后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计1.doc

1 洛阳第一拖拉机厂实习总结洛阳第一拖拉机厂实习总结 学生姓名：学生姓名： 潘潘 啟啟 康康 学生学号：学生学号： ap0608421ap0608421 院（系）：院（系）： 机电工程系机电工程系 年级专业：年级专业：0606 级机械设计及自动化级机械设计及自动化 指导教师：指导教师： 杨杨 冬冬 香香 二二九年九月九年九月 2 目 录 目录目录2 摘摘 要要4 4 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计5 一、零件的分析一、零件的分析.5 (一)零件的作用5 (二)零件的工艺分析5 二、二、工艺规程设计工艺规程设计5 （一） 确定毛坯的制造形式 5 （二）基准的选择 6 1.粗基准的选择 .6 2.精基准的选择 .6 （三）工艺路线的制定（三）工艺路线的制定.6 1. 工艺方案一 .6 2. 工艺方案二 .7 3. 工艺方案的比较与分析 .7 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.8 （五）确定切削用量及基本工时（机动时间）（五）确定切削用量及基本工时（机动时间）.9 三、夹具设计三、夹具设计.18 铣铣两端面的夹具设计两端面的夹具设计.1837mm （一）问题提出（一）问题提出.18 （二）夹具的设计（二）夹具的设计.18 1.定位基准的选择定位基准的选择18 2.铣削力与夹紧力计算铣削力与夹紧力计算19 3.定位误差分析定位误差分析19 4.夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明20 四、结论四、结论.20 五、心得体会五、心得体会.21 六、参考文献六、参考文献22 七、致七、致 谢谢22 五邑大学课程设计（论文） 3 摘 要 本次设计是对后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具 设计。后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。 基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，以后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后钢板弹簧吊耳大外 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。整个加工过程选用不同类 型的加工机床。 关键词关键词 后钢板弹簧吊耳，加工工艺，专用夹具 五邑大学课程设计设计（论文） 4 一、零件的分析一、零件的分析 （一）零件的作用（一）零件的作用 题目给出的零件是 ca10b 解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的 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。因此 汽车后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。 汽车后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。两 端的卷耳用销子铰接在车架的支架上。这样，通过钢板弹簧将车桥与车身连接 起来，起到缓冲、减振、传力的作用。 （二）零件的工艺分析（二）零件的工艺分析 由后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： （1）以两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包mm60 括：两外圆端面的铣削，加工的孔，其中两外圆端面表面mm60mm37 0.05 0 粗糙度要求为，的孔表面粗糙度要求为umr3 . 6amm37 0.05 0 m6 . 1 ura （2）以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2mm30 0.045 0 个的孔，2 个的孔、2 个孔的内外两侧面的mm30 0.045 0 mm 5 . 10mm30 0.045 0 铣削，宽度为 4 的开口槽的铣削，2 个在同一中心线上数值为的同轴mm01 . 0 度要求。其中 2 个的孔表面粗糙度要求为，2 个的孔表mm30 0.045 0 umr2.51a 面粗糙度要求为，2 个的孔的内侧面表面粗糙度要求为，mm30 0.045 0 umr 5 . 12a 2 个的孔外侧面表面粗糙度要求为，宽度为 4 的开口槽的mm30 0.045 0 umr 50a 表面粗糙度要求为。umr 50a 在两组加工表面之间没有一定的位置要求，先加工哪一组表面都可以，现计 划是加工第一组表面，再以第一组为基准加工第二组表面。 二、工艺规程设计二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式（一）确定毛坯的制造形式 零件材料为 35 钢。考虑零件在工作中的情况，零件在汽车后后钢板中支架 钢板，受到各种不同的振荡，有减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能作用， 因此应该选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。在初定 五邑大学课程设计设计（论文） 5 义，本零件为大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，在造型中可采用模锻成 型。 （二）基准的选择（二）基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确与合理，可 以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出， 更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 1 1 . . 粗基准选择应当满足以下要求粗基准选择应当满足以下要求： （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，基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，先 以后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。 2 2 . .精基准的选择精基准的选择 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。 （三）制定工艺路线（三）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大批量生产的条件下，可 以考虑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。除此之 外，还考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 1.1.工艺路线方案一工艺路线方案一 五邑大学课程设计设计（论文） 6 工序 粗铣60mm 两端的端面， 工序 钻、扩、铰37mm 孔，并倒角 1.5 0 30 工序 精铣60mm 孔两端的端面， 工序 铣30mm 的两端的内端面 工序 铣30mm 的两端的外端面 工序 钻、扩30mm 孔 倒角 1 0 45 工序 拉30mm 孔 工序 钻、扩10.5mm 孔 工序 铣宽为 4mm 的开口槽 工序 终检 2.2. 工艺路线方案二工艺路线方案二 工序 粗铣和精铣60mm 两端的端面， 工序 钻、扩、铰37mm 孔，并倒角 1.5 0 30 工序 铣30mm 的两端的内端面 工序 铣30mm 的两端的外端面 工序 钻、扩10.5mm 孔 工序 钻、扩、铰30mm 孔 倒角 1 0 45 工序 铣宽为 4mm 的开口槽 工序 终检 3.3. 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析 两个方案的不同点之一：在于铣60mm 两端的端面的先后，方案一 中先粗铣端面，加工，然后再精铣端面，即是方案一中的工序mm37 0.05 0 、，和方案二工序、的不同，方案一增加了装夹的次数，提 高了精度，但是端面的精度要求不高，可以采用方案二的工序来加工 60mm 的两端端面，即先粗铣后精铣，互为基准参考；不同点之二：加 工10.5mm 孔和加工30mm 孔的先后，方面一中考虑到先加工30mm 孔，再以30mm 孔为定位基准加工10.5mm 孔，在图纸上表明 10.5mm 孔的定位是根据30mm 孔的轮廓来定位的，方案二是先加工 10.5mm 孔，后加工30mm 孔，这样做是考虑到先加工30mm 孔后再 加工10.5mm 孔，在加工10.5mm 孔时由于两者的空间位置关系可能会 在加工时使刀具受力不均的系数大而破坏，不过经多方面的考虑，这是不 必要的，而且图纸上标明10.5mm 孔是根据30mm 孔定位的；不同点之 三：加工30mm 孔的最后一道工序，因为30mm 的孔要保证公差为 0.01 的同轴度，铰孔比较难达到这个精度，所以要采用拉孔来保证同轴度。 先加工倒角是为了节省工时，因为在拉床上不能加工倒角，倒角的精度要 求不高，而且拉孔的加工余量较少，所以先加工倒角后再拉孔。综合考虑 采用以下的加工顺序。所以具体工艺过程如下： 工序 铣60mm 两端的端面， 五邑大学课程设计设计（论文） 7 工序 钻、扩、铰37mm 孔，并倒角 1.5 0 30 工序 铣30mm 的两端的内端面 工序 铣30mm 的两端的外端面 工序 钻、扩30mm 孔 倒角 1 0 45 工序 拉30mm 孔 工序 钻、扩10.5mm 孔 工序 铣宽为 4mm 的开口槽 工序 终检 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “后钢板弹簧吊耳”零件材料为 35 号钢，属于中碳钢， 硬度 hbs 为 149187，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。 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： (1)铣铣两外圆端面两外圆端面mm60 考虑其加工表面粗糙度要求为，可以先粗铣，再精铣，根据切6.3ram 削加工手册表 8-9，取加工精度，锻件复杂系数，锻件重 2.6kg,孔外端 2 f 3 s 面单边加工余量为 1.72.2mm,取 2z=4能满足要求，精铣余量取 0.5mm 。mm (2)加工加工孔孔mm 05 . 0 0 37 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，1.6ram 根据机械加工工艺手册表 9-21，确定工序尺寸及余量为： 钻孔：mm20 钻扩： 35mm 扩孔： 2z=1.7mm 7 . 36mm 铰孔： 2z=0.2mm 05 . 0 0 37mm (3)铣铣孔的内侧面孔的内侧面mm 045 . 0 0 30 考虑其表面粗糙度要求为，先粗铣 2z=3mm，再半精铣 2z=1mm，12.5ram 能满足要求。 (4)铣铣孔的外侧面孔的外侧面mm 045 . 0 0 30 考虑其表面粗糙度要求为，只需粗加工，根据机械加工工艺手50ram 册 ，取 2z=3能满足要求。mm 五邑大学课程设计设计（论文） 8 (5)加工加工孔孔 mm 045 . 0 0 30 其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，拉三步，12.5ram 根据机械加工工艺手册表 9-21，确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 28mm 扩孔： 2z=1.829.8mmmm 拉孔： （保证同轴度） 2z=0.2mm 045 . 0 0 30mm (6)加工加工 10.5mm 孔孔 其表面没有精度要求，其加工方式分为钻，扩两步即可，根据机械加工 工艺手册表 9-21，确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 9mm 扩孔： 2z=1.510.5mmmm (7)铣宽度为铣宽度为 4的开口槽的开口槽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50ram 手册表 9-34，取 2z=2满足要求。mm （五）确定切削用量及基本工时（机动时间） 工序工序 1：粗、精铣：粗、精铣两外圆端面两外圆端面60mm 机床：万能铣床 xa6132（主电机功率 7.5kw） 刀具：高速钢圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6z 10z （1 1） 、粗铣、粗铣 铣削深度=1.5mm， p a 每齿进给量：根据机械加工简明实用手册表 8-95，取 f a 0.08/ f amm z 铣削速度：参照机械加工简明实用手册表 8-99，取v (20 40)/minvm 机床主轴转速：n 0 1000v n d 把, =63 代入公式，得：(20 40)/minvm 0 d 五邑大学课程设计设计（论文） 9 n 1000 (101 201) /min 3.14 63 v r 根据切屑用量手册表 3.29，可选min/150rn 实际铣削速度： v min/ 7 . 29 1000 1506314 . 3 1000 0 m nd v 工作台每分进给量： m f mzw ff zn 取=，=代入公式，得： z f0.08 f a 6z w n150n m fmin/72150608 . 0 mm 切屑用量手册表 3.29，取min/75mmfm 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-15 被切削层长度 ： l60lmm 刀具切入长度： 1 l 刀具切出长度： 2 l mmll16 21 机动时间： =1.013 min 1 t m f lll t 21 1 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 min03 . 2 013 . 1 22 12 tt （2 2）精铣）精铣 考虑到表面精度要求只为考虑到表面精度要求只为 ra=6.3ra=6.3m 铣削深度： p ammap5 . 0 每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 8-95，取 f a0.06/ f amm z 铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 8-99，取v ，min/)5040(mv 机床主轴转速：，根据切nmimr v d v n/) 8 . 252 2 . 202( 6314 . 3 10001000 0 屑用量手册表 3.29，取 n=235r/min 实际铣削速度： v min/ 5 . 46 1000 2356314 . 3 1000 0 m nd v 取=，z=10(细齿)，=n=250r/min z fzmmaf/06 . 0 w n 工作台每分进给量：， 切屑用 m fmin/1412351006 . 0 rznff wzm 量手册表 3.29,取min/150rfm 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-16， 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm 刀具切入长度： 1 l 刀具切出长度: 2 l mmll10 21 五邑大学课程设计设计（论文） 10 机动时间：，以上为铣一个端面的机 1 tmin467 . 0 150 1060 21 1 m f lll t 动时间，故本工序机动工时为 min94 . 0 467 . 0 22 12 tt 工序工序 2：钻，扩，铰：钻，扩，铰孔，倒角孔，倒角mm 05 . 0 0 371.5 30 机床：立式钻床 z550 刀具：麻花钻（45 度的主偏角） 、扩孔钻、铰刀 （1 1）钻钻孔孔mm20 切削深度： p a10 p amm 进给量：根据切削手册表 8-69，0.43mm/r，由于本零件f35 . 0 f 加工20mm 时属于低刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则0.43）35. 0(f 0.260.32mm/r，取 f=0.28mm/r75 . 0 切削速度:根据切削手册表 8-71，v=22m/min 机床主轴转速：，根据机床说明书，取nmin/350 1000 r d v n n=351r/min 实际切削速度： v min/22 1000 3512014 . 3 1000 0 m nd v 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-9，取 v=22m/min 被切削层长度 ：l76lmm 刀具切入长度： 1 lmml2 . 6 1 刀具切出长度： 2 lmml3 2 机动时间： tmin867 . 0 28 . 0 351 32 . 676 21 nf lll t （2 2）扩钻扩钻孔孔35mm 切削深度： p a7.5 p amm 进给量：利用35 的钻头对20 孔进行扩钻，根据有关手册规定，扩钻f 可以根据钻孔的切屑用量选取。 根据切削手册手册表 8-81，取 f=0.65mm/r 根据切屑手册表 8-81， (1.2 1.8) 0.65 0.75(0.585 0.87)/fmm r 根据切屑手册表 2.36，取0.62/fmm r 根据切屑手册表 8-81， 11 () 22(7.311)/min 23 vm 机床主轴转速：，根据切屑n 10001000 (100 66.4) /min 3.14 35 vv nr d 五邑大学课程设计设计（论文） 11 手册表 2.36,取 n=89r/min 实际切削速度： v min/8 . 9 1000 893514 . 3 1000 m dn v 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-9（第四版） 被切削层长度 ：l76lmm 刀具切入长度： 1 lmml85 . 0 1 刀具切出长度： 2 lmml1 2 机动时间： min41 . 1 62 . 0 89 185 . 0 76 21 nf lll t （3 3）扩扩孔孔mm 7 . 36 切削深度： p a0.85 p amm 进给量：根据切削手册表 8-79，f (0.9 1.1) 0.7(0.63 0.77)/fmm r 再根据切屑手册表 2.36，取0.62/fmm r 切削速度：根据切削手册 ，取 v=17m/minv 机床主轴转速：r/min，再根据切削手n 5 . 147 7 . 3614 . 3 1710001000 d v n 册表 2.36,取 n=185r/min 实际切削速度： v min/ 3 . 21 1000 185 7 . 3614 . 3 1000 m dn v 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-12（第四版） 被切削层长度 ：l76lmm 刀具切入长度： 1 lmml7 . 1 1 刀具切出长度： 2 lmml3 2 机动时间： min61. 0 62. 0185 37 . 176 21 nf lll t （4 4）铰铰孔孔mm 05 . 0 0 37 切削深度： p ammap15 . 0 进给量：根据切削手册表 8-85，取f(0.95 2.1)/fmm r 根据切屑手册表 2.36，取 f=1.17mm/r 取切削速度, =37mm9.1/minvm 0 d 机床主轴转速：， 切屑手册表 2.36n 0 10001000 9.1 78 /min 3.14 37 v nr d 取 n=63r/min 实际切削速度： v min/3 . 7 1000 0 m nd v 金属机械加工工艺人员手册表 15-13（第四版） 五邑大学课程设计设计（论文） 12 被切削层长度 ：l76lmm 刀具切入长度： 1 lmml25 . 0 1 刀具切出长度： 2 lmml39 2 机动时间： min56 . 1 17 . 1 63 3925 . 0 76 21 nf lll t （5）倒角倒角1.5 30 采用锪钻。取倒角时的主轴转速与扩孔时相同：n=185r/min，手150 动进给。 工序工序 3： （1）粗铣粗铣孔的内侧面孔的内侧面mm 045 . 0 0 30 机床：万能机床 xa6132 刀具：高速钢圆柱形铣刀 粗齿数50dmm6z 铣削深度： p ammap5 . 1 每齿进给量：根据切削手册表 8-95，取 f a0.08/ f amm z 铣削速度：参照切削手册表 8-99，取 v=21m/min，v 机床主轴转速：，根据切削手册nmin/ 8 . 133 5014 . 3 2110001000 0 r d v n 表 3.29，取 n=150r/min 实际铣削速度： v 0 3.14 50 145 23.6/min 10001000 d n vm 工作台每分进给量： m fmin/ 6 . 69145608 . 0 mmznff wzm 根据切削手册表 3.29，取=75mm/min m f 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-15 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm 刀具切入长度，刀具切出长度： 1 l 2 lmmll11 21 机动时间： 1 tmin95 . 0 75 1160 21 1 m f lll t 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 min9 . 195 . 0 22 12 tt （2）半精铣半精铣孔的内侧面孔的内侧面mm 045 . 0 0 30 铣削深度： p ammap5 . 0 每齿进给量：根据切削手册表 8-95，取 f azmmaf/06 . 0 铣削速度：参照切削手册表 8-99，取 v=30m/min，v 五邑大学课程设计设计（论文） 13 机床主轴转速：，根据切削手册nmin/191 5014 . 3 3010001000 0 r d v n 表 3.29，取 n=190r/min 实际铣削速度： v min/33 1000 1905014 . 3 1000 0 m nd v 工作台每分进给量： m fmin/ 6 . 91190806. 0mmznff wzm 根据切削手册表 3.29，取=95mm/min m f 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-16 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm 刀具切入长度，刀具切出长度： 1 l 2 lmmll7 21 机动时间： 1 tmin71 . 0 75 760 21 1 m f lll t 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 min42 . 1 71 . 0 22 12 tt 工序工序 4： 粗铣粗铣孔的外侧面孔的外侧面mm 045 . 0 0 30 机床：万能铣床 xa6132 刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数 细齿数 850dmm6z 铣削深度： p ammap5 . 1 每齿进给量：根据切削手册表 8-95，取 f a0.08/ f amm z 铣削速度：参照切削手册表 8-99，取，v24/minvm 机床主轴转速：，根据切削手册n 0 10001000 24 152.9 /min 3.14 50 v nr d 表 8-99，取 n=150r/min 实际铣削速度： v min/ 6 . 23 1000 1505014 . 3 1000 0 m nd v 取=，=n=150 z f0.08 f a 6z w n 工作台每分进给量： m fmin/72150608 . 0 mmznff wzm 参照切削手册表 3.29，取min/75mmfm 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-15 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm 刀具切入长度, 刀具切出长度： 1 l 2 lmmll11 21 走刀次数为 1 机动时间： 1 tmin47 . 0 150 1160 21 1 n lll t 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 min94 . 0 47 . 0 22 12 tt 五邑大学课程设计设计（论文） 14 工序工序 5： 钻，扩，拉孔mm 045 . 0 0 30 机床：立式钻床 z550 刀具：麻花钻、扩孔钻、圆柱拉刀 （1 1） 、钻、钻孔孔28mm 切削深度： p ammap14 进给量：根据切削手册表 2.36，取f(0.45 0.55)/fmm r 由于本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则35mm (0.45 0.55) 0.75/(0.33 0.41)/fmm rmm r 根据切削手册表 2.36，取 f=0.4mm/r 根据切削手册表 8-71，取切削速度 v=22m/min 取=22, =28 代入，得v 0 d 机床主轴转速：，根据切削手册nmmr d v n/250 2814 . 3 2210001000 0 表 2.36，取 n=250r/mm 实际切削速度： v min/22 1000 2502814 . 3 1000 0 m nd v 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-8 被切削层长度 ：l22lmm 刀具切入长度： 1 lmml7 . 8 1 刀具切出长度： 2 lmml3 2 走刀次数为 1 取，, ,代入公式（2-4）得：22l 1 20l 2 3l 0.45f 233n 机动时间： 1 tmin337 . 0 4 . 0250 37 . 822 21 1 nf lll t 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min674 . 0 337 . 0 22 12 tt （2 2） 、扩、扩孔孔29.8mm 切削深度： p a0.9 p amm 进给量：根据切削手册表 8-79，f (0.8 1.0) 0.7(0.560.7)f /mm r 参照切削手册表 2.36，取20.6f /mm r 切削速度：参照切削手册表 8-82，取 v=22.2mm/rv 取=22.2, =29.8 代入,得v 0 d 五邑大学课程设计设计（论文） 15 机床主轴转速：，根据机械加工工nmin/237 8 . 2914 . 3 2 .2210001000 0 r d v n 艺手册,取 n=250r/min 实际切削速度： v min/ 4 . 23 1000 250 8 . 2914 . 3 1000 0 m nd v 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-12 被切削层长度 ：l22lmm 刀具切入长度 1 lmml87 . 0 1 刀具切出长度： 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间： 1 t 12 1 220.872 0.161min 0.62 250 lll t nf 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 21 22 0.1610.322mintt 3）倒角1 45 采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与拉孔时相同：90 n=63r/min，手动进给。 工序工序 6 6： 拉拉孔（保证同轴度）孔（保证同轴度）mm 045 . 0 0 30 机床：卧式内拉床 l6110 刀具：圆孔拉刀 为保证30 孔的同轴度，故选用拉孔 切削深度： p ammap1 . 0 进给量：根据切削手册表 8-139，取 f=(1.52.5)mm/rf 根据机械加工工艺手册 ，取 f=2mm/r 取拉削速度 v=58m/min 根据机械加工工艺手册,取 v=6m/min 机床主轴转速：，根据切削手册nmin/ 7 . 63 3014 . 3 610001000 0 r d v n 表 2.36，取 n=63r/min 实际切削速度： v min/9 . 5 1000 633014 . 3 1000 0 m nd v 根据金属机械加工工艺人员手册表 16-20 被切削层长度 ：l22lmm 刀具切入长度： 1 lmml2 . 0 1 刀具切出长度： 2 lmml28 2 五邑大学课程设计设计（论文） 16 走刀次数为 1 机动时间： min4 . 0 263 282 . 022 21 1 nf lll t 以上为拉一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min8 . 04 . 022 12 tt 工序工序 7： 钻，扩钻，扩孔孔10.5mm 机床：立式钻床 z550 刀具：麻花钻、扩孔钻、 （1 1） 、钻、钻孔孔9mm 切削深度： p a4.5 p amm 进给量：根据切削手册表 8-69，取f(0.22 0.28)/fmm r 由于本零件在加工孔时属于低刚度零件，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 根据切削手册表 2.36，取rmmf/19 . 0 取切削速度min/ 2 . 22 mv 机床主轴转速：，根据切削手册nmin/849 914 . 3 2 . 2210001000 0 r d v n 表 2.36，取 n=735r/min 实际切削速度： v min/ 8 . 20 1000 735914 . 3 1000 0 m nd v 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-8 被切削层长度 ：l48lmm 刀具切入长度： 1 lmml34 . 2 1 刀具切出长度： 2 lmml3 2 走刀次数为 1 机动时间： min382 . 0 73519 . 0 334 . 2 48 21 1 nf lll t 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min764 . 0 382 . 0 22 12 tt （2 2） 、扩、扩孔孔10.5mm 切削深度： p a0.75 p amm 进给量：根据切削手册表 8-69，f (0.5 0.6) 0.7(0.35 0.42)/fmm r 五邑大学课程设计设计（论文） 17 参照切削手册表 2.36，取(0.5 0.6) 0.70.4/fmm r 切削速度：根据机械加工工艺手册表 28-31，取v25/minvm 机床主轴转速：，根据机械加工工n 0 10001000 25 758 /min 3.14 10.5 v nr d 艺手册表 9-3，取772 /minnr 实际切削速度： v 0 3.14 10.5 772 25.4/min 10001000 d n vm 根据金属机械加工工艺人员手册表 15-12 被切削层长度 ：l48lmm 刀具切入长度 1 lmml8 1 刀具切出长度： 2 lmml3 2 走刀次数为 1 机动时间：min19 . 0 4 . 0772 3848 21 1 nf lll t 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min38 . 0 19 . 0 22 12 tt 工序工序 8： 粗铣宽度为粗铣宽度为 4的开口槽的开口槽mm 机床：万能铣床 xa6132 刀具：高速钢锯片铣刀 粗齿数 80dmm20z 4l 铣削深度： mmap22 每齿进给量：根据切削手册表 3.29，取 f a0.05/ f amm z 铣削速度：根据切削手册表 8.99，取，v(20 40)/minvm 取=30m/minv 机床主轴转速：，根据切削手册 ，n 0 10001000 30 120 /min 3.14 80 v nr d 取118 /minnr 实际铣削速度： v 0 3.14 80 115 28.8/min 10001000 d n vm 工作台每分进给量： m f0.05 20 118118/min mzw ff znmm 根据机械加工工艺手册 表 15-8 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm 刀具切入长度，刀具切出长度： 1 l 2 lmmll5 21 走刀次数为 1 机动时间：min21 . 0 118 520 21 1 m f lll t 三三 夹具设计夹具设计 五邑大学课程设计设计（论文） 18 铣铣孔两个端面的夹具设计孔两个端面的夹具设计37mm （1）问题的提出问题的提出 本夹具可适用于粗铣孔的两个端面，该端面要求的粗糙度为 6.3，37mm 孔的总长为。没有其它的几何公差要求。该工序是第一道工序，其加 0.2 0.6 76mm 工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序加工时主要应考虑如何保证 其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，粗加工时主要应考虑如何提高劳动生产率， 降低劳动强度，面精度不是主要问题，因为之后还要进行精加工，这样就可以 保证其精度。 （2）夹具设计夹具设计 1、定位基准的选择 由粗加工基准选择原则、六点定位原则和设计基准，定位基准重合原则， 可知，选用的外圆和一个端面为定位基准。用双 v 形块对的52mm52mm 轴向定心，其中一个可以移动，作为夹紧装置，该基准作为第一定位基准。 以一个端面为第二定位基准，采用互为基准定位原则，使得加工精度更准确。 为了提高加工效率，现在决定采用圆柱铣刀，一次走刀就可以加工完成。 2、切削力及夹紧力的计算 刀具：高速钢圆柱铣刀，根据机械加工工艺手册可查得： 铣削力计算公式为 圆周分力 式（3-1） 1.00.750.880.87 0 9.81 96.7 pfefz fza aazdk 查表可得： 0 63dmm6z 60 e amm0.08/ f amm z 1.5 p amm06 . 1 fz k 代入公式（3-1）得 0.750.880.87 9.81 96.7 1.5 0.08606 631.06 z f =1359.3n 由机床夹具设计手册表 2.23 可查得： 转矩： 0 33 1359.3 63 42.8 . 2 102 10 z f d tn m 夹紧力： sin 2 k kt w d 安全系数52dmm0.2 0 60 0123456 kk k k k k k k 由机床夹具设计手册表 121 可查得： 五邑大学课程设计设计（论文） 19 其中：为基本安全系数 1.5 0 k 为加工性质系数 1.2 1 k 刀具钝化程度 1.5 2 k 切削特点 1.0 3 k 夹紧力的稳定性 1.3 4 k 手动夹紧时的位置 1.0 5 k 仅有力矩作用于工件时与支承面的接触情况 1.0 6 k 因此，1.5 1.2 1.5 1.0 1.3 1.0 1.03.51k 0 3 60 sin3.51 42.8 sin 22 7222.5 52 0.2 10 k kt wn d 该夹紧力是在双 v 型块外圆定心时防止工件转动和倾斜所需的力，但在该 工序的工件定位中，我们还在工件的另一头设置了限制其转动的定位，工件的 六个自由度都已被消除。所以，工件加工时所需的夹紧力会比此力小很多，用 手动的梯形螺纹传动是符合要求的。 3、定位误差分析 本工序采用双 v 型块对外圆的定位，具有良好的定心作用，以其为第 一基准，确保圆柱轴心的垂直度，因此，该定位所引起的公差是外52mm 圆的形位公差。这主要决定于锻件的精度。工件竖直方向的定位是以一端面 为基准的，由一个定位销在工件的下端部支承，可以避免过定位问题。工作 要求的长度尺寸为，该定位基准符合设计基准与定位基准重合原则。 0.2 0.6 76mm 所以基准不重合误差为 0。 综上所述，该工序所引起的定位误差由工件的的外圆和夹具的52mm v 型块的垂直度所决定。我们根据锻造工艺手册查到该尺寸下所能达到 的为圆柱度公差为 0.6，而夹具的 v 型块的垂直度设计公差为 0.01。所以， 该夹具定位引起的端面与轴心的垂直度误差为：。此 max 0.60.010.61 数值看起来是比较大了点，但由于工件对端面与轴心的垂直度没有要求，而 且后面还要进行精加工，所以此误差是可以接受的。对于工件长度方向的尺 寸要求，它取决于机床加工所能达到的精度范畴，不属于定位误差范围。 4、夹具设计及操作的简要说明 由零件图可知，该工序所加工的精度要求，只是尺寸精度的要求和表面粗 糙度要求。表面粗糙度要求只要通过先进行粗铣加工，再进行精铣加工就能够 保证。对于尺寸精度的要求，首先要保证圆柱轴心与水平面的垂直度，为此， 我们采用了双 v 型块定心，只要保证 v 型面的垂直度就可以确保所要求的垂直 度。在 z 方向我们采用了定位钉定位，以此作为高度方向的基准。在加工中， 利用互为基准原则，加工两端面，保证其尺寸精度。在工件的另一侧用了双定 位钉作用，消除 z 方向的转动。 在使用夹具时的操作方法：（1）把工件外圆为的一端面放在底面60mm 五邑大学课程设计设计（论文） 20 的定位钉上。 （2）用手转动手柄，使 v 型块夹紧工件。 （3）拧紧左侧的两个定 位钉，必须两钉同时拧紧，作用力不用太大。 夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺 配合使用） 。本工序所需夹紧力较小，夹具是手动夹紧的，操作简单，方便。如 果要用在具有很大的夹紧力的场合，可以改用液压缸或气缸作为动力源，提供 夹紧力。 四、结四、结 论论 后钢板弹簧吊耳的加工工艺及夹具设计，主要是对后钢板弹簧吊耳的加工 工艺和夹具进行设计。后钢板弹簧吊耳的加工工艺设计主要是确定加工工艺路 线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定，夹具的设计主要是要设计出 正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具的定位 夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中遇到了 很多问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精 度。在进行夹具设计时，因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加 工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合 理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使 工件产生翻转。不过在指导老师的悉心认真的指导下，经过三个多星期的不断 努力，这些问题都一一解决。在这个过程中，对机械加工工艺和夹具设计有关 的知识有了更深的理解，增强了对本专