1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：学号：系部：专业：题目：轴承盖零件加工工艺及夹具设计校内指导教师:企业指导教师评阅者：毕业设计（论文）中文摘要轴承盖零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具
2、结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词:工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差目录目录Ill1序言12零件的分析22.1 零件的形状22.2 零件的工艺分析23工艺规程设计33.1 确定毛坯的制造形式33.2 基面的选择33.3 制定工艺路线33.3.1 工艺路线方案一43.3.2 工艺路线方案二43.3.3 工艺方案的比较与分析53.4 选择加工设备和工艺装备63.4.1 机床选用63.4.2 选择刀具63.4.3 选择量具63.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定63.6 确定切削用量及基本工时84钻3-9孔夹具设计194.1 夹具的夹紧装置和定位装置194.2 夹具
3、的导向204.3 切削力及夹紧力的计算204.4 钻孔与工件之间的切屑间隙234.5 钻模板234.6 定位误差的分析244.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用244.8 确定夹具体结构和总体结构254.9 夹具设计及操作的简要说明27总结28致谢29参考文献30III1序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平
4、的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。轴承盖零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。72零件的分析2.1 零件的形状
5、题目给的零件是轴承盖零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。两件表面不得有坏点图2-1轴承盖2.2 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为HT200,该材料为灰口铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。轴承盖零件主要加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度R.值为1.6/“。2.车外圆及端面，表面粗糙度尺值1.6。3.车装配孔，表面粗糙度此值1.6。4.侧面粗糙度R,值6.37、，法兰面粗糙度R“值3.2即r。轴承盖共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：
6、(1) .左端的加工表面：这一组加工表面包括：左端面，50外圆，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、较孔等工序。(2) .右端面的加工表面：这一组加工表面包括：右端面；50的外圆中115的外圆，其要求也不高,粗车后精车就可以达到精度要求。3工艺规程设计本轴承盖，假设年产量为10万台，每台车床需要该零件1个，备品率为19%,废品率为0.25%,每日工作班次为2班。该零件材料为灰口铸铁，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铝铸造。依据设计要求Q=100000件/年，n=l件/台；结合生广实际，备品率a和废品率8分别取19%和0.25
7、%代入公式得该工件的生产纲领N=2XQn(l+a)(1+B)=238595件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为灰口铸铁，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得
8、到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像轴承盖这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点
9、，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30粗车粗车右端面，粗车外圆中50,粗车外圆115,注意各外圆留1mm的精车余量40粗车掉头，粗车左端面，粗车外圆80,粗车外圆中80端面，注意各外圆留1mm的半精车余量50精车精车右端面，精车外圆中50,外圆中115达到图纸尺寸公差要求60精车精车左端面，精车外圆中80,精车外圆中80端面，达
10、到图纸尺寸公差要求70车车2X0.5槽80车粗车、精车内孔62孔、55孔、36孔90车车内孔4X62退刀槽100车车螺纹M64X1.5110钻孔钻圆周钻孔3-9,沉头孔3-14120钻孔攻丝钻孔攻丝2-M8冼打螺纹底孔，然后攻丝130铳面铳离中心尺寸为48的侧面140钳去毛刺，清洗150终检终检入库3.3.2 工艺路线方案二10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30粗车粗车右端面，粗车外圆中50,粗车外圆115,注意各外圆留1mm的精车余量40粗车掉头，粗车左端面，粗车外圆中80,粗车外圆由80端面，注意各外圆留1mm的半精车余量50精车精车右端面，精车外圆中50,外圆中115达到图
11、纸尺寸公差要求60车车2X0.5槽70精车精车左端面，精车外圆中80,精车外圆中80端面，达到图纸尺寸公差要求80车粗车、精车内孔中62孔、55孔、36孔90车车内孔4X62退刀槽100车车螺纹M64X1.5110钻孔钻圆周钻孔3-中9,沉头孔3-宙14120钻孔攻丝钻孔攻丝2-M8,先打螺纹底孔，然后攻丝130铳面铳离中心尺寸为48的侧面140钳去毛刺，清洗150终检终检入库3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数,但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床
12、上也可以加工，像、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30粗车粗车右端面，粗车外圆50,粗车外圆中115,注意各外圆留1mm的精车余量40粗车掉头，粗车左端面，粗车外圆中80,粗车外圆80端面，注意各外圆留1mm的半精车余量50精车精车右端面，精车外圆中50,外圆中115达到图纸尺寸公差要求60精车精车左端面，精车外圆中80,精车外圆80端面，达到图纸尺寸公差要求70车车2X0.5槽80车粗车、精车内孔中62孔、55孔、36孔90车车内孔4X62退刀槽100车车
13、螺纹M64X1.5110钻孔钻圆周钻孔3-9,沉头孔3-中14120钻孔攻丝钻孔攻丝2-M8,先打螺纹底孔，然后攻丝130铳面铳离中心尺寸为48的侧面140钳去毛刺，清洗150终检终检入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用 .工序是粗车、粗链和精车、精键。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。 .工序钻孔，选用Z525摇臂钻床。3.4.2 选择刀具 .在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镶刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，
14、它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)0 .钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册(主编孟少农)，第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“轴承盖”零件材料为灰口铸铁，查机械加工工艺手册(以后简称工艺手册)，表2.2T7各种铸铁的性能比较，
15、灰口铸铁的硬度HB为143269,表2.2-23灰口铸铁的物理性能，灰口铸铁密度P=7.27.3(g/cm3),计算零件毛坯的重量约为2kg。表37机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重120-2506.04.0顶、侧面底面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（
16、第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.6.1工序30粗车右端面，粗车外圆中50,粗车外圆115,注意各外圆留1mm的精车余量所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1,由于CA6140机床的中心高为200,如（表1.30）,故选刀杆尺寸Bx=16%x25m加，刀片厚度为4.5/77mo选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角匕=12,后角4=6,主偏角K,=90,副偏角K；=1O,刃倾角心=0,刀尖圆弧半径勺=0.8相机。 .确定切削深度询由于单边余量为5机机，
17、可在一次走刀内完成，故（3-1） .确定进给量/根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为16nw%*25如，ap4mm,工件直径100400之间时，进给量f=0.51.0mmir按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知：f=0.7rnmjr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1-30,CA6140机床进给机构允许进给力41ax=3530N。根据表1.21,当强度在174207HBs时，ap4mm,f0.75irnn/r,K,=45时,径向进给力：Fr=950N。切削时弓的修正系数为K*=1.0,七号=1.0,勺,斤=1.17（表1.29
18、2）,故实际进给力为:=950x1.17=1111.5N(3-2)由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选/=O.7mm可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表L9,车刀后刀面最大磨损量取为车刀寿命T=60min。.确定切削速度匕切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11,当YG6硬质合金刀加工硬度200219/7BS的铸件，ap4mm,fQJ5/vm/r,切削速度V=63m/min。切削速度的修正系数为K.=1.0,Kmv=0.92,Ksv0.8,Kn=1.0,Kk,=1.0(见表1.28),故:V0=VtK,=63x1.0x
19、1.0x0.92x0.84x1.0x1.0(3-3)48m/min/i=1000K=1000x48=12()r/nin7iD;tx127(3-4)根据CA6140车床说明书选择=125r/min这时实际切削速度匕为:.兀Dn,.-x127x125V=u=1000100050m/min(3-5).校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25,”BS=160245,ap3mm,f0.75mm/r,11切削速度V450m/min时，Pc=l.7KW切削功率的修正系数解m=0.73,K,p,=0.9,故实际切削时间的功率为：%=1.7x0.73=1.2(3-
20、6)根据表1.30,当=125min时，机床主轴允许功率为七=5.92,PC(PE,故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：a;,=3.75mm,f=0.1in/n/r,n=125r/min=2.08r/s,V=50/w/min3.6.2工序40掉头，粗车左端面，粗车外圆中80,粗车外圆中80端面，注意各外圆留1mm的半精车余量本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序IV相同的可转位车刀。采用工序I确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下：ap=2.5mmf=0.65加加n=3.8rlsv=50.4/w/min=5653.6.3工序50精
21、车右端面，精车外圆50,外圆115达到图纸尺寸公差要求所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1,由于CA6140机床的中心高为200mm(表1.30),故选刀杆尺寸Bx”=167加x25加加，刀片厚度为45切找。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角匕=12,后角a=6,主偏角K,.=90,副偏角K；=10,刃倾角心=0,刀尖圆弧半径r,=0.8说。.确定切削深度4由于单边余量为2.5”，可在一次走刀内完成，故2.5an-=1.25mmp2 .确定进给量/根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为16帆帆x25m,ap4mm,工件直径100400之间时，进给
22、量/二0.51.0mm/r按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知：f=0.7mm/r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130,CA6140机床进给机构允许进给力Fmax=3530N。根据表1.21,当强度在174207”3s时，apAmm,f0.75nvn/r,K,.=45时，径向进给力：Fr=950N。切削时弓的修正系数为K”,斤=1.0,5=1.0,K&.=1削7（表1.292）,故实际进给力为：=950x1.17=1111.5由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选/=0.7lm可用。 .选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用
23、量简明使用手册表L9,车刀后刀面最大磨损量取为车刀寿命|=60min。 .确定切削速度匕切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表L11,当y-5硬质合金刀加工硬度2002197/BS的铸件，ap4mm,f0.75mm/r,切削速度V=63犯/min。切削速度的修正系数为K”,=1.0,K,“=0.92,K.0.8,七=1.0,7=1.0(见表1.28),故:VQ=V,K.63x1.0x1.0x0.92x0.84x1.0x1.0(3-12)48m/min= 120 r/min(3-13)1000V；_1000487iD%x127根据CA6140车床说明书选择n0=1
24、25r/min这时实际切削速度匕为:匕=7tDnc _%x 127x12510001000 50 ml min(3-14) .校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25,”35=160245,ap3mm,f0.75mm/r,切削速度VWSOm/min时，Pc=1.7kw切削功率的修正系数凝匹=0.73,KrOPc=0.9,故实际切削时间的功率为：匕=1.7x0.73=1.2hv根据表1.30,当=125r/min时，机床主轴允许功率为尸=5.9女卬，PC（PE，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：ap=1.25mm,f=
25、0.1mmr,n=l25r/min=2.08r/s,V=50m/mn .计算基本工时/（3-15）3.6.4工序60精车左端面，精车外圆中80,精车外圆中80端面，达到图纸尺寸公差要求所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1,由于CA6140机床的中心高为200mm（表1.30）,故选刀杆尺寸Bx”=16时“*25mm,刀片厚度为45次找。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=12,后角a=6,主偏角K=90,副偏角K；=10,刃倾角石=0,刀尖圆弧半径,=0.8加。.确定切削深度与由于单边余量为2.5w,可在一次走刀内完成，故2.5a=1.25mm2.确定进给
26、量/根据切削加工简明实用手册可知：表L4刀杆尺寸为16而x25/?wi,ap4mm,工件直径100400之间时，进给量/=0.51.0摘”按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知：确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130,CA6140机床进给机构允许进给力尸max=3530N。根据表1.21,当强度在174207”85时，ap4mm,f0.75nvn/r,K,=45时,径向进给力：Fr=950N。切削时F/的修正系数为K研/.=1.0,勺何=1.0,K呵=1.17（表1.292）,故实际进给力为:匕=950x1.17=1111.5N于切削时进
27、给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选/=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表L9,车刀后刀面最大磨损量取为15加，车刀寿命|=60min。.确定切削速度匕切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表L11,当VT15硬质合金刀加工硬度200219”35的铸件，ap4mm,f0.75mm/r,切削速度V=63，”/min。仁=1. 0 （见表(3-13)切削速度的修正系数为Ka=1.0,K,n,=0.92,Kq,0.8,K“=L0,1.28),故:V0=V,K、.=63x1.0x1.0x0.92x0.84x1.0x1.0(3-12)48m/mi
28、n/i=100=100048=120r/trin7lD7txl21根据CA6140车床说明书选择%=125r/min这时实际切削速度匕为:匕=7rDnc _ttx 127x12510001000 50 m/ min(3-14)37.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25,”35=160245,ap3mm,fV=50m/min工序80.粗车、精车内孔62孔、55孔、36孔所选用的刀具为YG6X硬质合金圆形像刀，主偏角为k=45,直径为16mm的圆形镇刀，其耐用度为丁=6。min。 .确定切削深度a=0.25即 .根据表1.5*,当半精键铸料，像刀
29、直径为16?加，ap&2mm,键刀伸出长度80/W77时，进给量为：/=0.1mn/r0 .确定切削速度按表1.27*的计算公式确定V(3-16)TfyVV式中C,=189.8m=0.2Xv=0.15Y=0.20T=60minV=124.6m/mn1000x124.6选择CA6140机床转速：n=1304min71Xn=1200r/min=20r/s实际切削速度为：v=2.08m/s.确定基本时间确定半精馍孔的基本时间50s工序100钻圆周钻孔4-12f=0.2inm/rx0.50=0.1nvn/rf-QIrumrv=0.25m/s(15m/min)n=11.18r/s(713r/min)按机
30、床选取800r/min(3.3r/s)所以实际切削速度u=0.28m/s(15.3/w/min)切削工时(一个孔)：工序110钻圆周钻孔3-力9,沉头孔3-中14定本工序为钻钻圆周钻孔3-中9,沉头孔3-14孔。已知加工材料为HT200,铸件；机床为Z525型摇臂钻床，工件装在组合夹具中。刀具：高速钢钻头1、确定背吃刀量询：a,=6.5mm2、确定进给量f：根据机械加工工艺师手册第2版，表3232,可查得f=L0l.2mm/r。按Z525机床进给量，选择f=1.0mm/r。3、确定切削速度v：根据机械加工工艺师手册第2版，表3234,可查得匕=2030m/min,选择vc=25m/mino按Z
31、525机床的转速，选择,=315r/min,所以实际切削速度v：4、工额定时的计算“：xl 0.1 Imin/+/+4.30+3+3fnw -K.1.0x315式中：，=30mm,/,=ctgKr+(12)/,=3mm,l2=14mm/2=3mm,/=1.0mm/r,=315r/min,工序120钻孔攻丝2-M8,先打螺纹底孔，然后攻丝本工序为钻孔。已知加工材料为HT200,铸件；机床为Z525型摇臂钻床，工件装在组合夹具中。由于内孔直径较小，查机械制造工艺设计简明手册可知毛坯上不预留孔，为实心件。刀具：高速钢麻花钻1、确定背吃刀量%：ap=3.4mm2、确定进给量f：根据机械加工工艺师手册第
32、2版，表3.2-13,可查得f=0.32mm/r。3、确定切削速度v：根据机械加工工艺师手册第2版，表3213,可查得匕=2434m/min,选择匕.=30m/min。_1000匕乃4,1000x30乃 x6.8 415.40r / min按Z525机床的转速，选择”,=400/7min，所以实际切削速度v：)x6.8x400100010004、工额定时的计算%：28.89m/min30 + 5 + 20.32x400xl0.29min/+4+/2.式中：/=30mm,/j=ctgKr+(1-2)取/=5mm,l2=1-4mml2=2mm,/=0.32mm/r,n=400r/min,=1。工序
33、130铳离中心尺寸为48的侧面机床的选择：X52K型铳床（1）选择刀具：查机械加工工艺手册，根据表2.1-72,因为铳削宽度q=8如，可查得立铳刀do=4mm2）查机械加工工艺手册，根据表2.1-20,选择7:24锥柄立铳刀4=4，标准系列L=198mm,标准系列l=63mm,粗齿数为4。（2）选择切削用量1）决定铳削深度铳削深度由工序决定，因为每次的铳削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铳削时,为3.4mm。2）决定每齿进给量，查机械加工工艺手册，根据表2.1-72,当铳削宽度=12mm时，铳刀的每齿进给量a=0.050.08，“/”/齿，取af=0.05/齿，所以工=0.05x4=0.2/
34、次九/r。3）选择铳刀磨钝标准及刀具寿命查机械加工工艺手册，根据表2.1-75,可选择高速钢立铳刀，do5mm,粗铳，后刀面的最大磨损限度为0.30.5mm,查机械加工工艺手册，根据表2.1-76,可选用d=40mm的高速钢立铳刀，其耐用度T=90min。4）决定切削速度查机械加工工艺手册，根据表2.1-77可查得：Km=1.18,勺、,=1.0,Ks,=0.9,K=L2,31.0,a八,=1.25（铳削余量较小时，%=30040）Kv=KMKTKsK,vKBvKkrv=1.18X1.0X0.9X1.2X1.0X1.25=1.593铳削速度计算公式：CdqvV=k工z查机械加工工艺手册，根据表
35、2.1-77可查得:Cv=29,%=0.45,xv=0.L%=0.5,%,=0.5,p1,=0.1,m=0.33,2Qx40,45所以V=-扃1扃1715157X1.593=11.9m/min9033x3.4,xO.205x805x40J1000V=1000x112=157r/min7iD万x24查机械加工工艺手册，根据表3.30,X52K万能铳床的使用说明书，选择:nc-200r/min,vf=680mm/min这时实际切削速度匕为v=x24x200=15m/mmc100010004钻3.9孔夹具设计4.1夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已
36、在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手
37、动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧
38、和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。在这次夹具设计中，定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向，用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上后，用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位，把压板压紧，之后取出定位插销。4.2夹具的导向在钻床上加工孔时，大都采用导向元
39、件或导向装置，用以引导刀具进入正确的加工位置，并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的刚性，从而保证零件上孔的精度，在钻床上加工的过程中，导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等，因此，导向装置如同定位元件一样，对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套，可换钻套，快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大，磨损较小，孔距离精度要求较高，则选用固定钻套。如图4.2。直接压入钻模板或夹具体的孔中。图4.2钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/h6的配合。且必
40、须有很高的耐磨性，材料选择20Mn2淬火HRC110。相同的，为了防止定位销与模板之间的磨损，在模板定位孔之间套上两个固定衬套。选取的标准件代号为12*18GB2263-19134o材料仍选取T10A,淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。4.3 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头巾9。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=C尸dofkF3.1式中：=420,Zf=L0,y=0.8,f=0.35雪”=(%产“07kr=(190190F=420x910x0.35x1.07=2123(TV)转矩T=CrdZTf力式中：0=0.206,Zt=2.0,yr=0.8T=0.206x920x0.35x1.
41、07=17.34(NM)功率=0.726 KWp,”J7.3416.9530do30x7在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数K=K1K2K3K4式中Ki一基本安全系数，1.5;K2一加工性质系数，1.1；K3一刀具钝化系数，1.1;心一断续切削系数，1.1则f=KF=L5xL1xL1xL1x2123=4239(N)钻削时T=17.34NM切向方向所受力：17.3465x10-3= 267NF/=4416x-=44L6(N)F,Fi所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保
42、证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：Wk=KF安全系数K可按下式计算有：K=K&K2K3K4K5K6式中：K0K6为各种因素的安全系数，查参考文献5表1-2-1可得：=1.2x1.Oxl.Oxl.Ox1.3x1.Ox1.0=1.56勺=1.2x1.2x1.05x1.2x1.3x1.0x1.0=2.36Kf=1.2x1.2x1.0x1.2x1.3x1.0x1.0=2.25所以有：Wk=Kc-Fc=1193.08(A)%=勺与=766.37(N)WK=Kf-Ff=1359.90(/V)该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力F之间的关系F夹=KF轴向力：F夹=KF(N)扭距：M=CMdoXFfYFKMlO-i=333.54xl0
