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2010屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題 目 后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的機(jī)械 加工工藝及夾具設(shè)計 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 年 級 06級 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動化 班 級 XXXXX 學(xué) 號 XXXXXXX 姓 名 XXX 指導(dǎo)教師 XXX 職 稱 副教授 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計 一、課題來源、研究的目的和意義、國內(nèi)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(shè)計能力、機(jī)械類軟件的應(yīng)用能力和理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，我選擇了后鋼板彈簧吊耳（831010）零件的機(jī)械加工工藝和專用夾具的設(shè)計的作為畢業(yè)設(shè)計課題。 機(jī)械零件的加工質(zhì)量是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。零件加工質(zhì)量包括零件加工的尺寸精度和表面質(zhì)量。加工精度是指零件完工后的實(shí)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(jī)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(shè)備等一系列的征象和指標(biāo)。由此可以看出機(jī)械加工工藝與機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量有著極其密切的關(guān)系，而通常情況下制定同一零件的機(jī)械加工工藝過程，可以有幾種不同的加工方案來實(shí)現(xiàn)，這時我們就需要在給定的生產(chǎn)條件下對工藝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評價選取最經(jīng)濟(jì)合理的方案，再通過改進(jìn)、完善機(jī)械加工工藝,可以提高零件加工精度,降低廢品率,增加經(jīng)濟(jì)效益。 同時為了保證零件在機(jī)械加工過程中的定位，使用了大量的機(jī)床夾具，它對機(jī)械加工的效果起著重要的作用。傳統(tǒng)的夾具設(shè)計需要設(shè)計工作者對機(jī)械加工工藝以及夾具設(shè)計有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，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(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，夾具設(shè)計自動化技術(shù)，即計算機(jī)輔助設(shè)計的方法，使工藝設(shè)計人員從繁瑣的事務(wù)中解放出來。夾具設(shè)計自動化技術(shù)是指應(yīng)用計算機(jī)輔助方法設(shè)計機(jī)床夾具。這種設(shè)計過程是指在計算機(jī)的參與下實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的設(shè)計過程，即是根據(jù)夾具設(shè)計任務(wù)書的要求，輸入與被加工零件有關(guān)的原始信息，由計算機(jī)對存貯在數(shù)據(jù)庫中的有關(guān)信息進(jìn)行檢索，調(diào)出相關(guān)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(jìn)行夾具裝配圖設(shè)計，通過對話設(shè)備調(diào)出圖形，作出判斷和選擇，并可對圖形進(jìn)行實(shí)時修改。最后由自動繪圖機(jī)繪制夾具裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)夾具零件圖。由于這種自動化設(shè)計過程充分發(fā)揮了人的經(jīng)驗(yàn)、智慧和創(chuàng)造力與計算機(jī)高速運(yùn)算的功能有效的結(jié)合，設(shè)計效率高、周期短、設(shè)計質(zhì)量高，受到國內(nèi)外工裝設(shè)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(shè)計自動化是柔性制造系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)。機(jī)械加工技術(shù)一直在突飛猛進(jìn)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(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備。這就不僅對夾具的結(jié)構(gòu)， 而且對夾具設(shè)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(yù)測工件、夾具等將產(chǎn)生的變形，可提示設(shè)計人員是否需要重新設(shè)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(shè)計前， 一般首先要用FEM (Finite Element Method)分析程序進(jìn)行仿真，得出最佳的夾緊方案，這已經(jīng)成為夾具設(shè)計自動化系統(tǒng)中重要的內(nèi)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(jìn)，是掌握著我國經(jīng)濟(jì)命脈的行業(yè)，在一個機(jī)械制造公司建立一些較完善的以微機(jī)為主機(jī)的實(shí)用的夾具CAD／CAM 系統(tǒng)， 以交互方式進(jìn)行夾具設(shè)計，必將獲得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。因?yàn)檫@類微機(jī)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(yīng)用。由此得出，要想在制造業(yè)得到更多的效益，我們必須結(jié)合計算機(jī)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(yīng)用軟件，而且這些軟件設(shè)計應(yīng)考慮設(shè)計操作方便。 二、主要研究內(nèi)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(jī)械加工工藝以及夾具的設(shè)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(jīng)過技術(shù)分析，并以降低生產(chǎn)成本為出發(fā)點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)編制后鋼板彈簧吊耳的機(jī)械加工工藝過程卡及加工工序卡，再設(shè)計專用夾具，使用AutoCAD繪制出夾具裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。 三、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 完成本畢業(yè)設(shè)計需要應(yīng)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(chǎn)成本為出發(fā)點(diǎn)選擇最佳方案，選擇機(jī)械加工余量繪制毛坯圖，應(yīng)用CAPP軟件編制后鋼板彈簧吊耳零件的機(jī)械加工工藝過程卡、工序卡，設(shè)計專用夾具兩套（包括夾具裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖）。在整個設(shè)計過程中，能夠熟練掌握運(yùn)用繪圖軟件，掌握基本的加工工藝知識，提高工程設(shè)計能力，是我所預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)。 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(jī)械加工工藝、機(jī)床夾具方面的基本知識有充分的掌握，需要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且能夠熟練、正確地使用各種機(jī)械手冊，熟練的運(yùn)用CAPP、AutoCAD等軟件。設(shè)計過程中遇到的困難主要是由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，對于一些刀具以及機(jī)床的選擇沒有把握，多請教指導(dǎo)老師，在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間多觀察、請教師傅是最好的解決辦法，另外通過網(wǎng)絡(luò)觀察各種機(jī)床的工作過程視頻，提高感性認(rèn)識，也是解決辦法之一。 五、參考文獻(xiàn) (參考文獻(xiàn)書寫順序：[序號] 作者.文章名.學(xué)術(shù)刊物名.年，卷（期）：引用起止頁) ［1］李洪.機(jī)械加工工藝手冊［M］.1版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990. ［2］徐鴻本.機(jī)床夾具設(shè)計手冊［M］.遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004. ［3］艾興，肖詩綱.切削用量手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994. ［4］李旦，邵東向，王杰.機(jī)床專用夾具圖冊［M］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998. ［5］熊良山，嚴(yán)曉光，張福瑞.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007. ［6］孔凌嘉.簡明機(jī)械設(shè)計手冊［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2008. ［7］黃玉美.機(jī)械制造裝備設(shè)計手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. ［8］張維紀(jì).金屬切削原理與公差手冊［M］.杭州：浙江大學(xué)出版社，1991. ［9］邵新宇，蔡力剛.現(xiàn)代CAPP技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. ［10］梁德本，葉玉駒.機(jī)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(jī)械工業(yè)出版社，2008. 起止日期 論文工作進(jìn)度（主要內(nèi)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(shí)習(xí)，裝用裝備方案設(shè)計 4.6～4.12 中期畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度檢查 4.13～4.30 進(jìn)行專用裝備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，裝配圖和零件圖 5.1～5.10 修改圖樣，整理編寫畢業(yè)設(shè)計說明書 5.11～5.14 上交畢業(yè)設(shè)計材料，準(zhǔn)備答辯 5.15～5.18 畢業(yè)答辯 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日 所在系 意 見 系主任（簽字）： 年 月 日 學(xué)院 審 核 意 見 教學(xué)院長（簽字、公章）： 年 月 日 注：開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在系審核后生效。 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)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(zhǔn)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)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(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)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(kuò)孔，鉸孔，倒角 工序號 技檢要求 基準(zhǔn)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)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(kuò)孔鉆、絞刀150o锪鉆 塞規(guī) 10 擴(kuò)孔到?36.8mm 83 1 1.5 20.1 174 0.72 0.66 0.54 麻花鉆、擴(kuò)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(kuò)孔鉆、絞刀150o锪鉆 塞規(guī) 20 倒角1.5X30 1 20.1 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絞刀150o锪鉆 塞規(guī) 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)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(nèi)側(cè)面 工序號 技檢要求 基準(zhǔn)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)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(nèi)側(cè)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(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)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(cè)面 工序號 技檢要求 基準(zhǔn)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)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(cè)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(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)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(kuò)孔，鉸孔，倒角 工序號 技檢要求 基準(zhǔn)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)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(kuò)孔鉆、絞刀90o锪鉆 塞規(guī) 10 擴(kuò)孔到?29.8mm 29 1 1.5 21.8 233 0.6 0.40 0.54 麻花鉆、擴(kuò)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(kuò)孔鉆、絞刀90o锪鉆 塞規(guī) 20 倒角1X45 1 233 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、絞刀90o锪鉆 塞規(guī) 25 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)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(kuò)孔 工序號 技檢要求 基準(zhǔn)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)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(kuò)孔鉆 塞規(guī) 10 擴(kuò)孔到?10.5mm 59 1 1 25.4 772 0.40 0.38 0.54 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆 塞規(guī) 15 20 25 擬制 日期 審核 日期 批準(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械制造教研室 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)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(zhǔn)面 材料 同時加工零件數(shù) 設(shè)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(nèi)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(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 機(jī)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(zhǔn) 日期 共 頁 第 頁 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號 零（部）圖號 831010 共 1 頁 產(chǎn)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(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)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(jī)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(kuò)、鉸孔到?37mm 鉆孔到?35mm，擴(kuò)孔到?36.8mm，鉸孔到?37mm，保證尺寸?37mm, 倒角1.5X30 ,保證內(nèi)孔端面粗糙度1.6 機(jī)加工 2 專用組合鉆床 專用鉆夾具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 絞刀 150o锪鉆 0.5 3.72 ３ 粗銑R24兩內(nèi)側(cè) 面 粗銑R24兩內(nèi)側(cè)面，保證尺寸77MM, 保證兩內(nèi)側(cè)端面粗糙度12.5 機(jī)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(cè) 面 粗銑R24孔兩外側(cè)面，保證兩外端面粗糙度50 機(jī)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(kuò)、鉸孔到?30mm 鉆孔到?28mm，擴(kuò)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(jī)加工 2 專用組合鉆床 專用鉆夾具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 絞刀 90o锪鉆 0.5 2.66 ６ 鉆、擴(kuò)、鉸孔到?10.5mm 鉆孔到?9mm, 擴(kuò)孔到?10.5mm，保證兩內(nèi)孔端面粗度12.5 機(jī)加工 2 專用組合鉆床 專用鉆夾具 麻花鉆 擴(kuò)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(shè)計（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處記 更改文件號 簽字 日期 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 設(shè)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(xué) 生：** 指導(dǎo)教師：** 2006-9-26 機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：制定后鋼板彈簧吊耳的加工工藝夾具 設(shè)計要求：1.中批生產(chǎn)； 2.盡量選用通用夾具。 設(shè)計內(nèi)容：1.填寫設(shè)計任務(wù)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(shè)計指導(dǎo)教師指定的工序夾具，繪制全套夾 具圖紙，要求用計算機(jī)繪圖； 4.編寫設(shè)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(jī)械03-1班 學(xué) 生：楊加起 指導(dǎo)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(nèi)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(shè)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(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型 （二） 基面的選擇 基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)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(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。以?30mm孔一側(cè)端面為粗基準(zhǔn)，以消除，，三個自由度，然后加一個輔助支承。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。根據(jù)基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)原則，選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn),當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 （三）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)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(kuò)，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(kuò)，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(nèi)端面。 工序Ⅴ 擴(kuò)，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(diǎn)在于：方案一是先加工?37mm孔端面，再以該加工平面為基準(zhǔn)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(zhǔn)加工?37mm孔端面，再以?37mm孔端面為基準(zhǔn)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(zhǔn)原則能夠較好的保證加工精度，對設(shè)備要求較低，而方案一工序比較集中，考慮實(shí)際設(shè)備條件，可將兩個方案進(jìn)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(nèi)端面。 工序Ⅴ 擴(kuò)，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(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，毛坯重量約為2.6Kg，生產(chǎn) 類型為中批生產(chǎn)，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(jī)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(jī)械加工工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.6mm。 由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S1,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1, 毛坯尺寸為?34.4。根據(jù)《機(jī)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(jī)械加工工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.0mm。 由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S1,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1, 毛坯尺寸為?26根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》加工余量分別為： 擴(kuò)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(jī)械加工工藝手冊》，取加工精度F2 ,由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S3, 兩孔外側(cè)單邊加工余量為Z=2mm。鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1, 復(fù)雜系數(shù)為S3, 確定鍛件偏差為 mm和mm。 根據(jù)《機(jī)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(shí)心，不出孔 ，為自由工差。根據(jù)《機(jī)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(shè)計規(guī)定的零件為中批生產(chǎn)，可采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，可按調(diào)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(shè)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(jī)床：X51立式銑床。 刀具：YT15硬質(zhì)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(guān)手冊 取 m/min （r/min） 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)機(jī)床說明書，取n=375 r/min。 故實(shí)際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=375 r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 （mm/min） 查機(jī)床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側(cè)端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅱ.粗鏜?37mm孔、倒角°。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》查得鏜?37mm孔的進(jìn)給量?=0.3——1.0mm，按機(jī)床 規(guī)格取=0.6mm，切削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機(jī)床說明書，取v=30mm/s，加工孔徑=?36mm。則 （r/min） 根據(jù)機(jī)床選取n=300 r/min。 實(shí)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(guān)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(jī)床說明書，取n=300 r/min。 故實(shí)際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=300 r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 （mm/min） 查機(jī)床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側(cè)端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅳ：粗銑?30mm孔內(nèi)端面。 根據(jù)《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據(jù)相關(guān)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(jī)床說明書，取n=300 r/min。 故實(shí)際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=300 r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 （mm/min） 查機(jī)床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側(cè)端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅴ：1.擴(kuò)?29.8mm孔。 確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》 =0.81 mm/r。 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機(jī)床說明書選取n=140 r/min，故實(shí)際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 2.鉸?30mm孔。 確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》 =1.17 mm/r。 切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊，查得切削速度m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機(jī)床說明書選取n=63 r/min，故實(shí)際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序Ⅵ:精鏜孔至?36mm 根據(jù)《機(jī)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(guān)手冊 取 m/min （r/min） 現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)機(jī)床說明書，取n=375 r/min。 故實(shí)際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=375 r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 （mm/min） 查機(jī)床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側(cè)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(guān)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(jī)床說明書，取n=300 r/min。 故實(shí)際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=300 r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 （mm/min） 查機(jī)床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 為加工一側(cè)端面的時間，總工時 （min） 工序Ⅸ：鉆2-?10.5mm孔 確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)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(guān)手冊，查得切削速度 m/min ，所以 （r/min） 根據(jù)機(jī)床說明書選取n=394 r/min，故實(shí)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(guān)手冊 取 m/min 刀具采用YT15硬質(zhì)合金面銑刀， mm （r/min） 根據(jù)機(jī)床說明書，取n=600 r/min。故實(shí)際切削速度 （m/min） 當(dāng)n=600r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 （mm/min） 查機(jī)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(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)一并填入機(jī)械加工工序過程綜合卡片。 三.夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)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(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率。 （二） 夾具設(shè)計 1. 定位基準(zhǔn)的餓選擇 由零件圖可知，以?37mm孔端面為定位基準(zhǔn)，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(yīng)設(shè)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(nèi)，安全系數(shù) 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)1.2。 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(zhuǎn)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(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率，為此，應(yīng)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(shè)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(chǎn)率，而且本夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計比較簡單、緊湊。 四、參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 機(jī)械工業(yè)出版社 趙家齊 編 2.《簡明機(jī)械加工工藝手冊》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 徐圣群 主編 3. 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》第二版 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 4．《切削手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 編 目 錄 設(shè)計任務(wù)書--------------------------------------1 一.零件的分析 ---------------------------------2 二.工藝規(guī)程設(shè)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(jī)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(shè)計 --------------------------------11 （一）問題的提出 --------------------------11 （二）卡具設(shè)計 ------------------------------12 四.參考文獻(xiàn) --------------------------------- 13