目 录
一、设计任务 ……………………………………………………3
二、生产纲领、确定生产类型 ………………………4
三、零件的分析 ………………………………………5
3.1、零件的作用 ………………………………………………5
3.2、零件的工艺分析 …………………………………………5
四、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状 ……6
五、工艺规程设计 ……………………………………7
5.1、定位基准的选择 …………………………………………7
5.2、工件表面加工方法的选择 ………………………………8
5.3、制定工艺路线 ……………………………………………9
5.4、确定加工余量、工序尺寸及公差 ………………………11
5.5、确定切削用量、基本工时（机动时间） ………………15
六、夹具设计 …………………………………………31
6.1、设计要求 …………………………………………………31
6.2、夹具设计的有关计算………………………………………32
6.3、夹具结构设计及操作简要说明……………………………33
七、设计小结……………………………………………34
八、参考文献……………………………………………34
3 零件的分析
3.1 分析零件的作用及技术要求
套筒座顾名思义就是支承套筒的作用，起定位、夹紧
套筒的作用。技术要求有套筒座的圆角为R3-R5，倒角
1.5⨯45︒，套筒支承孔是重要表面，所以其精度要求很高。
而加工套筒支承孔需要底面作精基准，所以底面的粗糙度也
有很高的要求。底面的6个螺栓孔上表面也有表面粗糙度的
要求，还有套筒支承孔自身有个圆柱度要求。具体的要求是：套筒支承孔对底面的平行度为0.01；套筒支承孔的圆柱度是
0.01；支承孔中心到底面尺寸为80±0.02，支承孔尺寸要求
为Φ50H7套筒支承孔内表面粗糙度R a 值为1.6；底面的表
面粗糙度要求是R a 值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度
要求是R a 值为12.5；还有套筒支承孔两断面表面粗糙度是
R a 值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是R a 值为12.5。
3.2 零件的工艺分析
套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔两
端面。因为这是与其他零件直接接触的表面，对加工及加工
精度有很大的影响。套筒支承孔的内表面必须要有足够的粗
糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有
很高的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关
系。同时底面要有足够的粗糙度才能保证与支承孔轴线的平
行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达
到6.3就可以了。
分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性
本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，
我们选择铸造制作毛坯。选择HT250，其强度、耐磨性、耐
热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。需要进行人工时
效处理，即将铸件重新加热到530-620C °，经长时间保温
（2-6h ），利用塑性变形降低应力，然后在炉内缓慢冷却至
200C °以下出炉空冷。经时效退火后可消除90%以上的内应
力。该零件的机械加工工艺性我觉得很好，因为其结构工艺
性良好，需要精加工的内孔相对于不加工的内孔有台阶，便
于退刀。另外还有2个加强筋。重要加工面都有技术要求，
符合使用性能。
零件图如图所示：
4 选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状
根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生
产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要
求，我们选择毛坯的制造方式为铸造。锻造难达到这样的形
状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够造出这样零件形状复杂的铸件。根据《机械制造工艺设
计简明手册》（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益
民主编） 零件材料为HT250钢，采用金属型铸造，精度可
达到3.2—10，因此毛坯的加工余量比较小。
毛坯图如图所示：
5 机械加工工艺规程设计
5.1选择定位基准
该零件的重要加工表面是支承孔Φ50H7，其与底面A 有
平行度关系，所以底面自然就成了精基准面，粗基准的选择
应是未经加工的面，第一步工序是粗铣底面A ，根据以重要
加工表面为粗基准的选用原则我们选择毛坯支承孔和底面
台阶孔平面作为粗基准，考虑到第二基准面选择的方便性，
同时底面的一对螺栓孔成为工艺孔，并将其精度由原来的Φ
10.5提高到Φ10.5H7，该定位基准组合在后续底面台阶孔及
支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准面，自然应该在工
艺开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔。
支承孔为重要加工表面，精度要求高，故采用左右支承孔互
为基准，反复加工，可以保证零件图技术要求所以粗基准就
是毛坯支承孔和底面台阶孔平面，精基准就是底面A 和底面
上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。
5.2工件表面加工方法的选择
5.3制定加工工艺路线
方案一：
工序10： 铸造毛坯；
工序20： 对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线； 工序30： 以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面
A ；
工序40： 以左支承孔D 及底面A 定位，粗镗右支承孔
E φ49+0. 25
0mm ；
工序50： 以右支承孔E 及底面A 定位，粗镗左支承孔
D φ49+0. 25
0mm ；
工序60： 以粗镗支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底
面A ；
工序70： 以半精铣后的底面A 定位，粗铣底面台阶孔平面；
工序80： 以半精铣后的底面A 定位，钻底面孔Φ9.8，扩其
中四个底面孔至尺寸Φ10.5，扩一对对角底面工
艺孔至Φ10.4，铰一对工艺孔至尺寸Φ10.5H7；
工序90： 以左支承孔D 及底面定位，半精镗右支承孔
E φ49. 7+0. 10
0mm ；
工序100： 以右支承孔E 及底面定位，半精镗左支承孔
D φ49. 7+0. 10
0mm ；
工序110： 以右端面C 和底面A 定位，粗铣左端面B 至尺寸；
工序120： 以左端面B 和底面A 定位，粗铣右端面C 至尺寸；
工序130： 以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A
至尺寸80±0. 02mm ；
工序140： 以精铣后的底面A 及一对工艺孔定位，粗铣螺纹
孔面；
工序150： 以精铣的底面A 和一对工艺孔定位，钻两螺纹孔
至尺寸Φ5mm ，攻螺纹至尺寸M6；
工序160： 以左支承孔D 及底面定位，精镗右支承孔
E φ50+0. 025
0mm ； 工序170： 以右支承孔D 及底面定位，精镗左支承孔
E φ50+0. 025
0mm ； 工序180: 检验入库；
方案二：
工序00： 铸造毛坯；
工序10： 以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面
A ；
工序20： 以粗铣后的底面A 定位，粗铣底面台阶孔平面及
上面的螺纹孔面；
工序30： 以粗铣后的底面A 定位，钻底面孔Φ9.8，扩其中
四个底面孔至尺寸Φ10.5，扩一对对角底面工艺
孔至Φ10.4，铰一对工艺孔至尺寸Φ10.5H7；
工序40： 以粗铣后底面A 和一对工艺孔（一面两孔定位）
粗镗支承孔φ49+0. 25
0mm ；
工序50： 以右端面和底面A 定位，粗铣左端面至尺寸；
工序60： 以左端面和底面A 定位，粗铣右端面至尺寸；
工序70： 以支承孔和底面台阶孔平面定位；半精铣底面A ；
工序80： 以半精铣的底面A 和一对工艺孔定位，半精镗支
承孔φ49. 7+0. 10
0mm ；
工序90： 以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A 至
尺寸80±0. 02mm ；
工序100：以精铣的底面A 和一对工艺孔定位，钻两螺纹孔
至尺寸Φ5mm ，攻螺纹至尺寸M6；
工序110：以精铣的底面A 和一对工艺孔定位，精镗支承孔
至尺寸φ50+0. 025
0mm 并倒角； 工序120：检验入库。 方案对比：
方案一和方案二在实际加工中均可性，但经过与饶老师
讨论，方案二中存在以下几个问题：在重要加工表面即支承
孔的加工中，转换了工艺基准（底面A ），存在基准不重合误
差。可能会影响加工精度。而方案一在加工支承孔时，采用
了左右支承孔互为基准反复加工，可以保证技术要求。且方
案二在钻底面台阶孔及螺纹孔前没有进行划线找正工序，会
给工人实际生产时造成诸多不便。故综合比较，选择方案一
为机械加工工艺路线更为合适。
5.4必要工序尺寸，加工余量及公差的计算
套筒座的支承孔和底面A 是重要的表面下面我们进行
工序尺寸的计算。
5.4.1支承孔的工序尺寸及公差计算
支承孔孔径Φ50H7，表面粗糙度为1.6，加工方案为粗
镗、半精镗、磨削，下面求解各道工序尺寸及公差。
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
（见课程设计手册表5-37——5-48）
毛坯总余量=4mm
精镗加工余量=0.3mm
半精镗加工余量=0.7mm
粗镗加工余量=3mm
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸
精镗后孔径应达到图样规定尺寸，因此磨削工序尺寸即图样
上的尺寸D +0. 025.
3=φ500mm （设计尺寸）。其他各道工序基本
尺寸依次为
半精镗D 2=（50-0.3）mm=49.7mm
粗镗D 1=(49.7-0.7)mm=49mm
毛坯D 0=（49-3）mm=46mm
（3）确定各道工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确
定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的
经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-9进
行选择。
精镗前半精镗取IT10级，查表得T 2=0.10mm(机械制造技
术基础课程设计表3-4)
粗镗取IT12级，查表得T 1=0.25mm(机械制造技术基础
课程设计表3-4)
毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《机械零件工艺性手册》
（GB/T 6414-1999），取T 0=±0.7mm 。
（4）工序尺寸偏差按“入体原则”标注
精镗：φ50+0. 025
0mm
半精镗：φ49. 7+0. 10
0mm
粗镗：φ49+0. 25
0mm
毛坯孔：φ46±0. 7mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-1中。
表5-1 孔的工序尺寸及公差的计算 mm
5.4.2底面A 的工序尺寸及公差计算
底面A 经过了粗铣、半精铣和精铣。
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
毛坯总余量=4mm
精铣加工余量=0.5mm(见课程设计手册表5-52)
半精铣加工余量=1.5mm(见课程设计手册表5-51)
粗铣加工余量=2mm(见课程设计手册表5-49)
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。
精铣平面后应该达到规定的尺寸，因此精铣工序尺寸即是图
样上的尺寸，表面粗糙度1.6，精铣能达到的等级取
H=80±0. 02mm 。其他各工序基本尺寸依次为
半精铣H=（80+0.5）mm=80.5mm
粗铣H=（80.5+1.5）mm=82mm
毛坯H=（82+2）mm=84mm
（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确
定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的
经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10
进行选择。
精铣前半精铣去IT11级，查表得T 2=0.22mm（互换性
与测量技术基础表2-1）
粗铣取IT12，查表得T 1=0.35mm（互换性与测量技术
基础表2-1）
毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《机械零件工艺性手
册》（GB/T 6414-1999），取T 0=±0.8mm 。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
精铣：80±0. 02mm
半精铣：80. 50
-0. 22mm
粗铣：820
-0. 35mm
毛坯：80±0. 8 mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算
5.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算
工艺孔经过了钻孔、扩孔、铰孔三道工步
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
由于铸造时无法铸出毛坯孔，故毛坯总余量=10.5mm
铰孔加工余量=0.1mm(见课程设计手册表5-52)
扩孔加工余量=0.6mm(见课程设计手册表5-51)
钻孔加工余量=9.8mm(见课程设计手册表5-49)
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。
因为是为了做精基准而加工出的工艺孔，故其精度要求为Φ
10.5H7
其他各工序基本尺寸依次为扩孔D=（10.5-0.1）mm=10.4mm
钻孔D=（10.4-0.6）mm=9.8mm
毛坯为凸台面D=0mm
（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确
定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的
经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10
进行选择。
铰孔前扩孔为IT10级，查表得T 2=0.07mm（互换性与
测量技术基础表2-1）
钻孔取IT12，查表得T 1=0.18mm（互换性与测量技术
基础表2-1）
毛坯因为是平面，无公差要求。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
铰孔：Φ10.5H7mm
扩孔：Φ10. 4+0. 07
0mm
钻孔：Φ9. 8+0. 18
0mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算
5.4.4其他加工面的加工余量的确定
具体可以根据相应的表查出结果如下
粗铣底面工艺孔凸台平面（3.5mm ）及螺纹上表面（3.5mm ）。
粗铣支承孔的两个端面及底面右端面（3mm ）
根据以上数据可以画出零件的毛坯图，见上图。
5.5 确定切削用量、时间定额
5.5.1选择机床及对应夹具、量具、刃具。
选择机床
（1）工序30、60、70、110、120、130、140是铣削加工，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，根据工件尺寸选用X5020A 立式铣床。（机械制造技术基础课程设计表5-5）
（2）工序80、150是钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹。根据工件尺寸可以选用Z5125A 型立式钻床。（机械制造技术基础课程设计表5-6）
（3）工序40、50、90、100、160、170是粗镗、半精镗、精镗支承孔，根据工件尺寸可以选用T618型卧式镗床。（机械制造技术基础课程设计表5-9）
选择夹具
由于生产纲领为10万/年，为大批大量生产，故均采用专用夹具；
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
度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。
（1）选择加工孔用量具。φ50H7mm 孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工。粗镗至φ49+0. 25φ49. 7+0. 10
0mm ，半精镗0mm 。
① 粗镗孔φ49+0. 25
0mm ，公差等级为ITl2，选择测量范
围0mm-60mm 的内径千分尺即可。
② 半精镗孔φ49. 7+0. 10
0mm ，公差等级为IT10，选择测量
范围0mm-60mm 的内径千分尺即可。
③ 精镗孔φ50+0. 025
0mm ，由于精度要求高，加工时每个
工件都需进行测量，故宜选用极限量规。根据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T 6322-1986)。
（2）选择加工工艺孔量具。Φ10.5H7工艺孔经钻孔、扩孔、铰孔三次加工钻孔至Φ9. 8+0. 18，扩孔至Φ10. 4+0. 07
0mm 0mm 。
选择测量范围0mm-20mm 的内径千分尺即可。
（3）选择测量底面至支承孔轴线距离的量具。由于是测量底面至支承孔轴线距离，故需要与支承孔相匹配的标准芯棒，其尺寸为Φ50h7，然后测量轴线中心至底面距离选择测量范围0mm-100mm 的游标卡尺即可。当然由于加工时每个工件都需进行测量，也可以设计一个专用量具（通规止规）来测量，这样可以大大减少劳动时间。
选择刃具
（1）铣削底面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ60mm
（2）铣削底凸台面和螺纹孔面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ40mm
（3）铣削端面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ100mm
（4）镗孔时选用机夹单刃高速钢镗刀直径D=Φ40mm
（5）钻孔φ9. 8mm时，选用直柄麻花钻，直径φ9. 8mm。
（6）钻孔φ5mm时，选用直柄麻花钻，直径φ5mm。
（7）攻螺纹时用M6的螺纹刀。
（8）扩孔φ10. 5mm时，用直径是φ10. 5mm 的高速钢锥柄扩孔钻。
（9）扩孔φ10. 4mm时，用直径是φ10. 4mm 的高速钢锥柄扩孔钻。
（10）铰孔φ10. 5H7mm 时，选择φ10. 5mm ，精度等级为H7级的直柄机用铰刀。
确定切削用量、时间定额
工序30 粗铣底面A
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面A的加工余量为2mm，选择背吃刀量a p =2mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯34. 6
3. 14⨯60=184r /min
（B ）确定时间定额（2个工位） 一个工位基本时间T l 1+l 2
b =l +
f =0.614min=37s
M z
其中l =124mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 2
1=0. 5(d -d 2-a e ) +(1~3) =7.633mm
其中d=60mm；a e =35mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯184=220.8mm/min
工序60 半精铣底面A
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
半精铣时，背吃刀量一般为0.5―2mm ，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.2mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度v c =40. 0m /min 。
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n ：
n =1000v
πd =1000⨯40. 0
3. 14⨯60=106. 1r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间T l +l 1+l 2
b =f =1.55min=93s
M z
其中l =120mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =7.633mm
其中d=60mm；a e =35mm ；k
r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 2⨯4⨯106. 1=84.88mm/min
工序130 精铣底面A
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
精铣时，精铣时一般为0.1~1mm或更小，所以取背吃刀量等
于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.12mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度。v c =49m /min
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯49
3. 14⨯60=260. 1r /min 。
（B ）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间T 1+l 2
b =l +l
f =1.05min=63s
M z
其中l =120mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 2
1=0. 5(d -d 2-a e ) +(1~3) =7.633mm
其中d=60mm；a e =35mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 12⨯4⨯260. 1=124.8mm/min
工序40、50 粗镗左、右支承孔
（A ）确定切削用量
a ． 确定背吃用量
粗镗时，为提高效率，一般选择镗削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程镗完，所以粗镗大孔时加工余量为3mm ，选择背吃刀量a p =3mm
b ． 确定进给量和切削速度
（1）根据《机械制造技术基础课程设计》表5-69，选择进给量为f=0.5mm/r 切削速度为0.5m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取粗镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速错误！未找到引用源。 n s =60000v
πd =60000⨯0. 5
3. 14⨯40=238. 9r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.39min=23.3s
其中l =38mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。。
l 1=a sp
tan k +(2~3) =4.29mm
r
其中a sp =1.5mm ；k r =40
l 2=3~5，取l 2=4mm
工序90 、100半精镗左、右支承孔
（A ）确定切削用量
a 确定背吃用量
半精镗时，半精镗时一般为0.5~1.5mm或更小，所以取背吃
刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。 b确定进给量和切削速度
c根据《机械制造技术基础课程设计》表5-69，选择进给量为0.4mm/r 切削速度为0.6m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速错误！未找到引用源。 n 60000v 60000⨯
s =πd =0. 6
3. 14⨯40=286. 6r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T b =l +l 1+l 2
fn =0.39min=23.5s
其中l =38mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=a sp
tan k +(2~3) =2.917mm
r
其中a sp =0.2mm ；k r =40
l 2=3~5，取l 2=4mm
工序160、170 精镗左、右支承孔
（A ）确定切削用量
a 确定背吃用量
取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.3mm。
b确定进给量和切削速度
c根据《机械制造技术基础课程设计》表5-69，选择进给量为0.3mm/r 切削速度为0.4m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速错误！未找到引用源。 n 60000v 60000⨯0.
s =πd =4
3. 14⨯40=191r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.727min=43.6s
其中l =35mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=a sp
tan k +(2~3) =2.68mm
r
其中a
sp =0.15mm ；k r =40
l 2=3~5，取l 2=4mm
工序70、140 粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面的加工余量为3.5mm，选择背吃刀量a p =3. 5mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取粗铣高速钢镶齿圆柱铣刀磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯34. 6
3. 14⨯40=276r /min
（B ）确定时间定额
1、底面凸台面：（2个工位） 一个工位基本时间T l +l 1+l 2
b =f =0.328min=20s
M z
其中l =100mm为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 2
1=0. 5(d -d 2-a e ) +(1~3) =4.68mm
其中d=40mm；a e =20mm ；k
r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯276=331.2mm/min
2、螺纹孔面（1个工位） 一次走刀基本时间T +l 1+l 2
b =l
f =0.398min=24s
M z
其中l =125mm为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =2.915mm
其中d=40mm；a e =12mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯276=331.2mm/min
工序110 粗铣左端面B
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣左端面的加工余量为3mm，选择背吃刀量a p =3mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v 1000⨯
πd =34. 6
3. 14⨯100=110. 4r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T b =l +l 1+l 2
f =0.68min=41s
M z
其中l =70mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =16.29mm
其中d=100mm；a
e =70mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯110. 4=132.48mm/min
工序120 粗铣右端面C
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣右端面的加工余量为3mm，选择背吃刀量a p =3mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯34. 6
3. 14⨯100=110. 4r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间T l +l 1+l 2
b =f =1.08min=65s
M z
其中l =120mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =18.93mm
其中d=100mm；a e =75mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯110. 4=132.48mm/min
工序80钻、扩、铰孔
工步1：钻Φ9.8底面凸台孔；
（A ） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为9.8mm 。一次工作行程
钻完，所以选择背吃刀量a=9.8mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.45mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.45m/s
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v 60000⨯
πd =0. 45
3. 14⨯9. 8=877. 4r /min
（B ）确定时间定额（6个工位钻6个孔） 一个工位基本时间T 1+l 2
b =l +l
fn =0.1min=6s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=(D /2) cot k r +(1~2) =20mm
其中D=9.8mm；k
r =15
l 2=1~4，取l 2=3mm
工步2：扩4个Φ10.5底面凸台孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.7mm 。一次工作行程扩完，
所以选择背吃刀量a=0.7mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.8mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.18m/s
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v
πd =60000⨯0. 18
3. 14⨯10. 5=327. 6r /min
（B ）确定时间定额（4个工位扩4个孔） 一个工位基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.089min=5.5s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l D -d 1
1=2cot k r +(1~2) =3.3mm
其中D=10.5mm；d 1=9. 8mm ；k r =15
l 2=2~4，取l 2=3mm
工步3：扩一对Φ10.4底面工艺孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.6mm 。一次工作行程扩完，
所以选择背吃刀量a=0.6mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.8mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.18m/s
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v
πd =60000⨯0. 18
3. 14⨯10. 4=330. 7r /min
（B ）确定时间定额（2个工位扩2个孔） 一个工位基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.084min=5s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l -d 1
1=D
2cot k r +(1~2) =2.2mm
其中D=10.4mm；d 1=9. 8mm ；k r =15
l 2=2~4，取l 2=3mm
工步4：铰一对Φ10.5H7底面工艺孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.1mm 。一次工作行程扩完，
所以选择背吃刀量a=0.1mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-68，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为1.5mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=10m/min
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯10
3. 14⨯10. 5=303r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀铰2个孔） 一次走刀基本时间T +l 1+l 2
b =l
fn =0.071min=4s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=D -d 1
2cot k r +(1~2) =2.2mm
其中D=10.5mm；d 1=10. 4mm ；k r =15
l 2=13mm
工序150：钻、攻螺纹孔
工步1：钻Φ5螺纹孔；
（A ） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为5mm 。一次工作行程钻
完，所以选择背吃刀量a=5mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.3mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.45m/s
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻
花钻刀具的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v 60000⨯0.
πd =45
3. 14⨯5=1720r /min
（B ）确定时间定额（2个工位钻2个孔） 基本时间T 1+l 2
b =l +l
fn =0.05min=3s
其中l =13. 5mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=(D /2) cot k r +(1~2) =9.33mm
其中D=5mm；k r =15
l 2=1~4，取l 2=3mm
工步2：攻M6内螺纹（P=0.75mm）；
（A ） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为1mm 。一次工作行程攻
完，所以选择背吃刀量a=1mm。
b. 确定进给量
进给量应为螺距P ，故f=0.75mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-83, 选择切
削速度Vc=8.9m/min
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取丝锥的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯8. 9
3. 14⨯6=472. 4r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀攻2个内螺纹） 一次走刀基本时间T l +l 1+l 2l +l 1+l
b =fn +2
fn =0.1min=6s
其中l =13. 5mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=(1~3) P =2.25mm；l 2=(2~3) P =2.25；n 0=n=472.4r/min
6. 专用夹具设计
6. 1 设计要求
本次设计的专用夹具为铣顶面螺纹孔平面夹具。
首先对专用夹具进行定位原理分析：
本工件在加工顶面螺纹孔平面时采用一面两孔作为定位基准，易于做到工艺过程中的基准统一，保证工件的相对位置精度，且具有支撑面大，支撑刚性好等优点；
本工件采用底面和一对对角工艺孔作为定位基准，工件底面为第一定位基准，限制了x 、y 方向转动，z 方向移动三个自由度；圆柱销为第二定位基准限制了x 、y 方向移动两个自由度；菱形销为第三定位基准，它和圆柱销联合限制了z 方向转动自由度，所以此定位方案符合六点定位原理，采用对称压板将工件压紧。夹具主要设计过程如下：
6. 2 夹具设计的有关计算
1. 确定两销中心距及尺寸公差（中心距公差需采用对称公差的标注形式）
两销中心距基本尺寸L d ＝两孔中心距基本尺寸
L D =802+1082=134.4mm，公差按划线等级取0.4mm
两销中心距的尺寸公差T Ld ＝（1/3～1/5）T LD =1/4⨯0.4=0.10mm
两销中心距尺寸及公差的标注：L d ±δLd /2=134.4±
0.05mm
2. 确定圆柱销的尺寸及公差
圆柱销直径的基本尺寸d 1＝工件孔1的最小极限尺寸
D 1min =10.5mm
圆柱销按g6制造（T=0.011mm）
即d 0. 006
1=Φ10. 5-
-0. 017mm
3. 查表确定削边销尺寸b 及B
b=4mm B=10.5-2=8.5mm
4. 确定削边销的直径尺寸及公差
δ
2min =(T D +T d -d 1min ) ⨯b (0. 4+0. 1-0. 006) ⨯4==0.188mm 10. 5d 2
0. 188按h6级确定公差：d 2=Φ10. 5-
-0. 199mm
5. 计算定位误差——目的是分析定位方案的可行性
因为定位方向与加工尺寸方向垂直，且被加工表面无尺寸公差要求，为次要加工表面，只要保证粗糙度为Ra12.5，故只需进行转角误差计算即可。
X +X 2max (0. 018+0. 199)+(0. 018+0. 017)≈3" ∆θ=arctg 1max =arctg 2L 2⨯134. 4
2⨯∆θ=6"
转角误差很小，符合定位要求，可以使用。
定位方案设计如图所示：
6. 3 夹具结构设计及操作简要说明
1、工件夹紧方式的确定
从夹紧动力源选择：手动夹紧
确定主夹紧机构： 螺栓压板
2、结构设计及操作说明
本夹具按底面一面两孔定位，可以限制6个自由度，属于完全定位方式。工件加工出了2个工艺孔，分别以圆柱销和菱形销定位，工件靠压板用螺栓和螺母压紧，夹具靠两个定位键定位和两个U 型槽与铣床链接。
夹具装配图如图所示：
7 设计小结
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关机械制造工艺学方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
最后，感谢我的指导老师饶锡新老师，三个星期的时间里，饶老师自始至终给予我悉心地指导，饶老师使我受益终生受益
目 录
一、设计任务 ……………………………………………………3
二、生产纲领、确定生产类型 ………………………4
三、零件的分析 ………………………………………5
3.1、零件的作用 ………………………………………………5
3.2、零件的工艺分析 …………………………………………5
四、确定毛坯的制造方法、初步确定毛坯形状 ……6
五、工艺规程设计 ……………………………………7
5.1、定位基准的选择 …………………………………………7
5.2、工件表面加工方法的选择 ………………………………8
5.3、制定工艺路线 ……………………………………………9
5.4、确定加工余量、工序尺寸及公差 ………………………11
5.5、确定切削用量、基本工时（机动时间） ………………15
六、夹具设计 …………………………………………31
6.1、设计要求 …………………………………………………31
6.2、夹具设计的有关计算………………………………………32
6.3、夹具结构设计及操作简要说明……………………………33
七、设计小结……………………………………………34
八、参考文献……………………………………………34
3 零件的分析
3.1 分析零件的作用及技术要求
套筒座顾名思义就是支承套筒的作用，起定位、夹紧
套筒的作用。技术要求有套筒座的圆角为R3-R5，倒角
1.5⨯45︒，套筒支承孔是重要表面，所以其精度要求很高。
而加工套筒支承孔需要底面作精基准，所以底面的粗糙度也
有很高的要求。底面的6个螺栓孔上表面也有表面粗糙度的
要求，还有套筒支承孔自身有个圆柱度要求。具体的要求是：套筒支承孔对底面的平行度为0.01；套筒支承孔的圆柱度是
0.01；支承孔中心到底面尺寸为80±0.02，支承孔尺寸要求
为Φ50H7套筒支承孔内表面粗糙度R a 值为1.6；底面的表
面粗糙度要求是R a 值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度
要求是R a 值为12.5；还有套筒支承孔两断面表面粗糙度是
R a 值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是R a 值为12.5。
3.2 零件的工艺分析
套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔两
端面。因为这是与其他零件直接接触的表面，对加工及加工
精度有很大的影响。套筒支承孔的内表面必须要有足够的粗
糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有
很高的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关
系。同时底面要有足够的粗糙度才能保证与支承孔轴线的平
行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达
到6.3就可以了。
分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性
本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，
我们选择铸造制作毛坯。选择HT250，其强度、耐磨性、耐
热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。需要进行人工时
效处理，即将铸件重新加热到530-620C °，经长时间保温
（2-6h ），利用塑性变形降低应力，然后在炉内缓慢冷却至
200C °以下出炉空冷。经时效退火后可消除90%以上的内应
力。该零件的机械加工工艺性我觉得很好，因为其结构工艺
性良好，需要精加工的内孔相对于不加工的内孔有台阶，便
于退刀。另外还有2个加强筋。重要加工面都有技术要求，
符合使用性能。
零件图如图所示：
4 选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状
根据生产纲领的要求，本零件是中批、大批大量生
产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要
求，我们选择毛坯的制造方式为铸造。锻造难达到这样的形
状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够造出这样零件形状复杂的铸件。根据《机械制造工艺设
计简明手册》（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益
民主编） 零件材料为HT250钢，采用金属型铸造，精度可
达到3.2—10，因此毛坯的加工余量比较小。
毛坯图如图所示：
5 机械加工工艺规程设计
5.1选择定位基准
该零件的重要加工表面是支承孔Φ50H7，其与底面A 有
平行度关系，所以底面自然就成了精基准面，粗基准的选择
应是未经加工的面，第一步工序是粗铣底面A ，根据以重要
加工表面为粗基准的选用原则我们选择毛坯支承孔和底面
台阶孔平面作为粗基准，考虑到第二基准面选择的方便性，
同时底面的一对螺栓孔成为工艺孔，并将其精度由原来的Φ
10.5提高到Φ10.5H7，该定位基准组合在后续底面台阶孔及
支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准面，自然应该在工
艺开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔。
支承孔为重要加工表面，精度要求高，故采用左右支承孔互
为基准，反复加工，可以保证零件图技术要求所以粗基准就
是毛坯支承孔和底面台阶孔平面，精基准就是底面A 和底面
上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。
5.2工件表面加工方法的选择
5.3制定加工工艺路线
方案一：
工序10： 铸造毛坯；
工序20： 对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线； 工序30： 以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面
A ；
工序40： 以左支承孔D 及底面A 定位，粗镗右支承孔
E φ49+0. 25
0mm ；
工序50： 以右支承孔E 及底面A 定位，粗镗左支承孔
D φ49+0. 25
0mm ；
工序60： 以粗镗支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底
面A ；
工序70： 以半精铣后的底面A 定位，粗铣底面台阶孔平面；
工序80： 以半精铣后的底面A 定位，钻底面孔Φ9.8，扩其
中四个底面孔至尺寸Φ10.5，扩一对对角底面工
艺孔至Φ10.4，铰一对工艺孔至尺寸Φ10.5H7；
工序90： 以左支承孔D 及底面定位，半精镗右支承孔
E φ49. 7+0. 10
0mm ；
工序100： 以右支承孔E 及底面定位，半精镗左支承孔
D φ49. 7+0. 10
0mm ；
工序110： 以右端面C 和底面A 定位，粗铣左端面B 至尺寸；
工序120： 以左端面B 和底面A 定位，粗铣右端面C 至尺寸；
工序130： 以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A
至尺寸80±0. 02mm ；
工序140： 以精铣后的底面A 及一对工艺孔定位，粗铣螺纹
孔面；
工序150： 以精铣的底面A 和一对工艺孔定位，钻两螺纹孔
至尺寸Φ5mm ，攻螺纹至尺寸M6；
工序160： 以左支承孔D 及底面定位，精镗右支承孔
E φ50+0. 025
0mm ； 工序170： 以右支承孔D 及底面定位，精镗左支承孔
E φ50+0. 025
0mm ； 工序180: 检验入库；
方案二：
工序00： 铸造毛坯；
工序10： 以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面
A ；
工序20： 以粗铣后的底面A 定位，粗铣底面台阶孔平面及
上面的螺纹孔面；
工序30： 以粗铣后的底面A 定位，钻底面孔Φ9.8，扩其中
四个底面孔至尺寸Φ10.5，扩一对对角底面工艺
孔至Φ10.4，铰一对工艺孔至尺寸Φ10.5H7；
工序40： 以粗铣后底面A 和一对工艺孔（一面两孔定位）
粗镗支承孔φ49+0. 25
0mm ；
工序50： 以右端面和底面A 定位，粗铣左端面至尺寸；
工序60： 以左端面和底面A 定位，粗铣右端面至尺寸；
工序70： 以支承孔和底面台阶孔平面定位；半精铣底面A ；
工序80： 以半精铣的底面A 和一对工艺孔定位，半精镗支
承孔φ49. 7+0. 10
0mm ；
工序90： 以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A 至
尺寸80±0. 02mm ；
工序100：以精铣的底面A 和一对工艺孔定位，钻两螺纹孔
至尺寸Φ5mm ，攻螺纹至尺寸M6；
工序110：以精铣的底面A 和一对工艺孔定位，精镗支承孔
至尺寸φ50+0. 025
0mm 并倒角； 工序120：检验入库。 方案对比：
方案一和方案二在实际加工中均可性，但经过与饶老师
讨论，方案二中存在以下几个问题：在重要加工表面即支承
孔的加工中，转换了工艺基准（底面A ），存在基准不重合误
差。可能会影响加工精度。而方案一在加工支承孔时，采用
了左右支承孔互为基准反复加工，可以保证技术要求。且方
案二在钻底面台阶孔及螺纹孔前没有进行划线找正工序，会
给工人实际生产时造成诸多不便。故综合比较，选择方案一
为机械加工工艺路线更为合适。
5.4必要工序尺寸，加工余量及公差的计算
套筒座的支承孔和底面A 是重要的表面下面我们进行
工序尺寸的计算。
5.4.1支承孔的工序尺寸及公差计算
支承孔孔径Φ50H7，表面粗糙度为1.6，加工方案为粗
镗、半精镗、磨削，下面求解各道工序尺寸及公差。
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
（见课程设计手册表5-37——5-48）
毛坯总余量=4mm
精镗加工余量=0.3mm
半精镗加工余量=0.7mm
粗镗加工余量=3mm
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸
精镗后孔径应达到图样规定尺寸，因此磨削工序尺寸即图样
上的尺寸D +0. 025.
3=φ500mm （设计尺寸）。其他各道工序基本
尺寸依次为
半精镗D 2=（50-0.3）mm=49.7mm
粗镗D 1=(49.7-0.7)mm=49mm
毛坯D 0=（49-3）mm=46mm
（3）确定各道工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确
定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的
经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-9进
行选择。
精镗前半精镗取IT10级，查表得T 2=0.10mm(机械制造技
术基础课程设计表3-4)
粗镗取IT12级，查表得T 1=0.25mm(机械制造技术基础
课程设计表3-4)
毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《机械零件工艺性手册》
（GB/T 6414-1999），取T 0=±0.7mm 。
（4）工序尺寸偏差按“入体原则”标注
精镗：φ50+0. 025
0mm
半精镗：φ49. 7+0. 10
0mm
粗镗：φ49+0. 25
0mm
毛坯孔：φ46±0. 7mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-1中。
表5-1 孔的工序尺寸及公差的计算 mm
5.4.2底面A 的工序尺寸及公差计算
底面A 经过了粗铣、半精铣和精铣。
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
毛坯总余量=4mm
精铣加工余量=0.5mm(见课程设计手册表5-52)
半精铣加工余量=1.5mm(见课程设计手册表5-51)
粗铣加工余量=2mm(见课程设计手册表5-49)
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。
精铣平面后应该达到规定的尺寸，因此精铣工序尺寸即是图
样上的尺寸，表面粗糙度1.6，精铣能达到的等级取
H=80±0. 02mm 。其他各工序基本尺寸依次为
半精铣H=（80+0.5）mm=80.5mm
粗铣H=（80.5+1.5）mm=82mm
毛坯H=（82+2）mm=84mm
（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确
定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的
经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10
进行选择。
精铣前半精铣去IT11级，查表得T 2=0.22mm（互换性
与测量技术基础表2-1）
粗铣取IT12，查表得T 1=0.35mm（互换性与测量技术
基础表2-1）
毛坯公差取自毛坯图，这里查阅《机械零件工艺性手
册》（GB/T 6414-1999），取T 0=±0.8mm 。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
精铣：80±0. 02mm
半精铣：80. 50
-0. 22mm
粗铣：820
-0. 35mm
毛坯：80±0. 8 mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算
5.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算
工艺孔经过了钻孔、扩孔、铰孔三道工步
（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下
由于铸造时无法铸出毛坯孔，故毛坯总余量=10.5mm
铰孔加工余量=0.1mm(见课程设计手册表5-52)
扩孔加工余量=0.6mm(见课程设计手册表5-51)
钻孔加工余量=9.8mm(见课程设计手册表5-49)
（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。
因为是为了做精基准而加工出的工艺孔，故其精度要求为Φ
10.5H7
其他各工序基本尺寸依次为扩孔D=（10.5-0.1）mm=10.4mm
钻孔D=（10.4-0.6）mm=9.8mm
毛坯为凸台面D=0mm
（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确
定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的
经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10
进行选择。
铰孔前扩孔为IT10级，查表得T 2=0.07mm（互换性与
测量技术基础表2-1）
钻孔取IT12，查表得T 1=0.18mm（互换性与测量技术
基础表2-1）
毛坯因为是平面，无公差要求。
(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）
铰孔：Φ10.5H7mm
扩孔：Φ10. 4+0. 07
0mm
钻孔：Φ9. 8+0. 18
0mm
为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算
5.4.4其他加工面的加工余量的确定
具体可以根据相应的表查出结果如下
粗铣底面工艺孔凸台平面（3.5mm ）及螺纹上表面（3.5mm ）。
粗铣支承孔的两个端面及底面右端面（3mm ）
根据以上数据可以画出零件的毛坯图，见上图。
5.5 确定切削用量、时间定额
5.5.1选择机床及对应夹具、量具、刃具。
选择机床
（1）工序30、60、70、110、120、130、140是铣削加工，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，根据工件尺寸选用X5020A 立式铣床。（机械制造技术基础课程设计表5-5）
（2）工序80、150是钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹。根据工件尺寸可以选用Z5125A 型立式钻床。（机械制造技术基础课程设计表5-6）
（3）工序40、50、90、100、160、170是粗镗、半精镗、精镗支承孔，根据工件尺寸可以选用T618型卧式镗床。（机械制造技术基础课程设计表5-9）
选择夹具
由于生产纲领为10万/年，为大批大量生产，故均采用专用夹具；
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
度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。
（1）选择加工孔用量具。φ50H7mm 孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工。粗镗至φ49+0. 25φ49. 7+0. 10
0mm ，半精镗0mm 。
① 粗镗孔φ49+0. 25
0mm ，公差等级为ITl2，选择测量范
围0mm-60mm 的内径千分尺即可。
② 半精镗孔φ49. 7+0. 10
0mm ，公差等级为IT10，选择测量
范围0mm-60mm 的内径千分尺即可。
③ 精镗孔φ50+0. 025
0mm ，由于精度要求高，加工时每个
工件都需进行测量，故宜选用极限量规。根据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T 6322-1986)。
（2）选择加工工艺孔量具。Φ10.5H7工艺孔经钻孔、扩孔、铰孔三次加工钻孔至Φ9. 8+0. 18，扩孔至Φ10. 4+0. 07
0mm 0mm 。
选择测量范围0mm-20mm 的内径千分尺即可。
（3）选择测量底面至支承孔轴线距离的量具。由于是测量底面至支承孔轴线距离，故需要与支承孔相匹配的标准芯棒，其尺寸为Φ50h7，然后测量轴线中心至底面距离选择测量范围0mm-100mm 的游标卡尺即可。当然由于加工时每个工件都需进行测量，也可以设计一个专用量具（通规止规）来测量，这样可以大大减少劳动时间。
选择刃具
（1）铣削底面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ60mm
（2）铣削底凸台面和螺纹孔面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ40mm
（3）铣削端面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=Φ100mm
（4）镗孔时选用机夹单刃高速钢镗刀直径D=Φ40mm
（5）钻孔φ9. 8mm时，选用直柄麻花钻，直径φ9. 8mm。
（6）钻孔φ5mm时，选用直柄麻花钻，直径φ5mm。
（7）攻螺纹时用M6的螺纹刀。
（8）扩孔φ10. 5mm时，用直径是φ10. 5mm 的高速钢锥柄扩孔钻。
（9）扩孔φ10. 4mm时，用直径是φ10. 4mm 的高速钢锥柄扩孔钻。
（10）铰孔φ10. 5H7mm 时，选择φ10. 5mm ，精度等级为H7级的直柄机用铰刀。
确定切削用量、时间定额
工序30 粗铣底面A
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面A的加工余量为2mm，选择背吃刀量a p =2mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯34. 6
3. 14⨯60=184r /min
（B ）确定时间定额（2个工位） 一个工位基本时间T l 1+l 2
b =l +
f =0.614min=37s
M z
其中l =124mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 2
1=0. 5(d -d 2-a e ) +(1~3) =7.633mm
其中d=60mm；a e =35mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯184=220.8mm/min
工序60 半精铣底面A
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
半精铣时，背吃刀量一般为0.5―2mm ，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.2mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度v c =40. 0m /min 。
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n ：
n =1000v
πd =1000⨯40. 0
3. 14⨯60=106. 1r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间T l +l 1+l 2
b =f =1.55min=93s
M z
其中l =120mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =7.633mm
其中d=60mm；a e =35mm ；k
r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 2⨯4⨯106. 1=84.88mm/min
工序130 精铣底面A
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
精铣时，精铣时一般为0.1~1mm或更小，所以取背吃刀量等
于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.12mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度。v c =49m /min
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯49
3. 14⨯60=260. 1r /min 。
（B ）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间T 1+l 2
b =l +l
f =1.05min=63s
M z
其中l =120mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 2
1=0. 5(d -d 2-a e ) +(1~3) =7.633mm
其中d=60mm；a e =35mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 12⨯4⨯260. 1=124.8mm/min
工序40、50 粗镗左、右支承孔
（A ）确定切削用量
a ． 确定背吃用量
粗镗时，为提高效率，一般选择镗削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程镗完，所以粗镗大孔时加工余量为3mm ，选择背吃刀量a p =3mm
b ． 确定进给量和切削速度
（1）根据《机械制造技术基础课程设计》表5-69，选择进给量为f=0.5mm/r 切削速度为0.5m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取粗镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速错误！未找到引用源。 n s =60000v
πd =60000⨯0. 5
3. 14⨯40=238. 9r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.39min=23.3s
其中l =38mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。。
l 1=a sp
tan k +(2~3) =4.29mm
r
其中a sp =1.5mm ；k r =40
l 2=3~5，取l 2=4mm
工序90 、100半精镗左、右支承孔
（A ）确定切削用量
a 确定背吃用量
半精镗时，半精镗时一般为0.5~1.5mm或更小，所以取背吃
刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。 b确定进给量和切削速度
c根据《机械制造技术基础课程设计》表5-69，选择进给量为0.4mm/r 切削速度为0.6m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速错误！未找到引用源。 n 60000v 60000⨯
s =πd =0. 6
3. 14⨯40=286. 6r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T b =l +l 1+l 2
fn =0.39min=23.5s
其中l =38mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=a sp
tan k +(2~3) =2.917mm
r
其中a sp =0.2mm ；k r =40
l 2=3~5，取l 2=4mm
工序160、170 精镗左、右支承孔
（A ）确定切削用量
a 确定背吃用量
取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.3mm。
b确定进给量和切削速度
c根据《机械制造技术基础课程设计》表5-69，选择进给量为0.3mm/r 切削速度为0.4m/s.
（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。
（3）确认机床主轴转速错误！未找到引用源。 n 60000v 60000⨯0.
s =πd =4
3. 14⨯40=191r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.727min=43.6s
其中l =35mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=a sp
tan k +(2~3) =2.68mm
r
其中a
sp =0.15mm ；k r =40
l 2=3~5，取l 2=4mm
工序70、140 粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面的加工余量为3.5mm，选择背吃刀量a p =3. 5mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，取粗铣高速钢镶齿圆柱铣刀磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯34. 6
3. 14⨯40=276r /min
（B ）确定时间定额
1、底面凸台面：（2个工位） 一个工位基本时间T l +l 1+l 2
b =f =0.328min=20s
M z
其中l =100mm为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 2
1=0. 5(d -d 2-a e ) +(1~3) =4.68mm
其中d=40mm；a e =20mm ；k
r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯276=331.2mm/min
2、螺纹孔面（1个工位） 一次走刀基本时间T +l 1+l 2
b =l
f =0.398min=24s
M z
其中l =125mm为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =2.915mm
其中d=40mm；a e =12mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯276=331.2mm/min
工序110 粗铣左端面B
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣左端面的加工余量为3mm，选择背吃刀量a p =3mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v 1000⨯
πd =34. 6
3. 14⨯100=110. 4r /min
（B ）确定时间定额 基本时间T b =l +l 1+l 2
f =0.68min=41s
M z
其中l =70mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =16.29mm
其中d=100mm；a
e =70mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯110. 4=132.48mm/min
工序120 粗铣右端面C
（A ）确定切削用量
a．确定背吃刀量
粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣右端面的加工余量为3mm，选择背吃刀量a p =3mm 。
b．确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择每齿进给量f z 为0.3mm/z.
c．选取切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-72，选择切削速度V c =34. 6m /
（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度
根据《机械加工工艺手册》表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度T =180min 。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯34. 6
3. 14⨯100=110. 4r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀） 一次走刀基本时间T l +l 1+l 2
b =f =1.08min=65s
M z
其中l =120mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f Mz 为工作台水平进给量。
l 1=0. 5(d -d 2-a 2
e ) +(1~3) =18.93mm
其中d=100mm；a e =75mm ；k r =90
l 2=3~5，取l 2=4mm
f MZ =f z zn =0. 3⨯4⨯110. 4=132.48mm/min
工序80钻、扩、铰孔
工步1：钻Φ9.8底面凸台孔；
（A ） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为9.8mm 。一次工作行程
钻完，所以选择背吃刀量a=9.8mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.45mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.45m/s
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v 60000⨯
πd =0. 45
3. 14⨯9. 8=877. 4r /min
（B ）确定时间定额（6个工位钻6个孔） 一个工位基本时间T 1+l 2
b =l +l
fn =0.1min=6s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=(D /2) cot k r +(1~2) =20mm
其中D=9.8mm；k
r =15
l 2=1~4，取l 2=3mm
工步2：扩4个Φ10.5底面凸台孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.7mm 。一次工作行程扩完，
所以选择背吃刀量a=0.7mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.8mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.18m/s
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v
πd =60000⨯0. 18
3. 14⨯10. 5=327. 6r /min
（B ）确定时间定额（4个工位扩4个孔） 一个工位基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.089min=5.5s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l D -d 1
1=2cot k r +(1~2) =3.3mm
其中D=10.5mm；d 1=9. 8mm ；k r =15
l 2=2~4，取l 2=3mm
工步3：扩一对Φ10.4底面工艺孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.6mm 。一次工作行程扩完，
所以选择背吃刀量a=0.6mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.8mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.18m/s
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v
πd =60000⨯0. 18
3. 14⨯10. 4=330. 7r /min
（B ）确定时间定额（2个工位扩2个孔） 一个工位基本时间T l +l 1+l 2
b =fn =0.084min=5s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l -d 1
1=D
2cot k r +(1~2) =2.2mm
其中D=10.4mm；d 1=9. 8mm ；k r =15
l 2=2~4，取l 2=3mm
工步4：铰一对Φ10.5H7底面工艺孔；
a. 确定背吃刀量
因为扩孔的加工余量为0.1mm 。一次工作行程扩完，
所以选择背吃刀量a=0.1mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-68，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为1.5mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=10m/min
（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯10
3. 14⨯10. 5=303r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀铰2个孔） 一次走刀基本时间T +l 1+l 2
b =l
fn =0.071min=4s
其中l =17mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=D -d 1
2cot k r +(1~2) =2.2mm
其中D=10.5mm；d 1=10. 4mm ；k r =15
l 2=13mm
工序150：钻、攻螺纹孔
工步1：钻Φ5螺纹孔；
（A ） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为5mm 。一次工作行程钻
完，所以选择背吃刀量a=5mm。
b. 确定进给量
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-64，（HT250硬度为180HBS ）选择进给量f 为0.3mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-66, 选择切
削速度Vc=0.45m/s
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取钻削时麻
花钻刀具的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n
n =60000v 60000⨯0.
πd =45
3. 14⨯5=1720r /min
（B ）确定时间定额（2个工位钻2个孔） 基本时间T 1+l 2
b =l +l
fn =0.05min=3s
其中l =13. 5mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=(D /2) cot k r +(1~2) =9.33mm
其中D=5mm；k r =15
l 2=1~4，取l 2=3mm
工步2：攻M6内螺纹（P=0.75mm）；
（A ） 确定切削用量
a. 确定背吃刀量
因为第一次钻孔的加工余量为1mm 。一次工作行程攻
完，所以选择背吃刀量a=1mm。
b. 确定进给量
进给量应为螺距P ，故f=0.75mm/r
c. 确定切削速度
根据《机械制造技术基础课程设计》表5-83, 选择切
削速度Vc=8.9m/min
（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度
根据《机械制造技术基础课程设计》表3-7, 取丝锥的耐用度T=100min。
（3）确定机床主轴转速n
n =1000v
πd =1000⨯8. 9
3. 14⨯6=472. 4r /min
（B ）确定时间定额（2次走刀攻2个内螺纹） 一次走刀基本时间T l +l 1+l 2l +l 1+l
b =fn +2
fn =0.1min=6s
其中l =13. 5mm 为切削加工长度；l 1为刀具切入长度；l 2为刀具切出长度；f 为主轴每转刀具的进给量。
l 1=(1~3) P =2.25mm；l 2=(2~3) P =2.25；n 0=n=472.4r/min
6. 专用夹具设计
6. 1 设计要求
本次设计的专用夹具为铣顶面螺纹孔平面夹具。
首先对专用夹具进行定位原理分析：
本工件在加工顶面螺纹孔平面时采用一面两孔作为定位基准，易于做到工艺过程中的基准统一，保证工件的相对位置精度，且具有支撑面大，支撑刚性好等优点；
本工件采用底面和一对对角工艺孔作为定位基准，工件底面为第一定位基准，限制了x 、y 方向转动，z 方向移动三个自由度；圆柱销为第二定位基准限制了x 、y 方向移动两个自由度；菱形销为第三定位基准，它和圆柱销联合限制了z 方向转动自由度，所以此定位方案符合六点定位原理，采用对称压板将工件压紧。夹具主要设计过程如下：
6. 2 夹具设计的有关计算
1. 确定两销中心距及尺寸公差（中心距公差需采用对称公差的标注形式）
两销中心距基本尺寸L d ＝两孔中心距基本尺寸
L D =802+1082=134.4mm，公差按划线等级取0.4mm
两销中心距的尺寸公差T Ld ＝（1/3～1/5）T LD =1/4⨯0.4=0.10mm
两销中心距尺寸及公差的标注：L d ±δLd /2=134.4±
0.05mm
2. 确定圆柱销的尺寸及公差
圆柱销直径的基本尺寸d 1＝工件孔1的最小极限尺寸
D 1min =10.5mm
圆柱销按g6制造（T=0.011mm）
即d 0. 006
1=Φ10. 5-
-0. 017mm
3. 查表确定削边销尺寸b 及B
b=4mm B=10.5-2=8.5mm
4. 确定削边销的直径尺寸及公差
δ
2min =(T D +T d -d 1min ) ⨯b (0. 4+0. 1-0. 006) ⨯4==0.188mm 10. 5d 2
0. 188按h6级确定公差：d 2=Φ10. 5-
-0. 199mm
5. 计算定位误差——目的是分析定位方案的可行性
因为定位方向与加工尺寸方向垂直，且被加工表面无尺寸公差要求，为次要加工表面，只要保证粗糙度为Ra12.5，故只需进行转角误差计算即可。
X +X 2max (0. 018+0. 199)+(0. 018+0. 017)≈3" ∆θ=arctg 1max =arctg 2L 2⨯134. 4
2⨯∆θ=6"
转角误差很小，符合定位要求，可以使用。
定位方案设计如图所示：
6. 3 夹具结构设计及操作简要说明
1、工件夹紧方式的确定
从夹紧动力源选择：手动夹紧
确定主夹紧机构： 螺栓压板
2、结构设计及操作说明
本夹具按底面一面两孔定位，可以限制6个自由度，属于完全定位方式。工件加工出了2个工艺孔，分别以圆柱销和菱形销定位，工件靠压板用螺栓和螺母压紧，夹具靠两个定位键定位和两个U 型槽与铣床链接。
夹具装配图如图所示：
7 设计小结
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关机械制造工艺学方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
最后，感谢我的指导老师饶锡新老师，三个星期的时间里，饶老师自始至终给予我悉心地指导，饶老师使我受益终生受益