郭枫后钢板弹簧吊耳设计说明书.pdf

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1、.-工工 程程 技技 术术 学学 院院工艺综合课程设计工艺综合课程设计课程设计课程设计 ( (论文论文 ) )题目题目: : 后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计学生学生郭枫专专业业机械设计制造及其自动化学学号号0120班班级级2012 级机制 3 班指导教师指导教师何辉波成成绩绩工程技术学院工程技术学院20152015 年年 7 7 月月-可修编.-机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书题目： “后钢板弹簧吊耳”零件的机制加工工艺规程及夹具设计容：1、零件图12、毛坯图13、工艺过程卡14、工序卡34、夹具总装图15、夹具体零

2、件图36、装配图17、课程设计说明书1 份原始资料：零件图样，零件年产量 5000 件/年。-可修编.-2016 年 06 月-可修编.-目录目录1 1 引言引言32 2 课程设计的目的课程设计的目的3错误错误! !未定义书签。未定义书签。3 3 零件的工艺分析零件的工艺分析43.1 零件结构及工艺性分析43.2 零件的的技术要求分析63.3 工艺过程设计所应采取的相应措施64 4毛坯的选择毛坯的选择75 5 零件机械加工工艺路线零件机械加工工艺路线75.1 定位基准的选择75.1.1 粗基准的选择75.1.2 精基准的选择85.2 工艺路线的制定85.2.1 加工方法的选择和加工阶段的划分8

3、5.2.2 工艺路线的拟定 85.2.2.1 工艺方案一95.2.2.2 工艺方案二95.2.2.3 工艺方案的比较与分析95.3 加工余量及工序尺寸的拟定105.3.1 毛坯尺寸的确定10-可修编.-5.3.2 确定机械加工余量和工序尺寸125.4 切削用量的确定135.4.1 工序 10 切削用量的确定 135.4.2 工序 20 切削用量的确定 145.4.3 工序 60 切削用量的确定 155.5 时间定额的确定155.5.1 工序 10 时间定额的确定 155.5.2 工序 20 时间定额的确定 165.5.3 工序 60 时间定额的确定 18.0456 6 加工加工300mm工艺孔

4、夹具设计工艺孔夹具设计190.0456.1 加工工艺孔300mm夹具设计方案的确定1906.2 选择定位方式及定位元件206.3 导向装置的确定206.4 切削力的计算与夹紧力分析206.5 夹紧机构的确定216.6 定位误差分析217 7 小结小结 228 8 参考文献参考文献 239 9 致致 23-可修编.-后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计郭枫西南大学工程技术学院， 4007161 1 引言机械的加工工艺及夹具设计是在我们完成机械原理和机械设计课程设计之后的又一次重要课程设计，本次课程设计安排在我们完成全部专业课程学习之后， 旨在检验我们对所学专业知识的综合运用能力以及理论联系

5、实际的能力。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、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。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是-可修编.-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围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。为适应当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求，所以合理的机械加工工艺过程

6、设计及夹具设计具有十分重要的意义， 而这也是我们机械制造类专业学生必须掌握的技能。2 课程设计的目的机械制造技术基础课程设计旨在继承材料成型技术基础课程设计，让我们完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下：（1）在结束了机械制造技术基础等前期课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和加深。 培养学生学会全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。（2）通过设计提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。（3）通过设计使学生树立正确的

7、设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。（4）通过编写设计说明书，提高学生的技术文件整理、写作及组织编排能力，为学生将来撰写专业技术及科研论文打下基础。-可修编.-3 零件的工艺分析3.1 零件结构及工艺性分析图 3-1 后钢板弹簧吊耳零件图由后钢板弹簧吊耳零件图 3-1 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60mm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：.0560mm两外圆端面的铣削，加工370mm的孔以及其孔口倒角130，其中060mm两外圆端面表面粗糙度要求为为，其孔口倒角粗糙度要求为.

8、05，370mm孔的表面粗糙度要求0。.045（2）以300mm孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：两0.0450.04510.5mm个300的孔及其孔口倒角 C1，两个的孔，两个mm30mm孔的00-可修编.-.045外两侧面的铣削，以及宽度为 4mm的开口槽的铣削，两个300mm孔在同一00.045中心线上有数值为 0.01的同轴度要求。其中两个300mm孔的表面粗糙度要求为要求为，其空口倒角粗糙度要求为，两个10.5mm的孔表面粗糙度，两个.045，两个300mm孔的侧面表面粗糙度要求为0.045300mm孔的外侧面表面粗糙度要求为0，宽度为 4mm的开口槽的表面粗糙度要求为。

9、在两组加工表面之间没有一定的位置要求， 先加工哪一组表面都可以，现计划是加工第一组表面，再以第一组为基准加工第二组表面。图 3-2 后弹簧钢板吊耳三维零件图3.2 零件的技术要求分析查【3】表 9-1，可知各尺寸加工精度等级如下：-可修编.-加工表面尺寸及公差 /mm公差/um及精度等级0.2760.6表面粗糙度 /um形位公差/mm60mm两端面400，IT1350，IT945，IT974，IT9IT12（经济精度）IT12（经济精度）IT12（经济精度）37mm孔30mm孔相距77mm两端面.05 3700.045 30000.07477030mm孔两侧面2210.5mm孔宽为 4mm 的

10、槽10.5mm13037mm孔口倒角30mm孔口倒角C1IT12（经济精度）3.3 工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知，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。该类零件的加工也应遵循先加工定位基面后加工其他表面、 先加工主要面后加工次要面、先粗后精、先面后孔的总体原则。即首先根据零件技术要求将孔与平面的加工明确划分粗加工和精加工阶段，以保证孔系加工精度；加工过程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

11、再加工孔系。这是因为平面的面积大， 用平面定位可以确位可靠夹紧牢固， 因而容易保证孔的加工精度。其次， 先加工平面可以先切去锻件表面的凹凸不平，为提高孔的加工精度创造条-可修编.-件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。4 毛坯的选择后钢板弹簧吊耳零件的材料选用 35 钢， 硬度为149 187HBS,其年生产纲领为 5000 件，设其设备品率为 3%，机械加工废品率为 0.5%，则零件年生产纲领为：N Qn(1 a%)(1b%) 50001(13%)(1 0.5%) 5176件/年。其中：a备品率；b废品率，并且零件的轮廓尺寸不大，根据【 1】表1-2可知，该零件的生产已初步达到大批生产水平，

12、在造型中可采用模锻成型。再考虑零件在工作中的情况， 零件在汽车后后钢板中支架钢板，受到各种不同的振荡， 有减震功能、 阻尼缓冲部分功能、 导向功能作用， 因此应该选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。综上所述，根据【2】表 2-5,又由于零件结构复杂程度一般，故毛坯制造形式采用模锻成型。5 零件机械加工工艺路线5.1 定位基准的选择5.1.1 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

13、厚均匀、外形对称、少装夹等。-可修编.-（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

14、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60mm大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零件图所要求的端面，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。5.1.2 精基准的选择精基准的选择应遵循基准重合、统一基准、互为基准、自为基准的原则，例如加工后钢板弹簧吊耳零件时，第二面组的加工都是以大圆端面和37mm孔作为精基准，做到了基准统一，容易保证第二面组各面之间的相互位置关系。当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算，计算出相应的定位误差。5.2 工艺路线的制定5.2.1 加工方法的选择和加工阶段的划分-

15、可修编.-后钢板弹簧吊耳零件的主要加工面为孔和端面。 由于端面和孔的精度要求并不高，端面的加工采用粗铣或粗铣、半精铣就能达到图样要求；孔的加工可以采用扩铰工艺，也可以采用先钻孔后镗孔；倒角采用锪削加工；在钳工台上去毛刺。60mm端面和37mm孔外侧面加工采用粗铣就能满足要求，37mm孔侧面需先粗铣，再半精铣。孔的加工中，若在预留孔的基础上采用扩 -铰工艺，则扩、铰孔依次完成孔的半精加工、精加工。若采用在预留孔基础上镗孔，则镗孔完成孔的半精加工。具体工艺路线及其分析见 5.2.2。5.2.2 工艺路线的拟定拟定工艺路线时， 首先必须保证零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等达到图纸上的设计要求。在

16、生产纲领已确定为大批量生产的条件下，应尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还考虑经济效果，对于图纸上未要求的尺寸精度尽量采用经济精度，以便降低生产成本。按照上述对零件机构及工艺的分析，现制定了下述两种不同的工艺方案。5.2.2.1 工艺方案一表 5-1工艺方案一表工序号1020304050607080工序容粗铣60mm两外圆端面至图样要求0.05扩、铰370mm孔，倒角1.530设备X5032Z5140AX5032X5032Z5132AZ5125AX6120钳工台0.045铣300mm孔的侧面至图样要求0.045铣300mm孔的外侧面0.045扩、铰300mm孔，倒角145钻，扩10.5mm

17、孔铣宽度为 4mm的开口槽去毛刺-可修编.-90终检5.2.2.2 工艺方案二表 5-2工艺方案二表工序号102030405060708090100110120工序容粗铣37孔的端面精铣37孔的端面钻37孔镗37孔，倒角1.530粗铣30孔的端面精铣30孔的端面钻30孔镗30孔，倒角145钻210.5孔铣宽 4mm的开口槽去毛刺检查设备X5032X5032Z5140AT618X5032X5032Z5132AT618Z5125AX6120钳工台5.2.2.3 工艺方案二工艺方案一与工艺方案二的关键不同的两个地方：一是60mm两端面的加0.045工以及300mm孔的外侧表面加工，分析这几个平面加工

18、，60mm两端面，精度要求和表面要求均不是特别高，其尺寸精度为12 级，表面粗糙度均为0.045，由【1】图 5-7 可知粗铣就能达到这些加工要求。300mm孔的侧面尺寸精度为 IT9，表面粗糙度为成，两外侧面粗糙度为，需要粗铣后再半精铣，在一个工序完，粗铣即可。而方案二增加了精铣工序，尽管提高了加工精度，但是也耗费了更多工时和成本，经济性不好。二是方案一在毛坯预留孔基础上再进行扩铰来加工主要的孔， 加工的几何精度不容易保证， 但效率高。 方案二采用镗削来加工主要孔， 加工精度容易保证，-可修编.-0.050.045但是由于镗孔夹具操作费时，效率不高。鉴于370mm孔和300mm孔的加工精度均

19、为 9 级精度，表面粗糙度为，通过扩铰也能到该加工要求，故考虑到提高生产率，方案一比方案二合理。综上所述，较为合理的具体加工艺如下：表 5-3 最终工艺方案工序号10203040506070809010工序容粗铣60mm两外圆端面至图样要求0.05扩、铰370mm孔，倒角1.530设备X5032Z5140AX5032X5032Z5132Z5125X6120钳工台0.045粗铣、半精铣300mm孔的侧面0.045铣300mm孔的外侧面0.045扩、铰300mm孔，倒角145钻，扩10.5mm孔铣宽度为 4mm的开口槽去毛刺终检零件入库5.3 机械加工余量及工序尺寸的拟定5.3.1 毛坯尺寸的确定

20、后钢板弹簧吊耳零件材料为 35 钢，材料密度为7.85g /cm3，由三维建模软件 分 析 估 算 毛 坯 重 量2.1kg， 锻 件 的 复 杂 数 为S 2.1/5.6 0.375，。35 钢碳的质量分数为0.32 S 0.63，所以锻件复杂系数为S2级（一般）0.32% 0.4%，小于0.6%，故材质系数为M1。结合课程设计手册，分别确定锻件各表面的毛坯尺寸、公差如下：查【2】表 5-65，粗铣平面余量为 1.5mm,故60mm圆柱厚度方向尺寸为763 79mm，再查 5-16，知锻件公差及极限偏差为2-01.7.5，所以该方向毛坯尺-可修编.-寸为79-01.57mm。由 【2】 表

21、5-17， 确定30孔两侧面间毛坯尺寸单边余量为 2mm， 确定300.5孔两侧面间毛坯尺寸及公差为731.7mm。每个30孔两侧面间毛坯尺寸为25.5mm，经济精度。由表 5-17 可知，37mm孔表面加工余量为 2mm(单边)，毛坯尺寸及其公0.4差为331.4mm。同上，30mm孔表面加工余量为2mm(单边)，毛坯尺寸及其公差为0.4261.2mm。图 5-1 锻造毛坯图5.3.2 确定机械加工余量、工序尺寸参考【2】表 5-65，5-53 可得如下机械加工余量和工序尺寸：-可修编.-1.工序I： （1-1）铣60mm端的其中的一个侧面，以另一侧面为定位基准基本尺寸名称加工余量/mm/m

22、m粗铣毛坯尺寸1.5-77.579度IT12-差/mm77.500.31.579-0.7加工经济精工序尺寸及公表面粗糙度-(1-2）铣60mm端的另一个侧面，以加工后的那面作为精基准基本尺寸名称加工余量/mm/mm粗铣1.576度IT120.2760.6加工经济精工序尺寸及公差表面粗糙度2.工序II：加工37mm孔加工余量名称（双边） /mm铰孔扩孔预留孔0.53.5-寸/mm精度IT8IT11-差0.05370基本尺加工经济工序尺寸及公表面粗糙度37-36.50.1636.500.4331.4mm 330.053.工序III：铣300mm孔的侧端面：加工余量名称（双边）/mm半精铣粗铣毛坯尺

23、寸23-基本尺寸/mm777572加工经济精度IT9IT12-工序尺寸及公表面粗糙度差/mm0.0747700.30750-0.5721.7mm-可修编.-0.054.工序IV：铣300mm孔的外侧两端面加工余量名称粗铣/mm1.5基本尺寸/mm22加工经济精度IT12工序尺寸及公表面粗糙度差220.055.工序V：加工300mm孔：加工余量基本尺寸名称（双边）/mm/mm铰孔扩孔预留孔0.53.5-度差/mm加工经济精工序尺寸及公表面粗糙度30IT8IT11-0.05300-29.50.1329.500.4261.2 266.工序VI：加工10.5mm孔：加工余量名称（双）扩孔钻孔1.59/

24、mm度IT11IT12差基本尺寸加工经济精工序尺寸及公表面粗糙度10.510.50.15 90 97.工序VII：铣宽度为 4mm 的开口槽：加工经济精名称加工余量基本尺寸度粗铣5.4 切削用量的确定-可修编.工序尺寸及公表面粗糙度差444IT12.-5.4.1 工序 10 切削用量的确定工序 10：粗铣60mm两外圆端面。查【2】表 5-10 和表 5-33，机床选用 X5032 立式铣床；刀具选用高速钢立铣刀，d 50mm，齿数z 6。（1）铣削深度ap：ap1.5mm.（2）每齿进给量fz：查设计指导书【2】表 5-88 可知，取fz 0.15mm/ z。铣削速度v：由 5-88 查取切

25、削速度v 48m/min。机床主轴转速n 1000v，将v 48m/min,d 50mm代入上式得：d100048n 306r /min.50根据【4】表 4.2-36，取机床主轴转速n 300r /min.实际铣削速度v：vd0n1000503001000 47.1m/min（3）工作台每分进给量fm：fm fzznw 0.156300 270mm/min5.4.2 工序 20 切削用量的确定0.05工序 20：扩铰370mm孔，锪倒角1.530。机床：立式钻床 Z5140A。刀具：36.5mm专用扩孔钻、38H8高速钢铰刀、60锪钻。1.扩孔工步1）背吃刀量的确定：取ap 3.5mm。2）

26、进给量的确定：由表 5-81 知进给量为0.9 1.1mm，根据机床参数选取该工步的每转进给量f 0.96mm/r。3）切削速度的计算：参照表 5-21 所列 Z5140A 型立式钻床的主轴转速，取转速n 68r/min，据此可求出该工序的实际钻削速度：-可修编.-v 2.铰孔工步dn100036.5681000 7.8m/min。1）背吃刀量的确定：取ap 0.5mm。2） 进给量的确定： 查 【2】 表 5-82， 可以查到每转进给量fz处于0.95 2.10mm之间，可以选取该工步的每转进给量f 1.22mm/r。3）切削速度的计算：参照表 5-21 所列 Z5140A 型立式钻床的主轴

27、转速，取转速n 68r/min，据此可求出该工序的实际钻削速度：v dn100037681000 7.9m/min。3.锪倒角1.530采用60锪钻，取倒角时的主轴转速与 扩孔时相同，为68r /min。5.4.3 工序 60 切削用量的确定工序 60：钻、扩10 .5mm孔。机床：立式钻床 Z5125A。刀具：9mm麻花钻、10.5扩孔钻。1.钻孔工步1）背吃刀量为ap 9mm。2）进给量的确定：由【2】表 5-78 知进给量为0.22 0.28mm，根据【2】表 5-21 机床参数选取该工步的每转进给量0.28mm/r。3）切削速度的计算：参照【4】表 4.2-15 所列 Z5125A 型

28、立式钻床的主轴转速，取转速n 140r/min，据此可求出该工序的实际钻削速度：v 2.扩孔工步dn100091401000 3.96m/min。-可修编.-1）背吃刀量的确定：取ap1.5mm。2） 进给量的确定： 查 【2】 表 5-81， 可以查到每转进给量fz处于0.5 0.6mm/r之间，可以选取该工步的每转进给量f 0.48mm/r。3）切削速度的计算：参照表 5-21 所列 Z5125A 型立式钻床的主轴转速，取转速n 140r/min，据此可求出该工序的实际钻削速度：v dn100010.51401000 4.62m/min。5.5 时间定额的确定5.5.1 工序 10 时间定

29、额的确定工序 10：粗铣60mm两外圆端面。1.铣一个端面基本时间tj的确定由【2】表 3-14 可知，单次走刀基本时间Tbl l1l2，式中l 60mm，fMz根据表 3-17 取l1l211mm，前面已求得fMz 270mm/min。走刀两次，所以得基本时间Tj 260110.53min。2702. 铣一个端面辅助时间tf的计算查阅【2】表 3-19，各动作时间如下：拿取工件并完成装夹时间：1min；起动机床：0.03min；刀具靠近工件、退回并复位：0.05min；停机取下工件：0.3min；综上，铣一个端面所需辅助时间tf1 0.03 0.05 0.3 1.38min。综 上 ， 铣

30、两 个 端 面 的 作 业 时 间 = 基 本 时 间 + 辅 助 时 间-可修编.-=（0.531.38） 2 3.82min。3. 布置工作地时间tb的计算布置工作地时间tb一般是作业时间的2% 7%，tb取为作业时间的5%，则tb 3.825% 0.19min。4.休息和生理需要时间tx的计算休息与生理需要时间一般取为作业时间的2%，则tx 3.822% 0.08min。由于该工件的生产类型为大批生产， 分摊到每个工件、 工序上的时间很微小，所以可以忽略不计。综上所述，工序 20 的工时定额=（0.531.38） 20.190.08 4.09min。5.5.2 工序 20 时间定额的确定

31、工序 20：扩、铰37mm孔，锪倒角130。1.基本时间tj的确定1）扩孔工步查【2】表 3-12，扩孔的基本时间可由公式tjl l1l2L求得。i fnfn式中l 76mm；l2(2 4)mm，取l2 3mm；D 36.5mm;d1 33mm；l1D d136.5-33cotr (1 2) cot591.5mm 2.55mm；f 0.96mm/r；22n 68r /min。将上述结果代入公式，则得该工序的基本时间为：tj12）铰孔工步76 2.55 31.25min。0.9668查【2】表 3-12，扩孔的基本时间可由公式tjl l1l2L求得。i fnfn式中l 76mm；据表 3-13，

32、取l213mm；D 37mm;d1 36.5mm；-可修编.-l1D d137-36.5cotr (1 2) cot591.5mm 1.65mm；f 0.96mm/r；22n 68r /min。将上述结果代入公式，则得该工序的基本时间为：tj23)锪倒角工步由表 3-12 可得，tj376 2.05131.39min。0.9668l l1，其中l1.5mm,l1 (1 2)mm,取l11.5mm，则：fnl l11.51.5 0.05minfn680.96tj3由于要锪倒角两次， 故本工序的基本时间时是t1 tj1 tj22tj32.74 min。2. 辅助时间tf的计算查阅【2】表 3-19

33、，各动作时间如下：拿取工件并完成装夹时间：1min；起动机床、调节钻床转速：0.03min；刀具（三次）靠近工件、退回并复位：0.053 0.15min；停机取下工件：0.3min；综上，由于该工序中包括两次装夹，所以该工序辅助时间tf （1 0.03 0.15 0.3） 2 2.96min。3.布置工作地时间tb的计算布置工作地时间tb一般是作业时间的2% 7%， 作业时间=基本时间+辅助时间=2.74 2.96 5.7s。tb取为作业时间的5%，则tb 5.75% 0.29min。4.休息和生理需要时间tx的计算休息与生理需要时间一般取为作业时间的2%，则tx 5.72% 0.11min。

34、由于该工件的生产类型为大批生产， 分摊到每个工件、 工序上的时间很微小，所以可以忽略不计。综上所述，工序 20 的工时定额=2.74 2.96 0.290.11 6.1min。-可修编.-5.5.3 工序 60 时间定额的确定工序 60：钻，扩10.5mm孔。1.钻、扩一个孔的基本时间tj的确定1）钻孔工步查【2】表 3-12，钻孔的基本时间可由公式tjl l1l2L求得。i fnfn式中l 48mm；l2(1 4)mm，取l2 3mm；D 9mm；钻头kr 59，l1D9cotr (1 2) cot591.5mm 4.2mm；f 0.48mm/r；22n 140r /min。将上述结果代入公

35、式，则得该工序的基本时间为：tj148 4.2 3 0.82min。0.481402）扩孔工步查【2】表 3-12，扩孔的基本时间可由公式tjl l1l2L求得。i fnfn（2 4）mm，式中l 48mm； 据表 3-12， 超出长度l2取l2 3mm；D 10.5mm；d1 9mm；l1D d110.5-9cotr (1 2) cot591.5mm 1.95mm；22f 0.48mm/r；n 140r /min。将上述结果代入公式，则得该工序的基本时间为：tj2481.95 30.79min。0.48140综上，tj tj1 tj20.820.791.61min，钻、扩两个孔时的基本时间t

36、j 2tj 21.61 3.22min。2. 辅助时间tf的计算查阅【2】表 3-19，各动作时间如下：拿取工件并完成装夹时间：1min；起动机床、调节钻床转速：0.03min；刀-可修编.-具（两次）靠近工件、退回并复位：0.052 0.10min；停机取下工件：0.3min；综上，该工序辅助时间tf1 0.03 0.1 0.3 1.43min。3.布置工作地时间tb的计算布置工作地时间tb一般是作业时间的2% 7%， 作业时间=基本时间+辅助时间=3.221.43 4.65s。tb取为作业时间的5%，则tb 4.655% 0.23min。4.休息和生理需要时间tx的计算休息与生理需要时间一

37、般取为作业时间的2%，则tx 4.652% 0.09min。由于该工件的生产类型为大批生产， 分摊到每个工件、 工序上的时间很微小，所以可以忽略不计。综上所述，工序 60 的工时定额=3.221.430.230.09 4.97min。0.0456 加工300mm孔夹具设计0.0456.1 加工300mm孔夹具设计方案的确定本工序夹具主要用来扩、铰两个30mm孔。这两个工艺孔的尺寸精度等级达到 9 级，表面粗糙度为，两孔之间的同轴度要求为0.01mm，并用于后一道工序加工10.5mm孔中的定位， 因此其加工质量直接影响到后续工序的加工精度。由零件图可知，两30mm孔有尺寸精度要求、表面粗糙度要求

38、以及位置精度要求，由于孔都是通孔，因此除了沿30mm孔轴向的自由度不用限制外，其余五个自由度都需要限制。为了保证所扩、 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10.5mm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、半精铣-可修编.-孔两侧面的工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工此两个30mm孔的定位基准应以已加工过的60mm外圆端面和37mm孔表面为主要定位基准，定位方案确定为“一面两销”定位。6.2 选择定位方式及定位元件由上分析可知，采用“一面两销”进行定位，定位元件为一个小端面、一根长心轴和一个挡

39、销：与60mm外圆端面相接触的一个小端面限制工件的 1 个自由度，与37mm孔配合的长心轴限制工件的 4 个自由度，再用一个挡销，限制工件的另一个自由度，共限制工件的六个自由度，即采用完全定位方式。为提高工艺系统的刚度，采用一可调高度的支承钉作为辅助支承。6.3 导向装置的确定本道工序所设计的夹具为钻床夹具， 也称钻模，本道工序采用的是固定式钻模，其导向装置为钻套，由于本道工序分为扩孔、铰孔两个工步，而该后钢板弹簧吊耳零件的生产类型又为大批大量生产，所以为提高生产效率，所以采用快换式钻套。6.4 切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成37mm孔的扩、铰加工，而扩孔时吃刀量是大于铰孔时的吃

40、刀量的。故扩孔的切削力也大于铰孔时的切削力。因此切削力应以扩削力为准。由机床夹具设计手册5表 1-2-7 得：扩削力：F 371ap1.3f0.7Kp0.5钻削扭矩：T 0.88Dapf0.8Kp式中：D 29.5mm,f 0.96mm/r,Kp为修正系数，由【5】表 1-2-8 查得：Kp (b0.755300.75) ()0.78。736736-可修编.-F 371ap1.3f0.7Kp 3711.751.30.960.70.78N 582.1N。f0.8Kp 0.8829.51.30.50.960.80.78 22.34N m。T 0.88Dap0.5加工本道工序37mm孔时，设计的夹具

41、保证了夹紧力方向与钻削力方向相同，由上计算可知，扩削力和力矩都较小，仅需较小的夹紧力就可防止工件在加工过程中产生振动和转动，因此进行夹紧力计算无太大意义，一般螺旋压板加紧机构就能满足夹紧需求。6.5 夹紧机构的确定由于上分析可知扩、铰孔时的切削力和力矩并不大。由于螺旋压板夹紧机构具有结构简单，容易制造，自锁性能好，夹紧可靠等优点，而本道工序的加紧方式又采用手动加紧的方式，因此本道工序的夹紧机构选用螺旋压板机构。6.6 定位误差分析0.050.05加工本工序的300而本工序选用mm孔的设计基准为370mm孔轴线，的工件以圆孔在长心轴上进行定位，故无基准不重合误差。但由于定位副制造不准确以及定位副

42、间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差djw。由于心轴垂直放置， 这时的径向定位误差不再只是单向的了，而是在水平面任意方向上都有可能发生，其误差的最大值也比心轴水平放置时大一倍（见下图） 。其定位误差为：ddw djb djw 0 TdTD S 0.025 0.05 0.025 0.1mm。S Dmin dmax 0（- -0.025） 0.025mm；式中：S定位副间的最小配合间隙，；TD工件圆孔直径公差（mm）。Td心轴外圆直径公差（mm）-可修编.-图 4.2心轴垂直放置时定位分析图七 小结本次课程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

43、要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、时间定额的确定，夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构，按图样要求完成对30mm孔的加工。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。在设计中我也遇到了一些问题，例如在最开始工艺路线选定有些不合理，定位基准选择不合理导致定位误差较大等等，但通过查阅大量设计手册以及向同学请教，我逐渐解决了这些问题，并对工艺设计过程有了较好的掌握。通过本次课程设计，我们得以将书本上的理论知识运用到实际设计过程当中，增强了我对本专业综合知识运用的能力，并进一步

44、提高了CAD 绘图技能，使我获益颇丰。-可修编.-八 参考文献1于骏一,邹青.机械制造技术基础.2 版.:机械工业,2014.2柯建宏.机械制造技术基础课程设计.2 版.:华中科技大学,2013.3吴宗泽,高志等.机械设计课程设计手册M.4 版.:高等教育,2013.4益民.机械制造工艺简明手册M.:机械工业,1994.5王光斗.机床夹具设计手册M.3 版.：机械工业,2000.6艾兴,肖诗钢.切削用量简明手册M.:机械工业,2013.九 致在本次设计过程中，我有很多不会的地方，也遇到了很多问题，在何老师的细心指导以及班上同学的帮助下， 我顺利完成了本次后钢板弹簧吊耳的机加工工艺规程及工艺设计，在此向老师和同学表示深深感。-可修编.-指导教师评语：成绩评定：指导教师：年月日-可修编.