機械制造技術(shù)課程設計---后鋼板彈簧吊耳零件的機制加工工藝規(guī)程及工藝裝備

1、<p>　　題目：設計“后鋼板彈簧吊耳”零件的機制加工工藝規(guī)程及工藝裝備（大批量生產(chǎn)）</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　2 后

2、鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計2</p><p>　　2.1零件的分析2</p><p>　　2.1.1零件的作用2</p><p>　　2.1.2零件的工藝分析2</p><p>　　2.1.3彈簧吊耳零件的技術(shù)要求3</p><p>　　2.2確定毛坯，繪制毛坯圖3</p><p>

3、;　　2.2.1 確定毛坯的制造形式3</p><p>　　2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量3</p><p>　　2.2.4吊耳毛坯尺寸公差及機械加工余量4</p><p>　　2.3擬定彈簧吊耳工藝路線5</p><p>　　2.3.1 零件的加工定位基準5</p><p>　　2.3.2零件

4、表面加工方法的確定，吊耳各表面加工方案6</p><p>　　2.3.3工序順序的安排7</p><p>　　2.3.4 工藝方案的比較與分析8</p><p>　　2.3.5確定吊耳工藝路線9</p><p>　　2.4機床設備及工藝裝備的選用9</p><p>　　2.4.1機床設備的選用9</p

5、><p>　　2.4.2工藝裝備的選用10</p><p>　　2.5加工余量，工序尺寸和公差的確定10</p><p>　　2.5.1工序1—加工孔兩外圓端面至設計尺寸的加工余量，工序尺寸和公差的確定10</p><p>　　2.5.2工序5—鉆-擴-鉸孔的加工余量，工序尺寸和公差的確定12</p><p>　　

6、2.5.3吊耳各加工表面的機械加工余量12</p><p>　　2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）13</p><p>　　2.7 本章小結(jié)22</p><p>　　3 加工工藝孔夾具設計23</p><p>　　3.1加工工藝孔夾具設計23</p><p>　　3.2定位方案的分析和定位基準的選擇

7、23</p><p>　　3.4切削力的計算與夾緊力分析24</p><p>　　3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計24</p><p>　　3.6夾具精度分析26</p><p>　　3.7夾具設計及操作的簡要說明26</p><p>　　3.8本章小結(jié)27</p><p><

8、;b>　　結(jié) 論28</b></p><p>　　參 考 文 獻29</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大三的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，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(shù)的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)

9、產(chǎn)品設計，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)進行生產(chǎn)準備，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)濟效益的技術(shù)保證。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，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低

10、成本。所以對機械的加工工藝及夾具設計具有十分重要的意義。</p><p>　　通過這次課程設計，可對以前學過的課程進行一次綜合的深入的總復習，把學習到的理論知識和實際結(jié)合起來，從而提高自己分析問題，解決問題的能力。</p><p>　　2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計</p><p><b>　　2.1零件的分析</b></p>

11、<p>　　2.1.1零件的作用</p><p>　　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、導向功能。</p><p>　　圖2.1 后鋼板彈簧吊耳零件圖

12、</p><p>　　2.1.2零件的工藝分析</p><p>　　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(xiàn)分析如下：</p><p>　?。?）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</p><p>　　

13、（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，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。</p><p>　　2.1.3彈簧吊耳零件的技術(shù)要求</p><p>　　2

14、.2確定毛坯，繪制毛坯圖</p><p>　　2.2.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　“后鋼板彈簧吊耳”零件材料為35鋼，硬度HBS為149～187，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。</p><p>　　考慮到該彈簧吊耳零件在工作過程中要承受壓力沖級載荷，為增強彈簧吊耳零件的強度和沖級韌度，故毛坯選用鍛件，零件材料為35號鋼。由于生量已達到大批生產(chǎn)的水平（N=40

15、000），而且零件的輪廓尺寸不大，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，故可以采用模鍛制造毛坯。</p><p>　　2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量</p><p>　　由《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表2-10~表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應先確定如下各項因素。</p><p><b>　　1.公差等級</b>

16、</p><p>　　由彈簧吊耳的功用及其技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。</p><p><b>　　2.鍛件重量</b></p><p>　　已知機械加工后彈簧吊耳的重量為2.6kg，由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為4kg。</p><p><b>　　3.鍛件材質(zhì)系數(shù)</b>&

17、lt;/p><p>　　該彈簧吊耳材料為35號鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級。</p><p><b>　　4.鍛件分模線形狀</b></p><p>　　根據(jù)該彈簧吊耳的形位特點，故選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線，如圖2-2-4彈簧吊耳鍛造毛坯圖所示。</p><p>　

18、　2.2.4吊耳毛坯尺寸公差及機械加工余量</p><p>　　由彈簧吊耳零件圖可知，該零件各加工表面的粗糙度均大于。</p><p>　　根據(jù)上述各因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差及機械加工余量，所得結(jié)果列于表2-2-4中。</p><p>　　表2-2-4毛坯尺寸公差及機械加工余量</p><p>　　上表備注“表2-10~2-14”出自

19、《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》</p><p>　　◆吊耳零件毛坯圖如下：</p><p><b>　　圖2-2-4</b></p><p>　　2.3擬定彈簧吊耳工藝路線</p><p>　　2.3.1 零件的加工定位基準</p><p>　　由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔

20、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。</p><p>　　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

21、孔的加工精度。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p><b>　　

22、1.粗基準的選擇</b></p><p>　　粗基準選擇應當滿足以下要求：</p><p>　?。?） 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(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。</p><p>　　（2） 選

23、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。</p><p>　?。?） 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。</p><p>　?。?） 應盡可能選擇平整、光潔

24、、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(jīng)初加工。</p><p>　?。?） 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。</p><p>　　為了滿足上述要求，基準選擇以后鋼板彈簧吊耳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

25、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。</p><p><b>　　2.精基準的選擇</b></p><p>　　精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，根據(jù)該彈簧吊耳零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇加工后的兩外圓端面作為精基準。</p><p>　　2.3.2零件表面加工方法的確定，吊耳各表面加工方案</p&g

26、t;<p>　　根據(jù)彈簧吊耳零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法，如圖2-3-2所示。</p><p>　　表2-3-2彈簧吊耳零件各表面加工方案</p><p>　　2.3.3工序順序的安排</p><p>　　由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應降低生產(chǎn)成本。</p>

27、<p>　　1.工藝方案一，如表2-3-3-1所示。</p><p>　　表2-3-3工藝方案一表</p><p>　　2.工藝方案二，如表2-3-3-2所示。</p><p>　　表2-3-3-2工藝方案二表</p><p>　　2.3.4 工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個工藝方案的特點在

28、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。</p><p>　　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

29、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2-3-4：</p><p>　　表2-3-4最終工藝方案</p><p>　　2.3.5確定吊耳工藝路線</p><p>　　在綜合考慮以上工序順序安排原則的基礎上，以表2-3-5列出彈簧吊耳的工藝路線。</p><p>　　表2-3-5吊耳工藝路線及設

30、備，工裝的選用</p><p>　　2.4機床設備及工藝裝備的選用</p><p>　　2.4.1機床設備的選用</p><p>　　在大批生產(chǎn)的條件下，可選用高效的專用設備和組合機床，也可選用通用設備。所選用的通用設備應提出機床型號，如該彈簧吊耳零件選用的通用設備“立式銑床X51”。 </p><p>　　2.4.2工藝裝備的選用</

31、p><p>　　工藝裝備主要包括刀具，夾具和量具。該彈簧吊耳零件的工藝裝備在工序卡中都有說明，其中由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故夾具選用的是專用夾具。</p><p>　　2.5加工余量，工序尺寸和公差的確定</p><p>　　2.5.1工序1—加工孔兩外圓端面至設計尺寸的加工余量，工序尺寸和公差的確定</p><p>　　第一道工序的加工過程為

32、：</p><p>　　以左端面A定位，粗銑右端面B，保證工序尺寸，余量；</p><p>　　以右端面B定位，粗銑左端面A，保證工序尺寸，余量,達到零件圖設計尺寸D的要求，。</p><p>　　由圖2-5-1-1所示加工方案，可以找出全部工藝尺寸鏈，如圖2-5-1-2所示，求解各工序尺寸及公差的順序如下：</p><p>　　圖2-5-1

33、-1 第1道工序加工方案示意圖</p><p>　　圖2-5-1-2 第1道工序工藝尺寸鏈圖</p><p>　　從圖2-5-1-2a知，；</p><p>　　從圖2-5-1-2b知，,其中為粗銑余量，由《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表2-35，由于B面的加工余量是經(jīng)粗銑一次切除的，故應等于B面的毛坯余量，即，。由《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表1-

34、20確定該粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級為IT=12，其公差值為，故。</p><p>　　為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進行校核。</p><p>　　余量的校核。在圖2-5-1-2b所示的尺寸鏈中是封閉環(huán)，故：</p><p>　　余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。</p><p>　　將工序尺寸按“入體原

35、則”表示：，。</p><p>　　2.5.2工序5—鉆-擴-鉸孔的加工余量，工序尺寸和公差的確定</p><p>　　由《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表2-28可查得，精鉸余量；粗鉸余量；擴孔余量；鉆孔余量。查《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為：精鉸：IT7；粗鉸：IT10；擴孔：IT11；鉆：IT12。根據(jù)上述結(jié)果，再查《互換性與測

36、量技術(shù)基礎》表2-4標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為：精鉸：0.021mm；粗鉸：0.084mm；擴孔：0.130mm；鉆：0.210mm。</p><p>　　綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：；粗鉸：；擴孔：；鉆孔：，它們的相互關(guān)系如圖2-5-2所示。</p><p>　　圖2-5-2 鉆-擴-鉸孔加工余量，工序尺寸及公差相互關(guān)系圖</p>&l

37、t;p>　　2.5.3吊耳各加工表面的機械加工余量</p><p>　　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械加工余量，工序尺寸如下：</p><p>　　(1) 銑兩外圓端面</p><p>　　考慮其加工表面粗糙度要求為，粗銑就可以達到，根據(jù)上表2-4，取2Z=4已能滿足要求</p><p><b>　　(

38、2) 加工孔</b></p><p>　　其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為擴，鉸兩步，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表2-28，確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　鉆孔： </p><p>　　擴孔： 2Z=1.8</p><p>　　鉸孔：

39、 2Z=0.2</p><p>　　(3) 銑孔的內(nèi)側(cè)面</p><p>　　考慮其表面粗糙度要求為Ra1.6um，只要求粗加工，根據(jù)上表2-4，取2Z=4已能滿足要求。</p><p>　　(4) 銑孔的外側(cè)面</p><p>　　考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)上表2-4，取2Z=4已能滿足要求。</p>&

40、lt;p><b>　　(5) 加工孔 </b></p><p>　　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(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表2-28，確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　鉆孔： </p><p>　　擴孔： 2Z=1.8</p>&

41、lt;p>　　鉸孔： 2Z=0.2</p><p><b>　　(6) 加工孔</b></p><p>　　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(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表2-28，確定工序尺寸及余量為：</p><p>　　鉆孔： </p><p

42、>　　擴孔： 2Z=0.7</p><p>　　2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）</p><p>　　◆工序1：粗銑兩外圓端面</p><p>　　機床：立式銑床X51 </p><p>　　刀具：端銑刀 粗齒數(shù)， </p><p><b>　?。?）、粗銑<

43、/b></p><p><b>　　銑削深度： </b></p><p>　　每齒進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-7，按機床功率為取</p><p>　　銑削速度：參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-9，取，</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-6-1）</p>

44、<p>　　取=, =代入公式（2-6-1）得：</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15，取</p><p><b>　　實際銑削速度： </b></p><p>　　工作臺每分進給量： 式（2-6-2）</p><p>　　取=，，=代入公式（2-6-2）得：</p

45、><p><b>　　取</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表5-43</p><p>　　被切削層長度：由毛坯尺寸可知</p><p><b>　　刀具切入長度： </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b&

46、gt;</p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p><b>　　機動時間： </b></p><p>　　取，，, 代入公式得：</p><p>　　以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為</p><p>　　◆工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角<

47、;/p><p>　　機床：立式銑床X51</p><p>　　刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀</p><p><b>　　■（1）、鉆孔</b></p><p>　　切削深度：=1.6㎜ </p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-21，表5-22，表5-41取</p

48、><p>　　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</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-22，取</p><p><b>　　取切削速度</b></p><p>　　取=24, =35代入以下公式得</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機

49、械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表9-3，取</p><p><b>　　實際切削速度： </b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表5-41</p><p><b>　　被切削層長度：</b></p><p><b>　　刀具切入長度： </b>

50、;</p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p><b>　　機動時間： </b></p><p>　　取，，, ,代入以下公式得：</p><p><b>　?。?

51、）、擴孔</b></p><p><b>　　切削深度： </b></p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-23，</p><p>　　參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-23，取</p><p>　　切削速度：參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-24，取

52、</p><p>　　取=58, =36.8代入以下公式得</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15取</p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-41</p><p><

53、b>　　被切削層長度：</b></p><p><b>　　刀具切入長度 </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，, ,代入公式得：</p>&l

54、t;p><b>　　機動時間：</b></p><p><b>　　（3）鉸孔</b></p><p>　　切削深度：=0.075mm </p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-25，取</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-28，

55、取</p><p><b>　　取切削速度</b></p><p>　　取=70, =37代入以下公式得</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15，取</p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　根據(jù)《

56、機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-41</p><p><b>　　被切削層長度：</b></p><p><b>　　刀具切入長度： </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b>&

57、lt;/p><p>　　取，，，，代入以下公式得：</p><p><b>　　機動時間： </b></p><p>　?。?）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同：，手動進給。</p><p>　　◆工序3：粗銑孔的內(nèi)側(cè)面</p><p>　　機床：立式銑床X51</

58、p><p>　　刀具：端銑刀 粗齒數(shù)</p><p><b>　　銑削深度： </b></p><p>　　每齒進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-13，取</p><p>　　銑削速度：參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-13，取，</p><p>　　取=66,

59、=50代入以下公式得</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速： ，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-13，取</p><p><b>　　實際銑削速度：</b></p><p>　　取=，，=代入以下公式得：</p><p><b>　　工作臺每分進給量：</b></p><

60、;p><b>　　取</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-43</p><p>　　被切削層長度：由毛坯尺寸可知</p><p><b>　　刀具切入長度：</b></p><p><b>　　刀具切出長度：取</b></p&g

61、t;<p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，,代入以下公式得：</p><p><b>　　機動時間：</b></p><p>　　以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為</p><p>　　◆工序4：粗銑孔的外側(cè)面</p><p

62、>　　機床：立式銑床X51</p><p>　　刀具：端銑刀 粗齒數(shù)</p><p><b>　　銑削深度： </b></p><p>　　每齒進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-13，取</p><p>　　銑削速度：參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-13，取，</p&g

63、t;<p>　　取=66, =50代入以下公式得</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速： ，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-13，取</p><p><b>　　實際銑削速度：</b></p><p>　　取=，，=代入以下公式得：</p><p><b>　　工作臺每分進給量：<

64、/b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-43</p><p>　　被切削層長度：由毛坯尺寸可知</p><p><b>　　刀具切入長度：</b></p><p><b>　　刀具切出長

65、度：取</b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，,代入以下公式得：</p><p><b>　　機動時間：</b></p><p>　　以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為</p><p>　　◆工序5：鉆，擴

66、，鉸孔，倒角</p><p>　　機床：立式銑床X51</p><p>　　刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀</p><p><b>　?。?）、鉆孔</b></p><p><b>　　切削深度： </b></p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5

67、-21，表5-22表5-23取</p><p>　　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</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-21，取</p><p><b>　　取切削速度</b></p><p>　　取=20, =28代入公式得</p><

68、p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15，取</p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-41</p><p><b>　　被切削層長度：</b></p><p><b>　　

69、刀具切入長度： </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，, ,代入公式得：</p><p><b>　　機動時間：</b></p><p>　

70、　以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為</p><p><b>　?。?）、擴孔</b></p><p><b>　　切削深度：</b></p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-23，</p><p>　　參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-23，

71、取</p><p>　　切削速度：參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-24，取</p><p>　　取=63.3, =29.8代入以下公式得</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15取</p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><

72、;p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-41</p><p><b>　　被切削層長度：</b></p><p><b>　　刀具切入長度 </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1&

73、lt;/b></p><p>　　取，，，，代入公式得：</p><p><b>　　機動時間：</b></p><p>　　以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為</p><p><b>　?。?）鉸孔</b></p><p><b>　　切削深度：

74、</b></p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-25，取</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-28，取</p><p><b>　　取切削速度</b></p><p>　　取=65, =30代入以下公式得：</p><p&g

75、t;　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15，取</p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-41</p><p><b>　　被切削層長度：</b></p><p><b>　　刀具切

76、入長度： </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，, ,代入以下公式得：</p><p><b>　　機動時間：</b></p><p>　　

77、以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為</p><p>　　（4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同：，手動進給。</p><p><b>　　◆工序6：鉆，擴孔</b></p><p>　　機床：立式銑床X51</p><p>　　刀具：麻花鉆、擴孔鉆、</p><

78、p>　?。?）、鉆Φ9.8㎜孔</p><p>　　切削深度：=4.9mm</p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-21，取</p><p>　　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</p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-21，取切削速度</

79、p><p>　　取=20, =9代入以下公式得：</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15，取</p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-41</p><p><b>　

80、　被切削層長度：</b></p><p><b>　　刀具切入長度： </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，, ,代入以下公式得：</p><p

81、><b>　　機動時間：</b></p><p>　　以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為</p><p><b>　　（2）、擴孔</b></p><p>　　切削深度：=0.35㎜</p><p>　　進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-23，</p>

82、<p>　　參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-23，取</p><p>　　切削速度：參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-24，取</p><p>　　取=56.5, =10.5代入以下公式得</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15取</p><p><

83、b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-41</p><p><b>　　被切削層長度：</b></p><p><b>　　刀具切入長度 </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b>

84、</p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，, ,代入以下公式得：</p><p><b>　　機動時間：</b></p><p>　　以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為</p><p>　　◆工序7：粗銑寬度為4的開口槽</

85、p><p>　　機床：立式銑床X51</p><p>　　刀具：槽銑刀 粗齒數(shù) </p><p><b>　　銑削深度：</b></p><p>　　每齒進給量：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-19，取，</p><p>　　銑削速度：參照《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表5-

86、20，取，</p><p>　　取=235, =80代入以下公式得：</p><p>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》表4-15，取</p><p><b>　　實際銑削速度：</b></p><p>　　取=，，=代入以下公式得：</p><p><b>　

87、　工作臺每分進給量：</b></p><p>　　根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 表5-43</p><p>　　被切削層長度：由毛坯尺寸可知</p><p><b>　　刀具切入長度：</b></p><p><b>　　刀具切出長度：取</b></p><

88、;p><b>　　走刀次數(shù)為1</b></p><p>　　取，，, 代入以下公式得：</p><p><b>　　機動時間：</b></p><p><b>　　2.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　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

89、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(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計十分重要，設計時要反復比較，選擇最優(yōu)方案。</p><p>　　3

90、加工工藝孔夾具設計</p><p>　　3.1加工工藝孔夾具設計</p><p>　　本夾具主要用來鉆、擴、鉸兩個工藝孔。這兩個工藝孔均有尺寸精度要求為，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與端面垂直。并用于以后加工中的定位。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

91、低勞動強度。</p><p>　　3.2定位方案的分析和定位基準的選擇</p><p>　　由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔內(nèi)外側(cè)面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應與側(cè)面垂直。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。根據(jù)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粗、精銑頂面工序的定位基準，以及設計基準

92、作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應選擇外圓端面和與之配合的心軸為主要定位基準限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。采用螺母夾緊。</p><p>　　圖3.2 定位分析圖</p><p><b>　　3.3定位誤差分析</b></p><p>　　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

93、存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。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。</p><p>　　式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）；</p><p>　　——工件圓孔直徑公差（mm）； </p><p>　　——心軸外圓直徑公差（mm）。</p><p

94、>　　圖3.2 心軸垂直放置時定位分析圖</p><p>　　3.4切削力的計算與夾緊力分析</p><p>　　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：</p><p>　　鉆削力 式（3-1）</p><p>　　鉆削力矩

95、 式（3-2）</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　代入公式（3-1）和（3-2）得</p><p>　　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。</p><p>　　3.5鉆套、襯套、鉆

96、模板及夾具體設計</p><p>　　工藝孔的加工需鉆、擴、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。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆、擴、鉸三個工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB/T 6135.2-1996規(guī)定鉆頭上偏差為零，鉆套孔徑為。再用標準擴孔鉆擴孔，根據(jù)GB/T 4256-1984規(guī)定擴孔鉆的尺寸為，鉆套尺寸為。最后用的標準鉸刀鉸孔，根據(jù)機GB/T 1132

97、-1984規(guī)定標準鉸刀尺寸為故鉆套孔徑尺寸為。</p><p>　　圖 3.3 快換鉆套圖</p><p>　　鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：</p><p>　　表 3.1 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表</p><p>　　襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p>　　圖 3.4 固定襯套圖</p>

98、<p><b>　　其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：</b></p><p>　　表 3.2 固定襯套數(shù)據(jù)表</p><p>　　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(jié)構(gòu)見夾具裝配圖2所示。</p><p><b>　　3.6夾具精度分析</b&g

99、t;</p><p>　　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(guān)系。因此在夾具設計中，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。</p><p>　　本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸及同軸度公差及表面粗糙度。本道工序最后采用精鉸加工，根據(jù)GB/T 1132-1984采用鉸刀，直徑為，并采

100、用鉆套，鉸刀導套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。</p><p>　　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

101、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。</p><p>　　工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。</p><p>　　工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、鉸滿足。</p><p>　　3.7夾具設計及操作的簡要說明</p><p>　　由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔內(nèi)外側(cè)面上，其有尺

102、寸精度要求和表面粗糙度要求并應與側(cè)面垂直。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。根據(jù)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粗、精銑頂面工序的定位基準，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。</p><p

103、><b>　　3.8本章小結(jié)</b></p><p>　　在本章中，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(gòu)，在進行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。本工藝孔的定位基準應選擇外圓端面和與之配合的心軸為主要定位基準限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。采用螺母夾緊。然后按照有關(guān)公式進行切削力和夾緊力

104、的計算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進行設計，還應對夾具精度進行分析。</p><p>　　夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對夾具設計也是非常重要的。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　后鋼板彈簧吊耳的加工工藝

105、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(gòu)。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(gòu)也能達到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設計中需要考慮到很多問題，如工藝路線的選擇，必須保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時，要合理選擇定位基準選擇，同時考慮定位以及由定位造

106、成對加工的零件的精度的影響。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)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(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。在這個過程中，對機械加工工藝和夾具設計有關(guān)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(shù)的工作打下基礎。 </p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p>

107、;<p>　　[1]、徐嘉元，曾家駒主編《機械制造工藝學》機械工業(yè)出版社　97.8</p><p>　　[2]、趙家齊：《機械制造工藝學課程設計指導書》，機械工業(yè)出版社</p><p>　　[3]、李益民主編：《機械制造工藝設計簡明手冊》，機械工業(yè)出版社</p><p>　　[4]、艾興 肖詩綱主編.《切削用量簡明手冊》. 機械工業(yè)出版社, 199

108、4</p><p>　　[5] 、浦林祥主編.《金屬切削機床夾具設計手冊》.機械工業(yè)出版社, 1984</p><p>　　[9]、何銘新，機械制圖（第五版），高等教育出版社，2008。</p><p>　　[6]、《機械制造工藝學》（教材）高等教育出版社2007</p><p>　　[7]、《金屬工藝學》（教材）高等教育出版社2007&l