后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計【10.5孔、鉆30孔、內(nèi)側(cè)面銑夾具】【含CAD圖紙和說明書】,10.5孔、鉆30孔、內(nèi)側(cè)面銑夾具,含CAD圖紙和說明書,鋼板,彈簧,加工,工藝,夾具,設計,30,側(cè)面,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 課程設計說明書 設計題目 后鋼板彈簧吊耳（CA10B解放牌汽車）機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備,設計粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設計 設 計 者 指導老師 目 錄 目錄……………………………………………………………………………………. 2 搞要………………………………………………………………………………….....3 1緒 論……………………………………………………………………………….. 3 2后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計………..…………………………………....…5 2.1零件的分析……………………………………………………………………5 2.1.1零件的作用…………………………………………………………….5 1.1.2零件的工藝分析……………………………………………………….5 2.2工藝過程設計所應采取的相應措施…………………………………………5 2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇……………………………………...6 2.3.1 確定毛坯的制造形式…………………………………………………6 2.3.2粗基準的選擇………………………………………………………….6 2.3.3精基準的選擇………………………………………………………….7 2.4 工藝路線的制定……………………………………………………………..7 2.4.1 工藝方案一……………………………………………………………7 2.4.2 工藝方案二……………………………………………………………8 2.4.3 工藝方案的比較與分析………………………………………………8 2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……………………………...9 2.6確定切削用量及基本工時…………………………………………………...9 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設計……………………………………….19 3.1粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設計………………………………….19 3.2定位方案的分析和定位基準的選擇……………………………………….19 3.3定位誤差分析……………………………………………………………….19 3.4銑削力與夾緊力計算……………………………………………………….20 3.5定向鍵與對刀裝置設計…………………………………………………….21 3.6夾緊裝置及夾具體設計…………………………………………………….22 3.7夾具設計及操作的簡要說明……………………………………………….24 4 結(jié) 論……………………………………………………………………………..24 5 參 考 文 獻………………………………………………………………………..25 6 致 謝………………………………………………………………………….......25 摘 要 本次設計是對后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。后鋼板彈簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞蔬x擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。整個加工過程均選用普通機床。 關鍵詞 后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具 1 緒 論 機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的大部分部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。所以對機械的加工工藝及夾具設計具有十分重要的意義。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 在夾具設計過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設計人員一般都會考慮的比較周全，但是，夾具設計還經(jīng)常會遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會給夾具的使用造成許多不便，甚至會影響到工件的加工精度。我們把多年來在夾具設計中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設計端面和內(nèi)孔定位的夾具時，會遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓分為兩體時無此問題,。夾具要不要清根，應根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角R。端面與外圓定位時，與上述相同。讓刀問題在設計圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時，會存在讓刀問題。設計這類夾具時，應考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設計加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時，為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用率，往往會把夾具設計為只更換某一個或幾個零件的通用型夾具。 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目給出的零件是CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳。后鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能。 圖2.1 后鋼板彈簧吊耳零件圖 2.1.2零件的工藝分析 由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： （1）以兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：。兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中兩外圓端面表面粗糙度要求為，的孔表面粗糙度要求為 （2）以孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個的孔，2個的孔、2個孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4的開口槽的銑削，2個在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個的孔表面粗糙度要求為，2個的孔表面粗糙度要求為，2個孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為，2個孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為，寬度為4的開口槽的表面粗糙度要求為。 2.2工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于該零件來說，加工過程中的主要問題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 該類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后鋼板彈簧吊耳的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 由于后鋼板彈簧吊耳的生產(chǎn)量為中批。怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過程中的主要考慮因素。 2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇 2.3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為35鋼。由于生量已達到中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用鍛造成型，這對提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.3.2粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1） 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 為了滿足上述要求，基準選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 2.3.3精基準的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應當進行尺寸換算。 2.4 工藝路線的制定 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應降低生產(chǎn)成本。 2.4.1 工藝方案一 表 2.1 工藝方案一表 工序1： 銑兩外圓端面 工序2： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序3： 鉆，擴孔 工序4： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序5： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序6： 銑孔的外側(cè)面 工序7： 銑寬度為4的開口槽 工序8： 終檢 2.4.2 工藝方案二 表 2.2 工藝方案二表 工序1： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序2： 銑孔的外側(cè)面 工序3： 鉆，擴孔 工序4： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序5： 銑寬度為4的開口槽 工序6： 銑兩外圓端面 工序7： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序8： 終檢 2.4.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工兩外圓端面，然后再以此為基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的內(nèi)外側(cè)面以及寬度為4的開口槽銑，則與方案二相反，先加工孔的內(nèi)外側(cè)面，再以此為基面加工孔，孔，寬度為4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔， 經(jīng)比較可見，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的內(nèi)外側(cè)面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用加工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4的開口槽應放在最后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下： 表 2.3 工藝方案表 工序1： 銑兩外圓端面 工序2： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序3： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序4： 銑孔的外側(cè)面 工序5： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序6： 鉆，擴孔 工序7： 銑寬度為4的開口槽 工序8： 終檢 2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “后鋼板彈簧吊耳”零件材料為35鋼，硬度HBS為149～187，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 銑兩外圓端面 考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=5已能滿足要求 (2) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 (3) 銑孔的內(nèi)側(cè)面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。 (4) 銑孔的外側(cè)面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。 (5) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 (6) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8 (7) 銑寬度為4的開口槽 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3—48，取2Z=2已能滿足要求。 2.6確定切削用量及基本工時 工序1：粗、精銑兩外圓端面 機床：普通銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細齒數(shù) （1）、粗銑 銑削深度t=3mm 每齒進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-13，取S=0.08mm/Z 銑削速度，參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 機床主軸轉(zhuǎn)速 式（2-1） 取=30, =63代入公式（2-1）得： 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度 工作臺每分進給量 式（2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度，由毛坯尺寸可知 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 機動時間 式（2-3） 取，，, 代入公式（2-3）得： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×2.3≈0.35min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（2.3+0.35）≈0.17min 單件時間=++t=2.3+0.35+0.17=2.82min （2）、精銑 銑削深度t=2mm 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-13，取S=0.06mm/Z 銑削速度，參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》 被切削層長度，由毛坯尺寸可知 刀具切入長度 刀具切出長度取 走刀次數(shù)為1 取，，代入公式（2-3）得： 機動時間以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×1.46≈0.22min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（1.46+0.22）≈0.10min 單件時間=++t=1.46+0.22+0.10=1.78min 工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角 機床：普通鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1）、鉆孔 切削深度t=1.25mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-13，取S=0.45mm/r 取切削速度 取=24, =35代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 機動時間 式 (2-4) 取，，, ,代入公式（2-4）得： 輔助時間=0.15=0.15×0.94≈0.14min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.94+0.14）≈0.06min 單件時間=++t=0.94+0.14+0.06=1.14min （2）、擴孔 切削深度t=1.5mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-31，取S=0.72mm/r 切削速度，參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 取=19, =36.8代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3取 實際切削速度 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-42 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間 輔助時間=0.15=0.15×0.66≈0.10min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.66+0.10）≈0.05min 單件時間=++t=0.66+0.10+0.05=0.81min （3）鉸孔 切削深度t=0.15mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-31，取S=1.2mm/r 取切削速度 取=9.1, =37代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間 輔助時間=0.15=0.15×1.16≈0.17min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（1.16+0.17）≈0.08min 單件時間=++t=1.16+0.17+0.08=1.41min （4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同：，手動進給。 工序3：粗銑孔的內(nèi)側(cè)面 機床：普通銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度t=1.5mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-29，取S=0.08mm/r 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量 取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度，由毛坯尺寸可知 刀具切入長度 刀具切出長度取 走刀次數(shù)為1 取，，,代入公式（2-3）得： 機動時間 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×2.3≈0.35min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（2.3+0.35）≈0.17min 單件時間=++t=2.3+0.35+0.17=2.82min 工序4：粗銑孔的外側(cè)面 機床：普通銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度t=1.5mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-29，取S=0.08mm/Z 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量 取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度，由毛坯尺寸可知 刀具切入長度 刀具切出長度取 走刀次數(shù)為1 取，，,代入公式（2-3）得： 機動時間 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×2.3≈0.35min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（2.3+0.35）≈0.17min 單件時間=++t=2.3+0.35+0.17=2.82min 工序5：鉆，擴，鉸孔 機床：普通鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1）、鉆孔 切削深度t=1.25mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-13，取S=0.32mm/r 取切削速度 取=24, =28代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×0.86≈0.13min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.86+0.13）≈0.06min 單件時間=++t=0.86+0.13+0.06=1.05min （2）、擴孔 切削深度t=1.5mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-31，取S=0.6mm/r 切削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 取=19.8, =29.8代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3取 實際切削速度 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-42 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×0.40=0.06min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.40+0.06）≈0.03min 單件時間=++t=0.40+0.06+0.03=0.49min （3）鉸孔 切削深度t=0.125mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-36，取S=1.2mm/r 取切削速度 取=9.9, =30代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×0.82≈0.12min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.82+0.12）≈0.06min 單件時間=++t=0.82+0.12+0.06=1.00min 4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同：，手動進給。 工序6：鉆，擴孔 機床：普通鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、 （1）、鉆孔 切削深度t=0.85mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-13，取S=0.20mm/r 取切削速度 取=24, =9代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×0.76≈0.11min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.76+0.11）≈0.05min 單件時間=++t=0.76+0.11+0.05=0.92min （2）、擴孔 切削深度t=1mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-31，取S=0.4mm/r 取=25, =10.5代入公式（2-1）得 機床主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3取 實際切削速度 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-42 被切削層長度 刀具切入長度 刀具切出長度 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 輔助時間=0.15=0.15×0.38≈0.06min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.38+0.06）≈0.03min 單件時間=++t=0.38+0.06+0.03=0.47min 工序7：粗銑寬度為4的開口槽 機床：普通銑床 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度t=22mm 進給量，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-31，取S=0.05mm/Z 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-5，取 實際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，, 代入公式（2-3）得： 機動時間： 輔助時間=0.15=0.15×0.44≈0.07min 其他時間t=（3%+3%）×（+）=6%×（0.44+0.07）≈0.03min 單件時間=++t=0.44+0.07+0.03=0.54min 工序8：終檢 3粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設計 3.1粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設計 本夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面時，均有表面粗糙度要求。本道工序僅是對內(nèi)側(cè)端面進行粗加工。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支承半板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用DQG型汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。在本道工序加工時，還應考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 3.2定位方案的分析和定位基準的選擇 在進行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。很容易想到一面一孔組合基準定位，以在帶臺肩長銷為第一定位基準限制工件的四個自由度，端面應一點接觸，限制一個自由度，工件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。 圖3.1 定位機構(gòu)圖 3.3定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 圖3.2 定位銷水平放置時定位分析圖 3.4銑削力與夾緊力計算 根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得： 銑削力計算公式為 圓周分力 式（3-1） 查表可得： 代入公式（3-1）得 = 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 即： （） 計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力 即： 取k=2 3.5定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 25 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑加工，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 圖 3.4 對刀塊圖 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 3.5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允差d C 3 -0.006 0.25 3.6夾緊裝置及夾具體設計 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。 根據(jù)所需要的夾緊力，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑。 氣缸活塞桿推力 式（3-2） 其中：P—壓縮空氣單位壓力 （取P=6公斤力/） —效率 （取） 代入公式（3-2）得 厘米 取厘米=250 因此氣缸選用DQG型氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 3.6 DQG型氣缸圖 其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 3.3 DQG型氣缸數(shù)據(jù)表 缸徑 L B M K H 80 40 25 60 50 11 7 104 P TG h F E KK 98 77 11 17.5 21 19.5 G3/8 M16 夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖1所示。 3.7夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑。件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，浮動壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。 4 結(jié) 論 后鋼板彈簧吊耳的加工工藝及夾具設計，主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝和夾具進行設計。后鋼板彈簧吊耳的加工工藝設計主要是確定加工工藝路線，機械加工余量和切削用量、基本工時的確定，夾具的設計主要是要設計出正確的定位夾緊機構(gòu)。在本設計中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機構(gòu)也能達到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設計中遇到了很多問題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時，因定位基準選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。不過在指導老師的悉心認真的指導下，經(jīng)過兩個星期自身的不斷努力，這些問題都一一解決。在這個過程中，對機械加工工藝和夾具設計有關的知識有了更深的理解，增強了對本專業(yè)綜合知識運用的能力，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎。 5 參 考 文 獻 1．畫法幾何學第六版 大連理工大學工程圖學教研室主編 高等教育出版社 2．機械制圖第六版 大連理工大學工程圖學教研室主編 高等教育出版社 3．金屬切削原理與道具 陸劍中 孫家寧主編 機械工業(yè)出版社 4．機械制造基礎 梁旭坤 焦建雄主編 中南大學出版社 5．氣壓與液壓傳動 左健民主編 機械工業(yè)出版社 6．機械加工工藝師手冊 楊叔子主編 機械工業(yè)出版社 7．金屬切削手冊第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會主編 上?？茖W技術(shù)出版社 8．機械設計手冊 成大先主編 化學工業(yè)出版社 9.機械制造工藝課程設計指導書第二版 趙家齊主編 機械工業(yè)出版社 10．機床夾具設計 哈爾濱工業(yè)大學 上海工業(yè)大學主編 上?？茖W技術(shù)出版社 11．機械制造工藝學第二版 王先奎主編 機械工業(yè)出版社 6 致 謝 在此，我要感謝曲守平、于相慧老師對我的機械制造技術(shù)基礎課程設計的指導。在此課程設計過程中，他們給予了我許多的學術(shù)和指導性的意見。我萬分的感謝他們給我的寶貴的指導意見和鼓勵。在他們的課堂上,使我受益匪淺,為我在以后的工作,生活打下了堅實的基礎. 最后祝機械工程學院全體老師們身體健康、工作順利，家庭幸福。 共 25 頁 第 36 頁