汽车转向横拉杆右接头.docx

汽车转向横拉杆右接头机加工工艺及夹具的设计目录目录1摘要3第一章 绪论5第二章 零件的分析62.1零件的作用62.2零件的工艺分析82.2.1以螺纹孔为中心的加工表面。92.2.2m52螺纹孔为中心的加工表面92.2.3工艺过程设计所采取的相应措施9第三章 工艺规程设计103.1确定毛坯的制造形式103.1.1基面的选择103.2制定工艺路线113.2.1工艺线路方案一113.2.2工艺路线方案二123.2.3工艺方案的比较与分析133.3机械加工余量。工艺尺寸及毛坯尺寸的确定143.3.1m52螺纹孔、m30螺纹孔163.3.2粗铣两孔端面、粗铣凸台端面163.3.3钻两孔17图纸只要求了粗糙度为1，粗加工即可，所以一次钻孔即可。173.3.4钻两孔5.5173.3.5钻4孔173.3.6钻孔173.3.7粗铣孔端面173.4确定切削用量及基本工时183.5 小结30第四章 铣孔端面夹具304.1定位基准的选择324.2切削力与加紧力的计算334.3.扩力机构的强度校核354.4定向键与对刀装置设计364.5.小结39第五章钻孔专业夹具405.1定位基准的选择405.1.1.定位原件的设计415.1.2.误差的分析425.2钻孔夹紧力435.3钻套、衬套、钻模板及夹具体设计435.4章小结47结论47致谢48参考文献49 汽车转向右接头零件机加工工艺与夹具设计 华科学院 姓名：张焜 指导老师：张学良摘要 本次设计是对汽车转向横拉杆右接头零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。汽车的转向横拉杆右接头零件主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以右接头m52螺纹孔作为精基准，以不加工外圆作为精基准作为精基准。主要加工工序安排是先以镗削m52螺纹孔做为其他面的定位基准，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。整个加工过程均选用普通车床。关键词 汽车转向横拉杆右接头 加工工艺 专用夹具car turn aside to the right parts and machining process joint fixture design college of hk name：zhangkun director：zhangxueliangabstract:this design is on the vehicle steering levers of joint parts processing technology of the right procedures and some process of special jig design. the car turned to horizontal bars right joint parts processing surface is flat and main hole. the processing technology, it is known that guarantee the principle in the plane of the machining accuracy than guarantee hole machining accuracy easy. so this design follow the principle of face first hole. and in the plane of the hole processing clear divided into rough machining and intensive processing stage in order to ensure that the processing accuracy. benchmark choose the right joint m52 threaded hole as pure benchmark, with the benchmark as fine processing round as fine a benchmark. main processing process arrangement is first to boring cut m52 threaded hole as the other position datum, again with end face positioning processing technology hole out. in the subsequent process in addition to the individual with the process are face and technology hole hole and other plane positioning processing. the whole process are chosen for ordinary lathe. keywords:the car turned to lever right connectors 、processing technology 、special fixture第一章 绪论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的大部分部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要意义。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角r。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像前钢板弹簧吊环类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。机械制造工艺学毕业设计是我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行的一次对所学各基础课程的一次深入的综合性的总复习。也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行依稀适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加工作打下一个良好的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给与指教。第二章 零件的分析2.1零件的作用 题目所给定的零件是解放ca1091型汽车转向横拉杆上的右接头，它位于横拉杆的右端。主要作用是传递扭矩，使梯形臂转动。零件有一个的螺纹孔，主要作用是连接横拉杆。还有一次m52x1.5的内螺纹孔，主要作用连接梯形臂。图1：右接头主视图图2：右接头俯视图图3：右接头a-a向视图图4：右接头b-b向视图2.2零件的工艺分析转向横拉杆右接头这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这两组加工表面有一定的位置要求，现将这两组加工表面分述如下：2.2.1以螺纹孔为中心的加工表面。这一组表面包括4个14.5的孔及其倒角，尺寸m30的螺纹孔，宽度5的槽。2.2.2m52螺纹孔为中心的加工表面这一组表面包括：孔及其m52螺纹、孔及其倒角，两边凸台及其正面凸台的两个孔及其倒角、以及4个的孔。这两组加工表面之间没有太大的位置要求。2.2.3工艺过程设计所采取的相应措施 由上分析可知，该零件的主要加工表面是平面及孔系，一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔系的加工精度及位置精度，处理好孔和平面间的关系。 该类零件的加工应遵循线面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速叉的加工自然要遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固。因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面了提切去铸件表面的粗糙不平，为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及时调整，也有利于保护刀具。变速叉零件的加工工艺过程应遵循粗精加工分开的原则，将孔于平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段，以保证孔系的加工精度。由于变速叉的生产量很大。怎么样来满足它的生存率也是设计过程中应该进行考虑的因素。第三章 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式 零件的材料为45钢，零件在汽车转向系统中起的只是连接作用，所以受到只是普通载荷，因此选用铸件.由于零件为汽车标配件，所以年产量很大，已达成批加工条件，而且零件的轮廓尺寸不大，可以一次浇注加工，零件的批量较大，所以可以制作专用模具，这从提高生产率，保证加工精度上的考虑都是可以的。3.1.1基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。负责，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考下列原则：1 对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。2 . 对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下两点： （ 1 ）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准。（ 2 ）对于工件上的某些重要表面（如导轨和重要孔等），为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。3 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。4 选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。对于横拉杆右接头这个零件来说，选择粗基准应以62表面用作定位，用一个v型块定位62表面，消除用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在62表面消除三个不定度，再用一个挡板挡在40圆柱一端消除两个不定度，达到完全定位。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，如此不在重复。3.2制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.2.1工艺线路方案一工序 粗镗m52螺纹孔. 工序 精镗m52螺纹孔 工序 钻、镗、扩、铰31孔并倒角工序 粗镗m30螺纹孔工序 粗镗 31孔 工序 精镗m30螺纹孔 工序 粗铣14.5孔端面和凸台端面工序 粗铣31孔端面工序 钻1/8k螺纹孔 工序 钻两孔5.5并倒角工序 钻四个孔5.2 工序 钻两孔14.5 工序 钻，、扩、铰孔并倒角工序 铣5x80槽工序 车m30螺纹工序 车m52螺纹工序 功1/8k螺纹工序 终检3.2.2工艺路线方案二工序 粗镗m30螺纹孔工序 精镗螺纹孔工序 精镗m30螺纹孔 工序 粗镗m52螺纹孔. 工序 精镗m52螺纹孔工序 钻孔工序 镗孔工序 精镗孔并倒角工序 粗铣孔端面和凸台端面工序 粗铣孔端面工序 钻两孔14.5工序 钻两孔并倒角工序 钻1/8k螺纹孔工序 钻四个孔5.2工序 铣5x80槽工序 车m30螺纹工序 车m52螺纹工序 功1/8k螺纹工序 终检3.2.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案以是先加工m52螺纹孔，然后以此做基准来定位，方案二是先加工m30螺纹孔，然后以此做定位。两者相互比较可以发现，先加工m30螺纹孔的话没办法保证62圆柱另一端与30螺纹孔中心线的位置要求。方案一中的工序和方案二中的工序、比较，方案一减少了装夹次数，但在一道工序中要完成这么多的工作，除螺纹可以选用专门设计的组合机床以外，只能用六角机床，利用六角头进行加工，但是六角机床大多试用与粗加工，因此将两方案中的加工孔的工序改为分两道工序的加工。具体工艺过程如下：工序 粗镗m52螺纹孔.工序 精镗m52螺纹孔工序 粗镗m30螺纹孔工序 粗镗31孔 以上工序选用t740型卧式精刚镗床以及专用夹具工序 粗铣14.5孔端面和凸台端面工序粗铣31孔端面 以上钻的工序选用xa6132型铣床加工工序 钻1/8k螺纹孔工序 钻两孔5.5并倒角工序 钻四个孔5.2工序 钻两孔14.5工序 钻31孔工序 扩31孔工序 铰31孔并倒角 工序 钻四个孔5.2以上工序选用z525立式钻床加工 工序 铣5x80槽 工序 车m30螺纹 工序 车m52螺纹，车销螺纹选用ca6140车床加工工序 功1/8k螺纹， 钳工加工 工序 终检以上工艺过程详见本书工艺卡片3.3机械加工余量。工艺尺寸及毛坯尺寸的确定“转向横拉杆右接头”零件材料为铸铁，生产类型为成批生产。采用铸件生产毛坯，成批生产。根据机械加工余量手册选取公差等级为11-13，铸件公差数值为5，加工余量等级为j，加工余量为4.5-5.5.铸造孔的最小孔径为。最小壁厚为2.5mm,根据资料及加工工艺确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛柸尺寸如下；图3.1：毛柸主视图图3.2：毛柸俯视图图3.3：毛柸b-b向视图图3.4：毛柸a-a向视图3.3.1m52螺纹孔、m30螺纹孔m30螺纹孔都是内螺纹，精度要求并不是太高，粗加工即可。m52螺纹孔要用来做定位面，选取h7的精度要求，而且是铸造孔，参照手册分别选取选取；m52 粗镗至46.8 精镗至m30 粗镗至26.531孔 粗镗至313.3.2粗铣两孔端面、粗铣凸台端面因为零件没用要求加工精度，所以只做粗加工即可，把零件粗铣到尺寸要求即可。3.3.3钻两孔图纸只要求了粗糙度为1，粗加工即可，所以一次钻孔即可。钻 钻孔至3.3.4钻两孔5.5这两个孔也只要求了1的粗糙度，所以钻5.5 钻孔至5.53.3.5钻4孔这四个孔是用来装定位销，所以也没有精度要求，钻5.2 钻孔至5.23.3.6钻孔要求为62圆柱外表定位，毛柸没有留有铸造孔。孔的精度介于it7-it8之间。参照手册确定工序及其余量为；钻孔；15二次钻孔：28扩孔： 铰孔： 313.3.7粗铣孔端面零件的粗糙度要求为3，所以必需精加工，选择加工余量为2mm表面。3.4确定切削用量及基本工时工序 粗镗、精镗m52螺纹孔1.粗镗至46.8=0.1mm/r=1000r/min(16.5r/s)=122.2m/min(2.03m/s)切削工时=50mm =mmm =2mm=31.92s(0.53min)2.精镗孔至47mm。=0.07mm/r=1000r/min(16.5r/s)=40.32m/min(0.672m/s)切削工时=50mm =mmm =2mm=45.88s(0.76min)工序 粗镗30螺纹孔粗镗至26.50mm=0.1mm/r=1000r/min(16.5r/s)=122.2m/min(2.03m/s)切削工时=50mm =mmm =2mm=31.92s(0.53min)工序粗镗m30螺纹孔孔 粗镗至27=0.1mm/r=1000r/min(16.5r/s)=122.2m/min(2.03m/s)切削工时=84mm =mmm =2mm=0.833min工序粗铣两孔端面、粗铣凸台端面工序粗铣30孔端面1）粗铣两孔端面选择yt15硬质合金刀片选取铣刀直径801.铣削深度由于只是铣削表面的粗加工，所以铣削深度不用太大，此处选择铣削深度=2mm2.每齿进给量采用不对称端铣，切削用量简明手册，选用yt15铣刀，铣床功率为7.5kw，故取=1.0mm/z3.选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据切削用量简明手册铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6 由于铣刀直径为80mm，故刀具寿命为t=180min4.决定切削速度和每分钟进给量根据xa5032型立铣床说明书选择 r/min mm/min=163（m/min）（2.72m/s）0.1mm/z5.计算基本工时式中l=，l=66mm， 根据不对称安装铣刀，入切量和超切量=40mmt=0.65min2）粗铣凸台凸台的加工要求和端面加工要求一样，所以可以取同样的切削余量，端面和凸台在同一加工表面内，所以可以一起加工，为较少加工时间，所以使用同一铣刀加工。切削要素可以选取一样的标准，计算工时粗铣31孔端面加工要求同上，切削要素选择一样的标准计算工时min工序 钻两孔1.选择钻头选择高速麻花钻头，其钻头，标准钻头2.选择切削用量1）选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.37.由于l/d=35/14.5=2.4故孔深修正系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为14.5时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命t=45min。2）决定切削速度普通处理的45钢，加工性属6类。f=0，36mm/r，双横刃磨的钻头，d=14.5mm时，=14mm/min切削速度的修正系数为m/min根据钻z235立式钻床说明书，可考虑选择n=272r/min，但因选择的转速计算较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.28.3）计算基本工时式中。l=35，入切量和超切量=8mm故=0.56min工序 钻两孔5.5并倒角1.选择钻头选择高速麻花钻头，其钻头5.5，标准刀具， 2.选择切削用量 1)选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.37.由于l/d=10/14.5=1故孔深修正系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 2)决定钻头的磨顿标准 当钻头直径为5.5时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命t=15min。3)决定切削速度普通处理的45钢，加工性属6类。f=0，36mm/r，双横刃磨的钻头，d=5.5mm时=14/min切削速度的修正系数为m/min根据钻z235立式钻床说明书，可考虑选择n=680r/min，但因选择的转速计算较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.28. 3.计算基本工时式中。l=10，入切量和超切量=8mm故=0.16min工序 钻1/8k螺纹孔1.选择钻头选择高速麻花钻头，其钻头8mm，标准钻头， 2.选择切削用量 1)选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.37.由于l/d=10/8=1故孔深修正系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 2)决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为8mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命t=15min3)决定切削速度普通处理的45钢，加工性属6类。f=0，36mm/r，标准钻头，d=8mm时，=14r/min切削速度的修正系数为m/min根据钻z235立式钻床说明书，可考虑选择n=545r/min，但因选择的转速计算较高会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.28 3.计算基本工时式中。l=10，入切量和超切量=8mm故=0.0891min工序 钻、镗、铰31并倒角 1.钻孔15mm 1.选择钻头选择高速麻花钻头，其钻头15刀具，2选择切削用量 1)选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.37.由于l/d=5/15孔深系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 2)决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为15mm时钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命t=25min3)决定切削速度普通处理的45钢，加工性属6类。f=0，36mm/r，标准钻头，d=15mm时，=12r/min切削速度的修正系数为m/min根据钻z235立式钻床说明书，可考虑选择n=272r/min，但因选择的转速计算较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.28 3.计算基本工时式中。l=5入切量和超切量=8mm故=0.17min 2.二次钻孔1.选择钻头选择高速麻花钻头，其钻头28刀具， 2.选择切削用量 1)选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.37.由于l/d=10/14.5=1故孔深修正系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 2)决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为28mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命t=8min3)决定切削速度普通处理的45钢，加工性属6类。f=0，36mm/r，标准钻头，d=28mm时，=12/min切削速度的修正系数为m/min根据钻z235立式钻床说明书，可考虑选择n=140r/min选择的转速计算较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.28 3.计算基本工时式中。l=5，入切量和超切量=8mm故=0.3316min3. 扩孔1.选择钻头选择扩孔钻，其钻头30.8，标准钻头 2.选择切削用量 1)选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.46。由于l/d=5/30.8=1故孔深修正系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 2)决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为30.8mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命t=70min3)决定切削速度普通处理的45钢，加工性属6类。f=0.36mm/r，标准钻头，d=30.8时，=12/min切削速度的修正系数为m/min根据钻z235立式钻床说明书，可考虑选择n=140r/min选择的转速计算较高会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取f=0.28 3.计算基本工时式中。l=5，入切量和超切量=8mm故=0.3316min 4.铰孔 1.选择钻头选择铰刀，其钻头31，标准铰刀。 2.选择切削用量 1)选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.37.由于l/d=5/30.8=1故孔深修正系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 2)决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为30.8mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm，寿命t=70min3)决定切削速度普通处理的45钢，加工性属6类。f=0.36mm/r，标准钻头，d=30.8时，=12/min 修正系数为m/min 式钻床说明书，可考虑选择n=140r/min选择的转速计算较低，会使刀具寿命下降，故可将进给量升高一级，即取f=0.28 3.计算基本工时式中。l=5，入切量和超切量=8mm故=0.3316min 工序 钻四个孔5.21.选择钻头选择高速麻花钻，其钻头5.2，标准钻头 2.选择切削用量 1)选择进给量f 钻头直径13-16.材料硬度小于800mpa，所以选择进给量为0.31-0.37由于l/d=7/5.2=1故孔深修正系数选取1.0，则f=0.31-0.37mm/r，根据钻床说明书选取f=0.36mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 2)决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为5.2mm时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命t=15min 3）切削速度 普通处理的的45钢，加工性属6类。f=0.36mm/r，标准钻头，d=5.2时，=11/min 切削速度的修正系数为m/min 根据钻z235立式钻床说明书，可考虑选择n=545r/min选择的转速计算较低，会使刀具寿命下降，故可将进给量升高一级，即取f=0.48 3.计算基本工时 式中。l=7，入切量和超切量=8mm故=0.0576min工序 铣5x80槽1）选择立铣刀加工铣刀直径mm，刀杆伸出量40mm1.铣削深度采用立铣刀加工，一次加工完成2.每齿进给量采用对称加工，切削用量简明手册，铣床功率为7.5kw，故取=1.0mm/z3.选择铣刀磨钝标准及刀具寿命，根据切削用量简明手册铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6 由于铣刀直径为5m，故刀具寿命为t=60min4.决定切削速度和每分钟进给量根据xa5032型立铣床说明书选择 r/min mm/min=163（m/min）（2.72m/s）0.1mm/z5.计算基本工时式中l=，l=84mm，入切量和超切量=40mmt=0.76min工序 车m30螺纹选用60度螺纹车刀，刀片材料w18cr4v1） 切削速度的计算刀具耐用度t=60min螺距s=3.5。取m/min2） 确定机床主轴转速r/s（254r/min）按机床选取n=250r/min所以实际切削速度3） 切削工时。取粗行程次数三次，精行程次数2次，切入长度64mm （1.33min）工序 车m52螺纹选用60度螺纹车刀，刀片材料w18cr4v1） 切削速度的计算刀具耐用度t=60min螺距s=5。取m/min2） 确定机床主轴转速r/s（135r/min）按机床选取n=160r/min所以实际切削速度3） 切削工时。取粗行程次数三次，精行程次数2次，切入长度64mm （0.9587min）3.5 小结 我们对前钢板弹簧吊环的加工工艺进行了设计。先要明确零件的作用，本次设计的汽车前钢板弹簧吊环的主要作用是载重后，使钢板能够得到延伸伸展，能有正常的缓冲作用。确定了零件的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以对零件的工艺路线进行分析，制定出几套工艺方案，然后对这几套方案进行分析比较，选择最优的方案。优良的加工工艺是能否生产出合格，优质零件的必要前提，所以对加工工艺的设计十分重要，设计时要反复的比较，选择最优方案。 第四章 铣孔端面夹具铣床指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常以铣刀旋转运动为主运动， 工件和铣刀的配合移动为进给运动。它可以加工平面、 垂直面、 斜面、各种沟槽或成型面， 如果配一些附件( 如分度头) 也可以加工螺旋槽， 凸轮、 成型面等。夹具是在机械制造过程中， 用来固定加工对象，使之固定在正确的位置， 以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置， 简称夹具。在实际生产中夹具的作用是将工件定位， 以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置， 并把工件可靠地夹紧。夹具是在机床机械制造过程中， 用来固定加工产品， 使之固定在正确的位置， 以接受加工或检测的机床附加装置， 简称为夹具。实际生产中夹具的作用是将工件定位， 以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置， 并把工件可靠地夹紧。在机床上加工工业零件时， 必须用夹具装好固定所要加工工件。将工件装好， 就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置， 这一过程称为定位。将工件夹紧， 就是对工件施加作用力， 使之在已规定好的位置上可靠地固定， 这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程， 称为装夹。铣床夹具的主要功能就是完成工件的装夹固定工作。工件装夹情况的好坏， 将直接影响工件的加工精度。铣床夹具设计特点一、铣床夹具的主要类型及结构形式铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运动，按进给方式不同铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种类型。1.直线进给式铣床夹具这类铣床用得最多。夹具安装在铣床工作台上，加工中随工作台按直线进给方式运动。根据工件质量、结构及生产批量，将夹具设计成单件多点、多件平行和多件连续依次夹紧的联动方式，有时还要采用分度机构，均为了提高生产效率。2.圆周进给式铣床夹具圆周进给铣削方式在不停车的情况下装卸工件，一般是多工位，在有回转工作台的铣床上使用。这种夹具结构紧凑，操作方便，机动时间与辅助时间重叠，是高效铣床夹具，使用于大批量生产。3.靠模铣床夹具这种带有靠模的铣床夹具用在专用或通用铣床上加工各种非圆曲面。靠模的作用是使工件获得辅助运动，形成仿形运动。按主进给运动方式，靠模铣床夹具可分为直线进给和圆周进给两种。二、铣床夹具的设计要点由于铣削加工切削用量及切削力较大，又是多刃断续切削，加工时易产生振动，因此设计铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁;夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置;夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理。1.定向键定向键也称定位键，安装在夹具底面的纵向槽中，一般用两个，安在一条直线上，其距离越远，导向精度越高，用螺钉紧固在夹具体上。定向键通过与铣床工作台上的形槽配合确定夹具在机床上的正确位置;还能承受部分切削扭矩，减轻夹紧螺栓的负荷，增加夹具的稳定性，因此平面夹具及有些专用钻镗床夹具也常使用。定向键有矩形和圆形两种。定向精度要求高或重型夹具不宜采用定向键，而是在夹具体上加工出一窄长面作为找正基面来校正夹具的安装位置。2.对刀装置对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定夹具和刀具的相对位置。对刀装置的结构形式取决于加工表面的形状。对刀块常用销钉和螺钉紧固在夹具体上，其位置应便于使用塞尺对刀，不妨碍工件装卸。对刀时，在刀具与对刀块之间加一塞尺，避免刀具与对刀块直接接触而损坏刀刃或造成对刀块过早磨损。塞尺有平塞尺和圆柱形塞尺两种，其厚度和直径为35mm,制造公差h6。对刀块和塞尺均已标准化(设计时可查阅相关手册)，使用时，夹具总图上应标明塞尺尺寸及对刀块工作表面与定位元件之间的位置。对刀装置应设置在便于对刀而且是工件切入的一端。（一、）问题提出利用本夹具主要是用来铣62mm的内圆弧面，这时的零件已有加工表面，我们就要以它为基准来进行加工，由于零件对于此表面没有技术要求，所以不用精加工，因此在本道工序中，我们需要考虑的就是怎么样提高劳动生产率，降低劳动强度，表面精度不是主要的问题。4.1定位基准的选择由零件图可知，零件表面只是进行粗加工即可，零件表面粗糙度要求为1.没用平行度要求，上下两表面平行即可，其定位基准选择以m30螺纹孔为基准，m52螺纹孔辅助定位。图4.1：零件图为提高加工效率，现决定用两把镶齿三面刃铣刀对两个孔端面同时进行加工，由作图可知，这两个面的最大轮廓均为，刀具尺寸并不大。而且可以用作加工mm孔的夹具。4.2切削力与加紧力的计算刀具；高速钢镶齿三面刃铣刀，100mm，b=20mm，z=16,一把铣刀式中 由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式；p=kf安全系数式中基本安全系数1.5.加工性质系数1.1.刀具钝化系数1.2继续切削系数1.2所以n 实际切削时，是两把刀同时加工，因此在设计夹紧机构时应考虑的夹紧力为； p=4796.35x2=9592.71n所需的实际夹紧力p=9592.7n.是比较大的。为了使整个夹具结构紧凑，决定选用杠杆机构。，扩力比；i=3.41所以活塞杆的最大拉力为； 计算驱动气缸直径；f=2813=式中p压缩空气单位压力0.4mpa所以=94mm按标准，取气缸直径d=100mm。此时，当压缩空气压力p=0.4mpa时，驱动气缸的拉力f=3100n，则杠杆的放大倍数i可降至；实际夹紧力。这要高于所要求的9592.4n的夹紧力，因此工作是可靠的。4.3.扩力机构的强度校核图4.2：杠杆图1.在本夹具中，由扩力机构至工件的杠杆上的轴销所受的剪力是比较大的，由图可知，当活塞杆上的拉力为p，通过杠杆机构在b点所引起的作用力p，通过杠杆机构，在a点产生的作用于工件上的夹压力此时，支点的轴销上所受的力为,它将受到由p引起的剪切力及挤压；挤压应力；mpa轴销的材料为40cr调质处理，屈服强度为，取安全系数n=1.9.则许用挤压应力；所以故轴销可安全工作。许用剪切应力实际剪切应力；故安全4.4定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台t形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据gb220780定向键结构如图所示：图 4.3 夹具体槽形与螺钉图根据t形槽的宽度 a=25mm 定向键的结构尺寸如下：表 4.1 定向键数据表对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成汽车转向横拉杆右接头零件的端面的粗加工，所以使用直角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示：图4.4：直角对刀块图4.5：对刀平塞尺 表4.2平塞尺尺寸4.5.小结在本章中，夹具主要用来铣端面，首先确定本夹具的夹紧机构，因为有不加工的表面，所以可以用作定位面。所以用m30螺纹孔和圆柱外圆表面做定位面，从一侧用夹紧机构夹紧。实现完全定位。图4.6；铣孔端面夹具图第五章钻孔专业夹具5.1定位基准的选择由零件图可知，选用m52螺纹孔做定位基准，m30螺纹孔外圆做为辅助定位， 切削力与加紧力的计算刀具；麻花钻。直径、。钻孔切削力：查机床夹具设计手册得； 钻削力切削公式得： 钻孔时的扭矩 5.1.1.定位原件的设计本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。由加工孔工序简图可知两工艺孔中心距。由于两工艺孔有位置度公差，所以其尺寸公差为所以两工艺孔的中心距为 136mm，而两工艺孔尺寸为10mm。根据机床夹具设计手册削边销与圆柱销的设计计算过程如下：图4.7 两销分析图（1）、确定两定位销中心距尺寸及其偏差 =136mm （2）、确