端端面基础时间： =95s
确定粗车从动端台阶面基础时间： =94s
确定粗镗Ø20mm孔基础时间: =197s
确定工序基础时间：
=80+95+94+197=466s
4.2 工序Ⅱ切削用量及基础时间确实定
采取和工序Ⅰ确定切削用量方法，得本工序切削用量及基础时间以下：
本工序为粗车（车端面、外圆及倒角），已知条件和工序Ⅰ相同。车端面、外圆可采取和工序Ⅰ相同可转位车刀。
4.2.1主动端
见表5-1
表5-1 主动端工序Ⅱ切削用量及基础时间
工步
/mm
f/mm·r
v/m·s
n/r·s
/s
粗车端面
2
0.52
0.38
1.5
113
粗车外圆Ø35mm
2.3
0.52
0.38
1.5
68
倒角

手动
0.38
1.5

4.2.2 从动端
见表5-2
表5-2 从动端工序Ⅱ切削用量及基础时间
工步
/mm
f/mm·r
v/m·s
n/r·s
/s
粗车端面
2
0.65
25.4
0.77
177
粗车外圆Ø160mm
2.4
0.65
25.4
0.77
152
4.3 工序Ⅲ切削用量及基础时间确实定
4.3.1 切削用量
本工序为半精加工（车端面、外圆、镗孔）。已知条件和粗加工工序相同。
确定以半精车后Ø95mm外圆及其端面定位，粗车另一端面，粗车外圆Ø35mm，倒角。切削用量。所选刀具为YT15硬质合金可转位车刀。车刀形状所选刀具为YT15硬质合金可转位车刀。车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均和粗车相同，查参考文件[6]表1-3，车刀几何形状为，´=
ⅰ. 确定背吃刀量
==0.75mm
ⅱ. 确定进给量
依据参考文件[7]表1.6及参考文件[2]表4.2-9中C620-1机床进给量，选择。因为是半精加工，切削力较小，故不须校核机床进给机构强度。
ⅲ. 选择车刀磨钝标准及耐用度
查参考文件[7]表1.9，选择车刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=30min。
查参考文件[6]表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工σb>1000MPs合金钢，，，切削速度=97m/min。
切削速度修正系数查参考文件[7]表1.28得：，其它修正系数均为1，故：
V=97×0.81×1.15=95.4m/min
=178r/min
查参考文件[6]表4.2-8选择C620-1机床转速为：
n=185r/min=3.08r/s
则实际切削速度v=1.56m/s
半精加工，机床功率也可不校验。
最终确定切削用量为：
=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。
确定半精车主动端端面切削用量。采取车外圆Ø160mm相同刀具加工，切削用量为：
,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。
确定半精车从动端外圆Ø71mm切削用量。采取车外圆Ø160mm相同刀具加工，切削用量为：
，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。
确定半精车从动端端面切削用量。采取车外圆Ø160mm相同刀具加工，切削用量为：
，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。
确定半精镗孔Ø20mm切削用量。所选刀具为YT15硬质合金、主偏角°、直径为20mm圆形镗刀。其耐用度T=60min。
ⅰ.。
ⅱ.参考文件[1]表5-139和表5-57，f=0.2mm/r。
ⅲ.参考文件[1]表2-8计算公式确定。
V=
式中，C=291，m=0.2,x=0.15,y=0.2,T=60min,k=0.9,则
V==120m/min
=1209.4r/min
选择C620-1车床转速n=1200r/min=20r/s。
4.3.2 切削用量
确定半精车主动端外圆Ø95mm基础时间： =52s
确定半精车主动端端面基础时间： =94s
确定半精车从动端外圆Ø35mm基础时间： =35s
确定半精车从动端端面基础时间： =35s
确定半精镗主动端孔Ø20mm基础时间： =14s
确定半精镗从动端孔Ø20mm基础时间： =30s
4.4 工序Ⅳ切削用量及基础时间确实定
4.4.1 切削用量
本工序为精镗Ø20mm孔。
确定精镗Ø20mm孔切削用量。选刀具为YT30硬质合金、主偏角°、直径为20mm圆形镗刀。其耐用度T=60min。
==0.25mm
f=0.15mm/r
v=×1.4=230.77mm/min
=1837.3r/min
参考文件[1]表5-56，依据C6140车床转速表，选择n=1400r/min=23.3r/s,则实际切削速度v=4.98m/s。
4.4.2 基础时间
5.4.2.1 确定精镗主动端Ø20mm孔基础时间：
=16s
5.4.2.2确定精镗从动端Ø20mm孔基础时间：
=34s
4.5 工序Ⅴ切削用量及基础时间确实定
4.5.1 粗铣
5.5.1.1 切削用量
粗铣以Ø20mm孔及端面定位，粗铣、半精铣键槽，所选刀具为高速钢三面刃铣刀。铣刀直径d=80,宽度L=20mm,齿数z=10。参考文件[1]表5-143选铣刀基础形状。因为加工材料σ>1000MPs,故选前角=10°，后角=20°(周铣)，=6°（端铣）。已知铣削宽度=9mm,铣削深度=8mm。机床选择X62W型卧式铣床。
确定每齿进给量。参考文件[1]表5-144，X62W卧式铣床功率为7.5KW（表5-74），工艺系统刚性为中等，细齿盘铣刀加工钢料，查得每齿进给量=0.6～1.0mm/z。现取=0.07mm/z。
确定铣刀磨钝标准及耐用度。参考文件[1]表5-148，用高速钢盘铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm，铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min（表5-149）。
确定切削速度和工作台每分钟进给量。参考文件[1]表2-17中公式计算：

式中，=48,=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min, =8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm,=1.0。
=2.62m/min
n==10.4r/min
参考文件[1]表5-75，依据X62W型卧式铣床主轴转速表，选择n=30r/min=0.5r/s,则实际切削速度v=0.13m/s,工作台每分钟进给量为
=0.07×10×30=28mm/min
参考文件[1]表5-76, 依据X62W型卧式铣床工作台进给量，选择=23.5mm/min,则实际每齿进给量为==0.078mm/z。
验证机床效率。参考文件[1]表2-18计算公式，铣削时功率（单位为KW）为

（N）
式中，=620,=1.0,=0.72,=0.35,=0,=0.35, =8, =0.078mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min,=0.63。
=797.3
v=0.13m/s
=0.10KW
X62W铣床主电动机功率为7.5KW，故所选切削用量能够采取。所确定切削用量为
=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/s
5.5.1.2 基础时间
参考文件[1]表2-28，三面刃铣刀铣槽基础时间为

a.主动端：
式中，=84mm,=+(1～3)，=9mm,d=80mm,=76mm,=4mm, =23.5mm/min,=4
=6.98min=419s

b.从动端：
=8.17min=495s
4.5.2 半精铣
5.5.2.1 切削用量
半精铣键槽，所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。d=80mm, L=20mm, z=10。机床亦选择X62W型卧式铣床。
确定每齿进给量。加工要求确保表面粗糙度3.2µm, 参考文件[1]表5-144,每转进给量=0.5～1.2mm/r,现取=0.6mm/r，则
==0.06mm/r
确定铣刀磨钝标准及耐用度。参考文件[1]表5-148，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm；参考文件[1]表5-149，耐用度T=120min。
确定切削速度和工作台每分钟进给量。参考文件[1]表2-17中公式计算，得
=17.79m/min=0.3m/s
n=1.19r/s=71r/min
参考文件[1]表5-75，依据X62W型卧式铣床主轴转速表，选择n=75r/min=1.25r/s, 则实际切削速度v=0.314m/s, 工作台每分钟进给量为=0.06×10×75=35mm/min
参考文件[1]表5-76, 依据X62W型卧式铣床工作台进给量，选择=47.5mm/min,则实际每齿进给量为==0.063mm/z。
5.5.2.2 基础时间
a.主动端：
=×4=10s
b.从动端：
=×4=20s
4.6 工序Ⅵ切削用量及基础时间确实定
4.6.1 主动端
（1）钻孔
3.6.5.1 确定以Ø20mm孔、端面及粗铣后键槽定位，一共要加工8个Ø20mm锥销孔。
钻孔Φ20，本工序采取计算法。
表3-5高速钢麻花钻类型和用途
标准号
类型
直径范围（mm）
用途
GB1420-85
直柄麻花钻
2.0～20.0
在多种机床上，用钻模或不用钻模钻孔
GB1437-85
直柄长麻花钻
1.0～31.5
在多种机床上，用钻模或不用钻模钻孔
GB1438-85
锥柄麻花钻
3.0～100.0
在多种机床上，用钻模或不用钻模钻孔
GB1439-85
锥柄长麻花钻
5.0～20.0
在多种机床上，用钻模或不用钻模钻孔
选择Z525摇臂钻床，查《机械加工工艺手册》 孟少农 主编，查《机》表2.4-37钻头磨钝标准及耐用度可得，耐用度为3200，表10.2-5标准高速钢麻花钻直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角=30，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角=20，L=197mm,l=116mm。
表3-6 标准高速钢麻花钻全长和沟槽长度（摘自GB6137-85） mm
直径范围
直柄麻花钻
l
l1
>11.80～13.20
151
101
表3-7 通用型麻花钻关键几何参数推存值（依据GB6137-85） （º）
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6～18.00
30
118
20
40～60
表3-8 钻头、扩孔钻和铰刀磨钝标准及耐用度
（1）后刀面最大磨损程度mm
刀具材料
加工材料
钻头
直径d0（mm）
≤20
高速钢
铸铁
0.5～0.8
（2）单刃加工刀具耐用度T min
刀具类型
加工材料
刀具材料
刀具直径d0（mm）
11～20
钻头（钻孔及扩孔）
铸铁、铜合金及合金
高速钢
60
钻头后刀面最大磨损程度为0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.确定进给量
查《机械加工工艺手册》 孟少农 主编，第二卷表10.4高速钢钻头钻孔进给量为f=0.25～0.65,依据表4.13中可知，进给量取f=0.60。
②.确定切削速度
查《机械加工工艺手册》 孟少农 主编，表10.4-17高速钢钻头在球墨铸铁（HBS）上钻孔切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=20，参考《机械加工工艺手册》 孟少农 主编，表10.4-10钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K=1.0，R=0.85。
V=20=10.32 （3-17）
则 = =131 （3-18）
查表4.2-20可知， 取 n = 120
则实际切削速度 = = =11.8
③.确定切削时间
查《机械加工工艺手册》 孟少农 主编，表10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： T= （3-19）
其中 l= l=5 l=2～3
则： t= =9.13
确定钻孔切削用量
钻孔选择机床为Z525摇臂机床，刀具选择GB1420-85直柄短麻花钻，《机械加工工艺手册》第2卷。
依据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10钻孔进给量为0.20～0.35。
则取
确定切削速度，依据《机械加工工艺手册》第2卷表10.4-9
切削速度计算公式为 （3-20）
查得参数为，刀具耐用度T=35
则 ==1.6
所以 ==72
选择
所以实际切削速度为=2.64
确定切削时间（一个孔） =

第5章 加工柱销气动夹具设计
5.1 研究原始质料
利用本夹具关键用来加工柱销孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了确保技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑怎样提升劳动生产率和降低劳动强度。
一、机床夹具定位元件
工件定位方法不一样，夹具定位元件结构形式也不一样，这里只介绍多个常见基础定位元件。实际生产中使用定位元件全部是这些基础定位元件组合。
（一）工件以平面定位常见定位元件
1．支承钉
常见支承钉结构形式图6-1所表示。平头支承钉（图a）用于支承精基准面；球头支承钉（图b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图c）能产生较大摩擦力，但网槽中切屑不易清除，常见在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力侧面定位场所。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二个自由度；不在同一直线上三个支承钉限制三个自由度。
图6-1 常见支承钉结构形式
2．支承板
常见支承板结构形式图6-2所表示。平面型支承板（图a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图b），在带有螺钉孔斜槽中许可容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常见几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，能够限制三个自由度。
图6-2 常见支承板结构形式
3．可调支承
常见可调支承结构形式图6-3所表示。可调支承多用于支承工件粗基准面，支承高度能够依据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。
图6-3 常见可调支承结构形式
(二) 工件以孔定位常见定位元件
1．定位销
图6-6是多个常见固定式定位销结构形式。当工件孔径尺寸较小时，可选择图 a 所表示结构；当孔径尺寸较大时，选择图 b 所表示结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选择图c所表示带有支承端面结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销能够限制四个自由度；短圆锥销（图d）限制三个自由度。

图6-6 固定式定位销结构形式
5.2 定位、夹紧方案选择
由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面进行了钻、扩加工。所以，定位、夹紧方案有：
为了使定位误差达成要求范围之内，采取1面一销定位方法，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。
5.3 切削力及夹紧力计算
刀具：钻头。
则轴向力：见《工艺师手册》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=422， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=422