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K669 钢板 弹簧 耳机 加工 工艺 规程 钻扩铰 X10 夹具 设计

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K669-前钢板弹簧吊耳机械加工工艺规程及钻扩铰2X10.5的孔夹具设计,K669,钢板,弹簧,耳机,加工,工艺,规程,钻扩铰,X10,夹具,设计

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前钢板弹簧吊耳加工工艺设计和钻 2-10.5 孔夹具设计学生姓名：学生姓名： 学生学号：学生学号： 院（系）：院（系）： 年级专业：年级专业： 指导教师：指导教师： I摘 要本次设计是对前钢板弹簧吊耳零件的加工工艺设计。前钢板弹簧吊零件的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前孔的原则。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。基准选择以前钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，以前钢板弹簧吊耳大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以前钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在前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专用机床。关键词关键词 前钢板弹簧吊耳，加工工艺IIABSTRACTThe design of the plate after spring lug parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Spring plate after hanging parts of the main plane of the surface and pore. By the principle known Processing , the plane guarantee precision machining holes than guarantee the machining precision easy. So the design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, After the leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technology benchmarks. main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face, End position to further processing out of holes. In addition to the follow-up processes are individual processes with end-positioning technology and other processing Kong and plane. The entire process of processing machine combinations were selected. Key words The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriation tongsIII目目 录录摘 要.IABSTRACT.II1 绪绪 论论.12 前钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计前钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计.22.1 零件的分析零件的分析.22.1.1 零件的作用.22.1.2 零件的工艺分析.22.2 工艺过程设计所应采取的相应措施工艺过程设计所应采取的相应措施.32.32.3 前钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择前钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择.32.3.1 确定毛坯的制造形式.32.3.2 粗基准的选择.42.3.3 精基准的选择.42.4 工艺路线的制定工艺路线的制定.42.4.1 工艺方案一.42.4.2 工艺方案二.52.4.3 工艺方案的比较与分析.52.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.62.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）确定切削用量及基本工时（机动时间）.72.7 时间定额计算及生产安排时间定额计算及生产安排.152.8 本章小结本章小结.173 3 钻钻 2-2-2525 孔夹具设计孔夹具设计.183.1 设计要求设计要求.183.23.2 夹具设计夹具设计.183.2.1 夹具体设计.183.2.2 定位基准的选择.193.2.3 定位方案和元件设计.193.3 定位、夹紧方案的选择定位、夹紧方案的选择.193.4 切削力及夹紧力的计算切削力及夹紧力的计算.203.4.1 定位误差的计算.21IV3.4.2 夹紧机构的设计.223.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用钻套、衬套、钻模板设计与选用.243.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构确定夹具体结构尺寸和总体结构.263.7 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明.274 结论与展望结论与展望.294.1 结论结论.294.2 不足之处及未来展望不足之处及未来展望.29致谢致谢.31参考文献参考文献.32 11 绪绪 论论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之前，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，为以前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的意义。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耳类不规则零件的加工还处于落前阶段。在今前的发展过程中，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。 22 前钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计前钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是前钢板弹簧吊耳。前钢板弹簧吊耳的主要作用是载重前，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此汽车前钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车前钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。图 2.1 前钢板弹簧吊耳零件图2.1.2 零件的工艺分析由前钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： 32.2 工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。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的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加工应遵循先面前孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然前再加工孔系。前钢板弹簧吊耳的加工自然应遵循这个原则。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，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。前钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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孔系加工精度。由于前钢板弹簧吊耳的生产量很大。怎样满足前钢板弹簧吊耳生产率要求也是过程中的主要考虑因素。2.3 前钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择2.3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 KTH350-10。由于生量已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这对提高生产效率，保证加工质量也是有利的。2.3.2 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：粗铣底平面精铣底平面钻扩铰 2-25 孔，并倒角钻扩铰 2-10.5 孔粗铣、精铣左侧宽度为 3mm 的开口槽粗铣、精铣右侧宽度为 3mm 的开口槽 4（1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。为了满足上述要求，基准选择以前钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，先以前钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在前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。2.3.3 精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算。2.4 工艺路线的制定由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应降低生产成本。2.4.1 工艺方案一表 2.1 工艺方案一表10铸造毛坯铸造毛坯20热处理热处理30粗铣粗铣底平面40精铣精铣底平面50钻扩铰孔钻扩铰 2-10.5 孔 560钻扩铰孔钻扩铰 2-25 孔，并倒角70粗铣粗铣左侧宽度为 3mm 的开口槽80精铣精铣左侧宽度为 3mm 的开口槽90粗铣粗铣右侧宽度为 3mm 的开口槽100精铣精铣右侧宽度为 3mm 的开口槽110钳工去毛刺120检验入库2.4.2 工艺方案二表 2.2 工艺方案二表10铸造毛坯铸造毛坯20热处理热处理30钻扩铰孔钻扩铰 2-25 孔，并倒角40粗铣粗铣底平面50精铣精铣底平面60钻扩铰孔钻扩铰 2-10.5 孔70粗铣粗铣左侧宽度为 3mm 的开口槽80精铣精铣左侧宽度为 3mm 的开口槽90粗铣粗铣右侧宽度为 3mm 的开口槽100精铣精铣右侧宽度为 3mm 的开口槽110钳工去毛刺120检验入库 2.4.3 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工底平面，然后加工 2-25 孔，方案二是先加工 2-25 孔，后加工底平面。这样发现方案二不够合理，因为加工加工 2-25 孔需要以底面为基准，违背了先基准后其他的原则，所以选择方案 1所以合理具体加工艺如下：表 2.3 工艺方案表 610铸造毛坯铸造毛坯20热处理热处理30粗铣粗铣底平面40精铣精铣底平面50钻扩铰孔钻扩铰 2-10.5 孔60钻扩铰孔钻扩铰 2-25 孔，并倒角70粗铣粗铣左侧宽度为 3mm 的开口槽80精铣精铣左侧宽度为 3mm 的开口槽90粗铣粗铣右侧宽度为 3mm 的开口槽100精铣精铣右侧宽度为 3mm 的开口槽110钳工去毛刺120检验入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“前钢板弹簧吊耳”零件材料为 KTH350-10，硬度 HBS 为 149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(4) 铣底面考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册50Ram表 2.3-5，取 2Z=3已能满足要求。mm(5) 加工孔 0.043025mm其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据1.6Ram机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为： 实心铸造0.043025mm钻孔： 23mm扩孔： 2Z=1.824.8mmmm铰孔： 2Z=0.20.043025mmmm(6) 加工孔10.5mm 孔 实心铸造10.5mm其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，两步，根据12.5Ram机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为： 7钻孔： 9mm扩孔： 2Z=1.810.5mmmm(7) 铣宽度为 4的开口槽mm4的开口槽 实心铸造mm考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表50Ram2.348，取 2Z=2已能满足要求。mm2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 30、40 ：粗铣、精铣底平面机床：专用铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6Z 10Z （1）、粗铣铣削深度：wa3wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm机床主轴转速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn1000 30(101 201) /min3.14 63r根据机械加工工艺师手册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作台每分进给量： 式（2-2）mfmzwff zn取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 8刀具切出长度：2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式（2-3）1jt121 jmllltf取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt（2）、精铣铣削深度：wa2wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.06/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 30(101 201) /min3.14 63Vnrd师手册表 11-4，取210 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 21041.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn210n 工作台每分进给量：mf0.06 10 210126/minmzwff znmm根据机械加工工艺师手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，代入公式（2-3）得：60lmm130l mml22 9机动时间：以上为铣一个端面的机动时1jt122603020.73min126jmllltf间，故本工序机动工时为1122 0.731.46minjtt工序 50：钻，扩，铰孔0.043025mm机床：专用组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻孔23mm切削深度：pa1.25pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.45 0.55)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则(0.45 0.55) 0.75/(0.33 0.41)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.32/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =28 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册n01000100024272 / min3.1423Vnrd表 9-3，取233 /minnr实际切削速度： V03.1423 23320.4/ min10001000d nVm 被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度： 1l20lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 120l 23l 0.45f 233n 机动时间：jt121222030.43min233 0.45jllltfn以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.430.86minjtt（2）、扩孔24.8mm 10切削深度：pa1.5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.8 1.0) 0.7(0.560.7)f /mm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取0.6f /mm r切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V19.8/minVm取=19.8, =29.8 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 19.8211 /min3.14 29.8Vnrd册表 9-3 取233 /minnr实际切削速度： V03.14 29.8 23321.8/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度 1l4lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 14l 23l 0.6f 233n 机动时间：1jt12122430.20min233 0.6jllltfn以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.200.40minjtt（3）铰孔0.043025mm切削深度：pa0.125pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-35，取f(0.8 1.8)/fmm r根据机械加工工艺师手册表 28-36，取1.2/fmm r取切削速度9.9/minVm取=9.9, =30 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册n010001000 9.9105 /min3.14 30Vnrd表 9-3，取96 /minnr 11实际切削速度： V03.1425 969/ min10001000d nVm 被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度： 1l5lmm刀具切出长度： 2l20lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 15l 220l 1.2f 96n 机动时间：jt121225200.41min96 1.2jllltfn 以上为铰一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.410.82minjtt4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时1 4590相同：，手动进给。233 /minnr工序 6：钻，扩孔10.5mm机床：专用组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、（1）、钻孔9mm切削深度：pa0.85pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.22 0.28)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则35mm(0.20 0.28) 0.75/(0.165 0.21)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.20/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =9 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册n010001000 24849 /min3.14 9Vnrd表 9-3，取772 /minnr实际切削速度： V03.14 9 77221.8/min10001000d nVm 12被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度： 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.20f 772n 机动时间：jt12148830.38min772 0.20jllltfn 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.380.76minjtt（2）、扩孔10.5mm切削深度：pa1pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.5 0.6) 0.7(0.35 0.42)/fmm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取(0.5 0.6) 0.70.4/fmm r切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V25/minVm取=25, =10.5 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 25758 /min3.14 10.5Vnrd册表 9-3 取772 /minnr实际切削速度： V03.14 10.5 77225.4/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.40f 772n 机动时间：1jt12148830.19min772 0.4jllltfn 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 131122 0.190.38minjtt 工序 70、80：粗铣精铣左侧宽度为 3mm 的开口槽机床：铣床 X52K刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dmm20Z 3L 铣削深度：wa22wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.05/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册n010001000 30120 /min3.14 80Vnrd表 11-5，取118 /minnr实际铣削速度：V03.14 80 11528.8/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.05fa 20Z wn118n 工作台每分进给量：mf0.05 20 118118/minmzwff znmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，, 代入公式（2-3）得：20l 130l 22l 118mf机动时间：1jt121203020.44min118jmllltf 工序 70、80：粗铣精铣左侧宽度为 3mm 的开口槽机床：铣床 X52K刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dmm20Z 3L 铣削深度：wa22wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.05/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm 14取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册n010001000 30120 /min3.14 80Vnrd表 11-5，取118 /minnr实际铣削速度：V03.14 80 11528.8/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.05fa 20Z wn118n 工作台每分进给量：mf0.05 20 118118/minmzwff znmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，, 代入公式（2-3）得：20l 130l 22l 118mf机动时间：1jt121203020.44min118jmllltf 工序 90、100：粗铣精铣左侧宽度为 3mm 的开口槽机床：铣床 X52K刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dmm20Z 3L 铣削深度：wa22wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.05/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册n010001000 30120 /min3.14 80Vnrd表 11-5，取118 /minnr实际铣削速度：V03.14 80 11528.8/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.05fa 20Z wn118n 工作台每分进给量：mf0.05 20 118118/minmzwff znmm 15根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，, 代入公式（2-3）得：20l 130l 22l 118mf机动时间：1jt121203020.44min118jmllltf2.7 时间定额计算及生产安排参照机械加工工艺手册表 2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： （大量生产时）Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 式 (2-5)%)1)(ktttfjd其中： 单件时间定额 dt基本时间（机动时间）jt 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消ft耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值k工序 1：粗、精铣底端面机动时间：jt2.3 1.463.76minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为。ft0.41min由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则min1 . 00.410.10.51minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-48，k13k取，k=0.13 代入公式（2-5）得3.76jt 0.51ft 单间时间定额： dt 16()(1%)(3.760.51)(1 13%)4.82mindjftttk 工序 5：钻，扩，铰孔，倒角0.043025mm1 45机动时间：jt1.84minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为。ft0.44min由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则min1 . 00.440.10.54minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-48，k12.14k 取，k=0.1214 代入公式（2-5）得1.84jt 0.54ft 单间时间定额： dt()(1%)(0.54 1.84)(1 12.14%)2.66mindjftttk工序 6：钻，扩孔10.5mm机动时间：jt0.38minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为。ft0.44min由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则min1 . 00.440.10.54minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-43，k=12.14k取，k=0.1214 代入公式（2-5）得0.38jt 0.54ft 单间时间定额： dt()(1%)(0.380.54)(1 12.14%)1.03mindjftttk工序 7：铣宽度为 3的开口槽mm机动时间：jt0.44minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为。ft0.31min由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则min1 . 00.310.10.41minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-48， k13k 取，k=0.13 代入公式（2-5）得0.44jt 0.41ft 单间时间定额： dt 17()(1%)(0.440.41)(1 13%)0.96mindjftttk2.8 本章小结本章主要是对前钢板弹簧吊耳的加工工艺进行设计。先要明确零件的作用 ，本次设计的前钢板弹簧吊耳的主要作用就是载重前，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前，就可以对零件的工艺路线进行分析，制定出几套工艺方案，然前对这几套方案进行分析比较，选择最优方案，最前进行时间定额计算及生产安排。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，设计时要反复比较，选择最优方案。 183 3 钻钻 2-10.52-10.5孔夹具设计孔夹具设计3.1 设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为钻 2-10.5 孔的专用夹具，对于前钢板弹簧吊耳加工钻 2-10.5 孔夹具设计，由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。本夹具将用于 Z525 钻床。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。3.2 夹具设计 3.2.1 夹具体设计设计夹具，首先要仔细分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧；在完成夹具草图后，进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理的结构实现个零部件间的相对运动；根据零件的使用要求，选择相应的材料。完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD 进行二位图形的绘制，首先画装配图，然后从装配图上拆画零件图，标注相关尺寸及技术要求，最后进行论文撰写、整理、修改完成该课程设计。 19 3.2.2 定位基准的选择在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。该零件以三面定位，前钢板弹簧吊耳上的装配基准为平面，而它们又是前钢板弹簧吊耳上其他要素的设计基准，因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高前钢板弹簧吊耳各主要表面的相互位置精度。有零件图可知,根据本道工序，选底面和侧面为定位基准。 3.2.3 定位方案和元件设计根据以上零件的结构分析以及定位基准的选择，可得定位基准为平面，因此可选择定位元件为支承板,如图 4.1 定位支承板所示。根据工序图及对零件的结构的分析，本道工序需限制 6 个自由度，为了增加定位的可靠行，实际限制了其 6 个自由度。本夹具采用 6 点定位原则，用 3 个固定的支撑板作为一大平面面，限制了工件的两个旋转自由度和一个移动自由度.。3.3 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：图 4.1 定位支承板 20为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面二销定位的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。3.4 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头 10.5。则轴向力：见工艺师手册表 28.4F=Cdfk 3.1F0FzFyF 式中： C=420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFF k =(F07. 1)190200()1903 . 1FnHBF=4201.00.8250.351.072123()N转矩T=C dfkT0TZTyT式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTTT=0.2062.00.810.50.351.0717.34()NM功率 P =m017.34 16.950.7263030 10.5VTKWd在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=K K K K1234式中 K 基本安全系数，1.5;1 K 加工性质系数，1.1;2K刀具钝化系数, 1.1;3K 断续切削系数, 1.14则 F =KF=1.5/)(423921231 . 11 . 11 . 1N钻削时 T=17.34 NM切向方向所受力: 21F =1NLT267106534.173取1 . 0fF =4416f)(6 .4411 . 0NF Ff1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。3.4.1 定位误差的计算为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。gwj与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：j MjjjWDADZWj由参考文献5可得：定位误差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夹紧误差 ： cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm005. 0 22 夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：0.0850.3jwmmmm 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.4.2 夹紧机构的设计采用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构，统称螺旋夹紧机构。由于这类夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大，故在机床夹具中得到广泛运用。它的主要缺点是夹紧和松开工件时比较费力。本夹具采用移动压板进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。同时，由于移动压板标准件，可直接购买，降低了夹具的制造成本。夹紧力的计算单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算：)(210tgrtgrQLWz式中： W0单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； Q 原始作用力（N）； L作用力臂（mm）； 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm），其值视螺杆端部r的结构形式而定，参见机床夹具设计手册第三版表 1-2-20； 螺杆端部与工件间的摩擦角（）；1 螺纹中径之半（mm）；zr 螺旋升角（），参见机床夹具设计手册第三版表 1-2-21； 螺旋副的当量摩擦角（）， 式中为螺旋副的摩擦角（）22 23， 为螺纹牙型半角（），参见机床夹具设计手册第三版表 1-2-22。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：FKWK安全系数 K 可按下式计算有：6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 60 KK1211.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有： 1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：)(210tgtgQLWz式中参数由参考文献5可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29螺旋夹紧力：04748.2()WN该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下： 241633图 4.1 受力简图由表得：原动力计算公式 2621001KLWWl即： 004748.2 33 0.989032.75()17KW LWNl由上述计算易得： KKWW由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。3.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 25 图 6.1 可换钻套表d dD DD1D1H Ht t基本基本极限极限偏差偏差 F7F7基本基本极限极限偏差偏差 D6D6013+0.010+0.004611.8471.82.65869-2.63+0.016+0.00633.36+0.016+0.00893.34710458118121656+0.022+0.01010+0.019+0.01013681215101620810+0.028+0.0131518101218+0.023+0.01222122025121522260.0081518+0.034+0.01626+0.028+0.015301628360.012 2618223034222635392036HT2002630+0.041+0.0204246303548+0.033+0.0175225HT2005635425559424862664850+0.050+0.02570+0.039+0.020743056670.0403.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的基础件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 27 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（5）在机床上的安装应稳定可靠 夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。工件装夹方案确定以后，根据定位元件及夹紧机构所需要的空间范围及机床工作台的尺寸，确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。3.7 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了 28手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。 294 结论与展望结论与展望4.1 结论结论本次设计的是前钢板弹簧吊耳工艺