跟刀架的钻φ35孔夹具设计及机械加工工艺规程

充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸1跟刀架的机械加工工艺规程及钻 35 孔夹具设计摘 要本文是对跟刀架零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对跟刀架零件的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。关键词：跟刀架，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸AbstractThis paper analyzes the processing and application of the tool rest parts, including the analysis of the parts, the selection of the blank, the clamping of parts, the formulation of the process route, the selection of the cutting tools, the determination of the cutting parameters and the filling of the processing documents. Choose the right processing method, design a reasonable processing process. In addition, a special fixture is designed for the machining of the tool rest partsThere are many kinds of machine tool fixture, among them, the most widely used universal fixture, specifications and sizes have been standardized, and there are professional factories for production. The special fixture which is widely used in batch production and specially for the processing of a workpiece requires the manufacturers to design and manufacture according to the processing technology of the workpiece.Key words: following tool holder, processing technology, processing method, process file, fixture充值购买 -下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸目 录摘 要.1ABSTRACT.2目 录.31 绪 论.52 零件的分析.62.1 零件的工艺分析 .62.2 零件的工艺要求 .63 工艺规程设计.83.1 加工工艺过程 .83.2 确定各表面加工方案 .83.2.1 考虑因素 .83.2.2 加工方案的选择 .83.3 确定定位基准 .93.3.1 粗基准的选择 .93.3.2 精基准选择的原则 .93.4 工艺路线的拟订 .93.4.1 工序的合理组合 .93.4.2 工序的集中与分散 .103.4.3 加工阶段的划分 .103.4.4 加工工艺路线方案的比较 .113.5 零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .133.5.1 毛坯的结构工艺要求 .133.5.2 零件的偏差计算 .133.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） .144 钻 35 孔工序的夹具设计.214.1 设计要求 .214.2 夹具设计 .214.2.1 定位基准的选择 .214.2.2 切削力及夹紧力的计算 .21充值购买 -下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸44.3 定位误差的分析 .244.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用 .254.5 确定夹具体结构和总体结构 .264.6 夹具设计及操作的简要说明 .27总 结.28参考文献.29致谢.30充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸1 绪 论机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成零件零件加工工艺规程的制定； 完成专用夹具的设计。通过对零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸62 零件的分析2.1 零件的工艺分析图 2-1 跟刀架跟刀架是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有跟刀架端面要求加工，对精度要求也很高。孔、粗糙度要求是 ，所以都要求精加工。其有公差要求因为其尺寸精度、几何形353.6Ra状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.2 零件的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。该加工有七个加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括大、小孔。 以端面为主有： 零件底面面加工，其粗糙度要求是 ；12.5Ra顶面平面的粗铣加工，其粗糙度要求是 。36 孔系加工有： 2- 孔0.835充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸7小孔 4XM8 螺纹底孔钻加工 6.3Ra3、小孔 2XM10 螺纹底孔钻加工零件毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在 ，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是中批13m量生产。上面主要是对零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸83 工艺规程设计3.1 加工工艺过程由以上分析可知，该零件零件的主要加工表面是平面、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以各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：零件的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。3.2 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计零件的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和孔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，应选择价格较低的机床。3.2.1 考虑因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。3.2.2 加工方案的选择 由参考文献3表 2.112 可以确定，平面的加工方案为：粗铣精铣（充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸9） ，粗糙度为 6.30.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。79IT:aR（2）2- 孔加工方法：0.253因为孔的表面粗糙度的要求 ，所以我们采用钻 扩铰的加工方法。3.6（4）4XM8 螺纹底孔并攻丝孔加工方法：因为孔的表面粗糙度的要求，所以我们采用钻攻丝的加工方法。3.3 确定定位基准3.3.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。3.3.2 精基准选择的原则要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，它的底平面，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，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。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用 的孔为加工基准。4选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。3.4工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。3.4.1工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸10备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。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809c:0.25%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 。mg203.4.2工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。3.4.3加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸11 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m。 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为 Ra101.25m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。3.4.4加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订二个加工工艺路线方案。4.5.1 工艺路线方案一10 铸造20 时效处理30 粗铣底面充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸1240 钻 2- 孔, 2- 孔132750 粗铣顶面60 粗铣右侧面70 钻扩铰 孔（顶部）3580 钻扩铰 孔（右侧面）90 钻 4XM8 螺纹底孔并攻丝100 钻 2XM10 螺纹底孔并攻丝110 去毛刺120 检验入库4.5.2 工艺路线方案二10 铸造20 时效处理30 粗铣底面40 钻 2- 孔, 2- 孔132750 钻扩铰 孔（顶部）560 钻扩铰 孔（右侧面）70 粗铣顶面80 粗铣右侧面90 钻 4XM8 螺纹底孔并攻丝100 钻 2XM10 螺纹底孔并攻丝110 去毛刺120 检验入库因 孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，35提高加工精度。根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，端面上放后面加工。初步拟订加工路线方案一。方案一遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难； 充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸13通过以上的两工艺路线的优、缺点分析，最后确定工艺路线方案一为该零件的加工路线。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。10 铸造20 时效处理30 粗铣底面40 钻 2- 孔, 2- 孔132750 粗铣顶面60 粗铣右侧面70 钻扩铰 孔（顶部）3580 钻扩铰 孔（右侧面）90 钻 4XM8 螺纹底孔并攻丝100 钻 2XM10 螺纹底孔并攻丝110 去毛刺120 检验入库3.5零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件的锻造采用的是 45#铸造制造，其材料是 45#，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。3.5.1毛坯的结构工艺要求零件为铸造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： 由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满模膛和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免铸造件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。 铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。 铸造件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸14定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类3.5.2零件的偏差计算 下端面的偏差及加工余量计算根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献4表 1119。其余量值规定为 2-3mm，现取 3mm。查3可知其粗铣时精度等级为 IT12，粗铣平面时厚度偏差取 0.21m精铣：由参考文献3表 2.359，其余量值规定为 。参照参考文献3表 32，325,2.313 和参考文献15表 18，可以查得：钻孔 0.253钻孔的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。1IT12.5Raum2.0扩孔的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。03m4铰孔的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是 。8.6.33.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 30：粗铣底面机床：立式铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数VCWr418mD636Z铣削深度 ：pam3每齿进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册 表 2.4-73，取f铣削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取Zaf/18.0VsmV2机床主轴转速 ：n， 式（1.1）min/97.3614.30210rdn in/370r实际铣削速度 ： 式（1.2）V snd/2.114.0进给量 ： 式（1.3）fZaff 6.0/3768.工作台每分进给量 ： m min/39.smf ：根据参考文献7 机械加工工艺手册表 2.4-81,a a60被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知ll76充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸15刀具切入长度 ：1l式（1.4）)31(5.021aDl m98.24603取 ml21刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 1机动时间 ： 式（1.5）jt min26.0.3957621mjfl工序 40：钻 2- 孔, 2- 孔1327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 。f rmf/3.0切削速度 ：参照参考文献3表 2.441，取 。V48Vs机床主轴转速 ：n，100.486539./in31vrd按照参考文献3表 5.131，取 0n所以实际切削速度 ： .16.5/dms切削工时 被切削层长度 ：l42m刀具切入长度 ：117()105.962rDlctgkctg刀具切出长度 ： 取2l4ml32走刀次数为 1机动时间 ： jt60.5in.3jLfn 扩孔刀具：根据参照参考文献3表 4.331 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸16片型号：E403切削深度 ：pa1.35m进给量 ：根据参考文献3表 2.452，取 。f 0.6/fmr切削速度 ：参照参考文献3表 2.453，取 。V4Vs机床主轴转速 ：n100.462.78/in319vrD按照参考文献3表 5.131，取 5n所以实际切削速度 ：v.0.52/06dms切削工时被切削层长度 ：l42m刀具切入长度 有：11 19.7()20.863rDdlctgkctg刀具切出长度 ： ，取2l4ml3走刀次数为 1机动时间 ：2jt30.16in.5jLfn工序 50：粗铣顶面机床：立式铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数VCWr418mD636Z铣削深度 ：pam3每齿进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册 表 2.4-73，取f铣削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取Zaf/18.0VsmV2机床主轴转速 ：n， 式（1.1）min/97.3614.30210rdn in/370r实际铣削速度 ： 式（1.2）V snd/2.114.0进给量 ： 式（1.3）fZaff 6.0/3768.工作台每分进给量 ： m min/39.smf 充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸17：根据参考文献7 机械加工工艺手册表 2.4-81,a ma60被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l ml76刀具切入长度 ：1式（1.4）)31(5.021aDl 98.24603取 ml21刀具切出长度 ：取2lm走刀次数为 1机动时间 ： 式（1.5）jt min26.0.3957621mjfl工序 60：粗铣右侧面机床：立式铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数VCWr418D636Z铣削深度 ：pam3每齿进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册 表 2.4-73，取f铣削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取Zaf/18.0VsmV2机床主轴转速 ：n， 式（1.1）min/97.3614.30210rdn in/370r实际铣削速度 ： 式（1.2）V snd/2.114.0进给量 ： 式（1.3）fZaff 6.0/3768.工作台每分进给量 ： m min/39.smf ：根据参考文献7 机械加工工艺手册表 2.4-81,a a60被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知ll76刀具切入长度 ：1充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸18式（1.4）)31(5.021aDl m98.24603取 ml21刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 1机动时间 ： 式（1.5）jt min26.0.3957621mjfl工序 70 钻扩铰 2- 孔0.253钻孔 ：由资料1机械加工工艺手册表 得：进给量5 394.2,切削速度 ， ；由式 1.5 得，rf/6.0svc/37.md5机床主轴转速 ，取in/.0714.601rdn min/20r由式 1.6 得，实际切削速度 snvc /36.2被切削层长度： mL60刀具切入长度： 式（1.10）ctgtgkDlr 10235)1(21 刀具切出长度： 取 4ml根据资料5机械制造工艺学表 可得 4式（1.11）snflLTj 08.26/5.0321扩孔 ：由资料1机械加工工艺手册表 2.4-52，取 ， 38 rmf/2.1，切削深度 ， ；smvc/5.0mapd9由式 1.5 得， ，取in/.17534.01rvnc in/0由式 1.6 得， smc .620L60由式 1.10 得， ctgtgkdDlr 3120359)1(21 刀具切出长度： 取m4l2根据式 1.11 可得：充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸19snflLTj 7.160/2.13621铰孔 ：由资料1机械加工工艺手册表 得：38 604.2rmf/2.1； smvc/5.0由式 1.5 得， ，取.35617.9/in48cvnrdin/0由式 1.6 得， .120.0c ms，mL60 ctgtgkDlr 62103)(21 铰圆柱孔时，由资料1机械加工工艺手册表 得：85.ml根据式 1.11 可得： snflTj 5.2360/2.181工序 100 钻 2XM10 螺纹底孔并攻丝表 3-5高速钢麻花钻的类型和用途标准号 类型 直径范围（mm） 用途GB1436-85 直柄麻花钻 2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85 直柄长麻花钻 1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85 锥柄麻花钻 3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85 锥柄长麻花钻 5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用 Z525 摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 2.4-37 钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 4500，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻 ，则螺旋角 =30 ，锋交 2 =118 ，后角 a =10 ,横刃斜角2500f0充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸20=50 ，L=197mm,l =116mm。01表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花钻直径范围l l1>11.80 13.20 151 101表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 GB6137-85） （º）d (mm) 2 f 8.618.00 30 118 12 4060表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度 mm钻头直径 d0（mm）刀具材料 加工材料20高速钢 铸铁 0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度 T min刀具直径 d0（ mm）刀具类型 加工材料 刀具材料1120钻头（钻孔及扩孔） 铸铁、铜合金及合金 高速钢 60钻头后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm 刀具耐用度 T = 60 min.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 10.4 高速钢钻头钻孔的进给量为f=0.250.65 ,根据表 4.13 中可知，进给量取 f=0.60 。zm* rm.确定切削速度查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-17 高速钢钻头在 KTH350-10（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12 ，参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，in充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸21表 10.4-10 钻孔条件改变时切削速度修正系数 K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-17）85.0in则 = =131 （3-18）nr查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* i则实际切削速度 = = =11.8v实 mn4 钻 35 孔工序的夹具设计4.1 设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具将用于 Z525 钻床。成批生产，任务为设计 35 孔。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。4.2 夹具设计4.2.1 定位基准的选择由零件图可知：在对铣圆筒顶面进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔进行了钻、扩、铰加工加工。因此，定位、夹紧方案有：213方案：选底平面、 工艺孔和大头孔定位，即一面、心轴和棱形销定位，213夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。该心轴需要在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案：选一面两销定位方式， 工艺孔用短圆柱销，棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的心轴夹紧、定位是不正确的， 孔端是213不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。心轴上的开孔也不利于排销。图中对孔的的加工没有位置公差要求，所以我们选择底平面和两孔为定位基准来23110d0254.充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸22设计钻模，从而满足孔的加工要求。工件定位用底面和两孔定位限制 6 个自由度。4.2.2 切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：钻床 Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表 可得：721切削力公式： .06f PFDfK式中 35m/r查表 得： 8210.75()3bp其中： 0.6b48即： 95()fFN实际所需夹紧力：由参考文献5表 得：1212KFW有： 10.7,.6安全系数 K 可按下式计算有： 6543210K式中： 为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 60 12.10.56所以 9589()KfWFN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：K安全系数 K 可按下式计算：6543210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：6123456.,.0,.,3KK由此可得： 1.10.31.056所以 845()WFN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，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸23夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力 FJ 理与主要最大切削力 FP 的静平衡方程：FJ 理= (FP)。b.实际需要的夹紧力 FJ 需，应考虑安全系数，FJ 需=KFJ 理。c.校核夹紧机构的夹紧力 FJ 是否满足条件：FJ>FJ 需。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。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸24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