3020.A后鋼板彈簧吊耳

課程設(shè)計(jì)報(bào)告 (2007-- 2008年度第2學(xué)期) 名 稱： 制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題 目： 后鋼板彈簧吊耳 院 系： 機(jī)械工程系 班 級(jí)： 機(jī)械0507 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)周數(shù)： 2周 成 績(jī)： 日 期：2008年07月 10 日 目 錄 設(shè)計(jì)要求 一、課程設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………1 二、課程設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………1 三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟……………………………………………………1 四、工藝裝備設(shè)計(jì)……………………………………………………………2 五、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)…………………………………………………………3 報(bào)告正文 一、零件的分析………………………………………………………………4 1.零件的作用 ……………………………………………………………4 2.零件的工藝分析 ………………………………………………………4 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) …………………………………………………………4 1.確定毛坯的制造形式 …………………………………………………4 2.基面的選擇 ……………………………………………………………4 3.工藝路線的制定 ………………………………………………………5 4.機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ………………………6 5.確立切削用量及基本工時(shí) ……………………………………………7 6.時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 ……………………………………………15 三、夾具設(shè)計(jì) ……… ………………………………………………………18 1.問(wèn)題提出…… …………………………………………………………18 2. 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇… …………………………………18 3.切削力的計(jì)算與夾緊力分析 … ……………………………………18 4.鏜套、鏜套襯套及夾具體設(shè)計(jì) ……………………………………20 5.夾具定位誤差的分析………… ………………………………………21 4.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 …………………………………………21 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………22 課程設(shè)計(jì)要求 一、課程設(shè)計(jì)目的 1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程以及先修課程中的基本理論知識(shí)和在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件工藝路線的安排、工藝尺寸確定以及在加工中的定位、夾緊以及等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使學(xué)生能應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，在確保加工質(zhì)量的前提下設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理的機(jī)床夾具的能力。 3.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種參考資料的名稱、出處，做到能熟練運(yùn)用。 二、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 前提： 在通用機(jī)床上使用專(zhuān)用夾具進(jìn)行大批量生產(chǎn)。 內(nèi)容： ⑴ 編制某零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程（工藝過(guò)程卡和指定工序的工序卡）； ⑵ 設(shè)計(jì)該零件某指定工序使用的專(zhuān)用夾具。 具體要求： ⑴ 編制機(jī)械加工工藝卡片 內(nèi)容包括: 確定工序、切削用量、設(shè)備、刀具、夾具、量具、工時(shí)定額。 ⑵ 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ① 完成夾具裝配圖1張（1#），要求正確標(biāo)注輪廓尺寸、配合尺寸、調(diào)整尺寸及相關(guān)技術(shù)要求； ② 完成夾具體零件圖1張（1#），要求正確標(biāo)注尺寸、公差、表面粗糙度及相關(guān)技術(shù)要求； ③ 完成指定的夾具零件圖1張，要求正確標(biāo)注尺寸、公差、表面粗糙度及相關(guān)技術(shù)要求； ⑶ 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份 (見(jiàn)學(xué)校教務(wù)處要求） 內(nèi)容包括: 目錄、設(shè)計(jì)任務(wù)、工藝編制說(shuō)明、工序分析，設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)參數(shù)確定、設(shè)計(jì)總結(jié)、參數(shù)資料等。 三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 1.對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫(huà)零件圖 ⑴ 分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求； ⑵ 分析零件主要加工表面的形狀、尺寸及位置精 度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等； ⑶ 分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性要求。 所有圖紙均應(yīng)按機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仔細(xì)繪制。 2.選擇毛坯的制造方式 毛坯的選擇應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等幾方面綜合考慮。 3.制定零件的機(jī)械加工工藝路線 (1) 制定工藝路線。 (2) 選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算。 (3) 選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具。 (4) 加工余量及工序間尺寸與公差的確定。 (5) 切削用量的確定。 (6) 畫(huà)毛坯圖。 (7)填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片與工序卡片。 將前述各項(xiàng)內(nèi)容以及各工序加工簡(jiǎn)圖，填入機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片與工序卡片。 ① 工序簡(jiǎn)圖可以按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出。簡(jiǎn)圖中的加工表面用粗實(shí)線表示。對(duì)定位、加緊表面應(yīng)以規(guī)定符號(hào)標(biāo)明。最后，應(yīng)標(biāo)明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。 ② 工序簡(jiǎn)圖中的定位、夾緊符號(hào)應(yīng)符合機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB/Z174-82的規(guī)定。 四. 工藝裝備設(shè)計(jì) （1）確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖。 （2）選擇定位元件，計(jì)算定位誤差。 （3）計(jì)算所需的夾緊力，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。 （4）畫(huà)夾具裝配圖。 畫(huà)夾具裝配圖時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循和注意以下各點(diǎn)： ① 本設(shè)計(jì)中，要求按1：1的比例畫(huà)夾具裝配圖。被加工零件在夾具上的位置，要用雙點(diǎn)劃線表示，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于“夾緊”的位置上。 ② 注意投影的選擇。應(yīng)當(dāng)用最少的投影將夾具的結(jié)構(gòu)完全清楚的表達(dá)出來(lái)。因此，在畫(huà)圖之前，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮各視圖的配置和安排。 ③ 所設(shè)計(jì)的夾具，不但機(jī)構(gòu)合理，結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)合理，否則將不能正常工作。 ④ 要保證夾具與機(jī)床的相對(duì)位置及刀具與夾具的相對(duì)位置的正確性，即夾具上應(yīng)具備定向鍵及對(duì)刀裝置。 ⑤ 運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)要靈活，不能出現(xiàn)干涉和卡死的現(xiàn)象?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)定位部件應(yīng)有鎖緊裝置，不能在工作中松動(dòng)。 ⑥ 夾具的裝配工藝性和夾具零件的可加工性要好。 ⑦ 夾具中的運(yùn)動(dòng)零部件要有潤(rùn)滑措施，夾具的排屑要方便。 ⑧ 零件的選材、尺寸公差的標(biāo)注以及總裝技術(shù)要求要合理。為便于審查零件的加工工藝性及夾具的裝配工藝性，從教學(xué)要求出發(fā)，各零部件盡量不采用簡(jiǎn)化法繪制。 ⑨ 對(duì)夾具裝配圖上尺寸標(biāo)注要求。 在夾具裝配圖上要求標(biāo)注四種尺寸：輪廓尺寸、配合尺寸、與加工有關(guān)的尺寸及與機(jī)床關(guān)聯(lián)的尺寸。 五. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 將前述工作依先后次序編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 要求語(yǔ)言簡(jiǎn)煉、文字通順。說(shuō)明書(shū)用A4紙打印，并裝訂成冊(cè)。 課程設(shè)計(jì)正文 一、零件的分析 1.零件的作用 題目給出的零件是CA10B解放牌汽車(chē)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(chē)后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會(huì)影響汽車(chē)的工作精度、使用性能和壽命。汽車(chē)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。 2.零件的工藝分析 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?，F(xiàn)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 （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(gè)的孔，2個(gè)的孔、2個(gè)孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4的開(kāi)口槽的銑削，2個(gè)在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為，2個(gè)孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為，寬度為4的開(kāi)口槽的表面粗糙度要求為。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.確定毛坯的制造形式 零件材料為35鋼。由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用鍛造成型，這對(duì)提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.基面的選擇 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。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(gè)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度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)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(zhǔn)。例如：機(jī)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(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)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(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （5 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)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。 （6 為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)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(gè)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(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸換算。 3.工藝路線的制定 由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。 3.1工藝方案一 表 2.1 工藝方案一表 工序1： 銑兩外圓端面 工序2： 擴(kuò) 工序3： 鏜孔，倒角 工序4： 鉆，擴(kuò)孔 工序5： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序6： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序7： 銑孔的外側(cè)面 工序8： 銑寬度為4的開(kāi)口槽 工序9： 終檢 3.2工藝方案二 表 2.2 工藝方案二表 工序1： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序2： 銑孔的外側(cè)面 工序3： 鉆，擴(kuò)孔 工序4： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序5： 銑寬度為4的開(kāi)口槽 工序6： 銑兩外圓端面 工序7： 擴(kuò) 工序8： 鏜孔，倒角 工序9： 終檢 3.3工藝方案比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)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(kāi)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(kāi)口槽，最后加工兩外圓端面，孔， 經(jīng)比較可見(jiàn)，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(shí)間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4的開(kāi)口槽應(yīng)放在最后一個(gè)工序加工。所以合理具體加工藝如下： 表 2.3 工藝方案表 工序1： 銑兩外圓端面 工序2： 擴(kuò) 工序3： 鏜孔，倒角 工序4： 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序5： 銑孔的外側(cè)面 工序6： 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序7： 鉆，孔 工序8： 銑寬度為4的開(kāi)口槽 工序9： 終檢 4.機(jī)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鋼，硬度HBS為169～207，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。 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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： (1) 銑兩外圓端面 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(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求 (2) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為擴(kuò)，鏜兩步步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 擴(kuò)孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 (3) 銑孔的內(nèi)側(cè)面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。 (4) 銑孔的外側(cè)面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。 (5) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 (6) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可直接鉆孔，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： (7) 銑寬度為4的開(kāi)口槽 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3—48，取2Z=4已能滿足要求。 5.確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：粗、精銑兩外圓端面 機(jī)床：X51臥式銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細(xì)齒數(shù) （1）、粗銑 銑削深度： =2mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-13，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-23，取， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-1） 取=30, =63代入公式（2-1）得： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 式（2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（2-3） 取，，, 代入公式（2-3）得： 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （2）、精銑 銑削深度：=1mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-13，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 取，，代入公式（2-3）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間：以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序2：擴(kuò)，鏜孔，倒角 機(jī)床：Z525立式鉆床，T612臥式鏜床 刀具：擴(kuò)孔轉(zhuǎn)，高速工具鋼鏜刀 （1）、擴(kuò)的孔（原鍛造孔徑為35mm） 切削深度： =1.6mm 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-30， 參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-31，取 切削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-31，取 取=19, =36.8代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表9-3取 實(shí)際切削速度： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-42 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （3）精鏜孔 切削深度： =0.2mm 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-35，取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-36，取 取切削速度 取=9.1, =37代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表9-3，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時(shí)間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：，手動(dòng)進(jìn)給。 工序3：粗銑孔的內(nèi)側(cè)面 機(jī)床：X51銑床 刀具：高速鋼圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-29，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 取，，,代入公式（2-3）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序4：粗銑孔的外側(cè)面 機(jī)床：專(zhuān)用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-29，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-29，取， 取=24, =50代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表11-4，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 取，，,代入公式（2-3）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序5：鉆，擴(kuò)，鉸孔 機(jī)床：Z525鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 （1）、鉆孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-10，取 由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-13，取 取切削速度 取=24, =28代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表9-3，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （2）、擴(kuò)孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-30， 參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-31，取 切削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-31，取 取=19.8, =29.8代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表9-3取 實(shí)際切削速度： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-42 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為擴(kuò)一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 （3）鉸孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-35，取 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-36，取 取切削速度 取=9.9, =30代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表9-3，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為鉸一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時(shí)間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：，手動(dòng)進(jìn)給。 工序6：鉆，擴(kuò)孔 機(jī)床：Z525鉆床 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、 （1）、鉆孔 切削深度：=10.5 進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-10，取 由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表28-13，取 取切削速度 取=24, =9代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表9-3，取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 取，，, ,代入公式（2-4）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序7：粗銑寬度為4的開(kāi)口槽 機(jī)床：X51銑床 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-13，取 銑削速度：參照《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表30-23，取， 取=30, =63代入公式（2-1）得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》表11-5，取 實(shí)際銑削速度： 取=，，=代入公式（2-2）得： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 根據(jù)《金屬切學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 取，，, 代入公式（2-3）得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 6.時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： 式 (2-5) 其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） —輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 —布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值 工序1：粗、精銑兩外圓端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序2：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序3：銑孔的內(nèi)側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序4：銑孔的外側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序5：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48， 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序6：鉆，擴(kuò)孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43，k=12.14 取，，k=0.1214代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 工序7：銑寬度為4的開(kāi)口槽 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48， 取，，k=0.13代入公式（2-5）得 單間時(shí)間定額： 先要明確零件的作用 ，本次設(shè)計(jì)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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以對(duì)零件的工藝路線進(jìn)行分析，制定出幾套工藝方案，然后對(duì)這幾套方案進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)方案，最后進(jìn)行時(shí)間定額計(jì)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(duì)加工工藝的設(shè)計(jì)十分重要，設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。 29 三、加工工藝孔夾具設(shè)計(jì) 1.問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)鏜孔。這個(gè)工藝孔均有尺寸精度要求為0.03mm，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，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?yàn)楹箐摪鍙椈傻醵庸さ牡谌拦ば?，本道工序加工時(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，此時(shí)工件的一家共勉只有一個(gè)，就是端面，且已經(jīng)過(guò)精加工。為由于的孔可以先鍛造（坯料）所得的孔，再經(jīng)過(guò)擴(kuò)，鏜孔并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中成為基本精基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇此工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑軸端面為定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇外圓端面和與之Ф52的外圓面，用一個(gè)固定V形塊和一個(gè)圓環(huán)面配合主要定位基準(zhǔn)限制工件的五個(gè)自由度，用一個(gè)定位銷(xiāo)(此處用一成型底面)限制工件的另一個(gè)自由度。由于采用臥室鏜床，工件的加緊件用一帶鉸鏈的活動(dòng)V形塊母夾緊，且由于行程較遠(yuǎn)，為了快速裝卸工件用液壓油缸夾緊工件。其基本例圖示意圖如下： 3.切削力的計(jì)算與夾緊力分析 1． 切削力和夾緊力計(jì)算 （1） 刀具： 高速鋼鏜刀 機(jī)床： T612型臥式鏜床 由前述可知：v=9.1 m/min,f=1.2 mm/r 鏜孔切削力計(jì)算公式如下： 其中=0.2mm 查切削用量手冊(cè)可知 將以上系數(shù)代入公式可得三個(gè)方向的切削力分別為： 在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 F=2295.4N 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為8.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 4.鏜套、鏜套襯套及夾具體設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需擴(kuò)、鏜兩道工序才能完成，這里我只負(fù)責(zé)經(jīng)加工的精鏜孔的夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝要求：工藝孔37精鏜只有一個(gè)工步。導(dǎo)向套的尺寸見(jiàn)下圖。 圖 4.3 快換鉆套圖 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 4.1 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表 d H D 公稱尺寸 允差 35 70 45 -0.010 -0.027 65 54 16 5.5 27 28 36 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 4.4 固定襯套圖 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 4.2 固定襯套數(shù)據(jù)表 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 45 +0.023 0 55 53 +0.035 +0.018 3 2 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖2所示。 5.夾具定位誤差分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)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(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 本道工序加工中主要保證工藝孔尺寸及表面粗糙度。本道工序最后采用精鏜加工，選用GB1141—84鏜刀，直徑為，并采用導(dǎo)向套，鏜刀導(dǎo)套孔徑為d=35mm比鏜孔的直徑小，外徑為D=45同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為53mm，同軸度公差為。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求：（1）、各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制。（2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸Ф37。（3）、當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸Ф37時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。 工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的精鏜工藝滿足。 6.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率并且要避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榘刖M切削余量小，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。并且應(yīng)用快換墊片，不需擰下螺母拔掉墊片便可實(shí)現(xiàn)拆裝，效率較高，適合大批量生產(chǎn)。 參考文獻(xiàn) 1.機(jī)床夾具圖冊(cè) 2.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) （1988）（2004 科院） 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)新原理 5.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 6.機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 7.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 8.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)（科院） 9.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程（科院北） 10.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 11.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 趙家齊編 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