故实际切削速度为:
?dwnw??10?475v?1000?1000?14.9m/min
当nw?475r/min时,工作台的每分钟进给量fm应为
fm?fzznw?0.08?4?475?150mm/min
查机床说明书,刚好有fm?150m/min故直接选用该值。 计算切削工时
L=(60mm-30mm)=30mm
tm?30150?0.2min 倒角1x45°采用90°锪钻 2.5.8 工序Ⅷ:磨Φ60孔底面 ①.选择磨床:
选用MD1158(内圆磨床) ②.选择砂轮:
见《工艺手册》第三章中磨料选择各表,结果为A36KV6P 20x6x8mm ③.切削用量的选择:
砂轮转速 n砂?1500r/min,v砂?27.5m/s 轴向进给量 fa?3mm 径向进给量 fr?0.015mm
④.切削工时计算: 当加工一个表面时
t2lbzbk1?10000rf(见《工艺手册》表6.2-8)
afr式中 L:加工长度 L=30mm b:加工宽度 b=30mm zb:单位加工余量 zb=0.2mm K: 系数 K=1.1
r: 工作台移动速度(m/min) fa:工作台往返一次砂轮轴向进给量 fv: 工作台往返一次砂轮径向进给量
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则 t?2?30?30?1.1?4.4min
1000?10?3?0.015 2.5.9工序Ⅸ: 镗Φ60mm孔底沟槽
内孔车刀 保证t=0.5mm,d=2mm 2.5.10 工序Ⅹ: 研磨Φ60mm孔底面
采用手工研具进行手工研磨:Z=0.01mm
3专用夹具设计
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,决定设计第工序Ⅳ道工序——钻13.5孔的钻床专用夹具。 本夹具将用于Z3025摇臂钻床。刀具为麻花钻。
3.1 问题的指出
本夹具主要用来钻13.5孔,由于工艺要求不高,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。
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3.2 夹具设计
3.2.1 定位基准的选择
由零件图可知,12孔中,6—?13.5在圆周上均匀分布,2—M10,4—M10也为对称分布,尺寸精度为自由尺寸精度要求。其设计基准为两对称孔中心距,由于难以使工艺基准与设计基准统一,只能以?65外圆面作为定位基准。
为了提高加工效率及方便加工,决定钻头材料使用高速钢,用于对12孔进行加工。同时,为了缩短辅助时间,准备采用气动夹紧。 3.2.2 切削力及夹紧力的计算
刀具:高速钢麻花钻头,尺寸为?13.5。 则轴向力:见《工艺师手册》表28.4
F=CFd0zFfyFkF??????????????3.1
式中: CF=420, ZF=1.0, yF=0.8, f=0.35 kF=(
HBnF2001.3)?()?1.07 190190F=420?13.51.0?0.350.8?1.07?2123(N)
转矩
T=CTd0ZTfyTkT
式中: CT=0.206, ZT=2.0, yT=0.8
T=0.206?13.52.0?0.350.8?1.07?17.34(N?M)
功率 Pm=
TV17.34?16.95??0.726KW 30d030?13.5在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=K1K2K3K4
式中 K1—基本安全系数,1.5; K2—加工性质系数,1.1;
K3—刀具钝化系数, 1.1; K4—断续切削系数, 1.1
(N) 则 F/=KF=1.5?1.1?1.1?1.1?2123?4239气缸选用?100mm。当压缩空气单位压力P=0.6MPa,夹紧拉杆D??25mm。
N=
?(1002?252)?0.64?4416(N)
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N>F
钻削时 T=17.34 N?M
切向方向所受力:
F1=
取f?0.1
Ff=4416?0.1?441.6(N)
Ff> F1
所以,钻削时工件不会转动,故本夹具可安全工作。
T17.34??267N L65?10?33.3 定位误差的分析
定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为止口,而该定位元件的尺寸公差为0?0.03,而孔径尺寸为自由尺寸精度要求,可满足加工要求。
3.4 夹具设计及操作的简要说明
如前所述,在设计夹具时,为提高劳动生产率,应首先着眼于机动夹具,本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。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,而这将使整个夹具过于庞大。因此,应设法降低切削力。目前采取的措施有两个:一是提高毛坯精度,使最大切削深度降低,以降低切削力;二是在可能的情况下,适当提高压缩空气的工作压力(由0.5MPa增至0.6 MPa)以增加气缸推力。结果,本夹具结构比较紧凑。
钻床夹具的装配图及零件图分别见附图3及附图4。
参考资料
1.《机床夹具设计》 第2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社 2.《机械制造工艺及专用夹具设计指导》 孙丽媛主编 冶金工业出版社 3.《机械制造工艺学》周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社 4. 《机械制造工艺设计简明手册》李益民 主编 机械工业出版社 5. 《工艺师手册》 杨叔子主编 机械工业出版社
6. 《机床夹具设计手册》 王光斗、王春福主编 上海科技出版社 7. 《机床专用夹具设计图册》南京市机械研究所 主编 机械工业出版社
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