M8螺纹孔

工序5：钻8M 孔并攻丝 机床：摇臂钻床3025Z
刀具：根据参照《机械加工工艺手册》表硬质合金锥柄麻花钻头。

1．钻孔 6.7φ
钻孔前铸件为实心，根据上文所的加工余量先钻孔到6.7mm φ再攻丝，所以 6.7D mm =。

钻削深度p a ：9.5p a mm =
进给量f ：根据《机械加工工艺手册》表，取r mm f /33.0= 切削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表，取0.41/V m s = 机床主轴转速n ，有：
100010000.41601169.31/min 3.14 6.7
v n r d
π⨯⨯==≈⨯，
按照《机械加工工艺手册》表取1600/min n r =
所以实际切削速度v ： 3.14 6.716000.56/1000
100060
dn v m s π⨯⨯==≈⨯
切削工时
被切削层长度l ：42l mm = 刀具切入长度1l ：
1 6.7(1~2)1201 2.89322
r D l ctgk ctg mm mm =
+=︒+=≈
刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取22l mm = 走刀次数为1，钻孔数为2个
机动时间1j t ：14232220.5min 0.331600
j L t fn
++=⨯=⨯≈⨯
2．攻2-M8螺纹通孔 刀具：钒钢机动丝锥
进给量f ：查《机械加工工艺手册》表得所加工螺纹孔螺距 1.25p mm =,因此进给量 1.25/f mm r =
切削速度V ：参照《机械加工工艺手册》表，取0.133/7.98/min V m s m ==
机床主轴转速n ：0
100010007.98317.68/min 3.148
V n r d π⨯==≈⨯，取
350/min n r =
丝锥回转转速n 回：取350/min n r =回
实际切削速度V '：0 3.1483500.15/1000
100060
d n V m s π⨯⨯'==≈⨯
被切削层长度l ：9.5l mm =
刀具切入长度1l ：1(1~3)3 1.25 3.75l f mm ==⨯=
刀具切出长度2l ：22~33 1.25 3.75l f mm =
=⨯=（），加工数为2 机动时间2j t ：
121229.5 3.75 3.759.5 3.75 3.75
220.13min 1.5350 1.5350
j l l l l l l t fn fn ++++++++=+⨯=+⨯≈⨯⨯回（
）（） 本工序机动时间j t ：120.50.130.63min j j j t t t =+=+=。

时间定额的计算及生产安排
5．钻、攻2-M8螺纹孔 （1）、钻φ孔
机动时间j t ：0.5min j t =
辅助时间f t ：参照《机械加工工艺手册》表，取工步辅助时间为1.55min 。

查《机械加工工艺手册》表取装卸工件时间为min 1。

则： 1.551 2.55min f t =+=
k ：根据《机械加工工艺手册》表，14.12=k 单间时间定额d t 有：
()(1%)(0.5 2.55)(112.14%) 3.42min d j f t t t k =++=++≈＜
因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求
（2）、攻2-M8螺纹孔 机动时间j t ：0.13min j t =
辅助时间f t ：参照《机械加工工艺手册》表，取工步辅助时间为1.55min 。

查《机械加工工艺手册》表取装卸工件时间为min 1。

则： 1.551 2.55min f t =+=
k ：根据《机械加工工艺手册》表，14.12=k 单间时间定额d t 有：
()(1%)(0.13 2.55)(112.14%) 3.01min d j f t t t k =++=++≈＜
因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求
夹具设计
钻、攻2—M8螺纹孔夹具设计 3.2.1 研究原始质料
利用本夹具主要用来钻两个φ孔并攻M8螺纹。

加工时应保证螺纹孔与侧面的位置距离及螺纹孔中心线与锥孔中心线距离。

为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。

同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

3.2.2 定位基准的选择
由零件图可知：两螺纹孔与侧面有位置要求，在对螺纹孔进行加工前，花键孔已进行了拉削加工。

因此，选底侧面定位，花键内圆孔定心限制了除在X 轴的旋转自由度以外的所有自由度，从而来满足螺纹孔与端面的位置要求。

3.2.3 切削力及夹紧力的计算
镗刀材料：5YT （硬质合金镗刀）
刀具的几何参数：ο
60=粗γK
ο
90=精γK ο
ο10=γ
ο0=s λ
οο80=α
由参考文献[16]《机床夹具设计手册》查表321--可得：
圆周切削分力公式：P p C K f a F 75.0902= 式（）
式中 mm a p 8.1= r mm f /4.0= rp sp op p k mp p K K K K K K λγγ= 式（）
查表421--得：n
mp HB K )150
(= 取175=HB 4.0=n 由表621--可得参数：
94.0=p k K γ 0.1=op K γ
0.1=sp K λ
0.1=rp K
即：)(15.766N F C
=
同理：径向切削分力公式 ： P p P K f a F 75.09.0530= 式（）
式中参数：
77
.0=p k K γ
0.1=op K γ
0.1=sp K λ 0.1=rp K
即：)(71.347N F P =
轴向切削分力公式 ： P p f K f a F 4.0451= 式（）
式中参数： 11.1=p k K γ 0.1=op K γ 0.1=sp K λ 0.1=rp K 即：)(59.624N F f =
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。

最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。

即：
F K W K ⋅=
安全系数K 可按下式计算，由式（）有：： 6543210K K K K K K K K =
式中：60~K K 为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表121--可得： 25.20.10.13.12.10.12.12.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=C K
7.20.10.13.12.12.12.12.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=P K 81.20.10.13.12.125.12.12.1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=f K 所以，由式（）有：)(54.1743N F K W C C K =⋅= 由式（）有：)(31.937N F K W P P K =⋅= 由式（）有：)(85.1753N F K W f f K =⋅=
螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算，由式（）有： )(2
1
0ϕαγϕγ++'
=tg tg QL W z
式中参数由参考文献[16]《机床夹具设计手册》可查得： 33.9='γ 675.5=z r ο901=ϕ 0592'=οϕ 631'=οα 其中：)(140mm L = )(80N Q = 螺旋夹紧力：)(58300N W =
该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。

受力简图如下：
图 弧形压块受力简图
由表2621--得：原动力计算公式
01
η⋅⋅
=L l W W K
即：)(04.11279116
98
.022*******N l
L W W K ≈⨯⨯=='η 式（）
由上述计算易得： K K W W >>'
由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

3.2.4 误差分析与计算
该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。

为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。

孔40φ轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。

根据国家标准的规定，由参考文献[15]《互换性与技术测量》表251-可知：
取m （中等级）即 ：尺寸偏差为3.037+- 由[16]《机床夹具设计手册》可得： ⑴ 、定位误差（两个垂直平面定位）：当ο90=α时；侧面定位支承钉离底平面距离为h ，侧面高度为H ；且满足2H h <；则：
mm tg h H g W D 0068.0)(2=∆-=∆•α ⑵ 、夹紧误差 ，由式（）有：：αcos )(min max y y j
j -=ƥ
其中接触变形位移值：
mm S N c HB K R k m
n
Z
HB aZ RaZ y 014.081.9])[(1=+⋅+=∆
式（）
mm y j j 0128.0cos =∆=∆•α
⑶、磨损造成的加工误差：M j •∆通常不超过mm 005.0
⑷、夹具相对刀具位置误差：A D •∆取mm 01.0 误差总和：mm mm w j 35.00586.0<=∆+∆ 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。