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G068 摇臂 零件 机械 加工 工艺 规程 专用 夹具 设计

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资料为该零件的加工工艺和夹具设计。 一份现成资料文件包括：工件零件图（cad）、工件毛坯图（cad）、夹具装配图（cad）、夹具体图（cad）、工艺卡、工序卡、说明书。 以上为资料预览概图，下载文件后为完整一套设计。【清晰，无水印，可编辑】 dwg后缀为cad图，doc后缀为word格式，png和jpg，gif后缀为资料预览图片。 有疑问可以咨询QQ：529358737

内容简介：

摇臂零件的机械加工工艺规程与专用夹具设计目 录绪 论11 零件工艺性分析21.1零件的总体结构分析21.2零件技术条件分析21.4零件图尺寸标注分析以及基准的确定21.4.1选择定位基准的原则21.4.2摇臂定位基准的选择31.5零件的工艺性分析32 加工工艺方案的确定42.1加工工艺方案的拟定42.2加工工艺方案的确定42.3工序的阶段划分42.3.1工序的划分42.4.2工序的安排53 设备与工艺参数的选择及工艺文件的制定63.1毛坯的选择63.1.1毛坯的余量63.1.2毛坯的技术要求及说明63.2机床的选择63.3刀具材料的选择63.4冷却液的选择73.5工艺参数的选择83.5.1主轴转速的确定93.5.2进给速度的确定103.5.3切削时刀具材料应具备的性能113.5.4背吃刀具的确定123.6量具的选择123.7切削计算124 夹具的设计234.1钻套的尺寸、公差、材料234.2钻模板设计234.3支脚设计234.4钻模夹具的误差分析244.5具体的设计25结 论26参考文献27附 录A机械加工工艺卡.28附 录B机械加工工序卡29附 录C英文翻译.39致 谢43 华科学院 班级： 082217H 王磊 指导老师：张学良 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。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 Huake Collge Mechatronic Engineering :082217H WangLei Director：ZhangXueLiangThe rocker arm parts machining process planning and dedicated fixture designAbstractThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft；the working procedure；the cutting specifications；clamp；the localization；the error摇臂零件的机械加工工艺规程与专用夹具设计 绪 论随着社会生产和科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，人们对机械产品的质量和生产率也提出了越来越高的要求。尤其是航天、军事、造船等领域所需要的零件，精度要求越来越高，形状也越来越复杂，这些零件用普通机床和通用夹具是难以加工的。对于一个零件的加工来说，首先进行工艺分析后，然后制定出工艺规程卡，也就是要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，还需要机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以夹具设计是装配设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。机床夹具包括通用夹具，专用夹具，可调整夹具和成组夹具，组合夹具和随行夹具，本篇设计的主要是立式钻床在钻削摇臂零件f14mm孔的专用夹具，它是针对某一工件某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性强，没有通用性。产品相对稳定，批量较大的生产中，常用各种专用夹具，可获得较高的生产效率和加工精度，同时降低了劳动强度，提高了机床的适用范围。机床夹具设计涉及到多个领域的知识，涉及最多的是机械设计，机械设计本身受到各方面的限制，在一定的限制中要求有最合理的设计思想，最合理的设计结果，达到人们所渴望的要求，满足生产的需要。设计要有创新还要易于实现，因此设计要从实际出发，围绕着实际的问题而进行。1 零件工艺性分析1.1零件的总体结构分析从图1-1可以看出，零件材料是45钢，该材料有较高强度、耐磨性、耐热性和减震性。总体看来，整体的精度要求并不是很高，零件的表面粗糙度的要求也不是很高。图1-1摇臂零件1.2零件技术条件分析总体看来摇臂的表面精度要求不是很高，整个零件的强度也不是很高。端面粗糙度是该零件要求最高的可达到3.2mm,孔粗糙度为6.5mm，其余表面的粗糙度都是12.5mm。1.4零件图尺寸标注分析以及基准的确定1.4.1选择定位基准的原则（1）尽量选择零件上的设计基准作为定位基准。（2）当零件的定位基准与设计基准不能重合，且加工面与其设计基准又不能在一次安装内同时加工时，应认真分析零件图纸，确定该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的公差范围，确保加工精度。（3）当在加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时，要考虑所选基准定位后，一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工。（4）定位基准的选择要保证完成尽可能多的加工内容。（5）若批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的对刀基准（对刀后，工件坐标系原点与定位基准间的尺寸为定值）重合。（6）必须多次安装时应遵循从基准统一原则。1.4.2摇臂定位基准的选择如零件图2-1尺寸标注所示，中心线为工序基准，将摇臂f32的孔确定后，以后的工序中孔的位置，成型面的位置都是以端面为工序基准确定的，而孔的深度，沿轴线的两切面等都是以轴线为设计基准的。 1.5零件的工艺性分析零件中主要是孔的加工和平面的加工，通过以上对零件的分析，宜采用摇臂钻床或立式钻床，由于该工件是中批量生产，则采用立式钻床；为提高生产效率，在加工平面f32的倒角时，普通机床难以实现，宜采用用数控铣床或加工中心进行铣削加工，并辅以专用夹具进行加工。2 加工工艺方案的确定2.1加工工艺方案的拟定由上面的零件结构分析可知：主要包括铣面，铣槽，钻孔，攻丝等。以已加工表面为定位基准面，再综合其他精度要求和一些细节问题可以初步确定如下方案：序号工序内容10备坯20粗精铣摇臂轮廓30粗精铣摇臂上下表面40粗精铣槽50粗精铣边60粗精铣台阶长度至12570钻扩孔2-3280钻扩孔4-32，4-21，2-20H7 90攻丝2-M8100去毛刺，检查2.2加工工艺方案的确定分析：在具有良好冷却系统的数控机床上，对于毛坯质量高、加工余量较小、加工精度要求不高或新产品试制等单件的零件，也可把粗、精加工合并进行，对于该零件，毛胚是铸造结构，在加工左右两端上下平面的时候，可把粗精加工放在一起；把粗精加工应划分成两道工序分别完成：钻削孔的时候，要先钻中心孔，以确定孔位置的准确性。2.3工序的阶段划分2.3.1工序的划分（1）以一次安装作为一道工序；（2）以粗、精加工划分工序；（3）以同一把刀具加工的内容划分工序；（4）以加工部位划分工序。2.4.2工序的安排工序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序安排得科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产效率和加工的成本。切削加工工序通常按以下原则安排。（1）先粗后精；（2）基准面先行原则；（3）先面后孔；（4）先主后次。在加工中心上加工零件，一般都有多个工步，使用多把刀具，因此加工顺序安排得是否合理，直接影响到刀具数量，加工精度，加工效率和经济效益。在安排加工顺序时同样要遵循“基准先行”、“先粗后精”及“先面后孔“的一般工艺原则。此外还应考虑：1）减少换刀次数，节省辅助时间。2）每道工序尽量减少刀具的空行程移动量，按最短路线安排加工表面的加工顺序。对于该零件主要是各个孔之间的位置关系，平面的配合要求不高，所以孔是加工的重点内容。3 设备与工艺参数的选择及工艺文件的制定3.1毛坯的选择毛坯的尺寸、形状、材料选择是根据所要加工零件的形状、尺寸、工作条件、状态、生产类型等诸多因素决定的。由于零件的基本外形并不规则，且生产类型是批量生产，为了保证高生产率，毛坯可以选择铸造结构，除了避免了材料的浪费又能节省加工的工时，以便于进行连续加工，避免装卸麻烦，耽误时间。综合经济性考虑，选择HT200。3.1.1毛坯的余量 毛坯为铸铁，在摇臂前后两端面各留有宽3mm的余量是一个封闭的整体，为了保证孔之间的位置精度，每个孔都不预铸孔。3.1.2毛坯的技术要求及说明1）铸件表面应去除毛刺、披缝结构瘤和粘沙等，不应有裂纹、沙眼和局部疏松、多针孔及夹渣缺陷。2）去除锐边毛刺。3.2机床的选择机床的选择见表3-1所示。表3-1机床主要参数表机床类型机床型号数量（台）数控铣床X53K1钻床Z5251经设计需要以及多方面考虑，故选择机床类型为数控铣床。3.3刀具材料的选择对于数控加工，刀具材料也是很重要的一个方面，刀具材料主要是指刀具切削部分的材料。刀具材料可以决定一个零件加工的质量、精度和加工效率，加工工序相对集中及零件装夹次数少等要求数控机床对所用的刀具有许多性能上的要求。只有达到这些要求才能使数控机床真正发挥效率。在数控机床所使用的刀具就具有以下特点：（1）刀具应有很高的切削性能；（2）刀具应有很高的精度和重复定位精度；（3）刀具应有很高的可靠性和耐用度；（4）能实现刀具尺寸的预调和快速换刀；（5）应具有一个比较完善的工艺系统；（6）建立刀具管理系统；（7）应有刀具在线监控及尺寸补偿系统。而常用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金。高速钢是在合金工具钢种加入较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。它具有较高的强度、韧性和耐热性，是目前应用最广泛的刀具材料。而硬质合金是由硬度和熔点都很高的碳化物，用Co、Mo、Ni作黏结剂烧结而成的粉末冶金制品。其常温硬度可达78-82HRC，能耐850-1000度的高温，切削速度比高速钢高4-10倍，但其冲击韧性与抗弯强度远比高速钢差。考虑到各种原因，在铣削平面时，刀具选择硬质合金材质；钻削选用高速钢材质。对于铣削加工来说数控机床的一次性投资是很高的，而这些先进设备的效率能否发挥出来，在一定程度上取决于刀具及其性能的好坏。随着制造技术的发展，开发大量新的工刀具材料对提高切削加工的效率起着决定性的作用。3.4冷却液的选择切削液是为提高切削加工效率而使用的液体。它可以有效地减小摩擦，改善散热条件，从而降低切削力、切削温度和减少刀具磨损，提高生产率和加工表面质量。切削液具有冷却、润滑、清洁和防锈的作用，常用的切削液分为水溶液、乳化液和切削油三种。（1）水溶液 它的导热性好，冷却效果好。但单纯的水溶液使金属生锈，润滑性能也差。所以常在水溶液中加入一定量的添加剂，如活性物质和油性添加剂等，使其既具有良好的防腐性能和润滑性能。（2）乳化液 乳化液是将乳化油（由矿物油和表面活性剂配成）用95%98%的水稀释而成，呈乳白色或半透明状的液体，它具有良好的冷却作用，但润滑、防腐性能较差。常再加入一定量的油性、极压添加剂和防锈添加剂，配制成极压乳化液或防锈乳化液。（3）切削油 切削油的主要成分是矿物油（如机械油、轻柴油、煤油等）和动植物油。纯矿物油不能在摩擦界面形成坚固的润滑膜，润滑效果较差。实际使用中，常加入油性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂，以提高其润滑和防锈的作用，对于提高零件表面的加工质量有重要作用。切削有色金属和铜、铝合金时，为了得到较高的表面质量和精度，可采用10%20%的乳化液、煤油或煤油与矿物油的混合物。综上所述，出于毛坯材料和刀具材料的考虑该零件的加工选用切削油。3.5工艺参数的选择编程时必须首先确定每道工序的切削用量，然后根据公式计算出各个参数，并把这些数值以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速背吃刀量及进给速度，对于不同的加工方法需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度；充分发挥刀具切削性能；保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能最大限度地提高生产率降低成本。常用铣削参数术语和公式查表4-2。影响切削用量的因素包括：（1）机床 机床刚性、最大转速、进给速度等；（2）刀具 刀具长度、刃长、刀具刃口、刀具材料、刀具齿数、刀具直径等；（3）工件 毛坯材质、热处理性能等；（4）装夹方式 压板、台钳、托盘等；（5）冷却情况 油冷、气冷、水冷等。表3-2铣削切削参数计算公式一览表符号术语单位公式切削速度主轴转速进给速度每齿进给量每转进给量金属去除率有效切削直径（R角立铣刀）（球头铣刀）说明：切削深度（mm）；：切削宽度（mm）；：切削直径（mm）； ：刀具上切削刃总数（个）；d：R角立铣刀刀角圆直径（mm）。因此本设计的切削用量等设计全部都根据公式计算，选用最佳的参数进行加工。3.5.1主轴转速的确定主轴转速应根据允许的切削速度和工件的（或刀具）的直径来选择，其计算公式为：（4-1）式中：切削速度，单位为m/min由刀具的耐用度决定；N主轴的转速，单位为r/min；D刀具的直径或工件的直径，单位为mm。计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选取机床有的或较接近的转速。由于每把刀计算方式相同，现选取铣削用到的四把刀具为例说明其计算过程。根据切削原理可知，切削速度的高低主要取决于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素，由表4-4选取，切削速度由 得 表3-3铣削时切削速度工件材料硬度/HBS切削速度VC(m/min)高速钢铣刀硬质合金铣刀钢22518-4266-150225-32512-3654-120325-4256-1236-75铸铁9021-3666-150190-2609-1845-90160-3204.5-1021-30铝70-120100-200200-400黄铜53-5620-50100-1803.5.2进给速度的确定进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。在轮廓加工中，在接近拐角处应适当降低进给量以克服由于惯性造成工艺系统的变形，在轮廓拐角处造成超程或是负程的现象。确定进给速度的原则：（1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高（2000mm/min以下）的进给速度；（2）在切削、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度；（3）切削时的进速度应与主轴转速和背吃刀具相适应；（4）刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。切削进给速度是切削时单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位mm/min。它与铣刀的转速、铣刀齿数及每齿进给量fz(mm/z)的关系为 （4-2）每齿进给量的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，fz越小，反之则越大；工件表面粗糙度值越小，fz就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀，可参考表4-5选取：综合选取：铣铣刀齿数上面计算出：；将它们代入式子4-2计算铣时：=根据上面选取的速度值粗铣n=1500r/min时：Vf=450mm/min；精铣n=2000r/min时：Vf=600mm/min。表3-4铣刀每齿进给量fz工件材料每齿进给量粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.10-0.150.10-0.250.02-0.050.10-0.15铸铁0.12-0.200.15-0.30铝0.06-0.200.10-0.250.05-0.100.02-0.05切削进给速度也可由机床操作者根据被加工工件表面的具体情况进行手动调整，以获得最佳切削状态。由此，得出的具体进给速度见附录1。3.5.3切削时刀具材料应具备的性能由于切削速度与刀具耐用度的关系比较密切，随着的增大，刀具耐用度急剧下降，故得选择主要取决于刀具耐用度。而刀具耐用度是刀具材料应具备的性能之一。切削用刀具材料应具备的性能见表4-5。表3-5切削用刀具材料应具备的性能希望具备的性能作为刀具使用时的性能希望具备的性能作为刀具使用时的性能高硬度（常温及高温状态）耐磨损性化学稳定性良好耐氧化性、耐扩散性高韧性（抗弯强度）耐崩刃性耐破损性低亲和性耐溶着、凝着（粘刀）性高耐热性耐塑性变形性磨削成形性良好刀具制造的高生产率热传导能力良好耐热冲击性耐热裂纹性锋刃性良好刃口锋利表面质量好微小切削可能综合分析：一般来说粗铣刀具直径应选小一些，以减小切削接刀力矩，但也不能太小以免影响加工效率。精铣刀直径应选大一些，以减小接刀走痕迹，考虑到两次走刀间的重叠量及减少刀具种类。结合工艺分析本零件加工所需刀具有f20的立铣刀铣摇臂平面；f12的立铣刀铣摇臂右末端两侧面；f6立铣刀铣摇臂槽孔内侧面，根据其规格根据加工尺寸选择。3.5.4背吃刀具的确定背吃刀具是根据机床工件和刀具的刚度来确定，在刚度允许的条件下应尽可能选取较大的切削速度，以减少走刀次数，提高生产率。3.6量具的选择 本次加工涉及到孔的加工、槽的加工、端面的加工、倒角的加工、锥孔的加工。因此可选用量具如下：数显高度尺：高度测量。数显深度尺：内孔深度测量。带表游标卡尺：长度测量。三爪内径千分尺：内孔孔径的测量。样板：倒角的测量。三坐标测量仪：锥度的测量，内孔圆柱度，内孔圆度，所的有孔和面的表面粗糙度。洛氏硬度测量记：测热处理后铣削后的表面硬度。3.7切削计算3.7.1 工序2粗精铣轮廓1)、选择YT15硬质合金刀片。铣削深度，铣削宽度为16mm得：端铣刀直径为：=1.516=24mm。因采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=4。2)、铣刀得几何形状：由于，故选择（假定），。选择切削用量1)、决定切削深度：，故一次走刀切完，则：。2)、决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。当使用YT15，铣床功率为7.5KW(XA5032型立铣说明书)时，。但因采用不对称端铣，故取。3)、选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm。4)、决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。当时：；各修正系数为：故：(4.9)根据XA5032型立铣说明书选择:因实际切削速度和每齿的进给量为： (4.10)5)、校验机床功率：当时，近似为： 根据XA5032型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即计算基本工时 (4.11) 式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则L=(16+20)=36mm，故3.7.2工序3粗精铣上下面选择刀具选择YT15硬质合金刀片。铣削深度，故选择半径为R10mm的凹半圆铣刀，其直径为D=100mm，d=32mm，极限偏差：H7，L=36mm，C=1.0mm, 。 选择切削用量1)、决定切削深度：，故一次走刀切完。2)、决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。当使用YT15，铣床功率为7.5KW(X61W型立铣说明书)时，。但因采用不对称端铣，故取。3)、选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm，刀具寿命T=60min。4)、决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。当时：；各修正系数为：故： (4.12)根据X61W型立铣说明书，选择因实际切削速度和每齿的进给量为： (4.13)5)、校验机床功率：当时，近似为：根据X61W型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即计算基本工时式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则L=(10+4)=14mm，故3.7.3 工序4粗精铣槽选择刀具1)、选择YT15硬质合金刀片。铣削深度，铣削宽度为16mm得：端铣刀直径为：=1.516=24mm。因采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=4。2)、铣刀得几何形状：由于，故选择（假定），。选择切削用量1)、决定切削深度：，故一次走刀切完，则：。2)、决定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量。当使用YT15，铣床功率为7.5KW(XA5032型立铣说明书)时，。但因采用不对称端铣，故取。3)、选择铣刀模钝标准及其刀具寿命：铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm。4)、决定切削速度和每分钟进给量、切削速度可根据公式计算，也可直接由表查出。当时：；各修正系数为：故：(4.14)根据XA5032型立铣说明书选择因实际切削速度和每齿的进给量为： (4.15) 5)、校验机床功率：当时，近似为：根据XA5032型立铣说明书，机床主轴允许的功率为：故，因此所选的切削用量可以采用，即计算基本工时式中，不对称安装铣刀，入切量及其超切量，则L=(16+20)=36mm，故3.7.4 工序7 钻孔 2-32选择钻头根据加工余量选择高速钢钻头，其直径。钻头的几何形状为：双锥修磨横刃，选择切削用（1）、决定进给量f1）、按加工要求决定进给量：当加工要求为H12H13精度、钢的强度时，f=0.390.47mm/r。由于l/d=32/25=1.28；故应乘孔深修正系数，则f=(0.390.47)1mm/r=0.390.47mm/r。（2.1）2）、按钻头强度决定进给量：当，钻头强度允许的进给量f=1.32mm/r。3）、按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8330N（Z525钻床允许的轴向力为8830N）时，进给量为：0.41mm/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，其值应为f=0.390.47mm/r，根据Z525钻床说明书，选择f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力而进行比较来校验。可查出钻孔时的轴向力，当时，轴向力，轴向力的修正系数均为：1.0，故。根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为，由于，故f=0.36mm/r可用。（2）、决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量取为：0.85mm，寿命T=50min。（3）、决定切削速度：的45钢的加工性属5类。当加工性为5类、f=0.36mm/r、双横刃磨的钻头、时，切削速度的修正系数为：，故：=171.01.00.91.01.0m/min=15.3m/min （4.2） (4.3) 根据Z525钻床说明书，可考虑选择，但因所选择转速较计算转速为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.28mm/r；可选择较低一级转速，仍用f=0.36mm/r。比较这两个选择方案：1)、第一方案，f=0.28mm/r, , ；2)、第二方案，f=0.36mm/r, ，。因第一方案的乘积较大，基本工时较小，故第一方案较好，这时、f=0.28mm/r。（4）、检验机床扭矩及功率当时，扭矩的修正系数均为：1.0，故。根据Z525钻床说明书，当时，。当时，；根据Z525钻床说明书，由于。故选择之切削用量可用，即。计算基本工时 （4.4）式中，L=l+y+ l=32mm,入切量及超切量y+=12mm。故，3.7.5工序8 钻孔4-32选择钻头根据加工余量选择高速钢钻头，其直径20。钻头的几何形状为：选择切削用量（1）、决定进给量f1）、按加工要求决定进给量：当加工要求为H12H13精度、钢的强度时，f=0.080.10mm/r。由于l/d=15/2.5=6；故应乘孔深修正系数，则f=(0.080.10)0.9mm/r=0.0720.09mm/r。2）、按钻头强度决定进给量：当，钻头强度允许的进给量f=0.19mm/r。3）、按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8330N（Z525钻床允许的轴向力为8830N，）时，进给量为：0.96mm/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，其值应为f=0.0720.09mm/r，根据Z525钻床说明书，选择f=0.1mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力而进行比较来校验。由表2.19可查出钻孔时的轴向力，当时，轴向力，轴向力的修正系数均为：，故：。根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为，由于，故f=0.mm/r可用。（2）、决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量取为：0.6mm，寿命T=15min。（3）、决定切削速度：的45钢的加工性属5类。当加工性为5类、f0.11mm/r、标准钻头，时，切削速度的修正系数为：，故： 根据Z525钻床说明书：、f=0.1mm/r、。（4）、检验机床扭矩及功率当时，扭矩的修正系数均为1.0，故。根据Z525钻床说明书，当时，。当时：；根据Z525钻床说明书，由于。故选择之切削用量可用，即。计算基本工时式中，L=l+y+ l=15mm,入切量及超切量由表2.29查出y+=2mm。故，1713600.1min=0.125min。3.7.6序8 钻螺纹孔2-M8选择钻头根据加工余量选择高速钢钻头，其直径mm。钻头的几何形状为：双锥修磨横刃，选择切削用量（1）、决定进给量f1）、按加工要求决定进给量：当加工要求为H12H13精度、钢的强度时，f=0.180.22mm/r。由于l/d=17/7=2.43；故应乘孔深修正系数，则f=(0.180.22)1mm/r=0.180.22mm/r。2）、按钻头强度决定进给量：当，钻头强度允许的进给量f=0.46mm/r。3）、按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给机构允许的轴向力为8330N（Z525钻床允许的轴向力为8830N，）时，进给量为：f=0.96mm/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，其值应为f=0.180.22mm/r，根据Z525钻床说明书，选择f=0.22mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力而进行比较来校验。可查出钻孔时的轴向力，当时，轴向力，轴向力的修正系数均为：1.0，故。根据Z525钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为，由于，故f=0.22mm/r可用。（2）、决定钻头磨钝标准及寿命当时，钻头后刀面最大磨损量取为：0.6mm，寿命T=25min。（3）、决定切削速度：的45钢的加工性属5类。当加工性为5类、f=0.27mm/r、双横刃磨的钻头、时，切削速度的修正系数为：，故： 根据Z525钻床说明书，可考虑选择，但因所选择转速较计算转速为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.17mm/r；可选择较低一级转速，仍用f=0.22mm/r。比较这两个选择方案：1)、第一方案，f=0.17mm/r, , ；2)、第二方案，f=0.22mm/r, ，。因第一方案的乘积较大，基本工时较小，故第一方案较好，这时、f=0.17mm/r。（4）、检验机床扭矩及功率当时，扭矩的修正系数均为1.0，故。根据Z525钻床说明书，当时，。当时，；根据Z525钻床说明书，由于。故选择之切削用量可用，即。计算基本工时式中，L=l+y+ l=17mm,入切量及超切量由表2.29查出y+=5mm。故，。4 夹具的设计4.1钻套的尺寸、公差、材料 一般钻套导向孔的基本尺寸取刀具的最大尺寸，采用基轴制间隙配合，钻孔时其公差取F8。查表得麻花钻的尺寸为f32钻套的导向高度H增大，则导向性能就越好，刀具刚度也会越高，但钻套与刀具的磨损就会加剧。一般取（d为钻孔直径），对于加工精度越高的孔，或被加工孔较小其钻头刚度较差，应取小，所以取较小值。被加工孔直径d为f32m，综合考虑上述情况H=40在加工过程中，钻套与刀具产生摩擦，故钻套必须有很高的耐磨性。该钻套孔径d=f32mf40m，故T10A钢制造，热处理硬度为6064HRC。4.2钻模板设计钻模板式装配在夹具体或之架上，或与夹具上的其他元件相连接，有固定式、悬挂式、铰链式、可卸式这四种类型，每个类型都有它各自的应用范围。该零件适合采用固定式钻模板，采用两圆锥销和两个螺钉装配连接；采用整体的铸造结构。固定式钻模板的特点，钻孔精度高，不妨碍工件的装夹。4.3支脚设计为了减少夹具底面与机床工作台的接触面积，使夹具放置平稳。根据需要，支脚的断面可采取矩形或圆柱形，支脚可和夹具体做成一体，也可以做成装配式的，但要注意以下几点：无论是矩形还是圆柱形支脚直径都必须大于机床工作台T型槽的宽度，以免陷入槽中。夹具的重心，钻削压力必须落在四个支脚所形成的支撑面内。钻套轴线应与支脚形成的支撑面垂直或平行，使钻头能正常工作，防止其折断，同时还能保证加工孔的定位置精度。装配式支脚已标准化，标准中规定了螺纹规格为M4M20mm的低支脚（GB/T2234-91）和螺纹规格为M8M20mm的高支脚（GB/T2235-91）。该夹具采用铸造结构，做成支脚和夹具体一体的形式，支脚采取低支脚式，支脚的样式设计为矩形脚，螺纹规格采用M10。4.4钻模夹具的误差分析用钻模加工时，被加工孔的位置精度主要受定位误差D和导向误差T的影响。钻模上的导向装置和定位元件的位置不准确，将导致刀具位置发生变化，由此而造成的加工尺寸误差即为导向误差T。采用如图6-3所示的导向装置时，导引孔的轴线位置误差受下列因素的影响：钻模板底孔至定位元件的尺寸公差；固定钻套内、外圆的同轴度公差；钻模板内、外圆的同轴度公差；固定钻套和钻模板的最大配合间隙。刀具引导部位的直径误差，也是刀具偏离规定的位置。因此，应一并考虑其对加工尺寸的影响，即刀具引导部位与钻套的最大配合间隙刀具在钻套中偏斜量，其值为因各项误差不可能同时出现最大值，故对于这些随机性变量按概念法合成为钻削f32m的孔时，分析对导向误差T。本工序加工f32的孔，选用的是麻花钻，采用固定式钻套绘制钻套，衬套和钻套的内外同轴度公差为0.015mm。设计时钻模板底孔至定位轴台阶面的尺寸公差，取工件上相应尺寸公差的1/5，则将上述各项数值带入：4.5具体的设计该夹具体采用铸造结构，原因是铸造结构工艺性好，容易获得形状复杂的内外轮廓有较好的强度、刚度和抗振性。铸造夹具体的材料采取HT200，铸件都需要采取时效处理，由于是高精密夹具所以还应采取第二次时效处理，结构形式设计成角铁式。该夹具体应满足的要求：（1）夹具体的结构形式由机床