1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書班級1學(xué)生1指導(dǎo)教師12012年6月攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文摘要摘要本次設(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階段以保證加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn),以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)。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(zhǔn)加工出端面,再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工

2、其他孔與平面。整個加工過程均選用組合機(jī)床。關(guān)鍵詞后鋼板彈簧吊耳,加工工藝,專用夾具1緒論機(jī)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(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用,使我對專業(yè)知識、技能有了進(jìn)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(jī)械加工工藝是實(shí)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(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)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(jì)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

3、產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)成本等,還可以擴(kuò)大機(jī)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(dāng)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(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計具有十分重要的意義。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,夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁,夾具的機(jī)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(rèn)識到,夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)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(jī)床的結(jié)合,夾

4、具作為機(jī)床的一部分,成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。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?。我們把多年來在夾具設(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。

5、端面與外圓定位時,與上述相同。讓刀問題在設(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。隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展,對產(chǎn)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(jī)械生產(chǎn)的主流,為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢,必然對機(jī)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

6、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(jī)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(jì)方向發(fā)展。2后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析2.1.1零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。 圖2.1后鋼板彈簧吊耳零件圖1.1.

7、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60mm 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:。60mm 兩外圓端面的銑削,加工0.05037mm +的孔,其中60mm 兩外圓端面表面粗糙度要求為 6.3Ra m ,0.05037mm +的孔表面粗糙度要求為 1.6Ra m (2以0.mm +孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:2個0.mm +的孔,2個10.5mm 的孔、2個0.mm +孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削,寬度為4mm 的開口槽的銑削,2個在0.043030mm +同一中心線上數(shù)值為0.01的同軸度要

8、求。其中2個0.mm +的孔表面粗糙度要求為 1.6Ra m ,2個10.5mm的孔表面粗糙度要求為12.5Ra m ,2個0.mm +孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為12.5Ra m ,2個0.043030mm +孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為50Ra m ,寬度為4mm 的開口槽的表面粗糙度要求為50Ra m 。2.2工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。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。該類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的

9、原則:即先加工零件的基準(zhǔn)平面,以基準(zhǔn)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?yàn)槠矫娴拿娣e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(hù)刀具。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,將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。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。2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇2.3.1確定毛坯的制造形式零件材料為Q235。

10、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。2.3.2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

11、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。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)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。2.3.3精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重

12、合的問題,當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸換算。2.4工藝路線的制定由于生產(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。2.4.1工藝方案一表 2.1工藝方案一表工序1:銑60mm 兩外圓端面工序2:鉆,擴(kuò),鉸0.03037mm +孔,倒角1.530 工序3:鉆,擴(kuò)10.5mm 孔工序4:鉆,擴(kuò),鉸0.mm 孔,倒角145 工序5:銑0.mm +孔的內(nèi)側(cè)面工序6:銑0.mm +孔的外側(cè)面工序7:銑寬度為4mm 的開口槽工序8:終檢2.4.2工藝方案二表 2.2工藝方案二表工序1:銑0.mm +孔的內(nèi)側(cè)面工序2:銑0.mm +孔的外側(cè)面工序3:鉆,擴(kuò)10.

13、5mm 孔工序4:鉆,擴(kuò),鉸0.043030mm 孔,倒角145 工序5:銑寬度為4mm 的開口槽工序6:銑60mm 兩外圓端面工序7:鉆,擴(kuò),鉸0.03037mm +孔,倒角1.530工序8:終檢2.4.3工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是先加工60mm 兩外圓端面,然后再以此為基面加工0.03037mm +孔,再加工10.5mm 孔,0.043030mm 孔,最后加工0.mm +孔的內(nèi)外側(cè)面以及寬度為4mm 的開口槽銑,則與方案二相反,先加工0.mm +孔的內(nèi)外側(cè)面,再以此為基面加工10.5mm 孔,0.043030mm 孔,寬度為4mm 的開口槽,最后加工60mm

14、兩外圓端面,0.03037mm +孔,經(jīng)比較可見,先加工60mm 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10.5mm 孔,0.043030mm 孔,再加工0.mm +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4mm 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:表 2.3工藝方案表工序1:銑60mm 兩外圓端面工序2:鉆,擴(kuò),鉸0.03037mm +孔,倒角1.530工序3:銑0.043030mm +孔的內(nèi)側(cè)面工序4:銑0.mm +孔的外側(cè)面工序5:鉆,擴(kuò),鉸0.mm +孔,倒角145工

15、序6:鉆,擴(kuò)10.5mm 孔工序7:銑寬度為4mm 的開口槽工序8:終檢2.5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Q235,硬度HBS 為149187,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。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60mm 兩外圓端面考慮其加工表面粗糙度要求為 6.3Ra m ,可以先粗銑,再精銑,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-5,取2Z=5mm 已能滿足要求(2加工0.03037mm +孔其表面粗糙度要求較高為 1.6Ra m ,其加工方式可以分為鉆,擴(kuò),鉸三步,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-48

16、,確定工序尺寸及余量為:鉆孔:35mm擴(kuò)孔:36.8mm 2Z=1.8mm鉸孔:0.03037mm+2Z=0.2mm (3銑0.mm +孔的內(nèi)側(cè)面考慮其表面粗糙度要求為12.5Ra m ,只要求粗加工,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-5,取2Z=3mm 已能滿足要求。(4銑0.mm +孔的外側(cè)面考慮其表面粗糙度要求為50Ra m ,只要求粗加工,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-5,取2Z=3mm 已能滿足要求。(5加工0.mm 孔其表面粗糙度要求較高為 1.6Ra m ,其加工方式可以分為鉆,擴(kuò),鉸三步,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-48,確定工序尺寸及余量為:鉆孔:28mm擴(kuò)孔:29.8mm2Z

17、=1.8mm 鉸孔:0.mm+2Z=0.2mm(6加工10.5mm 孔其表面粗糙度要求較高為12.5Ra m ,其加工方式可以分為鉆,擴(kuò),兩步,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-48,確定工序尺寸及余量為:鉆孔:9mm擴(kuò)孔:10.5mm2Z=1.8mm(7銑寬度為4mm 的開口槽考慮其表面粗糙度要求為50Ra m ,只要求粗加工,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.348,取2Z=2mm 已能滿足要求。2.6確定切削用量及基本工時(機(jī)動時間工序1:粗、精銑60mm 兩外圓端面機(jī)床:專用組合銑床刀具:高速剛圓柱形銑刀63d mm=粗齒數(shù)6Z =,細(xì)齒數(shù)10Z =(1、粗銑銑削深度w a :3w a mm=每齒

18、進(jìn)給量f a :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表30-13,取0.08/f a mm Z =銑削速度V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表30-23,取(2040/min V m =,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :01000V n d =式(2-1取V =30,0d =63代入公式(2-1得:n (101201/min 3.1463r =根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表11-4,取169/minn r =實(shí)際銑削速度V :0 3.4/min d n V m =工作臺每分進(jìn)給量m f :m z wf f zn =式(2-2取z f =0.08f a =,6Z =,w n =169n =代入公式(2-2得:m f =0.12/min

19、mm =取80/min m f mm =根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊被切削層長度l :由毛坯尺寸可知60l mm=刀具切入長度1l :130l =刀具切出長度2l :mml 22=走刀次數(shù)為1機(jī)動時間1j t :121j ml l l t f +=式(2-3取60l =,130l =,22l =,80m f =代入公式(2-3得:1j t 60302 1.15min 80+=以上為銑一個端面的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11221.15 2.3minj t t =(2、精銑銑削深度w a :2w a mm=每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表30-13,取0.06/f a mm Z =銑削速度

20、V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表30-23,取(2040/min V m =,取V =30,0d =63代入公式(2-1得:機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :(101201/min 3.1463V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表11-4,取210/minn r =實(shí)際銑削速度V :0 3.5/min d n V m =取z f =0.08f a =,6Z =,w n =210n =代入公式(2-2得:工作臺每分進(jìn)給量m f :0./min m z w f f zn mm =根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊被切削層長度l :由毛坯尺寸可知60l mm=刀具切入長度1l :130l =刀具切出長度2l :取mml

21、22=走刀次數(shù)為1取60l mm =,130l =,mm l 22=代入公式(2-3得:機(jī)動時間1j t :.73min 126j m l l l t f +=以上為銑一個端面的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11220.73 1.46minj t t =工序2:鉆,擴(kuò),鉸0.03037mm +孔,倒角1.530機(jī)床:專用組合鉆床刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀(1、鉆35mm 孔切削深度p a : 1.25p a mm=進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-10,取(0.600.70/f mm r =由于本零件在加工35mm 孔時屬于底剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則(0.600.700.7

22、5/(0.630.525/f mm r mm r=根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-13,取0.45/f mm r=取切削速度24/minV m =取V =24,0d =35代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :218/min 3.1435V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3,取233/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3.6/min d n V m =被切削層長度l :76l mm=刀具切入長度1l :20l mm=刀具切出長度2l :3l mm=走刀次數(shù)為1機(jī)動時間j t :121j l l l t fn+=式(2-4取60l =,130l =,22l =,0.45f =,23

23、3n =代入公式(2-4得:1j t .94min 2330.45+=(2、擴(kuò)35mm 孔切削深度p a : 1.5p a mm =進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-30,(0.91.20.7(0.630.84f =/mm r參照機(jī)械加工工藝師手冊表28-31,取0.72f =/mm r切削速度V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表28-31,取19/min V m =取V =19,0d =36.8代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :164/min 3.1436.8V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3取174/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3.1436.1/min d n

24、 V m =根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度l :76l mm=刀具切入長度1l 4l mm=刀具切出長度2l :3l mm=走刀次數(shù)為1取74l =,14l =,23l =,0.72f =,174n =代入公式(2-4得:機(jī)動時間1j t :.66min 1740.72j l l l t fn +=(3鉸0.03037mm +孔切削深度p a :0.15p a mm=進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-35,取(0.952.1/f mm r =根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-36,取 1.2/f mm r=取切削速度9.1/minV m =取V =9.1,0d =37代入公

25、式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :.178/min 3.1437V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3,取72/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3./min d n V m =被切削層長度l :76l mm=刀具切入長度1l :5l mm=刀具切出長度2l :20l mm=走刀次數(shù)為1取76l =,15l =,220l =, 1.2f =,72n =代入公式(2-4得:機(jī)動時間j t : 1.16min 72 1.2j l l l t fn +=(4倒角1.530 。采用150锪鉆。為縮短輔助時間,取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同:174/min n r =,手動進(jìn)給。工序3:粗銑

26、0.043030mm +孔的內(nèi)側(cè)面機(jī)床:專用組合銑床刀具:高速剛圓柱形銑刀50d mm=粗齒數(shù)6Z =銑削深度p a : 1.5w a mm=每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表30-29,取0.08/f a mm Z =銑削速度V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表30-29,取24/min V m =,取V =24,0d =50代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :152/min 3.1450V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表11-4,取169/minn r =實(shí)際銑削速度V :0 3.5/min d n V m =取z f =0.08f a =,6Z =,w n =169n =代

27、入公式(2-2得:工作臺每分進(jìn)給量m f :0.12/minm z w f f zn mm =取80/minm f mm =根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊被切削層長度l :由毛坯尺寸可知60l mm=刀具切入長度1l :130l =刀具切出長度2l :取mml 22=走刀次數(shù)為1取60l mm =,130l =,mm l 22=,80m f =代入公式(2-3得:機(jī)動時間1j t : 1.15min 80j m l l l t f +=以上為銑一個端面的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11221.15 2.3minj t t =工序4:粗銑0.mm +孔的外側(cè)面機(jī)床:專用組合銑床刀具:高速剛圓柱形銑刀50d

28、 mm=粗齒數(shù)6Z =銑削深度p a : 1.5w a mm=每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表30-29,取0.08/f a mm Z =銑削速度V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表30-29,取24/min V m =,取V =24,0d =50代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :152/min 3.1450V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表11-4,取169/minn r =實(shí)際銑削速度V :0 3.5/min d n V m =取z f =0.08f a =,6Z =,w n =169n =代入公式(2-2得:工作臺每分進(jìn)給量m f :0.12/min m z w f f

29、 zn mm =取80/minm f mm =根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊被切削層長度l :由毛坯尺寸可知60l mm=刀具切入長度1l :130l =刀具切出長度2l :取mml 22=走刀次數(shù)為1取60l mm =,130l =,mm l 22=,80m f =代入公式(2-3得:機(jī)動時間1j t : 1.15min 80j m l l l t f +=以上為銑一個端面的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11221.15 2.3minj t t =工序5:鉆,擴(kuò),鉸0.mm +孔機(jī)床:專用組合鉆床刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀(1、鉆28mm 孔切削深度p a : 1.25p a mm=進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械

30、加工工藝師手冊表28-10,取(0.450.55/f mm r =由于本零件在加工35mm 孔時屬于底剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則(0.450.550.75/(0.330.41/f mm r mm r=根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-13,取0.32/f mm r =取切削速度24/minV m =取V =24,0d =28代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :272/min 3.1428V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3,取233/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3.4/min d n V m =被切削層長度l :22l mm=刀具切入長度1l :20l mm=刀

31、具切出長度2l :3l mm=走刀次數(shù)為1取22l =,120l =,23l =,0.45f =,233n =代入公式(2-4得:機(jī)動時間j t :.43min 2330.45j l l l t fn +=以上為鉆一個孔的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11220.430.86minj t t =(2、擴(kuò)29.8mm 孔切削深度p a : 1.5p a mm=進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-30,(0.8 1.00.7(0.560.7f =-=-/mm r參照機(jī)械加工工藝師手冊表28-31,取0.6f =/mm r 切削速度V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表28-31,取19.8/min V

32、 m =取V =19.8,0d =29.8代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :.8211/min 3.1429.8V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3取233/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3.1429.8/min d n V m =根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度l :22l mm=刀具切入長度1l 4l mm=刀具切出長度2l :3l mm=走刀次數(shù)為1取22l =,14l =,23l =,0.6f =,233n =代入公式(2-4得:機(jī)動時間1j t :.20min 2330.6j l l l t fn +=以上為擴(kuò)一個孔的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為

33、11220.200.40minj t t =(3鉸0.mm +孔切削深度p a :0.125p a mm=進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-35,取(0.81.8/f mm r =根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-36,取 1.2/f mm r=取切削速度9.9/minV m =取V =9.9,0d =30代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :.9105/min 3.1430V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3,取96/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3./min d n V m =被切削層長度l :22l mm=刀具切入長度1l :5l mm=刀具切出長度2l :20l

34、 mm=走刀次數(shù)為1取22l =,15l =,220l =, 1.2f =,96n =代入公式(2-4得:機(jī)動時間j t :.41min 96 1.2j l l l t fn +=以上為鉸一個孔的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11220.410.82minj t t =4倒角145 。采用90锪鉆。為縮短輔助時間,取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同:233/min n r =,手動進(jìn)給。工序6:鉆,擴(kuò)10.5mm 孔機(jī)床:專用組合鉆床刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、(1、鉆9mm 孔切削深度p a :0.85p a mm=進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-10,取(0.220.28/f mm r =由

35、于本零件在加工35mm 孔時屬于底剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則(0.200.280.75/(0.1650.21/f mm r mm r=根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-13,取0.20/f mm r=取切削速度24/minV m =取V =24,0d =9代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :849/min 3.149V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3,取772/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3.8/min d n V m =被切削層長度l :48l mm=刀具切入長度1l :8l mm=刀具切出長度2l :3l mm=走刀次數(shù)為1取48l =,18l =,23l

36、 =,0.20f =,772n =代入公式(2-4得:機(jī)動時間j t :.38min 7720.20j l l l t fn +=以上為鉆一個孔的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11220.380.76minj t t =(2、擴(kuò)10.5mm 孔切削深度p a :1p a mm=進(jìn)給量f :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-30,(0.50.60.7(0.350.42/f mm r=參照機(jī)械加工工藝師手冊表28-31,取(0.50.60.70.4/f mm r =切削速度V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表28-31,取25/minV m =取V =25,0d =10.5代入公式(2-1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :

37、758/min 3.1410.5V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表9-3取772/minn r =實(shí)際切削速度V :0 3.1410.4/min d n V m =根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度l :48l mm=刀具切入長度1l 8l mm=刀具切出長度2l :3l mm=走刀次數(shù)為1取48l =,18l =,23l =,0.40f =,772n =代入公式(2-4得:機(jī)動時間1j t :.19min 7720.4j l l l t fn +=以上為擴(kuò)一個孔的機(jī)動時間,故本工序機(jī)動工時為11220.190.38minj t t =工序7:粗銑寬度為4mm 的開口槽機(jī)

38、床:專用組合銑床刀具:高速剛鋸片銑刀80d mm=粗齒數(shù)20Z =4L =銑削深度w a :22w a mm =每齒進(jìn)給量f a :根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表30-13,取0.05/f a mm Z =銑削速度V :參照機(jī)械加工工藝師手冊表30-23,取(2040/min V m =,取V =30,0d =63代入公式(2-1得:機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :120/min 3.1480V n r d =,根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表11-5,取118/minn r =實(shí)際銑削速度V :0 3.8/min d n V m =取z f =0.05f a =,20Z =,w n =118n =代入公式(2-2得:工

39、作臺每分進(jìn)給量m f :0./minm z w f f zn mm =根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊被切削層長度l :由毛坯尺寸可知20l mm=刀具切入長度1l :130l =刀具切出長度2l :取mml 22=走刀次數(shù)為1取20l =,130l =,22l =,118m f =代入公式(2-3得:機(jī)動時間1j t :.44min 118j m l l l t f +=2.7時間定額計算及生產(chǎn)安排參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-2,機(jī)械加工單件(生產(chǎn)類型:中批以上時間定額的計算公式為:N t k t t t zz f j d /%1(+=(大量生產(chǎn)時0/N t zz 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公

40、式為:%1(k t t t f j d +=式(2-5其中:d t 單件時間定額j t 基本時間(機(jī)動時間f t 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間,包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間k 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序1:粗、精銑60mm 兩外圓端面機(jī)動時間j t : 2.3 1.46 3.76minj t =+=輔助時間f t :參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-45,取工步輔助時間為0.41min 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為min 1.0。則0.410.10.51minf t =+=k :根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊

41、表2.5-48,13=k 取 3.76j t =,0.51f t =,k=0.13代入公式(2-5得單間時間定額d t :(1%(3.760.51(113% 4.82mind j f t t t k =+=+工序2:鉆,擴(kuò),鉸0.03037mm +孔,倒角1.530機(jī)動時間j t : 2.78minj t =輔助時間f t :參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為min 44.0。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為min 1.0。則min54.01.044.0=+=f t k :根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5-43,14.12=k 取 2.78j t =,0.54

42、f t =,k=0.1214代入公式(2-5得單間時間定額d t :(1%(2.780.54(112.14% 3.72mind j f t t t k =+=+工序3:銑0.mm +孔的內(nèi)側(cè)面機(jī)動時間j t : 2.3minj t =輔助時間f t :參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-45,取工步輔助時間為min 41.0。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為min 1.0。則min51.01.041.0=+=f t k :根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5-48,13=k單間時間定額d t :(1%(2.30.51(113% 3.17mind j f t t t k =+=+工序4:銑

43、0.mm +孔的外側(cè)面機(jī)動時間j t : 2.3minj t =輔助時間f t :參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為0.41min 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為min 1.0。則0.410.10.51minf t =+=k :根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5-43,14.12=k 取 2.3j t =,0.54f t =,k=0.1214代入公式(2-5得單間時間定額d t :(1%(2.30.54(112.14% 3.18mind j f t t t k =+=+工序5:鉆,擴(kuò),鉸0.mm +孔,倒角145機(jī)動時間j t : 1.84minj t =輔

44、助時間f t :參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為0.44min 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為min 1.0。則0.440.10.54minf t =+=k :根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5-48,12.14k =取 1.84j t =,0.54f t =,k=0.1214代入公式(2-5得單間時間定額d t :(1%(0.54 1.84(112.14% 2.66mind j f t t t k =+=+工序6:鉆,擴(kuò)10.5mm 孔機(jī)動時間j t :0.38minj t =輔助時間f t :參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為0.44

45、min 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為min 1.0。則0.440.10.54minf t =+=k :根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5-43,k=12.14取0.38j t =,0.54f t =,k=0.1214代入公式(2-5得單間時間定額d t :(1%(0.380.54(112.14% 1.03mind j f t t t k =+=+工序7:銑寬度為4mm 的開口槽機(jī)動時間j t :0.44minj t =輔助時間f t :參照機(jī)械加工工藝手冊表2.5-45,取工步輔助時間為0.31min 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為min 1.0。則

46、0.310.10.41minf t =+=k :根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.5-48,13k =單間時間定額d t :(1%(0.440.41(113%0.96mind j f t t t k =+=+2.8本章小結(jié)本章主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進(jìn)行設(shè)計。先要明確零件的作用,本次設(shè)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(jī)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(jìn)行分析,制定出幾套工藝方案,然后對這幾套方案進(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,

47、所以對加工工藝的設(shè)計十分重要,設(shè)計時要反復(fù)比較,選擇最優(yōu)方案。3粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計3.1粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計本夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。由加工本道工序的工序簡圖。本道工可知。粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面時,均有表面粗糙度要求12.5m孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn),序僅是對內(nèi)側(cè)端面進(jìn)行粗加工。工件以37mm在帶臺肩長銷和浮動支承半板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時,首先由螺母和開口墊圈孔兩端面,再用DQG型汽缸通過鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)帶動浮動壓塊在工件夾緊37mm叉桿處夾緊。在本道工序加工時,還應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。3.2定位

48、方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇外圓端面已經(jīng)精銑,在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時,60mm工藝孔已經(jīng)加工出。很容易想到一面一孔組合基準(zhǔn)定位,以在帶臺肩長37mm銷為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個自由度,端面應(yīng)一點(diǎn)接觸,限制一個自由度,孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn),在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實(shí)工件以37mm孔兩端面,再用汽缸現(xiàn)完全定位。夾緊時,首先由螺母和開口墊圈夾緊37mm通過鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。 圖3.1定位機(jī)構(gòu)圖3.3定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位,定位銷為水平放置,由于定位副間存在徑向間隙,因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊

49、間隙,即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸,故此時的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z 軸方向,且向下,見下圖。0.0120.0230.0320.0672D Yz T Td +=+=式中定位副間的最小配合間隙(mm ;D T 工件圓孔直徑公差(mm ;Td 定位銷外圓直徑公差(mm 。圖3.2定位銷水平放置時定位分析圖3.4銑削力與夾緊力計算根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊可查得:銑削力計算公式為圓周分力1.00.750.880.879.8196.7p f e Fz Fz a a a Zd k -=式(3-1查表可得:050d mm=6Z =92e a mm=0.08/f a mm z=1.5p a mm=06.1=F

50、z k 代入公式(3-1得0.750.879.8196.7 1.50. 1.06z F -=3929.51N查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為:8.0/=E L F F /0.75V E F F =/0.4x E F F =0.80.83929.L E F F N=0.750.5V E F F N =NF F E x 7.053.0=銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。即:L F F =(查表可得3.0=.3L F F N=計算出的理論夾緊力F 再乘以安全系數(shù)k 既為實(shí)際所需夾緊力F 即:kF F =取k=2F N=3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾

51、具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T 形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:o 圖 3.3夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T 形槽的寬度a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下:表 3.1定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhD 1h 夾具體槽形尺寸2B 2h 公稱尺寸允差d允差4d 公稱尺寸允差D 25-0.014-0.0454014615624+0.0237對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑加工,所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺

52、寸如圖所示: 圖 3.4對刀塊圖塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如下圖所示:四周倒圓標(biāo)記圖 3.5平塞尺圖塞尺尺寸為:表 3.2平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差d C3-0.0060.253.6夾緊裝置及夾具體設(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。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。根據(jù)所需要的夾緊力20960F N =,來計算氣缸缸筒內(nèi)徑0D 。氣缸活塞桿推力P D Q 420=式(3-2其中:P壓縮空氣單位壓力(取P=6公斤力/2厘米效率(取.90=2096Q F =公斤力代入公式(3-2得22494.43.1460.9Q D P =厘米0D 2

53、2.23=厘米取025D =厘米=250mm因此氣缸選用DQG 型氣缸,其結(jié)構(gòu)如下圖所示: 圖 3.6DQG 型氣缸圖其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:表 3.3DQG 型氣缸數(shù)據(jù)表缸徑BdL B M K H 60P TG 1d 2d h F E KK 98771117.52119.5G3/8M16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。這些攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文3粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計主要元件設(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。3.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑。件以37mm 孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)

54、,在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時,首先由螺母和開口墊圈夾緊37mm 孔兩端面,再用汽缸通過鉸鏈杠桿機(jī)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(dāng)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。3.8本章小結(jié)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(jī)構(gòu),在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時,60mm 外圓端面已經(jīng)精銑,37mm 工藝孔已經(jīng)加工出。工件以37mm 孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn),在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時,首先由螺母和開口墊圈夾緊37mm 孔兩端面,再用汽缸通過鉸鏈杠