制订分离轴承套筒工艺及钻三孔夹具设计（大批量）(3)

工序Ⅷ 钻孔

机床：Z535

刀具：高速钢麻花钻

f=0.57mm/r·K=0.57×0.93=0.52㎜/s  

ν=0.2m/s    （12m/min）    （表3—42）

n===12.73r/s

按机床选取    n=680r/min=11.33r/s

故实际切削速度   ν==0.2m/s

切削工时  l=4mm，l= 2mm，l=1mm

t== =1.2s=0.02min

3个孔 3t=0.06min

工序Ⅸ 钻孔

机床：Z535

刀具：高速钢麻花钻

f=0.57mm/r·K=0.57×0.93=0.52㎜/s  

ν=0.2m/s    （12m/min）    （表3—42）

n===15.9r/s

按机床选取  n=960r/min=16r/s

故实际切削速度  ν==0.2m/s

切削工时  l=6mm，l= 2mm，l=1mm

t== =1.08s=0.02min 

工序Ⅹ  铣端面

机床：X5032型立式铣床

刀具：立式端铣刀，材料：， 。

因其单边余量：Z=2mm

所以铣削深度：

参照参考文献[3]表2.4-81，取

机床主轴转速：

，

按照参考文献[3]表3.30           

实际铣削速度：      

进给量：           

工作台每分进给量：     

：根据参考文献[3]表2.4-81,

切削工时

被切削层长度：由毛坯尺寸可知，

走刀次数为1，

  

工序Ⅺ  钻管螺纹1/8’’螺纹底孔，

刀具：高速钢麻花钻

确定切削用量及工时

f=0.75mm/r·K=0.75×0.95=0.71㎜/s    (表3—38)

ν=0.35m/s    （21m/min）    （表3—42）

n===15.92r/s

按机床选取    n=960r/min=16r/s

故实际切削速度   ν==0.35m/s

切削工时  l=9mm，l= 3mm，l=1mm

t== =9.86s=0.16min 

三、专用夹具设计

（一）问题提出

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。

利用本夹具主要用来加工工序Ⅸ（钻孔）。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工时，主要考虑如何保证中心对齐，如何降低劳动强度、提高劳动生产率，而精度则不是主要问题。

(二)夹具设计

1.定位基准的选择

由零件图可知，为了定位误差小，选择零件的中心孔为主定位基准面，由Ø51端面为次要定位基准面，这样，由一个平面，一个定位销限制了工件五个自由度，再以6mm耳座为基准限制旋转方向的自由度，由一个支撑销定位，这样便限制了工件6个自由度，达到完全定位。

图3 工件定位示意图

2．切削力及夹紧力计算 

刀具：高速钢钻头，直径d=4mm，f=0.52mm/r

钻头转速  n=16r/s

工件材料：灰铸铁 HB=210

则：

切屑扭矩   M=10        （表3—36）

=225.63×4×0.52×1.059×10

=1.9（N·m）

轴向力     F==588.60×4×0.52×1.059

=1477（N）

其中    K=K=()=()=1.059

切削功率   P=2Mn×10

=2×3.14×1.9×8.33×10

=0.1 KW

由零件定位、装夹方式可知，只有钻削时产生的轴向力能引起零件的松动。

由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式：

P=K·F

式中，安全系数

为基本安全系数1.5；

为加工性质系数1.1；

为刀具钝化系数1.2；

为断续切削系数1.2。

所以     （N）

所需的实际夹紧力为2949N是不算很大，为了使得整个夹具结构紧凑，决定选用螺纹夹紧机构。

1、位误差分析

定夹具的主要定位元件为一平面和一定位销一挡销：

定位销是与零件孔相配合的，通过定位销、削边销与零件孔的配合来确定加工孔的中心，最后达到完全定位。因此，定位销与其相配合的孔的公差相同，即公差为h7。

由于是自由公差，因此满足公差要求。

2、夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于采用何种夹紧装置以减少更换工件的辅助时间。本夹具设计时，尽量使夹具体简单，紧凑。

图4 夹具设计

四、参考文献

1、《机械制造工艺学课程设计指导书》  机械工业出版社  赵家齐 编

2、《机械制造工艺设计手册》   机械工业出版社    王绍俊  编

3、《机床夹具设计手册》