圆周支座工艺规程及专用夹具设计【3副】【含7张图纸及及档全套】

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.机械加工工艺师手册 .北京：机械工业出版社,2002 [9] 王光斗等.机床夹具设计手册（第三版）.上海：上海科学技术出版社,2000 论文进度安排 序号 工作任务 起止日期 序号 工作任务 起止日期 1 毕业课题调研，查阅资料，翻译外文资料，撰写开题报告 1-2周 5 中期检查 9周 2 对零件进行工艺性分析，编制工艺过程卡和工序卡 3-4周 6 绘制夹具装配图、主要零件图 10-12周 3 专用夹具定位夹紧方案设计 5-6周 7 撰写毕业设 13-14周 4 专用夹具结构设计与计算 7-8周 8 计论文图纸及毕业论文修改、定稿，材料复查，准备毕业答辩 15周 教研室主任（签字） 年 月 日 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第 1 页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 30 设备名称 立式铣床 型号 X52Ｋ 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 铣底面 铣刀 专用夹具 游标卡尺 0.6 0.2 2 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第 2页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 40 设备名称 立式铣床 型号 X52Ｋ 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 铣4-φ7孔端面 铣刀 专用夹具 游标卡尺 0.6 0.2 2 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第 3页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 50 设备名称 立式铣床 型号 X52Ｋ 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 铣φ36凸台、φ20凸台一侧端面 铣刀 专用夹具 游标卡尺 0.6 0.2 2 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第 4页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 60 设备名称 立式铣床 型号 X52Ｋ 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 铣φ36凸台、φ20凸台另外一侧端面 铣刀 专用夹具 游标卡尺 0.6 0.2 2 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第 5页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 70 设备名称 钻床 型号 Ｚ525 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 钻扩铰φ13孔（2处）、φ17孔 麻花钻，铰刀，扩孔刀 专用夹具 游标卡尺 0.19 0.5 1 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第 6页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 80 设备名称 钻床 型号 Ｚ525 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 钻4Xφ7孔 麻花钻 专用夹具 游标卡尺 0.19 0.5 1 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第 7页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 90 设备名称 钻床 型号 Z525 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 钻2Xφ4孔 麻花钻 专用夹具 游标卡尺 0.19 0.5 1 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 机械加工工序卡片 零件名称 第８页 共 8 页 车 间 机加工 零件图号 圆周支架 工序号 100 设备名称 钻床 型号 Z525 材料 机械性能 零件重量 每台件数 HT20-40 １ 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 中 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/min) f(mm/r) ap(mm) １ 钻6-M4螺纹底孔，然后进行攻丝 麻花钻，丝锥 专用夹具 游标卡尺 0.22 3 1 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 佳木斯大学 零件工艺过程卡 产品型号 第1 页 零件图号 共 1 页 零件名称 圆周支架 卡片编号 每台件数 1 坯料种类 铸造 坯料尺寸 坯料重量 公斤 单件净重 公斤 单件工时 坯料材质 HT20-40 坯料制件数 材料利用率 % 单件毛重 公斤 工 序 号 车 间 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 时间定额 刀具 量具 夹具 10 铸造 铸造毛坯 20 时效 时效处理 30 铣 铣底面 X52K铣床 铣刀 游标卡尺 专用夹具 40 铣 铣4-φ7孔端面 X52K铣床 铣刀 游标卡尺 专用夹具 50 铣削 铣φ36凸台、φ20凸台一侧端面 X52K铣床 铣刀 游标卡尺 专用夹具 60 铣削 铣φ36凸台、φ20凸台另外一侧端面 X52K铣床 铣刀 游标卡尺 专用夹具 70 钻扩铰 钻扩铰φ13孔（2处）、φ17孔 Z525钻床 麻花钻，扩孔刀，铰刀 游标卡尺 专用夹具 80 钻孔 钻4Xφ7孔 Z525钻床 麻花钻 游标卡尺 专用夹具 90 钻孔 钻2Xφ4孔 Z525钻床 麻花钻，丝锥 游标卡尺 专用夹具 100 钻孔攻丝 钻6-M4螺纹底孔，然后进行攻丝 Z525钻床 110 去毛刺 钳工去毛刺 120 终检 按图样要求检验 130 入库 入库 更改 备 注 定额编制 工艺编制 时虎 车间代号 标记 处数 更改文件号 签 名 日 期 定额审核 工艺审核 批 准 学士学位论文学士学位论文论文题目Circular support process planning and fixture design学生姓名学生姓名佳木斯大学佳木斯大学2015 年年 6 月月 国内图书分类号： 学校代码：国际图书分类号： 密级： 工学学士学位论文工学学士学位论文圆周支座工艺规程及专用夹具设计学生：导 师 ：申请学位：工学学士学科：所 在 单 位：机械工程学院答 辩 日 期：2015 年 6 月授予学位单位 ：佳木斯大学Classified Index: U.D.C: Dissertation for the Doctoral Degree in EngineeringCircular support process planning and fixture designBachelor：Supervisor：Academic Degree Applied for：Bachelor of EngineeringSpeciality：Affiliation：School of Mechanical EngineeringDate of Defence：June, 2015Degree-Conferring-Institution：Jiamusi University摘 要I摘摘 要要圆周支座零件加工工艺及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Abstract- II -Abstract A machining process and fixture design is the design process, including the design of bearing parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning目 录III目 录摘 要.IABSTRACT.II第 1 章 绪论.1第 2 章 加工工艺规程设计.22.1 零件的分析 .22.1.1 零件的作用.22.1.2 零件的工艺分析.32.2 圆周支座零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 .32.2.1 孔和平面的加工顺序.32.2.2 孔系加工方案选择.32.3 圆周支座零件加工定位基准的选择 .42.3.1 粗基准的选择.42.3.2 精基准的选择.42.4 圆周支座零件加工主要工序安排 .42.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .62.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）.6第 3 章 铣底面夹具设计设计.133.1 研究原始质料 .133.2 定位、夹紧方案的选择 .143.3 切削力及夹紧力的计算 .143.4 误差分析与计算 .153. 5 定向键与对刀装置设计.163.6 确定夹具体结构和总体结构 .183.7 夹具设计及操作的简要说明.19第 4 章 钻 13 孔夹具设计.204.1 夹具的夹紧装置和定位装置 .204.2 夹具的导向 .204.3 切削力及夹紧力的计算 .214.4 钻孔与工件之间的切屑间隙 .234.5 钻模板 .23目 录IV4.6 定位误差的分析.234.7 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 .26第 5 章 钻 6-M4 螺纹底孔夹具设计.275.1 夹具的设计 .275.1.1 定位分析.275.1.2 定位原理.275.1.3 定位元件的分析.285.1.4 夹紧元件的选择.285.1.5 定位误差的分析.295.1.6 切削力及夹紧力的计算.305.2 夹具设计及操作的简要说明 .31结 论.33参考文献.34致 谢.35佳木斯大学工学学士学位论文1第 1 章 绪论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。圆周支座零件加工工艺及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。佳木斯大学工学学士学位论文2第 2 章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用零件的作用题目给出的零件是圆周支座零件。圆周支座零件的主要作用是支架轴，保证轴之间的中心距及平行度，并保证正确安装。因此圆周支座零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。, 佳木斯大学工学学士学位论文32.1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析由圆周支座零件图可知。圆周支座零件是一个圆周支座零件，它的外表面上有 4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以底面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：底面的铣削加工；其中表面粗糙度要求为，mRa3 . 6（2）以 13孔（2 处） 、17 孔为主要加工表面的加工面。（3）以 4-7 孔为主要加工孔。2.2 圆周支座零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该圆周支座零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于圆周支座零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序孔和平面的加工顺序圆周支座零件类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工圆周支座零件上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。圆周支座零件的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。圆周支座零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择孔系加工方案选择圆周支座零件孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据圆周支座零件图所示的圆周支座零件的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗模法镗孔在大批量生产中，圆周支座零件孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐标法镗孔佳木斯大学工学学士学位论文4在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将圆周支座零件孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 圆周支座零件加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要孔的加工余量均匀；（2）保证装入圆周支座零件的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以圆周支座零件的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择精基准的选择从保证圆周支座零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证圆周支座零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从圆周支座零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是圆周支座零件的装配基准，但因为它与圆周支座零件的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。2.4 圆周支座零件加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。圆周支座零件加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到圆周支座零件加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于圆周支座零件，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。佳木斯大学工学学士学位论文5加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%苏打及c90800.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg200根据以上分析过程，现将圆周支座零件加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10 铸造铸造毛坯20 时效时效处理30 铣 铣底面40 铣 铣 4-7 孔端面 50 铣削铣 36 凸台、20 凸台一侧端面60 铣削铣 36 凸台、20 凸台另外一侧端面70 钻扩铰 钻扩铰 13 孔（2 处） 、17 孔80 钻孔钻 4X7 孔90 钻孔钻 2X4 孔100钻孔攻丝钻 6-M4 螺纹底孔，然后进行攻丝110去毛刺 钳工去毛刺120终检按图样要求检验130入库入库工艺路线二：10 铸造铸造毛坯20 时效时效处理30 铣 铣底面40 钻扩铰 钻扩铰 13 孔（2 处） 、17 孔50 铣 铣 4-7 孔端面 60 铣削铣 36 凸台、20 凸台一侧端面70 铣削铣 36 凸台、20 凸台另外一侧端面80 钻孔钻 4X7 孔90 钻孔钻 2X4 孔100钻孔攻丝钻 6-M4 螺纹底孔，然后进行攻丝110去毛刺 钳工去毛刺120终检按图样要求检验130入库入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一：工艺路线一：10 铸造铸造毛坯20 时效时效处理30 铣 铣底面40 铣 铣 4-7 孔端面 50 铣削铣 36 凸台、20 凸台一侧端面60 铣削铣 36 凸台、20 凸台另外一侧端面佳木斯大学工学学士学位论文670 钻扩铰 钻扩铰 13 孔（2 处） 、17 孔80 钻孔钻 4X7 孔90 钻孔钻 2X4 孔100钻孔攻丝钻 6-M4 螺纹底孔，然后进行攻丝110去毛刺 钳工去毛刺120终检按图样要求检验130入库入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“圆周支座零件”零件材料采用 HT200 制造。材料为 HT200，硬度 HB 为 170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）底面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为，mm4 . 37 . 2现取。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取。mm0 . 3mm28. 0精铣：参照机械加工工艺手册表 2.3.59，其余量值规定为。mm5 . 1（3）孔毛坯为实心，不冲孔。（4）端面加工余量。根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23，其加工余量规定为，现取。mm5 . 37 . 2mm0 . 3半精铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷 ，其加工余量值取为。mm5 . 2精铣：参照机械加工工艺手册 ，其加工余量取为。mm5 . 0 2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 30：铣底面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10mmdw40014Z（1）粗铣圆周支座零件底面 铣削深度：pammap2每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/4机床主轴转速：，取nmin/19140014. 3604100010000rdVnmin/200rn 实际铣削速度：VsmndV/19. 460100020040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/67.1160/2001425. 0工作台每分进给量：mfmin/2 .700/67.11mmsmmVffm佳木斯大学工学学士学位论文7：根据机械加工工艺手册表 2.4.81,amma240被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 0221刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt（2）精铣圆周支座零件底面铣削深度：pammap1每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/15. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/6机床主轴转速：，取nmin/28840014. 3606100010000rdVnmin/300rn 实际铣削速度：VsmndV/28. 660100030040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/5 .1060/3001415. 0工作台每分进给量： mfmin/630/5 .10mmsmmVffm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：精铣时1lmmDl4001刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：2jtmin18. 16302400341212mjflllt 本工序机动时间min73. 118. 155. 021jjjttt工序 40：铣 4-7 孔端面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀） ，材料：， ，齿数，15YT32Dmm5Z 此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：=3mmpa2.2pamm精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：pa1.0pamm每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取：根据参考文献fa0.15/famm Z3表 2.481，取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量：根据参考文献3表 2.473，取根据参考文献3表faZmmaf/18. 02.481，取铣削速度2.47/Vm s佳木斯大学工学学士学位论文8机床主轴转速：n10001000 2.47 60471.97 /min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174，取 475 /minnr实际铣削速度 ：v 3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s进给量： fV0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量： mf7.12/427.5/minmffVmm smm：根据参考文献3表 2.481,取amma60切削工时被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l141lmm68lmm刀具切入长度：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)12mm刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 1jt121141 1220.36min427.5jmllltf机动时间：1jt12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 50：铣 36 凸台、20 凸台一侧端面机床：X52K 铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10mmdw6314Z（1）粗铣铣削深度：pammap3每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/4机床主轴转速：，取nmin/1916314. 3604100010000rdVnmin/200rn 实际铣削速度：VsmndV/19. 46010002006314. 310000进给量：fVsmmZnaVff/67.1160/2001425. 0工作台每分进给量：mfmin/2 .700/67.11mmsmmVffm：根据机械加工工艺手册表 2.4.81,amma240佳木斯大学工学学士学位论文9被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 0221刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt（2）精铣铣削深度：pammap1每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/15. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/6机床主轴转速：，取nmin/28840014. 3606100010000rdVnmin/300rn 实际铣削速度：VsmndV/28. 660100030040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/5 .1060/3001415. 0工作台每分进给量： mfmin/630/5 .10mmsmmVffm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：精铣时1lmmDl4001刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：2jtmin18. 16302400341212mjflllt 本工序机动时间min73. 118. 155. 021jjjttt工序 60：铣 36 凸台、20 凸台另外一侧端面机床：X52K 铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10mmdw6314Z（1）粗铣铣削深度：pammap3每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/4机床主轴转速：，取nmin/1916314. 3604100010000rdVnmin/200rn 实际铣削速度：VsmndV/19. 46010002006314. 310000进给量：fVsmmZnaVff/67.1160/2001425. 0工作台每分进给量：mfmin/2 .700/67.11mmsmmVffm：根据机械加工工艺手册表 2.4.81,amma240佳木斯大学工学学士学位论文10被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 0221刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt（2）精铣铣削深度：pammap1每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取faZmmaf/15. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取VsmV/6机床主轴转速：，取nmin/28840014. 3606100010000rdVnmin/300rn 实际铣削速度：VsmndV/28. 660100030040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/5 .1060/3001415. 0工作台每分进给量： mfmin/630/5 .10mmsmmVffm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：精铣时1lmmDl4001刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：2jtmin18. 16302400341212mjflllt 本工序机动时间min73. 118. 155. 021jjjttt工序 70：钻扩铰13孔（2 处） 、17孔机床：立式钻床 Z525刀具：根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔进给量：根据参考文献3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：参照参考文献3表 2.441，取。V0.48/Vm s机床主轴转速：n，10001000 0.48 60539.53 /min3.14 17vnrd按照参考文献3表 3.131，取630 /minnr所以实际切削速度 ：v3.14 17 6300.56/10001000 60dnvm s切削工时 被切削层长度 ：l42lmm佳木斯大学工学学士学位论文11刀具切入长度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn工序 80：钻 4X7孔钻孔选用机床为 Z525 摇臂机床，刀具选用 GB1436-85 直柄短麻花钻， 机械加工工艺手册第 2 卷。根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-2 查得钻孔进给量为 0.200.35。rmm 则取rmmf30. 0确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-9切削速度计算公式为 （3-min0mkfaTdcvvyxpmzvvvv20）查得参数为，刀具耐用度 T=35125. 0,55. 0, 0,25. 0, 1 . 8myxzcvvvvmin则 =1.6v55. 00125. 025. 03 . 053571 . 8minm所以 =72n1214. 36 . 11000minr选取 min120rn 所以实际切削速度为=2.6410001214. 3120vminm确定切削时间（一个孔） =ts203 . 02228工序 90：钻 2X4孔机床：立式钻床 Z525刀具：根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：pa2pamm进给量：根据参考文献3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：参照参考文献3表 2.441，取。V0.48/Vm s佳木斯大学工学学士学位论文12机床主轴转速：n，100010000.4860539.53 / min3.144vnrd按照参考文献3表 3.131，取630 /minnr所以实际切削速度 ：v3.1446300.56/1000100060dnvm s 切削工时 被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn工序 110：钻 6-M4螺纹底孔，然后进行攻丝选择钻床：Z525 钻床1、刀具的选择：选择高速钢麻花钻，其直径。06dmm依据，根据表 2.1 及表 2.2，可选择钻头的几何形状为：标准，切削用量简明手册，。30(24 32)21181270012(12 15)a 55(45 55)2、选择切削用量1）依据，根据表 2.7，可得钢的强度，钻头的直切削用量简明手册800bMPa径时，。5odmm0.14 0.18/fmm r 因为，所以不需要乘孔深修正系数。/3l d 2）依据，根据表 2.8，根据钻头强度决定进给量：当切削用量简明手册，钻头强度允许的进给力。600bMPa05dmm0.38/fmm r 3）依据，根据表 2.9，按机床进给机构强度决定进给量：当切削用量简明手册，机床进给机构允许的轴向力为 8330N(查640bMPa010.2dmm，表 2.35)时，进给量为。切削用量简明手册0.96/fmm r从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为。根据 Z525 钻床说明书，选择。0.14 0.18/fmm r0.17/fmm r查，根据表 2.19，当，时，查得轴切削用量简明手册0.17/fmm r010.2dmm向力。1770fFN轴向力的修正系数为：故。0.88,1.33,0.9,MFPFWFkkk1770 0.88 1.33 0.91864fFN查 ZK546 钻床的使用说明书，机床进给机构所允许的最大轴向力为，max8830FN由于，所以可用。maxfFF0.17/fmm r（2）决定钻头磨钝标准及寿命佳木斯大学工学学士学位论文13查，根据表 2.12，当时，可取得钻头的后刀面最大切削用量简明手册020dmm磨损量取为 0.4mm（0.40.6） ，刀具的寿命 T=15min。（3）决定切削速度查，根据表 2.30，可查得，切削用量简明手册1.0tvk 1.0Tvk1.16Mvk，。则。0.8svk1.0krvk1.0kvk1.16 0.80.928vk 0vvvzvcvxymC dvkT apf =0.40.200.74.8 50.92817/ min1550.17m查，根据表 2.31，可查得，切削用量简明手册1.0Tvk1.0lvk 1.0cvk，故： 1.0tvk 17 1.0 1.0 1.0 1.017/ mintvvv km r/min 010001000 17/ min10825vnrd 查，根据 ZK546 钻头的使用说明书，可以考虑选择切削用量简明手册，但因为所选转数计算转数较高，会使刀具寿命下降，所以可将进给量960 / mincnr降一级，即取，也可以选择较低一级的转数 ，仍用f0.13mm/ rf 680 / mincnr，比较这两种选择方案：0.17/fmm r 1）第一方案 , 0.13/fmm r960 / mincnr 960 0.13124.8/ mincn fmm 2）第二方案 , 0.17/fmm r680 / mincnr 680 0.17115.6/ mincn fmm 因为第一方案的乘积较大，基本工时较少，故第一方案好。这时cn f, 。0.13/fmm r960 / mincnr（4）检验机床扭矩及功率 查，根据表 2.20，当，时，切削用量简明手册0.17/fmm r011.1dmm。扭矩的修正系数为可查得，所以9.18 .tMN m0.88,0.87MMwMkk。根据 Z525 钻床的使用说明书，当时，9.18 0.88 0.877.03 .cMN m960 / mincnr。 29.4 .mMN m 由于，故选择之切削用量可用，即CmMM f=0.17mm/r, , 。960 / mincnnr17/ mincvm佳木斯大学工学学士学位论文14第 3 章 铣底面夹具设计设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工铣底面夹具设计，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。一、机床夹具定位元件工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同，这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。（一）工件以平面定位常用定位元件1支承钉 常用支承钉的结构形式如图6-1所示。平头支承钉（图 a）用于支承精基准面；球头支承钉（图 b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图 c）能产生较大的摩擦力，但网槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二个自由度；不在同一直线上的三个支承钉限制三个自由度。图6-1 常用支承钉的结构形式2支承板 常用的支承板结构形式如图6-2所示。平面型支承板（图 a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图 b） ，在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。图6-2 常用支承板的结构形式3可调支承 常用可调支承结构形式如图6-3所示。可调支承多用于支承工件的粗基准面，支承高度可以根据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。图6-3 常用可调支承的结构形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件1定位销 图6-6是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图 c 所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图 d）限制三个自由度。佳木斯大学工学学士学位论文15图6-6 固定式定位销的结构形式3.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面一销再加上一手动调节的螺丝定位的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。3.3 切削力及夹紧力的计算刀具：铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 00150010 顶刃0n 侧刃60010 15 30rK 20.5Lmm22Z 0.08/famm zmmap0 . 2由参考文献55 表 129 可得铣削切削力的计算公式： 0.90.801.11.10.12335pzFafDB zn有：0.900.801.11.10.12335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN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： FKWK安全系数 K 可按下式计算： 6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121 可知其公式参数：60 KK 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 根据工件受力切削力、836.24 1.561304.53()KWK FN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。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。佳木斯大学工学学士学位论文16即：FKWK安全系数 K 可按下式计算有：6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 60 KK1211.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有： 1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN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 夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力：F 夹KF （N）扭距：Nm93.111033. 1234. 05 .1054.3331038 . 09 . 130MYFXFMKfdCM3.4 误差分析与计算该夹具以一底面一侧面，两支撑钉和一个调节螺丝定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。gwj与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：j MjjjWDADZWj由参考文献5可得：销的定位误差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夹紧误差 ： cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 佳木斯大学工学学士学位论文17查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm005. 0 夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：0.0850.3jwmmmm 3. 5 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据 GB220780 定向键结构如图所示：o 图 5.1 夹具体槽形与螺钉根据 T 形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表 5.4：表 5.4 定向键夹具体槽形尺寸 B2B公称尺寸允差 d允差4dL公称尺寸允差 D佳木斯大学工学学士学位论文18180.0120.0352512124.518+0.019对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图 5.3 所示： 标记四周倒圆 图 5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表 5.5：表 5.5 塞尺公称尺寸 H允差 dC30.0060.25上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。佳木斯大学工学学士学位论文19（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。3.7 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。佳木斯大学工学学士学位论文20第 4 章 钻 13 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，对于保证佳木斯大学工学学士学位论文21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*18 GB2263-19134。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 13。则轴向力：见工艺师手册表 28.4F=Cdfk 3.1F0FzFyF 式中： C=420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFF k =(F07. 1)190200()1903 . 1FnHBF=4201.00.8130.351.072123()N转矩T=C dfkT0TZTyT式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTTT=0.2062.00.8130.351.0717.34()NM功率 P =mKWdTV726. 073095.1634.17300在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=K K K K1234式中 K 基本安全系数，1.5;1 K 加工性质系数，1.1;2K刀具钝化系数, 1.1;3K 断续切削系数, 1.14则 F =KF=1.5/)(423921231 . 11 . 11 . 1N钻削时 T=17.34 NM切向方向所受力: 佳木斯大学工学学士学位论文22F =1NLT267106534.173取1 . 0fF =4416f)(6 .4411 . 0NF Ff1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：FKWK安全系数 K 可按下式计算有：6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 60 KK1211.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有： 1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN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 夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力：F 夹KF （N）扭距：Nm93.111033. 1234. 05 .1054.3331038 . 09 . 130MYFXFMKfdCM在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数321KKKK 由资料机床夹具设计手册查表可得：721切削力公式： 式（2.17）PfKfDF75. 02 . 1412式中 20Dmmrmmf/3 . 0查表得： 82195. 0)190(6 . 0HBKp即：)(69.1980NFf实际所需夹紧力：由参考文献16机床夹具设计手册表得：1121 KFWfK安全系数 K 可按下式计算，由式（2.5）有：6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手60 KK册表 可得： 121 25. 20 . 10 . 13 . 12 . 10 . 12 . 12 . 1K佳木斯大学工学学士学位论文23所以 )(55.445625. 269.1980NFKWfK由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。4.4 钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点:1、固定钻套：钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中，钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用 H7/n6 配合，主要用于加工量不大，磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小，孔距离精度要求较高的小孔。2、可换钻套：主要用在大批量生产中，由于钻套磨损大，因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套，衬套直接压入钻模板的孔内，钻套以 F7/m6 或 F7/k6 配合装入衬套中。3、快换钻套：当对孔进行钻铰等加工时，由于刀径不断增大，需要不同的导套引导刀具，为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套：尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C，使开始钻孔时，钻头切屑刃不位于钻套的孔中，以免刮伤钻套内孔，如图4.3。图4.3 切屑间隙 C=(0.31.2)d。在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素，确定了设计方案后，选择了C=8。因为此钻的材料是铸件，所以C可以取较小的值。4.5 钻模板在导向装置中，导套通常是安装在钻模板上，因此钻模板必须具有足够的刚度和强度，以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式，可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。在此套钻模夹具中