解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳-課程設(shè)計.doc

目錄目錄1(一)零件的分析 一、 零件的分析 2二、 零件的工藝分析 3（二）機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂一、 確定生產(chǎn)類型 4二、 確定毛坯制造形式 5三、 選擇定位基準(zhǔn) 6四、 選擇加工方法 7五、 制定工藝路線 9六、 確定加工余量及毛坯尺寸 10七、 確定工序尺寸 13八、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 14九、 確定切削用量和基本時間 15十、 本章小結(jié) 21（三）后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計一、 接受任務(wù)、明確加工要求22二、 確定定位方案、選擇定位元件23三、 定位誤差分析 24四、 銑削力與夾緊力計算 24五、 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 25六、 塞尺尺寸 27七、 夾緊裝置及夾具體設(shè)計 28八、 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 28九、 本章小結(jié) 31 參考文獻(xiàn)32(一) 零件分析：一、 零件的作用：題目所給定的零件是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和伸展，能夠起到正常的緩沖作用。因此騎車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會影響騎車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳的主要作用是減震功能、阻尼緩沖和導(dǎo)向功能。二、 零件的工藝分析：后鋼板彈簧吊耳有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：1. 以60mm兩外圓面為加工中心的加工面加工面粗糙度公差等級60mm兩外圓端面Ra6.3mIT1237 0+0.05mm孔Ra1.6mIT82. 以30 0+0.045mm孔為中心的加工表面加工面粗糙度公差等級兩個30 0+0.045mm孔內(nèi)外兩側(cè)面Ra12.5mIT12兩個30 0+0.045mm孔Ra1.6mIT8兩個10.5mm孔IT12開口槽（4mm）Ra50mIT12 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(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。對該零件圖進(jìn)行工藝審核后，可知該零件圖視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。(二) 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂一、 確定生產(chǎn)類型1) 零件年生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn1+%+% =40001+8%+1%=4360件2) 確定生產(chǎn)類型查機(jī)械制造工藝學(xué)表1-5，確定該批零件為中批生產(chǎn)類型二、 確定毛坯制造形式考慮零件在工作過程中要承受交變載荷壓力（沖擊壓力），為增強(qiáng)其強(qiáng)度和沖擊韌性，故考慮選用鍛件（材料為35號鋼，硬度HBS149-187），由于年產(chǎn)量為4000件，中批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用模鍛成型。從提高生產(chǎn)效率及保證加工精度上考慮，也是合理的。三、 選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇工藝規(guī)程制定中的重要工作，它是工藝路線是否合理的前提。正確與合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝過程、簡化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)效率。否則，加工工藝過程中會問題百出、更有甚者，還會造成零件大量報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1) 以60mm兩外圓端面為中心的主要加工表面A. 根據(jù)保證相互位置的原則，選擇60mm右端面及孔為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，限制5個自由度，加工60mm左端面B. 選擇60mm左端面及孔為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，限制5個自由度，加工60mm右端面C. 選擇60mm左端面及52mm外圓面為粗基準(zhǔn)，采用平面+V型塊定位，限制4個自由度，加工孔2) 以30 0+0.045mm孔為中心的加工表面A. 選擇孔及60mm左端面為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，同時在30 0+0.045孔處加一菱形銷，限制5個自由度，加工30 0+0.045mm孔內(nèi)外側(cè)面B. 選擇孔及60mm左端面為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，同時在吊腳側(cè)面處加一定位銷，限制6個自由度，加工30 0+0.045mm孔C. 選擇孔及60mm左端面為粗基準(zhǔn)，采用大端面+短銷定位，同時在30 0+0.045mm處加一菱形銷，限制6個自由度，加工孔四、 選擇加工方法 根據(jù)各加工面表面的尺寸精度及表面粗糙度，確定加工工件各表面加工方法：加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/加工方法兩外圓端面76-0.6-0.2IT126.3粗銑孔IT91.6鉆擴(kuò)半精絞孔內(nèi)側(cè)面77 0+0.074mmIT1212.5粗銑孔外側(cè)面54IT1250粗銑孔IT81.6鉆擴(kuò)半精絞孔IT1212.5鉆開口槽4IT1250粗銑五、 制定工藝路線 制定工藝路線是工藝人員制定工藝規(guī)程時最重要的工作，也是體現(xiàn)工藝師工藝水平的重要方面。其原則是，在合理保證零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度、表面質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。本零件的生產(chǎn)類型是中批量生產(chǎn)，其工藝特點(diǎn)是盡量選用通用機(jī)床并配以專用夾具。1.方案一：工序1：銑兩外圓端面工序2：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序3：鉆，擴(kuò)孔工序4：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序5：銑孔的內(nèi)側(cè)面工序6：銑孔的外側(cè)面工序7：銑寬度為4的開口槽工序8：終檢 2.方案二： 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的開口槽工序6：銑兩外圓端面工序7：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序8：終檢 3.工藝方案的比較： 上述兩個工藝方案的特點(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， 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：工序一：粗銑孔左端面定位基準(zhǔn)：孔右端面及孔 粗銑孔右端面定位基準(zhǔn)：左端面及孔工序二：鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角130定位基準(zhǔn)：左端面及52mm外圓面工序三：粗銑兩內(nèi)側(cè)面定位基準(zhǔn)：孔、孔左端面、孔工序四：粗銑兩外側(cè)面定位基準(zhǔn)：孔、孔左端面、孔工序五：鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角145定位基準(zhǔn)：左端面（大端面）、孔（短銷）及側(cè)面定位銷工序六：鉆孔定位基準(zhǔn)：左端面（大端面）、孔（短銷），孔（菱形銷）工序七：粗銑開口槽4mm定位基準(zhǔn)：左端面（大端面）、孔（短銷）及側(cè)面（定位銷）六、 確定加工余量及毛坯尺寸采用35號鋼，硬度為HBS149-187，工件重量為2.6kg，中批生產(chǎn)，采用鍛錘上合模模鍛毛坯（一）確定加工余量1. 公差等級：普通級1) 確定模鍛件公差及機(jī)械加工余量主要因素A. 鍛件重量mt：已知機(jī)械加工后彈簧吊耳的重量為2.6kg，由此可初步估計機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為4kg；B. 鍛件外輪廓包容體重量mm：mm=0.12050.0480.177.8103=7.67kgC. 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)：S=mtmm=0.52得：為S2一級D. 鍛件材質(zhì)系數(shù)M：屬于M1級E. 零件表面粗糙度：若小于Ra1.6，則應(yīng)適當(dāng)增大2) 鍛件尺寸公差及偏差：項目/mm尺寸公差/mm機(jī)械加工余量/mm寬度76取2.0寬度77取2.0寬度22取2.0孔取2.6孔取2.0（二）毛坯尺寸：零件尺寸單邊加工余量/mm毛坯尺寸/mm寬度762寬度772寬度222孔2.6孔2（三）繪制毛坯簡圖根據(jù)以上內(nèi)容及砂型鑄造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，繪出毛坯簡圖，如下圖所示：七、 確定工序尺寸“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機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 粗銑兩外圓端面據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-5，確定工序尺寸及余量為： 工序工序尺寸及公差單邊余量mm表面粗糙度Ra/毛坯粗銑左端面26.3粗銑右端面26.3(2) 加工孔根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：工序工序尺寸及公差單邊余量mm表面粗糙度Ra/毛坯31.8-1.65+0.55鉆34 0+0.251.110擴(kuò)36.8 0+0.11.45半精絞37 0+0.050.251.6 (3) 銑孔的內(nèi)側(cè)面根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-5，確定工序尺寸及余量為：工序工序尺寸及公差單邊余量mm表面粗糙度Ra/毛坯73-0.7+1.5粗銑74 -0.3 016.3粗銑75 -0.3 016.3半精銑76 -0.3 016.3半精銑77 0 +0。07416.3 (5) 加工孔 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：工序工序尺寸及公差單邊余量mm表面粗糙度Ra/毛坯26-1.65+0.55鉆28 0+0.25110擴(kuò)29.6 0+0.10.85半精絞30 0+0.0450.251.6 (6) 加工孔根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：工序工序尺寸及公差單邊余量mm表面粗糙度Ra/鉆5.2512.5 (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)機(jī)械加工工藝手冊表2.348，取2Z=2已能滿足要求。八、 選擇加工設(shè)備與工藝裝備1. 選擇加工設(shè)備（選擇機(jī)床類型）1) 工序一、工序三、工序六：XA5032立式升降太銑床2) 工序二、工序四、工序五：搖臂鉆床Z353) 工序七：XA6132臥式銑床2. 選擇夾具：大多采用專用夾具3. 選擇刀具：1) 銑刀：A. 工序一：選用端銑刀（面銑刀）切削深度：ap =2mm（單邊）切削寬度：aw =60mm表5-15：選用整體套式面銑刀表5-16：粗齒，銑刀直徑為75-90mm表5-17:選擇銑刀直徑d=80mm，孔徑D=27mm，寬l=36mm齒數(shù)Z=10B. 工序二：選用周銑刀（圓柱銑刀）切削深度：ap =2mm（單邊）切削寬度：aw =54mm又 工件剛性差表5-15：選用細(xì)齒圓柱型銑刀表5-16：粗齒，銑刀直徑為60-75mm表5-17:選擇銑刀直徑d=63mm，孔徑D=27mm，寬l=50mm齒數(shù)Z=10C. 工序三：銑開口槽4mm 切削深度：ap =4mm切削寬度：aw =15mm表5-15：選用細(xì)齒鋸片銑刀表5-16：粗齒，銑刀直徑為40-60mm表5-17:選擇銑刀直徑d=50mm，孔徑D=13mm，寬l=4mm齒數(shù)Z=48 2) 鉆頭：A. 工序二：鉆擴(kuò)絞孔鉆：錐柄麻花鉆 d=34，l=190mm，莫氏圓錐4號擴(kuò)：整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=36.8，l=344絞刀：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm，倒角：惚鉆 =120B. 工序四：鉆擴(kuò)絞孔鉆：錐柄麻花鉆 d=28mm，l=70mm，莫氏圓錐3號擴(kuò)：整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=36.8，l=344絞刀：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm，倒角：惚鉆 =90C. 工序五：鉆擴(kuò)絞孔鉆：錐柄麻花鉆 d=10.5mm，l=87mm，莫氏圓錐1號4. 選擇量具本零件屬于成批生產(chǎn)，一般均采用通用量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇。一般根據(jù)被測量對象的公差帶寬度先查得相應(yīng)的安全裕度A和計量器具的不確定度允許值U，然后在量具手冊中選擇一種不確定度等于或者小于U的量具；二是按計量器具的測量方法極限誤差選擇。每道工序所選量具，見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。九、 確定切削用量和基本時間1. 粗銑兩外圓端面機(jī)床：XA5032（P=7.5kw）刀具：整體套式面銑刀（粗齒）d=80mmZ=10由表5-26有：前角 0=20 后角 0=12 主偏角 kr=60 螺旋角 =301） 切削用量：又 切削深度：ap =2mm（單邊）切削寬度：aw =60mmA. 確定每齒進(jìn)給量af有零件剛性中等、端銑刀加工鋼料時其 af=0.08-0.15mm/z 取 af=0.08 mm/zB. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度端銑刀：加工鋼料時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為1.8mm當(dāng)d=80mm時，由插值法得T=122minC. 確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量vfA 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則所需機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)XA5032機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=95r/min則實(shí)際銑削速度為D. 確定工作臺每分鐘進(jìn)給量為vf=f n=afzn=0.081095=76mm/min據(jù)表5-13，工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=75mm/min則實(shí)際每齒進(jìn)給量af=vfzn=751095=0.079mm/z綜上，切削用量為ap =2mmaf=0.08 mm/zvf=75mm/minV=23.86mm/min2） 基本時間tm表5-33，kr=60<90的端銑刀對稱銑削的基本時間為tm=lm+l1+l2vf其中，銑削長度lm=60mm查表5-34有l(wèi)1+l2=18mmvf=75mm/min得：tm=60+1875=0.04min2. 鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角130（1）鉆：機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 d=34mm，l=190mm，莫氏圓錐4號 由表5-48有： =30 2=118 f=8 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=70min1） 切削用量：A. 確定確定背吃刀量apap=1.1mmB. 進(jìn)給量由表5-50，查得f=0.60-0.70mm/r又因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5則f=0.6-0.70.5=0.3-0.35mm/r由根據(jù)表5-51中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值，取 f=0.32 mm/rC. 確定切削速度v據(jù)表5-52計算公式v=Cvd0zvTmapXvfyv其中Cv=6.1，d0=34，zv=0.4，Xv=0，yv=0.5，m=0.2據(jù)表5-53查修正系數(shù)：KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1KV=110.7510.8711=0.65v=0.656.1340.4700.21.100.320.5=12.28m/min由表5-54，取n=105r/min則實(shí)際轉(zhuǎn)速為綜上，切削用量為ap =1.1mmf=0.32 mm/zv=11.20mm/minV=23.86mm/min2） 基本時間tm表5-33 tm=lw+lf+l1fn其中，銑削長度lw=77mm查表5-34有l(wèi)f=13.2mml1=3mmvf=75mm/min得：tm=77+13.2+30.32105=1.7min （二）擴(kuò)：機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=36.8，l=344， 由表5-48有： =30 2=118 f=8 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=50min1） 切削用量：A. 確定確定背吃刀量apap=1.4mmB. 進(jìn)給量由表5-50，查得f=0.60-0.70mm/r又因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5則f=0.6-0.70.5=0.3-0.35mm/r由根據(jù)表5-51中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值，取 f=0.32 mm/rC. 確定切削速度v據(jù)表5-52計算公式v=Cvd0zvTmapXvfyv其中Cv=18.6，d0=36.8，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.5，m=0.3，T=50min，ap=1.4，f=0.32據(jù)表5-53查修正系數(shù)：KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1KV=110.7510.8711=0.65v=0.6518.636.80.3500.21.40.20.320.5=28.04m/min由表5-54，取n=265r/min則實(shí)際轉(zhuǎn)速為綜上，切削用量為ap =1.4mmf=0.32 mm/zV=30.62mm/min （三）絞：機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀 D=37mm，L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm， 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=80min1） 切削用量：A. 確定背吃刀量apap=0.25mmB. 進(jìn)給量由表1-165，查得f=1-3mm/r表5-51取 f=1.2mm/rC. 確定切削速度v據(jù)表5-52計算公式v=Cvd0zvTmapXvfyv其中Cv=12.1，d0=37，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.65，m=0.4，T=80min，ap=0.25，f=1.2據(jù)表5-53查修正系數(shù)：KTV=1(T=70min), KMV=1, KtV=1（高速鋼）, KapV=1KV=1，v=12.1370.3800.40.250.21.20.65=7.26m/min由表5-54，取n=67r/min則實(shí)際轉(zhuǎn)速為綜上，切削用量為ap=0.25mm f=1.2 mm/zV=7.78mm/min3. 粗銑兩內(nèi)側(cè)面機(jī)床：XA5032（P=7.5kw）刀具：細(xì)齒圓柱形銑刀d=63mmZ=10由表5-26有：前角 0=20 后角 0=16 螺旋角 =301） 切削用量：又 切削深度：ap =2mm（單邊）切削寬度：aw =60mmA. 確定每齒進(jìn)給量af有零件剛性小、圓柱、細(xì)齒，端銑刀加工鋼料時其 af=0.06-0.08mm/z 取 af=0.08 mm/zB. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度端銑刀：加工鋼料時，選擇銑刀后刀面磨損極限值0.4-0.6mm，取為1.8mm當(dāng)d=80mm時，由插值法得T=227minC. 確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量vfB 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則所需機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)XA5032機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=150r/min則實(shí)際銑削速度為D. 確定工作臺每分鐘進(jìn)給量為vf=f n=afzn=0.0810150=120mm/min據(jù)表5-13，工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=118mm/min則實(shí)際每齒進(jìn)給量af=vfzn=11810120=0.098mm/z綜上，切削用量為ap =2mmaf=0.098 mm/zvf=120mm/minV=29.67mm/min4. 半精銑兩內(nèi)側(cè)面機(jī)床：XA5032（P=7.5kw）刀具：細(xì)齒圓柱形銑刀d=63mmZ=10由表5-26有：前角 0=20 后角 0=16 螺旋角 =301） 切削用量：又 切削深度：ap =2mm（單邊）切削寬度：aw =60mmA. 確定每齒進(jìn)給量af有零件剛性小、圓柱、細(xì)齒，端銑刀加工鋼料時其 af=0.06-0.08mm/z 取 af=0.08 mm/zB. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度端銑刀：加工鋼料時，選擇銑刀后刀面磨損極限值0.4-0.6mm，取為1.8mm當(dāng)d=80mm時，由插值法得T=227minC. 確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量vfC 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則所需機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)XA5032機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=150r/min則實(shí)際銑削速度為D. 確定工作臺每分鐘進(jìn)給量為vf=f n=afzn=0.0810150=120mm/min據(jù)表5-13，工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=118mm/min則實(shí)際每齒進(jìn)給量af=vfzn=11810120=0.098mm/z綜上，切削用量為ap =2mmaf=0.098 mm/zvf=120mm/minV=29.67mm/min5. 鉆、擴(kuò)、半精絞孔，倒角145 （一）鉆：機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 d=28mm，l=170mm，莫氏圓錐3號 由表5-48有： =30 2=118 f=8 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=50min1） 切削用量：A. 確定背吃刀量apap=1mmB. 進(jìn)給量由表5-50，查得f=0.60-0.70mm/r又因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5則f=0.6-0.70.5=0.3-0.35mm/r由根據(jù)表5-51中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值，取 f=0.32 mm/rC. 確定切削速度v據(jù)表5-52計算公式v=Cvd0zvTmapXvfyv其中Cv=6.1，d0=28，zv=0.4，Xv=0，yv=0.5，m=0.2據(jù)表5-53查修正系數(shù)：KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1KV=110.7510.8711=0.65v=0.656.1280.4500.2100.320.5=12.15m/min由表5-54，取n=132r/min則實(shí)際轉(zhuǎn)速為綜上，切削用量為ap =1mmf=0.32 mm/zv=12.15mm/minV=11.60mm/min （二）擴(kuò)：機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：整體高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 d=29.6，l=344， 由表5-48有： =30 2=118 f=8 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.8-1mm， 取0.8mm，耐用度T=40min1） 切削用量：A. 確定背吃刀量apap=0.8mmB. 進(jìn)給量由表5-50，查得f=0.45-0.55mm/r又因后面工序要絞孔且低剛度，則應(yīng)乘系數(shù)0.5則f=0.6-0.70.5=0.225-0.275mm/r由根據(jù)表5-51中進(jìn)給量標(biāo)準(zhǔn)值，取 f=0.25 mm/rC. 確定切削速度v據(jù)表5-52計算公式v=Cvd0zvTmapXvfyv其中Cv=18.6，d0=29.6，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.5，m=0.3，T=40min，ap=0.8，f=0.25據(jù)表5-53查修正系數(shù)：KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1KV=110.7510.8711=0.65v=0.6518.629.60.3400.20.80.20.250.5=20.41m/min由表5-54，取n=265r/min則實(shí)際轉(zhuǎn)速為綜上，切削用量為ap =0.8mmf=0.25 mm/zV=24.63mm/min （三）絞：機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：硬質(zhì)合金整體套式鉸刀 D=30mm，L=50mm，l=40mm，D1=38mm，B=8mm， 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.5mm， 耐用度T=80min2） 切削用量：D. 確定背吃刀量apap=0.25mmE. 進(jìn)給量由表1-165，查得f=1-3mm/r表5-51取 f=1.2mm/rF. 確定切削速度v據(jù)表5-52計算公式v=Cvd0zvTmapXvfyv其中Cv=12.1，d0=30，zv=0.3，Xv=0.2，yv=0.65，m=0.4，T=80min，ap=0.25，f=1.2據(jù)表5-53查修正系數(shù)：KTV=1(T=70min), KMV=1, KtV=1（高速鋼）, KapV=1KV=1，v=12.1300.3800.40.250.21.20.65=6.82m/min由表5-54，取n=67r/min則實(shí)際轉(zhuǎn)速為綜上，切削用量為ap=0.25mm f=1.2 mm/zV=6.31mm/min6. 鉆孔機(jī)床：搖臂鉆床Z35 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 d=10.5mm 由表5-48有： =30 2=118 f=12 由表5-49有：后刀面最大磨損限度：0.4-0.8mm， 取0.8mm，耐用度T=25min2） 切削用量：D. 確定背吃刀量apap=5.25mmE. 進(jìn)給量由表5-50，查得f=0.25-0.31mm/r取 f=0.26 mm/rF. 確定切削速度v據(jù)表5-52計算公式v=Cvd0zvTmapXvfyv其中Cv=6.1，d0=10.5，zv=0.4，Xv=0，yv=0.5，m=0.2據(jù)表5-53查修正系數(shù)：KTV=1(T=70min), KMV=1, KSV=0.75（沖壓）,、 KtV=1（高速鋼）, KXV=0.87（標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀）, KlV=1, KapV=1KV=110.7510.8711=0.65v=0.656.110.50.4250.25.2500.260.5=10.46m/min由表5-54，取n=335r/min則實(shí)際轉(zhuǎn)速為綜上，切削用量為ap =5.25mmf=0.26 mm/zv=10.46mm/minV=11.40mm/min7. 粗銑槽4mm機(jī)床：XA6132刀具：鋸片銑刀銑刀（細(xì)齒）d=50mmZ=481）切削用量：ap =4mm（單邊）A. 確定每齒進(jìn)給量af其 af=1-2.7mm/z 取 af=1 mm/zB. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度端銑刀：加工鋼料時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為0.2mm由插值法得T=100minC. 確定切削速度v和工作臺每分鐘進(jìn)給量vfD 查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為20-40m/min，則所需機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)XA6132機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13，取n=150r/min則實(shí)際銑削速度為D. 確定工作臺每分鐘進(jìn)給量為vf=f n=afzn=148150=720mm/min據(jù)表5-13，工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進(jìn)給量，取vf=750mm/min則實(shí)際每齒進(jìn)給量af=vfzn=75048150=0.1mm/z綜上，切削用量為ap =4mmaf=0.1 mm/zvf=750mm/min十、 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，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。(三) 后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計十、 接受任務(wù)、明確加工要求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。本道工序僅是對內(nèi)側(cè)端面進(jìn)行粗加工。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，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夾緊孔兩端面，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。十一、 確定定位方案、選擇定位元件在進(jìn)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。很容易想到一面一孔組合基準(zhǔn)定位，以在帶臺肩長銷為第一定位基準(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，工件以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。十二、 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。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）； 工件圓孔直徑公差（mm）； 定位銷外圓直徑公差（mm）。 定位銷水平放置時定位分析圖十三、 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 式（3-1）查表可得： 代入公式（3-1）得 =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： 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： （） 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 即： 取k=2 十四、 定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，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： 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： BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237 定向鍵數(shù)據(jù)表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。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 平塞尺圖十五、 塞尺尺寸為： 平塞尺尺寸表公稱尺寸H允許誤差mmC3-0.0060.25十六、 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，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑。氣缸活塞桿推力 式（3-2）其中：P壓縮空氣單位壓力 （取P=6公斤力/厘米平方） 效率 （?。?代入公式（3-2）得厘米取厘米因此氣缸選用DQG型氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： DQG型氣缸圖其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表 3.3 DQG型氣缸數(shù)據(jù)表缸徑LBMKH8040256050117104PTGhFEKK98771117.52119.5G3/8M16 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。 十七、 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由零件圖可知，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(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)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(zhǔn)，以及設(shè)計基準(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。十八、 本章小結(jié)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(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， 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(zhǔn)應(yīng)選擇 外圓端面和與 之配合的心軸為主要定位基準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)行設(shè)計，還應(yīng)對夾具精度進(jìn)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。參 考 文 獻(xiàn)1 李旦等，機(jī)床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2 王棟，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書，北京：機(jī)械工業(yè)出版社3 趙家齊，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書，機(jī)械工業(yè)出版社4 李益民，機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊，機(jī)械工業(yè)出版社5 艾興 肖詩綱，切削用量簡明手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社6機(jī)械制造工藝學(xué)（教材）高等教育出版社20077金屬工藝學(xué)（教材）高等教育出版社20078機(jī)械工程材料（教材）高等教育出版社2007