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1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 目錄 目錄…………………………………………………………………………………1 (一)零件的分析 一、 零件的分析 ……………………………………………………………2 二、 零件的工藝分析…… …………………………………………………3 （二）機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 一、 確定生產(chǎn)類型 …… …………………………………………………4 二、 確定毛坯制造形式…… ………………………………………………5 三、 選擇定位基準(zhǔn) …………………………………………………………6 四、 選擇加工方法 …………………………………………………………7 五、 制定工藝路

2、線 …………………………………………………………9 六、 確定加工余量及毛坯尺寸 …………………………………………10 七、 確定工序尺寸 ………………………………………………………13 八、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 …………………………………………14 九、 確定切削用量和基本時(shí)間 …………………………………………15 十、 本章小結(jié) ……………………………………………………………21 （三）后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì) 一、 接受任務(wù)、明確加工要求……………………………………………22 二、 確定定位方案、選擇定位元件………………………………………23 三、

3、定位誤差分析 ………………………………………………………24 四、 銑削力與夾緊力計(jì)算 ………………………………………………24 五、 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) ……………………………………………25 六、 塞尺尺寸 …………………………………………………………27 七、 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) ……………………………………………28 八、 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 ………………………………………28 九、 本章小結(jié) …………… ………………………………………………31 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………32 (一

4、) 零件分析： 一、 零件的作用： 題目所給定的零件是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和伸展，能夠起到正常的緩沖作用。因此騎車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會(huì)影響騎車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳的主要作用是減震功能、阻尼緩沖和導(dǎo)向功能。 二、 零件的工藝分析： 后鋼板彈簧吊耳有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1. 以Φ60mm兩外圓面為加工中心的加工面 加工面 粗糙度 公差等級 Φ60mm兩外圓端面 Ra6.3μm IT12 Φ37 0+0.05mm孔 Ra1

5、.6μm IT8 2. 以Φ30 0+0.045mm孔為中心的加工表面 加工面 粗糙度 公差等級 兩個(gè)Φ30 0+0.045mm孔內(nèi)外兩側(cè)面 Ra12.5μm IT12 兩個(gè)Φ30 0+0.045mm孔 Ra1.6μm IT8 兩個(gè)Φ10.5mm孔 IT12 開口槽（4mm） Ra50μm IT12 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。

6、 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(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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。 對該零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。 (二) 機(jī)械

7、加工工藝規(guī)程制訂 一、 確定生產(chǎn)類型 1) 零件年生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn1+α%+β% =40001+8%+1%=4360件 2) 確定生產(chǎn)類型 查《機(jī)械制造工藝學(xué)》表1-5，確定該批零件為中批生產(chǎn)類型 二、 確定毛坯制造形式 考慮零件在工作過程中要承受交變載荷壓力（沖擊壓力），為增強(qiáng)其強(qiáng)度和沖擊韌性，故考慮選用鍛件（材料為35號(hào)鋼，硬度HBS149-187），由于年產(chǎn)量為4000件，中批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用模鍛成型。從提高生產(chǎn)效率及保證加工精度上考慮，也是合理的。 三、 選擇定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)的選擇工藝規(guī)程制定中

8、的重要工作，它是工藝路線是否合理的前提。正確與合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)效率。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出、更有甚者，還會(huì)造成零件大量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 1) 以Φ60mm兩外圓端面為中心的主要加工表面 A. 根據(jù)保證相互位置的原則，選擇Φ60mm右端面及孔為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，限制5個(gè)自由度，加工Φ60mm左端面 B. 選擇Φ60mm左端面及孔為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，限制5個(gè)自由度，加工Φ60mm右端面 C. 選擇Φ60mm左端面及Φ52mm外圓面為粗基準(zhǔn)，采用平面+V型塊定位，限制4個(gè)自由度，加工

9、孔 2) 以Φ30 0+0.045mm孔為中心的加工表面 A. 選擇孔及Φ60mm左端面為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，同時(shí)在30 0+0.045孔處加一菱形銷，限制5個(gè)自由度，加工Φ30 0+0.045mm孔內(nèi)外側(cè)面 B. 選擇孔及Φ60mm左端面為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，同時(shí)在吊腳側(cè)面處加一定位銷，限制6個(gè)自由度，加工Φ30 0+0.045mm孔 C. 選擇孔及Φ60mm左端面為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，同時(shí)在Φ30 0+0.045mm處加一菱形銷，限制6個(gè)自由度，加工孔 四、 選擇加工方法 根據(jù)各加工面表面的尺寸精度及表面粗糙度，確定加工

10、工件各表面加工方法： 加工表面 尺寸 精度等級 表面粗糙度Ra/ 加工方法 兩外圓端面 76-0.6-0.2 IT12 6.3 粗銑 孔 IT9 1.6 鉆擴(kuò)半精絞 孔內(nèi)側(cè)面 77 0+0.074mm IT12 12.5 粗銑 孔外側(cè)面 54 IT12 50 粗銑 孔 IT8 1.6 鉆擴(kuò)半精絞 孔 IT12 12.5 鉆 開口槽 4 IT12 50 粗銑 五、 制定工藝路線 制定工藝路線是工藝人員制定工藝規(guī)程時(shí)最重要的工作，也是體現(xiàn)工藝師工藝水平的重要方面。其原則是，在合理保證零件的幾何形狀、

11、尺寸精度、位置精度、表面質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 本零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn)，其工藝特點(diǎn)是盡量選用通用機(jī)床并配以專用夾具。 1.方案一： 工序1： 銑兩外圓端面 工序2： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序3： 鉆，擴(kuò)孔 工序4： 鉆，擴(kuò)，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.方案二： 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(kuò)孔 工序4： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，

12、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(kuò)，鉸孔，倒角 工序8： 終檢 3.工藝方案的比較： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)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(shí)間更多，這樣加工路

13、線就不合理，同理，寬度為4的開口槽應(yīng)放在最后一個(gè)工序加工。所以合理具體加工藝如下： 工序一：粗銑孔左端面 定位基準(zhǔn)：孔右端面及孔 粗銑孔右端面 定位基準(zhǔn)：左端面及孔 工序二：：鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角130 定位基準(zhǔn)：左端面及Φ52mm外圓面 工序三：粗銑兩內(nèi)側(cè)面 定位基準(zhǔn)：孔、孔左端面、孔 工序四：粗銑兩外側(cè)面 定位基準(zhǔn)：孔、孔左端面、孔 工序五：鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角145 定位基準(zhǔn)：左端面（大端面）、孔（短銷）及側(cè)面定位銷 工序六：鉆孔 定位基準(zhǔn)：左端面（大端面）、孔（短銷），孔（菱形銷） 工序七：粗銑開口槽4mm

14、 定位基準(zhǔn)：左端面（大端面）、孔（短銷）及側(cè)面（定位銷） 六、 確定加工余量及毛坯尺寸 采用35號(hào)鋼，硬度為HBS149-187，工件重量為2.6kg，中批生產(chǎn)，采用鍛錘上合模模鍛毛坯 （一）確定加工余量 1. 公差等級：普通級 1) 確定模鍛件公差及機(jī)械加工余量主要因素 A. 鍛件重量mt： 已知機(jī)械加工后彈簧吊耳的重量為2.6kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為4kg； B. 鍛件外輪廓包容體重量mm： mm=0.12050.0480.177.8103=7.67kg C. 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)： S=mtmm=0.52 得：為S2一級 D. 鍛件

15、材質(zhì)系數(shù)M：屬于M1級 E. 零件表面粗糙度：若小于Ra1.6，則應(yīng)適當(dāng)增大 2) 鍛件尺寸公差及偏差： 項(xiàng)目/mm 尺寸公差/mm 機(jī)械加工余量/mm 寬度76 取2.0 寬度77 取2.0 寬度22 取2.0 孔 取2.6 孔 取2.0 （二）毛坯尺寸： 零件尺寸 單邊加工余量/mm 毛坯尺寸/mm 寬度76 2 寬度77 2 寬度22 2 孔 2.6 孔 2 （三）繪制毛坯簡圖 根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，繪出毛坯簡圖，如下圖所示： 七、 確定工序尺寸

16、 “后鋼板彈簧吊耳”零件材料為Q235，硬度HBS為149～187，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。 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) 粗銑兩外圓端面 據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，確定工序尺寸及余量為： 工序 工序尺寸及公差 單邊余量mm 表面粗糙度Ra/ 毛坯 粗銑左端面 2 6.3 粗銑右端面 2 6.3 (2) 加工孔 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： 工序 工序尺寸及公差 單邊余量mm 表面粗糙度R

17、a/ 毛坯 31.8-1.65+0.55 鉆 34 0+0.25 1.1 10 擴(kuò) 36.8 0+0.1 1.4 5 半精絞 37 0+0.05 0.25 1.6 (3) 銑孔的內(nèi)側(cè)面 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，確定工序尺寸及余量為： 工序 工序尺寸及公差 單邊余量mm 表面粗糙度Ra/ 毛坯 73-0.7+1.5 粗銑 74 -0.3 0 1 6.3 粗銑 75 -0.3 0 1 6.3 半精銑 76 -0.3 0 1 6.3 半精銑 77 0

18、 +0。074 1 6.3 (5) 加工孔 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： 工序 工序尺寸及公差 單邊余量mm 表面粗糙度Ra/ 毛坯 26-1.65+0.55 鉆 28 0+0.25 1 10 擴(kuò) 29.6 0+0.1 0.8 5 半精絞 30 0+0.045 0.25 1.6 (6) 加工孔 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： 工序 工序尺寸及公差 單邊余量mm 表面粗糙度Ra/ 鉆 5.25 12.5 (7)

19、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)械加工工藝手冊》表2.3—48，取2Z=2已能滿足要求。 八、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 1. 選擇加工設(shè)備（選擇機(jī)床類型） 1) 工序一、工序三、工序六：XA5032立式升降太銑床 2) 工序二、工序四、工序五：搖臂鉆床Z35 3) 工序七：XA6132臥式銑床 2. 選擇夾具： 大多采用專用夾具 3. 選擇刀具： 1) 銑刀： A. 工序一：選用端銑刀（面銑刀） 切削深度：ap =2mm（單邊） 切削寬度：aw =60mm 表5-15：選用整體套式面銑刀 表5-16：粗齒，銑刀直徑為75-90mm

20、 表5-17:選擇銑刀直徑d=80mm，孔徑D=27mm，寬l=36mm 齒數(shù)Z=10 B. 工序二：選用周銑刀（圓柱銑刀） 切削深度：ap =2mm（單邊） 切削寬度：aw =54mm 又 工件剛性差 表5-15：選用細(xì)齒圓柱型銑刀 表5-16：粗齒，銑刀直徑為60-75mm 表5-17:選擇銑刀直徑d=63mm，孔徑D=27mm，寬l=50mm 齒數(shù)Z=10 C. 工序三：銑開口槽4mm 切削深度：ap =4mm 切削寬度：aw =15mm 表5-15：選用細(xì)齒鋸片銑刀 表5-16：粗齒，銑刀直徑為40-60mm 表5-17:選擇銑刀直徑d=50m

21、m，孔徑D=13mm，寬l=4mm 齒數(shù)Z=48 2) 鉆頭： A. 工序二：鉆擴(kuò)絞孔 鉆：錐柄麻花鉆 d=34，l=190mm，莫氏圓錐4號(hào) 擴(kuò)：整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=36.8，l=344 絞刀：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀 L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm， 倒角：惚鉆 α=120 B. 工序四：鉆擴(kuò)絞孔 鉆：錐柄麻花鉆 d=28mm，l=70mm，莫氏圓錐3號(hào) 擴(kuò)：整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=36.8，l=344 絞刀：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀 L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm， 倒角：惚鉆 α=90 C. 工

22、序五：鉆擴(kuò)絞孔 鉆：錐柄麻花鉆 d=10.5mm，l=87mm，莫氏圓錐1號(hào) 4. 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般均采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測量對象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度A和計(jì)量器具的不確定度允許值U，然后在量具手冊中選擇一種不確定度等于或者小于U的量具；二是按計(jì)量器具的測量方法極限誤差選擇。每道工序所選量具，見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。 九、 確定切削用量和基本時(shí)間 1. 粗銑兩外圓端面 機(jī)床：XA5032（P=7.5kw） 刀具：整體套式面銑刀（粗齒） d=80mm Z=10 由表5-26有：前角

23、 γ0=20 后角 α0=12 主偏角 kr=60 螺旋角 β=30 1） 切削用量： 又 切削深度：ap =2mm（單邊） 切削寬度：aw =60mm A. 確定每齒進(jìn)給量af 有零件剛性中等、端銑刀加工鋼料時(shí) 其 af=0.08-0.15mm/z 取 af=0.08 mm/z B. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 端銑刀：加工鋼料時(shí)，選擇銑刀后刀面磨損極限值為1.8mm 當(dāng)d=80mm時(shí)，由插值法得T=122min C. 確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf A． 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則 所需機(jī)床主

24、軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA5032機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=95r/min 則實(shí)際銑削速度為 D. 確定工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 vf=f n=afzn=0.081095=76mm/min 據(jù)表5-13，工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=75mm/min 則實(shí)際每齒進(jìn)給量 af=vfzn=751095=0.079mm/z 綜上，切削用量為 ap =2mm af=0.08 mm/z vf=75mm/min V=23.86mm/min 2） 基本時(shí)間tm 表5-33，kr=60<90的端銑刀對稱銑削的基本時(shí)間為 tm=lm+l1+l2vf 其

25、中，銑削長度lm=60mm 查表5-34有l(wèi)1+l2=18mm vf=75mm/min 得： tm=60+1875=0.04min 2. 鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角130 （1）鉆： 機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 d=34mm，l=190mm，莫氏圓錐4號(hào) 由表5-48有： β=30 2Φ=118 αf=8 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=70min 1） 切削用量： A. 確定確定背吃刀量ap ap=1.1mm B. 進(jìn)給量 由

26、表5-50，查得f=0.60-0.70mm/r 又 因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5 則 f=0.6-0.70.5=0.3-0.35mm/r 由根據(jù)表5-51中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值， 取 f=0.32 mm/r C. 確定切削速度v 據(jù)表5-52計(jì)算公式 v=Cvd0zvTmapXvfyv 其中Cv=6.1，d0=34，zv=0.4，Xv=0，yv=0.5，m=0.2 據(jù)表5-53查修正系數(shù)： KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1

27、KV=110.7510.8711=0.65 v=0.656.1340.4700.21.100.320.5=12.28m/min 由表5-54，取n=105r/min 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 綜上，切削用量為 ap =1.1mm f=0.32 mm/z v=11.20mm/min V=23.86mm/min 2） 基本時(shí)間tm 表5-33 tm=lw+lf+l1fn 其中，銑削長度lw=77mm 查表5-34有l(wèi)f=13.2mm l1=3mm vf=75mm/min 得： tm=77+13.2+30.32105=1.7min

28、 （二）擴(kuò)： 機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=36.8，l=344， 由表5-48有： β=30 2Φ=118 αf=8 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=50min 1） 切削用量： A. 確定確定背吃刀量ap ap=1.4mm B. 進(jìn)給量 由表5-50，查得f=0.60-0.70mm/r 又 因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5 則 f=0.6-0.70.5=0.3-0.35mm/r 由根據(jù)表5-5

29、1中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值， 取 f=0.32 mm/r C. 確定切削速度v 據(jù)表5-52計(jì)算公式 v=Cvd0zvTmapXvfyv 其中Cv=18.6，d0=36.8，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.5，m=0.3，T=50min，ap=1.4，f=0.32 據(jù)表5-53查修正系數(shù)： KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1 KV=110.7510.8711=0.65 v=0.6518.636.80.3500.21.40.20.320.5=

30、28.04m/min 由表5-54，取n=265r/min 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 綜上，切削用量為 ap =1.4mm f=0.32 mm/z V=30.62mm/min （三）絞： 機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀 D=37mm，L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm， 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=80min 1） 切削用量： A. 確定背吃刀量ap ap=0.25mm B. 進(jìn)給量 由表1-165，

31、查得f=1-3mm/r 表5-51取 f=1.2mm/r C. 確定切削速度v 據(jù)表5-52計(jì)算公式 v=Cvd0zvTmapXvfyv 其中Cv=12.1，d0=37，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.65，m=0.4，T=80min，ap=0.25，f=1.2 據(jù)表5-53查修正系數(shù)： KTV=1(T=70min), KMV=1, KtV=1（高速鋼）, KapV=1 KV=1， v=12.1370.3800.40.250.21.20.65=7.26m/min 由表5-54，取n=67r/min 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 綜上，切削用量為 ap=0.

32、25mm f=1.2 mm/z V=7.78mm/min 3. 粗銑兩內(nèi)側(cè)面 機(jī)床：XA5032（P=7.5kw） 刀具：細(xì)齒圓柱形銑刀 d=63mm Z=10 由表5-26有：前角 γ0=20 后角 α0=16 螺旋角 β=30 1） 切削用量： 又 切削深度：ap =2mm（單邊） 切削寬度：aw =60mm A. 確定每齒進(jìn)給量af 有零件剛性小、圓柱、細(xì)齒，端銑刀加工鋼料時(shí) 其 af=0.06-0.08mm/z 取 af=0.08 mm/z B. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 端銑刀：加工鋼料時(shí)，選

33、擇銑刀后刀面磨損極限值0.4-0.6mm，取為1.8mm 當(dāng)d=80mm時(shí)，由插值法得T=227min C. 確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf B． 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則 所需機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA5032機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=150r/min 則實(shí)際銑削速度為 D. 確定工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 vf=f n=afzn=0.0810150=120mm/min 據(jù)表5-13，工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=118mm/min 則實(shí)際每齒進(jìn)給量 af=vfzn=11810120=0.098mm/z 綜上，切削用量

34、為 ap =2mm af=0.098 mm/z vf=120mm/min V=29.67mm/min 4. 半精銑兩內(nèi)側(cè)面 機(jī)床：XA5032（P=7.5kw） 刀具：細(xì)齒圓柱形銑刀 d=63mm Z=10 由表5-26有：前角 γ0=20 后角 α0=16 螺旋角 β=30 1） 切削用量： 又 切削深度：ap =2mm（單邊） 切削寬度：aw =60mm A. 確定每齒進(jìn)給量af 有零件剛性小、圓柱、細(xì)齒，端銑刀加工鋼料時(shí) 其 af=0.06-0.08mm/z 取 af=0.08 mm/z

35、 B. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 端銑刀：加工鋼料時(shí)，選擇銑刀后刀面磨損極限值0.4-0.6mm，取為1.8mm 當(dāng)d=80mm時(shí)，由插值法得T=227min C. 確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf C． 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則 所需機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA5032機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=150r/min 則實(shí)際銑削速度為 D. 確定工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 vf=f n=afzn=0.0810150=120mm/min 據(jù)表5-13，工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=118mm/min 則實(shí)際每齒進(jìn)給量 af=vf

36、zn=11810120=0.098mm/z 綜上，切削用量為 ap =2mm af=0.098 mm/z vf=120mm/min V=29.67mm/min 5. 鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角145 （一）鉆： 機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 d=28mm，l=170mm，莫氏圓錐3號(hào) 由表5-48有： β=30 2Φ=118 αf=8 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=50min 1） 切削用量： A. 確定背吃刀量a

37、p ap=1mm B. 進(jìn)給量 由表5-50，查得f=0.60-0.70mm/r 又 因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5 則 f=0.6-0.70.5=0.3-0.35mm/r 由根據(jù)表5-51中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值， 取 f=0.32 mm/r C. 確定切削速度v 據(jù)表5-52計(jì)算公式 v=Cvd0zvTmapXvfyv 其中Cv=6.1，d0=28，zv=0.4，Xv=0，yv=0.5，m=0.2 據(jù)表5-53查修正系數(shù)： KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形

38、狀）, KlV=1, KapV=1 KV=110.7510.8711=0.65 v=0.656.1280.4500.2100.320.5=12.15m/min 由表5-54，取n=132r/min 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 綜上，切削用量為 ap =1mm f=0.32 mm/z v=12.15mm/min V=11.60mm/min （二）擴(kuò)： 機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=29.6，l=344， 由表5-48有： β=30 2Φ=118 αf=8 由表5-49有：后刀面最大磨

39、損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=40min 1） 切削用量： A. 確定背吃刀量ap ap=0.8mm B. 進(jìn)給量 由表5-50，查得f=0.45-0.55mm/r 又 因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5 則 f=0.6-0.70.5=0.225-0.275mm/r 由根據(jù)表5-51中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值， 取 f=0.25 mm/r C. 確定切削速度v 據(jù)表5-52計(jì)算公式 v=Cvd0zvTmapXvfyv 其中Cv=18.6，d0=29.6，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.5，m=0.3，T=40min，ap

40、=0.8，f=0.25 據(jù)表5-53查修正系數(shù)： KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1 KV=110.7510.8711=0.65 v=0.6518.629.60.3400.20.80.20.250.5=20.41m/min 由表5-54，取n=265r/min 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 綜上，切削用量為 ap =0.8mm f=0.25 mm/z V=24.63mm/min （三）絞： 機(jī)床：搖臂鉆床Z35

41、 刀具：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀 D=30mm，L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm， 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.5mm， 耐用度T=80min 2） 切削用量： D. 確定背吃刀量ap ap=0.25mm E. 進(jìn)給量 由表1-165，查得f=1-3mm/r 表5-51取 f=1.2mm/r F. 確定切削速度v 據(jù)表5-52計(jì)算公式 v=Cvd0zvTmapXvfyv 其中Cv=12.1，d0=30，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.65，m=0.4

42、，T=80min，ap=0.25，f=1.2 據(jù)表5-53查修正系數(shù)： KTV=1(T=70min), KMV=1, KtV=1（高速鋼）, KapV=1 KV=1， v=12.1300.3800.40.250.21.20.65=6.82m/min 由表5-54，取n=67r/min 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 綜上，切削用量為 ap=0.25mm f=1.2 mm/z V=6.31mm/min 6. 鉆孔 機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 d=10.5mm 由表5-48有： β=30 2Φ=118 αf=

43、12 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.4-0.8mm， 取0.8mm，耐用度T=25min 2） 切削用量： D. 確定背吃刀量ap ap=5.25mm E. 進(jìn)給量 由表5-50，查得f=0.25-0.31mm/r 取 f=0.26 mm/r F. 確定切削速度v 據(jù)表5-52計(jì)算公式 v=Cvd0zvTmapXvfyv 其中Cv=6.1，d0=10.5，zv=0.4，Xv=0，yv=0.5，m=0.2 據(jù)表5-53查修正系數(shù)： KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1

44、（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1 KV=110.7510.8711=0.65 v=0.656.110.50.4250.25.2500.260.5=10.46m/min 由表5-54，取n=335r/min 則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 綜上，切削用量為 ap =5.25mm f=0.26 mm/z v=10.46mm/min V=11.40mm/min 7. 粗銑槽4mm 機(jī)床：XA6132 刀具：鋸片銑刀銑刀（細(xì)齒） d=50mm Z=48 1）切削用量： ap =4mm（單邊） A.

45、 確定每齒進(jìn)給量af 其 af=1-2.7mm/z 取 af=1 mm/z B. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 端銑刀：加工鋼料時(shí)，選擇銑刀后刀面磨損極限值為0.2mm 由插值法得T=100min C. 確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量vf D． 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則 所需機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍是 根據(jù)XA6132機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=150r/min 則實(shí)際銑削速度為 D. 確定工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 vf=f n=afzn=148150=720mm/min 據(jù)表5-13，工作臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=750mm/mi

46、n 則實(shí)際每齒進(jìn)給量 af=vfzn=75048150=0.1mm/z 綜上，切削用量為 ap =4mm af=0.1 mm/z vf=750mm/min 十、 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(jì)。先要明確零件的作用 ，本次設(shè)計(jì)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(shí)間定額計(jì)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

47、加工工藝的設(shè)計(jì)十分重要，設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。 (三) 后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì) 十、 接受任務(wù)、明確加工要求 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(shí)，均有表面粗糙度要求。本道工序僅是對內(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)，在帶臺(tái)肩長銷和浮動(dòng)支承半板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，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(dòng)浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊。在本道工序加工時(shí)，還應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 十一、 確定定位方案、選擇定位元件

48、 在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時(shí)，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(zhǔn)定位，以在帶臺(tái)肩長銷為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個(gè)自由度，端面應(yīng)一點(diǎn)接觸，限制一個(gè)自由度，工件以孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長銷和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，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(dòng)浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊。 十二、 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(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(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅

49、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）。 定位銷水平放置時(shí)定位分析圖 十三、 銑削力與夾緊力計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得： 銑削力計(jì)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：

50、 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。 即： （） 計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力 即： 取k=2 十四、 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺(tái)的送進(jìn)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： 夾具體槽形與螺釘圖

51、 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 定向鍵數(shù)據(jù)表 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。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 平塞尺圖 十五、 塞尺尺寸為： 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允許誤差mm

52、C 3 -0.006 0.25 十六、 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)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(dòng)壓塊從上往下移動(dòng)夾緊工件。 根據(jù)所需要的夾緊力，來計(jì)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/厘米平方） —效率 （?。? 代入公式（3-2）得 厘米 取厘米 因此氣缸選用DQG型氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 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

53、 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(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖1所示。 十七、 夾具設(shè)計(jì)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

54、的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)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(shí)，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(jì)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(gè)自由度，以 孔限制工件的兩個(gè)自由度，用一個(gè)擋塊定位限制工件的另一個(gè)自由度。 十八、 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(shí)， 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)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(gè)自由度，用一個(gè)定位銷限制工件的

55、另一個(gè)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(jì)算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jì)也是非常重要的。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李旦等，機(jī)床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [2] 王棟，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 趙家齊，《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 李益民，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 艾興 肖詩綱，《切削用量簡明手冊》. 機(jī)械工業(yè)出版社 [6]《機(jī)械制造工藝學(xué)》（教材）高等教育出版社2007 [7]《金屬工藝學(xué)》（教材）高等教育出版社2007 [8]《機(jī)械工程材料》（教材）高等教育出版社2007 34