厚鋼板彈簧吊耳工藝課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“后鋼板彈簧吊耳”零件的機(jī)械加工工 藝規(guī)程及工藝裝備（大批量）設(shè) 計(jì) 者 毛顯源指導(dǎo)教師 韋家增 上海師范大學(xué)信息與機(jī)電工程學(xué)院2010年12月6日上海師范大學(xué)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：設(shè)計(jì)“后鋼板彈簧吊耳”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（大批量）內(nèi)容：1、零件圖1張2、毛坯圖 1張3、機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張6、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1張班 級(jí) 07機(jī)械國(guó)內(nèi) 學(xué) 生毛顯源 指導(dǎo)老師韋家增教研室主任_2010年11月29日序 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在完成全部基礎(chǔ)課程和技

2、術(shù)基礎(chǔ)課程以及大部分專業(yè)課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，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(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)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(jì)效益的技術(shù)保證。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，可以對(duì)以前學(xué)過(guò)的課程進(jìn)行一次綜合的深入的總復(fù)習(xí)，把學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)和實(shí)際結(jié)合起來(lái)，從而提高自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多缺陷，忘老師們給予指教。一、零件的分析（一）零件的作用題目給出的零件是

3、CA10B解放牌汽車(chē)后鋼板彈簧吊耳（見(jiàn)圖1）。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(chē)后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會(huì)影響汽車(chē)的工作精度、使用性能和壽命。汽車(chē)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。圖1 后鋼板彈簧吊耳零件圖（二）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。現(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：銑削兩外圓端面，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

4、孔，2個(gè)的孔和2個(gè)孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為的開(kāi)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，寬度為的開(kāi)口槽的表面粗糙度要求為。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式零件材料為35鋼，硬度HBS為149187，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)?？紤]到該彈簧吊耳零件在工作過(guò)程中要承受壓力沖級(jí)載荷，為增強(qiáng)彈簧吊耳零件的強(qiáng)度和沖級(jí)韌度，故毛坯選用鍛件，零件材料為35號(hào)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，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，保證加工質(zhì)量，采用模鍛制造毛坯。（二

5、）基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。是保證機(jī)械加工過(guò)程中加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率的重要因素。因此，應(yīng)該慎重分析選擇基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的選擇包括：精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。該零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，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(duì)于該零件來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)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(lèi)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

6、。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)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(kāi)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。1.粗基準(zhǔn)的選擇（1） 粗基準(zhǔn)的選擇應(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(duì)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

7、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。為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳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

8、。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(wèn)題，根據(jù)該彈簧吊耳零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇加工后的兩外圓端面作為精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。根據(jù)彈簧吊耳零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的質(zhì)量要求及加工方法（見(jiàn)表1）。表1 彈簧吊耳零件各表面質(zhì)量要求及加工方案加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗粗糙度加工方案兩外圓端面IT126.3粗銑孔IT91.6鉆-擴(kuò)-鉸孔內(nèi)側(cè)面IT1212.5粗銑孔外側(cè)面IT1250粗銑孔IT91.6鉆-擴(kuò)-鉸孔IT1212.5鉆開(kāi)口槽IT1250粗銑1、 工藝路線方

9、案一工序銑兩外圓端面工序鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序鉆，擴(kuò)孔工序鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序銑孔的內(nèi)側(cè)面工序銑孔的外側(cè)面工序銑寬度為的開(kāi)口槽工序終檢2、工藝路線方案二工序銑孔的內(nèi)側(cè)面工序銑孔的外側(cè)面工序鉆，擴(kuò)孔工序鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序銑寬度為的開(kāi)口槽工序銑兩外圓端面工序鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序終檢3、工藝方案的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)面以及寬度為的開(kāi)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，寬度為的開(kāi)口槽，最后加工兩外圓端面，孔，經(jīng)比較可見(jiàn)，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保證，并且定

10、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，寬度為的開(kāi)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：工序銑兩外圓端面工序鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序銑孔的內(nèi)側(cè)面工序銑孔的外側(cè)面工序鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序鉆，擴(kuò)孔工序銑寬度為的開(kāi)口槽工序終檢（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，硬度HBS為149187，生產(chǎn)類(lèi)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(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

11、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(cè)表，取已能滿足要求2、加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：擴(kuò)孔：鉸孔：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(cè)表2.3-5，取已能滿足要求。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(cè)表2.3-5，取已能滿足要求。5、加工孔精鉸余量，粗鉸余量，擴(kuò)孔余量；鉆孔余量。查表可得各工序尺寸的加工精度等級(jí)為：精鉸，IT7；粗鉸，IT10；擴(kuò)孔，IT11；鉆，IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)表2-

12、4標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：精鉸，；粗鉸，；擴(kuò)孔，；鉆，。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：；粗鉸：；擴(kuò)孔：；鉆孔：，它們的相互關(guān)系如圖2所示。圖2 鉆-擴(kuò)-鉸孔加工余量，工序尺寸及公差相互關(guān)系圖其表面粗糙度要求較高為，其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(cè)表，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：擴(kuò)孔：鉸孔：6、加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：擴(kuò)孔：7、銑寬度為的開(kāi)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(cè)表，取已能滿足要求。（五）確定切削用量及基本工

13、時(shí)工序1：粗、精銑兩外圓端面機(jī)床：專用組合銑床 工件材料：35鋼，模鍛刀具：高速剛圓柱形銑刀粗齒數(shù)，細(xì)齒數(shù)1、粗銑銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表30-13，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表30-23，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：式（1）取,代入公式（1）得：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表11-4，取實(shí)際銑削速度：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：式（2）取，代入公式（2）得：取根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（3）取，, 代入公式（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：每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)

14、表，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取，取,代入公式（1）得：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際銑削速度：取，代入公式（2）得：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，代入公式（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：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角機(jī)床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀1、鉆孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取切削速度取,代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，

15、根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際切削速度：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式 (4)取，,，代入公式（4）得：2、擴(kuò)孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取切削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取,代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表取實(shí)際切削速度：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,，代入公式（4）得：機(jī)動(dòng)時(shí)間：3、鉸孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取切削速度取,代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝

16、師手冊(cè)表，取實(shí)際切削速度：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,，代入公式（4）得：機(jī)動(dòng)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：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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取，取,代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際銑削速度：取，代入公式（2）得：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：取根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,代入公式（3）得：機(jī)動(dòng)時(shí)間

17、：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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取，取,代入公式（2-1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際銑削速度：取，代入公式（2-2）得：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：取根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)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：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀1、鉆孔切削深度：進(jìn)給量：

18、根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取切削速度取，代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際切削速度：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,，代入公式（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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取切削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取,代入公式（2-1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表取實(shí)際切削速度：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切

19、出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,，代入公式（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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取切削速度取,代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際切削速度：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,，代入公式（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：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、1、鉆孔切削深度：進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取由

20、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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取切削速度取,代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際切削速度：被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,，代入公式（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)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取切削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取取,代入公式（1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表取實(shí)際切削速度：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,，代入

21、公式（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)為工序7：粗銑寬度為的開(kāi)口槽機(jī)床：專用組合銑床(萬(wàn)能銑床XA613)刀具：高速剛鋸片銑粗齒數(shù)銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取，取,代入公式（1）得：機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表，取實(shí)際銑削速度：取，代入公式（2）得：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，, 代入公式（3）得：機(jī)動(dòng)時(shí)間：（六）時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為：（大量生產(chǎn)

22、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 (5)其中：為單件時(shí)間定額，為基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間），為輔助時(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)工步輔助時(shí)，為布置工作地、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(cè)表，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(cè)表，取，代入公式（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(cè)表，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)

23、間為。則根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表，取，代入公式（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(cè)表，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(cè)表，取，代入公式（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(cè)表，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(cè)表，取，代入公式（5）得單間時(shí)間定額：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(cè)表，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。

24、則根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表，取，代入公式（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(cè)表，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(cè)表，取，代入公式（5）得單間時(shí)間定額：工序7：銑寬度為的開(kāi)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(cè)表，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(cè)表，取，代入公式（5）得單間時(shí)間定額：三、夾具設(shè)計(jì)（一）加工工藝孔夾具設(shè)計(jì)現(xiàn)決定涉及第五道工序，加工工藝孔夾具。本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)、鉸兩個(gè)工藝孔。這兩個(gè)工藝孔均有尺寸精度要求為，表面粗

25、糙度為，與端面垂直。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庸さ牡谖宓拦ば?，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。1、定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，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

26、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(xiāo)限制工件的另一個(gè)自由度。采用螺母夾緊。定位分析如圖3。圖3定位分析圖2、定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位，心軸為垂直放置，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。不過(guò)這時(shí)的徑向定位誤差不再只是單向的了，而是在水平面內(nèi)任意方向上都有可能發(fā)生，其最大值也比心軸水平放置時(shí)大一倍。見(jiàn)圖4。式中定位副間的最小配合間隙（mm）；工件圓孔直徑公差（mm）；心軸外圓直徑公差（mm）。圖4 心軸垂直放置時(shí)定位分析圖3、切削力的計(jì)算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大

27、于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由切削手冊(cè)得：鉆削力 式（1）鉆削力矩式（2）式中：代入公式（1）和（2）得本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。4、鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如圖5）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB114184的規(guī)定鉆頭上偏差為零，鉆套孔徑為。再用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù)GB114184的規(guī)定擴(kuò)孔鉆的尺寸為，鉆套尺寸為。最后用的

28、標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根據(jù)GB114184的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為故鉆套孔徑尺寸為。圖5 快換鉆套圖鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表2：表2 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表dHD公稱尺寸允差303040-0.010-0.0275946165.5272836襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖6所示：圖6固定襯套圖其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3：表3 固定襯套數(shù)據(jù)表dHDC公稱尺寸允差公稱尺寸允差40+0.02304246+0.035+0.01832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(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。5、夾具精度分析利用夾具在機(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

29、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(duì)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兩工藝孔尺寸及同軸度公差及表面粗糙度。本道工序最后采用精鉸加工，選用GB114184鉸刀，直徑為，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，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)效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。（2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸。（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)體尺寸時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差

30、。（4）、如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí)，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸的偏離量為，此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值。工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。6、夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)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

31、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。（二）加工工藝孔夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)、兩個(gè)工藝孔。這兩個(gè)工藝孔均有表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與圓垂直。本到工序?yàn)楹箐摪鍙椈傻醵庸さ牡诹拦ば颍镜拦ば蚣庸r(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。1、定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直。為了保證所鉆、擴(kuò)的孔與側(cè)面垂直，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鉆擴(kuò)鉸工序的定位基準(zhǔn)，以

32、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)選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度，以孔配和的圓柱銷(xiāo)限制工件的兩個(gè)自由度，以孔配和的削邊銷(xiāo)限制工件的一個(gè)自由度，既采用一面兩銷(xiāo)定位。再用一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)從孔的另一端面進(jìn)行夾緊。圖7 定位分析圖2、定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷(xiāo)和短削邊銷(xiāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由加工工藝孔工序簡(jiǎn)圖可知兩工藝孔中心距：由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為所以兩工藝孔的中心距為，而兩工藝孔尺寸為，。根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)削邊銷(xiāo)與圓柱銷(xiāo)的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程如下：圖7 兩銷(xiāo)分

33、析圖（1）、確定兩定位銷(xiāo)中心距尺寸及其偏差（2）、確定圓柱銷(xiāo)直徑及其公差（基準(zhǔn)孔最小直徑）取所以圓柱銷(xiāo)尺寸為（3）、削邊銷(xiāo)的寬度和（由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)）（4）、削邊銷(xiāo)與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙式（6）其中：基準(zhǔn)孔最小直徑圓柱銷(xiāo)與基準(zhǔn)孔的配合間隙代入數(shù)據(jù)由公式（6）得（5）、削邊銷(xiāo)直徑及其公差按定位銷(xiāo)一般經(jīng)濟(jì)制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷(xiāo)的定位圓柱部分定位直徑尺寸為。（6）、補(bǔ)償值3、定位誤差分析本夾具選用的定位元件為一面兩銷(xiāo)定位。其定位誤差主要為：（1）、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 (2)、轉(zhuǎn)角誤差其中：4、切削力的計(jì)算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切

34、削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由切削手冊(cè)得：鉆削力式（7）鉆削力矩式（8）式中：代入公式（7）和（8）得本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。5、鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如圖8）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆、擴(kuò)、兩個(gè)工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB114184的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為。再用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù)的規(guī)定擴(kuò)孔鉆的尺寸為，鉆套尺寸為。圖8 快換鉆套圖擴(kuò)工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表

35、4：表4 擴(kuò)工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表dHD公稱尺寸允差10.51616-0.006-0.01826221241011.520.5襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖9所示：圖9 固定襯套圖其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表5：表5 固定襯套數(shù)據(jù)表dHDC公稱尺寸允差公稱尺寸允差16+0.01901622+0.039+0.02510.6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(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。6、夾具精度分析利用夾具在機(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(duì)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兩工藝孔尺寸及與孔距離要求為粗糙度表面粗糙度。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。該工藝孔的位置