??d0?nvc=1000=

决定铰刀磨钝标准及刀具寿命

3.14?14?195=8.57m/min

1000根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0=14mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具寿命T=60min。因此，所选择的切削用量：

f=0.72mm/r，nc=195r/min，vc=8.57m/min。

计算基本工时 tm=

L，式中，L=l+y+△，l=10mm，查《切削用量简明手册》表2.29，y+△=7mm，n?f17L==0.12min。 n?f195?0.72所以，L=10+7=17mm。

tm=

因有六个孔，所以 tm=6×0.12=0.72min

（六）工序60钻削与垂直轴线30的?10mm的孔

1 选择刀具和机床

查阅《机械制造工艺设计简明手册》，选择d0=10mm的H12级高速钢麻花钻，GB1438-85。机床选择立式钻床Z535。

2 选择切削用量 进给量f

根据《切削用量简明手册》表2.7，取f=0.22~0.28mm/r, 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—16，所以，取 f= 0.25mm/r

根据《切削用量简明手册》表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力，当f ≤0.28mm/r，d0≤12mm时，轴向力Ff=3000N。轴向力的修正系数均为1.0，故Ff=3000N。根据立式钻床Z535说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=15696N, 由于Ff≤Fmax， 故 f=0.25mm/r可用。

切削速度vc

根据《切削用量简明手册》表2—15，根据f=0.25mm/r和铸铁硬度为200~217HBS,取vc=25m/min。

nc=

?1000?v1000?25==796r/min

??d03.14?10根据立式钻床Z535说明书，可以考虑选择选取：nc=750r/min，降低转速，使刀具寿命上升，所以，

vc=1000=

决定钻头磨钝标准及刀具寿命

根据《切削用量简明手册》表2.12，当d0=10mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具寿命T=35min。

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?.d0.n3.14?10?750=23.55m/min

1000

检验机床扭矩及功率

根据《切削用量简明手册》表2.21，当f?0.33mm/r，d0≤11.1mm。查得Mc=20.49N.m，根据立式钻床Z535说明书，当nc=750r/min，Mm=30N.m，故Mc< Mm，根据《切削用量简明手册》表2.23，Pcc=1.0kw, 根据立式钻床Z535说明书， PcM=4.5kw，故Pcc< PcM。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即

f=0.25mm/r，nc=750r/min，vc=23.55m/min。

计算基本工时 tm=

L，式中，L=l+y+△，l=14mm，查《切削用量简明手册》表2.29，y+△=7mm，n?f所以，L= 10+5 = 15mm。

15Ltm=== 0.08min。

n?f750?0.25（七）工序70攻螺纹M6

公制螺纹M6切削用量为：

v?0.1m?6msmin所以 ns?238r按机床选取nw?195r机动加工时 tm1?min

。

min，则v?4.9mmin(l1?l2?l)2(10?1.5?1.5)2==0.26(min)

195?1nf（八）工序110磨削外圆表面及左端面

?390?0.025mm的磨削用量 1 确定磨削

选择砂轮 见《工艺手册》第三章中磨料选择各表，结果为

WA46KV6P400?100?127

其含义是：砂轮磨料为白刚玉，粒度为16，硬度为中软级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为400?100?127(D?B?d)。

切削用量的选择。砂轮转速n沙?1500rmin，v沙?27.5m（双行程）。

s 轴向进给量fa?0.5B?0.5?100?50mm 工件速度vw?10mmin

径向进给量fr?0.015切削工时

双行程 t1?2LZbK

1000vfafr式中 L 加工长度40.5mm

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Zb 单边加工余量，0.5mm K 系数，1.55 v 工作台移动速度

fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量 fr 工作台往返一次砂轮径向进给量 t1?2 确定磨削

2?40.5?0.2?1.55=0.00837min

1000?10?20?0.015?450?0.025的磨削用量

已知条件与上面一样，现在来计算切削工时 t2? =

2LZbK

1000vfafr2?40.5?0.2?1.55 =0.00837min

1000?10?20?0.0153 确定磨削?520?0.025的磨削用量 已知条件与上面一样，现在来计算切削工时 t3? =

2LZbK

1000vfafr2?18?0.2?1.55=0.00372min

1000?10?20?0.015六、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

和老师商量后决定，设计2套专用夹具，第一套用来车削外圆的顶尖夹具，第二套用来钻孔的专用夹具，车削刀具为硬质合金车刀，钻孔为高速钢麻花钻，它们分别对工件进行加工。我们先设计车削夹具，后在设计钻孔夹具。 （一）车削顶尖夹具的设计

1 问题的提出

夹具的种类很多，有通用夹具，专用夹具和组合夹具等，本夹具是用来车削粗车和半精车半轴的外圆和台阶面的，由于本零件比较特殊，为了使定位误差为零 ，我们设计基准为半轴左右两边的的顶尖位置，作为主要的基准。

在刀具方面我们选用硬质合金车刀刀具加工。 2 确定定位方案，设计定位元件

工件上的加工为车削轴的外圆，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响，所以根据半轴本身的加工特点来选择定位的方式。

由于半轴的长度相对较长，而直径较小，所以给车削加工的夹具设计带来一定的困难，而且不加工表面的粗糙度又较大，所以选择在不加工表面夹紧定位加工时不能够满足要求的，所以我们选择用两边的顶尖夹紧，来实现定位加工。

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3 夹紧力计算：

计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在车削加工过程中切削力为圆周切削分力，因此，在计算夹紧力时可以不计算径向切削分力和轴向切削分力。为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。即：Wk?PZ?K，即：其中K?K0?K1?K2?K3?K4?K5?K6，查《机床夹具设计手册》表1-2-1Wk?W?K，

得：K0?1.5；K1?1.2；K2?1.15；K3?1.0；K4?1.3；K5?1.0；K6?1.0，所以

K=2.691。查《机床夹具设计手册》表1-2-7得：，表1-2-8得Pz?2943ts，其中

KP?Kmp?Kkrp?Krop?K?sp?Krp，查《机床夹具设计手册》表1-2-1得：

Kmo??b?????736??0.96；K?p?1.17；K?p?1.7；K?p?1.0；Krp?1.0，所以K=1.9。??n所以PZ?2973?0.5?0.40.75?66.8?0.15?1404因此，实际所需要的夹紧力为

Wk?1404?2.691?3778N?mm2。

由于两端是顶尖装夹，右顶尖直接装夹在机床尾座上，左顶尖装夹在机床主轴上，所以加紧力是满足要求的。 （二）绘制夹具总体图

当上述各种元件的结构和布置确定之后，也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式。 绘图时先用双点划线（细线）绘出工件，然后在各个定位面绘制出定位元件和夹紧机构，就形成了夹具体。并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。 （三）钻孔专用夹具的设计

1 问题的提出

本夹具是用来加工半轴左边圆盘上面4个?14mm的孔和2个?25mm的孔，由于我们选择在立式钻床上加工，所以选择的定位基准是圆盘上面的台阶面，设计夹具时，我们要满足一些基本要求：应有足够的强度和刚度，结构简单具有良好的工艺性，尺寸稳定和便于排屑等。

为了提生产效率，我们选用高速钢麻花钻刀具加工。 2 确定定位方案，设计定位元件

工件上的加工孔为通孔，沿孔轴线方向的自由度可不予以限制，但是为增强加工时工件的刚性，必定限制孔轴线方向的自由度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响。

由于工件在钻Φ14mm和?25mm孔时，采用圆盘上面的台阶面定位，这样，既增加了工件的稳定性，又兼顾了基准重合原则。为实现定位方案，所使用的定位元件：用钻磨板与台阶面直接接触，在用两边的螺栓夹紧，可以限制工件的6个不定度，达到完全定位。工件下面直接放在座子上面起辅助支承，不起定位作用。

3 夹紧力计算：

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