沈阳建筑大学毕业设计
3.1.4 切削力、切削功率的计算
钻φ6.2孔
F=262D2f0.82HB0.6 =2636.230.150.837000.6
=1800N M=102D1.92f0.82HB0.6 =1036.21.930.150.837000.6=3.58N2m v=??D?n1000
=
3.14?6.2?6001000
=11.7m/min P=M?v9740???D
=
3576?11.79740?3.14?6.2
=0.18kW 铣φ17.3孔 F=262D2f0.82HB0.6 =26317.330.060.837000.6
=2412N M=102D1.92f0.82HB0.6
HB取最大值）（该公式中HB取最大值）HB取最大值）HB取最大值）7
（该公式中
（该公式中 （该公式中 沈阳建筑大学毕业设计
=10317.31.930.060.837000.6
=12.07N2m （该公式中HB取最大值） v==
??D?n1000
3.14?17.3?500
1000=27.17 m/min P==
M?v
9740???D12070?27.17
9740?3.14?17.3=0.51kW （该公式中HB取最大值） 确定主轴直径
由切削转矩M可以初定主轴直径及传动轴直径。计算公式为：d≥B4M，其中B是系数，根据主轴和传动轴在1m长度上允许最大扭转角。通常，主轴允许最大扭转角1/2°/m，则B=0.35，传动轴允许最大扭转角可按1或1选取，则B=0.29或B=0.26。
允许的最大扭转角和对应的B的关系，可参照下表表3-1
表3-1 最大扭转角对应表
1°/m2允许的最大扭转角1/4 （°/m） B a.钻削轴直径的确定
0.41 1/2 1 11 22 21 20.35 0.29 0.26 0.24 0.23 d≥0.3543.58?100=1.52cm=15.2mm
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考虑到轴上开键槽等各中因素，取d钻=20mm。 b.铣削轴直径
d≥0.35412.07?100=2.06cm=20.6mm
取d铣=25mm。 c.传动轴直径
总扭矩M=233.58+12.07=19.23N2m d≥0.29419.23?100=2.12cm=21.2mm 取d传=30mm。 d.总切削力和总功率
F=231800+2412=6012N P=230.18+0.51=0.87kW
3.2 机床的配置形式选择
根据拟定的工艺方案，以及零件的生产纲领是大批量生产，拟定两种机床的配置形式。
方案Ⅰ：立式回转工作台机床
采用立式回转工作台四工位加工组合机床，第Ⅰ个工位装夹零件，第Ⅱ、Ⅲ工位分别加工两个φ6.2的孔，第Ⅳ工位加工φ17.3的孔。这样可以使机床的机动时间与辅助时间重合，减轻了工人的劳动强度，并且提高了生产效率。
由于各工件上的加工工序内容不同，在加工过程中要完成的加工运动不同，如果导向装置固定在夹具上并和工作台一起做回转运动，那么，一个导向装置就不能适应各工位上不同直径刀具的需要。因此，在本方案中采用活动钻模板，使其与主轴箱一起运动。
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在立式钻床上，切削力与重力方向一致，而且由加工工艺可知，加工时所需要的夹紧力不大。因而，可采用活动钻模板直接压紧工件来完成夹紧。这样就可以简化夹具结构，可以很方便地装卸工件，大为减轻了工人的劳动强度。同时，在机床工作时，活动钻模板先压紧工件，接着刀具的加工，随着加工的进行，弹簧变形增加，压力随之增大，加工至要求深度时，停留后钻模板随随滑台可以快速退后，工件随之被松开。
方案Ⅱ：卧式回转鼓轮机床
采用四工位回转鼓轮式机床，在鼓轮侧面进行加工，但工件需要夹紧，保证其获得固定的位置。导向装置可以固定在鼓轮侧面的支撑件上。
两种方案的比较：
a.两种方案都采用了多工位回转加工方式，提高了生产效率，这是共同的优点。
b.立式钻床采用活动钻模板进行导向，能达到的位置精度是±0.2mm；回转鼓轮式机床能达到的位置精度是±0.25mm。
c.精加工孔位置精度在立式回转工作台上可以达到±0.05mm，在回转鼓轮式机床上可以达到±0.1mm。
d.从方案设置中可以清晰地看到，立式回转工作台式组合机床的夹具结构简单，装卸方便；而鼓轮式机床的夹具相对比较复杂，需要单独的夹紧机构。
综合各种因素，采用第Ⅰ种方案的配置形式，即：立式四工位回转工作台式组合机床。
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