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文獻(xiàn)綜述： 后鋼板彈簧吊耳的加工工藝及夾具設(shè)計 1、前言 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)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(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)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(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)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(jì)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(shè)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(kuò)大機(jī)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(dāng)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(shè)計及制造提出了更高的要求。 2、發(fā)展歷史 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(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)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(rèn)識到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 3、發(fā)展現(xiàn)狀 制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達(dá)到現(xiàn)代自動化的水平。在現(xiàn)代的中小批量生產(chǎn)中，它的加工工藝還需人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此我國對后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。 4、發(fā)展趨勢 隨著機(jī)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(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機(jī)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(yīng)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(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)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(jì)方向發(fā)展。 5、設(shè)計面臨的問題 在設(shè)計中，需要對零件加工工藝方案和夾具進(jìn)行設(shè)計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計時，可能因定位基準(zhǔn)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(jī)構(gòu)時由于機(jī)構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達(dá)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)。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導(dǎo)老師和同學(xué)，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。 6、總結(jié) 在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項重要的工藝裝備。夾具設(shè)計的基礎(chǔ)理論一個好的機(jī)床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項要求：第一，在未受外力作用時，加工件對刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。 參考文獻(xiàn) [1]?孫麗媛，機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。 [2] 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計手冊，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979。 [3]?劉守勇等，機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.?北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 [4]?王啟平，機(jī)床夾具設(shè)計[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1988. [5]?林文煥.陳本通，機(jī)床夾具設(shè)計[M].北京:國防工業(yè)出版社，1987. [6]?徐發(fā)仁，機(jī)床夾具設(shè)計[M].重慶:重慶大學(xué)出版社，1996.7 [7]?王昆等，機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].武漢:?高等教育出版社，1995 [8]?邱宣懷，機(jī)械設(shè)計[M].第四版.北京:高等教育出版社，1997 [9]?柯明揚，機(jī)械制造工藝學(xué)[M].?北京:北京航天航空大學(xué)出版社，1995 [10] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊第1卷，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991。 [11] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）文獻(xiàn)綜述評價表 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 綜述名稱 評閱教師姓名 職稱 評 價 項 目 優(yōu) 良 合格 不合格 綜述結(jié)構(gòu) 01 文獻(xiàn)綜述結(jié)構(gòu)完整、符合格式規(guī)范 綜述內(nèi)容 02 能準(zhǔn)確如實地闡述參考文獻(xiàn)作者的論點和實驗結(jié)果 03 文字通順、精練、可讀性和實用性強 04 反映題目所在知識領(lǐng)域內(nèi)的新動態(tài)、新趨勢、新水平、新原理、新技術(shù)等 參考文獻(xiàn) 05 中、英文參考文獻(xiàn)的類型和數(shù)量符合規(guī)定要求，格式符合規(guī)范 06 圍繞所選畢業(yè)設(shè)計（論文）題目搜集文獻(xiàn) 成績 綜合評語： 評閱教師（簽字）： 年 月 日 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號： 院（系）： 年級專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 二 年 月 I 摘 要 本次設(shè)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(shè)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(shè)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。 基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，以后鋼板彈簧吊耳大外圓 端面與兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)。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(zhǔn)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組合 機(jī)床。 關(guān)鍵詞 后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具 II ABSTRACT The design of the plate after spring lug parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Spring plate after hanging parts of the main plane of the surface and pore. By the principle known Processing , the plane guarantee precision machining holes than guarantee the machining precision easy. So the design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, After the leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technology benchmarks. main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face, End position to further processing out of holes. In addition to the follow-up processes are individual processes with end-positioning technology and other processing Kong and plane. The entire process of processing machine combinations were selected. Key words The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriation tongs 1 目 錄 摘 要 . ABSTRACT.II 目錄 .1 1 緒 論 .1 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計 .3 2.1 零件的分析 .3 2.1.1 零件的作用 .3 1.1.2 零件的工藝分析 .3 2.2 工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 .4 2.3 后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇 .4 2.3.1 確定毛坯的制造形式 .4 2.3.2 粗基準(zhǔn)的選擇 .4 2.3.3 精基準(zhǔn)的選擇 .5 2.4 工藝路線的制定 .5 2.4.1 工藝方案一 .5 2.4.2 工藝方案二 .5 2.4.3 工藝方案的比較與分析 .6 2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .6 2.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） .7 2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 .16 2.8 本章小結(jié) .18 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計 .19 3.1 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計 .19 3.2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)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(shè)計 .21 2 3.6 夾緊裝置及夾具體設(shè)計 .23 3.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .24 3.8 本章小結(jié) .24 4 加工 工藝孔夾具設(shè)計 .2530m 4.1 加工 工藝孔夾具設(shè)計 .25 4.2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 .25 4.4 切削力的計算與夾緊力分析 .26 4.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 .26 4.6 夾具精度分析 .28 4.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .28 4.8 本章小結(jié) .29 5 加工 工藝孔夾具設(shè)計 .3010.5m 5.1 加工 工藝孔夾具設(shè)計 .30 5.2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 .30 5.3 定位元件的設(shè)計 .30 5.4 定位誤差分析 .32 5.5 切削力的計算與夾緊力分析 .32 5.6 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 .32 5.7 夾具精度分析 .34 5.8 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .34 5.9 本章小結(jié) .35 結(jié) 論 .36 參 考 文 獻(xiàn) .37 致 謝 .38 1 1 緒 論 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)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(jìn)一步的提高，為以后 從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)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(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)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(jì)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(shè)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(kuò)大機(jī)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(dāng)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(shè)計 及制造提出了更高的要求。所以對機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)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(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)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(rèn)識到，夾具與操作人員改進(jìn)工作 及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為 夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝 裝備。 在夾具設(shè)計過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設(shè)計人員一 般都會考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)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?xí)绊懙焦ぜ募庸?精度。我們把多年來在夾具設(shè)計中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設(shè) 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(yīng)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(shè)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(shè)計這類夾具時，應(yīng)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(yīng)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(shè)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 2 率，往往會把夾具設(shè)計為只更換某一個或幾個零件的通用型夾具。 隨著機(jī)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(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨 勢，必然對機(jī)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(yīng)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(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)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(jì)方 向發(fā)展。 3 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)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(dǎo)向功能。 圖 2.1 后鋼板彈簧吊耳零件圖 1.1.2 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?，F(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60m 括：。 兩外圓端面的銑削，加工 的孔，其中 兩外圓端0.37m60m 面表面粗糙度要求為 ， 的孔表面粗糙度要求為.3Ra0.3 1.Ra 4 （2）以 孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：20.43m 個 的孔，2 個 的孔、2 個 孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，0.431.50.43m 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0.43 0.1 同軸度要求。其中 2 個 的孔表面粗糙度要求為 ，2 個0.43 1.6Ra 的孔表面粗糙度要求為 ，2 個 孔的內(nèi)側(cè)面表面粗10.5.Ra0.43 糙度要求為 ，2 個 孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為 ，1.5Ram0.43 5m 寬度為 4 的開口槽的表面粗糙度要求為 。5m 2.2 工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)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(guān)系。 該類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準(zhǔn)平面，以基 準(zhǔn)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(yīng)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(hù)刀具。 后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應(yīng)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)量很大。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(zhǔn)的選擇 2.3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 Q235。由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸 不大，故可以采用鑄造成型，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(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1） 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加 工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng) 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(zhǔn)。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(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌 5 面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工 床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)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(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的 加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定 位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時 需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)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(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)， 先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)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(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時， 應(yīng)當(dāng)進(jìn)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(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外， 還應(yīng)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60m 工序 2： 鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0.371.530 工序 3： 鉆，擴(kuò) 孔1.5 工序 4： 鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0.43m145 工序 5： 銑 孔的內(nèi)側(cè)面0.43 工序 銑 孔的外側(cè)面0.43 6 6： 工序 7： 銑寬度為 4 的開口槽m 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0.43m 工序 2： 銑 孔的外側(cè)面0.43 工序 3： 鉆，擴(kuò) 孔1.5 工序 4： 鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0.43m145 工序 5： 銑寬度為 4 的開口槽 工序 6： 銑 兩外圓端面60 工序 7： 鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0.37m1.530 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60m 再以此為基面加工 孔，再加工 孔， 孔，最后加工0.37m10.5.43 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0.43m 工 孔的內(nèi)外側(cè)面，再以此為基面加工 孔， 孔，寬. .0.43 度為 4 的開口槽，最后加工 兩外圓端面， 孔，60.37 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0 及裝夾都較方便，但方案一中先加工 孔， 孔，再加工1.5m0.43 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0.43m 7 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(yīng)放在最m 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60m 工序 2： 鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0.371.530 工序 3： 銑 孔的內(nèi)側(cè)面0.43 工序 4： 銑 孔的外側(cè)面0.43m 工序 5： 鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0.43145 工序 6： 鉆，擴(kuò) 孔1.5 工序 7： 銑寬度為 4 的開口槽m 工序 8： 終檢 2.5 機(jī)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 Q235，硬度 HBS 為 149187，生產(chǎn)類型為大批 量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 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(jī)械加工余量，工 序尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 銑 60m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(jī)6.3Ram 械加工工藝手冊表 2.3-5，取 2Z=5 已能滿足要求 (2) 加工 0.37 孔 其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，1. 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 35m 擴(kuò)孔： 2Z=1.86.8m 鉸孔： 2Z=0.207 8 (3) 銑 0.43m 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(jī)械加工工藝12.5Ra 手冊表 2.3-5，取 2Z=3 已能滿足要求。 (4) 銑 0.43 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(jī)械加工工藝0 手冊表 2.3-5，取 2Z=3 已能滿足要求。m (5) 加工 0.43 孔 其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，1.6Ra 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 28 擴(kuò)孔： 2Z=1.89.mm 鉸孔： 2Z=0.2043 (6) 加工 1.5孔 其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，12.5Ra 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 9m 擴(kuò)孔： 2Z=1.810.5m (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(jī)械加工工藝手50Ra 冊表 2.348，取 2Z=2 已能滿足要求。 2.6 確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 工序 1：粗、精銑 兩外圓端面60m 機(jī)床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) ，細(xì)齒數(shù)63d6Z10Z （1） 、粗銑 銑削深度 ：wa3 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 30-13，取f0.8/famZ 銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 30-23，取V ，(24)in 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： 式（2-1）01Vd 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0dn13(2)/min.46r 9 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 11-4，取 169/minr 實際銑削速度 ：V03.143.4dn 工作臺每分進(jìn)給量 ： 式（2-2）mfzwf 取 = ， ， = 代入公式（2-2 ）得：zf0.8fa6Z69m19.2/in 取 /in 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm 刀具切入長度 ：130 刀具切出長度 ：2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ： 式（2-3）jt12jmlf 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60l13ll801jt2.5in8 以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 1.1.3ijt （2） 、精銑 銑削深度 ：wa2m 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 30-13，取f0.6/faZ 銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 30-23，取V ，(24)in 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加013(102)/min.46Vrd 工工藝師手冊表 11-4，取 2/minr 實際銑削速度 ：.4.5/i1 取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa6Zw0 工作臺每分進(jìn)給量 ：mf.6126/minzfn 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 0lm 刀具切入長度 ：130 刀具切出長度 ：取2l 10 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， 代入公式（2-3）得：60lm3lml2 機(jī)動時間 ： 以上為銑一個端面的1jt12603.7injf 機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 10.734injt 工序 2：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0.1.530 機(jī)床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 （1） 、鉆 孔35m 切削深度 ：pa1.2 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-10，取f(0.6.7)/fr 由于本零件在加工 孔時屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75，則35.0./(0.63.52)/f mmr 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-13，取 0.45/fr 取切削速度 24/inV 取 =24, =35 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝01218/in3.45rd 師手冊表 9-3，取 2/minr 實際切削速度 ： V.3.6/mi10 被切削層長度 ：l76 刀具切入長度 ： 120 刀具切出長度 ： l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 ： 式 (2-4)jt12jlfn 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：60l13l0.4523n1jt72.94mi.5 （2） 、擴(kuò) 孔 切削深度 ：pa1. 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-30，f(0.9).7(063.84)f/r 參照機(jī)械加工工藝師手冊表 28-31，取 0.72f/mr 11 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 28-31，取V 19/minV 取 =19, =36.8 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工n011964/in3.8Vrd 藝師手冊表 9-3 取 74/minr 實際切削速度 ： .720.1/i11m 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-42 被切削層長度 ：l76 刀具切入長度 14 刀具切出長度 ： 2l3m 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（ 2-4）得：74ll2l0.72f14n 機(jī)動時間 ：1jt163.6min.j （3）鉸 孔0.3 切削深度 ：pa.5m 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-35，取f(0.952.1)/fr 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-36，取 1.2/fmr 取切削速度 9./inV 取 =9.1, =37 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝019.78/in34rd 師手冊表 9-3，取 72/minr 實際切削速度 ： V.2/mi10 被切削層長度 ：l6 刀具切入長度 ： 15 刀具切出長度 ： 2l0 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：76ll2l1.2f7n 機(jī)動時間 ：jt1650.6min.jn （4）倒角 。采用 锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn).530 速與擴(kuò)孔時相同： ，手動進(jìn)給。74/mir 工序 3：粗銑 孔的內(nèi)側(cè)面.0 12 機(jī)床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50dm6Z 銑削深度 ：pa1.w 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 30-29，取f0.8/famZ 銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 30-29，取 ，V 24/minV 取 =24, =50 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝n012415/min3.Vrd 師手冊表 11-4，取 69/minr 實際銑削速度 ：.69./i10 取 = ， ， = 代入公式（2-2 ）得：zf0.8faZw 工作臺每分進(jìn)給量 ：mf.81.2/inzfnm 取 /inmf 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60l 刀具切入長度 ：130 刀具切出長度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60lmll280f 機(jī)動時間 ：1jt1631.5minjmf 以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 12.52.3injt 工序 4：粗銑 孔的外側(cè)面04 機(jī)床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50dm6Z 銑削深度 ：pa1.w 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 30-29，取f0.8/famZ 銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 30-29，取 ，V 24/minV 取 =24, =50 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝n012415/min3.Vrd 師手冊表 11-4，取 69/minr 13 實際銑削速度 ：V03.145692.5/mindn 取 = ， ， = 代入公式（2-2 ）得：zf0.8fa6Zw 工作臺每分進(jìn)給量 ：mf.81./izf 取 /inm 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm 刀具切入長度 ：130 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60lmll280mf 機(jī)動時間 ：1jt1631.5injmf 以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 12.52.3injt 工序 5：鉆，擴(kuò)，鉸 孔04 機(jī)床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 （1） 、鉆 孔28m 切削深度 ：pa1.5 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-10，取f(0.45.)/fr 由于本零件在加工 孔時屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75，則3.0.75/(0.41)/f mmr 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-13，取 0.32/fr 取切削速度 24/inV 取 =24, =28 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝01247/in3.8rd 師手冊表 9-3，取 2/minr 實際切削速度 ： V.30./mi1 被切削層長度 ：l 刀具切入長度 ： 120 刀具切出長度 ： l3 走刀次數(shù)為 1 14 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：2l10l23l0.45f23n 機(jī)動時間 ：jt1.mi.jn 以上為鉆一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 120.43.86mijt （2） 、擴(kuò) 孔9 切削深度 ：pa1.5 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-30，f(0.8).7(06.)f/r 參照機(jī)械加工工藝師手冊表 28-31，取 0.6f/mr 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 28-31，取V 19.8/inV 取 =19.8, =29.8 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工n0119.82/in3.4Vr 藝師手冊表 9-3 取 2/minr 實際切削速度 ： .31./mi110d 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-42 被切削層長度 ：l2 刀具切入長度 14 刀具切出長度 ： 2l3m 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：ll2l0.6f23n 機(jī)動時間 ：1jt14.0minj 以上為擴(kuò)一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 120.4minjt （3）鉸 孔3 切削深度 ：pa.125 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-35，取f (0.81)/fmr 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-36，取 1.2/fmr 取切削速度 9./inVm 取 =9.9, =30 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝019.05/in34rd 師手冊表 9-3，取 96/inr 實際切削速度 ： V.6/mi1 15 被切削層長度 ：l2m 刀具切入長度 ： 15 刀具切出長度 ： 2l0 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：ll2l1.2f96n 機(jī)動時間 ：jt150.41min.jn 以上為鉸一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 120.482mijt 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59 擴(kuò)孔時相同： ，手動進(jìn)給。3/inr 工序 6：鉆，擴(kuò) 孔. 機(jī)床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、 （1） 、鉆 孔9m 切削深度 ：pa0.85 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-10，取f(0.2.)/fr 由于本零件在加工 孔時屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75，則3.80.75/(0.165.2)/f mmr 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-13，取 0.2/fr 取切削速度 24inV 取 =24, =9 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝012489/in3.rd 師手冊表 9-3，取 72/minr 實際切削速度 ： V.71./mi10 被切削層長度 ：l48 刀具切入長度 ： 1 刀具切出長度 ： 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（ 2-4）得：48ll2l0.2f7n 機(jī)動時間 ：jt1483.8min.jn 以上為鉆一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為120.38.76mijt 16 （2） 、擴(kuò) 孔10.5m 切削深度 ：pa 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-30，f(.6).7(30.42)/f mr 參照機(jī)械加工工藝師手冊表 28-31，取 (0.56).704/f mr 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 28-31，取V 25inV 取 =25, =10.5 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工n01278/in3.41.5Vrd 藝師手冊表 9-3 取 72/minr 實際切削速度 ： .4/mi10 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 28-42 被切削層長度 ：l48 刀具切入長度 1 刀具切出長度 ： 2l3m 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（ 2-4）得：48ll2l0.4f72n 機(jī)動時間 ：1jt183.19mijl 以上為擴(kuò)一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為 120.9.3minjt 工序 7：粗銑寬度為 4 的開口槽 機(jī)床：專用組合銑床 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80d20Z4L 銑削深度 ：wa2 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 30-13，取f0.5/famZ 銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊表 30-23，取V ，(24)in 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝013120/min.48Vrd 師手冊表 11-5，取 8/minr 實際銑削速度 ：.5.8/i1 取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.5fa2Zw8 工作臺每分進(jìn)給量 ：mf0.21/inzfnm 17 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 20lm 刀具切入長度 ：130 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：0ll2l18mf 機(jī)動時間 ：1jt1032.4inj 2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以 上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時 ）Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 式 (2-5)ttfjd 其中： 單件時間定額 d 基本時間（機(jī)動時間）jt 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動f 作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k 工序 1：粗、精銑 兩外圓端面60m 機(jī)動時間 ：jt2.314.76inj 輔助時間 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-45，取工步輔助時間為f 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 。0.4in min1.0 則 .10.5inft ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-48，k 13k 取 ， ，k=0.13 代入公式（2-5）得3.76jt.1ft 單間時間定額 ： d()%(3.7605)(1%)4.82mindjfttk 工序 2：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角0m.30 機(jī)動時間 ：jt2.8inj 輔助時間 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔助時間為f 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 。min4.0 min1.0 則 i54.01.ft ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-43，k 14.2k 18 取 ， ，k=0.1214 代入公式（2-5）得2.78jt0.54ft 單間時間定額 ： d()1%(2.78)(12.4%)3.7mindjfttk 工序 3：銑 孔的內(nèi)側(cè)面0.43m 機(jī)動時間 ：jt.inj 輔助時間 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-45，取工步輔助時間為f 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 。in41.0 in1.0 則 i51.0.ft ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-48，k 13k 取 ， ，k=0.13 代入公式（2-5）得2.3jt.ft 單間時間定額 ： d()1%(2.3051)(%).7mindjfttk 工序 4：銑 孔的外側(cè)面0.43m 機(jī)動時間 ：jt.inj 輔助時間 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔助時間為f 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 。0.1in min1.0 則 .40.51ift ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-43，k 14.2k 取 ， ，k=0.1214 代入公式（2-5）得2.3jt.4ft 單間時間定額 ： d()1%(2.305)(12.4%)3.8mindjfttk 工序 5：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，倒角4m5 機(jī)動時間 ：jt.8inj 輔助時間 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔助時間為f 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 。0.4min min1.0 則 .01.54ift ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-48，k 12.4k 取 ， ，k=0.1214 代入公式（2-5）得.8jt.ft 單間時間定額 ： d()1%(0.5418)(.%).6mindjfttk 工序 6：鉆，擴(kuò) 孔.m 機(jī)動時間 ：jt3inj 輔助時間 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔助時間為f 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 。0.4in min1.0 則 .01.54ift 19 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-43，k=12.14k 取 ， ，k=0.1214 代入公式（2-5）得0.38jt.54ft 單間時間定額 ： d()1%(0.38)(12.4%)1.03mindjfttk 工序 7：銑寬度為 4 的開口槽m 機(jī)動時間 ：jt.inj 輔助時間 ：參照機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-45，取工步輔助時間為f 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為 。0.31in min1.0 則 .0.41ift ：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表 2.5-48， k 13k 取 ， ，k=0.13 代入公式（2-5）得.jt.ft 單間時間定額 ： d()1%(0.41)(%)0.96mindjfttk 2.8 本章小結(jié) 本章主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進(jìn)行設(shè)計。先要明確零件的作用 ，本次設(shè)計的后鋼板彈簧吊耳的主要作用就是載重后，使鋼板能夠得到延伸， 伸展，能有正常的緩沖作用。確定了零件的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 寸后，就可以對零件的工藝路線進(jìn)行分析，制定出幾套工藝方案，然后對這幾 套方案進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)方案，最后進(jìn)行時間定額計算及生產(chǎn)安排。優(yōu) 良的加工工藝是能否生產(chǎn)出合格，優(yōu)質(zhì)零件的必要前提，所以對加工工藝的設(shè) 計十分重要，設(shè)計時要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。 20 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計 3.1 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)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12.5m 工序僅是對內(nèi)側(cè)端面進(jìn)行粗加工。工件以 孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，37m 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(jī)構(gòu)帶動浮動壓塊在工37m 件叉桿處夾緊。在本道工序加工時，還應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 同時應(yīng)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(zhǔn)的選擇 在進(jìn)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，60m 工藝孔已經(jīng)加工出。很容易想到一面一孔組合基準(zhǔn)定位，以在帶臺肩長37m 銷為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個自由度，端面應(yīng)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(zhǔn)，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37 通過鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。 圖 3.1 定位機(jī)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 21 副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)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(zhǔn)位移 誤差僅存在 Z 軸方向，且向下，見下圖。 0.12.30.2.67DYzTd 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） 。d 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(jī)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）1.075.80.79.86pfeFzFzaZdk 查表可得： 05dm92m.08/faz 1.pa.Fzk 代入公式（3-1）得 0.750.879.86.78616zF =329N 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： .0/EL/0.5VEF/0.4xEF 8329.1L N .7.7.5 Ex 6. 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 22 即： （ ）LF查 表 可 得3.0 31480.N 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 F 即： 取 k=2k 2148960 3.5 定向鍵與對刀裝置設(shè)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(yuǎn)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(jìn)方向具有正確的位置。 根據(jù) GB220780 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：o 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： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 夾具體槽形尺寸 B 2B 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 L H h D 1 公稱尺寸 允差 D 2h 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： 23 圖 3.4 對刀塊圖 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 標(biāo) 記四 周 倒 圓 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(shè)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 24 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 。2096FN0D 氣缸活塞桿推力 式（3-2）PDQ420 其中：P壓縮空氣單位壓力 （取 P=6 公斤力/ ）2厘 米 效率 （取 ）.9 代入公式（3-2）得206F公 斤 力2 2044.3.1.D厘 米 厘米. 取 05厘米=250 m 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 BdL B M K H 80 40 25 60 50 11 7 104 P TG 12h F E KK 98 77 11 17.5 21 19.5 G3/8 M16 夾具體的設(shè)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(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配 圖 1 所示。 25 3.7 夾具設(shè)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37m 面為定位基準(zhǔn)，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(jī)構(gòu)帶動浮動壓37m 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(dāng)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。 3.8 本章小結(jié) 在本章中，夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。首先應(yīng)明確本夾 具中的夾緊定位機(jī)構(gòu)，在進(jìn)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。工件以 孔及端60m37m37m 面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，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(jī)構(gòu)帶動 浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關(guān)公式進(jìn)行銑削力和夾緊的計算，然 后對銑床夾具必不可少的定向鍵和對刀裝置進(jìn)行設(shè)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，所以還要對汽缸進(jìn)行 設(shè)計。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本 都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對夾 具設(shè)計也是非常重要的。 26 4 加工 工藝孔夾具設(shè)計30m 4.1 加工 工藝孔夾具設(shè)計30m 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸兩個工藝孔 。這兩個工藝孔均有尺寸精30 度要求為 ，表面粗糙度要求，表面粗糙度為 ，與端面垂直。并.4 1.6m 用于以后 加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。15 本道工序為后鋼板彈簧吊耳加工的第五道工序，本道工序加工時主要應(yīng)考慮如 何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞 動強度。 4.2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，兩工藝孔位于零件 孔內(nèi)外側(cè)面上，其有尺寸精度要24Rm 求和表面粗糙度要求并應(yīng)與側(cè)面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與側(cè)面垂直并保 證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中使 孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)10.5 重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時，應(yīng)盡量選擇上一道 工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加 工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇 外圓端面和與 之配合的心軸為主要6m37m 定位基準(zhǔn)限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。采 用螺母夾緊。 圖 4.1 定位分析圖 4.3 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位，心軸為垂直放置，由于定位 副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。不過這時的徑向定位誤 27 差不再只是單向的了，而是在水平面內(nèi)任意方向上都有可能發(fā)生，其最大值也 比心軸水平放置時大一倍。見下圖。 0.31.20.1.64YxyDTd 式中 定位副間的最小配合間隙（mm） ； 工件圓孔直徑公差（mm） ； D 心軸外圓直徑公差（mm） 。d 圖 4.2 心軸垂直放置時定位分析圖 4.4 切削力的計算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和 鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由切削手冊得： 鉆削力 式（4-1）6.08.2HBDfF 鉆削力矩 式（4-2）.91T 式中： 30Dmmaxaxmin187491733 代入公式（4-1）和（4-2）得1.2fr0.8.66749FN 1.9.0.352T 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立 計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 4.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套 （其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：工藝孔 分鉆、擴(kuò)、鉸三個工步完成加工。即先用 的麻花鉆鉆孔，根0.43m 28m 據(jù) GB114184 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，鉆套孔徑為 。再用0.3416 28 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù) GB114184 的規(guī)定 擴(kuò)孔鉆的尺寸為29.8m 29.8m ，鉆套尺寸為 。最后用 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根0.7 0.3416298m30 據(jù) GB114184 的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為 故鉆套孔徑尺寸為 。0.158 0.3921m 圖 4.3 快換鉆套圖 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 4.1 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表 D d H 公稱尺寸 允差 12 Dh1m1r 30 30 40 -0.010 -0.027 59 46 16 5.5 27 28 36 65 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 4.4 固定襯套圖 29 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 4.2 固定襯套數(shù)據(jù)表 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 40 +0.023 0 42 46 +0.035 +0.018 3 2 夾具體的設(shè)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(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝 配圖 2 所示。 4.6 夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加 工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此 在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計 算。 本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸 及同軸度公差0.43m 及表面粗糙度 。本道工序最后采用精鉸加工，選用 GB1141840.1m1.6m 鉸刀，直徑為 ，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為 ，外0.583 0.3921dm 徑為 同軸度公差為 。固定襯套采用孔徑為 ，.214D05. .46 同軸度公差為 。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。即要求：（1） 、各孔的實際輪 廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為 的理想圓柱面3.0129. 的控制。 （2） 、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸 。 （3） 、0m 當(dāng)各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸 時 可將偏離量補償給位置度公差。 （4） 、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其 實際直徑為 時，相對于最大實體尺寸 的偏離量為 ，30.4m30.4 此時軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值 。.1.4.5 工藝孔的尺寸 ，由選用的鉸刀尺寸 滿足。0.43 10.8m 工藝孔的表面粗糙度 ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。16 30 4.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 由零件圖可知，兩工藝孔位于零件 孔內(nèi)外側(cè)面上，其有尺寸精度要24Rm 求和表面粗糙度要求并應(yīng)與側(cè)面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與側(cè)面垂直并保 證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中使 孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)10.5 重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時，應(yīng)盡量選擇上一道 工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加 工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇 外圓端面為主要定位基面以限制工件的三個6m 自由度，以 孔限制工件的兩個自由度，用一個擋塊定位限制工件的另一37 個自由度。 4.8 本章小結(jié) 在本章中，夾具主要用來加工后鋼板彈簧吊耳 工藝孔。首先應(yīng)明確30m 本夾具中的夾緊定位機(jī)構(gòu)，在進(jìn)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。本工藝孔的定位基準(zhǔn)60m37m 應(yīng)選擇 外圓端面和與 之配合的心軸為主要定位基準(zhǔn)限制工件的 五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。采用螺母夾緊。然后按 照有關(guān)公式進(jìn)行切削力和夾緊力的計算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯 套進(jìn)行設(shè)計，還應(yīng)對夾具精度進(jìn)行分析。 夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都 有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對夾具 設(shè)計也是非常重要的。 31 5 加工 工藝孔夾具設(shè)計10.5m 5.1 加工 工藝孔夾具設(shè)計10.m 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、兩個工藝孔 。這兩個工藝孔均有表面粗.