机械制造技术课程设计-偏心套加工工艺及钻M8螺纹孔夹具设计（全套图纸）

目 录 摘 要 1 Abstract 2 第一章 绪论 3 1.1 引言 3 1.2 机械加工工艺规程的作用 3 1.3 研究方法及技术路线 4 1.4 课题背景及发展趋势 4 第二章 工艺规程设计 6 2.1 毛坯的制造形式 6 2.2 基面的选择 6 2.2.1 粗基准的选择原则 6 2.2.2 精基准选择的原则 6 2.3 制定工艺路线 7 2.4 确定各工序的加工余量 . 7 2.5 确定切削用量及基本工时 7 第三章 钻床夹具设计 16 3.1 问题的提出 . 16 3.2 定位基准的选择 . 16 3.3 定位误差分析 . 16 3.4 切削力的计算与夹紧力分析 . 17 3.5 导向机构 . 18 总 结 . 21 参 考 文 献 22 1 摘 要 本次课程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。 偏心套的工艺规程及其钻、攻 M8 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：偏心套、夹具设计、工艺路线。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 2 Abstract This design course content involves the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. Eccentric set of process planning and drilling, tapping the M8 threaded fixture design is including parts processing process design, process design and special fixture design three parts. Should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. Keywords : Eccentric sleeve , fixture design, process route. 3 第一章 绪论 1.1 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 。 1.2 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、选择工艺装 备，计算时间定额等。 ） 4 1.3 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。 1.4 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 5 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。 6 第二章 工艺规程设计 2.1 毛坯的制造形式 偏心套材料为 45 钢，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，为回转类零件，故毛 坯采用棒料。 2.2 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报废，使生产 无法进行。 2.2.1 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。 由以上及偏心套知，选用 707mm 外圆作为定位粗基准。 2.2.2 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。 7 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。 由上及偏心套知，选用 35H77mm 孔及其端面作为定位精基准。 2.3 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。 工序 01：下料74mm48mm 工序 02：调质处理 工序 03：粗车70mm 端面；粗车35H7mm 工序 04：粗车70mm 外圆；粗车、半精车65e8mm 外圆，长 22mm 工序 05：粗车50mm 外圆面和端面 工序 06：半精车、精车35H77mm 孔；孔口倒角 C1.5 工序 07：精车两个宽 27mm 处倒角；精车65e87mm 外圆，长 22mm 工序 08：铣宽 10mm 键槽；粗铣、精铣宽 8H11mm 键槽 工序 09：钻、攻 M8 螺纹 工序 10：钳工去毛刺 工序 11：检验至图纸要求 工序 12：包装、入库 2.4 确定各工序的加工余量 偏心套零件材料 45 钢，为回转类零件，故采用棒料，又因偏心套重量为 0.73Kg，锻 件形状复杂系数 S1，长度为 44mm,查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-25，查出该零件 余量是：厚度方向为 1.52.0mm，水平方向为 1.52.0mm。故选棒料74mm48mm。 2.5 确定切削用量及基本工时 工序 01：下料74mm48mm 工序 02：调质处理 8 工序 03：粗车70mm 端面；粗车35H7mm 工步一：粗车70mm 端面 1、切削用量 本工序为粗车70mm 端面。已知加工材料为 45 钢，回转类，有外皮；机床为 C620-1 型 卧式车床，工件装卡在三爪卡盘中。所选刀具为 YT5 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简 明手册第一部分表 1.1，由于 C620-1 型卧式车床的中心高度为 200mm（表 1.30） ，故选刀杆 尺寸 BH=16mm25mm，刀片厚度为 4.5mm。根据表 1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱 型前刀面，前角 0 0 12=，后角 0 0 6=a，主偏角 0 90= r k，副偏角 0 10= 、 r k，刃倾角 0 s 0=，刀 尖圆弧半径mm8 . 0= 。 1）确定切削深度 p a 由于单边余量为 2.0mm，可在一次走刀内切完 2）确定进给量 f 根据表 1.4，在粗车 45#、刀杆尺寸为 16mm25mm、 p a 3mm、工件直径为 100400mm 时， f =0.61.2mm/r 按 C620-1 型卧式车床的进给量（表 4.2-9） ，选择 f =0.65mm/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 1.30，C620- 1 机床进给机构允许的进给力 max F=3530N。 根据表 1.21，当 p a 2mm, f 0.75mm/r， 0 45= r k， =65m/min(预计)时，进给力 f F =760N。 f F 的修正系数为 f F k 0 =0.1， f k F 0 =1.17（表 1.29-2） ，故实际进给力为 f F =7601.17N=889.2N 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选的 f =0.65mm/r 可用。 3）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 1mm，可转位车刀耐用度 T=30min。 4）确定切削速度 切削速度 可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。 根据表 1.10，当用 YT15 硬质合金车刀加工铸件， p a 3mm， f 0.75mm/r，切削速度 =125m/min。 切削速度的修正系数为 sv k =0.8， tv k =0.65， rv k k=0.81, v kT=1.15, v kM= kv k =1.0 9 (均见表 1.28） ，故 =1250.80.650.811.15m/min=60.6m/min min/ 270 6 .6010001000 r d v n = =71.5r/min 按 C620-1 机床的转速(表 4.2-8） ，选择n=76r/min=1.3r/s 则实际切削速度 =58m/min 5）校验机床功率 由表 1.24， p a 3mm， f 0.75mm/r， 46m/min 时， c P =1.7KW。 切削功率的修正系数 crp k k=1.17，0 . 1 0 = KPcMPcpr kkk c ， TPc k=1.13， c kSP=0.8， c tp k=0.65 （表 1.28） ，故实际切削时的功率为 c P =0.72KW 根据表 1.30，当n=76r/min 时，机床主轴允许功率 E P =5.9KW。 c P E P ，故所选的切削用 量可在 C620-1 机床上进行。 最后决定的切削用量为 p a =2.0mm， f =0.65mm/r，n=76r/min=1.3r/s， =58m/min 2、确定粗车70mm 端面的基本时间 i fn L j = 3 T， 321 1 2 Llll dd + = 式中 d=74mm， 1 d =31mm，1l =2.0mm， 2 l =2mm， 3 l =0mm，f =0.65mm/r，n=76r/min=1.3r/s,i=1 则 min516 . 0 min 7665 . 0 022 5 . 21 T 3 + = j 工步二：粗车35H7mm 的基本时间 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=46m， 1 l =1.5mm， 2 l =2mm， 3 l =0mm， f =0.65mm/r，n=76r/min,i=1 则 min002 . 1 min 7665 . 0 025 . 146 T 3 + = j 工序 04：粗车70mm 外圆；粗车、半精车65e8 外圆，长 22mm 工步一：粗车70mm 外圆 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=46m， 1 l =1.5mm， 2 l =2mm， 3 l =0mm， f =0.65mm/r，n=76r/min,i=1 则 min002 . 1 min 7665 . 0 025 . 146 T 3 + = j 10 工步二：粗车65e8 外圆 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=22m， 1 l =2.0mm， 2 l =0mm， 3 l =0mm， f =0.65mm/r，n=76r/min,i=1 则 min486 . 0 min 7665 . 0 000 . 222 T 3 + = j 工步三：半精车65e8 外圆 1、 p a =0.4mm 2、 f =0.1mm/r 3、 m/min183min/m9 . 0 1 . 0160 291 2 . 015 . 0 2 . 0 = = n=760r/min 4、确定基本工时 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=22m， 1 l =0.4mm， 2 l =0mm， 3 l =0mm， f =0.1mm/r，n=760r/min,i=1 则 min295 . 0 min 7601 . 0 004 . 022 T 3 + = j 工序 05：粗车50mm 外圆面和端面 工步一：粗车50mm 外圆面 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=12m， 1 l =2.0mm， 2 l =0mm， 3 l =0mm， f =0.65mm/r，n=76r/min,i=8 则 min267 . 2 8min 7665 . 0 000 . 212 T 3 + = j 工步二：粗车50mm 端面 i fn L j = 3 T， 321 1 2 Llll dd + = 式中 d=50mm， 1 d =31mm，1l =2.0mm， 2 l =2mm， 3 l =0mm，f =0.65mm/r，n=76r/min=1.3r/s,i=1 则 min273 . 0 min 7665 . 0 0225 . 9 T 3 + = j 11 工序 06：半精车、精车35H7mm 孔；孔口倒角 C1.5 工步一：半精车35H7mm 孔 1、 p a =0.4mm 2、 f =0.1mm/r 3、 m/min183min/m9 . 0 1 . 0160 291 2 . 015 . 0 2 . 0 = = n=760r/min 4、确定基本工时 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=44m， 1 l =0.4mm， 2 l =2mm， 3 l =0mm， f =0.1mm/r，n=760r/min,i=1 则 min611 . 0 min 7601 . 0 024 . 044 T 3 + = j 工步二：精车35H7mm 孔 1、 p a =0.1mm 2、 f =0.07mm/r 3、 m/min183min/m9 . 0 1 . 0160 291 2 . 015 . 0 2 . 0 = = n=760r/min 4、确定基本工时 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=44m， 1 l =0.1mm， 2 l =2mm， 3 l =0mm， f =0.07mm/r，n=760r/min,i=1 则 min867 . 0 min 76007 . 0 021 . 044 T 3 + = j 工步三：孔口倒角 C1.5 工序 07：精车两个宽 27mm 处倒角；精车65e87mm 外圆，长 22mm 工步一：精车两个宽 27mm 处倒角 1、 p a =0.1mm 2、 f =0.07mm/r 12 3、 m/min183min/m9 . 0 1 . 0160 291 2 . 015 . 0 2 . 0 = = n=760r/min 4、确定基本工时 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=2m， 1 l =0.8mm， 2 l =0mm， 3 l =0mm， f =0.07mm/r，n=760r/min,i=2 则 min105 . 0 2min 76007 . 0 008 . 02 T 3 + = j 工步二：精车65e87mm 外圆 1、 p a =0.1mm 2、 f =0.07mm/r 3、 m/min183min/m9 . 0 1 . 0160 291 2 . 015 . 0 2 . 0 = = n=760r/min 4、确定基本工时 i fn L j = 3 T， fn llll 321 L + = 式中 l=18m， 1 l =0.1mm， 2 l =2mm， 3 l =0mm， f =0.07mm/r，n=760r/min,i=1 则 min378 . 0 min 76007 . 0 021 . 018 T 3 + = j 工序 08：铣宽 10mm 键槽；粗铣、精铣宽 8H11mm 键槽 工步一：铣宽 10mm 键槽 1. 选择刀具 刀具选取硬质合金键槽铣刀 mmap0 . 4=，mmd10 0 =，min/20mv =，3=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap0 . 4= 2）.决定每次进给量及切削速度 根据 Y631K 花键铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 13 根据表查出 齿/2 . 0 mmfz=，则 min/637 10 2010001000 r d v ns = 按机床标准选取 w n 600min/r min/ 8 . 18 1000 60010 1000 m dn v w = 当 w n 600r/min 时 rmmznff wzm /48060042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/475= 3）计算工时 切削工时： mml44 1= ，mml0 . 4 2 =，mml4 3 = 则机动工时为 min433 . 0 min1 2 . 0600 40 . 444 321 + = + =i fn lll t w m 工步二：粗铣宽 8H11mm 键槽 1. 选择刀具 刀具选取硬质合金键槽铣刀 mmap0 . 3=，mmd8 0 =，min/15mv =，3=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap0 . 3= 2）.决定每次进给量及切削速度 根据 Y631K 花键铣床说明书，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 8 1510001000 r d v ns = 按机床标准选取 w n 600min/r min/ 1 . 15 1000 6008 1000 m dn v w = 当 w n 600r/min 时 14 rmmznff wzm /48060042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/475= 3）计算工时 切削工时： mml44 1= ，mml0 . 3 2 =，mml4 3 = 则机动工时为 min425 . 0 min1 2 . 0600 40 . 344 321 + = + =i fn lll t w m 工步三：精铣宽 8H11mm 键槽 1. 选择刀具 刀具选取硬质合金键槽铣刀 mmap5 . 0=，mmd8 0 =，min/20mv =，3=z。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 mmap5 . 0= 2）.决定每次进给量及切削速度 根据 Y631K 花键铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/12 . 0 mmfz=，则 min/796 8 2010001000 r d v ns = 按机床标准选取 w n 800min/r min/ 1 . 20 1000 8008 1000 m dn v w = 当 w n 800r/min 时 rmmznff wzm /64080042 . 0= 按机床标准选取rmmfm/630= 3）计算工时 切削工时： mml44 1= ，mml5 . 0 2 =，mml4 3 = 则机动工时为 min505 . 0 min1 12 . 0 800 45 . 044 321 + = + =i fn lll t w m 15 工序 09：钻、攻 M8 螺纹 工步一：钻 M8 螺纹底孔6.8 选用mm8 . 6高速钢锥柄麻花钻（ 工艺表 3.16） 由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得0.28/fmm r= 机 min/10mv =（ 切削表 2.15） min/ 8 . 6 1010001000 r D v n = 468r/min 按机床选取 n=500r/min min/6 . 9 1000 5008 . 6 1000 m dn v w = 切削工时： mml8 1= ，mml4 . 3 2 =，mml2 3 = 则机动工时为 min096 . 0 min1 28 . 0 500 24 . 38 321 + = + =i fn lll t w m 工步二：攻 M8 螺纹 选择 M8mm 高速钢机用丝锥 f 等于工件螺纹的螺距 p ，即 f=0.6mm/r 7.5/min c Vm= 机 min/ 8 5 . 710001000 r D v n = 299r/min 按机床选取 n=300r/min 切削工时： mml8 1= ，mml6 . 0 2 =，mml2 3 = 则机动工时为 min059 . 0 min1 6 . 0300 26 . 08 321 + = + =i fn lll t w m 工序 10：钳工去毛刺 工序 11：检验至图纸要求 工序 12：包装、入库 16 第三章 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 09：钻、攻 M8 螺纹的夹具。 3.1 问题的提出 本夹具主要用于钻、攻 M8 螺纹，精度要求不高，故设计夹具时主要考虑生产效率。 3.2 定位基准的选择 选择工件35H7 孔、宽 8H11 键槽和70 端面来定位，对应的定位元件为心轴35f6 外 圆、键和心轴65 端面。 1、心轴65 端面与偏心轮70 端面相配合限制三个自由度，即 X 轴移动、Y 轴转动和 Z 轴转动。 2、心轴35f6 外圆与偏心轮35H7 孔相配合限制两个自由度，即 Y 轴移动和 Z 轴移动。 3、键与偏心轮宽 8H11 键槽相配合限制一个自由度，即 X 轴转动，偏心轮六个自由度被完 全限制，属于完全定位。 3.3 定位误差分析 1、基准位移误差 Y 由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动 量，称为基准位移误差，用 Y 表示。 工件以 35H7 孔在轴上定位钻攻 M8 螺纹，如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一 致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实 际上，轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心 线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸 H 中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为 最大配合间隙。按下式计算 )( 2 1 minmaxminmaxY dDaa= 式中 Y 基准位移误差，mm max D孔的最大直径，mm min d轴的最小直径，mm 17 mm34.959-025.35 2 1 )( 2 1 minmaxY ）（=dD=0.033mm 2、基准不重合误差 B 加工尺寸 h 的基准是外圆柱面的母线上，但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序 基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量， 称为基准不重合 误差，用 B 表示。基准不重合误差为 B = d 2 1 式中 B 基准不重合误差，mm d 工件的最大外圆面积直径公差，mm B =mm0125 . 0 mm025 . 0 2 1 2 1 = d 3.4 切削力的计算与夹紧力分析 （1）由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 钻削力 6 . 08 . 0 26HBDfF = 式（3-3） 钻削力矩 6 . 0 8 . 09 . 1 10HBfDT = 式（3-4） 式中：D=8mm ()() maxmaxmin 11 187187 149174 33 HBHBHBHB= 1 0.20fmm r=代入公式（3-3）和（3-4）得 0.80.6 26 10.5 0.201741664FN= 1.90.80.6 10 10.50.2017446379TN mm= （2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由()FKffN=+ 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25 . 0 21 = ff F= z P +G G 为工件自重 N ff F N5034 21 = + = 夹紧螺钉： 公称直径 d=12mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 MPa B