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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流后钢板弹簧吊耳说明书2.精品文档.烟台大学机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“后钢板弹簧吊耳”零件的机制加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件）内容：1、零件图 1张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1张 4、结构设计装配图 1张 5、结构设计零件图 1张 6、课程设计说明书 1份班 级 机071-4学 生 刘新磊指导教师 金权东教研室主任 _2010年10月目 录目 录11 绪 论12 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计22.1零件的分析22.1.1零件的作用22.1.2零件的工艺分析22.1.3弹簧吊耳零件的技术要求3
2、2.2确定毛坯，绘制毛坯图32.2.1 确定毛坯的制造形式32.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量32.2.4吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量42.3拟定弹簧吊耳工艺路线52.3.1 零件的加工定位基准52.3.2零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案62.3.3工序顺序的安排72.3.4 工艺方案的比较与分析82.3.5确定吊耳工艺路线92.4机床设备及工艺装备的选用92.4.1机床设备的选用92.4.2工艺装备的选用102.5加工余量，工序尺寸和公差的确定102.5.1工序1加工孔两外圆端面至设计尺寸的加工余量，工序尺寸和公差的确定102.5.2工序5钻-扩-铰孔的加工余量，工序尺
3、寸和公差的确定122.5.3吊耳各加工表面的机械加工余量122.6确定切削用量及基本工时（机动时间）132.7 本章小结223 加工工艺孔夹具设计233.1加工工艺孔夹具设计233.2定位方案的分析和定位基准的选择233.4切削力的计算与夹紧力分析243.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计243.6夹具精度分析263.7夹具设计及操作的简要说明263.8本章小结27结 论28参 考 文 献291 绪 论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大三的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品
4、质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。 通过这次课程设计，可对以前学过的课程进行一次综合的深入的总复习，把学习到的理论知识和实际结合起来，从而提高自己分析问题，
5、解决问题的能力。2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。图2.1 后钢板弹簧吊耳零件图2.1.2零件的工艺分析由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：。两外圆端面的铣削，加工的孔，其中两外
6、圆端面表面粗糙度要求为，的孔表面粗糙度要求为（2）以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个的孔，2个的孔、2个孔的内外两侧面的铣削，宽度为4的开口槽的铣削，在同一中心线上数值为的同轴度要求。其中2个的孔表面粗糙度要求为，2个的孔表面粗糙度要求为，2个孔的内侧面表面粗糙度要求为，2个孔的外侧面表面粗糙度要求为，宽度为4的开口槽的表面粗糙度要求为。2.1.3弹簧吊耳零件的技术要求加工表面尺寸及技术要求/公差及精度等级表面粗糙度Ra/形位公差/两外圆端面60IT126.3孔IT91.6孔内侧面54IT1212.5孔外侧面54IT1250孔IT91.60.01A孔IT1212.5开口槽4I
7、T12502.2确定毛坯，绘制毛坯图2.2.1 确定毛坯的制造形式“后钢板弹簧吊耳”零件材料为35钢，硬度HBS为149187，生产类型为大批量生产。考虑到该弹簧吊耳零件在工作过程中要承受压力冲级载荷，为增强弹簧吊耳零件的强度和冲级韧度，故毛坯选用锻件，零件材料为35号钢。由于生量已达到大批生产的水平（N=40000），而且零件的轮廓尺寸不大，为提高生产效率和锻件精度，故可以采用模锻制造毛坯。2.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指导教程表2-10表2-12可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。1.公差等级 由弹簧吊耳的功用及其技术要求
8、，确定该零件的公差等级为普通级。2.锻件重量已知机械加工后弹簧吊耳的重量为2.6kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为4kg。3.锻件材质系数该弹簧吊耳材料为35号钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属级。4.锻件分模线形状根据该弹簧吊耳的形位特点，故选择零件高度方向的对称平面为分模面，属平直分模线，如图2-2-4弹簧吊耳锻造毛坯图所示。2.2.4吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量由弹簧吊耳零件图可知，该零件各加工表面的粗糙度均大于。根据上述各因素，可查表确定该锻件的尺寸公差及机械加工余量，所得结果列于表2-2-4中。表2-2-4毛坯尺寸公差及机械加工余量锻件重量/
9、kg包容题体重量/kg形状复杂系数材质系数公差等级46.4S2M1普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注宽度76表2-102.02.2（取2.0）表2-13宽度38.5表2-102.02.2（取2.0）表2-13宽度22表2-102.02.2（取2.0）表2-13孔径表2-102.6表2-14孔径表2-102.0表2-14上表备注“表2-102-14”出自机械制造技术基础课程设计指导教程吊耳零件毛坯图如下：1 图2-2-42.3拟定弹簧吊耳工艺路线2.3.1 零件的加工定位基准 由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容
10、易。因此，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后钢板弹簧吊耳的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。由于后钢板弹簧吊耳的生产量很大。怎样满足后钢板弹簧吊耳生产率要求也是
11、过程中的主要考虑因素。1.粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证
12、该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。为了满足上述要求，基准选择以后钢板弹簧吊耳外圆端面作为粗基准，先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。2.精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题，根据该弹簧吊耳零件的技术要求和装配要求，选择加工后的两外圆端面作为精基准。2.
13、3.2零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案根据弹簧吊耳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，如图2-3-2所示。表2-3-2弹簧吊耳零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案备注两外圆端面IT126.3粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-8孔IT91.6钻-扩-铰机械制造技术基础课程设计指导教程表1-7孔内侧面IT1212.5粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-8孔外侧面IT1250粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-8孔IT91.6钻-扩-铰机械制造技术基础课程设计指导教程表1-7孔IT1212.5钻机械制造技术基
14、础课程设计指导教程表1-7开口槽IT1250粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-82.3.3工序顺序的安排由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应降低生产成本。1.工艺方案一，如表2-3-3-1所示。表2-3-3工艺方案一表工序1：铣两外圆端面工序2：钻，扩，铰孔，倒角工序3：钻，扩孔工序4：钻，扩，铰孔，倒角工序5：铣孔的内侧面工序6：铣孔的外侧面工序7：铣宽度为4的开口槽工序8：终检 2.工艺方案二，如表2-3-3-2所示。表2-3-3-2工艺方案二表工序1：铣孔的内侧面工序2：铣孔的外侧面工序3：钻，扩孔工序4：钻，扩，铰孔，倒角工序5：铣宽度为4的开口
15、槽工序6：铣两外圆端面工序7：钻，扩，铰孔，倒角工序8：终检2.3.4 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工两外圆端面，然后再以此为基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的内外侧面以及宽度为4的开口槽铣，则与方案二相反，先加工孔的内外侧面，再以此为基面加工孔，孔，宽度为4的开口槽，最后加工两外圆端面，孔。经比较可见，先加工两外圆端面，以后位置度较易保证，并且定位及装夹都较方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的内外侧面，不符合先面后孔的加工原则，加工余量更大，所用加工时间更多，这样加工路线就不合理，同理，宽度为4的开口槽应放在最后一个工序加工。所以合理具体加工艺如下表2
16、-3-4：表2-3-4最终工艺方案工序1：铣两外圆端面工序 2：钻，扩，铰孔，倒角工序3：铣孔的内侧面工序4：铣孔的外侧面工序5：钻，扩，铰孔，倒角工序6：钻，扩孔工序7：铣宽度为4的开口槽工序8：终检2.3.5确定吊耳工艺路线在综合考虑以上工序顺序安排原则的基础上，以表2-3-5列出弹簧吊耳的工艺路线。表2-3-5吊耳工艺路线及设备，工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣两外圆端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺2钻，扩，铰孔，倒角立式铣床X51麻花钻，扩孔钻，铰刀卡尺，塞规3铣孔的内侧面立式铣床X51端铣刀游标卡尺4铣孔的外侧面立式铣床X51端铣刀游标卡尺5钻，扩，铰孔，倒角立式铣床X
17、51麻花钻，扩孔钻，铰刀卡尺，塞规6钻，扩孔立式铣床X51麻花钻，扩孔钻卡尺，塞规7铣宽为的开口槽立式铣床X51槽铣刀卡规深度游标卡尺8去毛刺9终检塞规，卡尺2.4机床设备及工艺装备的选用2.4.1机床设备的选用 在大批生产的条件下，可选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。所选用的通用设备应提出机床型号，如该弹簧吊耳零件选用的通用设备“立式铣床X51”。 2.4.2工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具，夹具和量具。该弹簧吊耳零件的工艺装备在工序卡中都有说明，其中由于生产类型为大批量生产，故夹具选用的是专用夹具。2.5加工余量，工序尺寸和公差的确定2.5.1工序1加工孔两外圆端面至设计尺
18、寸的加工余量，工序尺寸和公差的确定第一道工序的加工过程为：1） 以左端面A定位，粗铣右端面B，保证工序尺寸，余量；2） 以右端面B定位，粗铣左端面A，保证工序尺寸，余量,达到零件图设计尺寸D的要求，。由图2-5-1-1所示加工方案，可以找出全部工艺尺寸链，如图2-5-1-2所示，求解各工序尺寸及公差的顺序如下：图2-5-1-1 第1道工序加工方案示意图图2-5-1-2 第1道工序工艺尺寸链图1） 从图2-5-1-2a知，；2） 从图2-5-1-2b知，,其中为粗铣余量，由机械制造技术基础课程设计指导教程表2-35，由于B面的加工余量是经粗铣一次切除的，故应等于B面的毛坯余量，即，。由机械制造技
19、术基础课程设计指导教程表1-20确定该粗铣工序的经济加工精度等级为IT=12，其公差值为，故。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。余量的校核。在图2-5-1-2b所示的尺寸链中是封闭环，故： 余量校核结果表明，所确定的工序尺寸及公差是合理的。将工序尺寸按“入体原则”表示：，。2.5.2工序5钻-扩-铰孔的加工余量，工序尺寸和公差的确定由机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28可查得，精铰余量；粗铰余量；扩孔余量；钻孔余量。查机械制造技术基础课程设计指导教程表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：精铰：IT7；粗铰：IT10；扩孔：IT11；钻：IT12。根据上
20、述结果，再查互换性与测量技术基础表2-4标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为：精铰：0.021mm；粗铰：0.084mm；扩孔：0.130mm；钻：0.210mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：；粗铰：；扩孔：；钻孔：，它们的相互关系如图2-5-2所示。图2-5-2 钻-扩-铰孔加工余量，工序尺寸及公差相互关系图2.5.3吊耳各加工表面的机械加工余量根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸如下：(1) 铣两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为，粗铣就可以达到，根据上表2-4，取2Z=4已能满足要求(2) 加工孔其表面粗糙度要求较高为，其加工
21、方式可以分为扩，铰两步，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 扩孔： 2Z=1.8铰孔： 2Z=0.2(3) 铣孔的内侧面考虑其表面粗糙度要求为Ra1.6um，只要求粗加工，根据上表2-4，取2Z=4已能满足要求。(4) 铣孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据上表2-4，取2Z=4已能满足要求。(5) 加工孔 其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 扩孔： 2Z=1.8铰孔： 2Z=0.2(6) 加工孔其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为
22、钻，扩，两步，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 扩孔： 2Z=0.72.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：粗铣两外圆端面机床：立式铣床X51 刀具：端铣刀 粗齿数， （1）、粗铣铣削深度： 每齿进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-7，按机床功率为取铣削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-9，取，机床主轴转速： 式（2-6-1）取=, =代入公式（2-6-1）得：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15，取实际铣削速度： 工作台每分进给量： 式（2-6-2）取=，=代入公式（2-6-2）得：取根据机械制造技术基
23、础课程设计指导教程 表5-43被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1机动时间： 取，, 代入公式得：以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为工序2：钻，扩，铰孔，倒角机床：立式铣床X51刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻孔切削深度：=1.6 进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-21，表5-22，表5-41取由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取取切削速度取=24, =35代入以下公式得机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表9-3，取实际切削速度：
24、根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表5-41被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1机动时间： 取，, ,代入以下公式得：（2）、扩孔切削深度： 进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-23，参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-23，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-24，取取=58, =36.8代入以下公式得机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15取实际切削速度：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-41被切削层长度：刀具切入长度 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入公式得：机动时间：（3）铰孔切削深度
25、：=0.075mm 进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-25，取根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-28，取取切削速度取=70, =37代入以下公式得机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15，取实际切削速度：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-41被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1取，代入以下公式得：机动时间： （4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：，手动进给。工序3：粗铣孔的内侧面机床：立式铣床X51刀具：端铣刀 粗齿数铣削深度： 每齿进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-13
26、，取铣削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-13，取，取=66, =50代入以下公式得机床主轴转速： ，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-13，取实际铣削速度：取=，=代入以下公式得：工作台每分进给量：取根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-43被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1取，,代入以下公式得：机动时间：以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 工序4：粗铣孔的外侧面机床：立式铣床X51刀具：端铣刀 粗齿数铣削深度： 每齿进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-13，取铣削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教
27、程表5-13，取，取=66, =50代入以下公式得机床主轴转速： ，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-13，取实际铣削速度：取=，=代入以下公式得：工作台每分进给量：取根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-43被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1取，,代入以下公式得：机动时间：以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为工序5：钻，扩，铰孔，倒角机床：立式铣床X51刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻孔切削深度： 进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-21，表5-22表5-23取由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.
28、75，则根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-21，取取切削速度取=20, =28代入公式得机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15，取实际切削速度： 根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-41被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入公式得：机动时间：以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为（2）、扩孔切削深度：进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-23，参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-23，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-24，取取=63.3, =29.8代入以下公式得机床主轴转速：
29、，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15取实际切削速度：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-41被切削层长度：刀具切入长度 刀具切出长度： 走刀次数为1取，代入公式得：机动时间：以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为（3）铰孔切削深度： 进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-25，取根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-28，取取切削速度取=65, =30代入以下公式得：机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15，取实际切削速度： 根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-41被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1取，
30、, ,代入以下公式得：机动时间：以上为铰一个孔的机动时间，故本工序机动工时为（4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：，手动进给。工序6：钻，扩孔机床：立式铣床X51刀具：麻花钻、扩孔钻、（1）、钻9.8孔切削深度：=4.9mm进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-21，取由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-21，取切削速度取=20, =9代入以下公式得：机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15，取实际切削速度：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-41被切削
31、层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入以下公式得：机动时间：以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为（2）、扩孔切削深度：=0.35进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-23，参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-23，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-24，取取=56.5, =10.5代入以下公式得机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15取实际切削速度：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-41被切削层长度：刀具切入长度 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入以下公式得：机动时间：以上为扩一个孔
32、的机动时间，故本工序机动工时为 工序7：粗铣宽度为4的开口槽机床：立式铣床X51刀具：槽铣刀 粗齿数 铣削深度：每齿进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-19，取，铣削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-20，取，取=235, =80代入以下公式得：机床主轴转速：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程表4-15，取实际铣削速度：取=，=代入以下公式得：工作台每分进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表5-43被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1取，, 代入以下公式得：机动时间：2.7 本章小结本章主要是对后钢板弹簧吊耳的加工工艺
33、进行设计。先要明确零件的作用 ，本次设计的后钢板弹簧吊耳的主要作用就是载重后，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。确定了零件的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以对零件的工艺路线进行分析，制定出几套工艺方案，然后对这几套方案进行分析比较，选择最优方案，最后进行时间定额计算及生产安排。优良的加工工艺是能否生产出合格，优质零件的必要前提，所以对加工工艺的设计十分重要，设计时要反复比较，选择最优方案。3 加工工艺孔夹具设计3.1加工工艺孔夹具设计本夹具主要用来钻、扩、铰两个工艺孔。这两个工艺孔均有尺寸精度要求为，表面粗糙度要求，表面粗糙度为，与端面垂直。并用于以后加工中的定位。其加工
34、质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为后钢板弹簧吊耳加工的第五道工序，本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。3.2定位方案的分析和定位基准的选择由零件图可知，两工艺孔位于零件孔内外侧面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧面垂直并保证两工艺孔能在后续的孔加工工序中使孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择外圆端面和与之配合的心轴为主要定位基准限
35、制工件的五个自由度，用一个定位销限制工件的另一个自由度。采用螺母夹紧。图3.2 定位分析图3.3定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在间隙心轴上定位，心轴为垂直放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。不过这时的径向定位误差不再只是单向的了，而是在水平面内任意方向上都有可能发生，其最大值也比心轴水平放置时大一倍。见下图。式中 定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 心轴外圆直径公差（mm）。图3.2 心轴垂直放置时定位分析图3.4切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。
36、由切削手册得：钻削力 式（3-1）钻削力矩 式（3-2）式中： 代入公式（3-1）和（3-2）得本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔分钻、扩、铰三个工步完成加工。即先用的麻花钻钻孔，根据GB/T 6135.2-1996规定钻头上偏差为零，钻套孔径为。再用标准扩孔钻扩孔，根据GB/T 4256-1984规定扩孔钻的尺寸为，钻套尺寸为。最
37、后用的标准铰刀铰孔，根据机GB/T 1132-1984规定标准铰刀尺寸为故钻套孔径尺寸为。图 3.3 快换钻套图铰工艺孔钻套结构参数如下表：表 3.1 铰工艺孔钻套数据表dHD公称尺寸允差303040-0.010-0.0275946165.5272836衬套选用固定衬套其结构如图所示：图 3.4 固定衬套图其结构参数如下表：表 3.2 固定衬套数据表dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差40+0.02304246+0.035+0.01832夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图2所示。3.6夹具精度分
38、析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。本道工序加工中主要保证两工艺孔尺寸及同轴度公差及表面粗糙度。本道工序最后采用精铰加工，根据GB/T 1132-1984采用铰刀，直径为，并采用钻套，铰刀导套孔径为，外径为同轴度公差为。固定衬套采用孔径为，同轴度公差为。该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：（1）、各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控制。（2）、各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。（
39、3）、当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏离量补偿给位置度公差。（4）、如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺寸的偏离量为，此时轴线的位置度误差可达到其最大值。工艺孔的尺寸，由选用的铰刀尺寸满足。工艺孔的表面粗糙度，由本工序所选用的加工工步钻、扩、铰满足。3.7夹具设计及操作的简要说明由零件图可知，两工艺孔位于零件孔内外侧面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧面垂直并保证两工艺孔能在后续的孔加工工序中使孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道
40、工序即粗、精铣顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择外圆端面为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以孔限制工件的两个自由度，用一个挡块定位限制工件的另一个自由度。3.8本章小结在本章中，夹具主要用来加工后钢板弹簧吊耳工艺孔。首先应明确本夹具中的夹紧定位机构，在进行后钢板弹簧吊耳内侧端面粗铣加工工序时，外圆端面已经精铣，工艺孔已经加工出。本工艺孔的定位基准应选择外圆端面和与之配合的心轴为主要定位基准限制工件的五个自由度，用一个定位销限制工件的另一个自由度。采用螺母夹紧。然后按照有关公式进行切削力和夹紧力的计算，然后对钻床夹具必不可少的钻套和衬套进行设计，还
41、应对夹具精度进行分析。夹具是制造系统的重要组成部分，夹具对加工质量、生产率和产品成本都有直接的影响。是能否高效、便捷生产出合格、优质零件的保证。所以对夹具设计也是非常重要的。结 论后钢板弹簧吊耳的加工工艺及夹具设计，主要是对后钢板弹簧吊耳的加工工艺和夹具进行设计。后钢板弹簧吊耳的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定，夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中需要考虑到很多问题，如工艺路线的选择，必须保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，要合
42、理选择定位基准选择，同时考虑定位以及由定位造成对加工的零件的精度的影响。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。在这个过程中，对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。 参 考 文 献1、徐嘉元，曾家驹主编机械制造工艺学机械工业出版社97.82、赵家齐：机械制造工艺学课程设计指导书，机械工业出版社3、李益民主编：机械制造工艺设计简明手册，机械工业出版社4、艾兴 肖诗纲主编.切削用量简明手册. 机械工业出版社, 19945 、浦林祥主编.金属切削机床夹具设计手册.机械工业出版社, 19849、何铭新，机械制图（第五版），高等教育出版社，2008。6、机械制造工艺学（教材）高等教育出版社20077、金属工艺学（教材）高等教育出版社20078、机械工程材料（教材）高等教育出版社2007