后鋼板彈簧吊耳加工工藝設計及專用夾具設計【銑側面】【鉆φ10.5孔】【鉆φ30孔】【說明書+CAD】,銑側面,鉆φ10.5孔,鉆φ30孔,說明書+CAD,后鋼板彈簧吊耳加工工藝設計及專用夾具設計【銑側面】【鉆φ10.5孔】【鉆φ30孔】【說明書+CAD】,鋼板,彈簧,加工,工藝,設計,專用,夾具,側面 后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計 摘要I摘摘 要要本次設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。基準選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，以后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后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。整個加工過程均選用組合機床。關鍵詞關鍵詞 后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具 ABSTRACTIIABSTRACTThe 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 目 錄1目目 錄錄摘摘 要要.ABSTRACT.II目錄目錄.11 緒緒 論論.12 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計.32.1 零件的分析零件的分析.32.1.1 零件的作用 .31.1.2 零件的工藝分析 .32.2 工藝過程設計所應采取的相應措施工藝過程設計所應采取的相應措施.42.32.3 后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇.42.3.1 確定毛坯的制造形式 .42.3.2 粗基準的選擇 .42.3.3 精基準的選擇 .52.4 工藝路線的制定工藝路線的制定 .52.4.1 工藝方案一 .52.4.2 工藝方案二 .52.4.3 工藝方案的比較與分析 .62.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.62.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）確定切削用量及基本工時（機動時間）.72.7 時間定額計算及生產安排時間定額計算及生產安排.162.8 本章小結本章小結 .183 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計.193.1 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計.193.2 定位方案的分析和定位基準的選擇定位方案的分析和定位基準的選擇.193.3 定位誤差分析定位誤差分析.193.4 銑削力與夾緊力計算銑削力與夾緊力計算.203.5 定向鍵與對刀裝置設計定向鍵與對刀裝置設計.21 目 錄23.6 夾緊裝置及夾具體設計夾緊裝置及夾具體設計.233.7 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計及操作的簡要說明.243.8 本章小結本章小結.244 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計 .2530mm4.1 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計.2530mm4.2 定位方案的分析和定位基準的選擇定位方案的分析和定位基準的選擇.254.4 切削力的計算與夾緊力分析切削力的計算與夾緊力分析.264.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計.264.6 夾具精度分析夾具精度分析.284.7 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計及操作的簡要說明.284.8 本章小結本章小結.295 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計.3010.5mm5.1 加工加工10.5mm工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計.305.2 定位方案的分析和定位基準的選擇定位方案的分析和定位基準的選擇.305.3 定位元件的設計定位元件的設計.305.4 定位誤差分析定位誤差分析.325.5 切削力的計算與夾緊力分析切削力的計算與夾緊力分析.325.6 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計.325.7 夾具精度分析夾具精度分析.345.8 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計及操作的簡要說明.345.9 本章小結本章小結.35結結 論論.36參參 考考 文文 獻獻.37致致 謝謝.38 1 緒 論11 緒緒 論論機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的全部課程之后，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，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。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，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產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計具有十分重要的意義。夾具從產生到現(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。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。在夾具設計過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設計人員一般都會考慮的比較周全，但是，夾具設計還經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，甚至會影響到工件的加工精度。我們把多年來在夾具設計中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設計端面和內孔定位的夾具時，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，應根據工件的結構而定。如果零件定位內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。讓刀問題在設計圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時，會存在讓刀問題。設計這類夾具時，應考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應根據所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設計加工結構相同或相似，尺寸不同的系列產品零件夾具時，為了降低生產成本,提高夾具的利用 1 緒 論2率，往往會把夾具設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，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(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。在今后的發(fā)展過程中，應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調夾具，尤其是成組夾具。在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精高效模塊組合通用經濟方向發(fā)展。 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計32 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是 CA10B 解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）以兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包60mm括：。兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中兩外圓端60mm0.03037mm60mm面表面粗糙度要求為，的孔表面粗糙度要求為6.3Ram0.03037mm1.6Ram 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計4（2）以孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：20.043030mm個的孔，2 個的孔、2 個孔的內外兩側面的銑削，0.043030mm10.5mm0.043030mm寬度為 4的開口槽的銑削，2 個在同一中心線上數(shù)值為的mm0.043030mm0.01同軸度要求。其中 2 個的孔表面粗糙度要求為，2 個0.043030mm1.6Ram的孔表面粗糙度要求為，2 個孔的內側面表面粗10.5mm12.5Ram0.043030mm糙度要求為，2 個孔的外側面表面粗糙度要求為，12.5Ram0.043030mm50Ram寬度為 4的開口槽的表面粗糙度要求為。mm50Ram2.2 工藝過程設計所應采取的相應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系。該類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后鋼板彈簧吊耳的加工自然應遵循這個原則。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，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應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量很大。怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產率要求也是過程中的主要考慮因素。2.3 后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 Q235。由于生量已達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這對提高生產效率，保證加工質量也是有利的。2.3.2 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1） 粗基準的選擇應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系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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：機床床身導軌 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計5面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，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，必要時需經初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，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，基準選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，先以后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 精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應當進行尺寸換算。2.4 工藝路線的制定由于生產類型為大批生產，應盡量使工序集中來提高生產率，除此之外，還應降低生產成本。2.4.1 工藝方案一表 2.1 工藝方案一表工序1：銑兩外圓端面60mm工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 30工序3：鉆，擴孔10.5mm工序4：鉆，擴，鉸孔，倒角0.043030mm1 45工序5：銑孔的內側面0.043030mm工序銑孔的外側面0.043030mm 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計66：工序7：銑寬度為 4的開口槽mm工序8：終檢2.4.2 工藝方案二表 2.2 工藝方案二表 工序1：銑孔的內側面0.043030mm工序2：銑孔的外側面0.043030mm工序3：鉆，擴孔10.5mm工序4：鉆，擴，鉸孔，倒角0.043030mm1 45工序5：銑寬度為 4的開口槽mm工序6：銑兩外圓端面60mm工序7：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 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：方案一是先加工兩外圓端面，然后60mm再以此為基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工0.03037mm10.5mm0.043030mm孔的內外側面以及寬度為 4的開口槽銑，則與方案二相反，先加0.043030mmmm工孔的內外側面，再以此為基面加工孔，孔，寬0.043030mm10.5mm0.043030mm度為 4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔，mm60mm0.03037mm經比較可見，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保證，并且定位60mm及裝夾都較方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工10.5mm0.043030mm孔的內外側面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用0.043030mm 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計7加工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為 4的開口槽應放在最mm后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下：表 2.3 工藝方案表工序1：銑兩外圓端面60mm工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 30工序3：銑孔的內側面0.043030mm工序4：銑孔的外側面0.043030mm工序5：鉆，擴，鉸孔，倒角0.043030mm1 45工序6：鉆，擴孔10.5mm工序7：銑寬度為 4的開口槽mm工序8：終檢2.5 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 Q235，硬度 HBS 為 149187，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。根據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：(1) 銑60mm兩外圓端面考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據機6.3Ram械加工工藝手冊表 2.3-5，取 2Z=5已能滿足要求mm(2) 加工0.03037mm孔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，1.6Ram根據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擴孔： 2Z=1.836.8mmmm鉸孔： 2Z=0.20.03037mmmm 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計8(3) 銑0.043030mm孔的內側面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據機械加工工藝12.5Ram手冊表 2.3-5，取 2Z=3已能滿足要求。mm(4) 銑0.043030mm孔的外側面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據機械加工工藝50Ram手冊表 2.3-5，取 2Z=3已能滿足要求。mm(5) 加工0.043030mm孔 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，1.6Ram根據機械加工工藝手冊表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 28mm擴孔： 2Z=1.829.8mmmm鉸孔： 2Z=0.20.043030mmmm(6) 加工10.5mm孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，12.5Ram根據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擴孔： 2Z=1.810.5mmmm(7) 銑寬度為 4的開口槽mm考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據機械加工工藝手50Ram冊表 2.348，取 2Z=2已能滿足要求。mm2.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 1：粗、精銑兩外圓端面60mm機床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細齒數(shù)63dmm6Z 10Z （1） 、粗銑銑削深度：wa3wamm每齒進給量：根據機械加工工藝師手冊表 30-13，取fa0.08/famm Z銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取V，(20 40)/minVm機床主軸轉速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn1000 30(101 201) /min3.14 63r 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計9根據機械加工工藝師手冊表 11-4，取169 /minnr實際銑削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作臺每分進給量： 式（2-2）mfmzwff zn取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm根據機械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入長度：1l130l 刀具切出長度：2lmml22走刀次數(shù)為 1機動時間： 式（2-3）1jt121 jmllltf取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為1122 1.152.3minjtt（2） 、精銑銑削深度：wa2wamm每齒進給量：根據機械加工工藝師手冊表 30-13，取fa0.06/famm Z銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取V，(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d機床主軸轉速：，根據機械加n010001000 30(101 201) /min3.14 63Vnrd工工藝師手冊表 11-4，取210 /minnr實際銑削速度：V03.14 63 21041.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn210n 工作臺每分進給量：mf0.06 10 210126/minmzwff znmm根據機械加工工藝師手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入長度：1l130l 刀具切出長度：取2lmml22 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計10走刀次數(shù)為 1取，代入公式（2-3）得：60lmm130l mml22機動時間：以上為銑一個端面的1jt122603020.73min126jmllltf機動時間，故本工序機動工時為1122 0.731.46minjtt工序 2：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 30機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1） 、鉆孔35mm切削深度：pa1.25pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-10，取f(0.60 0.70)/fmm r由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則35mm(0.60 0.70) 0.75/(0.63 0.525)/fmm rmm r根據機械加工工藝師手冊表 28-13，取0.45/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =35 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 24218 /min3.14 35Vnrd師手冊表 9-3，取233 /minnr實際切削速度： V03.14 35 23325.6/min10001000d nVm 被切削層長度 ：l76lmm刀具切入長度： 1l20lmm刀具切出長度： 2l3lmm走刀次數(shù)為 1機動時間： 式 (2-4)jt121 jllltfn取，, ,代入公式（2-4）得：60l 130l 22l 0.45f 233n 1 jt762030.94min233 0.45（2） 、擴孔35mm切削深度：pa1.5pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-30，f(0.9 1.2) 0.7(0.63 0.84)f /mm r參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取0.72f /mm r 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計11切削速度：參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取V19/minVm取=19, =36.8 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工n010001000 19164 /min3.14 36.8Vnrd藝師手冊表 9-3 取174 /minnr實際切削速度： V03.14 36.8 17420.1/min10001000d nVm 根據機械加工工藝師手冊表 28-42被切削層長度 ：l76lmm刀具切入長度 1l4lmm刀具切出長度： 2l3lmm走刀次數(shù)為 1取，, ,代入公式（2-4）得：74l 14l 23l 0.72f 174n 機動時間：1jt12176430.66min174 0.72jllltfn（3）鉸孔0.03037mm切削深度：pa0.15pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-35，取f(0.95 2.1)/fmm r根據機械加工工藝師手冊表 28-36，取1.2/fmm r取切削速度9.1/minVm取=9.1, =37 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 9.178 /min3.14 37Vnrd師手冊表 9-3，取72 /minnr實際切削速度： V03.14 37 728/min10001000d nVm 被切削層長度 ：l76lmm刀具切入長度： 1l5lmm刀具切出長度： 2l20lmm走刀次數(shù)為 1取，, ,代入公式（2-4）得：76l 15l 220l 1.2f 72n 機動時間：jt121765201.16min72 1.2jllltfn （4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉1.5 30150速與擴孔時相同：，手動進給。174 /minnr工序 3：粗銑孔的內側面0.043030mm 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計12機床：專用組合銑床刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50dmm6Z 銑削深度：pa1.5wamm每齒進給量：根據機械加工工藝師手冊表 30-29，取fa0.08/famm Z銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表 30-29，取，V24/minVm取=24, =50 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 24152 /min3.14 50Vnrd師手冊表 11-4，取169 /minnr實際銑削速度：V03.14 50 16926.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n 工作臺每分進給量：mf0.08 6 16981.12/minmzwff znmm 取80/minmfmm根據機械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入長度：1l130l 刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1取，,代入公式（2-3）得：60lmm130l mml2280mf機動時間：1jt121603021.15min80jmllltf以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為1122 1.152.3minjtt 工序 4：粗銑孔的外側面0.043030mm機床：專用組合銑床刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50dmm6Z 銑削深度：pa1.5wamm每齒進給量：根據機械加工工藝師手冊表 30-29，取fa0.08/famm Z銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表 30-29，取，V24/minVm取=24, =50 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 24152 /min3.14 50Vnrd師手冊表 11-4，取169 /minnr 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計13實際銑削速度：V03.14 50 16926.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n 工作臺每分進給量：mf0.08 6 16981.12/minmzwff znmm 取80/minmfmm根據機械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入長度：1l130l 刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1取，,代入公式（2-3）得：60lmm130l mml2280mf機動時間：1jt121603021.15min80jmllltf以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為1122 1.152.3minjtt工序 5：鉆，擴，鉸孔0.043030mm機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1） 、鉆孔28mm切削深度：pa1.25pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-10，取f(0.45 0.55)/fmm r由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則35mm(0.45 0.55) 0.75/(0.33 0.41)/fmm rmm r根據機械加工工藝師手冊表 28-13，取0.32/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =28 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 24272 /min3.14 28Vnrd師手冊表 9-3，取233 /minnr實際切削速度： V03.14 28 23320.4/min10001000d nVm 被切削層長度 ：l22lmm刀具切入長度： 1l20lmm刀具切出長度： 2l3lmm走刀次數(shù)為 1 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計14取，, ,代入公式（2-4）得：22l 120l 23l 0.45f 233n 機動時間：jt121222030.43min233 0.45jllltfn以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為1122 0.430.86minjtt（2） 、擴孔29.8mm切削深度：pa1.5pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-30，f(0.8 1.0) 0.7(0.560.7)f /mm r參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取0.6f /mm r切削速度：參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取V19.8/minVm取=19.8, =29.8 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工n010001000 19.8211 /min3.14 29.8Vnrd藝師手冊表 9-3 取233 /minnr實際切削速度： V03.14 29.8 23321.8/min10001000d nVm 根據機械加工工藝師手冊表 28-42被切削層長度 ：l22lmm刀具切入長度 1l4lmm刀具切出長度： 2l3lmm走刀次數(shù)為 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 14l 23l 0.6f 233n 機動時間：1jt12122430.20min233 0.6jllltfn以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為1122 0.200.40minjtt（3）鉸孔0.043030mm切削深度：pa0.125pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-35，取f(0.8 1.8)/fmm r根據機械加工工藝師手冊表 28-36，取1.2/fmm r取切削速度9.9/minVm取=9.9, =30 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 9.9105 /min3.14 30Vnrd師手冊表 9-3，取96 /minnr實際切削速度： V03.14 30 969/min10001000d nVm 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計15被切削層長度 ：l22lmm刀具切入長度： 1l5lmm刀具切出長度： 2l20lmm走刀次數(shù)為 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 15l 220l 1.2f 96n 機動時間：jt121225200.41min96 1.2jllltfn 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為1122 0.410.82minjtt4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與1 4590擴孔時相同：，手動進給。233 /minnr工序 6：鉆，擴孔10.5mm機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、（1） 、鉆孔9mm切削深度：pa0.85pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-10，取f(0.22 0.28)/fmm r由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則35mm(0.20 0.28) 0.75/(0.165 0.21)/fmm rmm r根據機械加工工藝師手冊表 28-13，取0.20/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =9 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 24849 /min3.14 9Vnrd師手冊表 9-3，取772 /minnr實際切削速度： V03.14 9 77221.8/min10001000d nVm 被切削層長度 ：l48lmm刀具切入長度： 1l8lmm刀具切出長度： 2l3lmm走刀次數(shù)為 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.20f 772n 機動時間：jt12148830.38min772 0.20jllltfn 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為1122 0.380.76minjtt 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計16（2） 、擴孔10.5mm切削深度：pa1pamm進給量：根據機械加工工藝師手冊表 28-30，f(0.5 0.6) 0.7(0.35 0.42)/fmm r參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取(0.5 0.6) 0.70.4/fmm r切削速度：參照機械加工工藝師手冊表 28-31，取V25/minVm取=25, =10.5 代入公式（2-1）得V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工n010001000 25758 /min3.14 10.5Vnrd藝師手冊表 9-3 取772 /minnr實際切削速度： V03.14 10.5 77225.4/min10001000d nVm 根據機械加工工藝師手冊表 28-42被切削層長度 ：l48lmm刀具切入長度 1l8lmm刀具切出長度： 2l3lmm走刀次數(shù)為 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.40f 772n 機動時間：1jt12148830.19min772 0.4jllltfn 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為1122 0.190.38minjtt 工序 7：粗銑寬度為 4的開口槽mm機床：專用組合銑床刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80dmm20Z 4L 銑削深度：wa22wamm每齒進給量：根據機械加工工藝師手冊表 30-13，取fa0.05/famm Z銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表 30-23，取V，(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d機床主軸轉速：，根據機械加工工藝n010001000 30120 /min3.14 80Vnrd師手冊表 11-5，取118 /minnr實際銑削速度：V03.14 80 11528.8/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.05fa 20Z wn118n 工作臺每分進給量：mf0.05 20 118118/minmzwff znmm 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計17根據機械加工工藝手冊 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm刀具切入長度：1l130l 刀具切出長度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1取，, 代入公式（2-3）得：20l 130l 22l 118mf機動時間：1jt121203020.44min118jmllltf2.7 時間定額計算及生產安排參照機械加工工藝手冊表 2.5-2，機械加工單件（生產類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產時）Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： 式 (2-5)%)1)(ktttfjd其中： 單件時間定額 dt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ft作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 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、精銑兩外圓端面60mm機動時間：jt2.3 1.463.76minjt 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ft。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。0.41minmin1 . 0則0.410.10.51minft ：根據機械加工工藝手冊表 2.5-48，k13k取，k=0.13 代入公式（2-5）得3.76jt 0.51ft 單間時間定額： dt()(1%)(3.760.51)(1 13%)4.82mindjftttk 工序 2：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 30機動時間：jt2.78minjt 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ft。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。min44. 0min1 . 0則min54. 01 . 044. 0ft：根據機械加工工藝手冊表 2.5-43，k14.12k 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計18取，k=0.1214 代入公式（2-5）得2.78jt 0.54ft 單間時間定額： dt()(1%)(2.780.54)(1 12.14%)3.72mindjftttk 工序 3：銑孔的內側面0.043030mm機動時間：jt2.3minjt 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ft。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。min41. 0min1 . 0則min51. 01 . 041. 0ft：根據機械加工工藝手冊表 2.5-48，k13k取，k=0.13 代入公式（2-5）得2.3jt 0.51ft 單間時間定額： dt()(1%)(2.30.51)(1 13%)3.17mindjftttk工序 4：銑孔的外側面0.043030mm機動時間：jt2.3minjt 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ft。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。0.41minmin1 . 0則0.410.10.51minft ：根據機械加工工藝手冊表 2.5-43，k14.12k取，k=0.1214 代入公式（2-5）得2.3jt 0.54ft 單間時間定額： dt()(1%)(2.30.54)(1 12.14%)3.18mindjftttk 工序 5：鉆，擴，鉸孔，倒角0.043030mm1 45機動時間：jt1.84minjt 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ft。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。0.44minmin1 . 0則0.440.10.54minft ：根據機械加工工藝手冊表 2.5-48，k12.14k 取，k=0.1214 代入公式（2-5）得1.84jt 0.54ft 單間時間定額： dt()(1%)(0.54 1.84)(1 12.14%)2.66mindjftttk工序 6：鉆，擴孔10.5mm機動時間：jt0.38minjt 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ft。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。0.44minmin1 . 0則0.440.10.54minft 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計19：根據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0.38jt 0.54ft 單間時間定額： dt()(1%)(0.380.54)(1 12.14%)1.03mindjftttk工序 7：銑寬度為 4的開口槽mm機動時間：jt0.44minjt 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ft。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。0.31minmin1 . 0則0.310.10.41minft ：根據機械加工工藝手冊表 2.5-48， k13k 取，k=0.13 代入公式（2-5）得0.44jt 0.41ft 單間時間定額： dt()(1%)(0.440.41)(1 13%)0.96mindjftttk2.8 本章小結本章主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進行設計。先要明確零件的作用 ，本次設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行分析，制定出幾套工藝方案，然后對這幾套方案進行分析比較，選擇最優(yōu)方案，最后進行時間定額計算及生產安排。優(yōu)良的加工工藝是能否生產出合格，優(yōu)質零件的必要前提，所以對加工工藝的設計十分重要，設計時要反復比較，選擇最優(yōu)方案。 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計203 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計3.1 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計本夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面時，均有表面粗糙度要求。本道12.5 m工序僅是對內側端面進行粗加工。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準，37mm在帶臺肩長銷和浮動支承半板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用 DQG 型汽缸通過鉸鏈杠桿機構帶動浮動壓塊在工37mm件叉桿處夾緊。在本道工序加工時，還應考慮提高勞動生產率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質量。3.2 定位方案的分析和定位基準的選擇在進行后鋼板彈簧吊耳內側端面粗銑加工工序時，外圓端面已經精銑，60mm工藝孔已經加工出。很容易想到一面一孔組合基準定位，以在帶臺肩長37mm銷為第一定位基準限制工件的四個自由度，端面應一點接觸，限制一個自由度，工件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實37mm現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用汽缸37mm通過鉸鏈杠桿機構帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。圖 3.1 定位機構圖3.3 定位誤差分析本工序選用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 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計21副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。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，故此時的徑向基準位移誤差僅存在 Z 軸方向，且向下，見下圖。0.0120.0230.0320.0672DYzTTd式中 定位副間的最小配合間隙（mm） ； 工件圓孔直徑公差（mm） ； DT 定位銷外圓直徑公差（mm） 。Td圖 3.2 定位銷水平放置時定位分析圖3.4 銑削力與夾緊力計算根據機械加工工藝手冊可查得：銑削力計算公式為圓周分力 式（3-1）1.00.750.880.8709.81 96.7pfeFzFza aaZdk查表可得： 050dmm6Z 92eamm0.08/famm z 1.5pamm06. 1Fzk代入公式（3-1）得 0.750.879.81 96.7 1.5 0.0892 6 501.06zF =3929.51N查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 8 . 0/ELFF/0.75VEFF /0.4xEFF 0.80.8 3929.513144LEFFN 0.750.75 3929.512947.5VEFFN NFFEx7 .176634.333353. 053. 0銑削加工產生的水平分力應由夾緊力產生的摩擦力平衡。 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計22 即： （）LFF查表可得3 . 0 3144104800.3LFFN計算出的理論夾緊力 F 再乘以安全系數(shù) k 既為實際所需夾緊力F 即： 取 k=2kFF 2 1048020960FN3.5 定向鍵與對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 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方向具有正確的位置。根據 GB220780 定向鍵結構如圖所示：o圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據 T 形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結構尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據表夾具體槽形尺寸 B2B公稱尺寸允差 d允差4dLHhD1h公稱尺寸允差 D2h25-0.014-0.0454014615624+0.0237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。由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內側端面的粗銑加工，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結構和尺寸如圖所示： 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計23圖 3.4 對刀塊圖塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 標記四周倒圓圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為：表 3.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸 H允差 dC3-0.0060.253.6 夾緊裝置及夾具體設計為了提高生產效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計24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。根據所需要的夾緊力，來計算氣缸缸筒內徑。20960FN0D氣缸活塞桿推力 式（3-2）PDQ420其中：P壓縮空氣單位壓力 （取 P=6 公斤力/）2厘米 效率 （?。?90 代入公式（3-2）得2096QF公斤力22044 2096494.43.14 6 0.9QDP 厘米 厘米0D22.23 取025D 厘米=250mm因此氣缸選用 DQG 型氣缸，其結構如下圖所示： 圖 3.6 DQG 型氣缸圖其主要結構參數(shù)如下表：表 3.3 DQG 型氣缸數(shù)據表缸徑BdLBMKH8040256050117104PTG1d2dhFEKK98771117.52119.5G3/8M16 夾具體的設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。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構夾具裝配圖 1 所示。 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計253.7 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內側端面的粗銑。件以孔及端面和叉桿37mm面為定位基準，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孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構帶動浮動壓37mm塊在工件叉桿處夾緊。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產率。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。3.8 本章小結在本章中，夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面。首先應明確本夾具中的夾緊定位機構，在進行后鋼板彈簧吊耳內側端面粗銑加工工序時，外圓端面已經精銑，工藝孔已經加工出。工件以孔及端60mm37mm37mm面和叉桿面為定位基準，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孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構帶動37mm浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關公式進行銑削力和夾緊的計算，然后對銑床夾具必不可少的定向鍵和對刀裝置進行設計，為了提高生產效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置，所以還要對汽缸進行設計。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質量、生產率和產品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產出合格、優(yōu)質零件的保證。所以對夾具設計也是非常重要的。 4 加工工藝孔夾具設計30mm264 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計30mm4.1 加工工藝孔夾具設計30mm本夾具主要用來鉆、擴、鉸兩個工藝孔。這兩個工藝孔均有尺寸精30mm度要求為，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與端面垂直。并0.043mm1.6 m用于以后加工中的定位。其加工質量直接影響以后各工序的加工精度。10.5mm本道工序為后鋼板彈簧吊耳加工的第五道工序，本道工序加工時主要應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率，降低勞動強度。4.2 定位方案的分析和定位基準的選擇由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔內外側面上，其有尺寸精度要24Rmm求和表面粗糙度要求并應與側面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與側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。根據基準10.5mm重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應選擇外圓端面和與之配合的心軸為主要60mm37mm定位基準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。采用螺母夾緊。圖 4.1 定位分析圖4.3 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位移誤差。不過這時的徑向定位誤 4 加工工藝孔夾具設計30mm27差不再只是單向的了，而是在水平面內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。0.031 0.021 0.0120.064YxYyDTTd 式中 定位副間的最小配合間隙