(2) 决定主轴转速
查手册可知,主轴转速为n=40r/min 3. 计算切削时间
根据进给量,切削总量以及退刀量等计算可得,切削时间 t=0.6min
工序3:钻铣M10,钻M22与工序1类似,这里不做特别说明 工序4:铣加工16mm槽 工步一:半精铣通槽 1.选择刀具
高速钢三面刃圆盘铣刀W18Cr4 ap=1mm f=0.2mm/r v=41m/min 2.决定切削用量 (1)决定切削深度
因为加工余量不大,故可在一次走刀内钻完,则:ap=1mm (2) 决定主轴转速
查手册可知,主轴转速为n=120r/min 3. 计算切削时间
根据进给量,切削总量以及退刀量等计算可得,切削时间 t=0.074min
工序5:拉削花键槽Φ28加工面
使用拉刀拉花键是切削速度达到3m/min,走刀一次,主轴转速达到 300r/min,通过计算得出的切削时间是0.327min 工序6:去毛刺
工序7:检验、涂防锈油、入库
三、 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。
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设计第2道工序:钻2×M8钻床夹具。
3.1 问题的提出
本夹具主要用于钻2×M8螺孔,需保证其位置精度,加工时先钻孔,后攻丝,使用快换钻套达到快速换刀加工目的。
3.2 定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度,提高加工精度。在加工槽之前已经将?23.4的花键孔和右端面加工出来了,所以加工槽时可以选择花键孔和右端面作为定位基准限制其5个自由度,因工件自由度未被完全限制,需在毛坯面上家挡销限制转动自由度。为了提高加工效率,缩短辅助时间,使用快换钻套、开口垫和螺旋夹紧机构。
3.3 切削力及夹紧力计算
刀具: 高速钢直柄麻花钻Φ6.7,W18Cr4V,
1.切削力
F=9.81CFd0ZfFyFKF
其中:CF 取决于工件材料和切削条件的系数CF=42.7 ZF=1 yF=0.8
KF 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时,
各种因素对轴向力的修正系数
KF?KM?(HB190)nF
其中:HB=200,nF =0.75
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KF?KM?(HB190)nF=(200190)0.75=1.04
所以:F=9.81?42.7?6.71?1.10.8?1.04?3150N
2.转矩
M=9.81CMd0ZfMyMKM
其中:CM 取决于工件材料和切削条件的系数CM=0.021 ZM=2 yM=0.8
KM 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时,
各种因素对转矩的修正系数
由参考文献得
KF?KM?(HB190)nF
其中:HB=200,nF =0.75
KF?KM?(HB190)nF=(200190)0.75=1.04
所以:F=9.81?0.021?6.72?1.10.8?1.04?10.38Nm 3.切削功率 由参考文献 切削功率:P?2M?d0?2?10.38?17.16.7?9.342kw
4.夹紧力计算
本夹具采用的是螺旋夹紧,对夹具夹紧力影响最大的是钻孔时的转矩: 由参考文献
M=9.81CMd0ZfMyMKM
其中:CM 取决于工件材料和切削条件的系数CM=0.021 ZM=2 yM=0.8
KM 当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时,各种因素对转矩的修正系数
由参考文献
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KF?KM?(HB190)nF
其中:HB=200,nF =0.75
KF?KM?(HB190)nF=(200190)0.75=1.04
所以:F=9.81?0.021?6.72?1.10.8?1.04?10.38Nm 5.夹紧力Q
Q?ML
其中:M为对夹具夹紧力影响最大的转矩 L 为夹紧力力臂 L=86mm 所以 Q?10.380.086?120.7N
实际预紧力:Q实?QK
K?K1K2K3K4
其中:K为安全系数
K1:一般安全系数,考虑到增加夹紧的可靠性和因工件材料性质及余量
不均匀等引起的切削力的变化。 一般取K1?1.5~2
K2:加工性质系数,粗加工取K2?1.2。精加工取K2?1.5
K3:刀具钝化系数,考虑刀具磨损钝化后,切削力增加。一般取
K3?1~1.3。这里取K3?1.2
K4:断续切削系数,断续切削时取K4?1.2。连续切削时,取K4?1
所以 K?K1K2K3K4?1.5?1.2?1.2?1.2?2.592 所以 Q?120.7?2.592?312.8N 所以 夹紧力为: Q =315N
(2)夹紧力的计算
选用螺旋夹紧机 由N?f1?f2??KF?
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其中f为夹紧面上的摩擦系数,取f1?f2?0.25
F=Pz+G G为工件自重 ?N?F?f1?f2?3551.4N
夹紧螺杆: 公称直径d=16mm,材料45钢 性能级数为6.8级 ?B?6?100MPa ?s?8?
螺杆疲劳极限:??1?0.32?B?0.32?600?192MPa
极限应力幅:?alim??kmk?k??B10?480MPa
??1?51.76MPa
许用应力幅:??a??
?alim?Sa??17.3MPa
螺杆的强度校核:螺杆的许用切应力为 ???? [s]=3.5~4 取[s]=4
得 ????120MPa
4?FH2?dc2?s??s
?2.8???? 满足要求,
1.3?4?N?dc2?15MPa????
经校核: 满足强度要求,夹具安全可靠,
使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力。
3.4 定位误差分析
夹具的主要定位元件为?23.4孔的定位心轴 基准位移误差y,由于孔和销都有制造误差,为工件装卸方便,孔与轴间还有最小间隙Xmin(此间隙同在调刀储存及对刀时消除)
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