则主轴转速为n=51.6～34r/min并按机床说明书取nw=68r/min。 实际切削速度为 v??dwnw1000???37?681000?7.9(m/min)
切削工时（一个孔）：l1=6mm l2=3mm l=19 mm t?l?l1?l219?6?3??0.72 (min)
nwf68?0.57 当扩钻两个孔时，机动工时为
t=0.72×2=1.44(min) (3) 扩孔φ38.7mm
采用刀具：φ38.7mm 专用扩孔钻
进给量：f=（0.9～1.2）×0.7 (《切削手册》表2.10) =0.63～0.84(mm/r) 查机床说明书，取f=0.72mm/r。
机床主轴转速：取n=68r/min，则其切削速度v=8.26m/min。 机动工时（一个孔时） l1=3mm l2=3mm l=19 mm t1?l?l1?l219?3?3??0.51 (min) nf68?0.72当扩钻两个孔时 ，机动工时为
t=0.51×2=1.02(min)
（4）倒角2×45°双面 采用90°锪钻。
为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同：
n=68r/min
手动进给。
工序8：精、细镗φ39+0.027 -0.010mm二孔，选用机床：T740金刚镗床。
1) 精镗孔至φ38.9mm，单边余量Z=0.1mm，一次镗去全部余量，ap=0.1mm。 进给量 f=0.1mm/r
根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为v=100m/min，则 n1000v?1000?100?816(r/min) ?w?D??39由于T740金刚镗床主轴转速为无级调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。
切削工时：当加工1个孔时
l1=3mm l2=4mm l=19 mm t1?l?l1?l219?3?4??0.32 (min)
nwf816?0.1所以加工两个孔时的机动时间为
t=0.32×2=0.64(min)
2)细镗孔至φ39+0.027 -0.010mm。由于细镗与精镗孔共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精镗相同 ap=0.05mm；
31
f=0.1mm/r；
nw=816r/min，v=100m/min； t=0.64min
工序9：磨φ39mm二端面，保证尺寸1180 -0.07mm
（1） 选择砂轮。见《工艺手册》第三章中磨料选择各表，结果为
WA46KVP350×40×127
#
其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46，硬度为中软1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350×40×127（D×B×d）。
（2） 切削用量的选择。砂轮转速n 砂=1500r/min（见机床说明书），v砂 =27.5m/s。 轴向进给量fa=0.5B=20mm（双行程） 工件速度vw=10m/min
径向进给量fr=0.015mm/双行程
（3） 切削工时。当加工1个表面时
t1?2LbZbK (见《工艺手册》表6.2-8) ff1000var式中 L——加工长度73mm；
b——加工长度，68mm；
Zb——单面加工余量，0.2mm； K——系数，1.10；
v——工作台移动速度(m/min)
fa——工作台往返一次砂轮轴向进给量（mm）； fr——工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）。 t1?2?73?68?1.1?2?3.64 (min)
1000?10?20?0.015当加工两端面时 tm=3.64×2=7.28(min) 工序10：钻螺纹底孔4-φ6.7mm并倒角120°。
f=0.2×0.50=0.1（mm/r） (《切削手册》表2.7) v=20m/min(《切削手册》表2.13及表2.14) ∴ n1000v?1000?20?950(r/min) ?s?D??6.7按机床取nw=960r/min，故v=20.2m/min。
切削工时（4个孔）
l1=3mm l2=3mm l=19 mm tm?l?l1?l219?3?1?4??4?0.96 (min)
nwf960?0.1倒角仍取n=960r/min。手动进给。
工序11：攻螺纹4——M8mm及Rc1/8
由于公制螺纹M8mm与锥螺纹Rc1/8外径相差无几，故切削用量一律按加工M8选取 v=0.1m/s=6m/min ∴ ns=238r/min
按机床选取 nw =195r/min。则v=4.9m/min。 机动工时 l1=3mm l2=3mm l=19 mm
32
攻M8孔 t1?(l?l1?l2)?2(19?3?3)?2?4??4?1.02 (min)
nwf195?1攻Rc1/8孔 l1=3mm l2=0 l=11 mm tm2?l?l1?l211?3?2??2?0.15 (min)
nwf195?0.94 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填
入机械加工工艺过程综合卡片，见附表1。 3
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。
经过与指导老师协商，决定设计第六道工序——粗铣φ39mm二孔端面的铣床夹具。本夹具将用于X63卧式铣床。刀具为两把高速钢镶齿三面刃铣刀，对工件的两个端面同时进行加工。
3.1 问题的提出
本夹具主要用来粗铣φ39mm二孔的两个端面，这两个端面对φ39mm孔及花键孔都有个定的技术要求。但加工本道工序时，φ39mm尚未加工，而且这两个端面在工序四还要进行磨加工。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要的问题。 3.2 夹具设计
由零件图可知，φ39mm二孔端面应该对花键孔中心线有平行度及对称度要求，其设计基准为花键孔中心线。为了使定位误差为零，应该选择以花键孔定位的自动定心夹具。但这种自动定心夹具在结构上将过于复杂，因此这里只选用以花键孔为主要定位基面。
为了提高加工效率，现决定用两把镶齿三面刃刀对两个φ39孔端面同时进行加工。同时，为了缩短辅助时间，准备采用气动夹紧。 3.2.1 切削力及夹紧力计算
刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，φ225mm，z=20
F?xFCFapfzyFaeFzud0qFnwF (《见切削手册》表3.28)
其中：CF=650，ap =3.1mm，xF =1.0，fz =0.08mm，yF =0.72，ae =40mm（在加工面上
测量的近似值）uF =0.86，d0 =225mm，qF =0.86，wF =0，Z=20
所以
650?3.1?0.080.72?400.86?20F? (N) 0.86225当用两把铣刀削时，F实=2F=2912(N) 水平分力：FH=1.1 F实=3203(N) 垂直分力：FV =0.3 F实=873(N)
在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K= K1 K2 K3 K4其中：K1为基 K2为加
1.5； 1.1；
33
K3为刀
1.1；
K4为断续切削系数1.1。
所以 F′=K FH=1.5×1.1×1.1×1.1×3203=6395(N)
选用气缸——斜楔夹紧机构，楔角α=10°，其结构形式选用四型，则扩力比i=3.42 为克服水平切削力，实际夹紧力N应为 N（f1+ f2）=K FH 所以 N?KFH
f1?f2其中f1及f2为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f1= f2=0.25。则 N=
6395=12790(N) 0.5气缸选用φ100mm。当压缩空气单位压力p=0.5MPa时，气缸推力为3900N。由于已知斜楔机构的扩力比i=3.42，故由气缸产生的实际夹紧力为
N气=3900i=3900×3.42=13338(N)
此时 N气已大于所需要的12790N的夹紧力，故本夹具可安全工作。 3.2.2定位误差分析
1.定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为——花键，该定位花键的尺寸公差现规定为与本零件在工作时与其相配花键轴的尺寸与公差相同，即16×43H11×50H8×5H10mm
2.零件图样规定φ50mm+0.039 花键孔键槽宽中心线与φ39+0.027 0-0.010mm两孔中心线转角公差为2°。由于φ39mm孔中心线应与其外端面垂直，故要求φ39mm二孔端面之垂线应与φ50mm花键孔键槽宽中心线转角公差为2°。此项技术要求主要应由花键槽宽配合中的侧向间隙保证。
已知花键空键槽宽为5+0.048 mm，夹具中定位花键宽为5-0.025 因此当零件安装在夹具0-0.065mm，中时，键槽处的最大侧向间隙为
△bmax=0.048-（-0.065）=0.113(mm) 由此而引起的零件最大转角α为
tanα=
?bmax0.113==0.00452 R25所以 α=0.258°
即最大侧隙能满足零件的精度要求。
3.计算φ39mm二孔外端面铣加工后与花键孔中心线的最大平行度误差。 零件花键孔与定位心轴外径的最大间隙为：
Δmax=0.048-（-0.083）=0.131(mm)
当定位花键轴的长度取100mm时，则由上述间隙引起的最大倾角为0.131/100。此即为由于定位问题而引起的φ39mm孔端面对花键孔中心线的最大平行度误差。由于φ39mm孔外端面以后还要进行磨削加工，故上述平行度误差值可以允许。 3.2.3 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，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因此这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序的铣床夹具就选择了气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，
34
而这样将使整个夹具过于庞大。因此，应首先设法减低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以减少切削力；二是选择一种比较理想的斜楔夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比；三是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由0.4MPa增至0.5MPa），以增加气缸推力。结果，本夹具总的感觉还比较紧凑。
夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。
铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图3及图4。
35