CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳加工專用夾具設(shè)計
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XXXXXXXXX設(shè)計（論文） 摘要
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。整個加工過程均選用組合機(jī)床。
關(guān)鍵詞 后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具
I
XXXXXXXX設(shè)計（論文） ABSTRACT
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
目 錄
摘 要 1
ABSTRACT II
目 錄 1
1 緒 論 1
2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
1.1.2零件的工藝分析 3
2.2工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4
2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇 4
2.3.1 確定毛坯的制造形式 4
2.3.2粗基準(zhǔn)的選擇 4
2.3.3精基準(zhǔn)的選擇 5
2.4 工藝路線的制定 5
2.4.1 工藝方案一 5
2.4.2 工藝方案二 5
2.4.3 工藝方案的比較與分析 6
2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.6確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 7
2.7時間定額計算及生產(chǎn)安排 21
2.8 本章小結(jié) 22
3 加工37孔工藝孔夾具設(shè)計 23
3.1加工37孔工藝孔夾具設(shè)計 24
3.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 25
3.4切削力的計算與夾緊力分析 26
3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 27
3.6夾具精度分析 28
3.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 29
結(jié) 論 30
參 考 文 獻(xiàn) 31
致 謝 32
前言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（或機(jī)械工程及自動化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。
機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工程的重要組成部分，是決定機(jī)械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機(jī)械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機(jī)械設(shè)計。
在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機(jī)床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。
機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個方面：
1.保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對位置，可以保證加工精度。
2.提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。
3.減少勞動強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動、液動等夾緊機(jī)構(gòu)，可以減輕工人的勞動強(qiáng)度。
4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。
機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于：
1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識。
2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。
3.使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。
我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強(qiáng)國，成為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。
1、緒論
機(jī)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(yùn)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(jī)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，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)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(jī)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(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)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(jī)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(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械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。讓刀問題在設(shè)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(shè)計這類夾具時，應(yīng)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(yīng)根據(jù)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(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(jī)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(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機(jī)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(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(jī)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。
5
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(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
2.1.2零件的工藝分析
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(nèi)外兩側(cè)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(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為，2個孔的外側(cè)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(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。
2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)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(dá)到大批生產(chǎn)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(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)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。
2.4 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。
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(kuò)，鉸孔，倒角
工序3：
鉆，擴(kuò)孔
工序4：
鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角
工序5：
銑孔的內(nèi)側(cè)面
工序6：
銑孔的外側(cè)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(nèi)側(cè)面
工序2：
銑孔的外側(cè)面
工序3：
鉆，擴(kuò)孔
工序4：
鉆，擴(kuò)，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(kuò)，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(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4的開口槽銑，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4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔，
經(jīng)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(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4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
工序1：
銑兩外圓端面
工序2：
鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角
工序3：
銑孔的內(nèi)側(cè)面
工序4：
銑孔的外側(cè)面
工序5：
鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角
工序6：
鉆，擴(kuò)孔
工序7：
銑寬度為4的開口槽
工序8：
終檢
2.5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Q235，硬度HBS為149～187，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(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》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(kuò)，鉸三步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：
擴(kuò)孔： 2Z=1.8
鉸孔： 2Z=0.2
(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》表2.3-5，取2Z=3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》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(kuò)，鉸三步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：
擴(kuò)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(kuò)，兩步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：
擴(kuò)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(jù)《機(jī)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(jī)動時間）
工序1：粗、精銑兩外圓端面
機(jī)床：專用組合銑床
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》表30-13，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-23，取，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-1）
取=30, =63代入公式（2-1）得：
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表11-4，取
實際銑削速度：
工作臺每分進(jìn)給量： 式（2-2）
取=，，=代入公式（2-2）得：
取
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間： 式（2-3）
取，，, 代入公式（2-3）得：
以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
（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》表30-13，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-23，取，
取=30, =63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》表11-4，取
實際銑削速度：
取=，，=代入公式（2-2）得：
工作臺每分進(jìn)給量：
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
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》表28-10，取
由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，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》表28-13，取
取切削速度
取=24, =35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》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(jī)動時間： 式 (2-4)
取，，, ,代入公式（2-4）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》表28-30，
參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取
取=19, =36.8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》表9-3取
實際切削速度：
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
（3）鉸孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-35，取
根據(jù)《機(jī)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(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)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(jī)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(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同：，手動進(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》表30-29，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-29，取，
取=24, =50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》表11-4，取
實際銑削速度：
取=，，=代入公式（2-2）得：
工作臺每分進(jìn)給量：
取
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
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》表30-29，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-29，取，
取=24, =50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》表11-4，取
實際銑削速度：
取=，，=代入公式（2-2）得：
工作臺每分進(jìn)給量：
取
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
以上為銑一個端面的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
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：根據(jù)《機(jī)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(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》表28-13，取
取切削速度
取=24, =28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》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(jī)動時間：
以上為鉆一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
（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》表28-30，
參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取
切削速度：參照《機(jī)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(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表9-3取
實際切削速度：
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
以上為擴(kuò)一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
（3）鉸孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-35，取
根據(jù)《機(jī)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(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
以上為鉸一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)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(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同：，手動進(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》表28-10，取
由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，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》表28-13，取
取切削速度
取=24, =9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》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(jī)動時間：
以上為鉆一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
（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》表28-30，
參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-31，取
取=25, =10.5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》表9-3取
實際切削速度：
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
以上為擴(kuò)一個孔的機(jī)動時間，故本工序機(jī)動工時為
工序7：粗銑寬度為4的開口槽
機(jī)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(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-13，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表30-23，取，
取=30, =63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》表11-5，取
實際銑削速度：
取=，，=代入公式（2-2）得：
工作臺每分進(jìn)給量：
根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
2.7時間定額計算及生產(chǎn)安排
參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：
（大量生產(chǎn)時）
因此在大批量生產(chǎn)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(jī)動時間）
—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
—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(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時間為。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。則
：根據(jù)《機(jī)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(kuò)，鉸孔，倒角
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。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。則
：根據(jù)《機(jī)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(nèi)側(cè)面
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時間為。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。則
：根據(jù)《機(jī)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(cè)面
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。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。則
：根據(jù)《機(jī)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(kuò)，鉸孔，倒角
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。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。則
：根據(jù)《機(jī)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(kuò)孔
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。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。則
：根據(jù)《機(jī)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(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時間為。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。則
：根據(jù)《機(jī)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(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(jī)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。
24
3、加工工藝孔夾具設(shè)計
3.1加工工藝孔夾具設(shè)計
本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸兩個工藝孔表面粗糙度要與端面垂直。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(qiáng)度。
3.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，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.
圖3.1 定位分析圖
3.3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(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。
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）。
3.4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(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(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》得：
鉆削力 式（4-1）
鉆削力矩 式（4-2）
式中：
代入公式（4-1）和（4-2）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(jìn)行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：
圖3.1 移動壓板受力簡圖
由表得：原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計
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)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。。
圖 4.3 快換鉆套圖
鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：
表 3.1 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表
d
H
D
公稱尺寸
允差
37
30
40
-0.010
-0.027
59
46
16
5.5
27
28
36
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.4 固定襯套圖
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：
表 3.2 固定襯套數(shù)據(jù)表
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
40
+0.023
0
42
46
+0.035
+0.018
3
2
夾具體的設(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)見夾具裝配圖2所示。
3.6夾具精度分析
利用夾具在機(jī)床上加工時，機(jī)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(guān)系。因此在夾具設(shè)計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算。
3.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明
。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、精銑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)選擇外圓端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以孔限制工件的兩個自由度，用一個擋塊定位限制工件的另一個自由度。
總結(jié)
通過這兩個星期的課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。
這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細(xì)枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機(jī)床夾具設(shè)計有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時感覺到了細(xì)節(jié)的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設(shè)計者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識，有一個認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài)，還有有一個冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措
首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面，用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機(jī)床夾具的工作。因為被加工件需要鉆2個孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會增進(jìn)效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上，能更方便，準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機(jī)床夾具可以正常工作，此項設(shè)計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。
在設(shè)計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計是機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個重要的、總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設(shè)計，我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認(rèn)識。課程設(shè)計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進(jìn)工廠實習(xí)或參觀的時候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認(rèn)識
我們在這次的學(xué)習(xí)實踐中看到了自己的不足，同時發(fā)現(xiàn)到自己的一個不足，意味著我們成長了一點(diǎn)，如果我們每天成長一點(diǎn)點(diǎn)，那么我們會穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。
致謝
為期兩周的課程設(shè)計轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個星期的課程設(shè)計，使我綜合的運(yùn)用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識。在課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。
首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實習(xí)機(jī)會，這讓我真切的體會到理論與實際相結(jié)合的意義，為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會！
我非常感謝我的指導(dǎo)教師張海華和張福老師。兩周來，我時刻體會著兩位老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，不論天氣有多么的炎熱，都會在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時間，我們不明白一些設(shè)計的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時，每次去老師那里，老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題，有時還會和我坐下來一起討論設(shè)計的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實用的時候老師會細(xì)心講解給予更好的意見。整個過程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計才能順利進(jìn)行，這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對我嚴(yán)格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。
這次課程設(shè)計雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計，查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計結(jié)束的時候，我感到有一種輕松感，不是因為課程設(shè)計不用再做了，而是因為我從這次課程設(shè)計中獲得了知識，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么，會做什么，該做什么。讓我們對行業(yè)有了了解，讓我們對自己的未來有了規(guī)劃。
感謝兩位老師的細(xì)心指導(dǎo)！
參考文獻(xiàn)
[1] 作者：吳宗澤，羅圣國，書名《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁：37～46。
[2] 作者：李慶余，書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2008年，版次：2版
[3] 作者：張海華，書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計指導(dǎo)書》 ，出版者：機(jī)械工程系，引用部分起止頁：44～46頁。
[4] 作者：薛源順，書名《機(jī)床夾具圖冊》 ，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社， 出版年2003年，版次：1版
32
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