机械工艺夹具毕业设计214弯针连杆的加工工艺

1绪论
1.1课题背景
随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。

各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。

数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。

特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。

“工欲善其事，必先利其器。

”
工具是人类文明进步的标志。

自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。

但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。

机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。

因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。

1.2夹具的发展史
夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。

随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。

这是夹具发展的第二阶段。

这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。

在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。

随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。

这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。

可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。

1.3 机床夹具的作用
（1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位
置关系，可以保证加工精度。

（2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生
产效率。

（3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强
度。

（4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻
床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。

1.4 机床夹具的分类
1．按夹具的应用范围分类
（1）通用夹具通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床
用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。

（2）专用机床夹具专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。

专
用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。

（3）组合夹具组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。

组合
夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小
批生产或新产品试制等场合应用。

（4）成组夹具成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，当改换
加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。

成组夹具适
于在多品种、中小批生产中应用。

（5）随行夹具它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，
先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个
工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。

随行夹具是一种始终随工件
一起沿着自动线移动的夹具。

2．按使用机床类型分类
机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗
床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。

3．按夹具动力源分类
按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、
气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。

专用机床夹具的组成
夹具一般由下列元件或装置组成: （1）定位元件 定位元件是用来确定工件正确位置的元件。

被加工工件的定位基面与夹
具定位元件直接接触或相配合。

（2）夹紧装置 夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。

（3）对刀元件、导向元件 对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相
对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。

（4）连接元件 夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元
件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。

（5）其它元件及装置 根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工
件抬起装置和辅助支承等装置。

（6）夹具体 夹具体是用于连接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具
通过夹具体与机床连接。

定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其它部分可根据需要设置。

2 弯针连杆的加工工艺规程设计
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
题目所给的零件是弯针连杆，在包缝机的高速运转下，要求机器能够高速平稳 的传递各自的运动，而且要求零件有较好的耐磨性，如图1所示，因此要求球孔的精度配和配合公差为H7/g6，表面粗糙度值为Ra0.16，结合面也要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度。

2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为ZQSn －6－6-3锡青铜，ZQSn －6－6-3属于耐磨性材料，能锻造和冲压。

且锻造性能和切削加工性能优良。

以下是弯针连杆体需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
(1) 以球孔Ф0.01015+为中心的加工表面; (2) 以球孔0.01013ϕ+为中心的加工表面;
(3) 这两组加工表面之间又有位置要求，两球孔的中心距偏差为0.085±
图1 零件图
由上面分析可知，可以先粗加工上、下表面，然后钻定位底孔，然后以此作为基准加工大球孔及小球孔，再加工其它表面，并且保证位置精度要求。

再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此弯针连杆零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

2.2确定生产类型
已知此弯针连杆零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当以集中为主；加工设备以通用设备为主，较多采用专用工装。

2.3确定毛坯
2.3.1确定毛坯种类
零件材料为ZQSn－6－6-3锡青铜。

毛坯采用失蜡法精密铸造工艺制造，要求坯件内不得有缩孔，夹杂等疵病，由于毛坯的内应力较大，在切削加工中容易
变形，且材料晶粒较粗，不易降低表面粗糙度，因此对毛坯要进行一次退火处理，以消除内应力和细化晶粒。

2.3.2确定铸件加工余量及形状
查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125页表1-4-7，选用A，B加工面的铸件机械加工余量均为1mm。

2.3.3绘制铸件毛坯图
图2 零件毛坯图
2.4工艺规程设计
2.4.1 粗基准的选择原则
①粗基准的选择
选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。

具体选择时应考虑下列原则： 1) 选择重要表面为粗基准为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。

所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。

2) 选择不加工表面为粗基准为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。

如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置
要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。

3) 选择加工余量最小的表面为粗基准在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。

4) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。

5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。

①精基准的选择
1)基准重合原则
即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

2）基准统一原则
应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。

这样做可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。

例如加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。

箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一原则。

3）自为基准原则
某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。

如磨削车床导轨面，用可调支承支承床身零件，在导轨磨床上，用百分表找正导轨面相对机床运动方向的正确位置，然后加工导轨面以保证其余量均匀，满足对导轨面的质量要求。

还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、拉孔、无心磨外圆等也都是自为基准的实例。

4)互为基准原则
当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。

例如要保证精密齿轮的齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而
保证位置精度。

再如车床主轴的前锥孔与主轴支承轴颈间有严格的同轴度要求，加工时就是先以轴颈外圆为定位基准加工锥孔，再以锥孔为定位基准加工外圆，如此反复多次，最终达到加工要求。

这都是互为基准的典型实例。

5)便于装夹原则
所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。

2.4.2选择定位基准 ①粗基准的选择
定位基准选择是否合理，将会直接影响零件的加工精度，从设计考虑，应以
0.010
13+Φ球孔为基准，考虑到加工的方便性，选0.00203+Φ为粗基准，等0.01
013+Φ加工完毕后，再做为精定位基准。

②精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基
准统一”原则，以加工后的0.01
013+Φ球孔为主要的定位精基准。

2.4.3制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,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下降。

选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
表2.1工艺路线方案一
工序号 工序内容
工序一 模铸、退火、滚光 工序二 铣A .B 面
工序三 钻01
.005.2+φ定位底孔 工序四 钻大球孔10
.0012+φ孔 工序五 钻小球孔10.0010+φ孔
工序六 钻、扩、铰大球孔端两个ø4.2孔 工序七 刮两个ø6沉头孔、攻大球孔M3螺纹底孔 工序八 钻、扩、铰小球孔端两个ø4.2孔 工序九
刮两个ø6沉头孔、攻小球孔M3螺纹底孔
工序十标记
工序十一铣开杆盖工序十二拼装
工序十三粗车大球孔
10
.0 15
-φ
工序十四粗车小球孔
10
.0 13
-φ
工序十五钻油孔2xø2
工序十六精车大球孔
10
.0
0 15+φ
工序十七精车小球孔
10
.0
0 13+φ
工序十八攻M3螺孔
工序十九去毛刺
表2.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一模铸、退火、滚光
工序二铣A .B面
工序三钻
01
.0
5.2+
φ定位底孔
工序四钻大球孔
10
.0
12+
φ孔
工序五钻小球孔
10
.0
10+
φ孔
工序六标记
工序七铣开杆盖
工序八钻、扩、铰大球孔端两个ø4.2孔
工序九刮两个ø6沉头孔、攻大球孔M3螺纹底孔工序十钻、扩、铰小球孔端两个ø4.2孔
工序十一粗车大球孔
10
.0 15
-φ
工序十二粗车小球孔
10
.0
13
-
φΦ35、Φ18
工序十三钻油孔2xø2
工序十四精车大球孔
10
.0
0 15+φ
工序十五精车小球孔
10
.0
0 13+φ
工序十六攻M3螺孔
工序十七拼装，去毛刺
工艺方案的比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工好螺纹孔及球孔后再铣开杆盖，而方案一是先铣开杆盖，再加工球孔及联接螺纹孔。

在杆盖剖开前，将杆盖与杆体四只紧固螺孔全部加工完成，这样既保证杆盖的圆柱孔与杆体同心，亦可保证在拼装时杆盖与杆体的开形不偏移，同时在球形孔的粗孔钻好后再剖开杆盖，这样杆盖与杆体接触面亦减少，避免了中凸现象和增加了稳定性，由上分析，选择方案一更为合理。

2.4.4选择加工设备和工艺设备
①机床的选择
工序二、采用X5028立式铣床
工序十一、采用X62卧式铣床
工序三、四、五、六、七、八、九、十六采用Z535立式钻床
工序十一、十二、十四、十五采用C6140卧式车床
②选择夹具
该零件的生产纲领为中批生产，所以部分采用专用夹具。

③选择刀具
在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。

车刀采用硬质合金车刀，铰孔时，可采用硬质合金铰刀。

④选择量具
加工的孔均采用极限量规，直径，长度的测量等采用游标卡尺。

2.4.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
如下表2-3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度
根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工序的加工余量如下：
表2-3
工序
号工序内容
加
工
余
量
经济精
度
工序尺寸
表面粗
糙度
工序余量
最小最大
工序铣A .B面 2 IT8 9 3.2 -0.05 0.05
二
工序三钻
01
.0
5.2+
φ定
位底孔
Φ
2.5
IT6 Φ2.5 1.6 0 +0.01
工序四钻大球孔
10
.0
12+
φ孔
Φ
12
IT8 球孔Φ12 3.2 0 +0.1
工序五钻小球孔
10
.0
10+
φ孔
Φ
10
IT8 球孔Φ10 3.2 0 +0.1
工序六钻、扩、铰大
球孔端两个
ø4.2孔
Φ
4.2
IT10 Φ4.2 6.3 -0.1 0.1
工序七
刮两个ø6沉
头孔、攻大球
孔M3螺纹底
孔Φ6 IT10 Φ6 6.3 -0.1 0.1
工序八钻、扩、铰小
球孔端两个
ø4.2孔
ø4.
2
IT10 ø4.2 3.2 -0.05 0.05
工序九刮两个ø6沉
头孔、攻小球
孔M3螺纹底
孔
Φ6 IT10 Φ6 6.3 -0.1 0.1
工序十一铣开杆盖
31，
27
IT7 31，27 3.2 -0.02 0.02
2.5确定切削用量及基本工时
2.5.1工序二：铣A 、B 面
机床：X5028型立式铣床
刀具：两块镶齿套式端面铣刀(间距为80)，材料：15YT ，40D mm = ，齿数10Z =，为粗齿铣刀。

因其单边余量：Z=1mm 所以铣削深度p a ：1p a mm =
每齿进给量f a ：根据参考文献[3]表2.4-73，取0.15/f a mm Z =铣削速度V ：参照参考文献[3]表2.4-81，取0.8/V m s =
机床主轴转速n ：
100010000.660286/min 3.1440
V n r d π⨯⨯==≈⨯，
按照参考文献[3]表3.1-74 245/min n r = 实际铣削速度v ： 3.1440245
0.513/1000
100060
dn
v m s π⨯⨯=
=
≈⨯
进给量f V ：0.1510245/60 6.125/f f V a Zn mm s ==⨯⨯≈ 工作台每分进给量m f ： 6.125/735/min m f f V mm s mm ===
工序十三 粗车大球孔010.015-φ 1.5 IT8 Φ15 3.2 -0.1 0
工序十四 粗车小球孔010.013-φ 1 IT8 Φ13 3.2 -0.1 0
工序十五 钻油孔2x ø2
Φ2 IT7 Φ2 3.2 -0.1 0
工序十六 精车大球孔
10.00
15+φ 0.1 IT7
10.00
15+φ
0.2 0 0.1
工序十七
精车小球孔
10.00
13+φ
0.1 IT7
10.00
13+φ
0.2 0 0.1
εa ：根据参考文献[3]表2.4-81,30a mm ε=
切削工时
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知55l mm =， 刀具切入长度1l ：
2210.5()(1~3)l D D a ε=--+220.5(404030)(1~3)13mm =--+=
刀具切出长度2l ：取mm l 22= A 、Ｂ面各走刀次数为1
机动时间1j t ：121551320.1min 735
j m
l l l t f ++++==≈
查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：0.36min
2.5.2工序三：钻01
.005.2+φ定位底孔
孔的直径分别为Φ2.5mm ，公差为 2.5φ0.01
0+，表面粗糙度 3.2a R m μ。

加工机
床为Z535立式钻床。

钻头分别为Φ2.5mm ，标准高速钢麻花钻，修磨横刃。

①确定进给量f 根据参考文献[2]，表28-10可查出0.47~0.57f m m r =表，查Z535立式钻床说明书，取0.43/f mm r =。

根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量' 1.75/f mm r >。

由于机床进给机构允许的轴向力max 15690F N =（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量" 1.8/f mm r >。

由于所选进给量f 远小于'f 及"f ，故所选f 可用。

②确定切削速度v 、轴向力F 、转矩T 及切削功率m P 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
5/mi n v m =表，2106F N =表 36.52T N M =⋅表，0.85m P kW
=表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。

根据参考文献[2]，由表28-3，0.88Mv k =，0.75lv k =，故
'5/min 0.880.75 3.3(/min)v m m =⨯⨯=表 ''
010001000 3.3/min 420/min 2.5v mm n r d mm
ππ⨯===⨯表
查Z535机床说明书，取245/min n r =。

实际切削速度为
02.5245/m i n
1.92/m i n
10001000
d n mm r v m ππ⨯⨯=== 由参考文献[2]，表28-5， 1.06MF MT k k ==，故
3106
1.062232F N N =⨯= 36.521.0638.7
T N
m N m =⋅⨯=⋅ ③校验机床功率 切削功率m P 为
'/)m MM m P P n n k =表
（ 0.85(195/245) 1.061k W k W =⨯⨯= 机床有效功率
' 4.50.81 3.65E E m P P kW kW P η==⨯=> 故选择的钻削用量可用。

即
0 2.5d mm =，0.43/f mm r =，195/min n r =，14/min v m = 相应地
2035F N =，28.6T N m =⋅，0.68m P kW =
切削工时
被切削层长度l ：9l mm = 刀具切入长度1l ：
1 2.5
(1~2)1201 2.222
r D l ctgk ctg mm =
+=︒+= 刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取mm l 32= 走刀次数为1 机动时间2j t ：29 2.23
0.17min 0.43195
j L t nf ++=
=≈⨯ 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：0.36min
2.5.4工序4：钻大球孔10.0012+φ孔
加工机床为Z535立式钻床。

刀具分别为Ø12mm 标准高速钢麻花钻； 钻孔Φ12 确定钻削用量
①确定进给量f 根据参考文献[2]，表28-10可查出0.47~0.57f m m r =表，查Z535立式钻床说明书，取0.43/f mm r =。

根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量' 1.75/f mm r >。

由于机床进给机构允许的轴向力max 15690F N =（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量" 1.8/f mm r >。

由于所选进给量f 远小于'f 及"f ，故所选f 可用。

②确定切削速度v 、轴向力F 、转矩T 及切削功率m P 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
17/mi n v m =表，4732F N =表 51.69T N M =⋅表， 1.25m P kW =表
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。

根据参考文献[2]，由表28-3，0.88Mv k =，0.75lv k =，故
'17/min 0.880.7511.22(/min)v m m =⨯⨯=表 ''
010********.22/min 162/min 22v mm n r d mm
ππ⨯===⨯表
查Z535机床说明书，取195/min n r =。

实际切削速度为
012195/m i n
7.35/m i n
10001000
d n mm r v m ππ⨯⨯=== 由参考文献[2]，表28-5， 1.06MF MT k k ==，故 4732 1.06
501
6F N N =⨯= 51.691.0654.8
T N
m N m =⋅⨯=⋅ ③校验机床功率 切削功率m P 为 '/)m MM m P P n n k =表
（ 1.25(195/246) 1.061
k W k W =⨯⨯= 机床有效功率
' 4.50.81 3.65E E m P P kW kW P η==⨯=> 故选择的钻削用量可用。

即
019.5d mm =，0.43/f mm r =，195/min n r =，14/min v m = 相应地
5016F N =，54.8T N m =⋅， 1.05m P kW =
切削工时
被切削层长度l ：9l mm =
刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取mm l 12= 走刀次数为1 机动时间2j t ：291
0.12min 0.43195
j L t nf +=
=≈⨯ 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：0.6min
2.5.4工序4：钻小球孔10.0010+φ孔
加工机床为Z535立式钻床。

刀具分别为Ø12mm 标准高速钢麻花钻； 钻孔Φ10 确定钻削用量
①确定进给量f 根据参考文献[2]，表28-10可查出0.47~0.57f m m r =表，查Z535立式钻床说明书，取0.43/f mm r =。

根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量' 1.75/f mm r >。

由于机床进给机构允许的轴向力max 15690F N =（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量" 1.8/f mm r >。

由于所选进给量f 远小于'f 及"f ，故所选f 可用。

②确定切削速度v 、轴向力F 、转矩T 及切削功率m P 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
17/mi n v m =表，4732F N =表 51.69T N M =⋅表， 1.25m P kW =表
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。

根据参考文献[2]，由表28-3，0.88Mv k =，0.75lv k =，故
'17/min 0.880.7511.22(/min)v m m =⨯⨯=表
'
'010********.22/min 162/min 22v mm n r d mm
ππ⨯===⨯表
查Z535机床说明书，取195/min n r =。

实际切削速度为
010195/m i n
6.123/m i n
10001000
d n mm r v m ππ⨯⨯=== 由参考文献[2]，表28-5， 1.06MF MT k k ==，故
4732
1.065016F N N =⨯= 51.691.0654.8
T N
m N m =⋅⨯=⋅ ③校验机床功率 切削功率m P 为 '/)m MM m P P n n k =表
（ 1.25(195/246) 1.061
k W k W =⨯⨯= 机床有效功率
' 4.50.81 3.65E E m P P kW kW P η==⨯=> 故选择的钻削用量可用。

即
019.5d mm =，0.43/f mm r =，195/min n r =，14/min v m = 相应地
5016F N =，54.8T N m =⋅， 1.05m P kW =
切削工时
被切削层长度l ：9l mm =
刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取mm l 12= 走刀次数为1 机动时间2j t ：291
0.12min 0.43195
j L t nf +=
=≈⨯ 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：0.6min
2.5.5钻、扩、铰大球孔端两个ø4.2孔
确定钻削用量
①确定进给量f 根据参考文献[2]，表28-10可查出0.23~0.48f m m r =表，查Z535立式钻床说明书，取0.4/f mm r =。

根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量' 1.75/f mm r >。

由于机床进给机构允许的轴向力max 15690F N =（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量" 1.8/f mm r >。

由于所选进给量f 远小于'f 及"f ，故所选f 可用。

②确定切削速度v 、轴向力F 、转矩T 及切削功率m P 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
5/mi n v m =表，3698F N =表 43.9T N M =⋅表， 1.12m P kW
=表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。

根据参考文献[2]，由表28-3，0.88Mv k =，0.75lv k =，故
'13/min 0.880.758.58(/min)v m m =⨯⨯=表
'
'010*******/min 379/min 4.2v mm n r d mm
ππ⨯===⨯表
查Z535机床说明书，取245/min n r =。

实际切削速度为
04.2379/m i n
5/m i n 10001000
d n mm r v m ππ⨯⨯==
= 由参考文献[2]，表28-5， 1.06MF MT k k ==，故
3698
1.063920F N N =⨯= 43.9
1.0646.5T N m N m
=⋅⨯=⋅ ③校验机床功率 切削功率m P 为 '/)m MM m P P n n k =表
（ 1.25(245/379) 1.06k W k W =⨯⨯=
机床有效功率
' 4.50.81 3.65E E m P P kW kW P η==⨯=> 故选择的钻削用量可用。

即
0 4.2d mm =，0.4/f mm r =，245/min n r =，5/min v m = 相应地
3920F N =，43.9T N m =⋅， 1.12m P kW =
切削工时
被切削层长度l ：9l mm = 刀具切入长度1l ：
1 4.2(1~2)1201 1.5322
r D l ctgk ctg mm =
+=︒+= 刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取mm l 32= 走刀次数为1 机动时间2j t ：29 1.533
0.14min 0.4245
j L t nf ++=
=≈⨯ 2个孔总共要时间 t=20.140.28⨯=min
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：20.30.6⨯=min （2）铰Φ4.2
①
定进给量f 根据表28-36，0.4~1.2f mm =表，按该表注4，进给量取小值。

查Z535说明书，取0.8/f mm r =。

②确定切削速度v 及n 由表28-39，取8.2/m in v m =表。

由表28-3，得修正系数
0.88Mv k =，0.99p a v k = 2524.7
(/0.125 1.
2)2
pR p
a a -=
=根据 故'8.2/min 0.880.997.14/min v m m =⨯⨯=表
''01000/()n v d π=表10007.14(/min)/(25)91.5/min m mm r π=⨯⨯= 查Z535说明书，取100/min n r =，实际铰孔速度
3010v d n π-=⨯3
25
100/m i n 107.8/m i n
m m r m π-=⨯⨯⨯= 切削工时
被切削层长度l ：9l mm = 刀具切入长度1l ，
01 4.24
(1~2)1202 2.0222
r D d l ctgk ctg mm --=
+=︒+≈ 走刀次数为2 机动时间3j t ：39 2.03
0.069min 1.6100
j L t nf +=
=≈⨯ 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：0.80min 该工序的加工机动时间的总和是j t ：0.80.0690.869min j t =+=
2.5.6工序七 刮两个ø6沉头孔、攻大球孔M3螺纹底孔 (1) 刮两个ø6沉头孔
a/加工条件：机床：Z535立式钻床..
刀具：刮刀 其中d=6mm, .b/计算切削用量：p a =1.3mm
由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：
.f=1mm/r v=0.12m/s .
确定主轴转速： n=
1000v
d π=286r/min . 按机床选取： 272/min w n r =
实际机床选取： v=
0.11/1000
n m s πα
= 切出 l 1. =2mm l=0.5mm
切削工时： 1 2.5
0.01m i n 2721
m w l l t n f +===⨯... (2) 攻丝M3
a/加工条件：机床：Z535立式钻床.
.
刀具：机用丝锥 其中d=3mm, .b/计算切削用量：p a =0.65mm
由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：
.f=1mm/r v=0.12m/s .
确定主轴转速： n=
1000v
d π=286r/min . 按机床选取： 272/min w n r =
实际机床选取： v=
0.11/1000
n m s πα
= 切入，切出 l 1.+l 2=4mm l=9mm
切削工时： 129
0.033min 2721
m w l l l t n f ++=
==⨯... 2.5.7工序八钻、扩、铰小球孔端两个ø4.2孔 确定钻削用量
①确定进给量f 根据参考文献[2]，表28-10可查出0.23~0.48f m m r =表，查Z535立式钻床说明书，取0.4/f mm r =。

根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量' 1.75/f mm r >。

由于机床进给机构允许的轴向力max 15690F N =（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量" 1.8/f mm r >。

由于所选进给量f 远小于'f 及"f ，故所选f 可用。

②确定切削速度v 、轴向力F 、转矩T 及切削功率m P 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
5/mi n v m =表，3698F N =表 43.9T N M =⋅表， 1.12m P kW
=表 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。

根据参考文献[2]，由表28-3，0.88Mv k =，0.75lv k =，故
'13/min 0.880.758.58(/min)v m m =⨯⨯=表
'
'010*******/min 379/min 4.2v mm n r d mm
ππ⨯===⨯表
查Z535机床说明书，取245/min n r =。

实际切削速度为
04.2379/m i n
5/m i n 10001000
d n mm r v m ππ⨯⨯==
= 由参考文献[2]，表28-5， 1.06MF MT k k ==，故
3698
1.063920F N N =⨯= 43.9
1.0646.5T N m N m
=⋅⨯=⋅ ③校验机床功率 切削功率m P 为 '/)m MM m P P n n k =表
（ 1.25(245/379) 1.06k W k W =⨯⨯=
机床有效功率
' 4.50.81 3.65E E m P P kW kW P η==⨯=> 故选择的钻削用量可用。

即
0 4.2d mm =，0.4/f mm r =，245/min n r =，5/min v m = 相应地
3920F N =，43.9T N m =⋅， 1.12m P kW =
切削工时
被切削层长度l ：9l mm = 刀具切入长度1l ：
1 4.2(1~2)1201 1.5322
r D l ctgk ctg mm =
+=︒+= 刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取mm l 32= 走刀次数为1 机动时间2j t ：29 1.533
0.14min 0.4245
j L t nf ++=
=≈⨯ 2个孔总共要时间 t=20.140.28⨯=min
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：20.30.6⨯=min （3）扩、铰Φ4.2
②
定进给量f 根据表28-36，0.4~1.2f mm =表，按该表注4，进给量取小值。

查Z535说明书，取0.8/f mm r =。

②确定切削速度v 及n 由表28-39，取8.2/m in v m =表。

由表28-3，得修正系数
0.88Mv k =，0.99p a v k = 2524.7
(/0.125 1.
2)2
pR p
a a -=
=根据 故'8.2/min 0.880.997.14/min v m m =⨯⨯=表
''01000/()n v d π=表10007.14(/min)/(25)91.5/min m mm r π=⨯⨯= 查Z535说明书，取100/min n r =，实际铰孔速度
3010v d n π-=⨯3
25
100/m i n 107.8/m i n
m m r m π-=⨯⨯⨯= 切削工时
被切削层长度l ：9l mm = 刀具切入长度1l ，
01 4.24
(1~2)1202 2.0222
r D d l ctgk ctg mm --=
+=︒+≈ 走刀次数为2 机动时间3j t ：39 2.03
0.069min 1.6100
j L t nf +=
=≈⨯ 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：0.80min 该工序的加工机动时间的总和是j t ：0.80.0690.869min j t =+=
2.5.8工序九 刮两个ø6沉头孔、攻小球孔M3螺纹底孔
(1) 刮两个ø6沉头孔
a/加工条件：机床：Z535立式钻床..
刀具：刮刀 其中d=6mm,
.b/计算切削用量：p a =1.3mm
由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：
.f=1mm/r v=0.12m/s .
确定主轴转速： n=0
1000v d π=286r/min . 按机床选取： 272/min w n r =
实际机床选取： v=0.11/1000
n m s πα= 切出 l 1. =2mm l=0.5mm
切削工时： 1 2.50.01m i n 2721
m w l l t n f +=
==⨯... (2) 攻丝M3
a/加工条件：机床：Z535立式钻床.
.
刀具：机用丝锥 其中d=3mm,
.b/计算切削用量：p a =0.65mm
由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知： .f=1mm/r v=0.12m/s .
确定主轴转速： n=0
1000v d π=286r/min . 按机床选取： 272/min w n r =
实际机床选取： v=0.11/1000
n m s πα=。