CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳工藝和鉆φ10.5孔夾具設計[版本3][含高清CAD圖 工序卡片 說明書],版本3,含高清CAD圖 工序卡片 說明書,CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳工藝和鉆φ10.5孔夾具設計[版本3][含高清CAD圖,工序卡片,說明書],ca10b,解放,汽車,鋼板,彈簧,工藝,以及,夾具 機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 說 明 書 設計題目： 制定后鋼板彈簧吊耳的加工 工藝,鉆?10.5孔的鉆床夾具 機械設計制造及其自動化系 機械自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, 鉆?10.5 孔的鉆床夾具 設計要求：中批量生產 手動夾緊 通用工藝裝備 設計時間： 2010.9.13~2010.9.25 設計內容：1、熟悉零件圖； 2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）； 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）； 5、繪制夾具總裝圖； 6、繪制夾具零件圖； 7、說明書 目錄 一.零件的分析………………………………………………1 二.工藝規(guī)程設計……………………………………………1 （一）確定毛坯的制造形式………………………………2 （二）基面的選擇…………………………………………2 （三）制訂工藝路線………………………………………2 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……3 （五）確定切削用量及基本工時…………………………4 三.夾具設計…………………………………………………9 （一）問題的提出…………………………………………9 （二）卡具設計……………………………………………10 四.參考文獻…………………………………………………11 目 錄 一.、零件的分析……………………………………………………… 2 二.、工藝規(guī)程設計………………………………………………………2 （一）確定毛坯的制造形式……………………………………………2 （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 （一）問題的提出……………………………………………………… 13 （二）卡具設計…………………………………………………………13 四.參考文獻 ……………………………………………………………14 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 一． 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 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。 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 鍛造毛坯 工序Ⅱ 時效處理去應力 工序Ⅲ 銑?37mm孔端面。 工序Ⅳ 擴，粗鉸，精鉸?37mm孔并加工倒角1.5×45°。 工序Ⅴ 銑尺寸為77mm的孔端面。 工序Ⅵ 粗銑?30mm孔端面。 工序Ⅶ 鉆2-? 10.5mm孔。 工序Ⅷ 擴，粗鉸? 30mm孔并加工倒角1×45° 工序Ⅸ 銑寬為4mm的槽 工序Ⅹ 去毛刺 工序Ⅺ 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。 由鍛件復雜系數為S1,鍛件材質系數取M1, 毛坯尺寸為?34.4。根據《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。 由鍛件復雜系數為S1,鍛件材質系數取M1, 毛坯尺寸為?26根據《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 4 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 ,由鍛件復雜系數為S3, 兩孔外側單邊加工余量為Z=2mm。鍛件材質系數取M1, 復雜系數為S3, 確定鍛件偏差為 mm和mm。 根據《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《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Ⅲ：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Z=5，=100mm。 2. 計算切削用量 根據《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據相關手冊 取 m/min （r/min） 現采用X51立式銑床，根據機床說明書，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Ⅳ 擴，粗鉸，精鉸?37mm孔并加工倒角1.5×45°。 根據《機械加工工藝手冊》查得加工?37mm孔的進給量?=0.3——1.0mm，按機床 規(guī)格取=0.6mm，切削速度，根據相關手冊及機床說明書，取v=30mm/s，加工孔徑=?36mm。則 （r/min） 根據機床選取n=300 r/min。 實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序Ⅴ 銑尺寸為77mm的孔端面。 根據《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據相關手冊 取 m/min 刀具與工序Ⅰ所使用刀具相同 mm （r/min） 現采用X51立式銑床，根據機床說明書，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Ⅵ 粗銑?30mm孔兩端面。 根據《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據相關手冊 取 m/min 刀具與工序Ⅰ所使用刀具相同 mm （r/min） 現采用X51立式銑床，根據機床說明書，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 銑尺寸為77mm的孔端面。 工序Ⅵ:精鉸孔至?37mm 根據《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Ⅵ 銑?30mm孔兩端面。 根據《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據相關手冊 取 m/min （r/min） 現采用X51立式銑床，根據機床說明書，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） 半精銑?30mm孔端面。 根據《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據相關手冊 取 m/min 刀具與工序Ⅰ所使用刀具相同 mm （r/min） 現采用X51立式銑床，根據機床說明書，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Ⅶ 鉆2-? 10.5mm孔。 確定進給量：根據《機械加工工藝手冊》 鍛件硬度149-187HBS 取=0.234 mm/r。 切削速度：根據相關手冊，查得切削速度 m/min ，所以 （r/min） 根據機床說明書選取n=394 r/min， 故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序Ⅷ 擴，粗鉸? 30mm孔并加工倒角1×45° 確定進給量：根據《機械加工工藝手冊》 =0.81 mm/r。 切削速度：根據相關手冊，查得切削速度m/min ，所以 （r/min） 根據機床說明書選取n=140 r/min， 故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 確定進給量：根據《機械加工工藝手冊》 =1.17 mm/r。 切削速度：根據相關手冊，查得切削速度m/min ，所以 （r/min） 根據機床說明書選取n=63 r/min， 故實際切削速度 （m/min） 切削工時 （min） 工序工序Ⅸ 銑寬為4mm的槽 根據《切削手冊》 mm/z 切削速度：根據相關手冊 取 m/min 刀具采用YT15硬質合金面銑刀， mm （r/min） 根據機床說明書，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，連同其他加工數據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，決定設計第Ⅳ道工序——鉆2-?10.5mm孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z3040搖臂鉆床，刀具為高速鋼錐柄麻花鉆 （一） 提出問題 本夾具用來鉆?10.5mm孔加工本道工序時，該孔沒有過高的精度要求。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孔和?37mm孔的一個端面為定位基準，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 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，?10.5mm 軸向力： （N） 扭距： Nm 在計算切削力時必須把安全系數考慮在內，安全系數 為基本安全系數1.5； 為加工性質系數1.1； 為刀具鈍化系數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?？茖W技術出版社 4．《切削手冊》 機械工業(yè)出版社 艾興 肖詩綱 編 - 13 -