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1 學生姓名： 學生學號： 院（系）： 年級專業(yè)： 指導教師： 二〇〇九年九月 2 目 錄 目錄 ................................................................................................................................2 摘 要 ............................................................................................................................4 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計 ............................................................................5 一、零件的分析 ...........................................................................................................................5 (一)零件的作用 ......................................................................................................................5 (二)零件的工藝分析 ..............................................................................................................5 二、工藝規(guī)程設計 ....................................................................................................................5 （一） 確定毛坯的制造形式 ................................................................................................5 （二）基準的選擇 ..................................................................................................................6 1.粗基準的選擇 .................................................................................................................6 2.精基準的選擇 .................................................................................................................6 （三）工藝路線的制定 ...........................................................................................................6 1. 工藝方案一 ...................................................................................................................6 2. 工藝方案二 ...................................................................................................................7 3. 工藝方案的比較與分析 ...............................................................................................7 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ...........................................................8 （五）確定切削用量及基本工時（機動時間） ...................................................................9 三、夾具設計 .............................................................................................................................18 銑 兩端面的夾具設計 .........................................................................1837m? （一）問題提出 .....................................................................................................................18 3 （二）夾具的設計 .................................................................................................................18 1.定位基準的選擇 ..........................................................................................................18 2.銑削力與夾緊力計算 ..................................................................................................19 3.定位誤差分析 ..............................................................................................................19 4.夾具設計及操作的簡要說明 ......................................................................................20 四、結論 .....................................................................................................................................20 五、心得體會 .............................................................................................................................21 六、參考文獻 ............................................................................................................22 七、致 謝 ................................................................................................................22 五邑大學課程設計（論文） 4 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。 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。整個加工過程選用不同類 型的加工機床。 關鍵詞 后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具 五邑大學課程設計設計（論文） 5 一、零件的分析 （一）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。兩 端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣，通過鋼板彈簧將車橋與車身連接 起來，起到緩沖、減振、傳力的作用。 （二）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。現分析如下： （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m60? 括： 兩外圓端面的銑削，加工 的孔，其中兩外圓端面表面m370.5?? 粗糙度要求為 ， 的孔表面粗糙度要求為uR3.a70.5? m6.1uRa （2）以 孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：20.45? 個 的孔，2 個的 孔、2 個 孔的內外兩側面的3.450? .130.45? 銑削，寬度為 4 的開口槽的銑削，2 個在同一中心線上數值為 的同軸01.? 度要求。其中 2 個的 孔表面粗糙度要求為 ，2 個的孔表m30.45??uRa 面粗糙度要求為，2 個 的孔的內側面表面粗糙度要求為 ，. um5.a 2 個 的孔外側面表面粗糙度要求為 ，寬度為 4 的開口槽的30.45? m50 表面粗糙度要求為 。uRa 在兩組加工表面之間沒有一定的位置要求，先加工哪一組表面都可以，現計 劃是加工第一組表面，再以第一組為基準加工第二組表面。 二、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為 35 鋼?？紤]零件在工作中的情況，零件在汽車后后鋼板中支架 鋼板，受到各種不同的振蕩，有減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能作用， 因此應該選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。在初定 五邑大學課程設計設計（論文） 6 義，本零件為大批量生產，而且零件的輪廓尺寸不大，在造型中可采用模鍛成 型。 （二）基準的選擇 基準選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；鶞蔬x擇得正確與合理，可 以使加工質量得到保證，生產率得以提高。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 .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。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度 等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可 以考慮萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之 外，還考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降低。 1. 工藝路線方案一 五邑大學課程設計設計（論文） 7 工序Ⅰ 粗銑 60mm 兩端的端面，? 工序Ⅱ 鉆、擴、鉸 37mm 孔，并倒角 1.5× 03 工序Ⅲ 精銑 60mm 孔兩端的端面， 工序Ⅳ 銑 30mm 的兩端的內端面 工序Ⅴ 銑 30mm 的兩端的外端面 工序Ⅵ 鉆、擴 30mm 孔 倒角 1× 045 工序Ⅶ 拉 30mm 孔 工序Ⅷ 鉆、擴 10.5mm 孔? 工序Ⅸ 銑寬為 4mm 的開口槽 工序Ⅹ 終檢 2. 工藝路線方案二 工序Ⅰ 粗銑和精銑 60mm 兩端的端面， 工序Ⅱ 鉆、擴、鉸 37mm 孔，并倒角 1.5×?03 工序Ⅲ 銑 30mm 的兩端的內端面 工序Ⅳ 銑 30mm 的兩端的外端面 工序Ⅴ 鉆、擴 10.5mm 孔 工序Ⅵ 鉆、擴、鉸 30mm 孔 倒角 1× 045 工序Ⅶ 銑寬為 4mm 的開口槽 工序Ⅷ 終檢 3. 工藝方案的比較與分析 兩個方案的不同點之一：在于銑 60mm 兩端的端面的先后，方案一? 中先粗銑端面，加工 ，然后再精銑端面，即是方案一中的工序m370.5? Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，和方案二工序Ⅰ、Ⅱ的不同，方案一增加了裝夾的次數，提 高了精度，但是端面的精度要求不高，可以采用方案二的工序來加工 60mm 的兩端端面，即先粗銑后精銑，互為基準參考；不同點之二：加? 工 10.5mm 孔和加工 30mm 孔的先后，方面一中考慮到先加工 30mm? 孔，再以 30mm 孔為定位基準加工 10.5mm 孔，在圖紙上表明? 10.5mm 孔的定位是根據 30mm 孔的輪廓來定位的，方案二是先加工 10.5mm 孔，后加工 30mm 孔，這樣做是考慮到先加工 30mm 孔后再 加工 10.5mm 孔，在加工 10.5mm 孔時由于兩者的空間位置關系可能會 在加工時使刀具受力不均的系數大而破壞，不過經多方面的考慮，這是不 必要的，而且圖紙上標明 10.5mm 孔是根據 30mm 孔定位的；不同點之 三：加工 30mm 孔的最后一道工序，因為 30mm 的孔要保證公差為? 0.01 的同軸度，鉸孔比較難達到這個精度，所以要采用拉孔來保證同軸度。 先加工倒角是為了節(jié)省工時，因為在拉床上不能加工倒角，倒角的精度要 求不高，而且拉孔的加工余量較少，所以先加工倒角后再拉孔。綜合考慮 采用以下的加工順序。所以具體工藝過程如下： 工序Ⅰ 銑 60mm 兩端的端面， 五邑大學課程設計設計（論文） 8 工序Ⅱ 鉆、擴、鉸 37mm 孔，并倒角 1.5×?03 工序Ⅲ 銑 30mm 的兩端的內端面 工序Ⅳ 銑 30mm 的兩端的外端面 工序Ⅴ 鉆、擴 30mm 孔 倒角 1× 045 工序Ⅵ 拉 30mm 孔 工序Ⅶ 鉆、擴 10.5mm 孔 工序Ⅷ 銑寬為 4mm 的開口槽 工序Ⅸ 終檢 （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 號鋼，屬于中碳鋼， 硬度 HBS 為 149～187，生產類型為大批量生產，采用鍛造毛坯。 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m60? 考慮其加工表面粗糙度要求為 ，可以先粗銑，再精銑，根據《切6.3Ram? 削加工手冊》表 8-9，取加工精度 ，鍛件復雜系數 ，鍛件重 2.6KG,孔外端2F3S 面單邊加工余量為 1.7～2.2mm,取 2Z=4 能滿足要求，精銑余量取 0.5mm 。 (2) 加工 孔m05.37?? 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，1.6Ra? 根據《機械加工工藝手冊》表 9-21，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 20? 鉆擴： 35 擴孔： 2Z=1.7m7.6m 鉸孔： 2Z=0.20? (3) 銑 孔的內側面045.3? 考慮其表面粗糙度要求為 ，先粗銑 2Z=3mm，再半精銑 2Z=1mm，12.5Ram? 能滿足要求。 (4) 銑 孔的外側面045.3?? 考慮其表面粗糙度要求為 ，只需粗加工，根據 《機械加工工藝手0Ra? 冊》 ，取 2Z=3 能滿足要求。m 五邑大學課程設計設計（論文） 9 (5) 加工 孔 m045.3?? 其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴，拉三步，12.Ra? 根據《機械加工工藝手冊》表 9-21，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 28? 擴孔： 2Z=1.89. m 拉孔： （保證同軸度） 2Z=0.2m0453? (6) 加工 孔1.? 其表面沒有精度要求，其加工方式分為鉆，擴兩步即可，根據《機械加工 工藝手冊》表 9-21，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 9m? 擴孔： 2Z=1.510.5m (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50Ra? 手冊》表 9-34，取 2Z=2 滿足要求。m （五）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60? 機床：萬能銑床 XA6132（主電機功率 7.5KW） 刀具：高速鋼圓柱形銑刀 粗齒數 ，細齒數63dm?6Z?10Z? （1） 、粗銑 銑削深度 =1.5mm， pa 每齒進給量 ：根據《機械加工簡明實用手冊》表 8-95，取f0.8/famZ? 銑削速度 ：參照《機械加工簡明實用手冊》表 8-99，取V(2~4)in 機床主軸轉速 ： 01Vd?? 把 , =63 代入公式，得：(0)/i? 五邑大學課程設計設計（論文） 10 n10(1~20)/min3.46Vr??? 根據《切屑用量手冊》表 3.29，可選 min/150r? 實際銑削速度 ： ? i/7.29634.'0d???? 工作臺每分進給量 ： mfzwfn 取 = ， ， = 代入公式，得：zf0.8fa6Z15m?i/7215? 《切屑用量手冊》表 3.29，取 min/7fm? 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-15 被切削層長度 ： l60? 刀具切入長度 ： 1 刀具切出長度 ：2l ml21? 機動時間 ： =1.013 min 1tmfl21?? 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 in03..212?t （2）精銑 考慮到表面精度要求只為 Ra=6.3 m? 銑削深度 ： pam5.0? 每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 8-95，取f 0.6/faZ? 銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 8-99，取V ，in/)50~4(? 機床主軸轉速 ： ，根據《切mirVd/)8.25~.0(6314.0???? 屑用量手冊》表 3.29，取 n=235r/min 實際銑削速度 ： V? in/.4.0'n 取 = ，Z=10(細齒)， =n=250r/min zfzmaf/6.0?w 工作臺每分進給量 ： ， 《切屑用f i/123506.rzf ??? 量手冊》表 3.29,取 in/15r 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-16， 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知llm 刀具切入長度 ： 1 刀具切出長度 :2l ml021?? 五邑大學課程設計設計（論文） 11 機動時間 ： ，以上為銑一個端面的機1t min467.01521???mfl 動時間，故本工序機動工時為 in94.067.212?t 工序 2：鉆，擴，鉸 孔，倒角5.03??1.530?? 機床：立式鉆床 Z550 刀具：麻花鉆（45 度的主偏角） 、擴孔鉆、鉸刀 （1） 鉆 孔m20? 切削深度 ：pa1? 進給量 ：根據《切削手冊》表 8-69， ～0.43mm/r，由于本零件f 35.0?f 加工 20mm 時屬于低剛度零件，故進給量應乘系數 0.75，則 ～0.43）? 35.0(?f 0.26～0.32mm/r，取 f=0.28mm/r??75.0 切削速度:根據《切削手冊》表 8-71，V=22m/min 機床主軸轉速 ： ，根據機床說明書，取nmin/3501rdV?? n=351r/min 實際切削速度 ： ? in/214.'0?? 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-9，取 V=22m/min 被切削層長度 ：l76? 刀具切入長度 ： 1m2. 刀具切出長度 ： 2l3 機動時間 ： t min867.0.5132????nfl （2） 擴鉆 孔35? 切削深度 ：pa7.m? 進給量 ：利用 35 的鉆頭對 20 孔進行擴鉆，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆f ? 可以根據鉆孔的切屑用量選取。 根據《切削手冊手冊》表 8-81，取 f=0.65mm/r 根據《切屑手冊》表 8-81， (1.2~8)0.657(0.85~.7)/f mr??? 根據《切屑手冊》表 2.36，取 /mr 根據《切屑手冊》表 8-81， ()(.31)/inV 機床主軸轉速 ： ，根據《切屑n100~643.45rd???? 五邑大學課程設計設計（論文） 12 手冊》表 2.36,取 n=89r/min 實際切削速度 ： V? min/8.910354.'dn???? 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-9（第四版） 被切削層長度 ：l76m 刀具切入長度 ：185.0 刀具切出長度 ： 2l? 機動時間： min41.62.92????nflt （3） 擴 孔m7.6? 切削深度 ：pa0.85? 進給量 ：根據《切削手冊》表 8-79，f(0.9~1).7(63~.7)/f r?? 再根據《切屑手冊》表 2.36，取 0.62/fmr? 切削速度 ：根據《切削手冊》 ，取 V=17m/minV 機床主軸轉速 ： r/min，再根據《切削手n5.147.3.10??dV? 冊》表 2.36,取 n=185r/min 實際切削速度 ： ? in/3.2086' ? 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-12（第四版） 被切削層長度 ：l76m? 刀具切入長度 ：1. 刀具切出長度 ： 2l3 機動時間： min61.02.8532????nflt （4） 鉸 孔m05.37?? 切削深度 ： pa1.? 進給量 ：根據《切削手冊》表 8-85，取f (0.95~2.1)/fmr? 根據《切屑手冊》表 2.36，取 f=1.17mm/r 取切削速度 , =37mm9./inVm0d 機床主軸轉速 ： ， 《切屑手冊》表 2.361.178/in34r???? 取 n=63r/min 實際切削速度 ： ? i/.10'nd 《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-13（第四版） 五邑大學課程設計設計（論文） 13 被切削層長度 ：l76m? 刀具切入長度 ： 125.0 刀具切出長度 ： 2l39 機動時間： min56.17.6392????nflt （5） 倒角 1.530?? 采用 锪鉆。取倒角時的主軸轉速與擴孔時相同：n=185r/min，手? 動進給。 工序 3： （1） 粗銑 孔的內側面m045.?? 機床：萬能機床 XA6132 刀具：高速鋼圓柱形銑刀 粗齒數0d?6Z? 銑削深度 ： pa5.1 每齒進給量 ：根據《切削手冊》表 8-95，取f 0.8/famZ 銑削速度 ：參照《切削手冊》表 8-99，取 V=21m/min，V 機床主軸轉速 ： ，根據《切削手冊》nin/.13504.20rdV???? 表 3.29，取 n=150r/min 實際銑削速度 ： ?0.' .6/i1n 工作臺每分進給量 ： mf mn91458.zfw?? 根據《切削手冊》表 3.29，取 =75mm/minm 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-15 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60l 刀具切入長度 ，刀具切出長度 ： 1212?? 機動時間 ： t in95.72??mfl 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 in9.15.0212??t （2） 半精銑 孔的內側面4.03?? 銑削深度 ： pam5.? 每齒進給量 ：根據《切削手冊》表 8-95，取f zmaf/06.? 銑削速度 ：參照《切削手冊》表 8-99，取 V=30m/min，V 五邑大學課程設計設計（論文） 14 機床主軸轉速 ： ，根據《切削手冊》nmin/19504.310rdV???? 表 3.29，取 n=190r/min 實際銑削速度 ： ? i/3.10'n 工作臺每分進給量 ： mf in/6.91086.zfw?? 根據《切削手冊》表 3.29，取 =95mm/minm 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-16 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll 刀具切入長度 ，刀具切出長度 ： 12721?? 機動時間 ： t in.07562??mfl 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 in4.170212??t 工序 4： 粗銑 孔的外側面m045.3?? 機床：萬能銑床 XA6132 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數 細齒數 850dm?6Z? 銑削深度 ： pa.1 每齒進給量 ：根據《切削手冊》表 8-95，取f 0./famZ 銑削速度 ：參照《切削手冊》表 8-99，取 ，V24/inV 機床主軸轉速 ： ，根據《切削手冊》n015.93.4Vrd???? 表 8-99，取 n=150r/min 實際銑削速度 ： ? in/6.230.1'n? 取 = ， ， =n=150zf0.8fa?6Zw 工作臺每分進給量 ： mf mi/7158.zf?? 參照《切削手冊》表 3.29，取 in/7m 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-15 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60l 刀具切入長度 , 刀具切出長度 ：1212?? 走刀次數為 1 機動時間 ： t in47.1502??nl 以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 mi94.07.212??t 五邑大學課程設計設計（論文） 15 工序 5： 鉆，擴，拉 孔m045.3?? 機床：立式鉆床 Z550 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、圓柱拉刀 （1） 、鉆 孔28? 切削深度 ： pam14? 進給量 ：根據《切削手冊》表 2.36，取f (0.45~.)/fmr? 由于本零件在加工 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘系數 0.75，則35?(0.45~.)0.7/(0.3~.41)/f rmr?? 根據《切削手冊》表 2.36，取 f=0.4mm/r 根據《切削手冊》表 8-71，取切削速度 V=22m/min 取 =22, =28 代入，得V0d 機床主軸轉速 ： ，根據《切削手冊》nrdV/250814.30???? 表 2.36，取 n=250r/mm 實際切削速度 ： ? min/.0'n 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-8 被切削層長度 ：l2m? 刀具切入長度 ： 17.8 刀具切出長度 ： 2l3 走刀次數為 1 取 ， ， , , 代入公式（ 2-4）得：l?0?0.45f23n? 機動時間 ： 1t min7.0.821???nl 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 mi674.03.212?t （2） 、擴 孔9.8? 切削深度 ：pa0.? 進給量 ：根據《切削手冊》表 8-79，f(0.81).7(56.)f????/mr 參照《切削手冊》表 2.36，取 20.6f?/ 切削速度 ：參照《切削手冊》表 8-82，取 V=22.2mm/rV 取 =22.2, =29.8 代入,得0d 五邑大學課程設計設計（論文） 16 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工nmin/2378.914.30rdV???? 藝手冊》,取 n=250r/min 實際切削速度 ： ? i/4.05..0'n 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-12 被切削層長度 ：l2m? 刀具切入長度 187. 刀具切出長度 ：2l 走刀次數為 1 機動時間 ： t120.2.16min65lnf????? 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 210.6.3mit? 3）倒角 45? 采用 锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與拉孔時相同：90? n=63r/min，手動進給。 工序 6： 拉 孔（保證同軸度）m045.3?? 機床：臥式內拉床 L6110 刀具：圓孔拉刀 為保證 30 孔的同軸度，故選用拉孔? 切削深度 ： pa1.0? 進給量 ：根據《切削手冊》表 8-139，取 f=(1.5～2.5)mm/rf 根據《機械加工工藝手冊》 ，取 f=2mm/r 取拉削速度 V=5～8m/min 根據《機械加工工藝手冊》,取 V=6m/min 機床主軸轉速 ： ，根據《切削手冊》nmin/7.63014.0rdV???? 表 2.36，取 n=63r/min 實際切削速度 ： ? i/9.5.0'n 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 16-20 被切削層長度 ：l2m? 刀具切入長度 ： 1. 刀具切出長度 ： 2l8 五邑大學課程設計設計（論文） 17 走刀次數為 1 機動時間： min4.02638.21?????nflt 以上為拉一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 mi8.04212??t 工序 7： 鉆，擴 孔0.5? 機床：立式鉆床 Z550 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、 （1） 、鉆 孔9m? 切削深度 ：pa4.5? 進給量 ：根據《切削手冊》表 8-69，取f (0.2~.8)/fmr? 由于本零件在加工 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘系數 0.75，則3?(0.2~.8)0.7/(0.16~.2)/f rmr?? 根據《切削手冊》表 2.36，取 f9 取切削速度 in/2.mV? 機床主軸轉速 ： ，根據《切削手冊》in/841.30rdv??? 表 2.36，取 n=735r/min 實際切削速度 ： ? mi/.20759.'n? 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-8 被切削層長度 ：l48m 刀具切入長度 ： 13.2 刀具切出長度 ： 2l? 走刀次數為 1 機動時間： min382.07519.04821????nflt 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為?mi6.38.0212???t （2） 、擴 孔.5? 切削深度 ：pa0.7? 進給量 ：根據《切削手冊》表 8-69，f(0.5~6).(35~.42)/f mr?? 五邑大學課程設計設計（論文） 18 參照《切削手冊》表 2.36，取 (0.5~6).704/f mr??? 切削速度 ：根據《機械加工工藝手冊》表 28-31，取V 25inV 機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工n0128/in3.41.Vrd?? 藝手冊》表 9-3，取 72/minr? 實際切削速度 ： ?..57.4/i10? 根據《金屬機械加工工藝人員手冊》表 15-12 被切削層長度 ：l48 刀具切入長度 1? 刀具切出長度 ： 2lm3 走刀次數為 1 機動時間： in19.047281????nflt 以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 i3.09.212???t 工序 8： 粗銑寬度為 4 的開口槽m 機床：萬能銑床 XA6132 刀具：高速鋼鋸片銑刀 粗齒數 80d?20Z?4L 銑削深度： ap2 每齒進給量 ：根據《切削手冊》表 3.29，取f .5/famZ 銑削速度 ：根據《切削手冊》表 8.99，取 ，V(~)inV 取 =30m/min 機床主軸轉速 ： ，根據《切削手冊》 ，n013120/in.48Vrd???? 取 18/minr? 實際銑削速度 ： ?.5.8/mi1n 工作臺每分進給量 ：mf.201nzwf??? 根據《機械加工工藝手冊》 表 15-8 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll 刀具切入長度 ，刀具切出長度 ：12521? 走刀次數為 1 機動時間： min.0852???mflt 三 夾具設計 五邑大學課程設計設計（論文） 19 銑 孔兩個端面的夾具設計37m? （1） 問題的提出 本夾具可適用于粗銑 孔的兩個端面，該端面要求的粗糙度為 6.3，37m? 孔的總長為 。沒有其它的幾何公差要求。該工序是第一道工序，其加0.267? 工質量直接影響以后各工序的加工精度。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，粗加工時主要應考慮如何提高勞動生產率， 降低勞動強度，面精度不是主要問題，因為之后還要進行精加工，這樣就可以 保證其精度。 （2） 夾具設計 1、定位基準的選擇 由粗加工基準選擇原則、六點定位原則和設計基準，定位基準重合原則， 可知，選用 的外圓和一個端面為定位基準。用雙 V 形塊對 的52m? 52m? 軸向定心，其中一個可以移動，作為夾緊裝置，該基準作為第一定位基準。 以一個端面為第二定位基準，采用互為基準定位原則，使得加工精度更準確。 為了提高加工效率，現在決定采用圓柱銑刀，一次走刀就可以加工完成。 2、切削力及夾緊力的計算 刀具：高速鋼圓柱銑刀，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）1.075.80.79.86pfeFzFzaZdk??? 查表可得： 03dm6m?.08/famz? 1.5pa.Fzk 代入公式（3-1）得 0.75.80.879.86.731z ????? = 39N 由《機床夾具設計手冊》表 2.2—3 可查得： 轉矩： 031.642.2zFdTm? 夾緊力： sinkKWD?? 安全系數52m?0.206?0123456KK? 由《機床夾具設計手冊》表 1—2—1 可查得： 五邑大學課程設計設計（論文） 20 其中： 為基本安全系數 1.50K 為加工性質系數 1.21 刀具鈍化程度 1.52 切削特點 1.03 夾緊力的穩(wěn)定性 1.34 手動夾緊時的位置 1.05K 僅有力矩作用于工件時與支承面的接觸情況 1.06 因此， 1.2.510.31.05????36sin348sin27..kTWND??? 該夾緊力是在雙 V 型塊外圓定心時防止工件轉動和傾斜所需的力，但在該 工序的工件定位中，我們還在工件的另一頭設置了限制其轉動的定位，工件的 六個自由度都已被消除。所以，工件加工時所需的夾緊力會比此力小很多，用 手動的梯形螺紋傳動是符合要求的。 3、定位誤差分析 本工序采用雙 V 型塊對外圓的定位，具有良好的定心作用，以其為第 一基準，確保圓柱軸心的垂直度，因此，該定位所引起的公差是 外52m? 圓的形位公差。這主要決定于鍛件的精度。工件豎直方向的定位是以一端面 為基準的，由一個定位銷在工件的下端部支承，可以避免過定位問題。工作 要求的長度尺寸為 ，該定位基準符合設計基準與定位基準重合原則。0.267m? 所以基準不重合誤差為 0。 綜上所述，該工序所引起的定位誤差由工件的 的外圓和夾具的52? V 型塊的垂直度所決定。我們根據《鍛造工藝手冊》查到該尺寸下所能達到 的為圓柱度公差為 0.6，而夾具的 V 型塊的垂直度設計公差為 0.01。所以， 該夾具定位引起的端面與軸心的垂直度誤差為： 。此max0.61.??? 數值看起來是比較大了點，但由于工件對端面與軸心的垂直度沒有要求，而 且后面還要進行精加工，所以此誤差是可以接受的。對于工件長度方向的尺 寸要求，它取決于機床加工所能達到的精度范疇，不屬于定位誤差范圍。 4、夾具設計及操作的簡要說明 由零件圖可知，該工序所加工的精度要求，只是尺寸精度的要求和表面粗 糙度要求。表面粗糙度要求只要通過先進行粗銑加工，再進行精銑加工就能夠 保證。對于尺寸精度的要求，首先要保證圓柱軸心與水平面的垂直度，為此， 我們采用了雙 V 型塊定心，只要保證 V 型面的垂直度就可以確保所要求的垂直 度。在 Z 方向我們采用了定位釘定位，以此作為高度方向的基準。在加工中， 利用互為基準原則，加工兩端面，保證其尺寸精度。在工件的另一側用了雙定 位釘作用，消除 Z 方向的轉動。 在使用夾具時的操作方法：（1）把工件外圓為 的一端面放在底面60m? 五邑大學課程設計設計（論文） 21 的定位釘上。 （2）用手轉動手柄，使 V 型塊夾緊工件。 （3）擰緊左側的兩個定 位釘，必須兩釘同時擰緊，作用力不用太大。 夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺 配合使用） 。本工序所需夾緊力較小，夾具是手動夾緊的，操作簡單，方便。如 果要用在具有很大的夾緊力的場合，可以改用液壓缸或氣缸作為動力源，提供 夾緊力。 四、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，如出現工藝路線的不合理，甚至出現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，經過三個多星期的不斷 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，使我們對專業(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。 五、心得體會 經過三個星期的設計，我們的作品終于完成，在這次設計過程中，我們還 算順利，雖然討論過程中出現了一些不同的意見，但經過大家互相討論，最終 得出我們認為最合理的方案。 從查閱數據到夾具設計，再到出 CAD 圖，個人貫穿整個過程。首先，是工 藝的設計過程，討論并給出自己的方案，再結合組員的方案，確定我們認為最 合理的方案。然后，本組的加工余量，基本工時的計算等，在圖書館奮斗了四 天，再回來把數據檢查，個人負責全部過程，查閱數據這一環(huán)節(jié)，可以說非常 痛苦，原因之一是面對著幾十本手冊，在其中查閱自己需要的數據，是一件非 常麻煩的事情，并且我結合各類的手冊，最終確定最好，最合理的參數，并在 查閱過程中，時刻考慮經濟效益問題和是否可以這樣加工等等；第一天我基本 上沒有什么收獲，因為對手冊不熟悉，也曾經想過放棄，叫多一個組員幫忙查 閱，但想到，這是我負責的工作，我一定要負責到底，并且提前完美的完成任 務，自己想：只要累不死，我就要再來圖書館。這四天里，中午有時飯都忘記 吃，但是，我覺得非常值得，因為我為我的組員獲得了更多的時間設計夾具。 搞完數據之后，我并沒有覺得自己已經完成任務，并全身心投入到夾具設 五邑大學課程設計設計（論文） 22 計參與的過程當中，我致力與了解并提出意見。使得整個過程有序而融洽的進 行。 最后，我負責把大家設計好的作品請教老師，并得到老師的寶貴意見，回 來后負責總結。 這次設計讓我了解到了，設計一個產品的過程，讓我更加形象的理解了我 們以后從事與相關工作所要注意的問題。這次設計提高了我的團體合作精神， 鍛煉了我的獨立動手能力，更加磨練了我的耐性和意志力。這次設計總的一句 是：收獲良多。感謝指導老師，同時非常感謝我們組的隊員。 六、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?？茖W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：上海科學技術出版社， 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：上海科學技術出版社，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 七、致 謝 首先，我要感謝李繡峰老師對我的課程設計的指導。在課程設計設計中， 李老師給予了我學術和指導性的意見。我萬分的感謝李老師給我的寶貴的指導 意見和鼓勵。 五邑大學課程設計設計（論文） 23 同時，我深深感謝我們組的組員，再三個星期的設計過程中，大家團結互 愛，負起自己的那一份責任，使得整個設計過程順利有序的進行。 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，很感謝閱讀這篇課程設計（論文）的人們。感謝你們抽出寶貴的時 間來閱讀這篇課程設計（論文） 。 五邑大學課程設計設計（論文） 24 22