机械制造技术课程设计-壳体加工工艺规程及其钻攻2-M6螺纹的夹具设计【全套图纸】 .pdf

黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - i - 摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合 与测量等多方面的知识。 壳体零件的工艺规程及钻、攻 2-m6 螺纹的工装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。 关键词关键词：壳体、夹具设计、工艺路线。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - ii - abstract this design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. the shell parts process planning and drilling, tapping the 2- m6 thread of fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. in the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later. keywords : shell, fixture design, process route. - 1 - 目 录 摘 要 . i abstract ii 目 录 1 1 绪论 2 1.1 引言 . 2 1.2 机械加工工艺规程的作用 . 2 1.3 研究方法及技术路线 . 3 1.4 课题背景及发展趋势 . 4 2 工艺规程设计 5 2.1 毛坯的制造形式 5 2.2 零件分析 5 2.3 基面选择 . 5 2.4 制定工艺路线 6 2.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 8 2.6 确定切削用量及基本工时 10 3 钻床夹具设计 25 3.1 问题的提出 25 3.2 定位基准的选择 25 3.3 切削力和夹紧力的计算 25 3.4 定位误差分析 26 3.5 钻套的设计 26 3.6 夹具的简要说明 28 结论 30 参考文献 31 致 谢 32 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 2 - 1 绪论 11 引言 制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是 当前世界各国研究和发展的主题， 特别是在市场经济的今天， 它更占有十分重要的地位。 人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以 便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等 兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造 过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平 都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提 高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰 品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生 活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发 展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工 业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机 制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现 代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密 切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及 空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。 12 机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术 先进，经济效益高，劳动条件良好。 制订工艺规程的程序： 1、 计算生产纲领，确定生产类型 2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工 - 3 - 艺装备，计算时间定额等。 ） 13 研究方法及技术路线 1. 深入生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究中，应当掌握下面一些资料：工程图纸，工艺文件，生 产纲领，制造与使用夹具情况等。 2. 制订工艺工艺规程的程序 计算生产纲领，确定生产类型，分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查，确 定毛坯的种类，形状，尺寸及精度，拟定工艺路线（划分工艺规程的组成，选择 的定位基准，选择零件表面的加工方法，安排加工顺序，选择机床设备等） ，进 行工序设计 （确定各工序加工余量， 切削余量， 工序尺寸及工差， 选择工艺装备， 计算时间定额等） ，确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。 3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构 夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算，以确定加 紧元件和传动装置的主要尺寸。 4. 确定夹具其他部分的结构形式 如分度装置，对刀元件和夹具体等 5. 绘制夹具总装配图 在绘制总装配图时， 尽量采用 1： 1 比例， 主视图应选取面对操作者的工作位置。 绘图时，先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面，如定位表面，夹紧 表面和被加工表面等。其中，被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工 件在夹具上可看成是一个假想的透明体，按定位元件，导向元件，夹紧机构， 传动装置等顺序， 画出具体结构。 6. 标注各部分主要尺寸，公差配合，和技术要求 7. 标注零件编号及编制零件明细表 在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称， 编号，序号，零件名称及材料，数量等。 8. 绘制家具零件图 拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 4 - 14 课题背景及发展趋势 机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装 备。它的重要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度， 冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹 具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产 率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法，我们必须深入生产实 践调查研究，因为，这样有利于我们掌握一些重要资料，例如： （1）工件的图纸 详细阅读图纸， 了解工件被加工表面的技术要求， 该件在机械中的位置和作用， 以及装配中的特殊要求。 （2）工艺文件了解工件的工艺过程，本工序的加工要 求，工件已加工面及及待加工面的状况，基准面的选择状况，可用的机床设备的主 要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。 （3）生产纲领夹具的结构形式 应与工件批量大小相适应，做到经济合理。 （4）制造与使用夹具的状况等。我深刻 明白要想做好这次夹具设计，我也要了解并注意设计夹具出现的问题，对夹具最基 本的要求是：工件的定位准确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠，操作 安全方便，成本低廉。工件夹具中的定位精度，主要是定为基准是否与工序基准重 合，定位基准的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位 基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差，可以通过数学计 算求得。在采取提高定位精度的措施时，要注意到夹具制造上的可能性。在总的定 位精度满足加工要求的条件下，不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在 机床上的定位精度，和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位 精度，主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间 隙等因素有关。因此，提高夹具制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的 定位精度。如果定位精度要求很高，而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不 合理时，应采用调整法或就地加工法解决，即在安装夹具时找正定位表面的准确位 置，或在夹具安装后加工定位表面，使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具 上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向 精度的因素有：导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时，可通过撤 销多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元 件与定位基准的配合间隙等办法来解决。 - 5 - 2 工艺规程设计 21 毛坯的制造形式 零件材料为铸铁，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造， 采用机械翻砂造型，铸造精度为 8 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证 加工精度上考虑也是应该的。 2. 2 零件分析 要对该零件的平面、孔、槽和螺纹进行加工。具体加工要求如下： 壳体底面 粗糙度 a r 25 壳体顶面 粗糙度 12.5 30h7 孔 粗糙度 a r 6.3 48h7 孔 粗糙度 a r 6.3、ra12.5 12 孔 粗糙度 a r 25 m6 螺纹 4-16 粗糙度 a r 25 4-7 孔 6-14 孔 粗糙度 a r 25 6-7 孔 285 槽 粗糙度 a r 12.5 6 孔 粗糙度 a r 25 12 孔 粗糙度 a r 6.3、ra25 2-m6 螺纹 30 端面上12 孔 粗糙度 ra25 30 端面上20 孔 粗糙度 ra12.5、ra25 23 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证 质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 6 - 报废，使生产无法进行。 2.3.1 粗基准的选择原则 1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面 作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求 较高的表面作粗基准。 2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。 3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。 4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。 由以上及零件知，选用 30h7 毛坯孔及其顶面作为定位粗基准。 232 精基准选择的原则 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、 可 靠、方便。 精基准选择应当满足以下要求： 1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合” ，以免产生基准不重合误差。 2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组 精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。 3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身 作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度 要求由先行工序保证。 4）为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准” 、反复加工的 原则。 5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单 的表面作为精基准。 由上及零件图知，选用30h7 孔及其底面作为定位精基准。 24 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机 - 7 - 床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济 效果，以便降低生产成本。 方案一： 工序 01：铸造 工序 02：时效处理，消除内应力 工序 03：铣壳体底面 工序 04：铣壳体顶面 工序 05：扩28 孔至29.8；铰29.8 孔至30h7；倒角 c2 工序 06：扩30 孔至48h7；倒角 c2 工序 07：钻壳体顶面12 孔深 40；钻壳体顶面 m6 螺纹底孔5.1 深 18；攻壳体顶 面 m6 螺纹深 16 工序 08：锪平 4-16 工序 09：钻 4-7 孔 工序 10：锪平 6-14 工序 11：钻 6-7 孔 工序 12：铣 285 槽 工序 13：钻6 孔；扩6 孔至12 深 8；钻 2-m6 螺纹底孔5.1 深 15；攻 2-m6 螺纹深 13 工序 14：钻30 端面上12 孔；扩12 孔至20 深 12；倒角 c2 工序 15：去毛刺 工序 16：检验至图纸要求 工序 17:入库 方案二： 工序 01：铸造 工序 02：时效处理，消除内应力 工序 03：铣壳体底面 工序 04：铣壳体顶面 工序 05：扩28 孔至29.8；铰29.8 孔至30h7；倒角 c2 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 8 - 工序 06：扩30 孔至48h7；倒角 c2 工序 07：钻壳体顶面12 孔深 40；钻壳体顶面 m6 螺纹底孔5.1 深 18；攻壳体顶 面 m6 螺纹深 16 工序 08：锪平 4-16；钻 4-7 孔 工序 09：锪平 6-14；钻 6-7 孔 工序 10：铣 285 槽 工序 11：钻6 孔；扩6 孔至12 深 8；钻 2-m6 螺纹底孔5.1 深 15；攻 2-m6 螺纹深 13 工序 12：钻30 端面上12 孔；扩12 孔至20 深 12；倒角 c2 工序 13：去毛刺 工序 14：检验至图纸要求 工序 15:入库 工艺路线比较：方案一与方案二的区别在于，方案二把锪平 4-16；钻 4-7 孔放 在了一道工序里，把锪平 6-14；钻 6-7 孔也放到一个工序里，方案一则是把它们分 开来加工，通过零件图观察分析，我们知道，如果两个合在一个工序里，钻孔时麻花钻 没法钻部分被挡到的孔，故采用方案一。 2.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 1. 壳体底面的加工余量 铸件尺寸公差等级 8 级，加工余量等级 ma-e，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=1.5mm,表面粗糙度 a r 25，查机械制造工艺设计简明 手册表 1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。 2. 壳体顶面的加工余量 铸件尺寸公差等级 8 级，加工余量等级 ma-e，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=1.5mm,表面粗糙度 a r 12.5，查机械制造工艺设计简 明手册表 1.4-8，一步铣削即可满足其精度要求。 3. 30h7 孔的加工余量 铸件尺寸公差等级 8 级，加工余量等级 ma-e，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 得铸件的单边加工余量 z=1.0mm,表面粗糙度 a r 6.3，查机械制造工艺设计简明 手册表 2.3-8 知，需经过扩铰方能满足其精度要求，首先扩28 孔至29.8，再 - 9 - 铰29.8 孔至30h7。 4. 48h7 孔的加工余量 铸件尺寸公差等级 8 级，加工余量等级 ma-e，因其尺寸与30h7 孔相差不大，故 采用相同的毛坯孔，加工30h7 孔后，直接扩30h7 孔至48h7 深 14。 5. 12 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，孔的表面粗糙度 ra25，查机械制造工艺设计 简明手册表 1.4-7 知，一步钻削即可达到其精度要求。 6. m6 螺纹的加工余量 因螺纹的尺寸较小，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-20 知，先钻 m6 螺纹底孔5.1，再攻 m6 螺纹。 7. 4-7 的加工余量 因孔的尺寸较小，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-7 知， 一步钻削即可达到其精度要求。 8. 6-14 孔的加工余量 因本工序只是锪平，不需要留余量，表面粗糙度 ra25，查机械制造工艺设计简明 手册表 1.4-7 知，一步锪削即可满足其要求。 9. 6-7 孔的加工余量 因孔的尺寸较小，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 1.4-7 知， 一步钻削即可达到其精度要求。 10. 285 槽的加工余量 因尺寸较小，故不留余量，表面粗糙度 ra12.5，查机械制造工艺设计简明手册 表 1.4-8 知，一步铣削即可满足其要求。 11. 6 孔的加工余量 因孔的尺寸较小，故采用实心铸造，孔的面粗糙度 ra25，查机械制造工艺设计简 明手册表 1.4-7 知，一步钻削即可达到其精度要求。 12. 12 孔的加工余量 因孔的尺寸较小，故采用实心铸造，由零件图知，12 在6 孔的基础上进行加 工，也是就扩6 孔至12，表面粗糙度 ra6.3、ra25，查机械制造工艺设计 简明手册表 1.4-7 知，一步加工即可满足其精度要求。 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 10 - 13. 2-m6 螺纹的加工余量 因螺纹的尺寸较小，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表 2.3-20 知，先钻 m6 螺纹底孔5.1，再攻 m6 螺纹。 14. 30 端面上12 孔的加工余量 因孔的尺寸不大，故采用实心铸造。粗糙度 ra125，查机械制造工艺设计简明手 册表 1.4-7 知，一步削即可满足其精度要求。 15. 30 端面上20 孔的加工余量 因孔的尺寸较小，故采用实心铸造，由零件图知，20 在12 孔的基础上进行加 工，也是就扩12 孔至20，表面粗糙度 ra12.5、ra25，查机械制造工艺设计简明 手册表 1.4-7 知，一步加工即可满足其精度要求。 16其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。 26 确定切削用量及基本工时 工序 01：铸造 工序 02：时效处理，消除内应力 工序 03：铣壳体底面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀 mmap5 . 1=，mmd60 0 =，min/150mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap5 . 1= 2）决定每次进给量及切削速度 根据 x52k 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/2 .796 60r d v ns= = 按机床标准选取 w n 800min/r min/ 7 . 150 1000 80060 1000 m dn v w = = 当 w n 800r/min 时 rmmznff wzm /64080042 . 0= - 11 - 按机床标准选取rmmfm/600= 3）计算工时 切削工时： mml92 1 =，mml5 . 1 2 =，mml3 3 =，则机动工时为 min206 . 1 min2 2 . 0800 35 . 192 321 + = + =i fn lll t w m 工序 04：铣壳体顶面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀 mmap5 . 1=，mmd80 0 =，min/150mv =，4=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap5 . 1= 2）决定每次进给量及切削速度 根据 x52k 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/597 80r d v ns= = 按机床标准选取 w n 600min/r min/ 7 . 150 1000 60080 1000 m dn v w = = 当 w n 600r/min 时 rmmznff wzm /64060042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/600= 3）计算工时 切削工时： mml89 1 =，mml5 . 1 2 =，mml3 3 =，则机动工时为 min779 . 0 min1 2 . 0600 35 . 189 321 + = + =i fn lll t w m 工序 05：扩28 孔至29.8；铰29.8 孔至30h7；倒角 c2 工步一：扩28 孔至29.8 利用扩孔钻将mm28孔扩大至mm 8 . 29，根据有关手册规定，扩钻的切削 用量可根据钻孔的切削用量选取 ()() rmm ff /87 . 0 585 . 0 75 . 0 65 . 0 8 . 12 . 18 . 12 . 1 = = 钻 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 12 - 根据机床说明书，选取rmmf/57 . 0 = min/4612 3 1 2 1 3 1 2 1 mvv= = = 钻 则主轴转速为min/346 .51rn =，并按车床说明书取min/68rnw=，实际 切削速度为 min/4 . 6 1000 68 8 . 29 1000 m nd v ww = 切削工时：mml80=，mml9 . 0 1 =，mml3 2 =，则机动工时为 min165 . 2 57 . 0 68 39 . 080 21 = + = + = fn lll t w m 工步二：铰29.8 孔至30h7 根据参考文献表 2- 25，rmmf/4 . 02 . 0=，min/128mv =，得 min/65.254 8 . 169rns= 查参考文献表 4.2- 2，按机床实际进给量和实际转速，取rmmf/35 . 0 =， min/198rnw=，实际切削速度min/3 . 9 mv =。 切削工时：mml80=，mml1 . 0 1 =，mml3 2 =，则机动工时为 min199 . 1 35 . 0 198 31 . 080 21 + = + = fn lll t w m 工步三：倒角 c2 工序 06：扩30 孔至48h7；倒角 c2 工步一：扩30 孔至48h7 利用扩孔钻将mm30孔扩大至mm48，根据有关手册规定，扩钻的切削用 量可根据钻孔的切削用量选取 ()() rmm ff /87 . 0 585 . 0 75 . 0 65 . 0 8 . 12 . 18 . 12 . 1 = = 钻 根据机床说明书，选取rmmf/57 . 0 = min/4612 3 1 2 1 3 1 2 1 mvv= = = 钻 则主轴转速为min/346 .51rn =，并按车床说明书取min/68rnw=，实际 切削速度为 min/5 . 8 1000 6840 1000 m nd v ww = 切削工时：mml14=，mml9 1 =，mml0 2 =，则机动工时为 - 13 - min593 . 0 57 . 0 68 0914 21 = + = + = fn lll t w m 工步二：倒角 c2 工序 07：钻壳体顶面12 孔深 40；钻壳体顶面 m6 螺纹底孔5.1 深 18；攻壳体顶 面 m6 螺纹深 16 工步一：钻壳体顶面12 孔深 40 1、加工条件 加工材料:铸铁。 工艺要求：孔径 d=12mm，精度 h12h13,用乳化液冷却。 机床：选用 z525 立式钻床和专用夹具。 2、选择钻头 选择高速钢麻花钻头（如图 3 所示） ，其直径 d=12mm 钻头几何形状为（根据切削用量手册表 2.1 及表 2.2） ：标准钻头， 25 =， 2120 ,kr = ，后角 0 11 =，50 = ，横刃长度 2.5bmm= ，弧面长度 5lmm= 。 3选择切削用量 （1）选择进给量 f 按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，当铸铁硬度200h 有 rmmf/30 . 0 15 . 0 = 。 （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= , 0 20dmm200h 有 rmmf/39. 031. 0= 。 （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= , 0 20dmm200h 有 rmmf/30 . 0 15 . 0 = 。 （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= , 0 20dmm200h 有 rmmf/39. 031. 0= 。 （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= , 0 20dmm200h 有 rmmf/30 . 0 15 . 0 = 。 （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= , 0 20dmm200h 有 rmmf/30 . 0 15 . 0 = 。 （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= , 0 20dmm200h 有 rmmf/30 . 0 15 . 0 = 。 - 23 - （2）计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度 b =200220hbs 时， 0.40/fmm r= , 0 20dmm 时， c v =30mm/min。 切削速度的修正系数为： 0 . 1= tv k ， 0.88 mv k= ， 0.75 sv k= ， 0 . 1= tv k ， 故 vc kvv= =301.01.00.751.0m/min22.5m/min 0 1000 d v n = 12 5 . 221000 r/mm=651.4r/mm 根据卧式钻床技术资料 （见 简明手册 表4.2-12） 可选择n=600r/mm，cv =20mm/min。 4计算基本工时 根据公式 nf l tm= 式中， +=yll ，l=36mm，入切量及超切量由切削用量手册表 2.29 查出 6ymm+ = ，计算得， l=（36+6）mm=42mm 故有： t=min 25 . 0 600 42 =0.280min 工步二：扩12 孔至20 深 12 利用扩孔钻将mm12孔扩大至mm20，根据有关手册规定，扩钻的切削用 量可根据钻孔的切削用量选取 ()() rmm ff /87 . 0 585 . 0 75 . 0 65 . 0 8 . 12 . 18 . 12 . 1 = = 钻 根据机床说明书，选取rmmf/57 . 0 = min/4612 3 1 2 1 3 1 2 1 mvv= = = 钻 则主轴转速为min/346 .51rn =，并按钻床说明书取min/68rnw=，实际 切削速度为 min/3 . 4 1000 6820 1000 m nd v ww = 切削工时：mml12=，mml4 1 =，mml0 2 =，则机动工时为 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 24 - min413 . 0 57 . 0 68 0412 21 = + = + = fn lll t w m 工步三：倒角 c2 工序 15：去毛刺 工序 16：检验至图纸要求 工序 17:入库 - 25 - 3 钻床夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配，决定设计工序 13：钻、攻 2-m6 螺纹的夹具。 3.1：问题的提出：问题的提出 本夹具主要用于钻、攻 2-m6 螺纹，螺纹的精度要求不高，孔的位置有一定的要求，故 设计夹具时要考虑在内。 3.2：定位基准的选择：定位基准的选择 选择已加工好的30h7 孔、7 孔及工件底面作为定位基准，夹紧则是由心轴、垫圈、 螺母和快换垫圈组成的夹紧机构来完成。 3.3：定位误差分析 (1)移动时基准位移误差 yj yj min111 xdd+= （式 5-5） 式中： 1 d 心轴孔的最大偏差 1 d 心轴孔的最小偏差 1min 心轴定位孔与心轴最小配合间隙 代入（式 5-5）得： yj min111 xdd+=0.021+0+0.054=0.075 (2) 转角误差 l xddxdd tg 2 min222min111 + = （式 5-6） 式中： 1 d 心轴孔的最大偏差 1 d 心轴孔的最小偏差 1min 心轴定位孔与心轴最小配合间隙 2 d 削边销孔的最大偏差 2 d 削边销孔的最小偏差 2min x 削边销定位孔与削边销最小配合间隙 其中：) 2 (2 min1 min2 x x lglx += 则代入（式 5-6）得： 382 013. 00015. 0054. 00021. 0 tg + =0.001355 则： 0.078 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 26 - 3.4 切削力的计算与夹紧力分析 查表 4 得切削力计算公式： ppf kfa 7 . 0 3 . 1 371f = 式中3= p a，f=1mm/r,查表得 75 . 0 )736/(k= p =736mpa, 1k= p 即 ppf kfa 7 . 0 3 . 1 371f =113371 7 . 03 . 1 =1547n 所需夹紧力，查表 5 得，wk= k w，安全系数 k= 6543210 kkkkkkk 式中 60 kk为各种因素的安全系数，查表得： k=0 . 10 . 13 . 10 . 12 . 10 . 12 . 1=1.872，当计算 k2.5 时，取 k=2.5 孔轴部分由 m12 螺母锁紧，查表得夹紧力为 12360n wk= k w=5 . 212360=30900n 由上计算得 k w f f ，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 3.5 钻套设计 钻、攻 2-m6 螺纹，钻后还需要攻丝，为了钻后及时攻丝，选用快换钻套，图 3.5-1 是标准快换钻套的结构，图 3.5-2 是选用快换钻套的尺寸，它有凸缘上铣有台肩，钻套 螺钉的台阶形部分压紧在此台肩上而防止快换钻套转动。 松动螺钉， 便可取出快换钻套。 - 27 - 图 3.5-1 可换钻套图 与5.1 孔相配的快换钻套尺寸如图 3.5-2 所示： 图 3.5-2 快换钻套尺寸 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计 - 28 - 3.6 夹具简要说明 1.支承板与工件 r42 端面配合三个自由度。 2.心轴的30 外圆面与工件30h7 孔配合限制两个自由度。 3.削边销与工件7 孔配合限制一个自由度，属于完全定位。 图 3.6-1 装配图 - 29 - 图 3.6-2 夹具体 黑龙江八一农恳大学本科毕业设计