杠杆的数控加工工艺及工装设计

绪论杠杆在各个机械结构中都有着较为广泛的使用，例如杠杆机构可以使用在发动机中，使用杠杆链接活塞与曲轴之间的运动，完成发动机的工作过程。杠杆主要是传动机构之一，因此杠杆的加工过程就显得尤为重要，要保证机械结构的完美运动，就要保证杠杆的尺寸加工到位。杠杆在运动过程中会收到较大的外力，杠杆在于其他机械零件链接的过程中要求每个链接的地方有着较高的加工工艺要求。因此需要对杠杆的各个配合尺寸进行分析，对各个加工尺寸之间的关系进行分析。对两个各个加工工艺尺寸进行分析，确定合理的杠杆加工艺流程，并未工艺流程中设计相关的夹具体。保证各个加工过程中杠杆的各个形位公差保证精准，以达到最初的设计要求。并保证在加工过程中各个地方的型变量较小，以达到最初的设计要求。发动机活塞腔内的燃烧室内的的气体点燃爆照，爆炸产生的能量使得杠杆开始转动，杠杆的转动带动曲轴转动，曲轴在将相应的扭矩传递给飞轮，使得飞轮开始转动，由于发动机工作的特殊性使得杠杆的性能决定了发动机工作的好坏，由于燃烧室内的爆炸会有较大的冲击作用，这就使得杠杆要有较强的抗冲击的作用、并且有着优秀的动态响应的能力，要想使得杠杆满足这些性能要求，就要在杠杆加工过程中有着很高的要求，这样才能使得杠杆的刚度、强度达到初始设计的要求，由于杠杆不是单独存在的，还有与许多的加工零件有着很多的配合，这就需要杠杆每个配合尺寸加工合理。根据上述的要求，本文主要是对杠杆机构的机械加工过程设计合理的夹具以及完整的工艺流程，才能保证杠杆各个尺寸的形位公差保证精准无误，保证杠杆机构在加工后各个地方变形量小，使得最佳满足设计要求。要想对杠杆最终的加工性能达到最佳的设计标准，就要对杠杆的运动过程以及与各个零件的配合有详细的了解，最终分析与各个零件的专配的运动过程，分析其受力过程，最终确定杠杆的工艺工程以及夹具的设计。杠杆的研究现状由于我国机械行业的快速发展，杠杆作为机械传动过程中重要的零件，对于杠杆的要求也就提出了更高的要求。要保证杠杆在受力的过程中有着更小的型变量。这样可以使得运动过程中收到更小的冲击。因此国内的很多学者对杠杆的性能进行了许多的仿真与模拟的过程，对杠杆在运动过程中的受力进行了模拟。根据实际的杠杆模拟的数据，判断在受力过程中杠杆的那种形变最小。根据实际情况判断杠杆的哪种设计刚度最为合理。毛批是杠杆工艺加工过程中重要的一环，毛批需要结合实际的生产过程的实际情况对毛坯的材料加工余量进行选择。选择的基本依据住要是根据杠杆的基本结构是否复杂，如果杠杆的结构不是很复杂的情况下可以使用锻造的方案来选择毛批，使得毛批的外形和实际加工的形状更为相似。这样可以使得杠杆在加工过程中大量的减少加工时间。而且锻造的工艺手段的毛批形式相比于其他毛批的工艺形式有着更好的力学性能。锻造的杠杆毛批有着更加优秀的受力条件，加工过程中会产生更高的加工效率，有效的降低生产杠杆工程中的成本。对孔进行二次加工的过程中会有这不同的加工工况。如使用镗床对某个零件的小孔进行加工，但这种镗孔的加工超出了镗床的承载能力。这是由于在对零件加工过程中要对零件进行加紧，零件被加紧后零件变无法前后移动。镗床只能在局部某个范围内对零件进行加工这就会是的躺床承载的外力较大，无法工作。杠杆设计与制造在常规对零件的工艺的加工方法主要是通过两种方法进行设计，一种是图解方法进行设计。图解方法设计相比于另一种计算方法较为简单，但图解方法也有着一定的不好的地方，就是图解法精度较低，在加工较为精密的零件的时候就不能使用图解法进行设计。相比于图解算法，计算方法的精度就高很多，但计算法使用过程较为繁琐，会花较多时间。上述的方法主要是传统工艺设计过程中的使用方法。由于计算机行业的快速发展，cad绘图慢慢变成了设计人员主要采用的设计手段，使用cad可以对杠杆零件进行建模，标注公差尺寸等不同的操作，cad绘图计算精度高大大减少了在制图过程中的错误。在对杠杆工件进行加工之前要对杠杆的设计尺寸进行分析，保证杠杆设计要求完备。如检测杠杆零件尺寸是否标注完整，加工公差是否合理等参数进行校验。在对加工基准进行分析，杠杆在实际运动过程中会受到较为复杂的受力工况，合理的选择加工基准可以保证其他加工尺寸达到设计要求，基准是加工中的基石。杠杆属于通用类零件，有着广泛的使用范围，因此加工量较大。合理设计夹具与机床就显得尤为重要，合理的设计工艺过程可以保证在加工过程中使用较为通用的机床，使用通用机床主要是为了保证减少加工成本。在对夹具设计时也要从经济性上进行考虑，保证较少的加工费用。在对夹具设计过程中还要对夹具的使用寿命、使用强度进行分析，保证夹具不仅能保证较长的使用寿命还需保证达到加工过程中达到强度要求。这样做只要是为了保证机床在加工过程中会对夹具产生一定力，这样就需要使得夹具在使用过程中需要有一点强度。保证加工过程中不会对夹具本身产生破坏。零件的分析零件的作用杠杆主要是机械系统进行传动的零件。杠杆主要是由如下几部分组成的，杠杆杠杆体和螺栓是杠杆最主要的组成部分。在杠杆的运动过程中会受到较为复杂的受力过程，要保证机械结构的完美运行，就要使得杠杆强度达到一定要求，避免在运动过程中产生损坏。杠杆的加工主要要求比较高的几个精度主要是：杠杆运动过程中两个孔的加工精度，这两孔只要是链接其他零件，两杆为两个零件提供动力；第二个要求比较高的是杠杆的大端面与中心平面的对称度，这个行为尺寸要求较高，保证杠杆在运动过程中受力平稳。零件的工艺分析零件图样分析该杠杆采用的模锻成型，采用这种方法成形的杠杆机械性能较好。两杆两端存在两个大小不同的孔，孔与孔之间存在0.005mm的位置公差。杠杆两端存在两个大小不同的孔，孔与孔之间存在0.06mm的垂直度形位公差。连孔与中心孔之间存在0.1mm/mm的形位公差大孔的中心线与其余两个分界面存在0.0125mm的位置公差杠杆根据实际情况使用的较为常用的材料45钢工艺分析杠杆的外形相比于其他零件结构复杂，加工精度要求较高。杠杆的毛坯要经过一些列的处理才能达到使用的要求，首先要对毛坯进行热处理，毛坯情况下先要对进行正火的热处理。对杠杆进行热处理主要是为了消除杠杆的参与应力。保证加工过程中对工件较小的受力就可以进行加工。减少加工过程中的余量，减少加工时长与加工费用。第二要保证加工过程中定位基准准确，只有保证合理的定位基准才能保证需要加工的圆、平面达到设计要求。第三杠杆由于本身的特点，刚度相比于其他零部件刚度较差。因此在机床对其进行旋转加工移动的过程中会受到较大的力，因此合理的设计杠杆的夹具就变得十分重要，合理的夹具设计可以保证杠杆的夹具定位过程中受到较小的外力。保证杠杆在机床加工过程中自身形变量较小。第四要在完成加工后对零件进行合理的方法进行检测，检测孔的精度、平面的精度、孔与孔之间的距离是否达到设计要求。杠杆的工艺有2组加工面的分别为1：以下端面为基准的加工面，这组加工面包括，底端面和外圆2：底面、外圆作基准加工面，主要是其他的孔和端面。加工阶段粗加工阶段粗加工的目的主要是为了加快零件的生产进度，加工精度在粗加工中并不需要太在意，主要是为了一个基本的外形形状，保证杠杆零件加工掉毛坯的大部分余量。半精加工阶段半精加工主要是借与粗加工与精加工之间的一个流程，保证杠杆零件的表面与孔等不同的形状达到一定的加工精度。3)精加工阶段在图纸要求下切割少量加工余量，保证本阶段的表面加工质量。4）光整加工阶段该阶段主要针对需要进一步提高尺寸精度和降低粗糙度的表面（IT6以上，表面粗糙度值小于0.2um）。通常地它不用于提高形状和位置的精度。拟定工艺路线的起点：合理保证零件的几何形状、尺寸精度、位置精度等技术要求。还要考虑经济影响，在确保各种尺寸和技术指标的同时，将生产成本降至最低。制定工艺路线的出发点应是合理保证零件的几何形状、尺寸精度、位置精度等技术要求。采用在仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两个工艺方案：方案一1铣端面粗铣、半精铣、精铣Φ32两端面2钻油槽，扩孔钻R3mm圆弧油槽，扩Φ20H7mm孔1钻油槽，扩孔钻R3mm圆弧油槽，扩Φ20H7mm孔2铣端面粗铣、半精铣、精铣Φ32两端面3铰孔，锪倒角粗铰、精铰Φ20H7mm孔，锪Φ20H7mm孔两端倒角4铣端面粗铣、半精铣Φ6H7mm孔的四个端面5钻、铰孔钻、粗铰、精铰Φ6H7mm两孔6钻、铰孔钻、粗铰、精铰Φ8H7mm两孔7钻孔、锪沉头孔钻Φ4油孔、锪Φ8圆锥沉头孔8钻孔、攻螺纹钻M4螺纹底孔、攻M4螺纹孔方案二3铰孔，锪倒角粗铰、精铰Φ20H7mm孔，锪Φ20H7mm孔两端倒角4铣端面粗铣、半精铣Φ6H7mm孔的四个端面5钻、铰孔钻、粗铰、精铰Φ6H7mm两孔6钻、铰孔钻、粗铰、精铰Φ8H7mm两孔7钻孔、锪沉头孔钻Φ4油孔、锪Φ8圆锥沉头孔8钻孔、攻螺纹钻M4螺纹底孔、攻M4螺纹孔9铣槽粗铣、半精铣槽10终检终检3铰孔，锪倒角粗铰、精铰Φ20H7mm孔，锪Φ20H7mm孔两端倒角10终检终检在工艺方案1与方案2中，方案1违反“先面后孔”先钻孔后铣端面，而方案2则遵循“先大孔”、“先面后孔”，保证了工件的加工精度。综合考虑后，我们选择方案二。具体的工艺路线如下1铣端面粗铣、半精铣、精铣Φ32两端面2钻油槽，扩孔钻R3mm圆弧油槽，扩Φ20H7mm孔3铰孔，锪倒角粗铰、精铰Φ20H7mm孔，锪Φ20H7mm孔两端倒角4铣端面粗铣、半精铣Φ6H7mm孔的四个端面5钻、铰孔钻、粗铰、精铰Φ6H7mm两孔6钻、铰孔钻、粗铰、精铰Φ8H7mm两孔7钻孔、锪沉头孔钻Φ4油孔、锪Φ8圆锥沉头孔8钻孔、攻螺纹钻M4螺纹底孔、攻M4螺纹孔9铣槽粗铣、半精铣槽10终检终检表2-1工艺路线表工艺规程设计加工工艺基本原则对基础零件进行数控加工之前，需要首先确定加工工艺，而加工工序顺序的确定，有着长期积累下的原则，主要如下：需要定义结构的基准面杠杆零件的基准面是杠杆加工过程中基本，杠杆零件的基准面设计合理可以保证其余公差加工越准确。加工顺序由粗到精对杠杆零件进行分许加工，一个是为了保证加工时长。减少杠杆零件加工过程中加工时间，二是为了保证加工精度。（3）加工工作面安排要有主次之分基本零件与其他结构进行装配，装配精度不同，加工精度高的曲面可以定义为主曲面。其他表面，如螺栓孔，可在避开其他结构的次表面后进行加工。安排加工顺序则考虑以下两点：1）同一工具多次使用减少刀具更换。如果可能，尝试用一个工具完成粗加工，然后用另一个工具完成加工。2）切割器不应尽可能空着。进料位置应选择得当，进料准确，出料合理，使加工路径重复减少。用相对平坦的零件加工，可使铸坯的基准面同样的相对平坦。故安排加工顺序可按照粗铣平面-粗铣排列孔-精孔-精铣平面完成。定位基准的选择在制定加工工艺时，工序的复杂程度影响到了加工的时间和效率，最深的影响是加工的成本，工艺的最优原则是在加工过程中对原有的工艺流程进行改进或重组，使加工过程更加合理高效，保证加工质量，实现更高的加工效率和更低的成本[26]。加工工艺的优化包括工艺的优化和排序以及工艺参数的优化。工艺路线的优化实际上是工艺选择和排序的优化；工艺参数优化属于一般连续变量优化。在基本零件的工艺编程过程中，我们可以在观察刀具轨迹的同时调整参数。通过对刀具轨迹的仿真，可以逐步调整以前的参数，优化加工工艺。在早期阶段，在选择参数时，我们可以限制调整范围。粗基准的选择对于一般零件而言，以外圆表面作粗基准是比较合理的 。该杠杆零件的粗基准一般都用它圆柱表面作粗基准，这样可以较好地保证两孔的位置精度，同时也可合理分配各表面的加工余量。精基准的选择设计依据与工艺依据不一致时主要考虑基准统一与基准重合进行尺寸转换。原则如下：1）基准重合原则2）基准统一原则3）互为基准原则4）自为基准原则5）选定的精密基准应操作方便，夹紧机构简单，定位准确可靠。零件的作用图3-1零件图切削用量及工时计算工序1设计铸造工序2设计正火处理工序3设计1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，，，。2.决定铣削用量决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝750当＝750r/min时按机床标准选取计算工时切削工时：，，，则机动工时为工序4设计机床：Z525立式钻床刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ201)进给量取f=0.13mm/r2)切削速度V=24~34m/min.取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns==r/min与477.7r/min相近的机床转速为500r/min。现选取=500r/min。所以实际切削速度==5)切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。t=i;其中l=10mm;=4mm;=3mm;t=2x（）=2x（）=0.52(min)工序5设计1.选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用YG8,，，，。2.决定铣削用量决定铣削深度由于加工余量不大，可一次走刀内铣完，有决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝1450当＝1450r/min时按机床标准选取计算工时切削工时：，，则机动工时为1加工条件工件材料：45钢正火，=0.6，模锻。加工要求：粗铣杠杆大小两平面，大头平面表面粗糙度为Ra=0.8um；小头平面表面粗糙度为Ra=6.3um。机床：X5030A立式升降台铣床刀具：刀具：高速刚圆柱形铣刀D=63mmd=27mm粗齿数Z=6，细齿数Z=10。刀具材料：硬质合金。2、计算切削用量（1）、粗铣大头面铣削深度：=2.5mm每齿进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》取=0.08mm/z铣削速度：参照《金属机械加工工艺人员手册》取=(20~40)m/min，机床主轴转速：取,代入公式（3.1）得：r/min根据《金属机械加工工艺人员手册》表11-4，取r/min实际铣削速度：m/min工作台每分进给量：取，，代入公式（3.2）得： mm/min取mm/min根据《金属机械加工工艺人员手册》被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：取，，，代入公式（3.3）得：以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为：（2）、粗铣小头面铣削深度：每齿进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》取mm/z铣削速度：参照《金属机械加工工艺人员手册》取mm/min机床主轴转速：由公式（3.1）：取mm/min，代入公式（3.1）得：r/min根据《金属机械加工工艺人员手册》表11-4，取实际铣削速度：m/min 工作台每分进给量：由公式（3.2）得：取，，r/min代入公式（3.2）得：取根据《机械加工工艺手册》被切削层长度：由毛坯尺寸可知42mm刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：由公式（3.3）得：取，，，代入公式（3.3）得：以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为：工序70:磨大平面，翻转磨另一个大平面，保证厚度尺寸为38mm1、被吃刀量：单边余量。2、进给量：查《金属机械加工工艺人员手册》表14-133可选取。3、切削速度：参考《金属机械加工工艺人员手册》表14-133可选取m/min查《金属机械加工工艺人员手册》表15-28，大平面工件磨削表面直径约为80mm，工件磨削表面的长度，。因此，，由于是磨两个表面。查《金属机械加工工艺人员手册》表15-28，小平面工件磨削表面直径约为50mm，工件磨削表面的长度，。因此，，由于是磨两个表面工序90:钻、扩大小头孔，大头孔尺寸为Φ50mm，小头孔尺寸为Φ25mm机床：Z3050摇臂钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀1、钻、扩、铰小头孔Φ25mm（1）、钻孔φ23mm切削深度：进给量：由《金属机械加工工艺人员手册》得此次钻孔加工仍需一个扩孔及铰刀，故进给量选择范围mm/r取mm/r故切削速度=28.7m/min取=28m/min=23mm代入公式（3.1）得机床主轴转速：n==(100028)/(3.1423)=357m/min根据《金属机械加工工艺人员手册》取n=420m/min;实际切削速度：：V==3.14×20×420÷1000=26.37m/min被切削层长度：=38mm刀具切入长度：=23mm刀具切出长度：=3mm走刀次数为1机动时间：(3.4)取=38mm，=20mm，=3mm，=0.4mm/r，=357m/min代入公式（3.4）得：机动时间：min（2）、扩φ24.8mm孔；切削深度：ap=1.8mm进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》得：=(0.9~1.2)mm/r；查《金属机械加工工艺人员手册》取f=1.0mm/r切削速度：根据《金属机械加工工艺人员手册》取m/min取=19，=24.8代入公式（3.1）得；机床主轴转速：r/min，由《金属机械加工工艺人员手册》得=265r/min;切削实际速度：r/min；根据《金属机械加工工艺人员手册》；被切削层长度：=38刀具切入长度：=4mm刀具切出长度：=3mm走刀次数为1取l=38mm，=4mm，=3mm，f=1.0mm/r,n=265r/min代入公式（3.4）得：机动时间：=（38+4+3)/265=0.17min；（3）铰φ25孔;切削深度：=0.2mm；进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》取根据《金属机械加工工艺人员手册》，取mm取切削速度9m/min取=9m/min,=23mm代入公式（3.1）得;机床主轴转速：r/min，由《金属机械加工工艺人员手册》得n=132r/min；切削实际速度：m/min；被切削层长度：=38mm刀具切入长度：=20mm刀具切出长度：=5mm走刀次数为1取，，，，r/min代入公式（3.4）得：机动时间：0.4min2、钻、扩、铰大头孔Φ20mm（1）、钻孔φ25mm切削深度：=25mm进给量：由《金属机械加工工艺人员手册》得此次钻孔加工仍需一个扩孔及铰刀，故进给量选择范围=0.43~0.53mm/r取=0.4mm/r的切削速度v=28.7m/min取=28m/min，=25mm代入公式（3.1）得机床主轴转速：n=1000v/πd0=(1000x28)/(3.14x25)=357m/min由《金属机械加工工艺人员手册》得n=420m/min;切削实际速度：：V=πdn/1000=3.14×25×420÷1000=32.97m/min被切削层长度：=38mm刀具切入长度：=25mm刀具切出长度：=3mm走刀次数为1；机动时间：根据公式（4.4）得：取=38mm，=25mm，=3mm，f=0.4mm/r,n=357m/min入公式（3.4）得：机动时间：=(38+25+3)/(357x0.4)=0.46min（2）、钻孔φ48mm切削深度：ap=23mm进给量：由《金属机械加工工艺人员手册》得此次钻孔加工仍需一个扩孔及铰刀，故进给量选择范围f=0.54~0.66mm/r取f=0.6mm/r故切削速度v=22.4m/min取=22m/min，=48mm代入公式（3.1）得机床主轴转速：n=1000v/πd0=(1000x22)/(3.14x48)=146m/min根据《金属机械加工工艺人员手册》取n=170m/min;实际切削速度：：V=πdn/1000=3.14×48×170÷1000=25,62m/min被切削层长度：=38mm刀具切入长度：=25mm刀具切出长度：=3mm走刀次数为1机动时间：由公式（3.4）得：取=38mm，=25mm，=3mm，f=0.6mm/r，n=170m/min代入公式（3.4）得：机动时间：=(38+25+3)/(170x0.6)=0.65min（3）、扩φ49.75mm孔；切削深度：=1.75mm进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》得：f=(0.9~1.2)mm/r；查《金属机械加工工艺人员手册》取f=1.0mm/r切削速度：根据《金属机械加工工艺人员手册》取取=19，=49.75mm代入公式（3.1）得；机床主轴转速：r/min，根据《金属机械加工工艺人员手册》取=132r/min;实际切削速度：m/min；根据《金属机械加工工艺人员手册》；被切削层长度：=38刀具切入长度：=4mm刀具切出长度：=3mm走刀次数为1取=38mm，=4mm，=3mm，f=1.0mm/r，=132r/min代入公式（4.4）得：机动时间：（38+4+3)/132=0.43min；（4）铰φ50孔;切削深度：=0.25mm；进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》，取mm/r根据《金属机械加工工艺人员手册》，取mm/r取切削速度9m/min取=9m/min,=50mm代入公式（3.1）得;机床主轴转速：r/min，由《金属机械加工工艺人员手册》得n=67r/min；切削实际速度：m/min被切削层长度：=38mm刀具切入长度：=20mm刀具切出长度：=5mm走刀次数为1取=38mm，5mm，=25mm，1.2mm/r，=67r/min代入公式（3.4）得：机动时间：mm工序100：粗镗大、小头孔，大头孔的尺寸为Φ58±0.05mm，小头孔尺寸为Φ26±0.05mm机床：T68镗床刀具：90镗刀、45镗刀1、粗镗小头孔Φ26±0.05mm（1）、镗孔至φ25.8mm；切削深度：=0.8mm;进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》表14-7取=0.2~0.5mm/r;根据《金属机械加工工艺人员手册》取=0.3mm/r;切削速度=115m/min取=125m/min，=25.8代入公式（3.1）得机床主轴转速：m/min，由《金属机械加工工艺人员手册》得n=1000r/min;切削实际速度：m/min；切屑加工时：被切削层长度：=38mm;刀具切入长度：=30mm;刀具切出长度：=2mm;走刀次数为1次取=38mm，=30mm，=2mm,=0.3mm/r,n=1000r/min;代入公式（3.4）得：机动时间：min（2）半精镗φ26mm孔;切削深度：=0.2mm；进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》取根据《金属机械加工工艺人员手册》，取mm/r取切削速度9m/min取=9m/min，=26mm代入公式（3.1）得;机床主轴转速：r/min，由《金属机械加工工艺人员手册》得n=100r/min；切削实际速度：m/min被切削层长度：=38mm刀具切入长度：=20mm刀具切出长度：=5mm走刀次数为1取=38mm，=5mm，mm，1.2mm/r,n=100r/min代入公式（3.4）得：机动时间：min;2、粗镗大头孔Φ58±0.05mm（1）、镗孔至φ54mm；切削深度：=4mm;进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》表14-7取=0.3~0.5mm/r;根据《金属机械加工工艺人员手册》取=0.3mm/r;切削速度V=115m/min取=125m/min，=54mm代入公式（3.1）得机床主轴转速：m/min由《金属机械加工工艺人员手册》得n=800r/min;切削实际速度：m/min切屑加工时：被切削层长度：=38mm;刀具切入长度：=30mm;刀具切出长度：=2mm;走刀次数为1次取=38mm，=30mm，=2mm,=0.3mm/r,n=800r/min;代入公式（3.4）得：机动时间：0.29min；（2）、镗孔至φ56mm；切削深度：=2mm;进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》表14-7取=0.3~0.5mm/r;根据《金属机械加工工艺人员手册》取=0.3mm/r;切削速度V=115m/min取=125m/min，=56mm代入公式（3.1）得机床主轴转速：r/min由《金属机械加工工艺人员手册》得n=800r/min;切削实际速度：m/min切屑加工时：被切削层长度：=38mm;刀具切入长度：=30mm;刀具切出长度：=2mm;走刀次数为1次取=38mm，=30mm，=2mm,=0.3mm/r,n=800r/min;代入公式（3.4）得：机动时间：min（3）、镗孔至φ57.5mm；切削深度：=1.5mm;进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》表14-7取=0.2~0.3mm/r;由《金属机械加工工艺人员手册》得=0.2mm/r;切削速度=115m/min取=125m/min,=57,5mm代入公式（3.1）得机床主轴转速：r/min；由《金属机械加工工艺人员手册》得=630r/min;切削实际速度：m/min切屑加工时：被切削层长度：=38mm;刀具切入长度：=30mm;刀具切出长度：=2mm;走刀次数为1次取=38mm，=30mm，=2mm,=0.3mm/r,n=630r/min;代入公式（3.4）得：机动时间：min；（4）镗φ58mm孔;切削深度：=0.5mm；进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》取mm/r根据《金属机械加工工艺人员手册》，取mm/r取切削速度9m/min取=9m/min,=58mm代入公式（3.1）得;机床主轴转速：r/min；由《金属机械加工工艺人员手册》得n=53r/min；切削实际速度：m/min被切削层长度：=38mm刀具切入长度：=20mm刀具切出长度：=5mm走刀次数为1取=38mm，mm，mm，1.2mm/r,n=53r/min代入公式（3.4）得：机动时间：min；工序110：铣尺寸99±0.01mm两侧面，保证对称机床：X6132万能升降台铣床刀具：圆盘镶齿铣刀D=63mm齿数Z=10。刀具材料：硬质合金。计算切削用量铣99mm两侧面铣削深度：=3mm每齿进给量：由《金属机械加工工艺人员手册》得af=0.08mm/z而铣削速度：参照《金属机械加工工艺人员手册》取=(20~40)m/min，机床主轴转速：由公式（3.1）得取=30,=63代入公式（3.1）得：r/min根据《金属机械加工工艺人员手册》表11-4，取实际铣削速度：m/min工作台每分进给量：由公式（3.2）得取，，代入公式（3.2）得：取mm/min根据《机械加工工艺手册》被切削层长度：由毛坯尺寸可知=99mm刀具切入长度：=20mm刀具切出长度：=3mm走刀次数为1机动时间：由公式（3.3）得取=99mm，=20mm，=3mm，代入公式（3.3）得：=(99+20+3)/80=1.525.min以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为:=2=21.29=3.05min工序130：铣杠杆上盖分割面，钻杠杆两螺栓孔Φ12mm保证中心距82±0.0175，精铰孔Φ12.22mm和扩孔Φ13mm，孔深15mm。锪2×Φ20mm孔1、钻孔Φ12.22mm（1）、钻孔φ11.8mm切削深度：=11.8mm进给量：由《金属机械加工工艺人员手册》得此次钻孔仍需加工一个扩孔及铰刀，故进给量选择范围f=0.43~0.53mm/r取f=0.4mm/r取切削速度=22.3m/min取=22m/min=11.8mm代入公式（3.1）得机床主轴转速：=1000v/πd0=(100022)/(3.1411.8)=594m/min由《金属机械加工工艺人员手册》得n=670m/min;切削实际速度：=πdn/1000=3.14×11.8×670÷1000=24.82m/min被切削层长度：=26mm刀具切入长度：=10mm刀具切出长度：=3mm走刀次数为1机动时间：由公式(3.4)得取=26mm，=10mm，=3mm，f=0.4mm/r，n=670m/min代入公式（3.4）得：机动时间：=(l+l1+l2)/=(26+10+3)/(670x0.4)=0.15min（2）铰φ12孔;切削深度：=0.2mm；进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》取mm/r根据《金属机械加工工艺人员手册》，取取切削速度9m/min取=9m/min,=12mm代入公式（3.1）得;机床主轴转速：r/min由《金属机械加工工艺人员手册》得n=265r/min；切削实际速度：m/min被切削层长度：=24mm刀具切入长度：=10mm刀具切出长度：=5mm走刀次数为1取=26mm，=10mm，=5mm，=1.2mm/r，=265m/min代入公式（3.4）得：机动时间：min；（3）、精铰孔φ12.22mm；切削深度：=0.22mm;进给量：根据《金属机械加工工艺人员手册》表14-7取根据《金属机械加工工艺人员手册》，取取切削速度9m/min取=9m/min,=12.22mm代入公式（3.1）得;机床主轴转速：r/min；

夹具设计作为零件加工过程中对杠杆进行定位、固定与稳定的夹具设计十分重要，既要提高加工速度也要保证加工精度。杠杆零件的夹具设计不是设计完成后就可以使用，还需要根据机床实际的运动工况对零件夹具进行调整。如根据机床实际进给速度对零件夹具的夹紧力进行调整，以保证零件的公差可以满足设计要求。对杠杆零件设计进行简化，，如可以采用手柄的形式对零件进行加紧，保证夹具操作流程同时操作简单。大大降低了零件的夹具调整时间。设计铣床专用夹具。本工序专用夹具将用于X6132A万能升降台铣床。所选为圆盘镶齿铣刀，对工件的以个表面进行加工。问题的提出本夹具主要用来粗铣99mm的两侧面，这两个侧面都有一定的技术要求，保证两侧面对称。由于粗糙度要求不是很高，所以我们主要考虑如何合理设计专用夹具以降低工人的劳动强度，而准确性不是这个过程的重点，提高生产率，从而提高利润的回收率。夹具设计定位基准的选择由零件图可知：99±0.01mm是两个孔之间的相对位置，杠杆两个孔之间对对称度也有着较高的基准。因此杠杆的加工基准可以使用两个孔的基准线作为最终的设计基准。在杠杆家具设计过程中可对杠杆零件的6个自由度进行控制，以达到加工工件的设计要求，把中轴线紧紧的固定在夹具提上，以保证夹具在对零件不让其产生旋转运动，使得杠杆零件以达到完全定位的要求。切削力及夹紧力计算刀具：圆盘镶齿铣刀Φ63mm齿数Z=10。其中：，，，，，，，，，，z=20所以：水平分力:垂直分力：在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数。其中：为基本安全系数：=1.5为加工性质系数：=1.1为刀具钝化系数：=1.1为断续切削系数;=1.1所以：F==1.5×1.1×1.1×1.1×3141=6271（N）用螺母加紧可克服水平切削力，实际加紧力N为6271/0.5=12540（N）其中：夹具定位摩擦系数0.25，加紧面摩擦系数0.25。实际加紧力：12540N。可进行安全工作。切削力及夹紧力计算确定夹紧力三要素大小、方向和相同点时须分析工件上的外力，同时考虑工件加工要求、结构特点、切削力，并定位装置的结构形式和布置。要想获得良好的效益必须使夹紧力