解放牌汽車CA10B后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設(shè)計(jì)(有CAD圖).doc

后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)是對(duì)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(jì) 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(jì)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 基準(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(gè)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(gè) 別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面 整個(gè)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 目 錄 摘 要 ABSTRACT II 目錄 1 1 緒 論 1 2 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 2 1 零件的分析 3 2 1 1 零件的作用 3 1 1 2 零件的工藝分析 3 2 2 工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4 2 3 后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇 4 2 3 1 確定毛坯的制造形式 4 2 3 2 粗基準(zhǔn)的選擇 4 2 3 3 精基準(zhǔn)的選擇 5 2 4 工藝路線的制定 5 2 4 1 工藝方案一 5 2 4 2 工藝方案二 5 2 4 3 工藝方案的比較與分析 6 2 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 7 2 7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 16 2 8 本章小結(jié) 18 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì) 19 3 1 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì) 19 3 2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 19 3 3 定位誤差分析 19 3 4 銑削力與夾緊力計(jì)算 20 3 5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 21 3 6 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 23 3 7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 24 3 8 本章小結(jié) 24 4 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì) 2530m 4 1 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì) 25 4 2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 25 4 4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 26 4 5 鉆套 襯套 鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 26 4 6 夾具精度分析 28 4 7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 28 4 8 本章小結(jié) 29 5 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì) 3010 5m 5 1 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì) 30 5 2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 30 5 3 定位元件的設(shè)計(jì) 30 5 4 定位誤差分析 32 5 5 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 32 5 6 鉆套 襯套 鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 32 5 7 夾具精度分析 34 5 8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 34 5 9 本章小結(jié) 35 結(jié) 論 36 參 考 文 獻(xiàn) 37 致 謝 38 1 緒 論 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)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(duì)專業(yè)知識(shí) 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(jì) 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(jì)劃調(diào)度 加工操作 生產(chǎn)安全 技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)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(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(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(chǎng)競(jìng)爭和企業(yè)信息化的要求 企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì) 及制造提出了更高的要求 所以對(duì)機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)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(gè)階段 第一個(gè)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?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)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(duì)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(jì)過程中 對(duì)于被加工零件的定位 夾緊等主要問題 設(shè)計(jì)人員一 般都會(huì)考慮的比較周全 但是 夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問題 這些小問 題如果處理不好 也會(huì)給夾具的使用造成許多不便 甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸?精度 我們把多年來在夾具設(shè)計(jì)中遇到的一些小問題歸納如下 清根問題在設(shè) 計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí) 會(huì)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(shí)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(shí) 與上述相同 讓刀問題在設(shè)計(jì)圓盤類刀具 如銑刀 砂輪等 加 工的夾具時(shí) 會(huì)存在讓刀問題 設(shè)計(jì)這類夾具時(shí) 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(jì)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(shí) 為了降低生產(chǎn)成本 提高夾具的利用 率 往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展 對(duì)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(shì) 必然對(duì)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(dòng)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(jì) 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(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 圖 2 1 后鋼板彈簧吊耳零件圖 1 1 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 現(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60m 括 兩外圓端面的銑削 加工 的孔 其中 兩外圓端0 37m 60m 面表面粗糙度要求為 的孔表面粗糙度要求為 3Ra 0 3 1 Ra 2 以 孔為主要加工表面的加工面 這一組加工表面包括 20 43m 個(gè) 的孔 2 個(gè) 的孔 2 個(gè) 孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削 0 43 1 50 43m 寬度為 4 的開口槽的銑削 2 個(gè)在 同一中心線上數(shù)值為 的0 43 0 1 同軸度要求 其中 2 個(gè) 的孔表面粗糙度要求為 2 個(gè)0 43 1 6Ra 的孔表面粗糙度要求為 2 個(gè) 孔的內(nèi)側(cè)面表面粗10 5 Ra 0 43 糙度要求為 2 個(gè) 孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為 1 5Ram 0 43 5m 寬度為 4 的開口槽的表面粗糙度要求為 5m 2 2 工藝過程設(shè)計(jì)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(duì)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(gè)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(duì)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 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 故可以采用鑄造成型 這對(duì)提高生產(chǎn)效率 保證加工質(zhì)量也是有利的 2 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(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 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 3 3 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 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 兩外圓端面60m 工序 2 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0 37 1 530 工序 3 鉆 擴(kuò) 孔1 5 工序 4 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0 43m145 工序 5 銑 孔的內(nèi)側(cè)面0 43 工序 銑 孔的外側(cè)面0 43 6 工序 7 銑寬度為 4 的開口槽m 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 孔的內(nèi)側(cè)面0 43m 工序 2 銑 孔的外側(cè)面0 43 工序 3 鉆 擴(kuò) 孔1 5 工序 4 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0 43m145 工序 5 銑寬度為 4 的開口槽 工序 6 銑 兩外圓端面60 工序 7 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0 37m 1 530 工序 8 終檢 2 4 3 工藝方案的比較與分析 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60m 再以此為基面加工 孔 再加工 孔 孔 最后加工0 37m 10 5 43 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0 43m 工 孔的內(nèi)外側(cè)面 再以此為基面加工 孔 孔 寬 0 43 度為 4 的開口槽 最后加工 兩外圓端面 孔 60 37 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0 及裝夾都較方便 但方案一中先加工 孔 孔 再加工1 5m0 43 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0 43m 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m 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60m 工序 2 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0 37 1 530 工序 3 銑 孔的內(nèi)側(cè)面0 43 工序 4 銑 孔的外側(cè)面0 43m 工序 5 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0 43 145 工序 6 鉆 擴(kuò) 孔1 5 工序 7 銑寬度為 4 的開口槽m 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 149 187 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 60m 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)6 3Ram 械加工工藝手冊(cè) 表 2 3 5 取 2Z 5 已能滿足要求 2 加工 0 37 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 1 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 35m 擴(kuò)孔 2Z 1 86 8m 鉸孔 2Z 0 207 3 銑 0 43m 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12 5Ra 手冊(cè) 表 2 3 5 取 2Z 3 已能滿足要求 4 銑 0 43 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0 手冊(cè) 表 2 3 5 取 2Z 3 已能滿足要求 m 5 加工 0 43 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 1 6Ra 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 28 擴(kuò)孔 2Z 1 89 m m 鉸孔 2Z 0 2043 6 加工 1 5孔 其表面粗糙度要求較高為 其加工方式可以分為鉆 擴(kuò) 兩步 12 5Ra 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 9m 擴(kuò)孔 2Z 1 810 5m 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50Ra 冊(cè) 表 2 3 48 取 2Z 2 已能滿足要求 2 6 確定切削用量及基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序 1 粗 精銑 兩外圓端面60m 機(jī)床 專用組合銑床 刀具 高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) 細(xì)齒數(shù)63d 6Z 10Z 1 粗銑 銑削深度 wa3 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 13 取f0 8 famZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 23 取V 2 4 in 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 式 2 1 01Vd 取 30 63 代入公式 2 1 得 0dn13 2 min 46r 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 11 4 取 169 minr 實(shí)際銑削速度 V 03 143 4dn 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 式 2 2 mfzwf 取 代入公式 2 2 得 zf0 8fa6Z69m 19 2 in 取 in 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l 60lm 刀具切入長度 130 刀具切出長度 2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 式 2 3 jt12jmlf 取 代入公式 2 3 得 60l 13ll 801jt2 5in8 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 1 1 3ijt 2 精銑 銑削深度 wa2m 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 13 取f0 6 faZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 23 取V 2 4 in 取 30 63 代入公式 2 1 得 0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加013 10 2 min 46Vrd 工工藝師手冊(cè) 表 11 4 取 2 minr 實(shí)際銑削速度 4 5 i1 取 代入公式 2 2 得 zf0 8fa 6Zw0 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf 6126 minzfn 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l 0lm 刀具切入長度 130 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 3 得 60lm 3lml2 機(jī)動(dòng)時(shí)間 以上為銑一個(gè)端面的1jt12603 7injf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 10 734injt 工序 2 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0 1 530 機(jī)床 專用組合鉆床 刀具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 鉸刀 1 鉆 孔35m 切削深度 pa1 2 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 10 取f 0 6 7 fr 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35 0 0 63 52 f mmr 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 13 取 0 45 fr 取切削速度 24 inV 取 24 35 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝01218 in3 45rd 師手冊(cè) 表 9 3 取 2 minr 實(shí)際切削速度 V 3 6 mi10 被切削層長度 l76 刀具切入長度 120 刀具切出長度 l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 式 2 4 jt12jlfn 取 代入公式 2 4 得 60l13l0 4523n 1jt72 94mi 5 2 擴(kuò) 孔 切削深度 pa1 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 30 f 0 9 7 063 84 f r 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 31 取 0 72f mr 切削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 31 取V 19 minV 取 19 36 8 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工n011964 in3 8Vrd 藝師手冊(cè) 表 9 3 取 74 minr 實(shí)際切削速度 720 1 i11m 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 42 被切削層長度 l76 刀具切入長度 14 刀具切出長度 2l3m 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 4 得 74l l2l 0 72f14n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt163 6min j 3 鉸 孔0 3 切削深度 pa 5m 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 35 取f 0 95 2 1 fr 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 36 取 1 2 fmr 取切削速度 9 inV 取 9 1 37 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝019 78 in34rd 師手冊(cè) 表 9 3 取 72 minr 實(shí)際切削速度 V 2 mi10 被切削層長度 l6 刀具切入長度 15 刀具切出長度 2l0 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 4 得 76l l2l 1 2f7n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt1650 6min jn 4 倒角 采用 锪鉆 為縮短輔助時(shí)間 取倒角是的主軸轉(zhuǎn) 530 速與擴(kuò)孔時(shí)相同 手動(dòng)進(jìn)給 74 mir 工序 3 粗銑 孔的內(nèi)側(cè)面 0 機(jī)床 專用組合銑床 刀具 高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50dm 6Z 銑削深度 pa1 w 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 29 取f0 8 famZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 29 取 V 24 minV 取 24 50 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝n012415 min3 Vrd 師手冊(cè) 表 11 4 取 69 minr 實(shí)際銑削速度 69 i10 取 代入公式 2 2 得 zf0 8fa Zw 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf 81 2 inzfnm 取 inmf 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l 60l 刀具切入長度 130 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 3 得 60lm ll280f 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt1631 5minjmf 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 12 52 3injt 工序 4 粗銑 孔的外側(cè)面04 機(jī)床 專用組合銑床 刀具 高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50dm6Z 銑削深度 pa1 w 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 29 取f0 8 famZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 29 取 V 24 minV 取 24 50 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝n012415 min3 Vrd 師手冊(cè) 表 11 4 取 69 minr 實(shí)際銑削速度 V 03 145692 5 mindn 取 代入公式 2 2 得 zf0 8fa6Zw 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf 81 izf 取 inm 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l 60lm 刀具切入長度 130 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 3 得 60lm ll280mf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt1631 5injmf 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 12 52 3injt 工序 5 鉆 擴(kuò) 鉸 孔04 機(jī)床 專用組合鉆床 刀具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 鉸刀 1 鉆 孔28m 切削深度 pa1 5 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 10 取f 0 45 fr 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3 0 75 0 41 f mmr 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 13 取 0 32 fr 取切削速度 24 inV 取 24 28 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝01247 in3 8rd 師手冊(cè) 表 9 3 取 2 minr 實(shí)際切削速度 V 30 mi1 被切削層長度 l 刀具切入長度 120 刀具切出長度 l3 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 4 得 2l 10l23l 0 45f23n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt1 mi jn 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 120 43 86mijt 2 擴(kuò) 孔9 切削深度 pa1 5 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 30 f 0 8 7 06 f r 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 31 取 0 6f mr 切削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 31 取V 19 8 inV 取 19 8 29 8 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工n0119 82 in3 4Vr 藝師手冊(cè) 表 9 3 取 2 minr 實(shí)際切削速度 31 mi110d 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 42 被切削層長度 l2 刀具切入長度 14 刀具切出長度 2l3m 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 4 得 l l2l 0 6f23n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt14 0minj 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 120 4minjt 3 鉸 孔3 切削深度 pa 125 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 35 取f 0 8 1 fmr 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 36 取 1 2 fmr 取切削速度 9 inVm 取 9 9 30 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝019 05 in34rd 師手冊(cè) 表 9 3 取 96 inr 實(shí)際切削速度 V 6 mi1 被切削層長度 l2m 刀具切入長度 15 刀具切出長度 2l0 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 4 得 l l2l 1 2f96n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt150 41min jn 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 120 482mijt 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5 9 擴(kuò)孔時(shí)相同 手動(dòng)進(jìn)給 3 inr 工序 6 鉆 擴(kuò) 孔 機(jī)床 專用組合鉆床 刀具 麻花鉆 擴(kuò)孔鉆 1 鉆 孔9m 切削深度 pa0 85 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 10 取f 0 2 fr 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3 80 75 0 165 2 f mmr 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 13 取 0 2 fr 取切削速度 24inV 取 24 9 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝012489 in3 rd 師手冊(cè) 表 9 3 取 72 minr 實(shí)際切削速度 V 71 mi10 被切削層長度 l48 刀具切入長度 1 刀具切出長度 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 4 得 48l l2l 0 2f7n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt1483 8min jn 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 120 38 76mijt 2 擴(kuò) 孔10 5m 切削深度 pa 進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 30 f 6 7 3 0 42 f mr 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 31 取 0 5 6 704 f mr 切削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 31 取V 25inV 取 25 10 5 代入公式 2 1 得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工n01278 in3 41 5Vrd 藝師手冊(cè) 表 9 3 取 72 minr 實(shí)際切削速度 4 mi10 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 28 42 被切削層長度 l48 刀具切入長度 1 刀具切出長度 2l3m 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 4 得 48l l2l 0 4f72n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt183 19mijl 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 120 9 3minjt 工序 7 粗銑寬度為 4 的開口槽 機(jī)床 專用組合銑床 刀具 高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80d20Z 4L 銑削深度 wa2 每齒進(jìn)給量 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 13 取f0 5 famZ 銑削速度 參照 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 30 23 取V 2 4 in 取 30 63 代入公式 2 1 得 0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 機(jī)械加工工藝013120 min 48Vrd 師手冊(cè) 表 11 5 取 8 minr 實(shí)際銑削速度 5 8 i1 取 代入公式 2 2 得 zf0 5fa 2Zw8 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf0 21 inzfnm 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l 20lm 刀具切入長度 130 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 取 代入公式 2 3 得 0l l2l18mf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt1032 4inj 2 7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 參照 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 2 機(jī)械加工單件 生產(chǎn)類型 中批以 上 時(shí)間定額的計(jì)算公式為 大量生產(chǎn)時(shí) Ntktt zfjd 1 0 Ntz 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 ttfjd 其中 單件時(shí)間定額 d 基本時(shí)間 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt 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)f 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k 工序 1 粗 精銑 兩外圓端面60m 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt2 314 76inj 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f 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 0 4in min1 0 則 10 5inft 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 48 k 13 k 取 k 0 13 代入公式 2 5 得3 76jt 1ft 單間時(shí)間定額 d 3 7605 1 4 82mindjfttk 工序 2 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角0m 30 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt2 8inj 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f 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 min4 0 min1 0 則 i54 01 ft 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 43 k 14 2 k 取 k 0 1214 代入公式 2 5 得2 78jt 0 54ft 單間時(shí)間定額 d 1 2 78 12 4 3 7mindjfttk 工序 3 銑 孔的內(nèi)側(cè)面0 43m 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt inj 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f 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 in41 0 in1 0 則 i51 0 ft 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 48 k 13 k 取 k 0 13 代入公式 2 5 得2 3jt ft 單間時(shí)間定額 d 1 2 3051 7mindjfttk 工序 4 銑 孔的外側(cè)面0 43m 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt inj 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f 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 0 1in min1 0 則 40 51ift 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 43 k 14 2 k 取 k 0 1214 代入公式 2 5 得2 3jt 4ft 單間時(shí)間定額 d 1 2 305 12 4 3 8mindjfttk 工序 5 鉆 擴(kuò) 鉸 孔 倒角4m 5 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt 8inj 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f 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 0 4min min1 0 則 01 54ift 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 48 k 12 4k 取 k 0 1214 代入公式 2 5 得 8jt ft 單間時(shí)間定額 d 1 0 5418 6mindjfttk 工序 6 鉆 擴(kuò) 孔 m 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt3inj 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f 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 0 4in min1 0 則 01 54ift 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 43 k 12 14k 取 k 0 1214 代入公式 2 5 得0 38jt 54ft 單間時(shí)間定額 d 1 0 38 12 4 1 03mindjfttk 工序 7 銑寬度為 4 的開口槽m 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt inj 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f 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 0 31in min1 0 則 0 41ift 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2 5 48 k 13k 取 k 0 13 代入公式 2 5 得 jt ft 單間時(shí)間定額 d 1 0 41 0 96mindjfttk 2 8 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì) 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 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì) 3 1 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì) 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(shí) 均有表面粗糙度要求 本道12 5m 工序僅是對(duì)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) 37m 在帶臺(tái)肩長銷和浮動(dòng)支承半板上實(shí)現(xiàn)完全定位 夾緊時(shí) 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(dòng)浮動(dòng)壓塊在工37m 件叉桿處夾緊 在本道工序加工時(shí) 還應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量 3 2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時(shí) 外圓端面已經(jīng)精銑 60m 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(tái)肩長37m 銷為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個(gè)自由度 端面應(yīng)一點(diǎn)接觸 限制一個(gè)自由度 工件以 孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn) 在帶臺(tái)肩長銷和浮動(dòng)支撐板上實(shí) 現(xiàn)完全定位 夾緊時(shí) 首先由螺母和開口墊圈夾緊 孔兩端面 再用汽缸37 通過鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)浮動(dòng)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 存在單邊間隙 即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸 故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移 誤差僅存在 Z 軸方向 且向下 見下圖 0 12 30 2 67DYzTd 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 d 圖 3 2 定位銷水平放置時(shí)定位分析圖 3 4 銑削力與夾緊力計(jì)算 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 可查得 銑削力計(jì)算公式為 圓周分力 式 3 1 1 075 80 79 86pfeFzFzaZdk 查表可得 05dm92m 08 faz 1 pa Fzk 代入公式 3 1 得 0 750 879 86 78616zF 329N 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 0 EL 0 5VEF 0 4xEF 8329 1L N 7 7 5 Ex 6 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 LF 查 表 可 得3 0 31480 N 計(jì)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 取 k 2k 2148960 3 5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中 一般使用兩個(gè) 其距離盡可能布置的 遠(yuǎn)些 通過定向鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合 使夾具上定位元件的工作表面 對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置 根據(jù) GB2207 80 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 夾具體槽形尺寸 B 2B 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 L H h D 1 公稱尺寸 允差 D 2h 25 0 014 0 045 40 14 6 15 6 24 0 023 7 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成 用來確定刀具與夾具的相對(duì)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(duì)刀塊 直角對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示 圖 3 4 對(duì)刀塊圖 塞尺選用平塞尺 其結(jié)構(gòu)如下圖所示 標(biāo) 記 四 周 倒 圓 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 C 3 0 006 0 25 3 6 夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)效率 縮短加工中的輔助時(shí)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(dòng)壓塊從上往下移動(dòng)夾緊工件 根據(jù)所需要的夾緊力 來計(jì)算氣缸缸筒內(nèi)徑 2096FN 0D 氣缸活塞桿推力 式 3 2 PDQ420 其中 P 壓縮空氣單位壓力 取 P 6 公斤力 2厘 米 效率 取 9 代入公式 3 2 得 206F公 斤 力2 2044 3 1 D 厘 米 厘米 取 05厘米 250 m 因此氣缸選用 DQG 型氣缸 其結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 3 6 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 B dL B M K H 80 40 25 60 50 11 7 104 P TG 12h F E KK 98 77 11 17 5 21 19 5 G3 8 M16 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)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖 整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配 圖 1 所示 3 7 夾具設(shè)計(jì)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 孔及端面和叉桿37m 面為定位基準(zhǔn) 在帶臺(tái)肩長銷和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位 夾緊時(shí) 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(dòng)浮動(dòng)壓37m 塊在工件叉桿處夾緊 其夾緊采用的是氣動(dòng)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(dòng)壓塊在氣缸活塞的推動(dòng)下向 下移動(dòng)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(shí) 外圓端面已經(jīng)精銑 工藝孔已經(jīng)加工出 工件以 孔及端60m 37m 37m 面和叉桿面為定位基準(zhǔn) 在帶臺(tái)肩長銷和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位 夾緊時(shí) 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(dòng) 浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊 然后按照有關(guān)公式進(jìn)行銑削力和夾緊的計(jì)算 然 后對(duì)銑床夾具必不可少的定向鍵和對(duì)刀裝置進(jìn)行設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)效率 縮 短加工中的輔助時(shí)間 因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置 所以還要對(duì)汽缸進(jìn)行 設(shè)計(jì) 夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分 夾具對(duì)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(duì)夾 具設(shè)計(jì)也是非常重要的 4 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì)30m 4 1 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì)30m 本夾具主要用來鉆 擴(kuò) 鉸兩個(gè)工藝孔 這兩個(gè)工藝孔均有尺寸精30 度要求為 表面粗糙度要求 表面粗糙度為 與端面垂直 并 4 1 6m 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 15 本道工序?yàn)楹箐摪鍙椈傻醵庸さ牡谖宓拦ば?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 4 2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 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24Rm 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)10 5 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(shí) 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(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 之配合的心軸為主要6m37m 定位基準(zhǔn)限制工件的五個(gè)自由度 用一個(gè)定位銷限制工件的另一個(gè)自由度 采 用螺母夾緊 圖 4 1 定位分析圖 4 3 定位誤差分析 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(zhǔn)位移誤差 不過這時(shí)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(shí)大一倍 見下圖 0 31 20 1 64YxyDTd 式中 定位副間的最小配合間隙 mm 工件圓孔直徑公差 mm D 心軸外圓直徑公差 mm d 圖 4 2 心軸垂直放置時(shí)定位分析圖 4 4 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆 擴(kuò) 鉸加工 而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和 鉸的切削力 因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn) 由 切削手冊(cè) 得 鉆削力 式 4 1 6 08 2HBDfF 鉆削力矩 式 4 2 91T 式中 30Dm maxaxmin187491733 代入公式 4 1 和 4 2 得1 2fr 0 8 66749FN 1 9 0 352T 本道工序加工工藝孔時(shí) 夾緊力方向與鉆削力方向相同 因此進(jìn)行夾緊立 計(jì)算無太大意義 只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度 剛度適當(dāng)即能滿足加工要求 4 5 鉆套 襯套 鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需鉆 擴(kuò) 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(shí)間 根據(jù)工藝要求 工藝孔 分鉆 擴(kuò) 鉸三個(gè)工步完成加工 即先用 的麻花鉆鉆孔 根0 43m 28m 據(jù) GB1141 84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零 鉆套孔徑為 再用0 3416 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔 根據(jù) GB1141 84 的規(guī)定 擴(kuò)孔鉆的尺寸為29 8m 29 8m 鉆套尺寸為 最后用 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔 根0 7 0 3416298m 30 據(jù) GB1141 84 的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為 故鉆套孔徑尺寸為 0 158 0 3921m 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 d H 公稱尺寸 允差 12 Dh1m1r 30 30 40 0 010 0 027 59 46 16 5 5 27 28 36 65 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 D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 40 0 023 0 42 46 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)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖 整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝 配圖 2 所示 4 6 夾具精度分析 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兩工藝孔尺寸 及同軸度公差0 43m 及表面粗糙度 本道工序最后采用精鉸加工 選用 GB1141 840 1m 1 6m 鉸刀 直徑為 并采用鉆套 鉸刀導(dǎo)套孔徑為 外0 583 0 3921dm 徑為 同軸度公差為 固定襯套采用孔徑為 214D 05 46 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)效邊界的控制即受直徑為 的理想圓柱面3 0129 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 3 0m 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 時(shí) 可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差 4 如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其 實(shí)際直徑為 時(shí) 相對(duì)于最大實(shí)體尺寸 的偏離量為 30 4m 30 4 此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值 1 4 5 工藝孔的尺寸 由選用的鉸刀尺寸 滿足 0 43 10 8m 工藝孔的表面粗糙度 由本工序所選用的加工工步鉆 擴(kuò) 鉸滿足 16 4 7 夾具設(shè)計(jì)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24Rm 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)10 5 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(shí) 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(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 外圓端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)6m 自由度 以 孔限制工件的兩個(gè)自由度 用一個(gè)擋塊定位限制工件的另一37 個(gè)自由度 4 8 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30m 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(shí) 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)60m 37m 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(gè)自由度 用一個(gè)定位銷限制工件的另一個(gè)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(jì)算 然后對(duì)鉆床夾具必不可少的鉆套和襯 套進(jìn)行設(shè)計(jì) 還應(yīng)對(duì)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(duì)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(duì)夾具 設(shè)計(jì)也是非常重要的 5 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì)10 5m 5 1 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì)10 m 本夾具主要用來鉆 擴(kuò) 兩個(gè)工藝孔 這兩個(gè)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?yàn)楹箐摪鍙椈?2 5 24R 吊耳加工的第六道工序 本道工序加工時(shí)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(dòng)生產(chǎn)率 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 5 2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 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24Rm 粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直 為了保證所鉆 擴(kuò)的孔與側(cè)面垂直 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(shí) 應(yīng)盡量選擇上一道工 序即鉆擴(kuò)鉸 工序的定位基準(zhǔn) 以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn) 因此加工30m 工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇 孔端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由37 度 以 孔配和的圓柱銷限制工件的兩個(gè)自由度 以 孔配和的削7 30m 邊銷限制工件的一個(gè)自由度 既采用一面兩銷定位 再用一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)從 孔的另一端面進(jìn)行夾緊 3 圖 5 1 定位分析圖 5 3 定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)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(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)計(jì) 由加工工藝孔工序簡圖可知兩工藝孔中心距 gL10gLm 由于兩工藝孔有位置度公差 所以其尺寸公差為 mLg03 1 所以兩工藝孔的中心距為 而兩工藝孔尺寸為 10 3m 4 0 37 根據(jù) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 削邊銷與圓柱銷的設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下 定 位 銷 中 心 距基 準(zhǔn) 孔 中 心 距 圖 5 2 兩銷分析圖 1 確定兩定位銷中心距尺寸 及其偏差xLLx xg10m L mLg01 3 3 5 2 確定圓柱銷直徑 及其公差1d1d 基準(zhǔn)孔最小直徑 7D1D 取 f61d 所以圓柱銷尺寸為 0 634m 3 削邊銷的寬度 b 和 B 由 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) m4 1523 4 削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 式 5 1 2 12 DbLgx 其中 基準(zhǔn)孔最小直徑 圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙2D1 代入數(shù)據(jù)由公式 5 1 得 m08 12 7 03 42 5 削邊銷直徑 及其公差d 22150 84 92dDm 按定位銷一般經(jīng)濟(jì)制造精度 其直徑公差帶為 則削邊銷的定位6h 圓柱部分定位直徑尺寸為 0 9 6 補(bǔ)償值 mLxg 032 8 13 21min 5 4 定位誤差分析 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 1 移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj j min11XDd 0 6 270 9 5 2 轉(zhuǎn)角誤差 LdXdtg2min2min11 其中 2iminXLgx 028 5 27964 027 016 018 tg 65 5 5 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆 擴(kuò) 鉸加工 而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和 鉸的切削力 因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn) 由 切削手冊(cè) 得 鉆削力 式 5 2 6 08 2HBDfF 鉆削力矩 式 5 3 91T 式中 10 5Dm maxaxmin187491733B 代入公式 5 2 和 5 3 得12fr 0 8 66 741FN 19 0 059T 本道工序加工工藝孔時(shí) 夾緊力方向與鉆削力方向相同 因此進(jìn)行夾緊立 計(jì)算無太大意義 只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度 剛度適當(dāng)即能滿足加工要求 5 6 鉆套 襯套 鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需鉆 擴(kuò) 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(shí)間 根據(jù)工藝要求 工藝孔 分鉆 擴(kuò) 兩個(gè)工步完成加工 即先用 的麻花鉆鉆孔 根據(jù)10 5m 9m GB1141 84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零 故鉆套孔徑為 再用0 3416 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔 根據(jù)的規(guī)定 擴(kuò)孔鉆的尺寸為 10 5m 10 5m 0 2715m 鉆套尺寸為 0 3416 圖 5 3 快換鉆套圖 擴(kuò)工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 表 5 1 擴(kuò)工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表 D d H 公稱尺寸 允差 12 Dh1m1r 10 5 16 16 0 006 0 018 26 22 12 4 10 11 5 20 5 5 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示 圖 5 4 固定襯套圖 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 表 5 2 固定襯套數(shù)據(jù)表 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 16 0 019 0 16 22 0 039 0 025 1 0 6 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)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖 整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝 配圖 2 所示 5 7 夾具精度分析 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