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2010屆本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 題 目 后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的機械 加工工藝及夾具設計 學 院 機械工程學院 年 級 06級 專 業(yè) 機械工程及自動化 班 級 XXXXX 學 號 XXXXXXX 姓 名 XXX 指導教師 XXX 職 稱 副教授 畢業(yè)設計(論文)題目 后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的機械加工工藝及夾具設計 一、課題來源、研究的目的和意義、國內外研究現(xiàn)狀及分析 后鋼板彈簧吊耳（831010）零件是CA10B解放牌汽車上的一個零件，兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣，通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來，起到緩沖、減震、傳力的作用。本著培養(yǎng)自己的工程設計能力、機械類軟件的應用能力和理論聯(lián)系實際的工作作風，我選擇了后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的機械加工工藝和專用夾具的設計的作為畢業(yè)設計課題。 機械零件的加工質量是保證機械產品質量的基礎。零件加工質量包括零件加工的尺寸精度和表面質量。加工精度是指零件完工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和相互位置) 對理想幾何參數(shù)的符合程度,符合程度越高,加工精度就越高。機械加工工藝過程特征是指反映加工過程所涉及的加工對象、加工方法、加工設備等一系列的征象和指標。由此可以看出機械加工工藝與機械產品的質量有著極其密切的關系，而通常情況下制定同一零件的機械加工工藝過程，可以有幾種不同的加工方案來實現(xiàn)，這時我們就需要在給定的生產條件下對工藝方案進行技術經濟分析和評價選取最經濟合理的方案，再通過改進、完善機械加工工藝,可以提高零件加工精度,降低廢品率,增加經濟效益。 同時為了保證零件在機械加工過程中的定位，使用了大量的機床夾具，它對機械加工的效果起著重要的作用。傳統(tǒng)的夾具設計需要設計工作者對機械加工工藝以及夾具設計有著豐富的經驗，包括定位方案夾緊的選擇、夾緊力的計算、力的校核，其過程十分繁瑣。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，夾具設計自動化技術，即計算機輔助設計的方法，使工藝設計人員從繁瑣的事務中解放出來。夾具設計自動化技術是指應用計算機輔助方法設計機床夾具。這種設計過程是指在計算機的參與下實現(xiàn)傳統(tǒng)的設計過程，即是根據(jù)夾具設計任務書的要求，輸入與被加工零件有關的原始信息，由計算機對存貯在數(shù)據(jù)庫中的有關信息進行檢索，調出相關的程序與數(shù)據(jù)完成定位、夾緊的分析計算，元件尺寸選擇等，然后再利用數(shù)據(jù)庫中的圖形數(shù)據(jù)進行夾具裝配圖設計，通過對話設備調出圖形，作出判斷和選擇，并可對圖形進行實時修改。最后由自動繪圖機繪制夾具裝配圖和非標準夾具零件圖。由于這種自動化設計過程充分發(fā)揮了人的經驗、智慧和創(chuàng)造力與計算機高速運算的功能有效的結合，設計效率高、周期短、設計質量高，受到國內外工裝設計人員的重視。像日本，在柔性制造系統(tǒng)的研究中對夾具CAD/CAM系統(tǒng)的建立作了深入研究，并指出夾具設計自動化是柔性制造系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)。機械加工技術一直在突飛猛進地向前發(fā)展， 就要求建立具有柔性的夾具系統(tǒng)， 來完成產品的生產準備。這就不僅對夾具的結構， 而且對夾具設計方法，都提出很高的要求。這里必須要提到有限元分析法，它能仿真和預測工件、夾具等將產生的變形，可提示設計人員是否需要重新設計夾緊方式，減少變形量，以確保零件加工精度，所以，在夾具設計前， 一般首先要用FEM (Finite Element Method)分析程序進行仿真，得出最佳的夾緊方案，這已經成為夾具設計自動化系統(tǒng)中重要的內容。 根據(jù)我國現(xiàn)階段發(fā)展情況看， 制造業(yè)依然突飛猛進，是掌握著我國經濟命脈的行業(yè)，在一個機械制造公司建立一些較完善的以微機為主機的實用的夾具CAD／CAM 系統(tǒng)， 以交互方式進行夾具設計，必將獲得良好的經濟和社會效益。因為這類微機夾具CAD／CAM 系統(tǒng)，硬件配置價格低廉， 一般中型工廠都能承受且易于推廣應用。由此得出，要想在制造業(yè)得到更多的效益，我們必須結合計算機行業(yè)，研制一套適合本企業(yè)需要的程序庫、數(shù)據(jù)庫，圖形庫以及主控程序等應用軟件，而且這些軟件設計應考慮設計操作方便。 二、主要研究內容 本課題主要研究CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的機械加工工藝以及夾具的設計。首先，根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度、位置要求等制定出兩套加工工藝路線，經過技術分析，并以降低生產成本為出發(fā)點選擇最佳方案。然后，選擇合理的工藝裝備，切削用量，并計算加工工時，利用CAPP軟件，按照工藝文件國家標準編制后鋼板彈簧吊耳的機械加工工藝過程卡及加工工序卡，再設計專用夾具，使用AutoCAD繪制出夾具裝配圖和非標準零件圖。 三、實驗方案、實驗方法及預期達到的目標 完成本畢業(yè)設計需要應用AutoCAD繪制后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的零件圖，制定出兩套加工工藝路線并以降低生產成本為出發(fā)點選擇最佳方案，選擇機械加工余量繪制毛坯圖，應用CAPP軟件編制后鋼板彈簧吊耳零件的機械加工工藝過程卡、工序卡，設計專用夾具兩套（包括夾具裝配圖和非標準零件圖）。在整個設計過程中，能夠熟練掌握運用繪圖軟件，掌握基本的加工工藝知識，提高工程設計能力，是我所預期達到的目標。 四、完成課題所需的條件、主要困難及解決辦法 完成本課題需要對機械加工工藝、機床夾具方面的基本知識有充分的掌握，需要有一定的實踐經驗，并且能夠熟練、正確地使用各種機械手冊，熟練的運用CAPP、AutoCAD等軟件。設計過程中遇到的困難主要是由于實踐經驗不足，對于一些刀具以及機床的選擇沒有把握，多請教指導老師，在畢業(yè)實習期間多觀察、請教師傅是最好的解決辦法，另外通過網絡觀察各種機床的工作過程視頻，提高感性認識，也是解決辦法之一。 五、參考文獻 (參考文獻書寫順序：[序號] 作者.文章名.學術刊物名.年，卷（期）：引用起止頁) ［1］李洪.機械加工工藝手冊［M］.1版. 北京：機械工業(yè)出版社，1990. ［2］徐鴻本.機床夾具設計手冊［M］.遼寧：遼寧科學技術出版社，2004. ［3］艾興，肖詩綱.切削用量手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1994. ［4］李旦，邵東向，王杰.機床專用夾具圖冊［M］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1998. ［5］熊良山，嚴曉光，張福瑞.機械制造技術基礎［M］.武漢：華中科技大學出版社，2007. ［6］孔凌嘉.簡明機械設計手冊［M］.北京：北京理工大學出版社，2008. ［7］黃玉美.機械制造裝備設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006. ［8］張維紀.金屬切削原理與公差手冊［M］.杭州：浙江大學出版社，1991. ［9］邵新宇，蔡力剛.現(xiàn)代CAPP技術與應用［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2004. ［10］梁德本，葉玉駒.機械制圖手冊［M］.北京：高等教育出版社，2005. ［11］PNRao.Manufacturing Technology metal cutting and Machine Tool.北京：機械工業(yè)出版社，2008. 起止日期 論文工作進度（主要內容、完成要求） 3.1～3.7 雙向選擇課題 3.8～3.18 完成開題報告，英文資料翻譯，中文文字>3000字 3.19～4.5 畢業(yè)實習，裝用裝備方案設計 4.6～4.12 中期畢業(yè)設計進度檢查 4.13～4.30 進行專用裝備的結構設計，裝配圖和零件圖 5.1～5.10 修改圖樣，整理編寫畢業(yè)設計說明書 5.11～5.14 上交畢業(yè)設計材料，準備答辯 5.15～5.18 畢業(yè)答辯 指 導 教 師 意 見 指導教師（簽字）： 年 月 日 所在系 意 見 系主任（簽字）： 年 月 日 學院 審 核 意 見 教學院長（簽字、公章）： 年 月 日 注：開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應在導師指導下，由學生填寫，經指導教師簽署意見及所在系審核后生效。 機械制造教研室 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后鋼板彈簧吊耳 831010 工序名稱 粗銑端面和精銑端面 工序號 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 35 1 專用組合銑床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 專用夾具 10 1 1 高 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 05 粗銑?60端面,保證尺寸79.5mm 92 1 3 33.4 169 0.08 2.3 高速剛圓柱形銑刀 專用卡板 10 粗銑?60端面,保證尺寸78mm 0.51 高速剛圓柱形銑刀 專用卡板 15 精銑?60端面,保證尺寸77mm 92 1 2 41.5 210 0.06 1.46 高速剛圓柱形銑刀 專用卡板 20 精銑?60端面,保證尺寸76mm 高速剛圓柱形銑刀 專用卡板 25 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械制造教研室 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后鋼板彈簧吊耳 831010 工序名稱 鉆孔，擴孔，鉸孔，倒角 工序號 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 35 1 專用組合鉆床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 專用夾具 10 1 1 高 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 05 鉆孔到?35mm 99 1 1.25 25.6 233 0.45 0.94 0.54 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀150o锪鉆 塞規(guī) 10 擴孔到?36.8mm 83 1 1.5 20.1 174 0.72 0.66 0.54 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀150o锪鉆 塞規(guī) 15 鉸孔到?37mm，保證尺寸?37 101 1 0.15 8 72 1.2 1.16 0.54 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀150o锪鉆 塞規(guī) 20 倒角1.5X30 1 20.1 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀150o锪鉆 塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械制造教研室 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后鋼板彈簧吊耳 831010 工序名稱 粗銑內側面 工序號 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 35 1 專用組合銑床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 專用夾具 10 1 1 高 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 05 粗銑R24兩內側面，保證尺寸77mm 92 1 1.5 26.5 169 0.08 2.3 0.51 高速剛圓柱形銑刀 專用卡板 10 15 20 25 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械制造教研室 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后鋼板彈簧吊耳 831010 工序名稱 粗銑二外側面 工序號 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 35 1 專用組合銑床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 專用夾具 10 1 1 高 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 05 粗銑R24孔兩外側面 92 1 1.5 26.5 169 0.08 2.3 0.51 高速剛圓柱形銑刀 專用卡板 10 15 20 25 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械制造教研室 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后鋼板彈簧吊耳 831010 工序名稱 鉆孔，擴孔，鉸孔，倒角 工序號 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 35 1 專用組合鉆床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 專用夾具 10 1 1 高 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 05 鉆孔到?28mm 45 1 1.25 20.4 233 0.32 0.86 0.54 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀90o锪鉆 塞規(guī) 10 擴孔到?29.8mm 29 1 1.5 21.8 233 0.6 0.40 0.54 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀90o锪鉆 塞規(guī) 15 鉸孔到?30mm，保證尺寸?30mm 47 1 0.125 9 96 1.2 0.82 0.54 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀90o锪鉆 塞規(guī) 20 倒角1X45 1 233 麻花鉆、擴孔鉆、絞刀90o锪鉆 塞規(guī) 25 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械制造教研室 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后鋼板彈簧吊耳 831010 工序名稱 鉆孔，擴孔 工序號 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 35 1 專用組合鉆床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 專用夾具 10 1 1 高 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 05 鉆孔到?9mm 59 1 0.85 21.8 772 0.20 0.76 0.54 麻花鉆，擴孔鉆 塞規(guī) 10 擴孔到?10.5mm 59 1 1 25.4 772 0.40 0.38 0.54 麻花鉆，擴孔鉆 塞規(guī) 15 20 25 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械制造教研室 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零件名稱 零件號 后鋼板彈簧吊耳 831010 工序名稱 粗銑開口槽 工序號 技檢要求 基準面 材料 同時加工零件數(shù) 設備 牌號 硬度 名稱 型號 35 1 專用組合銑床 夾具 定 額 代號 名稱 單件時間（分） 每班次數(shù) 每臺件數(shù) 工人等級 專用夾具 10 1 1 高 工步號 工步內容 走刀長度(毫米） 走刀次數(shù) 切削深度(毫米） 切削速度（米/秒） 主軸轉速（轉/分） 進給量（毫米/轉） 機動時間（分） 輔助時間（分） 刀具 輔具 量具 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 數(shù)量 名稱規(guī)格 05 粗銑寬度為4mm的開口槽 55 1 22 28.8 118 0.05 0.44 0.51 高速剛圓柱形銑刀 專用卡板 10 15 20 25 擬制 日期 審核 日期 批準 日期 共 頁 第 頁 機械加工工藝過程卡 產品型號 零（部）圖號 831010 共 1 頁 產品名稱 零（部）名稱 后鋼板彈簧吊耳 第 1 頁 材料牌號 35 毛坯種類 鑄 件 毛坯外形尺寸 175.2mm×121mm×48mm 每毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 １ 粗、精銑?60mm兩外圓端面 粗精銑?60mm兩外端面，保證兩外端面粗糙度6.3，兩外端面間距為76mm 機加工 2 專用組合銑床 專用銑夾具 高速剛圓柱形銑刀 0.5 4.82 ２ 鉆、擴、鉸孔到?37mm 鉆孔到?35mm，擴孔到?36.8mm，鉸孔到?37mm，保證尺寸?37mm, 倒角1.5X30 ,保證內孔端面粗糙度1.6 機加工 2 專用組合鉆床 專用鉆夾具 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 150o锪鉆 0.5 3.72 ３ 粗銑R24兩內側 面 粗銑R24兩內側面，保證尺寸77MM, 保證兩內側端面粗糙度12.5 機加工 2 專用組合銑床 專用銑夾具 高速剛圓柱形銑刀 0.5 3.7 ４ 粗銑R24孔兩外側 面 粗銑R24孔兩外側面，保證兩外端面粗糙度50 機加工 2 專用組合銑床 專用銑夾具 高速剛圓柱形銑刀 0.5 3.18 ５ 鉆、擴、鉸孔到?30mm 鉆孔到?28mm，擴孔到?29.8mm，鉸孔到?30mm，保證尺寸?30mm, 倒角1X45 ,保證兩外端面粗糙度6.3 機加工 2 專用組合鉆床 專用鉆夾具 麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 90o锪鉆 0.5 2.66 ６ 鉆、擴、鉸孔到?10.5mm 鉆孔到?9mm, 擴孔到?10.5mm，保證兩內孔端面粗度12.5 機加工 2 專用組合鉆床 專用鉆夾具 麻花鉆 擴孔鉆 0.5 1.03 ７ 粗銑寬度為4mm的開口槽 粗銑寬度為4mm的開口槽，保證兩端面粗度50 專用組合銑床 專用銑夾具 高速剛鋸片銑刀 0.5 0.96 ８ 清洗 清洗 ９ 終檢 終檢 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處記 更改文件號 簽字 日期 機械制造基礎課程設計 設計題目：制定后鋼板彈簧吊耳零件的加工 工藝，銑φ37孔端面（尺寸76處） 班 級：** 學 生：** 指導教師：** 2006-9-26 機械制造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定后鋼板彈簧吊耳的加工工藝夾具 設計要求：1.中批生產； 2.盡量選用通用夾具。 設計內容：1.填寫設計任務書； 2.制訂一個中等零件的加工工藝過程，填寫工 藝過程卡和工序卡各一張； 3.設計指導教師指定的工序夾具，繪制全套夾 具圖紙，要求用計算機繪圖； 4.編寫設計說明書一份，按照畢業(yè)論文的格式 寫，要求打印文稿。 班 級：機械03-1班 學 生：楊加起 指導教師：敖曉春 2006年9月10日 一． 零件的分析 零件的工藝分析 后鋼板彈簧吊耳共有三組加工表面，現(xiàn)分述如下： 1）以?37mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個?37mm的孔，尺寸為76mm的與?37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面為?37mm的孔； 2）以?30mm孔為中的加工表面 這一組加工表面包括：兩個?30mm的孔，以及尺寸為77與兩個?30mm 孔相垂直的內平面，以及兩個孔的外表面； 3）以?10.5mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個?10.5mm的孔 二． 工藝規(guī)程設計 （一） 確定毛坯的制造形式 零件材料為35鋼，考慮到該零件在汽車中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產，因此，毛坯可采用模鍛成型 （二） 基面的選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。以?30mm孔一側端面為粗基準，以消除，，三個自由度，然后加一個輔助支承。 （2）精基準的選擇。根據(jù)基準重合和互為基準原則，選用設計基準作為精基準,當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 （三）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證。在生產綱領為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產效率。除此以外，還應當考慮經濟效率，以便使生產成本盡量下降。 1.工藝路線方案一 工序Ⅰ 粗銑?37mm孔端面。 工序Ⅱ 精銑?37mm孔端面。 工序Ⅲ 擴，粗鉸，精鉸?37mm孔并加工倒角1.5×45°。 工序Ⅳ 粗銑?30mm孔端面。 工序Ⅴ 擴，粗鉸? 30mm孔并加工倒角1×45° 工序Ⅵ 粗銑尺寸為77mm的孔端面。 工序Ⅶ 精銑尺寸為77mm的孔端面。 工序Ⅷ 鉆2-? 10.5mm孔。 工序Ⅸ 銑寬為4mm的槽 工序Ⅹ 去毛刺 工序Ⅺ 檢查。 2.工藝路線方案二 工序Ⅰ 粗銑?37mm孔端面。 工序Ⅱ 粗鏜?37mm孔，倒角1.5×45°。 工序Ⅲ 粗銑?30mm孔外端面。 工序Ⅳ 粗銑?30mm孔內端面。 工序Ⅴ 擴，粗鉸? 30mm孔并加工倒角1×45°。 工序Ⅵ 粗鏜?37mm孔。 工序Ⅶ 半精銑?37mm孔端面。 工序Ⅷ 半精銑?37mm孔端面。 工序Ⅸ 鉆2-?10.5mm孔。 工序Ⅹ 銑寬為4mm的槽 工序Ⅺ 去毛刺。 工序Ⅻ 檢查。 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?37mm孔端面，再以該加工平面為基準加工其余平面，最后加工各個孔；方案二是先以?30mm孔外端面為基準加工?37mm孔端面，再以?37mm孔端面為基準加工其它端面和孔。兩相比較可以看出，方案二遵循互為基準原則能夠較好的保證加工精度，對設備要求較低，而方案一工序比較集中，考慮實際設備條件，可將兩個方案進行綜合考慮。具體工藝過程如下： 工序Ⅰ 粗銑?37mm孔端面。 工序Ⅱ 粗鏜?37mm孔，倒角1.5×45°。 工序Ⅲ 粗銑?30mm孔外端面。 工序Ⅳ 粗銑?30mm孔內端面。 工序Ⅴ 擴，粗鉸? 30mm孔并加工倒角1×45°。 工序Ⅵ 粗鏜?37mm孔。 工序Ⅶ 半精銑?37mm孔端面。 工序Ⅷ 半精銑?37mm孔端面。 工序Ⅸ 鉆2-?10.5mm孔。 工序Ⅹ 銑寬為4mm的槽 工序Ⅺ 去毛刺。 工序Ⅻ 檢查。 （四）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，毛坯重量約為2.6Kg，生產 類型為中批生產，采用鍛造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的餓機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.?37mm孔 毛坯為空心，參照《機械加工工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.6mm。 由鍛件復雜系數(shù)為S1,鍛件材質系數(shù)取M1, 毛坯尺寸為?34.4。根據(jù)《機械加工工藝手冊》加工余量分別為： 粗鏜：?36mm 2Z=1.6mm 精鏜：?36mm 2Z=1.0mm 2.?30mm孔 毛坯為空心，參照《機械加工工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.0mm。 由鍛件復雜系數(shù)為S1,鍛件材質系數(shù)取M1, 毛坯尺寸為?26根據(jù)《機械加工工藝手冊》加工余量分別為： 擴孔：?29.8mm 2Z=1.8mm 鉸孔：?30mm 2Z=0.2mm 3. ?37mm孔、?30mm孔端面的加工余量 參照《機械加工工藝手冊》，取加工精度F2 ,由鍛件復雜系數(shù)為S3, 兩孔外側單邊加工余量為Z=2mm。鍛件材質系數(shù)取M1, 復雜系數(shù)為S3, 確定鍛件偏差為 mm和mm。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》加工余量分別為： ?37mm孔端面： 粗銑 2Z=3.0mm 精銑 2Z=1.0mm ?30mm孔端面： 粗銑 2Z=4.0mm 4. ?10.5mm孔 毛坯為實心，不出孔 ，為自由工差。根據(jù)《機械加工工藝手冊》加工余量分別為： 鉆孔：?10.5mm 2Z=10.5mm 由于本設計規(guī)定的零件為中批生產，可采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，可按調整法加工方式予以確定。 毛坯名義尺寸：122+2×2=126mm 毛坯最大尺寸：126+2×1.3=128.6mm 毛坯最小尺寸：126-2×0.7=124.6mm 銑后最大尺寸：122+0=122mm 銑后最小尺寸：122-0.17=121.83mm 將以上計算的工序間尺寸及公差整理成下表： （mm） 工 序 工 尺 加 寸 鍛造毛坯 銑削加工 ?30mm孔處 加工前 最大 128.6 mm 最小 124.6 mm 加工后 最大 128.6 mm 112 mm 最小 124.6 mm 121.83 mm 加工余量 （單邊） 2 mm 最大 3.65 mm 最小 1.435 mm 加工公差 mm -0.17/2 mm （五） 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：粗銑?37mm孔端面。本設計采用查表法確定切削用量。 1. 加工條件 工件材料：35鋼，鍛造。 加工要求：銑?37mm端面，Ra6.3μm。 機床：X51立式銑床。 刀具：YT15硬質合金面銑刀，齒數(shù)Z=5，=100mm。 2. 計算切削用量 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min （r/min） 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=375 r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當n=375 r/min時，工作臺每分鐘進給量應為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅱ.粗鏜?37mm孔、倒角°。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》查得鏜?37mm孔的進給量?=0.3——1.0mm，按機床 規(guī)格取=0.6mm，切削速度，根據(jù)相關手冊及機床說明書，取v=30mm/s，加工孔徑=?36mm。則 （r/min） 根據(jù)機床選取n=300 r/min。 實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序Ⅲ：粗銑?30mm孔外端面。 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min 刀具與工序Ⅰ所使用刀具相同 mm （r/min） 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=300 r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當n=300 r/min時，工作臺每分鐘進給量應為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅳ：粗銑?30mm孔內端面。 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min 刀具與工序Ⅰ所使用刀具相同 mm （r/min） 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=300 r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當n=300 r/min時，工作臺每分鐘進給量應為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅴ：1.擴?29.8mm孔。 確定進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》 =0.81 mm/r。 切削速度：根據(jù)相關手冊，查得切削速度m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機床說明書選取n=140 r/min，故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 2.鉸?30mm孔。 確定進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》 =1.17 mm/r。 切削速度：根據(jù)相關手冊，查得切削速度m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機床說明書選取n=63 r/min，故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序Ⅵ:精鏜孔至?36mm 根據(jù)《機械加工工藝手冊》查得 f=0.5mm/r n=1000r/min=16.6r/s 切削速度 v=40m/min=0.67m/s 切削工時 （min） 工序Ⅶ：半精銑?30mm孔端面 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min （r/min） 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=375 r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當n=375 r/min時，工作臺每分鐘進給量應為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅷ:半精銑?30mm孔端面。 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min 刀具與工序Ⅰ所使用刀具相同 mm （r/min） 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=300 r/min。 故實際切削速度 （m/min） 當n=300 r/min時，工作臺每分鐘進給量應為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅸ：鉆2-?10.5mm孔 確定進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》 鍛件硬度149-187HBS 取=0.234 mm/r。 切削速度：根據(jù)相關手冊，查得切削速度 m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機床說明書選取n=394 r/min，故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序Ⅹ：銑寬為4mm的槽 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關手冊 取 m/min 刀具采用YT15硬質合金面銑刀， mm （r/min） 根據(jù)機床說明書，取n=600 r/min。故實際切削速度 （m/min） 當n=600r/min時，工作臺每分鐘進給量應為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)一并填入機械加工工序過程綜合卡片。 三.夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經過與指導老師協(xié)商，決定設計工序——銑φ37孔端面（尺寸76處）。本夾具將用于銑床，刀具為高速鋼錐柄麻花鉆 （一） 提出問題 本夾具用來銑φ37孔端面加工本道工序時，該孔有過高的精度要求。因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證孔的定位，如何降低勞動強度、提高勞動生產率。 （二） 夾具設計 1. 定位基準的餓選擇 由零件圖可知，以?37mm孔端面為定位基準，采用支承釘為輔助支承，同時為了縮短本工序的輔助時間，應設計一個可以快速更換工件的夾緊裝置。 2. 切削力和夾緊力的計算 軸向力： （N） 扭距： Nm 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內，安全系數(shù) 為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.2。 所以 （N） 夾緊力：在此夾具中，只是為了防止工件在加工過程中的振動和轉動，因此 很小。 3. 定位誤差分析 定位尺寸公差的確定。夾具的主要定位元件是一根定位軸，該定位軸的尺寸與公差現(xiàn)定與本零件在工作時與其相配的軸的尺寸與公差相同,取其公差為，即?37mm。 定位軸與零件的最大間隙為 max=0.05-(-0.033)=0.083mm 而零件要求的最小偏差為 min=0-(-0.01)=0.01 因此最大間隙滿足精度要求. 4. 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率，為此，應首先著眼于 采用何種夾緊裝置以減少更換工件的輔助時間。本夾具設計采用開口墊圈夾緊裝置，只要松開螺母即可取下工件，可以提高勞動生產率，而且本夾具總體結構設計比較簡單、緊湊。 四、參考文獻 1.《機械制造工藝學課程設計指導書》 機械工業(yè)出版社 趙家齊 編 2.《簡明機械加工工藝手冊》 上?？茖W技術出版社 徐圣群 主編 3. 《機床夾具設計手冊》第二版 上海科學技術出版社 4．《切削手冊》 機械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 編 目 錄 設計任務書--------------------------------------1 一.零件的分析 ---------------------------------2 二.工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式---------------------- 3 （二）基面的選擇 ----------------------------- 3 （三）制訂工藝路線 --------------------------- 3 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 -5 （五）確定切削用量及基本工時 -----------------6 三.夾具設計 --------------------------------11 （一）問題的提出 --------------------------11 （二）卡具設計 ------------------------------12 四.參考文獻 --------------------------------- 13