后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 DFU-07-417： 大連水產學院 畢業(yè)設計(論文)任務書 2009屆 職業(yè)技術學院 機械設計制造及其自動化專業(yè) 題目： 后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計 子題： 學生姓名： 康建明 班級： 機自07 指導教師(簽章)： 王 偉 職稱（學位）： 講 師 所在教研室：機械自動化教研室 教研室主任 羅玉福 專業(yè)負責人(簽章)： 羅玉福 下達日期：2009年2月25日 完成日期：2009年 6月20日 題目性質 真實 題目類型 設計 題目來源 生產 課題簡介 首先是用戶提出的要求，通過要求我們來具體實施解答問題的方案。根據方案的特點，來設定、選定基本參數(shù)。本方案機械結構的特點是針對用戶提出需求加工典型零件而設計的,它與傳統(tǒng)的組合銑不同而創(chuàng)新的一套特殊結構,但它能滿足用戶的加工需要。 本產品是按用戶要求而設計的，用戶討論合格后，投入生產，希望指導、鑒定。 設計機械加工工藝規(guī)程遵循如下原則： 1） 可靠地保證零件圖樣上所有技術要求的實現(xiàn)。 2） 必須能滿足生產綱領的要求。 3） 在滿足技術要求和生產綱領要求的前提下，要求工藝成本最低，低耗節(jié)能。 4） 盡量減輕工人的勞動強度，保障生產安全。維護環(huán)境衛(wèi)生。 具體任務、內容及要求（包括設計計算、實驗分析、繪圖質量各類圖紙張數(shù)、外文翻譯及撰寫外文摘要等要求） 設計條件與原始數(shù)據： 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。 實習調研、查閱資料 第 1~2 周 上機運算（繪圖） 第 5~13 周 方案確定、開題報告 第 3~4 周 撰寫說明書（論文） 第 14 周 設計計算（實驗） 第 5~13 周 上交設計（論文） 第 15 周 畢業(yè)論文（設計）領導小組長簽章： 教務處制表 四川職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 題 目 后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設計與制造 所屬班級 機制 學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期 四川職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 題 目 所屬系部 所屬專業(yè) 所屬班級 指導教師 學生姓名 學 號 畢業(yè)設計內容與要求 系部審核意見 簽 名： 年 月 日 注：任務書必須由指導教師和學生互相交流后，由指導老師下達并交所屬系部畢業(yè)設計（論文）領導小組審核后發(fā)給學生，最后同學生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔 四川職業(yè)技術學院 學生畢業(yè)設計（論文）答辯情況記載表 題 目 所屬系部 所屬專業(yè) 所屬班級 指導教師 學生姓名 學 號 答辯小組成員 姓 名 專業(yè)技術職務或職稱 所屬單位或部門 本人簽字 答辯時間 記錄人 答辯小組提出的主要問題及學生回答問題情況 答辯小組組長簽名： (至少三個問題) 年 月 日 四川職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）綜合評定表 題 目 所屬班級 指導教師 姓名 學生姓名 職稱 學 號 部門 指導教師評語 指導教師： 年 月 日 答辯小組評語 總評成績： 答辯小組負責人： 年 月 日 4 I 目 錄 目 錄 I 摘要 I ABSTRACT II 第1章 序言 1 1.1 機械加工工藝概述 1 1.2機械加工工藝流程 1 1.3夾具概述 2 1.4機床夾具的功能 2 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 3 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 3 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 3 2、后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計 5 2.1零件的分析 5 2.1.1零件的作用 5 1.1.2零件的工藝分析 5 2.2工藝過程設計所應采取的相應措施 6 2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇 6 2.3.1 確定毛坯的制造形式 6 2.3.2粗基準的選擇 6 2.3.3精基準的選擇 7 2.4 工藝路線的制定 7 2.4.1 工藝方案一 7 2.4.2 工藝方案二 7 2.4.3 工藝方案的比較與分析 8 2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 9 2.7時間定額計算及生產安排 19 2.8 本章小結 21 3、加工工藝孔夾具設計 22 3.1加工工藝孔夾具設計 22 3.2定位方案的分析和定位基準的選擇 22 3.3定位元件的設計 22 3.4定位誤差分析 24 3.5切削力的計算與夾緊力分析 24 3.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 25 3.7夾具精度分析 26 3.8夾具設計及操作的簡要說明 27 3.9本章小結 27 結論 28 致謝 29 參考文獻 30 摘要 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?；鶞蔬x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:后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具 I I ABSTRACT The 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 II 第1章 序言 1.1 機械加工工藝概述 機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據。 機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據產品數(shù)量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 1.3夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。 隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質量、高生產率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1.4機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。 （1）對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導向功能。 1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。 精密化 隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結構的基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結構。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。 4 2、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。這一組加工表面包括：。兩外圓端面的銑削，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個的孔，2個的孔、2個孔的內外兩側面的銑削，寬度為4的開口槽的銑削，2個在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個的孔表面粗糙度要求為，2個的孔表面粗糙度要求為，2個孔的內側面表面粗糙度要求為，2個孔的外側面表面粗糙度要求為，寬度為4的開口槽的表面粗糙度要求為。 2.2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 工序2： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序3： 鉆，擴孔 工序4： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序5： 銑孔的內側面 工序6： 銑孔的外側面 工序7： 銑寬度為4的開口槽 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 工序2： 銑孔的外側面 工序3： 鉆，擴孔 工序4： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序5： 銑寬度為4的開口槽 工序6： 銑兩外圓端面 工序7： 鉆，擴，鉸孔，倒角 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，然后再以此為基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的內外側面以及寬度為4的開口槽銑，則與方案二相反，先加工孔的內外側面，再以此為基面加工孔，孔，寬度為4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔， 經比較可見，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的內外側面，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 工序2： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序3： 銑孔的內側面 工序4： 銑孔的外側面 工序5： 鉆，擴，鉸孔，倒角 工序6： 鉆，擴孔 工序7： 銑寬度為4的開口槽 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149～187，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《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=5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，鉸三步，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： 擴孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 (3) 銑孔的內側面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。 (4) 銑孔的外側面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。 (5) 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，鉸三步，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： 擴孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 (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，兩步，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： 擴孔： 2Z=1.8 (7) 銑寬度為4的開口槽 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據《機械加工工藝手冊》表2.3—48，取2Z=2已能滿足要求。 2.6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 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) （1）、粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 機床主軸轉速： 式（2-1） 取=30, =63代入公式（2-1）得： 根據《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度： 工作臺每分進給量： 式（2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 取 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（2-3） 取，，, 代入公式（2-3）得： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 （2）、精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量： 根據《機械加工工藝師手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，代入公式（2-3）得： 機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角 機床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1）、鉆孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-10，取 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 根據《機械加工工藝師手冊》表28-13，取 取切削速度 取=24, =35代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式 (2-4) 取，，, ,代入公式（2-4）得： （2）、擴孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-30， 參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 切削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 取=19, =36.8代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3取 實際切削速度： 根據《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1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： （3）鉸孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-35，取 根據《機械加工工藝師手冊》表28-36，取 取切削速度 取=9.1, =37代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： （4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同：，手動進給。 工序3：粗銑孔的內側面 機床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表30-29，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量： 取 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，,代入公式（2-3）得： 機動時間： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 工序4：粗銑孔的外側面 機床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表30-29，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表11-4，取 實際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量： 取 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，,代入公式（2-3）得： 機動時間： 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 工序5：鉆，擴，鉸孔 機床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1）、鉆孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-10，取 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 根據《機械加工工藝師手冊》表28-13，取 取切削速度 取=24, =28代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 （2）、擴孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-30， 參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 切削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 取=19.8, =29.8代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3取 實際切削速度： 根據《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1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 （3）鉸孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-35，取 根據《機械加工工藝師手冊》表28-36，取 取切削速度 取=9.9, =30代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同：，手動進給。 工序6：鉆，擴孔 機床：專用組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、 （1）、鉆孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-10，取 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 根據《機械加工工藝師手冊》表28-13，取 取切削速度 取=24, =9代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 （2）、擴孔 切削深度： 進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表28-30， 參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 切削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表28-31，取 取=25, =10.5代入公式（2-1）得 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表9-3取 實際切削速度： 根據《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1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機動時間： 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 工序7：粗銑寬度為4的開口槽 機床：專用組合銑床 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝師手冊》表30-13，取 銑削速度：參照《機械加工工藝師手冊》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機床主軸轉速：，根據《機械加工工藝師手冊》表11-5，取 實際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺每分進給量： 根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 取，，, 代入公式（2-3）得： 機動時間： 2.7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） 因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： 式 (2-5) 其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間） —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 工序1：粗、精銑兩外圓端面 機動時間： 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。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。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時間定額： 工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角 機動時間： 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。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。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5-43， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時間定額： 工序3：銑孔的內側面 機動時間： 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。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。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時間定額： 工序4：銑孔的外側面 機動時間： 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。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。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5-43， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時間定額： 工序5：鉆，擴，鉸孔，倒角 機動時間： 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。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。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時間定額： 工序6：鉆，擴孔 機動時間： 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。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。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5-43，k=12.14 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時間定額： 工序7：銑寬度為4的開口槽 機動時間： 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。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。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時間定額： 2.8 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。 21 3、加工工藝孔夾具設計 3.1加工工藝孔夾具設計 本夾具主要用來鉆、擴、兩個工藝孔。這兩個工藝孔均有表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與圓垂直。本到工序為后鋼板彈簧吊耳加工的第六道工序，本道工序加工時主要應考慮如何保證其表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產率，降低勞動強度。 3.2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上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應與端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔與側面垂直，根據基準重合、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鉆擴鉸工序的定位基準，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孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。再用一個螺旋夾緊機構從孔的另一端面進行夾緊。 圖3.1 定位分析圖 3.3定位元件的設計 本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。 由加工工藝孔工序簡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《機床夾具設計手冊》削邊銷與圓柱銷的設計計算過程如下： 圖5.2 兩銷分析圖 （1）、確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差 == （2）、確定圓柱銷直徑及其公差 （—基準孔最小直徑） 取f6 所以圓柱銷尺寸為 （3）、削邊銷的寬度b和B （由《機床夾具設計手冊》） （4）、削邊銷與基準孔的最小配合間隙 式（5-1） 其中： —基準孔最小直徑 —圓柱銷與基準孔的配合間隙 代入數(shù)據由公式（5-1）得 （5）、削邊銷直徑及其公差 按定位銷一般經濟制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 。 （6）、補償值 3.4定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為： （1）、移動時基準位移誤差 = = (2)、轉角誤差 其中： 3.5切削力的計算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 工藝孔的加工需鉆、擴、兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據工藝要求：工藝孔分鉆、擴、兩個工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為。再用標準擴孔鉆擴孔，根據的規(guī)定擴孔鉆的尺寸為，鉆套尺寸為。 圖 5.3 快換鉆套圖 擴工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表： 表 5.1 擴工藝孔鉆套數(shù)據表 d H D 公稱尺寸 允差 10.5 16 16 -0.006 -0.018 26 22 12 4 10 11.5 20.5 襯套選用固定襯套其結構如圖所示： 圖 5.4 固定襯套圖 其結構參數(shù)如下表： 表 5.2 固定襯套數(shù)據表 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 16 +0.019 0 16 22 +0.039 +0.025 1 0.6 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。整個夾具的結構見夾具裝配圖2所示。 3.7夾具精度分析 利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(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系。因此在夾具設計中，當結構方案確定后，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。 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。 該工藝孔的位置度應用的是最大實體要求。即要求：（1）、各孔的實際輪廓受最大實體實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體實效尺寸。（3）、當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸時可將偏離量補償給位置度公差。（4）、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直徑為時，相對于最大實體尺寸的偏離量為，此時軸線的位置度誤差可達到其最大值。 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、滿足。 3.8夾具設計及操作的簡要說明 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與端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔與側面垂直，根據基準重合、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鉆擴鉸工序的定位基準，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孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。然后由一個螺旋夾緊機構夾緊就可以開始加工了 3.9本章小結 本夾具主要用來加工后鋼板彈簧吊耳工藝孔。首先應明確本夾具中的夾緊定位機構，本工藝孔的定位基準應選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。再用一個螺旋夾緊機構從孔的另一端面進行夾緊。然后按照有關公式進行切削力和夾緊力的計算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進行設計，對夾具精度進行分析。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。 27 結論 后鋼板彈簧吊耳的加工工藝及夾具設計，主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝和夾具進行設計。后鋼板彈簧吊耳的加工工藝設計主要是確定加工工藝路線，機械加工余量和切削用量、基本工時的確定，夾具的設計主要是要設計出正確的定位夾緊機構。在本設計中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機構也能達到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設計中遇到了很多問題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時，因定位基準選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構時由于機構的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產生翻轉。不過在指導老師的悉心認真的指導下，經過三個多月自身的不斷努力，這些問題都一一解決。在這個過程中，對機械加工工藝和夾具設計有關的知識有了更深的理解，增強了對本專業(yè)綜合知識運用的能力，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。 28 致謝 首先，我要感謝王偉老師對我的畢業(yè)設計指導。在畢業(yè)設計中，他給予了我學術和指導性的意見。我萬分的感謝他們給我的寶貴的指導意見和鼓勵。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中。 最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設計（論文）的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設計（論文）。 29 參考文獻 [1] 李旦等，機床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1984。 [3] 何玉林，機械制圖，重慶：重慶大學出版社，20001983。 [4] 機械工程基礎與通用標準實用叢書編委會，形狀和位置公差，北京：中國計劃出版社，2004。 [5] 淘濟賢等，機床夾具設計，北京：機械工業(yè)出版社，1986。 [6] 李洪，機械加工工藝師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [7] 機械設計手冊編委會，機械設計手冊卷4，北京：機械工業(yè)出版社，1998。 [8] 東北重型機械學院，機床夾具設計手冊，上海：上海科學技術出版社，1979。 [9] 賀光誼等，畫法幾何及機械制圖，重慶：重慶大學出版社，1994。 [10] 丁駿一，典型零件制造工藝，北京：機械工業(yè)出版社,1989。 [11] 孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設計指導，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。 [12] 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊，上海：上?？茖W技術出版社，1979。 [13] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 [14] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W技術出版社，1979。 [16] 馬賢智，機械加工余量與公差手冊，北京：中國標準出版社，1994。 [17] 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊，上海：上?？茖W技術出版社，1984。 [18] 周永強，高等學校畢業(yè)設計指導，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002 30