摆臂夹具说明书(2)

由《切削手册》表2.12，当do<=10 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.5~0.8）mm,寿命T=60min

3)决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f=0.70mm/r时，双修磨横刃的钻头，do=20mm时，Vt=13m/min

切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.84

所以 V=VtxKv=13x1.0x1.0x1.0x0.84=10.92m/min 所以n=173.89r/min

根据Z512钻床说明书,可考虑选择nc=185r/min，V=13m/min，f=0.62mm （一）4xM8深25mm孔深20mm的螺纹孔

（1）加工条件

工艺要求：孔径d=6.8mm。 机床 ：Z512钻床

刀具 ：高速钢麻花钻头，直径do=6.8mm, （2）切削用量 1) 决定进给量f

a) 按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7，f=0.52~0.64mm/r 由于L/d=10/16=0.6<3,故取修正系数K=1 所以f=(0.52~0.64)x1=(0.52~0.64)mm/r

b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当бb=450MPa,do=10mm,钻头强度允许的进给量f=1.75mm/r

2）决定钻头的磨钝标准及寿命

由《切削手册》表2.12，当do<=10 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.5~0.8）mm,寿命T=60min

3)决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f=0.53mm/r时，双修磨横刃的钻头，do=10mm时，Vt=14m/min

切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.5

所以 V=VtxKv=14x1.0x1.0x1.0x0.5=7m/min 所以n=218.59r/min

根据Z512钻床说明书,可考虑选择nc=460r/min，V=14m/min，f=0.4mm/r

工序九：加工内螺纹M8，保证尺寸13mm。 （一）钻φ6.8mm的通孔 （1）加工条件

工艺要求：孔径d=6.8mm, 通孔。 机床 ：Z512钻床

刀具 ：高速钢麻花钻头，直径do=6.8mm （2）切削用量 1) 决定进给量f

a) 按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7，f=0.70~0.86mm/r 由于L/d=20/16.5=1.21<3,故取修正系数K=1 所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r

b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当бb=450MPa,do=20mm,钻头强度 允许

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的进给量f=1.75mm/r

2）决定钻头的磨钝标准及寿命

由《切削手册》表2.12，当do<=10 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.5~0.8）mm,寿命T=60min

3)决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f=0.70mm/r时，双修磨横刃的钻头，do=20mm时，Vt=13m/min

切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.84

所以 V=VtxKv=13x1.0x1.0x1.0x0.84=10.92m/min 所以n=173.89r/min

根据Z512钻床说明书,可考虑选择nc=185r/min，V=13m/min，f=0.62mm （一）M8深13mm的螺纹孔

（1）加工条件

工艺要求：孔径d=6.8mm。 机床 ：Z512钻床

刀具 ：高速钢麻花钻头，直径do=6.8mm, （2）切削用量 1) 决定进给量f

a) 按加工要求决定进给量 根据《切削手册》表2.7，f=0.52~0.64mm/r 由于L/d=10/16=0.6<3,故取修正系数K=1 所以f=(0.52~0.64)x1=(0.52~0.64)mm/r

b) 按钻头强度决定进给量 根据表2.8，当бb=450MPa,do=10mm,钻头强度允许的进给量f=1.75mm/r

2）决定钻头的磨钝标准及寿命

由《切削手册》表2.12，当do<=10 mm时，钻头后刀面最大磨钝量取为（0.5~0.8）mm,寿命T=60min

3)决定切削速度 由《切削手册》表2.15可知f=0.53mm/r时，双修磨横刃的钻头，do=10mm时，Vt=14m/min

切削速度的修正系数由《切削手册》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.5

所以 V=VtxKv=14x1.0x1.0x1.0x0.5=7m/min 所以n=218.59r/min

根据Z512钻床说明书,可考虑选择nc=460r/min，V=14m/min，f=0.4mm/r

三、绘制零件图和编制工艺文件 1、 机械加工工艺过程的组成

工艺过程 ： 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。

机械加工工艺过程 ： 用机械加工方法,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为零件的过程。

零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成,每个工序又可分为若干个安装、工

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位、工步和走刀。

工序： 一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。

安装 ：工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那一部分工序。

工位 ：为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起,相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。

工步 ： 当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。 2、 工序的合理组合

确定加工方法以后,就要按生产类型、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.确定工序数有两种基本原则可供选择. 工序分散原则 ：工序多,工艺过程长,每个工序所包含的加工内容很少,极端情况下每个工序只有一个工步,所使用的工艺设备与装备比较简单,易于调整和掌握,有利于选用合理的切削用量,减少基本时间,设备数量多,生产面积大。.

工序集中原则 ：零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成,每个工序的内容和工步都较多,有利于采用高效的机床,生产计划和生产组织工作得到简化,生产面积和操作工人数量减少,工件装夹次数减少,辅助时间缩短,加工表面间的位置精度易于保证,设备、工装投资大,调整、维护复杂,生产准备工作量大。

批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则,批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产,也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产.

将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。（“机械加工工艺过程卡”和“机械加工工序卡”附后所示）

四、夹具设计

（1）定位基准的选择和定位误差的计算

由零件图可知：零件的表面粗糙度较高，以上端面φ60为主定位面，限制3个自由度；再以零件φ60内孔用心轴定位，限制了2个自由度；最后在零件尾部放个活动V形块，限制了1个自由度。

一批工件在夹具中定位时，工件上作为定位基准的平面没有基准位置误差。由于定位孔较浅，其内孔中心线由于内孔和底面垂直度误差而引起的基准位移误差也可忽略不计。但作为定位基准的两孔，由于与定位销的配合间隙及两孔、两销中心距误差引起的基准位置误差必须考虑。其定位误差主要为：

（1） 基准不重合误差：定位基准误差至工序基准误差之间的所有公差之和。 因为定位基准与工序基准重合，所以?B=0 mm

(2) 误差位移误差：定位基准误差至限位基准误差之间的所有公差之和。 ?Y=0.03+0.019=0.049 mm

（3）定位误差，因为定位基准不在工序基准上，所以： ?D=?B+?Y=0+0.049=0.049 mm

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（2）切削力及夹紧力的计算

由零件图可知，两孔中心线有平行度要求，与端面有垂直度要求。为了使定位误差为零，应该选择以花键底孔定位的定心夹具。但这种定心夹具在结构上将过于复杂，因此这里只选用以φ60孔和端面为主要定位基面。

切削力及夹紧力计算： 刀具：YT15硬质合金车刀 (见《切削手册》表3.28)

其中：CF=54.5，ap=4.5，XF=0.9，fZ=0.18，YF=0.74，ae=28，UF=1.0， d0=100，qF=1.0，n=255，WF=0，Z=10

∴F=54.5×4.50.9×0.180.74×28×10/(100×2550)≈166.1(N) 水平分力：FH=1.1F实≈182.7(N) 垂直分力：FV=0.3F实≈49.8(N)

在计算切削力时，必须安全系数考虑在内。 安全系数: K=K1K2K3K4。

其中：K1=1.5 K2=1.1 K3=1.1 K4=1.1

∴F／=KFH=（1.5×1.1×1.1×1.1）×182.7=364.8 (N) 实际加紧力为F加= KFH/（U1*U2）=364.8/0.5=729.6 (N) 其中U1和U2为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，U1=U2=0.025 螺母选用M12螺纹，产生的加紧力为 W=2M/D2tg(a+6055)+0.66(D3- d3 )/（D2- d2)

其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029， D=23mm d=16mm 解得： W=1O405 (N)

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此时螺母的加紧力W已大于所需的729.6的加紧力F加，故本夹具可安全工作。 心轴取材料为45号钢

查表得45的许用弯曲应力为： 158Mpa

弯曲应力=M/Wz=32FL/ 3.14 d3=99.4X32X0.028/[3.14X(0.022)2] =2.67<< 许用弯曲应力158Mpa

（3）平衡力的计算

零件可看作长155mm，宽104mm，高94mm的空心物体。又因钢和铁的质量约等于0.78，所以

工件重：（155x104x95—128x110x63）x0.78=621000

根据扭矩公式M=FL（F=mxl）计算工件的扭力（即平衡力），得 621000x42.5x160=4222800000

根据已知工件的扭力，计算平衡块的大小。本夹具以V形块作平衡块，已知平衡块直径35mm，高30的圆柱体。

V形块V形口重170x30x85x0.78=338130 V形块缺口重70x200x50x0.78=218400

V形块重210x200x80x0.78—338130—218400=1081420 V形块扭力1081420x92.55x40=4221840000 V形块扭力接近工件扭力，所以，平衡可以。 （4）夹具设计及操作的简要说明 在设计夹具时，首先要考虑到能保证零件的加工精度，其次是要提高劳动生产率。为此，应先考虑所设计的夹具体与零件在夹具上的定位，在本道工序中，由于零件的两端面表面粗糙度要求比较高，视为主要定位面。夹具上装有弹簧心轴，主要是用于固定夹紧作用；同时，夹具体上有个活动V形块，用于工件的辅助定位夹紧作用。

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