车床后托架加工工艺和夹具设计模板.doc

目 录
摘 要 …………………………………………………………………………………………Ⅰ

1 CA6140车床后托架加工工艺设计 3
1.1 CA6140车床后托架结构特点和技术要求 3
1.2 CA6140车床后托架材料、毛坯和热处理 3
1.2.1 毛坯材料及热处理 3
1.2.2 毛坯结构确定 4
1.3 工艺过程设计中应考虑关键问题 4
1.3.1 加工方法选择标准 4
1.3.2 加工阶段划分 4
1.3.3 工序合理组合 5
1.3.4 加工次序安排 5
1.4 CA6140车床后托架机械加工工艺过程分析 5
1.4.1 CA6140车床后托架零件图分析 5
1.4.2 CA6140车床后托架加工工艺路线 7
1.5 CA6140车床后托架工序设计 12
1.5.1 工序基准选择 12
1.5.2 工序尺寸确实定 12
1.5.3 加工余量确实定 14
1.5.4 确定各工序加工设备和工艺装备 15
1.5.5 确定切削用量及工时定额 16
2 专用夹具设计 26
2.1 铣平面夹具设计 26
2.1.1 研究原始质料 26
2.1.2 定位基准选择 26
2.1.3 切削力及夹紧分析计算 26
2.1.4 误差分析和计算 27
2.1.5 夹具设计及操作简明说明 28
2.2 钻三杠孔夹具设计 28
2.2.1 研究原始质料 28
2.2.2 定位基准选择 29
2.2.3 切削力及夹紧力计算 29
2.2.4 误差分析和计算 30
2.2.5 夹具设计及操作简明说明 31
2.3 钻底孔夹具设计 31
2.3.1 研究原始质料 31
2.3.2 定位基准选择 31
2.3.3 切削力及夹紧力计算 31
2.3.4 误差分析和计算 32
2.3.5 夹具设计及操作简明说明 33
结 论 34
参考文件 35

1 CA6140车床后托架加工工艺设计
机械加工工艺是实现产品设计，确保产品质量，节省能源，降低消耗关键手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织关键依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提升经济效益技术确保。
在实际生产中，因为零件生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不一样，针对某一零件，往往不是单独在一个机床上，用某一个加工方法就能完成，而是要经过一定工艺过程才能完成其加工。所以，不仅要依据零件具体要求，结合现场具体条件，对零件各组成表面选择适宜加工方法，还要合理地安排加工次序，逐步地把零件加工出来。
对于某个具体零件，可采取多个不一样工艺方案进行加工。即使这些方案全部能够加工出来合格零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案比较合理且切实可行。所以，必需依据零件具体要求和可能加工条件等，拟订较为合理工艺过程。
1.1 CA6140车床后托架结构特点和技术要求
由零件图1-1可得：CA6140车床后托架是铸造件，从整体形状来看类似长方体。依据要求关键是加工孔和底平面。具体特点和技术要求以下：
① 精加工孔, , 要求达成精度等级为。粗糙度为，且以底平面为基准，要求平行度公差为，关键满足加工孔位置精度。
② 其它各个孔加工全部要以底平面为定位基准。所以，底平面形位公差要达成设计要求。
③ 、粗糙度为；为锥孔，且粗糙度为。
④ 其它未注要求加工表面为不去除材料加工。
1.2 CA6140车床后托架材料、毛坯和热处理
1.2.1 毛坯材料及热处理
毛坯材料
灰铸铁（HT150），由资料[2]《机械加工工艺手册》表4-71，可得力学性能：
表1.1灰铸铁（HT150）性能参数
牌号
铸件壁厚
最小抗拉强度
硬度
铸件硬度范围
金相组织
HT150
2.5-10
10-20
20-30
30-50
175
145
130
120
H175
150-200
铁素体+珠光体
灰铸体通常工作条件：
① 承受中等载荷零件。
② 磨檫面间单位面积压力小于490KPa。
毛坯热处理
灰铸铁（HT150）中碳全部或大部分以片状石墨方法存在铸铁中，因为片状石墨对基体割裂作用大，引发应力集中也大；所以，使石墨片得到细化，并改善石墨片分布，可提升铸铁性能。可采取石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄部位可能出现白口组织（有大量渗碳体出现），方便于切削加工。
1.2.2 毛坯结构确定
毛坯结构工艺要求
CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯结构工艺有一定要求：
① 铸件壁厚应和适宜，均匀，不得有忽然改变。
② 铸造圆角要合适，不得有尖角。
③ 铸件结构要尽可能简化，并要有和合理起模斜度，以降低分型面、芯子、并便于起模。
④ 加强肋厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。
⑤ 铸件选材要合理，应有很好可铸性。
毛坯形状、尺寸确定要求
设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：
① 各加工面几何形状应尽可能简单。
② 工艺基准以设计基准相一致。
③ 便于装夹、加工和检验。
④ 结构要素统一，尽可能使用一般设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时，要考虑经济性。即使毛坯形状尺寸和零件靠近，能够降低加工余量，提升材料利用率，降低加工成本，但这么可能造成毛坯制造困难，需要采取昂贵毛坯制造设备，增加毛坯制造成本。所以，毛坯种类形状及尺寸确实定一定要考虑零件成本问题但要确保零件使用性能。在毛坯种类
形状及尺寸确定后，必需时可据此绘出毛坯图。
1.3 工艺过程设计中应考虑关键问题
1.3.1 加工方法选择标准
① 所选加工方法应考虑每种加工方法经济、精度要求相适应。
② 所选加工方法能确保加工面几何形状精度，表面相互位置精度要求。
③ 所选加工方法要和零件材料可加工性相适应。
④ 加工方法要和生产类型相适应。
⑤ 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。
1.3.2 加工阶段划分
根据加工性质和作用不一样，工艺过程通常可划分为三个加工阶段：
① 粗加工阶段
粗加工目标是切去绝大部分多雨金属，为以后精加工发明很好条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发觉毛坯缺点，给予报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采取功率大，刚性好，精度低机床，选择大切前用量，以提升生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。通常粗加工公差等级为，粗糙度为。
② 半精加工阶段
半精加工阶段是完成部分次要面加工并为关键表面精加工做好准备，确保适宜加工余量。半精加工公差等级为。表面粗糙度为。
③ 精加工阶段
精加工阶段切除剩下少许加工余量,关键目标是确保零件形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各关键表面达成图纸要求.另外精加工工序安排在最终,可预防或降低工件精加工表面损伤。
精加工应采取高精度机床小切前用量，工序变形小，有利于提升加工精度．精加工加工精度通常为，表面粗糙度为。
④ 光整加工阶段
对一些要求尤其高需进行光整加工，关键用于改善表面质量，对尺度精度改善极少。通常不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级通常为,表面粗糙度为。
另外，加工阶段划分后，还便于合理安排热处理工序。因为热处理性质不一样，有需安排于粗加工之前，有需插入粗精加工之间。
1.3.3 工序合理组合
确定加工方法以后，就按生产类型、零件结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程工序数。确定工序数基础标准：
① 工序分散标准
工序内容简单，有利选择最合理切削用量。便于采取通用设备。简单机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换轻易。对工人技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
② 工序集中标准
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，对应降低了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于确保这些表面间相互位置精度。使用设备少，大量生产可采取高效率专用机床，以提升生产率。但采取复杂专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
通常情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序合适集中。但因为不采取专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单专用机床和工夹具组织流水线生产。
1.3.4 加工次序安排
零件加工过程通常包含机械加工工序，热处理工序，和辅助工序。在安排加工次序时常遵照以下标准：见下表
表1.2 加工工序安排标准
工序类别
工序
安排标准
机械加工

1） 对于形状复杂、尺寸较大毛坯，先安排划线工序，为精基准加工提供找正基准
2） 按“先基准后其它”次序，首先加工精基准面
3） 在关键表面加工前应对精基准进行修正
4） 按“先主后次，先粗后精”次序
5） 对于和关键表面有位置精度要求次要表面应安排在关键表面加工以后加工
热处理
退火和正火
毛坯预备性热处理，应安排在机械加工之前进行
时效
为消除残余应力，对于尺寸大结构复杂铸件，需在粗加工前、后各安排时效处理；对于通常铸件在铸造后或则粗加工后安排时效处理；对于精度高铸件，在半精加工前、后各安排一次时效处理
淬火
淬火后工件硬度提升，应安排在精加工阶段磨削加工前进行
渗碳
渗碳易产生变形，应安排在精加工前
渗氮
通常安排在工艺过程后部、该表面最终加工之前
辅助工序
中间检验
通常安排在粗加工全部结束以后，精加工之前；花费工时较多和关键工序前后
特种检验
荧光检验、磁力探伤关键用于表面质量检验，通常安排在精加工阶段。荧光如用于检验毛坯裂纹，则安排在加工前
表面处理
电镀、涂层、发蓝等表面处理工序通常安排在工序最终进行

1.4 CA6140车床后托架机械加工工艺过程分析
1.4.1 CA6140车床后托架零件图分析

图1.1 CA6140车床后托架零件图
由图1-1可知：
①该零件为铸件，材料为灰铸铁，重量为。
②要求加工、 、精度等级为，粗糙度，且要求和底平面平行度公差为。
③要求精加工底平面粗糙度，平面度公差为。
④要求加工、粗糙度为。
⑤是锥孔，要求精铰加工，粗糙度。
⑥对于孔口进行锪平加工。
⑦加工螺纹孔。
1.4.2 CA6140车床后托架加工工艺路线
确定工艺路线是制订工艺过程关键性一步。在确定时应充足调查研究，多提多个方案，加以分析比较确定一个最合理方案。
采取加工方法通常所能达成公差等级和表面粗糙度和需留加工余量
表1.3 (参考参数)
加工表面
加工方法
表面粗糙度Ra
表面光洁度
公差等级
公差等级
加工余量
说 明

外

圆
粗 车
半精车
精 车
细 车
粗 磨
精 磨
研 磨
12.5
6.3
1.6
0.8
1.0
0.4
0.1
1~3
4~5
6~7
7~8
6~7
8~9
10~14
IT12~IT11
IT10~IT9
IT8~IT7
IT6~IT5
IT8~IT7
IT6~IT5
IT6~IT5
11~10
10~8
8~7
7~6
7
6
4~5
1~5
0.50~1.60
0.2~0.5
0.1~0.25
0.25~0.85
0.06
0.10~0.03
指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件直径余量
内

孔
钻 孔
扩 孔
粗 镗
半精镗
精 镗
细 镗
粗 铰
精 铰
粗 磨
精 磨
研 磨
25
6.3
6.3
1.6
0.8
0.2
3.2
1.6
1.6
0.2
0.1
1~3
4~5
2~4
5~6
6~7
9~10
5~6
6~7
6~7
910
10~14
IT13~IT11
IT10~IT9
IT10~IT9
IT9~IT8
IT8~IT7
IT7~IT6
IT8
IT7
IT8
IT7~IT6
IT7~IT6
10
8
9~8
8
7
6
8~7
7~6
7
6
5~4
0.3~0.5
>1.8
1.0~1.8
0.5~0.8
0.1~0.3
0.1~0.55
0.4~0.2
0.2~0.3
0.2~0.5
0.1~0.2
0.01~0.02
指孔径在180以下,铸件直径余量.L/d<2
L/d=2~10时,加工误差增加1.2~2倍
平

面
粗刨,粗铣
精刨,精铣
细刨,细铣
粗 磨
半精磨
精 磨
研 磨
12.5
6.3
0.8
1.6
0.8
0.8
0.1

1~3
4~6
7~8
6~7
7~9
7~9
10~14
IT14~IT11
IT10
IT9~IT6
IT9
IT7~IT6
IT7~IT6
IT5
11~9
10~9
8~6
8~6
7~5
7~5
5~2
0.9~2.3
0.2~0.3
0.16
0.05
0.03
0.03
0.01~0.03
指平面最大尺寸500以下铸件平面余量
关键工序加工工艺路线
① 依据孔技术要求，由资料[7]《公差和配合技术手册》得：
，；
依据公式；查资料[6]《交换性和技术测量》表1-8得：
精度等级为。
同理可得：
孔精度等级为。
孔精度等级为。
由上述技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济加工方法，查表1.3可得孔加工工艺路线为：
钻——粗铰——精铰
② 依据孔、粗糙度为，查资料[7]《公差和配合技术手册》得：和有一定线性关系：
即：
查《公差和配合技术手册》表，取
由上述技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济加工方法，查表1.3可得孔加工工艺路线为：
钻孔——扩孔
③ 孔锥孔粗糙度为
由上述技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济加工方法，查表1.3可得孔加工工艺路线为：
粗铰——精铰
④ 底平面A粗糙度为
由上述技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济加工方法，查表1.3可得孔加工工艺路线为：
粗铣——精铣——细铣
CA6140后托架加工工艺路线确实定
① 加工工艺路线方案
在确保零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产能够考虑采取专用机床，方便提升生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：
表1.4 加工工艺路线方案
工序号
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序内容
定位基准
工序内容
定位基准
010
粗刨底平面
侧面和外圆
粗、精铣底平面
侧面和外圆
020
精铣底平粗
侧面和外圆
钻、扩孔：
、
底面和侧面
030
细精铣底平
侧面和外圆
粗铰孔：、、
底面和侧面
040
钻、扩孔：
、
底面和侧面
粗铣油槽
底面和侧面
050
粗铰孔：、、
底面和侧面
精铰孔：、、
底面和侧面
060
精铰孔：、、
侧面和两孔
锪钻孔：
底面和侧面
070
粗铣油槽
底面和侧面
钻：、
底面和侧面
080
锪钻孔：
底面和侧面
扩孔
底面和侧面
090
钻：、
底面和侧面
精铰锥孔：

底面和侧面
110
扩孔
底面和侧面
锪钻孔：、
底面和侧面
120
精铰锥孔：

底面和侧面
去毛刺

130
锪钻孔：、
底面和侧面
钻：、
底面和孔
140
钻：、
底面和孔
攻螺纹
底面和孔
150
攻螺纹
底面和孔
细精铣底平面
侧面和孔
160
倒角去毛刺

倒角去毛刺

170
检验

检验

② 加工工艺路线方案论证
a.方案Ⅱ中010和150工序在铣床上加工底平面，关键考虑到被加工表面不连续，而且加工表面积不是很大，工件受太大切削力易变形，不能确保平面平面度公差。方案Ⅰ比方案Ⅱ铣平面生产效率底，采取铣较经济合理。
b.方案Ⅱ在012工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人手，而且给以后定位及装配得到可靠确保。
c.方案Ⅱ在010工序中先安排铣底平面，关键是因为底平面是以后工序关键定位面之一，为提升定位精度。
d.方案Ⅱ把细精铣底平面A安排在后工序中，是以免划伤而影响美观及装配质量。
e.方案Ⅱ符合粗精加工分开标准。
由以上分析：方案Ⅱ为合理、经济加工工艺路线方案。具体工艺过程以下表：
表1.5 加工工艺路线
工序号
工 种
工作内容
说 明
010
铸
砂型铸造
铸件毛坯尺寸：
长： 宽： 高：
020
清砂
除去浇冒口，锋边及型砂

030
热处理
退火
石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄部位可能出现白口组织（有大量渗碳体出现），方便于切削加工
040
检验
检验毛坯

050
铣
粗铣、精铣底平面
工件用专用夹具装夹；立式铣床
060
钻
钻、扩钻：

工件用专用夹具装夹；摇臂钻床
070
铣
粗铣油槽

080
铰
粗、精铰孔：

工件用专用夹具装夹；摇臂钻床
090
钻
将孔、、钻到直径

工件用专用夹具装夹；摇臂钻床
110
扩孔钻
将扩孔到要求尺寸
120
锪孔钻
锪孔、
到要求尺寸
130
铰
精铰锥孔

140
钳
去毛刺

150
钻
钻孔、

160
攻丝
攻螺纹
170
铣
细精铣底平面
工件用专用夹具装夹；立式铣床
180
钳
倒角去毛刺

190
检验

210
入库
清洗，涂防锈油

1.5 CA6140车床后托架工序设计
工序设计包含工序基准选择、工序尺寸确实定、加工余量确实定、机床选择、工艺装备选择、切削用量选择和时间定额确实定。
1.5.1 工序基准选择
工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度基准。所标定位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技术要求内容在加工后应进行测量，测量时所用基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。
工序基准选择应注意以下几点：
① 选设计基准为工序基按时，对工序尺寸检验就是对设计尺寸检验，有利于降低检验工作量。
② 当本工序中位置精度是由夹具确保而不需要进行试切，应使工序基准和设计基准重合。
③ 对一次安装下所加工出来各个表面，各加工面之间工序尺寸应和设计尺寸一致。
1.5.2 工序尺寸确实定
孔、 、中心轴线间尺寸链计算
① 尺寸链图（图1.2）

图1.2尺寸链图
② 基础尺寸
由公式：=得：
③ 环公差
式（1.1）
式（1.2）

④ 中间偏差
式（1.3）
⑤ 环极限偏差
式（1.4）

⑥ 环极限尺寸

孔、 、工序尺寸和公差
① 孔 ,粗糙度要求为,加工路线为:
钻——粗铰——精铰
查表1.3确定各工序基础余量为:
钻: 扩钻: 粗铰: 精铰:
各工序工序尺寸:
精铰后:由零件图可知；
粗铰后:；
扩钻后:；
钻后：；
各工序公差按加工方法经济精度确定，标注为：
精镗后:由零件图可知；
粗铰后:按级查资料[6]《交换性和技术测量》表；
可得
扩钻后:按级查资料[6]《交换性和技术测量》表；
可得
钻后：
② 孔,粗糙度要求为
同理：精铰后:由零件图可知
粗铰后:
扩钻后:
钻后：
③ 孔,粗糙度要求为
同理：精铰后:由零件图可知
粗铰后:
扩钻后:
钻后：
1.5.3 加工余量确实定
加工余量、工序尺寸及偏差查资料[2]《机械加工工艺手册》表6-20，并计算列表以下：
表1.6 加工余量、工序尺寸及偏差确定
序号
加工表面
加工内容
加工余量
表面粗糟度
尺寸及偏差
备注

1

底平面
粗铣

精铣

细精铣

2

钻

扩钻

粗铰

精铰

3

锪孔

深；

深；

深；

4

钻孔
深

扩孔

5

钻孔
深

粗铰锥孔

精铰锥孔

6

钻螺纹孔
深

攻丝

7

钻
深

1.5.4 确定各工序加工设备和工艺装备
机床选择
查资料[1]《机械加工工艺手册》可得：
立式铣床，关键用于铣加工。
摇臂钻床，可用于钻、扩、铰及攻丝。
刀具选择
查资料[1]《机械加工工艺手册》可得：
高速钢端面铣刀，铣刀材料：，刀具角度取：

钻头：直柄麻花钻
直柄短麻花钻
直柄长麻花钻
铸铁群钻
直柄扩孔钻
锥柄扩孔钻

锪钻：带导柱直柄平底锪钻

铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀
锥铰刀：公制/莫氏4号锥直柄铰刀，刀具材料：
其它设备选择
夹具：夹具采取专用铣、钻夹具
量具选择：锥柄双头塞规，多用游标卡尺
辅助设备：锉刀、钳子等
1.5.5 确定切削用量及工时定额
铣底平面A切削用量及工时定额
① 粗铣 由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-73得：取，，；由铣刀直径，铣刀齿数 ；则：
主轴转速 ，则取 式（1.5）
实际铣削速度 式（1.6）
式（1.7）
铣刀切入时取： 式（1.8）

铣刀切出时取：
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
依据资料[5]《机械制造工艺学》表可得：
式（1.9）
② 精铣 由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，， ；由式1.5得，主轴转速 ，则取
由式1.6得，实际铣削速度
由式1.7得，
同理：由式1.9得
③ 细精铣 由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，， ；由式1.5，主轴转速 ，则取
由式1.6得，实际铣削速度
由式1.7得，
同理：由式1.9得
钻、扩、铰、锪孔加工切削用量及工时定额
① 钻、扩、铰孔、、切削用量及工时定额
钻孔加工
钻孔：由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度，；由式1.5得，
机床主轴转速，取
由式1.6得，实际切削速度
被切削层长度：
刀具切入长度： 式（1.10）
刀具切出长度： 取
依据资料[5]《机械制造工艺学》表可得
式（1.11）
同理：钻孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得： ，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
依据式1.11可得

同理：钻孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
依据式1.11可得

扩孔加工
扩孔：由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，切削深度，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，

由式1.10得，
刀具切出长度： 取
依据式1.11可得：

同理：扩孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
依据式1.11可得：

同理：扩孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，，
依据式1.11可得：

铰孔加工
铰孔：由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
铰圆柱孔时，由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：
依据式1.11可得：

同理：铰孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
铰圆柱孔时，由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：
依据式1.11可得：

同理：铰孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，
铰圆柱孔时，由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：
依据式1.11可得：

② 加工孔、、、、切削用量及工时定额
将、、、钻到直径
由资料[1]《机械加工工艺手册》表查得：进给量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
依据式1.11可得：

扩孔
扩孔由资料[1]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取， ，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
依据式1.11可得：

铰锥孔
铰锥孔由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：，，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
，取， 式（1.12）
依据式1.11可得：

锪孔（、、）
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度；则
孔：，，；取，
；则由式1.11得，
孔：，，；取，
；则由式1.11得，
孔：，，；取，
；则由式1.11得，
锪孔加工总基础时间 ：
钻
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
依据式1.11可得：

③ 加工螺纹孔切削用量及工时定额
钻螺纹孔
由资料[1]《机械加工工艺手册》表得：进给量,切削速度，切削深度；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
被切削层长度：
由式1.10得：
刀具切出长度： 取
依据式1.11可得：

攻丝
依据查表：螺距，，；
由式1.5得，，取
由式1.6得，
依据式1.11可得：

由以上计算可得总基础时间
技术时间定额除了基础时间以外，还包含辅助时间、服务时间、休息及自然需要时间、准备终止时间所组成。
① 辅助时间
辅助时间关键包含卸载工件，开停机床，改变切削用量和测量工件等所用时间。

② 服务时间

③ 休息及自然需要时间

④ 准备终止时间

将上述所列各项时间组合起来，可得到多种定额时间：
工序时间：
单件时间:
单件计算时间：
其中：N——零件批量（件）

2 专用夹具设计
机床夹具设计是工艺装备设计中一个关键组成部分，在整个加工组成中，夹具不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理夹具，还要求确保加工零件位置精度、提升加工生产率。多种专用夹具设计质量，将直接影响被加工零件精度要求，在机械加工工艺过程中起到关键作用。
在设计过程当中，应深入生产实际，进行调查研究，吸收中国外优异技术，制订出合理设计方案，在进行具体设计。
2.1 铣平面夹具设计
2.1.1 研究原始质料
利用本夹具关键用来粗铣底平面，该底平面对孔、、中心线要满足尺寸要求和平行度要求。在粗铣此底平面时，其它全部是未加工表面。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。
2.1.2 定位基准选择
由零件图可知：粗铣平面对孔、、中心线和轴线有尺寸要求及平行度要求，其设计基准为孔中心线。为了使定位误差达成要求范围之内，在此选择V形块定心自动找到中心线，这种定位在结构上简单易操作。
采取V形块定心平面定位方法，确保平面加工技术要求。同时，应加一侧面定位支承来限制一个沿轴移动自由度。
2.1.3 切削力及夹紧分析计算
刀具材料：（高速钢端面铣刀）
刀含相关几何参数：
由资料[10]《机床夹具设计手册》表1-2-9得，铣削切削力计算公式：
式（2.1）
查资料[10]《机床夹具设计手册》表得：
对于灰铸铁： 取 ， 即
由式2.1得，
由资料[9]《金属切削刀具》表1-2可得：
垂直切削力 ：（对称铣削） 式（2.2）
背向力： 式（2.3）
依据工件受力切削力、夹紧力作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最终为确保夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力数值。即：
式（2.4）
安全系数K可按下式计算：
式（2.5）
式中：为多种原因安全系数，见资料[10]《机床夹具设计手册》表可得：
由式2.4得

由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选择手动螺旋夹紧机构。
单个螺旋夹紧时产生夹紧力按以下公式计算：
式（2.6）
式中参数由资料[10]《机床夹具设计手册》可查得：

其中：
由式2.6得，螺旋夹紧力：
易得：
经过比较实际夹紧力远远大于要求夹紧力，所以采取该夹紧机构工作是可靠。
2.1.4 误差分析和计算
该夹具以平面定位V形块定心，V形块定心元件中心线和平面要求尺寸公差为。为了满足工序加工要求，必需使工序中误差总和等于或小于该工序所要求工序公差。
式（2.7）
和机床夹含相关加工误差，通常可用下式表示：
式（2.8）
由资料[10]《机床夹具设计手册》可得：
①平面定位V形块定心定位误差 ：
②夹紧误差 ： 式（2.9）
其中接触变形位移值：
式（2.10）
由式2.9得，
③磨损造成加工误差：通常不超出
④夹具相对刀具位置误差：取
误差总和：
从以上分析可见，所设计夹具能满足零件加工精度要求。
2.1.5 夹具设计及操作简明说明
如前所述，应该注意提升生产率，但该夹具设计采取了手动夹紧方法，在夹紧和松开工件时比较费时费力。因为该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案认真分析和比较，选择了手动夹紧方法（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛应用。
另外，当夹含有制造误差，工作过程出现磨损，和零件尺寸改变时，影响定位、夹紧可靠。为预防此现象，支承钉和V形块采取可调整步骤。方便随时依据情况进行调整。
2.2 钻三杠孔夹具设计
2.2.1 研究原始质料
利用本夹具关键用来钻、铰加工孔、、。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面平行度公差要求。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。
2.2.2 定位基准选择
由零件图可知：孔、、轴线和底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。所以，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。
孔、、轴线间有位置公差，选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线间位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。
2.2.3 切削力及夹紧力计算
由资料[10]《机床夹具设计手册》查表可得：
切削力公式： 式（2.11）
式中
查资料[10]《机床夹具设计手册》表得：
即由式2.11得：
切削扭矩公式 ： 式（2.12）
即：
依据工件受力切削力、夹紧力作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最终为确保夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力数值。
由资料[10]《机床夹具设计手册》表得：
式（2.13）
取，， 即：
螺旋夹紧时产生夹紧力按式2.6计算：

式中参数由资料[10]《机床夹具设计手册》可查得：

其中：
螺旋夹紧力：
该夹具采取螺旋夹紧机构，用螺栓经过弧形压块压紧工件。受力简图以下：

图2.1 受力简图
由资料[10]《机床夹具设计手册》表得：原动力计算公式 式（2.14）
即：

由上述计算易得：
所以采取该夹紧机构工作是可靠。
2.2.4 误差分析和计算
该夹具以底平面、侧面和盖板平面为定位基准，要求确保孔轴线和左侧面间尺寸公差和孔轴线和底平面平行度公差。为了满足工序加工要求，必需使工序中误差总和等于或小于该工序所要求工序公差。
孔轴线和左侧面为线性尺寸通常公差。依据国家标准要求，由资料[6]《交换性和技术测量》表可知：
取（中等级）即 ：尺寸偏差为
由资料[10]《机床夹具设计手册》可得：
① 定位误差（两个垂直平面定位）：
② 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 式（2.15）

③ 磨损造成加工误差：通常不超出
④ 夹具相对刀具位置误差：取
误差总和：
从以上分析可见，所设计夹具能满足零件加工精度要求。
2.2.5 夹具设计及操作简明说明
本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架三杠孔。工件以底平面、侧面和盖板平面为定位基准，在支承钉和止推板上实现完全定位。为工件装夹可靠，采取了辅助支承。
如前所述，应该注意提升生产率，但该夹具设计采取了手动夹紧方法