毕业设计任务书发动机曲轴加工工艺及夹具设计.doc

毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目： 发动机曲轴加工工艺及夹具设计
设计（论文）时间： 2023.3.1 至 2023.6.20
设计（论文）进行地点： 校内
1、设计（论文）内容
（1）拟定生产类型，对零件进行工艺分析，画零件图。
（2）拟定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图。
（3）拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备（刀具、量具、夹具、
辅具），拟定各工序加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额，进行技术经
济分析。
（4）填写工艺文献：工艺过程卡片、工艺卡片、工序卡片。
（5）设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图1张和重要零件图3张。
（6）撰写毕业设计说明书。
2、设计（论文）的重要技术指标
（1）年产量为5000台/年；零件材料为QT850-3。
（2）产品规定优质、高产、低消耗；
（3）设计钻M8螺纹孔夹具设计。

3、设计（论文）的基本规定
（1）零件图和毛坯图 各1张 A3
（2）机械加工工艺卡片 1套 A3
（3）夹具总装图 1张 A0
（4）夹具重要部件图和零件图 若干张
（5）毕业设计说明书 1份

毕业设计（论文）任务书
4、应收集的资料及重要参考文献
应收集的资料：
杠杆的结构、材料、功用及相关技术规定；拨叉的工艺性；工艺路线拟定的方法；
各种专用夹具的种类、特点及原理，钻床类夹具的设计方法。
重要参考文献：
［1］崇凯.机械制造技术基础课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，2023.
［2］赵如福.金属机械加工工艺人员手册（第四版）[M].上海：上海科学技术出版社，2023.
［3］徐鸿本.机床夹具设计手册[M].辽宁：辽宁科学技术出版社，2023
［4］杨宝田. 4D型柴油机曲轴加工工艺设计[D].天津大学，2023
［5］李月琴，曾令宜，弓申.拨叉、拨叉体类零件钻径向孔成组夹具设计[J].工具技术，2023，39（8）：74-76
［6］杨黎明，黄凯，李恩至，陈仕贤.机械零件设计手册[M].北京：国防工业出版社，1986.

5、各阶段任务及时间安排

序号
设计（论文）各阶段任务
时间安排
1
翻译；明确设计规定，查阅文献，收集有关资料

3月1日~ 3月28日
2
零件的结构分析，零件的技术规定分析

3月29 日~ 4月2日
3
工艺规程方案选择设计

4月3日~4月 10日
4
填写工艺文献
4月11日~ 4月15日
5
夹具结构方案的设计
4月16日~ 4月28日
6
夹具精度的校核
4月29日~ 5月3日
7
夹具总图设计，绘制夹具零件图
5月4日~ 5月25日
8
编写设计说明书
5月25日~ 6月10日
9
修改设计；毕业设计答辩
6月11日~ 6月20日

学 生 签 名：

指导教师署名：

系主任署名：

2023年3月1日

毕业设计规定：
（零件图：TH16-43/23 机械制造技术基础课程设计指南P275图6-11）
1． 图书馆网站上查阅相关中文文献10篇以上。关键词有：曲轴、加工工艺、工艺规程、制造工艺、夹具。
2． 翻译规定的译文1篇。用计算机输出。格式按毕业论文的格式设立。最后与说明书一起到印刷厂打印。
3． 查找相关英文文献2篇。到图书馆四楼外文期刊阅览室查找或图书馆网站下载。
4． 阅读工艺设计和夹具设计等相关书籍，掌握制订工艺文献的环节和方法。掌握夹具设计的环节。
5． 绘制零件图（计算机绘图A3）。
6． 进行曲轴的工艺分析（用途、技术规定及工艺性等）及生产类型的拟定。
7． 选择毛坯，计算毛坯尺寸公差和机械加工余量。拟定毛坯图，绘制毛坯零件图。（计算机绘图A3）。
8． 拟定曲轴工艺路线。定位基准的选择，表面加工方法的拟定，加工阶段的划分，工序集中和工序分散的安排，工序顺序的安排，工艺路线的安排。绘制工艺路线粗表（工序号，工序名称，机床设备，刀具，量具）。
9． 机床设备和工艺装备的选用。
10． 各加工工序的加工余量、工序尺寸和公差的拟定。（具体的计算过程）
11． 各加工工序的切削用量、时间定额的计算。（具体的计算过程）
12． 绘制机械加工工艺过程卡片1张；机械加工工序卡片全套。
13． 分析零件图和工序图，了解零件的功用、特点、材料、生产类型及技术规定，具体分析工件加工工艺过程和本工序加工规定，如工序尺寸、工序基准、加工余量、定位基准和夹紧部位等。
14． 了解本工使用的机床和刀具。了解机床的规格、重要参数以及在机床上安装夹具的部位的结构和配合尺寸。了解本工序使用的刀具类型、重要结构尺寸等情况。
15． 熟悉夹具设计用的国家标准、行业标准和公司标准。查阅夹具设计手册和夹具设计指导资料等。
16． 了解夹具典型结构。在着手设计之前，应多参阅一些典型夹具结构图册及夹具部件的典型结构，以增长对夹具结构的结识。
17． 拟定夹具的结构方案。拟定工件的定位方案；拟定刀具的对刀或引导方式；拟定工件的夹紧方案；拟定夹具其他组成部分的结构形式；拟定夹具体的形式和夹具的总体结构。
18． 绘制夹具的装配草图和装配图。按1:1绘制。夹具装配图可按如下顺序进行：
1） 把工件视为透明体，用双点画线画出工件的轮廓、定位面、夹紧面和加工表面；、
2） 画出定位元件和导向元件；
3） 按夹紧状态画出夹紧装置；
4） 画出其他元件或机构；
5） 最后画出夹具体，把上述各组成部分联结成一体，形成完整的夹具；
6） 标注必要的尺寸、配合和技术条件；
7） 对零件编号，填写标题栏和零件明细表。
19． 绘制夹具零件图。对装配图中非标准零件均应绘制零件图，视图尽也许与装配图上的位置一致，尺寸、形状、位置、配合以及加工表面粗糙度等要标注完整。零件图的编号与装配图的编号一致。
20． 编写毕业设计说明书。说明书必须涉及以上所有内容，内容布置必须合理。格式安排毕业设计说明书格式执行。每一章必须单独起页。用Word 输出。说明书涉及：中文摘要、英文摘要、目录、正文、总结、参考文献、谢辞。
21． 英文翻译、论文中英文摘要必须自己翻译，不准用电脑如金山快译等直接翻译句子。
22． 需要借的书籍：
TG75-43/1 机床夹具设计与制造
TH16-43/23 机械制造技术基础课程设计指南
TH16-42 机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书
TG5-62/6:4 金属机械加工工艺人员手册
TG75-62-1 机床夹具设计手册
TG75-431 机床夹具设计与制造
1
张宏宝; 1.8T曲轴加工工艺的改造[J]; 汽车与配件; 2023年51期; 36-37
2
古连文,邹冕,周克勤; 柴油机曲轴现场加工[J]; 中国修船; 2023年02期; 34-35
3
邓根清; 积极轴机械加工工艺及改善[J]; 机械设计与制造; 2023年06期; 92-93
4
周德生; 曲轴加工新技术[J]; 机械工人.冷加工; 2023年05期; 21-25

制造工艺manufacturing process
一．零件的工艺分析及生产类型的拟定

1.零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的杠杆。它位于车床制动机构中，重要起制动作用。杠杆一端与制动带连接，另一端通过刚球与齿条轴的凸起（或凹槽）相接触，当离合器脱开时，齿条轴与杠杆下端接触，是起逆时针方向摆动，将制动带拉紧；当左右离合器中任一个接合时，杠杆都顺时针方向摆动，使制动带放松，从而达成制动的目的。

2.零件的工艺分析
所加工零件立体图，零件图如下图所视

从零件图上可以看出，重要加工表面可以分为四个部分。
1．            Ф25mm的圆柱内表面，加工时要保证Ф25 + 00.023的0.023公差规定，以及表面粗糙度Ra1.6，表面规定较高。
2．            连杆的支撑底板底面，粗糙度规定Ra3.2,同时保证连杆的高度30mm。
3．            连杆上端面及下端侧面；上端面40×30mm,粗糙度规定Ra3.2,同时保证与Ф25mm的圆柱轴线的距离90mm；下端侧面保证尺寸17mm，粗糙度规定Ra6.3；离Ф25mm的圆柱轴线45mm的侧面粗糙度规定Ra12.5。
4．            钻孔及攻螺纹孔；上端面2×M6，保证尺寸10mm、20mm,沉头锥角120°，粗糙度规定Ra6.3；M8的螺纹孔，锪Ф14×3mm的圆柱孔，粗糙度Ra3.2；钻下端Ф12.7 + 00.1的锥孔，保证公差规定，以及中心线与Ф25mm的圆柱轴线的距离60 mm粗糙度规定Ra6.3。
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达成的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术规定采用常规加工工艺均可以保证。

3.零件的生产类型
依设计题目知：Ｑ＝5０００台／年，n=1件／台，结合生产实际，备产率α和废品率β分别取为１０％和１％。带入公式得该零件的生产大纲Ｎ＝5０００×１×（１+１０％）×（１+１％）＝5555件／年
零件是机床的杠杆，质量为０.８５kg,查表２-１可知其属轻型零件，生产类型为大批生产。
二．选择毛坯，拟定毛坯尺寸，设计毛坯图
１.选择毛坯
该零件材料为ＨＴ２００，考虑到零件的结构以及材料，选择毛坯为铸件，由于零件年产量为5555件，属于批量生产，并且零件的轮廓尺寸不大，故采用砂型机器铸造。这从提高生产率，保证加工精度以及节省材料上考虑，是合理的。
２.拟定机械加工余量，毛坯尺寸和公差
参见本书第五章第一节，灰铸铁的公差按表-和表５-４拟定。要拟定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先拟定如下各项因素。
（１）           铸件机械加工余量等级　该值由铸件的成型方法和材料拟定，成型方法为砂型机器铸造，材料为灰口铸铁，拟定加工余量等级为G。
（２）           铸件尺寸公差　毛坯铸件的基本尺寸处在１００～１６０之间，而铸件的尺寸公差等级为8～10，取为８级，根据表2.2-1取铸件的尺寸公差为１.８mm。
３.拟定机械加工余量
根据表2.25查得的毛坯的加工余量等级为G，以及铸件的尺寸，根据表2.2-4定铸件的机械加工余量为2.5mm。
４.拟定毛坯尺寸
根据成型零件的基本尺寸，以及拟定的机械加工余量和铸件的尺寸公差拟定毛坯的尺寸为基本尺寸加上机械加工余量，即基本尺寸加上2.5mm。
５.拟定毛坯尺寸公差
根据表2.2-1毛坯的尺寸公差等级为８级，拟定尺寸公差为１.８mm。
６.设计毛坯图
毛坯图如下图所视。
注：图中尺寸小数点后的4应当为5，即92.5 ,10.5,17.5,32.5

三.选择加工方法，制定工艺路线
1.定位基准的选择
本零件是带孔的杆状零件，孔是其设计基准，在铣削零件的三个平面以及钻孔的时侯，都应以孔为定位基准，避免基准不重合误差的产生，在铣削底面时应当以不需要加工的面为粗定位基准。
2.零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有端面，内孔，螺纹孔，其中端面有一个大底面和二个小端面，内孔有φ25mm和φ12.7mm各一个孔，螺纹孔有M6和M8各一个。材料为灰铸铁。以公差等级和表面粗糙度规定，参考本指南有关资料，其加工方法选择如下。
（1）    大底面据表面粗糙度3.2，考虑加工余量的安排，根据表5-16选用先粗铣后半精铣的方法加工。
（2）    25mm的孔根据表面粗糙度，选公差等级为IT8，根据表5-15选用先钻后扩再粗铰再精铰的加工方法。
（3）    端面一据表面粗糙度6.3，根据表5-16采用铣削的加工方法，铣一刀。
（4）    12.7mm的孔根据表5-15选用钻削的加工方法。
（5）    端面二根据表面粗糙度3.2，根据表5-16选用先粗铣后半精铣的加工方法。
（6）    M6螺纹孔根据螺纹的加工方法，选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。
（7）    M8螺纹孔根据螺纹的加工方法，选用先钻后倒角再攻丝的加工方法。
3.制定工艺路线
根据该零件的结构以及需要选用的定位基准，按照先加工基准面，以及先粗后精的的原则，该零件应先加工大底面，再钻孔，再加工其他表面的方法，具体工艺路线如下：
工序Ⅰ：以不需要加工的底面为粗基准，铣削另一个底面；以铣削过的底面和一个支撑为定位，粗、精铣端面一，保证长度30mm的尺寸和粗糙度为3.2。
工序Ⅱ：以铣削过的底面和直径45的外圆表面定位，钻、扩、铰直径25的孔。
工序Ⅲ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，铣削直径为12.7孔的端面二。
工序Ⅳ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，粗、精铣2-M6端面三，保证长度90mm的尺寸和粗糙度3.2。
工序Ⅴ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻、锪、攻M8的螺纹孔。
工序Ⅵ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻、攻M6的螺纹孔。
工序Ⅶ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻、扩直径12.7的孔。
四.工序设计（工序40，50，80）。
1． 选择加工设备与工艺装备
(1).选择机床    根据不同的工序选择机床。
a)              工序40是粗铣。
工序的工步数不多，成批生产不规定很高的生产率，故选用立式铣床。根据零件外廓尺寸，精度规定，选用功率为4.5KW的X51式立式铣床即能满足规定。
b)              工序50是钻、扩孔,80是钻孔、锪孔、攻螺纹。
由于加工面位置分散，表面粗糙度数值规定不同，因而选择Z535钻床。
(2).选择夹具    
本零件结构不规则，不易进行装夹、定位，故工序40，50，80均选择专用夹具。
(3).选择刀具    根据不同的工序选择刀具。
a)  工序40铣端面一、二时，在立式铣床上加工，所以选择端铣刀。按表3.1-27和3.1-37查得，选用镶齿套式面铣刀根据零件加工尺寸，所选铣刀直径d＝100mm，齿数Z＝10。材料选择硬质合金钢。
b)  工序50钻孔d=12.7mm时，选择锥柄麻花钻头d＝12mm，长度l＝182mm，齿数Z＝3。材料选择高速钢，1号莫氏圆锥。
c)  工序50钻底孔2-M6时，选择锥柄麻花钻头d＝4.9mm，长度l＝52mm，齿数Z＝3。材料选择高速钢，1号莫氏圆锥。
d)  工序50扩孔d=12.7+0.10mm时，选择锥柄扩孔钻的d=12.7mm, 长度l＝101mm，齿数Z＝3。材料选择高速钢。
e)  工序80钻M8底孔时，选择直柄麻花钻头d＝6.8mm，长度l＝101mm，齿数Z＝3。材料选择高速钢。
f)  工序80锪孔时，选择带导柱直柄平底锪钻。直径d＝14mm，d1=6.6mm，长度L＝150mm。材料选择高速钢。
g)  工序80攻螺纹M8时，根据螺纹公称直径选择M8丝锥，直径d＝8mm，长度L＝72mm，螺距P＝1.25。
h)  工序80攻螺纹M6时，根据螺纹公称直径选择M6丝锥，直径d＝6mm，长度L＝66mm，螺距P＝1。
i)  工序80钻120度的倒时，选择直柄锥面锪钻，直径d＝16mm，d1=10mm，d2=3.2mm，长度l＝20mm，齿数Z=6。材料选择高速钢。
(4).选择量具    
本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度规定、尺寸和形状特点，参考有关资料，选择如下。
a)      选择加工平面所用量具。
铣端面，选择读数值0.02，测量范围0～150游标卡尺。
b)      选择加工孔所用量具。
Φ12.7mm孔通过钻，扩两次加工，选择读数值0.01，测量范围5～30的内径千分尺。M8和6M螺纹通过钻,锪孔，攻螺纹加工，钻,锪孔时选择读数值0.01，测量范围5～30的内径千分尺，攻螺纹时选择螺纹塞规进行测量。
2． 拟定工序尺寸
本零件各工序加工余量，工序尺寸及公差，表面粗糙度见下表。
四．        拟定切削用量及基本时间
工序Ⅳ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，粗、精铣2-M6端面三，保证长度90mm的尺寸和粗糙度3.2。
　<一>粗铣M6孔端面 1.切削用量    
本工序为铣，已知加工材料为HT200，铸件160Mpa,128-192HBS；机床为X51式立式铣床，选用镶齿套式面铣刀,直径d＝100mm，齿数Z＝10,材料选择YG6硬质合金钢,工件装夹在专用夹具上。
（1）拟定背吃刀量aP        
本工序加工余量aP=1.5mm。
（2）拟定每齿进给量fz
本工序规定加工表面粗糙度为Ra≤6.3μm，
查表3.5取每齿进给量fz=0.18mm/z
（3）选择铣刀磨钝标准及寿命
查表3.7得后刀面最大磨损限度为1.5mm，
查表3.8刀具寿命为180min
（4）拟定切削速度Vc和工作台每分钟进给量Vf
当寿命为180min，d0/z=100/10=10，aP=1.5mm，fz=0.18mm/z时，
查表3.16得：Vc=98m/min，n=322r/min，Vf=490mm/min。
其修正系数为kMv= kMn= kMfn=1.0
             Kkrv= kkrn= kkrfn=1.1
             Ksv= ksn= ksvf=0.8
             Kaev= kaen= kaevf=1.13
所以v=98*1.0*1.1*0.8*1.13=97.45m/min  
ns=322*1.0*1.1*0.8*1.13=320.2r/min
Vf=490*1.0*1.1*0.8*1.13=487.26mm/min
根据X51立式铣床说明书
由4.2-36选择
      nw=300r/min    
Vf =480mm/min
实际切削速度为:v=94.2m/min
工作台每分钟进给量fm = f*Z* nw =540mm/min
查机床说明书取fm=480mm/min
2.基本时间
经计算平面铣削长度为40mm，
入切量及超切量取8.8mm
故铣削该平面的基本时间为
                 Ti= (40+8.8)/480min=6.1s
<二>　精铣M6孔端面
1.切削用量    
本工序为铣，已知加工材料为HT200，铸件160Mpa,128-192HBS；机床为式立式铣床，选用镶齿套式面铣刀,直径d＝100mm，齿数Z＝10,材料选择YG6硬质合金钢,工件装夹在专用夹具上。
（1）拟定背吃刀量aP        
本工序加工余量aP=1.0mm。
（2）拟定每转进给量fr
本工序规定加工表面粗糙度为Ra≤3.2μm，
查表3.5取每转进给量fr=0.5mm/r即fz=fr/10=0.05mm/z
（3）选择铣刀磨钝标准及寿命
查表3.7得后刀面最大磨损限度为0.5mm，
查表3.8刀具寿命为180min
(4)拟定切削速度Vc和工作台每分钟进给量Vf

计算得：Vc＝168.4m/min，
ns = 1000×Vc /3.14×d0=1000×168.4/3.14×100= 536.3r/min

根据X51立式铣床说明书
由4.2-36选择
      nw=490r/min    
实际切削速度为:v=3.14*d* nw*10-3 =153.9m/min
工作台每分钟进给量fm = fz*Z* nw =245mm/min
查机床说明书取fm=230mm/min
2.基本时间

故铣削该平面的基本时间为
                 Ti= (40+8.8)/230min=12.7s
工序Ⅵ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻、攻M6的螺纹孔。
　　　<一>钻2-M6底孔
本工序为钻，已知加工材料为HT200，铸件；机床为Z535立式钻床，工件装夹在专用夹具上。
1．切削用量
(1).拟定粗加工2-M6螺纹底孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻。
Ⅰ. 拟定背吃刀量ap    
钻孔粗加工双边余量4.9mm，显然ap＝4.9/2＝2.45mm。
Ⅱ. 拟定进给量f  
根据表2.7，在高速钢钻头钻孔时，麻花钻直径为
φ4.9mm,进给量f＝0.27～０.33mm/r，选择进给量为0.3mm/r。
Ⅲ. 选择钻头磨钝标准及耐用度    
根据表2.12, 高速钢钻头粗加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度0. 5～0.8，取值为0.6。φ4.9mm高速钢钻头平均寿命T＝20min。
Ⅳ. 拟定切削速度v      
根据表2-13,钻孔时切削速度的计算公式

计算得：vc＝16.7m/min，ns = 1108 r/min
根据机床说明书查表4.2-15，取nw =996r/min,
故实际切削速度为V=3.14*4.9*996/1000=15.3 m/min

<二>拟定攻2-M6螺纹的切削用量。所选刀具为M6丝锥。
Ⅰ. 拟定背吃刀量ap    
攻M6螺纹双边余量1.1mm，显然ap＝1.1/2＝0.55mm。
Ⅱ. 拟定进给量f    
根据表，攻2-M6螺纹时，加工材料为灰铸铁，进给量为0.3mm/r。
Ⅲ. 拟定切削速度v    
螺纹直径6mm，螺距1，加工灰铸铁，
查表得vc＝8m/min。
计算得：ns=424.6
根据机床说明书查表4.2-15，取nw =400r/min,故实际切削速度为V=3.14*6*400/1000=7.5 m/min
（3）.倒2x120度角
  采用120度锪钻。
  为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与攻螺纹时相同：nw =400r/min
手动进给。
2.基本时间
(1).拟定粗加工2-M6螺纹底孔的基本时间
1）钻深为20mm孔的基本时间为

计算得：T＝5.0s。
2）钻深为15mm孔的基本时间为

计算得：T＝4.0s。
(2).拟定攻M6螺纹的基本时间
根据表2-30，攻螺纹的基本时间为

计算得：T＝21s。
工序Ⅶ：以铣削过的底面和钻削后的孔和一个支撑为定位，钻、扩直径12.7的 孔。
<一>　加工φ12.7×4.4底孔 1.本工序为钻，已知加工材料为HT200，铸件；机床为Z535立式钻床，工件装夹在专用夹具上。
1).拟定粗加工Φ12mm孔的切削用量。所选刀具为直柄麻花钻。
Ⅰ. 拟定背吃刀量ap    
钻孔粗加工双边余量12mm，显然ap＝12/2＝6mm。
Ⅱ. 拟定进给量f    
根据表2.7，在高速钢钻头钻孔时，麻花钻直径为φ12mm,进给量f＝0.26～０.32mm/r，选择进给量为0.3mm/r。
Ⅲ. 选择钻头磨钝标准及耐用度  
根据表2.12, 高速钢钻头粗加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度0. 5～0.8，取值为0.6，高速钢钻头平均寿命T＝60min。
Ⅳ. 拟定切削速度v      
根据表2-13,钻孔时切削速度的计算公式

由表2.30和表2.31查出Cv＝9.5， m＝0.125，ap＝6mm，Xv＝0，yv＝0.55，Zv＝0.25，kv＝0.75×1.16，d0＝12mm， T＝60min，fz＝0.3，
计算得：Vc＝18m/min，ns = 1000xV/3.14xd0=1000x18/3.14x12=477.7 r/min
根据机床说明书查表4.2-15
取nw =530 r/min,
故实际切削速度为V=3.14*12*530/1000=19.97 m/min

<二>扩Φ12.7mm盲孔。所选刀具为高速钢扩刀。
Ⅰ. 拟定背吃刀量ap    
扩孔双边余量0.7mm，显然ap＝0.7/2＝0.35mm。
Ⅱ. 拟定进给量f    
根据表，在高速钢扩孔时，加工材料为灰铸铁，扩刀直径为φ12.7mm,进给量f＝0. 3～0.6mm/r，选择进给量为0.5mm/r。
Ⅲ. 选择扩刀磨钝标准及耐用度    
根据表2.12, 高速钢扩刀加工灰铸铁，后刀面最大磨损限度0. 6～0.9，取值为0.6，φ12.7mm扩刀加工灰铸铁平均寿命T＝60min。
Ⅳ. 拟定切削速度v    
根据表2-13,扩孔时切削速度的计算公式

其中Cv＝18.8， m＝0.125， Xv＝0.1，yv＝0.4，Zv＝0.2，Kv＝0.75×1.16。f＝0.5，d0＝12.7mm， T＝60min，ap＝0.35mm，
计算得：vc＝23.9m/min，ns = 599 r/min
根据机床说明书查表4.2-15，
取nw =530r/min,
故实际切削速度为V=3.14*12.7*530/1000=21.1 m/min
2.基本时间
(1).拟定粗加工Φ12mm底孔的基本时间
钻孔的基本时间为

计算得：T＝4.1s。
(2).拟定扩Φ12.7mm盲孔的基本时间
扩孔的基本时间为

计算得：T＝2.5s。
五．        夹具设计
本夹具是工序60在。所设计的夹具装配图如图1-1所示，零件图如图1-2所示。
(1).定位方案  
工件以端面及φ25mm内孔及一支承定位，采用一面一孔一支承定位方案。其中端面限制3个自由度，以φ32mm内孔放置定位轴限制2个自由度，以φ10mm的支承限制1个自由度。
(2).夹紧机构    
根据零件的定位方案、加工方法、生产率规定，运用手动夹紧可以满足。采用螺旋压板夹紧机构，通过拧紧右侧夹紧螺母15使工件夹紧，有效提高了工作效率。手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。
(3).对刀装置    
采用钻模板对刀。选用JB/T 8045.2-1999可换钻套，衬套与钻模板配合实现对刀，配合公差分别为H7/n6、H7/f6。钻模板使用两个支承钉定位保证其加工位置与孔轴线垂直。钻套高度H=0.5D=3mm。
(4).夹具与机床连接元件    
采用夹具体座耳结构与机床连接，用T形螺栓固定。
(5).夹具体  
由于是钻夹具，不需安装定位元件来拟定夹具在工作台面上的位置，只需设计座耳与机床连接。
(6).使用说明    
安装工件时，先将工件定位孔装入定位轴，安装开口垫圈，用夹紧螺母拧紧，夹紧元件。
定位时，将钻模板拨下，通过调整支承钉，调整加工位置，以保证钻孔时的位置精度，调整好后用锁紧螺母1固定。
(7). 结构特点    
该夹具结构简朴，操作方便，容易铸成，加工定位方便，利于钻孔加工。
七．设计小结
通过本次设计过程，我对机械制造技术基础，机械制造装备设计和大部分专业课知识进行了复习，加深了对专业课知识的结识，同样了解到了自己在知识实际运用方面的局限性。在设计中，我通过查寻各种资料，结合所学知识，在老师的指导下掌握了夹具设计的过程方法，更加深该了机械行业需要严谨态度的结识。本次设计对以后的专业课设计，毕业设计都起到了很大的作用，同样为以后工作打下了基础。
八．参考文献
机械制造技术基础主编：华楚生重庆大学出版社
机械设计课程设计手册主编：王昆何小柏汪信远高等教育出版社
画法几何及机械制图主编：毛昕张秀艳高等教育出版社
黄英肖平阳
机械制造工艺设计简明手册主编：李益民机械工业出版社
切削用量简明手册          主编：艾兴 肖诗纲           机械工业出版社