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1、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 (2007-- 2008年度第2學(xué)期) 名 稱： 制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題 目： 后鋼板彈簧吊耳 院 系： 機(jī)械工程系 班 級： 機(jī)械0507 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)周數(shù)： 2周 成 績： 日 期：2008年

2、07月 10 日 目 錄 設(shè)計(jì)要求 一、課程設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………1 二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………1 三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟……………………………………………………1 四、工藝裝備設(shè)計(jì)……………………………………………………………2 五、編寫設(shè)計(jì)說明書…………………………………………………………3 報(bào)告正文 一、零件的分析………………………………………………………………4 1.零件的作用 ……………………………………………………………4 2.零件的工藝分析 …………………………………

3、……………………4 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) …………………………………………………………4 1.確定毛坯的制造形式 …………………………………………………4 2.基面的選擇 ……………………………………………………………4 3.工藝路線的制定 ………………………………………………………5 4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ………………………6 5.確立切削用量及基本工時(shí) ……………………………………………7 6.時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 ……………………………………………15 三、夾具設(shè)計(jì) ……… ………………………………………………………18 1.問題提出…… …………

4、………………………………………………18 2. 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇… …………………………………18 3.切削力的計(jì)算與夾緊力分析 … ……………………………………18 4.鏜套、鏜套襯套及夾具體設(shè)計(jì) ……………………………………20 5.夾具定位誤差的分析………… ………………………………………21 4.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 …………………………………………21 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………22 課程設(shè)計(jì)要求 一、課程設(shè)計(jì)目的 1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課

5、程以及先修課程中的基本理論知識和在認(rèn)識實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個(gè)零件工藝路線的安排、工藝尺寸確定以及在加工中的定位、夾緊以及等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使學(xué)生能應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，在確保加工質(zhì)量的前提下設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理的機(jī)床夾具的能力。 3.學(xué)會(huì)使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種參考資料的名稱、出處，做到能熟練運(yùn)用。 二、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 前提： 在通用機(jī)床上使用專用夾具進(jìn)行大批量生產(chǎn)。 內(nèi)容： ⑴ 編制某零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程（工藝過程卡和指定工序的工序卡）； ⑵ 設(shè)計(jì)該零件某指定工

6、序使用的專用夾具。 具體要求： ⑴ 編制機(jī)械加工工藝卡片 內(nèi)容包括: 確定工序、切削用量、設(shè)備、刀具、夾具、量具、工時(shí)定額。 ⑵ 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ① 完成夾具裝配圖1張（1#），要求正確標(biāo)注輪廓尺寸、配合尺寸、調(diào)整尺寸及相關(guān)技術(shù)要求； ② 完成夾具體零件圖1張（1#），要求正確標(biāo)注尺寸、公差、表面粗糙度及相關(guān)技術(shù)要求； ③ 完成指定的夾具零件圖1張，要求正確標(biāo)注尺寸、公差、表面粗糙度及相關(guān)技術(shù)要求； ⑶ 撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份 (見學(xué)校教務(wù)處要求） 內(nèi)容包括: 目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)、工藝編制說明、工序分析，設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)參數(shù)確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、參數(shù)資料等。 三、

7、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 1.對零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖 ⑴ 分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求； ⑵ 分析零件主要加工表面的形狀、尺寸及位置精 度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等； ⑶ 分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性要求。 所有圖紙均應(yīng)按機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)繪制。 2.選擇毛坯的制造方式 毛坯的選擇應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾方面綜合考慮。 3.制定零件的機(jī)械加工工藝路線 (1) 制定工藝路線。 (2) 選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算。 (3) 選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具。 (4) 加工余量及工序間

8、尺寸與公差的確定。 (5) 切削用量的確定。 (6) 畫毛坯圖。 (7)填寫機(jī)械加工工藝過程卡片與工序卡片。 將前述各項(xiàng)內(nèi)容以及各工序加工簡圖，填入機(jī)械加工工藝過程卡片與工序卡片。 ① 工序簡圖可以按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出。簡圖中的加工表面用粗實(shí)線表示。對定位、加緊表面應(yīng)以規(guī)定符號標(biāo)明。最后，應(yīng)標(biāo)明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。 ② 工序簡圖中的定位、夾緊符號應(yīng)符合機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB/Z174-82的規(guī)定。 四. 工藝裝備設(shè)計(jì) （1）確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖。 （2）選擇定位元件，計(jì)算定位誤差。 （3）計(jì)算所需的夾緊力，設(shè)計(jì)

9、夾緊機(jī)構(gòu)。 （4）畫夾具裝配圖。 畫夾具裝配圖時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循和注意以下各點(diǎn)： ① 本設(shè)計(jì)中，要求按1：1的比例畫夾具裝配圖。被加工零件在夾具上的位置，要用雙點(diǎn)劃線表示，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于“夾緊”的位置上。 ② 注意投影的選擇。應(yīng)當(dāng)用最少的投影將夾具的結(jié)構(gòu)完全清楚的表達(dá)出來。因此，在畫圖之前，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮各視圖的配置和安排。 ③ 所設(shè)計(jì)的夾具，不但機(jī)構(gòu)合理，結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)合理，否則將不能正常工作。 ④ 要保證夾具與機(jī)床的相對位置及刀具與夾具的相對位置的正確性，即夾具上應(yīng)具備定向鍵及對刀裝置。 ⑤ 運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)要靈活，不能出現(xiàn)干涉和卡死的現(xiàn)象?；剞D(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)定位部件應(yīng)有鎖緊裝置，不能在工

10、作中松動(dòng)。 ⑥ 夾具的裝配工藝性和夾具零件的可加工性要好。 ⑦ 夾具中的運(yùn)動(dòng)零部件要有潤滑措施，夾具的排屑要方便。 ⑧ 零件的選材、尺寸公差的標(biāo)注以及總裝技術(shù)要求要合理。為便于審查零件的加工工藝性及夾具的裝配工藝性，從教學(xué)要求出發(fā)，各零部件盡量不采用簡化法繪制。 ⑨ 對夾具裝配圖上尺寸標(biāo)注要求。 在夾具裝配圖上要求標(biāo)注四種尺寸：輪廓尺寸、配合尺寸、與加工有關(guān)的尺寸及與機(jī)床關(guān)聯(lián)的尺寸。 五. 編寫設(shè)計(jì)說明書 將前述工作依先后次序編寫設(shè)計(jì)說明書一份。 要求語言簡煉、文字通順。說明書用A4紙打印，并裝訂成冊。

11、 課程設(shè)計(jì)正文 一、零件的分析 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(huì)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。 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

12、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(gè)的孔，2個(gè)的孔、2個(gè)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(gè)在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為，2個(gè)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。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.確定毛坯的制造形式 零件材料為35鋼。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.基面的選擇 （1）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

13、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(gè)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)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)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

14、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(shí)需經(jīng)初加工。 （5 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?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。 （6 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(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 （2）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(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸換算。 3.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

15、之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。 3.1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： 擴(kuò) 工序3： 鏜孔，倒角 工序4： 鉆，擴(kuò)孔 工序5： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序6： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序7： 銑孔的外側(cè)面 工序8： 銑寬度為4的開口槽 工序9： 終檢 3.2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(kuò)孔 工序4： 鉆，擴(kuò)，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： 擴(kuò)

16、工序8： 鏜孔，倒角 工序9： 終檢 3.3工藝方案比較與分析 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： 表 2.3

17、 工藝方案表 工序1： 銑兩外圓端面 工序2： 擴(kuò) 工序3： 鏜孔，倒角 工序4： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序5： 銑孔的外側(cè)面 工序6： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序7： 鉆，孔 工序8： 銑寬度為4的開口槽 工序9： 終檢 4.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35鋼，硬度HBS為169～207，生產(chǎn)類型為大批量生產(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(jī)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(jī)械加工工藝手冊》表2.

18、3-5，取2Z=3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擴(kuò)，鏜兩步步，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： 擴(kuò)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(jī)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(jī)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

19、加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，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： 擴(kuò)孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 (6) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可直接鉆孔，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： 鉆孔： (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)械加工工藝手冊》表2.3—48，取2Z=4已能滿足要求。 5.確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：粗、精銑兩外圓端面 機(jī)床：X51臥式銑床

20、 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細(xì)齒數(shù) （1）、粗銑 銑削深度： =2mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-23，取， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-1） 取=30, =63代入公式（2-1）得： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 工作臺每分進(jìn)給量： 式（2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》 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(jī)動(dòng)時(shí)

21、間： 式（2-3） 取，，, 代入公式（2-3）得： 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （2）、精銑 銑削深度：=1mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進(jìn)給量： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》 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

22、走刀次數(shù)為1 取，，代入公式（2-3）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序2：擴(kuò)，鏜孔，倒角 機(jī)床：Z525立式鉆床，T612臥式鏜床 刀具：擴(kuò)孔轉(zhuǎn)，高速工具鋼鏜刀 （1）、擴(kuò)的孔（原鍛造孔徑為35mm） 切削深度： =1.6mm 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-30， 參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取 切削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-31，取 取=19, =36.8代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表9-3取 實(shí)際切削速度： 根據(jù)

23、《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》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(jī)動(dòng)時(shí)間： （3）精鏜孔 切削深度： =0.2mm 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-35，取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-36，取 取切削速度 取=9.1, =37代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表9-3，取 實(shí)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(jī)動(dòng)

24、時(shí)間： （4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時(shí)間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：，手動(dòng)進(jìn)給。 工序3：粗銑孔的內(nèi)側(cè)面 機(jī)床：X51銑床 刀具：高速鋼圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-29，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進(jìn)給量： 取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具

25、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(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序4：粗銑孔的外側(cè)面 機(jī)床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-29，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進(jìn)給量： 取 根據(jù)《金屬切學(xué)

26、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》 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(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序5：鉆，擴(kuò)，鉸孔 機(jī)床：Z525鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 （1）、鉆孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-10，取 由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-13，取 取切削速度 取=24, =28代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床

27、夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表9-3，取 實(shí)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(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （2）、擴(kuò)孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-30， 參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-31，取 切削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-31，取 取=19.8, =29.8代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表9-3取 實(shí)際切削速度： 根據(jù)《金屬

28、切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》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(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為擴(kuò)一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （3）鉸孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-35，取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-36，取 取切削速度 取=9.9, =30代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表9-3，取 實(shí)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，，, ,

29、代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為鉸一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時(shí)間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：，手動(dòng)進(jìn)給。 工序6：鉆，擴(kuò)孔 機(jī)床：Z525鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、 （1）、鉆孔 切削深度：=10.5 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-10，取 由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表28-13，取 取切削速度 取=24, =9代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表9-3，取 實(shí)際

30、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(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序7：粗銑寬度為4的開口槽 機(jī)床：X51銑床 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》表11-5，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）

31、得： 工作臺每分進(jìn)給量： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊手冊》 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(jī)動(dòng)時(shí)間： 6.時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： 式 (2-5) 其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） —輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔

32、助時(shí)間 —布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序1：粗、精銑兩外圓端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序2：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-43， 取，，k=0.1

33、214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序3：銑孔的內(nèi)側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序4：銑孔的外側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-43， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間

34、定額： 工序5：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序6：鉆，擴(kuò)孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-43，k=12.14 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工

35、序7：銑寬度為4的開口槽 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 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

36、合格，優(yōu)質(zhì)零件的必要前提，所以對加工工藝的設(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。 29 三、加工工藝孔夾具設(shè)計(jì) 1.問題的提出 本夾具主要用來鏜孔。這個(gè)工藝孔均有尺寸精度要求為0.03mm，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，并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。本道工序?yàn)楹箐摪鍙椈傻醵庸さ牡谌拦ば?，本道工序加工時(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，此時(shí)工件的一家共勉只有一個(gè)，就是端面，且已經(jīng)過精加工。為由于的孔可以先鍛造（坯料）所得的

37、孔，再經(jīng)過擴(kuò)，鏜孔并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中成為基本精基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇此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、精銑軸端面為定位基準(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)選擇外圓端面和與之Ф52的外圓面，用一個(gè)固定V形塊和一個(gè)圓環(huán)面配合主要定位基準(zhǔn)限制工件的五個(gè)自由度，用一個(gè)定位銷(此處用一成型底面)限制工件的另一個(gè)自由度。由于采用臥室鏜床，工件的加緊件用一帶鉸鏈的活動(dòng)V形塊母夾緊，且由于行程較遠(yuǎn)，為了快速裝卸工件用液壓油缸夾緊工件。其基本例圖示意圖如下： 3.切削力的計(jì)算與夾緊力分析 1． 切削力和夾緊力計(jì)算 （1） 刀具：

38、 高速鋼鏜刀 機(jī)床： T612型臥式鏜床 由前述可知：v=9.1 m/min,f=1.2 mm/r 鏜孔切削力計(jì)算公式如下： 其中=0.2mm 查切削用量手冊可知 將以上系數(shù)代入公式可得三個(gè)方向的切削力分別為： 在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由

39、 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 F=2295.4N 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為8.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠

40、的夾緊力 4.鏜套、鏜套襯套及夾具體設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需擴(kuò)、鏜兩道工序才能完成，這里我只負(fù)責(zé)經(jīng)加工的精鏜孔的夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝要求：工藝孔37精鏜只有一個(gè)工步。導(dǎo)向套的尺寸見下圖。 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 H D 公稱尺寸 允差 35 70 45 -0.010 -0.027 65 54 16 5.5 27 28 36 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 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 4.2 固定襯套數(shù)據(jù)表 d

41、 H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 45 +0.023 0 55 53 +0.035 +0.018 3 2 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)見夾具裝配圖2所示。 5.夾具定位誤差分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)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(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 本道工序加工中主要保證工藝孔尺寸及表面粗糙度。本道工序最后采

42、用精鏜加工，選用GB1141—84鏜刀，直徑為，并采用導(dǎo)向套，鏜刀導(dǎo)套孔徑為d=35mm比鏜孔的直徑小，外徑為D=45同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為53mm，同軸度公差為。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求：（1）、各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制。（2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸Ф37。（3）、當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸Ф37時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。 工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的精鏜工藝滿足。 6.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并且要避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡

43、單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榘刖M切削余量小，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。并且應(yīng)用快換墊片，不需擰下螺母拔掉墊片便可實(shí)現(xiàn)拆裝，效率較高，適合大批量生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) 1.機(jī)床夾具圖冊 2.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 （1988）（2004 科院） 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)新原理 5.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 6.機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 7.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 8.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（科院） 9.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程（科院北） 10.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 11.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 趙家齊編 12.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 13.機(jī)械制造