畢業(yè)設(shè)計--吊耳加工工藝設(shè)計及專用夾具設(shè)計

1、<p>　　后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　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

2、階段以保證加工精度?；鶞蔬x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。整個加工過程均選用組合機床。</p><p>　　關(guān)鍵詞 后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具</p><p><b

3、>　　ABSTRACT</b></p><p>　　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 o

4、f 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. Pla

5、ne with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure</p><p>　　Key words The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriat

6、ion tongs</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要Ⅰ</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　1緒 論

7、1</b></p><p>　　2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計3</p><p>　　2.1零件的分析3</p><p>　　2.1.1零件的作用3</p><p>　　1.1.2零件的工藝分析3</p><p>　　2.2工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施4</p><p

8、>　　2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇4</p><p>　　2.3.1 確定毛坯的制造形式4</p><p>　　2.3.2粗基準的選擇4</p><p>　　2.3.3精基準的選擇5</p><p>　　2.4 工藝路線的制定5</p><p>　　2.4.1 工藝方案一5</p>

9、;<p>　　2.4.2 工藝方案二5</p><p>　　2.4.3 工藝方案的比較與分析6</p><p>　　2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定6</p><p>　　2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）7</p><p>　　2.7時間定額計算及生產(chǎn)安排16</p><p>

10、;　　2.8 本章小結(jié)18</p><p>　　3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計19</p><p>　　3.1粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計19</p><p>　　3.2定位方案的分析和定位基準的選擇19</p><p>　　3.3定位誤差分析19</p><p>　　3.4銑削力與夾緊力計算

11、20</p><p>　　3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計21</p><p>　　3.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計23</p><p>　　3.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明24</p><p>　　3.8本章小結(jié)24</p><p>　　4 加工工藝孔夾具設(shè)計25</p><p>　　4.1加

12、工工藝孔夾具設(shè)計25</p><p>　　4.2定位方案的分析和定位基準的選擇25</p><p>　　4.4切削力的計算與夾緊力分析26</p><p>　　4.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計26</p><p>　　4.6夾具精度分析28</p><p>　　4.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明28<

13、/p><p>　　4.8本章小結(jié)29</p><p>　　5 加工工藝孔夾具設(shè)計30</p><p>　　5.1加工工藝孔夾具設(shè)計30</p><p>　　5.2定位方案的分析和定位基準的選擇30</p><p>　　5.3定位元件的設(shè)計30</p><p>　　5.4定位誤差分析32

14、</p><p>　　5.5切削力的計算與夾緊力分析32</p><p>　　5.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計32</p><p>　　5.7夾具精度分析34</p><p>　　5.8夾具設(shè)計及操作的簡要說明34</p><p>　　5.9本章小結(jié)35</p><p><b

15、>　　結(jié) 論36</b></p><p>　　參 考 文 獻37</p><p><b>　　致 謝38</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　機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，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運

16、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(chǔ)。機械加工工藝是實現(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。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

17、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、降低成本。當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。所以對機械的加工工藝及夾具設(shè)計具有十分重要的意義。</p><p>　　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

18、與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機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)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。</p><p>　　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

19、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取Ｎ覀儼讯嗄陙碓趭A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

20、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。</p><p>　　隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)

21、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)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機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)濟方向發(fā)展。</p><p>　　2

22、后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計</p><p><b>　　2.1零件的分析</b></p><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

23、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。</p><p>　　圖2.1 后鋼板彈簧吊耳零件圖</p><p>　　1.1.2零件的工藝分析</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?，F(xiàn)分析如下：</p><p>　?。?）以兩外圓端面為主要加工表面的加工面

24、。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>　?。?）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

25、的開口槽的表面粗糙度要求為。</p><p>　　2.2工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施</p><p>　　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。</p><p>　　該類零件的加

26、工應(yīng)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(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，也有利于保護刀具。</p><p>　　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

27、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>　　2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇</p><p>　　2.3.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為Q235。由于生量已達到大批生產(chǎn)的水平，

28、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。</p><p>　　2.3.2粗基準的選擇</p><p>　　粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：</p><p>　?。?） 粗基準的選擇應(yīng)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(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精

29、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>　?。?） 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(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，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。</p><p>　?。?） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為

30、粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。</p><p>　?。?） 應(yīng)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(jīng)初加工。</p><p>　?。?） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)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

31、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。</p><p>　　2.3.3精基準的選擇</p><p>　　精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)當進行尺寸換算。</p><p>　　2.4

32、 工藝路線的制定</p><p>　　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。</p><p>　　2.4.1 工藝方案一</p><p>　　表 2.1 工藝方案一表</p><p>　　2.4.2 工藝方案二</p><p>　　表 2.2 工藝方案二表</p&g

33、t;<p>　　2.4.3 工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個工藝方案的特點在于：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，</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

34、，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：</p><p>　　表 2.3 工藝方案表</p><p>　　2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“后鋼板彈簧吊

35、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。</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，工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p>　　(1) 銑兩外圓端面</p><p>　　考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-5，取2Z=5已能滿足要

36、求</p><p><b>　　(</b></p><p>　　圖 3.4 對刀塊圖</p><p>　　塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： </p><p>　　圖 3.5 平塞尺圖</p><p><b>　　塞尺尺寸為：</b></p><p&g

37、t;　　表 3.2 平塞尺尺寸表</p><p>　　3.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計</p><p>　　為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。</p><p>　　根據(jù)所需要的夾緊力，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑。</p><p>　　氣缸活塞桿推力 式

38、（3-2）</p><p>　　其中：P—壓縮空氣單位壓力 （取P=6公斤力/）</p><p><b>　　—效率 （取）</b></p><p>　　代入公式（3-2）得</p><p><b>　　厘米</b></p><p><b>　　取厘米=25

39、0</b></p><p>　　因此氣缸選用DQG型氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： </p><p>　　圖 3.6 DQG型氣缸圖</p><p>　　其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：</p><p>　　表 3.3 DQG型氣缸數(shù)據(jù)表</p><p>　　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

40、。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)夾具裝配圖1所示。</p><p>　　3.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑。件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊

41、簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，浮動壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。</p><p><b>　　3.8本章小結(jié)</b></p><p>　　在本章中，夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。首先應(yīng)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

42、時，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關(guān)公式進行銑削力和夾緊的計算，然后對銑床夾具必不可少的定向鍵和對刀裝置進行設(shè)計，為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置，所以還要對汽缸進行設(shè)計。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、

43、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(shè)計也是非常重要的。</p><p>　　4 加工工藝孔夾具設(shè)計</p><p>　　4.1加工工藝孔夾具設(shè)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

44、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，降低勞動強度。</p><p>　　4.2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(yīng)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

45、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(yīng)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(shè)計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應(yīng)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4.1 定位分析圖</p><p><b>

46、;　　4.3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><

47、;p>　　——工件圓孔直徑公差（mm）； </p><p>　　——心軸外圓直徑公差（mm）。</p><p>　　圖4.2 心軸垂直放置時定位分析圖</p><p>　　4.4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(yīng)以鉆削力為準。由《切削手

48、冊》得：</p><p>　　鉆削力 式（4-1）</p><p>　　鉆削力矩 式（4-2）</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　代入公式（4-1）和（4-2）得</p><p>　　本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方

49、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>　　4.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)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)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為

50、零，鉆套孔徑為。再用標準擴孔鉆擴孔，根據(jù)GB1141—84的規(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)GB1141—84的規(guī)定標準鉸刀尺寸為故鉆套孔徑尺寸為。</p><p>　　圖 4.3 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 4.1 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表</p><p>　

51、　襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p>　　圖 4.4 固定襯套圖</p><p><b>　　其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：</b></p><p>　　表 4.2 固定襯套數(shù)據(jù)表</p><p>　　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

52、夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖2所示。</p><p><b>　　4.6夾具精度分析</b></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(shè)計中，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進行精度分析和誤差計算。</p><p>　　本道工序加工

53、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，選用GB1141—84鉸刀，直徑為，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)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(yīng)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

54、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>　　4.7夾具設(shè)

55、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，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)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(yīng)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(shè)計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應(yīng)選擇外圓端面為主要定位基面以限制工

56、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><b>　　4.8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(yīng)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(yīng)選擇外圓端面和與之配合的心軸為主要

57、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的計算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進行設(shè)計，還應(yīng)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(shè)計也是非常重要的。</p><p>　　5

58、加工工藝孔夾具設(shè)計</p><p>　　5.1加工工藝孔夾具設(shè)計</p><p>　　本夾具主要用來鉆、擴、兩個工藝孔。這兩個工藝孔均有表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與圓垂直。本到工序為后鋼板彈簧吊耳加工的第六道工序，本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。</p><p>　　5.2定位方案的分析和定位基準的選擇&l

59、t;/p><p>　　由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔與側(cè)面垂直，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(yīng)盡量選擇上一道工序即鉆擴鉸工序的定位基準，以及設(shè)計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應(yīng)選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，

60、既采用一面兩銷定位。再用一個螺旋夾緊機構(gòu)從孔的另一端面進行夾緊。</p><p>　　圖5.1 定位分析圖</p><p>　　5.3定位元件的設(shè)計</p><p>　　本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設(shè)計。</p><p>　　由加工工藝孔工序

61、簡圖可知兩工藝孔中心距。</p><p>　　由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為</p><p>　　所以兩工藝孔的中心距為 ，而兩工藝孔尺寸為，。</p><p>　　根據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下：</p><p>　　圖5.2 兩銷分析圖</p><p>　?。?）、確定兩定位

62、銷中心距尺寸及其偏差</p><p><b>　　==</b></p><p>　　（2）、確定圓柱銷直徑及其公差</p><p>　　（—基準孔最小直徑）</p><p><b>　　取f6</b></p><p><b>　　所以圓柱銷尺寸為 </b>

63、;</p><p>　?。?）、削邊銷的寬度b和B （由《機床夾具設(shè)計手冊》）</p><p>　?。?）、削邊銷與基準孔的最小配合間隙</p><p><b>　　式（5-1）</b></p><p>　　其中： —基準孔最小直徑 —圓柱銷與基準孔的配合間隙</p><p>

64、;　　代入數(shù)據(jù)由公式（5-1）得</p><p>　?。?）、削邊銷直徑及其公差</p><p>　　按定位銷一般經(jīng)濟制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 。</p><p><b>　　（6）、補償值</b></p><p><b>　　5.4定位誤差分析</b><

65、/p><p>　　本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：</p><p>　?。?）、移動時基準位移誤差</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　(2)、轉(zhuǎn)角誤差</b>&l

66、t;/p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　5.5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(yīng)以鉆削力為準。由《切削手冊》得：</p><p>　　鉆削力 式（5-2）</p><

67、;p>　　鉆削力矩 式（5-3）</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　代入公式（5-2）和（5-3）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><

68、p>　　5.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計</p><p>　　工藝孔的加工需鉆、擴、兩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、兩個工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為。再用標準擴孔鉆擴孔，根據(jù)的規(guī)定擴孔鉆的尺寸為，鉆套尺寸為。</p><p>　　圖 5

69、.3 快換鉆套圖</p><p>　　擴工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：</p><p>　　表 5.1 擴工藝孔鉆套數(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 5.4 固定襯套圖</p><p><b>　　其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：</b></p>

70、;<p>　　表 5.2 固定襯套數(shù)據(jù)表</p><p>　　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。</p><p><b>　　5.7夾具精度分析</b></p><p>　　利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具

71、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，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)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與孔距離要求為粗糙度表面粗糙度。。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(yīng)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

72、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。工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、

73、擴、滿足。</p><p>　　5.8夾具設(shè)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上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔與側(cè)面垂直，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(yīng)盡量選擇上一道工序即鉆擴鉸工序的定位基準，以及設(shè)計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應(yīng)選擇孔端面為主要定位基面以限制工件

74、的三個自由度，以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。然后由一個螺旋夾緊機構(gòu)夾緊就可以開始加工了</p><p><b>　　5.9本章小結(jié)</b></p><p>　　本夾具主要用來加工后鋼板彈簧吊耳工藝孔。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機構(gòu)，本工藝孔的定位基準應(yīng)選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以

75、孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。再用一個螺旋夾緊機構(gòu)從孔的另一端面進行夾緊。然后按照有關(guān)公式進行切削力和夾緊力的計算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進行設(shè)計，對夾具精度進行分析。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(shè)計也是非常重要的。</p><p>&

76、lt;b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　后鋼板彈簧吊耳的加工工藝及夾具設(shè)計，主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝和夾具進行設(shè)計。后鋼板彈簧吊耳的加工工藝設(shè)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(shè)計主要是要設(shè)計出正確的定位夾緊機構(gòu)。在本設(shè)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(shè)計中遇到了很多問

77、題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設(shè)計時，因定位基準選擇不合理，出現(xiàn)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(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)。不過在指導(dǎo)老師的悉心認真的指導(dǎo)下，經(jīng)過三個多月自身的不斷努力，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(shè)計有關(guān)的知識有了更深的理解，增強了對本專業(yè)

78、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(chǔ)。 </p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 李旦等，機床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005。</p><p>　　[2] 孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1984。</p>

79、<p>　　[3] 何玉林，機械制圖，重慶：重慶大學(xué)出版社，20001983。</p><p>　　[4] 機械工程基礎(chǔ)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。</p><p>　　[5] 淘濟賢等，機床夾具設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，1986。</p><p>　　[6] 李洪，機械加工工藝師手冊，北京：機械工業(yè)出版

80、社，1990。</p><p>　　[7] 機械設(shè)計手冊編委會，機械設(shè)計手冊卷4，北京：機械工業(yè)出版社，1998。</p><p>　　[8] 東北重型機械學(xué)院，機床夾具設(shè)計手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。</p><p>　　[9] 賀光誼等，畫法幾何及機械制圖，重慶：重慶大學(xué)出版社，1994。</p><p>　　[10] 丁駿

81、一，典型零件制造工藝，北京：機械工業(yè)出版社,1989。</p><p>　　[11] 孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[12] 東北重型機械學(xué)院等，機床夾具設(shè)計手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。</p><p>　　[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。<

82、/p><p>　　[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?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。</p><p>　　[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。</p><p>　　[17] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。</p><p>