后鋼板彈簧吊耳工藝過程卡+工序卡+說明書.doc

吊耳 機(jī)械加工工藝過程卡片 KCSJ-11 零(部)件圖號(hào) KCSJ-11 共1頁 后鋼板彈簧吊耳 零(部)件名稱 后鋼板彈簧吊耳 第1頁 材料 35鋼 毛坯種類 模鍛件 毛坯尺寸 125mm60mm172mm 毛坯件數(shù) 大批生產(chǎn) 備注 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 刀具 夾具 量具 工時(shí)/min 名稱 型號(hào) 名稱 規(guī)格 1 備料 2 鍛造 模鍛 3 熱處理 調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）后進(jìn)行時(shí)效處理 4 銑端面 銑φ37孔兩端面：(見工藝附圖1) ①以左端面為基準(zhǔn)，留余量至78mm； ②以右端面為基準(zhǔn)，留余量至76mm 立式銑床 X51 高速鋼三面刃銑刀 φ75 專用夾具 游標(biāo)卡尺 1.46 5 鉆,擴(kuò),鉸孔,并加工倒角 鉆,擴(kuò),鉸φ37mm孔,并加工倒角1.545： ①鉆孔，留余量至φ25； ②鉆孔，留余量至φ35； ③擴(kuò)孔，留余量至φ36.8； ④粗鉸孔，留余量至φ36.93； ⑤精鉸孔，留余量至φ37； ⑥加工倒角1.530；(見工藝附圖2) 立式鉆床 Z535 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀 φ35 φ37 專用夾具 卡尺，塞規(guī) 2.87 6 銑端面 銑孔的內(nèi)側(cè)面(見工藝附圖3)； 立式銑床 X51 高速鋼三面刃銑刀 Ф75 專用夾具 游標(biāo)卡尺 0.51 7 銑端面 銑孔的外側(cè)面(見工藝附圖4)； 立式銑床 X51 高速鋼三面刃銑刀 Ф75 專用夾具 游標(biāo)卡尺 0.51 8 鉆,擴(kuò),鉸孔,并加工倒角 鉆,擴(kuò),鉸φ30mm孔,并加工倒角1.545： ①鉆孔，留余量至φ28； ②擴(kuò)孔，留余量至φ29.8； ③粗鉸孔，留余量至φ29.93； ④精鉸孔，留余量至φ30； ⑤加工倒角1.545；(見工藝附圖5) 立式鉆床 Z535 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀 Ф28 φ30 專用夾具 卡尺，塞規(guī) 1.58 9 鉆孔 鉆2φ10.5mm孔： 鉆孔，留余量至φ10.5mm； （見工藝附圖6） 立式鉆床 Z535 麻花鉆 φ10.5 專用夾具 卡尺，塞規(guī) 1.08 10 銑槽 銑寬為4mm的開口槽(見工藝附圖7) 立式銑床 X51 高速鋼單刃銑刀 φ36 專用夾具 卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 0.05 11 去毛刺 修毛刺銳角 12 終檢 審核 (日期 ) 合簽（日期） 標(biāo) 記 處記 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處記 更改文件號(hào) 簽字 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)“后鋼板彈簧吊耳”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為10000件） 設(shè) 計(jì) 者: 指導(dǎo)老師: 2011年3月8日 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：設(shè)計(jì)“后鋼板彈簧吊耳”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為100000件） 內(nèi)容：1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張 3、機(jī)械加工工藝過程綜合卡 1張 4、機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖 1張 5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張 6、課程設(shè)計(jì)說明書 1份 班 級(jí): 學(xué) 生: 指 導(dǎo) 老 師: 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書序言 ————————————————— 4一.零件的分析 2. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）確定毛坯的制造形式 ———————————— 4 （二）基面的選擇 ———————————————— 5 （三）制訂工藝路線 ——————————————— 5（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 —— 7 （五）確定切削用量及基本工時(shí) —————————— 8 三.夾具設(shè)計(jì) （一）問題的提出 ———————————————— 13 （二）卡具設(shè)計(jì) ————————————————— 13 四.參考文獻(xiàn) ————————————————— 14 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此， 它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次的課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的四化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給與指教。 一、零件分析 （一）、零件的作用：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(huì)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(dǎo)向功能。 （二）、零件的工藝分析： 后鋼板彈簧吊耳共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： 以φ60mm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：φ60mm兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中φ60mm兩外圓端面表面粗糙度要求為Ra6.3um，的孔表面粗糙度要求為Ra1.6um。 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)φ10.5mm的孔、2個(gè)孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4mm的開口槽的銑削，2個(gè)在同一中心線上數(shù)值為φ0.01的同軸度要求。其中2個(gè)的孔表面粗糙度要求為Ra1.6um，2個(gè)φ10.5mm的孔表面粗糙度要求為Ra12.5um，2個(gè)孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為Ra12.5um，2個(gè)孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為Ra50um，寬度為4mm的開口槽的表面粗糙度要求為Ra50um。 2、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯形狀： 該零件是CA6140車床上的撥叉，按照指導(dǎo)老師的要求，年生產(chǎn)綱領(lǐng)10萬件，屬于大量生產(chǎn)。零件材料為35鋼，考慮到該零件在汽車中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型。毛坯圖如下： （2） 、基面的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 1、粗基準(zhǔn)的選擇： 在零件加工過程的第一道工序，定位基準(zhǔn)必然是毛坯表面，即粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面考慮： 選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。 某些表面不需加工，則應(yīng)選擇其中與加工表面有互相位置精度要求的表面為粗基準(zhǔn)。 選擇平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn)，以確保安全、可靠、誤差小。 粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用。 綜合上述，則對(duì)本零件，我們以30mm孔一側(cè)端面為粗基準(zhǔn)，以消除，，三個(gè)自由度，然后加一個(gè)輔助支承。 2、精基準(zhǔn)的選擇： 根據(jù)基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)原則，選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn),當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1、工藝路線方案一： 工序Ⅰ 粗銑大孔的兩圓端面，以兩端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。選用臥式升降臺(tái)銑床加專用夾具 工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、精擴(kuò)孔，以φ52不加工圓外輪廓為基準(zhǔn),對(duì)大孔進(jìn)行的倒角 工序Ⅲ 銑二孔內(nèi)端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺(tái)加專用夾具的銑床 工序Ⅳ 銑二孔外端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。 工序Ⅴ 鉆、、擴(kuò)、精擴(kuò)二孔，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺(tái)加專用夾具的機(jī)床。對(duì)外端倒角。 工序Ⅵ 鉆、擴(kuò)兩φ10.5的孔。 工序Ⅶ 銑二孔開縫，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。 工序Ⅷ 終檢。 2、工藝路線方案二： 工序Ⅰ 銑二孔內(nèi)端面，以兩內(nèi)端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺(tái)加專用夾具的銑床。 工序Ⅱ 銑二孔外端面，以兩外端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺(tái)加專用夾具的銑床。 工序Ⅲ 鉆、擴(kuò)兩φ10.5的孔。 工序Ⅳ 鉆、精擴(kuò)二孔，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺(tái)加專用夾具的機(jī)床。 工序Ⅴ 對(duì)外端倒角 工序Ⅵ 鋸二孔開縫，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn) 工序Ⅶ 粗銑大孔的兩圓端面，以兩端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。選用臥式升降臺(tái)銑床加專用夾具 工序Ⅷ 鉆、擴(kuò)、精擴(kuò)孔，以φ52不加工圓外輪廓為基準(zhǔn) 工序Ⅸ 磨孔的兩個(gè)端面，以孔定位，并互為基準(zhǔn)，保證尺寸，采用磨床及專用夾具 工序Ⅹ 對(duì)大孔進(jìn)行的倒角 工序Ⅺ 終檢 3、工藝方案的比較與分析： 上述兩工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工φ60mm兩外圓端面，然后在以此為基面加工孔，在加工φ10.5孔，孔，最后加工孔的內(nèi)外側(cè)端面以及寬度為4mm的開口槽銑。 方案二則相反，先加工孔的內(nèi)外側(cè)端面，然后以此為基面加工φ10.5孔，和孔以及寬度為4mm的開口槽，最后加工φ60mm兩外圓端面，孔。 通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點(diǎn)分析比較可見，先加工φ60mm兩外圓端面，在后續(xù)加工過程中位置度較易保證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工φ10.5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的開口槽應(yīng)放在最后一個(gè)工序加工。因此，整合兩種方案，我們最終確定加工工藝路線如下： 工序Ⅰ 粗銑大孔的兩圓端面，以兩端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。選用臥式升降臺(tái)銑床加專用夾具 工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、精擴(kuò)孔，以φ52不加工圓外輪廓為基準(zhǔn)，對(duì)大孔進(jìn)行的倒角 工序Ⅲ 半精銑二孔內(nèi)端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺(tái)加專用夾具的銑床。 工序Ⅳ 銑二孔外端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。 工序Ⅴ 鉆、精擴(kuò)二孔，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用Z35鉆床加專用夾具，對(duì)外端倒角。 工序Ⅵ 鉆兩φ10.5的孔。 工序Ⅶ 銑二孔開縫，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn) 工序Ⅷ 終檢 以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片” （4） 、確定機(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，毛坯重量約為2.6Kg，生產(chǎn) 類型為中批生產(chǎn)，采用鍛造模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的餓機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、 銑大孔的兩端面 考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，參照《工藝手冊(cè)》，取加工精度F2 ,由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S3,鍛件重2.6KG, 確定鍛件偏差為 mm。兩孔外側(cè)單邊加工余量為Z=2mm。 粗銑 2Z=4.0mm 精銑 2Z=1.0mm 2、加工孔 其表面粗糙度要求較高為，由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S1,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1根據(jù)《工藝手冊(cè)》表9-21，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 鉆擴(kuò)： 擴(kuò)孔： 2Z=1.7 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，取加工精度F2，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1, 復(fù)雜系數(shù)為S3, 確定鍛件偏差為mm。根據(jù)《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，毛坯為實(shí)心，參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，確定工序尺寸為 Z=2.0mm。由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S1,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1, 毛坯尺寸根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》加工余量分別為： 鉆孔：28mm 鉸孔：30mm 2Z=2mm 6、加工孔 其表面粗糙度要求較高為，毛坯為實(shí)心，不出孔 ，為自由工差。根據(jù)《工藝手冊(cè)》加工余量分別為： 鉆孔：10.5mm 2Z=10.5mm 7、銑寬度為4的開口槽 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)《工藝手冊(cè)》表2.3—48，取2Z=2已能滿足要求。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，可采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，可按調(diào)整法加工方式予以確定。 （5） 、確定切削用量及基本工時(shí) 工序I：銑削Φ60mm端面。 1、加工條件 工件材料：35剛正火，模鍛。 加工要求：粗銑Φ60mm端面，粗糙度Ra=6.3m. 機(jī)床：X51立式銑床。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG6，銑刀直徑d0=80mm，齒數(shù)z=10 2、計(jì)算切削用量 粗銑Φ60mm端面 1）毛坯的長度方向的單邊加工余量為2mm，因?yàn)?的拔模斜度，毛坯的長度方向單邊最大加工余量Zmax=7mm。為了滿足尺寸精度，先分別銑去兩個(gè)端面5mm的加工余量，后再銑一次，以保證76mm，即共加工三次。長度加工公差為IT12級(jí)。 2）、每齒進(jìn)給量fz，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第三版）（以下簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）表3.5，機(jī)床功率為5～10kw時(shí)，fz=0.14~0.24mm/z，現(xiàn)取fz=0.14mm/z。 3）、計(jì)算銑削速度：根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.16 當(dāng)d0=80mm，z=10，銑削深度ap7.5mm時(shí)，可選vt=87m/min，nt=345r/min，vft=386mm/min 各修正系數(shù)為：kmv=kmn=kmvf=1.26 kBv=kan=kav=1 故 vc=vtkv=871.261m/min=109.6m/min n=ntkn=3451.261r/min=435r/min vf=vftkvt=3861.261=486mm/min 根據(jù)X51銑床說明，選擇 nc=380r/min vfc=480mm/min 因此 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 vc=πd0nc/1000=3.1480380m/min=95m/min fzc=vfc/ncz=480/(38010)mm/z=0.13mm/z 4）、檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.24 當(dāng)每齒進(jìn)給量fzc=0.13mm/z，每分進(jìn)給量為vfc=480mm/min，銑削深度為5mm時(shí)，功率為3.8kw，而機(jī)床X51的功率是4.5kw，所以機(jī)床可以正常工作。 5）、銑削工時(shí) 銑削長度l=60mm 刀具切入長度l1=30mm 刀具切出長度l2=3mm 走刀次數(shù)：1，故 t=(l+l1+l2)/vfc=(60+30+3)/480min=0.2min 以上是銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序的機(jī)動(dòng)工時(shí)為 t1=3t=30.2min=0.6min 工序II：鉆、擴(kuò)、鉸Φ37mm孔，倒角1.530 機(jī)床：立式鉆床Z550 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 1、鉆Φ20mm孔 進(jìn)給量：f=0.39~0.43mm/r（見《簡(jiǎn)化手冊(cè)》表2.7） 由《工藝手冊(cè)》表4.2-16的機(jī)床說明，取f=0.4mm/r 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.19，可查出這時(shí)的軸向力為6500N，而機(jī)床允許的最大軸向力是24525N，故f=0.4mm/r可用。 切削速度：v=17m/min（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.13和表2.14，按5類加工性考慮） 則主軸轉(zhuǎn)速： n=(1000v)/(πd0)=270r/min 根據(jù)Z550說明書，選擇n=250r/min 檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.22，當(dāng)n=250r/min，v=17m/min，f=0.4mm/r時(shí)，所需功率為1.3kw，而機(jī)床功率為7kw，故機(jī)床可正常工作。 計(jì)算工時(shí) t=L/(nf)（其中L=l+y+Δ, l=76mm,根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29 y+Δ=10mm） 故 t=(76+10)/(2500.4)min=0.86min 2、鉆孔Φ35mm 根據(jù)有關(guān)資料介紹，擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之間的關(guān)系為： f=(1.2~1.8)f鉆 v=(~)v鉆 而 f鉆=0.60~0.70mm/r（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7）現(xiàn)取f鉆=0.6mm/r v鉆=14m/min（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.13） 令 f=1.5f鉆=0.9mm/r，根據(jù)機(jī)床說明，恰有f=0.9mm/r可選 v=0.4v鉆=5.6m/min 所以，主軸轉(zhuǎn)速為： n=(1000v)/(πd0)=(10005.6)/(π35)r/min=51r/min 按機(jī)床說明選： n=47r/min 所以實(shí)際切削速度為： v=(π3547)/1000m/min=5.2m/min 計(jì)算工時(shí)： t=L/(nf)(其中L=l+ y+Δ，l=76mm, 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29 y+Δ=15mm) 所以 t=(76+15)/(470.9)min=2.15min 3、擴(kuò)Φ36.75mm孔 1）進(jìn)給量 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.10，進(jìn)給量為： f=0.9~1.1mm/r， 又根據(jù)機(jī)床說明，選 f=0.9mm/r 2)切削速度 根據(jù)有關(guān)資料，確定為 v=0.4v鉆 其中v鉆=12m/min（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.13），故 v=0.4v鉆=0.412m/min=4.8m/min 所以主軸轉(zhuǎn)速為 n=(10004.8)/(π36.75)r/min=42r/min 按機(jī)床說明，取n=47r/min 所以實(shí)際切削速度為 v=(π36.7547)/1000m/min=5.4m/min 3)計(jì)算工時(shí) 刀具切入長度l1=3mm，切出長度l2=1.5mm 所以 t=(76+3+1.5)/(470.9)min=1.9min 4鉸Φ37mm孔 1）進(jìn)給量 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11 為f=1.3~2.8mm/r 又根據(jù)機(jī)床說明，確定為 f=1.8mm/r 2)切削速度 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24 v=5~7m/min,現(xiàn)取v=6m/min 則主軸轉(zhuǎn)速為 n=(1000v)/(πd0)=(10006)/(3.143)r/min=52r/min 由機(jī)床說明，確定為 n=47r/min 所以實(shí)際切削速度為 v=(π3747)/1000=5.5m/min 4)計(jì)算工時(shí) t=L/(nf)（其中L=l+ y+Δ，l=76mm，根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.29 y+Δ=15mm） 所以 t=(76+15)/(471.8)min=1.08min 5)倒角1.530 使用150锪鉆，鉆速n=185r/min，手動(dòng)進(jìn)給。 工序Ⅲ： 粗銑二孔內(nèi)端面 1）、加工條件：工件材料，35鋼正火，模鍛有外皮。 工件尺寸：加工約為R24圓大小的平面，加工余量約為3mm. 刀具：標(biāo)準(zhǔn)直柄立銑刀，Z=6，用乳化液作為切削液。 機(jī)床：X52K 立式銑床 2）、計(jì)算切削用量 已知毛坯長度方向加工余量為3mm，考慮5的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量為Z=3.5mm，故分二次加工，ap=2mm計(jì)。 進(jìn)給量f，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.4，當(dāng)?shù)稐U18mm X 25mm，ap≤3mm，工件直徑為24mm時(shí)，f=0.08~0.05mm/r，取f=0.08mm/r 計(jì)算切削速度，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.27，切削速度的公式為（取壽命T=60min）。 Vc=cvdoqvkv/Tmapfaeuvzpv ,由于毛坯為鍛件，所以修正系數(shù)為kv=0.8，cv=21.5，qv=0.45，xv=0.1，yv=0.5，uv=0.5，pv=0.1，m=0.33，所以vc= 21.5X18X0.45X0.8 / 600.33X2X0.08X24X0.5X0.1X0.5X60.1=30 m/min 取v=30，do=18代入以下公式得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n： n=1000r/??do=1000X30 / 3.14X18=530r/min 根據(jù)《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)介手冊(cè)》表4.2—36，取n=600r/min 實(shí)際切削速度v’：v’=??don/1000=3.14X18X600/1000=33.9m/min 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm： fm=fznw=0.08X6X600=288mm/min 被切削層長度: l=24mm 刀具切入長度： l1=9mm 刀具切出長度： l2=2mm 本工序要走刀兩次，所以機(jī)動(dòng)時(shí)間： t1=(l+l1+l2)X2/fm=(24+9+2)X2/288=0.24min 本工序加工兩個(gè)端面，故加工工時(shí)為：t=2t1=0.48min 工序Ⅳ： 以互為基準(zhǔn)的方式加工Φ30孔的兩個(gè)外端面 由于兩外端面的特征性質(zhì)和上一工序內(nèi)端面的性質(zhì)基本一致，故切削用量和加工工時(shí)是一樣的。 取，（1）切削深度ap=2mm，進(jìn)給量f=0.08mm/z （2）切削速度：v=33.9m/min （3）機(jī)動(dòng)時(shí)間：0.48min 工序Ⅴ：鉆、擴(kuò) 二孔 鉆孔Φ25mm，機(jī)床Z35鉆床 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼的σb<800mpa，do=Φ25mm時(shí)，f=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工Φ25mm孔時(shí)屬于低剛度零件，進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 F=（0.39~0.47）X0.75=0.29~0.35（mm/r） 根據(jù)X52K立式銑床說明書，取f=0.35mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.13及2.14，查得切削速度v=22m/min。 所以：ns=1000X22 / X25=280r/min, 根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》表4.2—12，機(jī)床最接近的轉(zhuǎn)速為265r/min， 則實(shí)際切削速度為：v=??dwnw/1000=20.8m/min 切削工時(shí)： l=22mm，l1=10mm，l2=3mm 則機(jī)動(dòng)加工工時(shí)為t1=（l+l1+l2）/fn=0.32min 由于零件有兩個(gè)孔，而且中間有較大一段空行程，取空行程用的時(shí)間為手動(dòng)加速，t2=0.5min 本工步總時(shí)間是：t=2t1+t2=1.14,min 擴(kuò)鉆Φ29mm孔 利用Φ29mm的鉆頭對(duì)Φ25mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可以根據(jù)鉆孔的切削用量選取 F=（1.2~1.8）f鉆=（1.2~1.8）X0.35=0.42~0.63mm/r 取f=0.63mm/r V=（1/2~1/3）X24.7=12.35~8.1m/min 則機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速： n=1000v/??X29=135~88.9r/min 根據(jù)《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》表4.2—12，在這區(qū)域的機(jī)床轉(zhuǎn)速為n=132r/min， 則實(shí)際切削速度為： v=??dwn/1000=12m/min 加工工時(shí)：被切削長度： l=22，l1=10，l2=3 t1=（l+l1+l2）/fn=0.42min 本工步加工工時(shí)：t=2t1+t2=0.84+0.5=1.34min 精擴(kuò)孔是滿足尺寸精度要求 有：f=（0.9~1.2）X0.7=0.63~0.84mm/r， 取f=0.72mm/r 切削速度：n=68r/min, 則v=8.26m/min 加工工時(shí)：l=22mm, l1=10mm, l2=3mm t1=(22+10+3)/fn=0.71min 本工步的總工時(shí)為：t=2t1+t2=1.42+0.5=1.92min 4、倒角1X45雙面 采用90惚鉆。 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： n=68r/min 手動(dòng)進(jìn)給。 工序VI 鉆二孔Φ10.5，采用Z35鉆床 為提高生產(chǎn)效率，采用Φ10.5的鉆頭一次加工完成。 進(jìn)給量：由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).》表2.7得，在直徑為10.5的進(jìn)給量為 f=0.25~0.31mm/r 取 f=0.31mm/r, 由《切削手冊(cè)》表2.13查得，切削速度為：v=17m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000v/??d=515.4r/min 由《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》表4.2—12有，最接近的轉(zhuǎn)速為n=530r/min 則，實(shí)際切削速度為：v=17.5m/min 再由其中的表6.2—5有，l=24mm,l1=5mm, l2=3mm, 則加工工時(shí)：t1=(l+l1+l2)/nf=0.19min 本工序有兩個(gè)孔要加工，所以有： t=2t1=0.38min 工序VII 銑雙耳開縫 為了簡(jiǎn)化整個(gè)零件的加工設(shè)備，本工序選用和上面工序相同的機(jī)床，X52k銑床 刀具：Φ60的鋸片銑刀，細(xì)齒，z=48，厚度l=4mm 進(jìn)給量：由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.4查得，當(dāng)直徑為60mm時(shí)，進(jìn)給量f=0.02~0.01mm/z 取f=0.02mm/z. 切削速度： 參照《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》取 v=235m/min 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n=1000X235/(3.14X 60)=1247r/min 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》有，最近為n=1180r/min， 則實(shí)際切削速度為： v=??x60X1180/1000=222m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=14mm ，l1=3mm ，l2=2mm t1=(l+l1+l2)/nf=0.8min 本工序總加工時(shí)間：t=2t1=1.6min 三、夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第I道工序——銑削Φ60mm端面。本夾具將用于X51立式銑床，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀YG6 （一）提出問題 本夾具用來銑削Φ60mm端面加工本道工序時(shí)，該平面表面粗糙度沒有過高的精度要求，但2面距離有較高的尺寸精度。因此，在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何保證兩平面的定位，如何降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 （二）夾具設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)的餓選擇 由零件圖可知，以52mm的外圓柱和37mm孔的一個(gè)端面為定位基準(zhǔn)，采用V形塊來做定位，平面支架輔助支承，同時(shí)為了縮短本工序的輔助時(shí)間，應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)可以快速更換工件的夾緊裝置，采用氣動(dòng)夾緊。 2、切削力和夾緊力的計(jì)算 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG6，80mm，z=20 （見《切學(xué)手冊(cè)》表3.28） 其中：=245,=3.1mm，=0.15，=0.14mm,=0.35,=40mm(在加工表面測(cè)量的近似值)=0.2,=80mm，=0.2,=0,=20 所以 (N) 因?yàn)榫鸵话训躲娤鳎?1270（N） 水平分力：=1.1=1397(N) 垂直分力：=0.3=381(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(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 (N） 選用氣缸-斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，楔角，其結(jié)構(gòu)形式選用IV型，則擴(kuò)力比i=3.42。 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力N應(yīng)為 所以 其中及為夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，==0.25。則 （N） 氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力p=0.5MPa時(shí)，氣缸推力為3900N。由于已知斜楔機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比i=3.42，故由氣缸產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力為 此時(shí)已大于所需的5578N的夾緊力，故本夾具可安全工作。 3、定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為端面的另一面，該圓柱面是直接鍛造成，它的平面度會(huì)影響到的尺寸要求，但影響的作用很小，在要求范圍內(nèi)。 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的輔助定位元件為的外圓柱，該圓柱是直接鍛造成，他的圓柱度會(huì)直接影響到端面的直徑大小。但該圓面的面積尺寸沒有公差要求，所以影響很小。 4.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 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，為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊裝置以減少更換工件的輔助時(shí)間。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床就選擇了氣動(dòng)加緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢(shì)必要增大氣缸直徑，而這樣將是整個(gè)夾具過于龐大，因此應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。而且本夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單、緊湊。 4、 參考文獻(xiàn) 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》…………………………. 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 《切削手冊(cè)》 《夾具工程師手冊(cè)》………………劉文劍編，黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》…………..曾志新編，武漢理工大學(xué)出版社 后鋼板彈簧吊耳機(jī)械加工工序卡片 機(jī)電與能源學(xué)院 工序名稱 粗銑孔外圓端面 工序號(hào) 10 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 工序 1 安裝（工位） 1 零件名稱 后鋼板彈簧吊耳 生產(chǎn)類型 大批量 零件重量 4kg 同時(shí)加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型式 重量 35鋼 149~187HBS 模鍛造 2.6kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 立式銑床 X51 工步 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 基本工時(shí) 1 以孔左端面為基準(zhǔn)，粗銑右端面 端銑刀 210 41.5 0.48 2 1 0.92 2 以孔右端面為基準(zhǔn)，粗銑左端面 端銑刀 210 41.5 0.48 2 1 0.92 指導(dǎo)老師 第 頁 共 10 頁