后鋼板彈簧吊耳課程設(shè)計

1、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書班級1學(xué)生1指導(dǎo)教師12012年6月摘要本次設(shè)計是對后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。后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)計遵循先面后孔的原則。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?zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是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

2、選用組合機床。關(guān)鍵詞后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具1緒論機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)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(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(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)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(jì)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，好的火具設(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

3、低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)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(dāng)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。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認(rèn)識到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械

4、加工中不可缺少的工藝裝備。在夾具設(shè)計過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題，設(shè)計人員一般都會考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計還經(jīng)常會遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ?。我們把多年來在夾具設(shè)計中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設(shè)計端面和內(nèi)孔定位的夾具時，會遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓分為兩體時無此問題，。夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角R。端面與外圓定位時，與上述相同

5、。讓刀問題在設(shè)計圓盤類刀具（如銃刀、砂輪等）加工的夾具時，會存在讓刀問題。設(shè)計這類夾具時，應(yīng)考慮銃刀或砂輪完成切削或磨削后，銃刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銃刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設(shè)計加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時，為了降低生產(chǎn)成本，提高夾具的利用率，往往會把夾具設(shè)計為只更換某一個或幾個零件的通用型夾具。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。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。

6、在今后的發(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(jì)方向發(fā)展。2后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白零件是CA10EB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。*+圖2.1后鋼板彈簧吊耳零件圖1.1.2零件的工藝分析由后鋼

7、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660mm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：。幗0mm兩外圓端面的銃削，加工eST/mm的孔，其中460mm兩外圓端面表面粗糙度要求為Ra6.3Nm,43700.05mm的孔表面粗糙度要求為Ra1.6m(2)以照0o0.O43mm孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個430jO43mm的孔，2個M0.5mm的孔、2個eBOjmm孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銃削，寬度為4mm的開口槽的銃削，2個在4300°.O43mm同一中心線上數(shù)值為40.01的同軸度要求。其中2個430，.

8、043mm的孔表面粗糙度要求為Ra1.6Nm,2個如0.5mm的孔表面粗糙度要求為Ra12.5Nm,2個$300p.043mm孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為Ra12.5Nm,2個4300P.043mm孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為Ra50km,寬度為4mm的開口槽的表面粗糙度要求為Ra50Rm。3.1 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)遵循先面后孔的原則：即先加工零件

9、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(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。由于后鋼板彈簧吊耳的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過程中的主要考慮因素。3.2 后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇3 確定毛坯的制造形式零件材料為Q235。由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)

10、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(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(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

11、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)確火緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。(5)粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(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(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)

12、設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸換算。5 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。5.5 工藝方案一工序1:工序2:工序3:工序4:工序5:工序6:工序7:工序8:表2.1工藝方案一表銃4160mm兩外圓端面鉆，擴(kuò)，較3700.03mm鉆，擴(kuò)410.5mm孔鉆，擴(kuò)，較*300.043mm孔，倒角1.530；孔，倒角145銃中3000.043mm孔的內(nèi)側(cè)面銃43000.043mm孔的外側(cè)面銃寬度為4mm的開口槽終檢5.5 工藝方案二表2.2工藝方案二表工序1:銃43000.043mm孔的內(nèi)側(cè)面工序2:銃d3000.043mm孔的外側(cè)

13、面工序3:鉆，擴(kuò)“10.5mm孔工序4:鉆，擴(kuò)，較*300.043mm孔,倒角1乂45,工序5:銃范度為4mm的開口槽工序6:銃460mm兩外圓端面工序7:鉆，擴(kuò)，錢e37聲03mm孔，倒角1.5父30工序8:終檢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460mm兩外圓端面，然后再以此為基面加工中371T3mm孔，再加工©10.5mm孔，e300.043mm孔，最后加工Ojgmm孔的內(nèi)外側(cè)面以及寬度為4mm的開口槽銃，則與方案二相反，先加工430j043mm孔的內(nèi)外側(cè)面，再以此為基面加工中10.5mm孔，眄00.043mm孔，寬度為4mm的開口槽，最后

14、加工e60mm兩外圓端面，巾BTfmm孔，經(jīng)比較可見，先加工160mm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610.5mm孔，e300.°4mm孔，再加工430聲043mm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，所用加工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4mm的開口槽應(yīng)放在最后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下：表2.3工藝方案表5 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Q230硬度HBSJ149187,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

15、量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1)銃帕0mm兩外圓端面考慮其加工表面粗糙度要求為Ra6.3Nm,可以先粗銃，再精銃，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5,取2Z=5mm已能滿足要求.”0.03(2)加工®37omm孔其表面粗糙度要求較高為Ra1.6km,其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，較三步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48,確定工序尺寸及余量為：鉆孔：35mm擴(kuò)孔：36.8mm2Z=1.8mm錢孔：37o0.03mm2Z=0.2mm(3)銃300°.043mm孔的內(nèi)側(cè)面考慮其表面粗糙度要求為Ra12.5Nm,只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5,取2Z=3mm已能滿足要

16、求。(4)銃依Of043mm孔的外側(cè)面考慮其表面粗糙度要求為Ra50Nm,只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5,取2Z=3mm已能滿足要求。0.043(5)力口工。30°mm孔其表面粗糙度要求較高為Ra1.6Nm,其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，較三步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48,確定工序尺寸及余量為：鉆孑L:28mm擴(kuò)孔：29.8mm2Z=1.8mm錢孔：300°043mm2Z=0.2mm(6)力口工弧0.5mm孔其表面粗糙度要求較高為Ra12.5Nm,其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48,確定工序尺寸及余量為：鉆孔：9mm擴(kuò)孔：

17、10.5mm2Z=1.8mm(7)銃寬度為4mm的開口槽考慮其表面粗糙度要求為Ra50m,只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.348,取2Z=2mm已能滿足要求。5 確定切削用量及基本工時(機動時間)工序1：粗、精銃160mm兩外圓端面機床：專用組合銃床刀具：高速剛圓柱形銃刀d=63mm粗齒數(shù)Z=6,細(xì)齒數(shù)Z=10（1）、粗銃銃削深度aw:aw=3mm每齒進(jìn)給量af:根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13,取af=0.08mm/Z銃削速度V:參照機械加工工藝師手冊表30-23,取V=&0/nmm機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=照V二d0式(2-1)取V=30,d0=63代入公式（2-1）得:100

18、0303.1463：(101201)r/min根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4,取n=169r/min實際：“淺=型磊唾n工作臺每分進(jìn)給量fm：fm=fzznw式（2-2）取fz=af=0.08,Z=6,nw=n=169代入公式（2-2）得:fm-0.086169-81.12mm/min取fm=80mm/min根據(jù)機械加工工藝手冊被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=60mm刀具切入長度11：11=30刀具切出長度l2：l2=2mm走刀次數(shù)為1機動時間%:5+4+l2式（2-3）fm取l=60,1=30,l2=2,fm=80代入公式（2-3）得:6030280=1.15min以上為銃一個端面的機動

19、時間，故本工序機動工時為t1=2tj1=21.15=2.3min（2）、精銃銃削深度aw:aw=2mm每齒進(jìn)給量af:根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13,取af=0.06mm/Z銃削速度V:參照機械加工工藝師手冊表30-23,取V=49/nmm取V=30,d0=63代入公式（2-1）得：機床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V1000303.1463：(101201)r/min,根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4,取n=210r/mind0n3.1463210-，.頭際銃削速度V:V=忠41.5m/min10001000取fz=af=0.08,Z=6,門卬=口=210代入公式(2-2)得:工作臺每分進(jìn)給量fm

20、:fm=fzznw=0.06父10M210=126mm/min根據(jù)機械加工工藝師手冊被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=60mm刀具切入長度11：11=30刀具切出長度：取I2=2mm走刀次數(shù)為1取1=60mm,I1=30,%=2mm代入公式（2-3）得：機動時間tj1:jJ"1"2=60+30+2=0.73min.以上為銃一個端面的機j1jfm126動時間，故本工序機動工時為t1=2tj1=20.73=1.46min工序2:鉆，擴(kuò)，較137203mm孔，倒角1.5x30°機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、錢刀（1）、鉆435mm孔切削深度ap:ap=1.25

21、mm進(jìn)給量f:根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10,取f=（06）07Q/mmr由于本零件在加工435mm孔時屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則f=(0.600.70)0.75mm/r=(0.630.525mmr/根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13,取f=0.45mm/r取切肖1J速度V=24m/min取V=24,d0=35代入公式（2-1）得1000V100024機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=之218r/min,根據(jù)機械加工工乙二d03.1435師手冊表9-3,取n=233r/min實際切削速度V':V'=十=31絲竺注3定25.6m/min10001000被切削層長度1:1=

22、76mm刀具切入長度11：1=20mm刀具切出長度：1=3mm走刀次數(shù)為1機動時間tj:匕1=匚上工式（2-4）jj1fn取1=60,I=30,12=2,f=0.45,n=233代入公式(2-4)得:tj1762032330.450.94min(2)、擴(kuò)435mm孔切削深度ap:ap=1.5mm進(jìn)給量f:根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30,f=(0.9-1.2)0.7=(0.630.84)mm/r參照機械加工工藝師手冊表28-31,取f=0.72mm/r切削速度V:參照機械加工工藝師手冊表28-31,取V=19m/min取V=19,d0=36.8代入公式(2-1)得機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=1000

23、V=00*ft：164r/min,根據(jù)機械加工工藝二d03.1436.8師手冊表9-3取n=174r/min實際切削速度V':V，=吧0n10003.1436.817420.1m/min1000根據(jù)機械加工工藝師手冊表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1l:l=76mm1ill2:二4mml=3mm取l=74,l1=4,機動時間:tj112=3,l1112fnf=0.72,n=174代入公式（2-4）得:7643=0.66min1740.72切削深度aaD=0.15mmp進(jìn)給量f:根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-35,取f=(0.952.1)mmr根據(jù)機械加工工藝師

24、手冊表28-36,取f=1.2mm/r取切削J速度V=9.1m/min取V=9.1,d0=37代入公式(2-1)得機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=1000V=100°q%78r/min,根據(jù)機械加工工藝師二d0手冊表9-3,取n=72r/min實際切削速度V:V,二巫3.1437被切削層長度刀具切入長度刀具切出長度走刀次數(shù)為11000l=76mm3.1437728m/min1000li:l2:取l=76,l1=5,機動時間tj:kl=5mml=20mm12=20,f=1.2,n=72代入公式（2-4）得:U=Z_r16minfn721.2(4)倒角1.5父30。采用150%忽鉆。為縮短輔助時間，

25、取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同：n=174r/min,手動進(jìn)給。工序3:粗銃130，.O43mm孔的內(nèi)側(cè)面機床：專用組合銃床刀具：高速剛圓柱形銃刀d=50mm粗齒數(shù)Z=6銃削深度ap:aw=1.5mmp每齒進(jìn)給量af:根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-29,取af=0.08mm/Z銃削速度V:參照機械加工工藝師手冊表30-29,取V=24m/min,取V=24,d0=50代入公式（2-1）得機床主軸轉(zhuǎn)速n:n=04,52r/min,根據(jù)機械加工工藝二d03.1450師手冊表11-4,取n=169r/min實際銃削速度V':二d0n10003.1450169“，.26.5m/min1000取

26、fz=af=0.08,Z=6,nw=n=169代入公式（2-2）得：工作臺每分進(jìn)給量fm：fm=fzznw=0.08父6M169=81.12mm/min取fm=80mm/min根據(jù)機械加工工藝手冊被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=60mm刀具切入長度1i：L=30刀具切出長度l2：取l2=2mm走刀次數(shù)為1取l=60mm,l1=30,l2=2mm,fm=80代入公式（2-3）得:ll1l260302機動時間tj1:tj1=1.15minjjfm80以上為銃一個端面的機動時間，故本工序機動工時為t=2G=21.15=2.3min工序4:粗銃帖0/043mm孔的外側(cè)面機床：專用組合銃床刀具：高速剛

27、圓柱形銃刀d=50mm粗齒數(shù)Z=6銃削深度ap:aw=1.5mmp每齒進(jìn)給量af:根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-29,取af=0.08mm/Z銃削速度V:參照機械加工工藝師手冊表30-29,取V=24m/min,取V=24,d0=50代入公式（2-1）得1000V100024機床主軸轉(zhuǎn)速n:n=&152r/min,根據(jù)機械加工工乙二d03.1450師手冊表11-4,取n=169r/min實際銃削速度V':V=*10003.1450169100026.5m/min取fz=af=0.08,Z=6,nw=n=169代入公式（2-2）得：工作臺每分進(jìn)給量fm：fm=fzznw=0.08

28、x6x169=81.12mm/min取fm=80mm/min根據(jù)機械加工工藝手冊被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=60mm刀具切入長度li：li=30刀具切出長度L：取l2=2mm走刀次數(shù)為1取l=60mm,li=30,L=2mm,fm=80代入公式（2-3）得：lli160302機動時間31:3=1.15min”fm80以上為銃一個端面的機動時間，故本工序機動工時為t=2tji=21.15=2.3min工序5:鉆，擴(kuò)，錢“30，043mm孔機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、錢刀（1）、鉆:28mm孔切削深度ap:ap=1.25mm進(jìn)給量f:根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取f=（0

29、50用/mmr由于本零件在加工435mm孔時屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則f=（0.450.55）0.75mm/r=（0.330.4iynm/r根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13,取f=0.32mm/r取切肖J速度V=24m/min取V=24,d0=28代入公式（2-1）得機床主軸轉(zhuǎn)速n:n=.=272r/min,根據(jù)機械加工工藝二d03.1428師手冊表9-3,取n=233r/mind°n3.1428233頭際切削速度V:V=定20.4m/min10001000被切削層長度l:l=22mm刀具切入長度li：l=20mm刀具切出長度：l=3mm走刀次數(shù)為1取l=22,l

30、1=20,l2=3,f=0.45,n=233代入公式（2-4）得：機動時間jtjLMBminjjfn2330.45以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為ti=2tji=20.43=0.86min(2)、擴(kuò)629.8mm孔切削深度ap:ap=1.5mm進(jìn)給量f:根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30,f=(0.8-1.0)0.7=(0.56-0.7)mm/r參照機械加工工藝師手冊表28-31,取f=0.6mm/r切削速度V:參照機械加工工藝師手冊表28-31,取V=19.8m/min取V=19.8,d0=29.8代入公式(2-1)得機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=V=g0"*11r/min,根據(jù)

31、機械加工工藝二d03.1429.8師手冊表9-3取n=233r/mind°n3.1429.8233頭際切削速度V:V=21.8m/min10001000根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度l:l=22mm刀具切入長度l1l=4mm刀具切出長度l2：l=3mm走刀次數(shù)為1取l=22,l=4,L=3,f=0.6,n=233代入公式(2-4)得：機動時間tj1：tj1=2=4電0.20minjjfn2330.6以上為擴(kuò)一個孔的機動時間，故本工序機動工時為t=2tj1=20.20=0.40min(3)校帖0/°43mm孔切削深度ap:ap=0.125mm進(jìn)給量f:根據(jù)機械

32、加工工藝師手冊表28-35,取f=(0.81.8)mm/r根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-36,取f=1.2mm/r取切第J速度V=9.9m/min取V=9.9,d0=30代入公式(2-1)得機床主軸轉(zhuǎn)速n：”=迎=遜坐定105r/min,根據(jù)機械加工工藝二d03.1430師手冊表9-3,取n=96r/mind0n3.143096八，.頭際切削速度V:V=之9m/min10001000被切削層長度l:l=22mm刀具切入長度l1：l=5mm刀具切出長度l2：l=20mm走刀次數(shù)為1取l=22,li=5,12=20,f=1.2,n=96代入公式(2-4)得:機動時間tj:tji=111122252

33、0C.=0.41minfn961.2以上為較一個孔的機動時間，故本工序機動工時為t1=2匕1=20.41=0.82min4)倒角1父45"采用90注忽鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同：n=233r/min,手動進(jìn)給。工序6:鉆，擴(kuò)110.5mm孔機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、(1)、鉆©9mm孔切削深度ap:ap=0.85mm進(jìn)給量f:根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取f=(0220/mmr由于本零件在加工435mm孔時屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則f二(0.200.28)0.75mm/r=(0.1650.21)mm/r根據(jù)機械

34、加工工藝師手冊表28-13,取f=0.20mm/r取切肖J速度V=24m/min取V=24,d0=9代入公式(2-1)得機床主軸轉(zhuǎn)速n：n=1000V=1000二空*849r/min,根據(jù)機械加工工藝二d03.149師手冊表9-3,取n=77才/min實際切削速度V':V=土=3匹38m/min10001000被切削層長度l:l-48mm刀具切入長度l1：l=8mm刀具切出長度l2：l=3mm走刀次數(shù)為1取l=48,l1=8,l2=3,f=0.20,n=772代入公式(2-4)得:機動時間j48837720.20:0.38min二以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為t1=2tj

35、1=20.38=0.76min(2)、擴(kuò)力0.5mm孔切削深度ap:ap=1mm進(jìn)給量f:根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30,f二(0.50.6)0.7=(0.350.42)mm/r參照機械加工工藝師手冊表28-31，取f=(0.50.6)父0.7=0.4mm/r切削速度V:參照機械加工工藝師手冊表28-31,取V=25m/min取V=25,do=10.5代入公式（2-1）得機床主軸轉(zhuǎn)速n：仁1000V=1000'25/758r/min,根據(jù)機械加工工藝二d03.1410.5師手冊表9-3取n=772r/mind0n3.1410.5772頭際切削速度V:V=25.4m/min10001

36、000根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度l:l-48mm刀具切入長度1il=8mm刀具切出長度l2：l=3mm走刀次數(shù)為1l11l2fn取l=48,l1二8,l2=3,f=0.40,n=772代入公式（2-4）得:48830.19min7720.4以上為擴(kuò)一個孔的機動時間，故本工序機動工時為t1=25=20.19=0.38min工序7:粗銃寬度為4mm的開口槽機床：專用組合銃床刀具：高速剛鋸片銃刀d=80mm粗齒數(shù)Z=20L=4銃削深度aw:aw=22mm每齒進(jìn)給量af:根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13,取af=0.05mm/Z銃削速度V:參照機械加工工藝師手冊表30-23,取V

37、=200/nnm取V=30,d0=63代入公式（2-1）得：機床主軸轉(zhuǎn)速n:n=照上=典生*120r/min,根據(jù)機械加工工藝二d03.1480師手冊表11-5,取n=118r/mind°n3.1480115頭際銃削速度V:V=R=28.8m/min10001000取fz=af=0.05,Z=20,nw=n=118代入公式（2-2）得：工作臺每分進(jìn)給量fm:fm=fzznw=0.05父20M118=118mm/min根據(jù)機械加工工藝手冊被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=20mm刀具切入長度11：11=30刀具切出長度12：取l2=2mm走刀次數(shù)為1取l=20,I1=30,%=2,&g

38、t;=118代入公式（2-3）得：ILL20302機動時間匕：l1l2,2=0.44minjjfm1185 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：td=(tj+tf)(1+k%)+tzz/N(大量生產(chǎn)時tzz/N%0)因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：td=(tj+tf)(1十k%)式(2-5)其中：td一單件時間定額tj一基本時間(機動時間)tf輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間k一布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序1：粗

39、、精銃帕0mm兩外圓端面機動時間tj：力=2.3+1.46=3.76min輔助時間tf：參照機械加工工藝手冊表2.5-45,取工步輔助時間為0.41mino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0.1min。則tf=0.410.1=0.51mink:根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48,k=13取tj=3.76,tf=0.51,k=0.13代入公式(2-5)得單間時間定額td:td=(匕tf)(1k%)=(3.760.51)(113%)：4.82min工序2:鉆，擴(kuò)，較$37/03mm孔，倒角1.5x30機動時間tj：tj=2.78min輔助時間tf：參照機械加工工藝手冊表2.5-

40、41,取工步輔助時間為0.44min。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0.1min,則tf=0.440.1=0.54mink:根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43,k=12.14取tj=2.78,tf=0.54,k=0.1214代入公式(2-5)得單間時間定額td:td=(tjtf)(1k%)=(2.780.54)(112.14%)：3.72min工序3:銃$301043mm孔的內(nèi)側(cè)面機動時間tj：tj=2.3min輔助時間tf：參照機械加工工藝手冊表2.5-45,取工步輔助時間為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0.1min。則tf=0.4

41、10.1=0.51mink:根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48,k=13取tj=2.3,tf=0.51,k=0.13代入公式(2-5)得單間時間定額td:td=儲tf)(1k%)=(2.30.51)(113%)：3.17min工序4:銃皎。7.043mm孔的外側(cè)面機動時間tj：tj=2.3min輔助時間tf：參照機械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為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0.1min則tf=0.410.1=0.51mink:根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43,k=12.14取tj=2.3,tf=0.54,k=0.1214代入公式(2-5)

42、得單間時間定額td:td=(tjtf)(1k%)=(2.30.54)(112.14%)：3.18min工序5:鉆，擴(kuò)，較430/°43mm孔，倒角1父45，機動時間tj：tj=1.84min輔助時間tf:參照機械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為0.44min。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0.1min則tf=0.440.1=0.54mink：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48,k=12.14取tj=1.84,tf=0.54,k=0.1214代入公式(2-5)得單間時間定額td:td=儲tf)(1k%)=(0.541.84)(112.14%)：2.66

43、min工序6:鉆，擴(kuò)110.5mm孔機動時間tj：tj=0.38min輔助時間tf：參照機械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為0.44min。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0.1min則tf=0.440.1=0.54mink:根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43,k=12.14取tj=0.38,tf=0.54,k=0.1214代入公式(2-5)得單間時間定額td:td-(tjtf)(1k%)=(0.380.54)(112.14%)：1.03min工序7:銃寬度為4mm的開口槽機動時間tj：tj=0.44min輔助時間tf：參照機械加工工藝手冊表2.5-45,取工步

44、輔助時間為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0.1min則tf=0.310.1=0.41mink：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48,k=13取tj=0.44,tf=0.41,k=0.13代入公式(2-5)得單間時間定額td:td=(tjtf)(1k%)=(0.440.41)(113%)：0.96min2.8本章小結(jié)本章主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進(jìn)行設(shè)計。先要明確零件的作用，本次設(shè)計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

45、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，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粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計本夾具主要用來粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面時，均有表面粗糙度要求12.5Nm。本道工序僅是對內(nèi)側(cè)端面進(jìn)行粗加工。工件以437mm孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺肩長銷和浮動支承平板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊437mm孔兩端面，再用DQM汽缸通過錢鏈杠

46、桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。在本道工序加工時，還應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銃加工工序時，460mm外圓端面已經(jīng)精銃，437mm工藝孔已經(jīng)加工出。很容易想到一面一孔組合基準(zhǔn)定位，以在帶臺肩長銷為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個自由度，端面應(yīng)一點接觸，限制一個自由度，工件以437mm孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊e37mm孔兩端面，再用汽缸通過錢鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。圖3.1定位機構(gòu)圖定位誤差分析本工序選用

47、的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，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。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。；TDTdYz=D=0.0120.0230.032=0,0672式中-定位副問的最小配合間隙（mm）；Td工件圓孔直徑公差（mm）;Td定位銷外圓直徑公差（mm）。圖3.2定位銷水平放置時定位分析圖銃削力與夾緊力計算根據(jù)機械加工工藝手冊可查得：銃削力計算公式為圓周分力Fz=9.81x96.7ap.0a0.75a0.88Zd0J3.87kFz式（3-1）查表可得：d0=50

48、mmZ=6ae=92mmaf=0.08mm/zap=1.5mmkFz=1.06代入公式（3-1）得Fz=9.8196.71.50,080.75926500871.06=3929.51N查表可得銃削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：Fl/Fe=0.8Fv/Fe=0.75Fx/Fe=0.4Fl=0.8Fe=0.83929.51-3144NFV=0.75FE=0.753929.51-2947.5NF”0.53FE=0.533333.34-1766.7N銃削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由火緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。即：Fl二F（=0.3§表可得）Fl31440.3=10480N計算出的理論

49、夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力F1即：F'=kF取k=2F'=210480=20960N定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。具距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銃床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB220A80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：-xo圖3.3夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度a=25mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下:由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銃加工，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：圖3.4對刀塊圖塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示:塞尺尺寸為:表3.2

50、平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC3-0.0060.25夾緊裝置及夾具體設(shè)計為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。根據(jù)所需要的夾緊力F'=20960N,來計算氣缸缸筒內(nèi)徑D0。2氣缸活塞桿推力Q=迫P刈式（3-2）4其中：P壓縮空氣單位壓力（取P=6公斤力/厘米2）“一效率（取”=0.9）Q=F'=209淤斤力代入公式（3-2）得Do4Q二P420963.1460.9=494.4厘米D0=22.23厘米取D0=25厘米=250mm因此氣缸選用DQG型氣缸，具結(jié)構(gòu)如下圖所示:圖3.6DQG型氣

51、缸圖其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表3.3DQG型氣缸數(shù)據(jù)表缸徑帕*dLBMKH8040256050117104PTGd1d2hFEKK98771117.52119.5G3/8M16火具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖所示。夾具設(shè)計及操作的簡要說明本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銃。件以437mm孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊137mm孔兩端面，再用汽缸通過錢鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。具夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、

52、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，浮動壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當(dāng)工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。本章小結(jié)在本章中，夾具主要用來粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機構(gòu)，在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銃加工工序時，©60mm外圓端面已經(jīng)精銃，437mm工藝孔已經(jīng)加工出。工件以437mm孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊137mm孔兩端面，再用汽缸通過錢鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關(guān)公式進(jìn)行銃削力和夾緊的計算，然

53、后對銃床夾具必不可少的定向鍵和對刀裝置進(jìn)行設(shè)計，為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置，所以還要對汽缸進(jìn)行設(shè)計。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對夾具設(shè)計也是非常重要的。4加工430mm工藝孔夾具設(shè)計加工430mm工藝孔夾具設(shè)計本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、較兩個工藝孔*30mm0這兩個工藝孔均有尺寸精度要求為+0.043mm,表面粗糙度要求，表面粗糙度為1.6Nm,與端面垂直。并用于以后取0.5mm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。本道工序為后鋼板彈簧吊耳加

54、工的第五道工序，本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。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R24mm孔內(nèi)外側(cè)面上，具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、錢的孔與側(cè)面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中使*0.5mm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，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銃頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計基準(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460mm外圓端面和與437mm之配合的心軸為主要定位基準(zhǔn)限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。采用螺母夾M0圖4.1定位分析圖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，由于定位副問存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。不過這時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大一倍。見下圖。yx=：Yy=；TdTd=0.0310.0210.012=0.064式中-定位副問的最小配合間隙（mm）；Td工件圓孔直徑公差（mm）;Td心軸外圓直徑公差（mm）。圖4.2心軸垂直放置時定位分析圖切削力的計算與夾