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前鋼板彈簧吊耳加工工藝設(shè)計 和銑平面夾具設(shè)計 學生姓名： 學生學號： 院（系）： 年級專業(yè)： 指導(dǎo)教師： I 摘 要 本次設(shè)計是對前鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝設(shè)計。前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)計遵循先面前孔的原則。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擇以前鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，以 前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前鋼 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。在前續(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專 用機床。 關(guān)鍵詞 前鋼板彈簧吊耳，加工工藝 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 III 目 錄 摘 要 .I ABSTRACT.II 1 緒 論 .1 2 前鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計 .2 2.1 零件的分析 .2 2.1.1 零件的作用 .2 2.1.2 零件的工藝分析 .2 2.2 工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 .3 2.3 前鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇 .3 2.3.1 確定毛坯的制造形式 .3 2.3.2 粗基準的選擇 .3 2.3.3 精基準的選擇 .4 2.4 工藝路線的制定 .4 2.4.1 工藝方案一 .4 2.4.2 工藝方案二 .5 2.4.3 工藝方案的比較與分析 .5 2.5 機械加工余量、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（機動時間） .6 2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 .13 2.8 本章小結(jié) .14 3 銑平面夾具設(shè)計 .15 3.1 設(shè)計要求 .15 3.2 夾具設(shè)計 .15 3.2.1 定位基準的選擇 .15 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 .15 3.3 定位誤差的分析 .17 3.4 零、部件的設(shè)計與選用 .18 3.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .19 總 結(jié) .21 參考文獻 .22 致 謝 .23 1 1 緒 論 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學的全部課程之前，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，為以前從事專業(yè)技術(shù) 的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(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(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(shè)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(shè)計具 有十分重要的意義。 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(yīng)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。特別像前鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落前階 段。在今前的發(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)濟方向發(fā)展。 2 2 前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 題目給出的零件是前鋼板彈簧吊耳。前鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重前，使鋼 板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車前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。汽車前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 前鋼板彈簧吊耳零件圖 2.1.2 零件的工藝分析 由前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： 3 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)遵循先面前孔的原則：即先加工零件的基準平面，以基準平面 定位加工其他平面。然前再加工孔系。前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，也有利于保護刀具。 前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。 由于前鋼板彈簧吊耳的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足前鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過 程中的主要考慮因素。 2.3 前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 KTH350-10。由于生量已達到大批生產(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 粗基準的選擇 粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： （1） 粗基準的選擇應(yīng)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(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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝 粗銑底平面 精銑底平面 鉆擴鉸 2-25 孔，并倒角 鉆擴鉸 2-10.5 孔 粗銑、精銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 粗銑、精銑右側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 4 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(dǎo)軌面是其 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，加工床身的底面， 再以底面作為精基準加工導(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。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，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(yīng)避免重復(fù)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，基準選擇以前鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，先以前 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。在前續(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(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)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(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 10 鑄造毛坯 鑄造毛坯 20 熱處理 熱處理 30 粗銑 粗銑底平面 40 精銑 精銑底平面 50 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸 2-10.5 孔 60 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸 2-25 孔，并倒角 70 粗銑 粗銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 80 精銑 精銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 90 粗銑 粗銑右側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 100 精銑 精銑右側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 5 110 鉗工 去毛刺 120 檢驗 入庫 2.4.2 工藝方案二 表 2.2 工藝方案二表 10 鑄造毛坯 鑄造毛坯 20 熱處理 熱處理 30 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸 2-25 孔，并倒角 40 粗銑 粗銑底平面 50 精銑 精銑底平面 60 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸 2-10.5 孔 70 粗銑 粗銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 80 精銑 精銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 90 粗銑 粗銑右側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 100 精銑 精銑右側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 110 鉗工 去毛刺 120 檢驗 入庫 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：方案一是先加工底平面，然后加工 2-25 孔，方 案二是先加工 2-25 孔，后加工底平面。這樣發(fā)現(xiàn)方案二不夠合理，因為加工加工 2- 25 孔需要以底面為基準，違背了先基準后其他的原則，所以選擇方案 1 所以合理具體加工藝如下： 表 2.3 工藝方案表 10 鑄造毛坯 鑄造毛坯 20 熱處理 熱處理 30 粗銑 粗銑底平面 40 精銑 精銑底平面 50 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸 2-10.5 孔 60 鉆擴鉸孔 鉆擴鉸 2-25 孔，并倒角 6 70 粗銑 粗銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 80 精銑 精銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 90 粗銑 粗銑右側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 100 精銑 精銑右側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 110 鉗工 去毛刺 120 檢驗 入庫 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “前鋼板彈簧吊耳”零件材料為 KTH350-10，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械加工余量，工序尺寸 及毛坯尺寸如下： (4) 銑底面 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50Ram 表 2.3-5，取 2Z=3 已能滿足要求。m (5) 加工 孔 0.4325 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)1.6 機械加工工藝手冊表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 3 擴孔： 2Z=1.824.8mm 鉸孔： 2Z=0.205 (6) 加工 孔1. 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)12.5Ra 機械加工工藝手冊表 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) 機械加工工藝手冊表50Ra 2.348，取 2Z=2 已能滿足要求。 2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序 30、40 ：粗銑、精銑底平面 機床：專用銑床 X52K 7 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) ，細齒數(shù)63dm6Z10Z （1） 、粗銑 銑削深度 ：wa3 每齒進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 30-13，取f .8/fam 銑削速度 ：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取 ，V (204)inV 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： 式（2-1）n01Vd 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0dn13(2)/min.46r 根據(jù)機械加工工藝師手冊表 11-4，取 169/minr 實際銑削速度 ：V03.143.4d 工作臺每分進給量 ： 式（2-2）mfzwfn 取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa6Z69m19.2/i 取 /in 根據(jù)機械加工工藝手冊 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動時間，故本工序機動工時為 1.1.3ijt （2） 、精銑 銑削深度 ：wa2m 每齒進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 30-13，取f 0.6/famZ 銑削速度 ：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取 ，V (24)inV 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝n013(102)/in.46Vrd 師手冊表 11-4，取 2/minr 8 實際銑削速度 ：V03.1462041.5/mindn 取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa6Zw 工作臺每分進給量 ：mf0.626/izfn 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llm 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：60lmll2 機動時間 ： 以上為銑一個端面的機動時間，1jt12603.7minjmf 故本工序機動工時為 10.734injt 工序 50：鉆，擴，鉸 孔0.35 機床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1） 、鉆 孔23m 切削深度 ：pa1.5 進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 28-10，取f (0.45.)/fmr 由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75，則(0.45.)0.7/(0.3.41)/f rmr 根據(jù)機械加工工藝師手冊表 28-13，取 0.32/fr 取切削速度 24/inVm 取 =24, =28 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手冊01247/in3.rd 表 9-3，取 23/inr 實際切削速度 ： V.30./mi1 被切削層長度 ：lm 刀具切入長度 ： 120 刀具切出長度 ： l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：2ll2l.45f23n 9 機動時間 ：jt1203.4min.5jlfn 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.43.86mijt （2） 、擴 孔 切削深度 ：pa1.5 進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 28-30，f(0.8).7(06.)f/r 參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取 0.6f/mr 切削速度 ：參照機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 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手n0119.82/in3.4Vr 冊表 9-3 取 23/mir 實際切削速度 ： .31./mi110dn 根據(jù)機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 機動時間 ：1jt14.0minj 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.4minjt （3）鉸 孔35 切削深度 ：pa.125 進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 28-35，取f (0.81)/fmr 根據(jù)機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 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手冊019.05/in34rd 表 9-3，取 96/inr 實際切削速度 ： V.26/mi1 10 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 機動時間 ：jt150.41min.jn 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 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)速與擴孔時相59 同： ，手動進給。3/inr 工序 6：鉆，擴 孔. 機床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、 （1） 、鉆 孔9m 切削深度 ：pa0.85 進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 28-10，取f (0.2.8)/fmr 由于本零件在加工 孔時屬于底剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75，則3(0.2.).7/(.160.2)/f rmr 根據(jù)機械加工工藝師手冊表 28-13，取 0.2/fr 取切削速度 24inVm 取 =24, =9 代入公式（2-1）得0d 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手冊012489/in3.rd 表 9-3，取 72/inr 實際切削速度 ： V.71./mi10 被切削層長度 ：l48m 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 機動時間 ：jt1483.8min.jn 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為120.38.76mijt 11 （2） 、擴 孔10.5m 切削深度 ：pa 進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 28-30，f(.6).7(30.42)/f mr 參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取 (0.56).704/f mr 切削速度 ：參照機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 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手冊n01278/in3.41.5Vrd 表 9-3 取 72/mir 實際切削速度 ： .4/mi10n 根據(jù)機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 機動時間 ：1jt183.19mijl 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.9.3minjt 工序 70、80：粗銑精銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 機床：銑床 X52K 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80d20Z3L 銑削深度 ：wa2 每齒進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 30-13，取f 0.5/famZ 銑削速度 ：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取 ，V (24)inV 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手冊n013120/min.48Vrd 表 11-5，取 8/mir 實際銑削速度 ：.5.8/i1n 取 = ， ， = 代入公式（ 2-2）得：zf0.5fa2Zw8 工作臺每分進給量 ：mf0.21/inzf m 根據(jù)機械加工工藝手冊 12 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 機動時間 ：1jt1032.4inj 工序 70、80：粗銑精銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 機床：銑床 X52K 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80d20Z3L 銑削深度 ：wa2m 每齒進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 30-13，取f 0.5/famZ 銑削速度 ：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取 ，V (24)inV 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手冊n013120/min.48Vrd 表 11-5，取 8/mir 實際銑削速度 ：.5.8/i1n 取 = ， ， = 代入公式（ 2-2）得：zf0.5fa2Zw8 工作臺每分進給量 ：mf0.21/inzf m 根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll 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 機動時間 ：1jt1032.4inj 工序 90、100：粗銑精銑左側(cè)寬度為 3mm 的開口槽 機床：銑床 X52K 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80d20Z3L 銑削深度 ：wa2m 每齒進給量 ：根據(jù)機械加工工藝師手冊表 30-13，取f 0.5/famZ 銑削速度 ：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取 ，V (24)inV 取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d 13 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機械加工工藝師手冊n013120/min.48Vrd 表 11-5，取 8/mir 實際銑削速度 ：.5.8/i1n 取 = ， ， = 代入公式（ 2-2）得：zf0.5fa2Zw8 工作臺每分進給量 ：mf0.21/inzf m 根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll 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 機動時間 ：1jt1032.4inj 2.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 參照機械加工工藝手冊表 2.5-2，機械加工單件（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（機動時間）jt 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消f 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、精銑底端面 機動時間 ：jt2.3146.7minj 輔助時間 ：參照機械加工工藝手冊表 2.5-45，取工步輔助時間為 。f 0.41min 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 。則in1.00.41.5inft ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.5-48，k 3k 取 ， ，k=0.13 代入公式（2-5）得3.76jt0.1ft 單間時間定額 ： d 14 ()1%(3.76051)(3%)4.82mindjfttk 工序 5：鉆，擴，鉸 孔，倒角402m 機動時間 ：jt.8inj 輔助時間 ：參照機械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔助時間為 。f 0.4min 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 。則in1.00.41.5ift ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.5-48，k 2.4k 取 ， ，k=0.1214 代入公式（2-5）得.8jt0.4ft 單間時間定額 ： d()1%(.518)(.%).6mindjfttk 工序 6：鉆，擴 孔.m 機動時間 ：jt03inj 輔助時間 ：參照機械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔助時間為 。f 0.4min 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 。則in1.00.41.5ift ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.5-43，k=12.14k 取 ， ，k=0.1214 代入公式（2-5）得.38jt0.4ft 單間時間定額 ： d()1%(.385)(12.4%)1.03mindjfttk 工序 7：銑寬度為 3 的開口槽m 機動時間 ：jt0.4inj 輔助時間 ：參照機械加工工藝手冊表 2.5-45，取工步輔助時間為 。f 0.31min 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 。則in1.00.31.ift ：根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.5-48， k 3k 取 ， ，k=0.13 代入公式（2-5）得.4jt0.1ft 單間時間定額 ： d()%(.4)(1%)0.96mindjfttk 2.8 本章小結(jié) 本章主要是對前鋼板彈簧吊耳的加工工藝進行設(shè)計。先要明確零件的作用 ，本次 設(shè)計的前鋼板彈簧吊耳的主要作用就是載重前，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正 常的緩沖作用。確定了零件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸前，就可以對零件 的工藝路線進行分析，制定出幾套工藝方案，然前對這幾套方案進行分析比較，選擇 最優(yōu)方案，最前進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， 15 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。 3 銑平面夾具設(shè)計 3.1 設(shè)計要求 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。下面 即為銑床夾具銑平面的專用夾具，本夾具將用于 X52K 銑床。 本夾具無嚴格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動 強度，精度不是主要考慮的問題。 3.2 夾具設(shè)計 3.2.1 定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準 備采用手動夾緊。 由零件圖可知：在對銑平面進行加工前， 方案：選反面平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的螺旋機構(gòu)來 夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 015001頂 刃 0n側(cè) 刃 6015 30rK40Dm6dm2.5L2Z.8/famz 16 map0.2 由參考文獻55 表 129 可得銑削切削力的計算公式： 0.98.0.135pzFafDBzn 有： 0.9.8.1.10.12054836.2()N 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬 間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù) 作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： FKW 安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻 5121 可知其公式參數(shù)：6 123456.,.0,1.,3KK 由此可得： .0.31.056 所以 8415()KWFN 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 選用夾緊螺釘夾緊機 由 KfN21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01f F= +G G 為工件自重zP NfF4.321 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為 6.8 級 MPaB06MPaBs4801 螺釘疲勞極限： B9263.2.1 極限應(yīng)力幅： akma7.51li 17 許用應(yīng)力幅： MPaSa3.17lim 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s s=2.54 取s=4 得 Pa120 滿足要求8.24cHdF MaNc153. 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊 力 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定 選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 18 3.3 定位誤差的分析 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺 寸公差。 gwj 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j MjjWDAZWj 由參考文獻5可得： （1）中心線對定位件中心線位置精度 . 取 .m05.3.2m04.2 夾緊誤差 ： cos)(inaxyj 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNl 查5表 1215 有 10.4,0,.42,0.7zKC。 cos8jym 磨損造成的加工誤差： Mj通常不超過 5. 夾具相對刀具位置誤差： AD取 . 3.4 零、部件的設(shè)計與選用 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，兩個一般的使用。的布局盡可能遠的距離。 通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的 T 型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺的進給方 向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時，螺栓夾緊夾具可以降低負荷， 加強加工夾具牢固。 根據(jù) GB220780 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 19 o 圖 2.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù) T 形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4： 表 5.4 定向鍵 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 14 0.012 0 .035 2 5 1 2 4 1 2 4 .5 18 +0 .019 5 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。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示： 20 標 記四 周 倒 圓 圖 2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5： 表 2.5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0.006 0.25 3.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加 工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由 度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。 21 總 結(jié) 加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計有進一步 的提高。在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面 的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工 序進行專用夾具設(shè)計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾 緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn) 率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率， 降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對這些問題查閱了大量 的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺 寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設(shè)計，通過做這次的設(shè)計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高， 為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 22 參考文獻 1.機床夾具設(shè)計 第 2 版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社 2.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.機械制造工藝學 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社 4. 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊李益民 主編 機械工業(yè)出版社 5. 工藝師手冊 楊叔子主編 機械工業(yè)出版社 6. 機床夾具設(shè)計手冊王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?7. 機床專用夾具設(shè)計圖冊南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社 8. 機械原理課程設(shè)計手冊 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社 9.金屬切削手冊第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 上海科學技術(shù)出版社 10.幾何量公差與檢測第五版 甘永立 主編 上?？茖W技術(shù)出版社 11 機械設(shè)計基礎(chǔ) 第三版 陳立德主編 高等教育出版社 12 工程材料 丁仁亮主編 機械工業(yè)出版社 13 機械制造工藝學課程設(shè)計指導(dǎo)書 ， 機械工業(yè)出版社 14 機床夾具設(shè)計 王啟平主編 哈工大出版社 15.現(xiàn)代機械制圖 呂素霞 何文平主編 機械工業(yè)出版社 23 致 謝 經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設(shè)計任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了 一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè) 知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù) 難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計的思路并給我們講解了設(shè)計中用到的實際工程設(shè) 計經(jīng)驗，從而使我們設(shè)計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜 合應(yīng)用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是 深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、 授業(yè)、解惑。 同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們課程設(shè)計的 重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計中去， 為更好、更快的完成課程設(shè)計提供了重要保障。 機械加工工序卡片 共 8 張 第 1 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 30 設(shè)備 材料 名稱 銑床 名稱 鑄件 型號 X52K 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 XJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 面銑刀 游標卡尺 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 30 粗銑底平面 112 112 112 12 3.5 211 21.5 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對 機械加工工序卡片 共 8 張 第 2 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 40 設(shè)備 材料 名稱 銑床 名稱 鑄件 型號 X52K 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 XJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 面銑刀 游標卡尺 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 40 精銑底平面 112 112 112 12 3.5 339 65.5 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對 機械加工工序卡片 共 8 張 第 4 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 60 設(shè)備 材料 名稱 鉆床 名稱 鑄件 型號 Z525 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 ZJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 麻花鉆 游標卡尺 擴孔鉆 鉸刀 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 60 鉆擴鉸2-?10.5孔 10.5 43.2 5.5 3 1.5 660 130 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對 機械加工工序卡片 共 8 張 第 3 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 50 設(shè)備 材料 名稱 鉆床 名稱 鑄件 型號 Z525 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 ZJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 麻花鉆 游標卡尺 擴孔鉆 鉸刀 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 50 鉆擴鉸2-?25孔，并倒角 25 25 11 21 10.5 660 130 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對 機械加工工序卡片 共 8 張 第 5 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 70 設(shè)備 材料 名稱 銑床 名稱 鑄件 型號 X52K 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 XJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 面銑刀 游標卡尺 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 70 粗銑左側(cè)寬度為3mm的開口槽 3 9.5 9.5 2 1.6 209 21.5 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對 機械加工工序卡片 共 8 張 第 6 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 80 設(shè)備 材料 名稱 銑床 名稱 鑄件 型號 X52K 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 XJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 面銑刀 游標卡尺 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 80 精銑左側(cè)寬度為3mm的開口槽 3 9.5 9.5 1 1.5 339 65.5 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對 機械加工工序卡片 共 8 張 第 7 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 90 設(shè)備 材料 名稱 銑床 名稱 鑄件 型號 X52K 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 XJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 面銑刀 游標卡尺 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 90 粗銑右側(cè)寬度為3mm的開口槽 3 9.5 9.5 2 1.6 209 21.5 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對 機械加工工序卡片 共 8 張 第 8 張 產(chǎn)品代號 零（部）件代號 零（部）件名稱 前鋼板彈簧吊耳 工序號 100 設(shè)備 材料 名稱 銑床 名稱 鑄件 型號 X52K 硬度 121~149HBW 夾具名稱、編號 XJJ-01 刀具 量具 輔具 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 面銑刀 游標卡尺 技術(shù)等級 工時定額 班產(chǎn)量 準備及 終結(jié)時間 工作地點 服務(wù)時間 基本時間 輔助時間 單件時間 工序號 工步名稱及內(nèi)容 加工表面尺寸 切削用量 直徑或?qū)? 度 長度 加工計算長度 切深 走刀量 轉(zhuǎn)速或 雙行程數(shù) 切速 走刀次數(shù) 100 精銑右側(cè)寬度為3mm的開口槽 3 9.5 9.5 1 1.5 339 65.5 1 編制 設(shè)計 審核 批準 描圖 校對