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运城学院 机械制造工艺学课程设计任务书 题目 :设计后钢板弹簧吊耳机械加工工艺规程及工艺装备姓名:李彦伟学号: 2009090237系别:机电工程系专业:机械设计制造及自动化指导教师:张洁2012年 06月 24日1 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 1.1零件的分析1.1.1零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。 图 1.1 后钢板弹簧吊耳零件图1.1.2零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 60mm 两外圆端面为主要加工表面的加工面。 这一组加工表面包括:。 60mm两外圆端面的铣削,加工 0.03037mm +的孔,其中 60mm 两外圆端面表面粗糙度要求为6.3Ra m , 0.03037mm +的孔表面粗糙度要求为 1.6Ra m (2以 0.043030mm +孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:2个0.043030mm +的孔, 2个 10.5mm 的孔、 2个 0.043030mm +孔的内外两侧面的铣削,宽度为4mm 的开口槽的铣削, 2个在 0.043030mm +同一中心线上数值为 0.01的同轴度要求。 其中2个 0.043030mm +的孔表面粗糙度要求为 1.6Ra m , 2个 10.5mm 的孔表面粗糙度要求为12.5Ra m , 2个 0.043030mm +孔的内侧面表面粗糙度要求为 12.5Ra m , 2个 0.043030mm+孔的外侧面表面粗糙度要求为 50Ra m ,宽度为 4mm 的开口槽的表面粗糙度要求为 50Ra m 。1.2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。后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。后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。由于后钢板弹簧吊耳的生产量很大。怎样满足后钢板弹簧吊耳生产率要求也是过程中 的主要考虑因素。1.3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择1.3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 Q235。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。1.3.2粗基准的选择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。1.3.3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。1.4 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。1.4.1 工艺方案一表 1.1 工艺方案一表 1.4.2 工艺方案二表 1.2 工艺方案二表 1.4.3 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 60mm 两外圆端面, 然后再以此为基面加工 0.03037mm +孔, 再加工 10.5mm 孔, 0.043030mm 孔, 最后加工 0.043030mm +孔的内 外侧面以及宽度为 4mm 的开口槽铣, 则与方案二相反, 先加工 0.043030mm +孔的内外侧面,再以此为基面加工 10.5mm 孔, 0.043030mm 孔, 宽度为 4mm 的开口槽, 最后加工 60mm 两外圆端面, 0.03037mm +孔,经比较可见, 先加工 60mm 两外圆端面, 以后位置度较易保证, 并且定位及装夹都较方便, 但方案一中先加工 10.5mm 孔, 0.043030mm 孔, 再加工 0.043030mm +孔的内外侧面, 不符合先面后孔的加工原则,加工余量更大,所用加工时间更多,这样加工路线就不合理, 同理,宽度为 4mm 的开口槽应放在最后一个工序加工。所以合理具体加工艺如下:表 1.3 工艺方案表 1.5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 Q235,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:(1 铣 60mm 两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为 6.3Ra m ,可以先粗铣,再精铣,根据机械加工工艺 手册表 2.3-5,取 2Z=5mm 已能满足要求(2 加工0.03037mm +孔 其表面粗糙度要求较高为 1.6Ra m ,其加工方式可以分为钻,扩,铰三步,根据机 械加工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为:钻孔:35mm 扩孔:36.8mm 2Z=1.8mm铰孔:0.03037mm + 2Z=0.2mm(3 铣0.043030mm +孔的内侧面 考虑其表面粗糙度要求为 12.5Ra m ,只要求粗加工,根据机械加工工艺手册表2.3-5,取 2Z=3mm 已能满足要求。(4 铣0.043030mm +孔的外侧面 考虑其表面粗糙度要求为 50Ra m ,只要求粗加工,根据机械加工工艺手册表2.3-5,取 2Z=3mm 已能满足要求。(5 加工0.043030mm 孔 其表面粗糙度要求较高为 1.6Ra m ,其加工方式可以分为钻,扩,铰三步,根据机 械加工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为:钻孔:28mm 扩孔:29.8mm 2Z=1.8mm铰孔:0.043030mm + 2Z=0.2mm(6 加工 10.5mm 孔其表面粗糙度要求较高为 12.5Ra m ,其加工方式可以分为钻,扩,两步,根据机 械加工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为:钻孔:9mm 扩孔:10.5mm 2Z=1.8mm(7 铣宽度为 4mm 的开口槽考虑其表面粗糙度要求为 50Ra m ,只要求粗加工,根据机械加工工艺手册表 2.3 48,取 2Z=2mm 已能满足要求。1.6确定切削用量及基本工时(机动时间工序 1:粗、精铣 60mm 两外圆端面机床:专用组合铣床刀具:高速刚圆柱形铣刀 63d mm = 粗齿数 6Z =,细齿数 10Z =(1 、粗铣铣削深度 w a :3w a mm =每齿进给量 f a :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取 0.08/f a mm Z = 铣削速度 V :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 (2040 /min V m =, 机床主轴转速 n :01000V n d = 式(1-1 取 V =30, 0d =63代入公式(1-1得: n 100030(101201 /min 3.1463r = 根据机械加工工艺师手册表 11-4,取 169/min n r =实际铣削速度 V :03.146316933.4/min 10001000d n V m = 工作台每分进给量 m f :m z w f f zn = 式(1-2 取 z f =0.08f a =, 6Z =, w n =169n =代入公式(1-2得:m f =0.08616981.12/min mm =取 80/min m f mm =根据机械加工工艺手册被切削层长度 l :由毛坯尺寸可知 60l mm =刀具切入长度 1l :130l =刀具切出长度 2l :mm l 22=走刀次数为 1机动时间 1j t :121j ml l l t f +=式(1-3 取 60l =, 130l =, 22l =, 80m f = 代入公式(1-3得:1j t 603021.15min 80+= 以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为11221.152.3min j t t =(2 、精铣铣削深度 w a :2w a mm =每齿进给量 f a :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取 0.06/f a mm Z = 铣削速度 V :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 (2040 /min V m =, 取 V =30, 0d =63代入公式(1-1得:机床主轴转速 n :01000100030(101201 /min 3.1463V n r d =, 根据 机械加工工艺 师手册表 11-4,取 210/min n r =实际铣削速度 V :03.146321041.5/min 10001000d n V m = 取 z f =0.08f a =, 6Z =, w n =210n =代入公式(1-2得:工作台每分进给量 m f :0.0610210126/min m z w f f zn mm =根据机械加工工艺师手册被切削层长度 l :由毛坯尺寸可知 60l mm =刀具切入长度 1l :130l =刀具切出长度 2l :取 mm l 22=走刀次数为 1取 60l mm =, 130l =, mm l 22=代入公式(1-3得:机动时间 1j t :122603020.73min 126j m l l l t f +=以上为铣一个端面的机动时 间,故本工序机动工时为11220.731.46min j t t =工 序 2:钻,扩,铰 0.03037mm +孔,倒角 1.530机床:专用组合钻床刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀(1 、钻 35mm 孔切削深度 p a :1.25p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-10,取 (0.600.70 /f mm r = 由 于 本 零 件 在 加 工 35mm 孔 时 属 于 底 刚 度 零 件 , 故 进 给 量 应 乘 系 数 0.75, 则 (0.600.70 0.75/(0.630.525 /f mm r mm r =根据机械加工工艺师手册表 28-13,取 0.45/f mm r =取切削速度 24/min V m =取 V =24, 0d =35代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100024218/min 3.1435V n r d =, 根据 机械加工工艺师手册 表 9-3,取 233/min n r =实际切削速度 V :03.143523325.6/min 10001000d nV m = 被切削层长度 l :76l mm = 刀具切入长度 1l :20l mm =刀具切出长度 2l :3l mm =走刀次数为 1机动时间 j t :121j l l l t fn+=式 (1-4 取 60l =, 130l =, 22l =, 0.45f =, 233n =代入公式(1-4得:1j t 762030.94min 2330.45+= (2 、扩 35mm 孔 切削深度 p a :1.5p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-30,(0.91.2 0.7(0.630.84 f =/mm r参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 0.72f =/mm r切削速度 V :参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 19/min V m =取 V =19, 0d =36.8代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100019164/min 3.1436.8V n r d =,根据机械加工工艺师手 册表 9-3取 174/min n r =实际切削速度 V :03.1436.817420.1/min 10001000d n V m = 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 l :76l mm =刀具切入长度 1l 4l mm =刀具切出长度 2l :3l mm =走刀次数为 1取 74l =, 14l =, 23l =, 0.72f =, 174n =代入公式(1-4得:机动时间 1j t :12176430.66min 1740.72j l l l t fn += (3铰 0.03037mm +孔 切削深度 p a :0.15p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-35,取 (0.952.1 /f mm r = 根据机械加工工艺师手册表 28-36,取 1.2/f mm r =取切削速度 9.1/min V m =取 V =9.1, 0d =37代入公式(1-1得机床主轴转速 n :0100010009.178/min 3.1437V n r d =,根据机械加工工艺师手册 表 9-3,取 72/min n r =实际切削速度 V :03.1437728/min 10001000d nV m = 被切削层长度 l :76l mm =刀具切入长度 1l :5l mm = 刀具切出长度 2l :20l mm =走刀次数为 1取 76l =, 15l =, 220l =, 1.2f =, 72n =代入公式(1-4得:机动时间 j t :121765201.16min 721.2j l l l t fn +=(4倒角 1.530。采用 150锪钻。为缩短辅助时间,取倒角是的主与扩孔时相同:174/min n r =,手动进给。工序 3:粗铣 0.043030mm +孔的内侧面 机床:专用组合铣床刀具:高速刚圆柱形铣刀 50d mm = 粗齿数 6Z =铣削深度 p a :1.5w a mm =每齿进给量 f a :根据机械加工工艺师手册表 30-29,取 0.08/f a mm Z = 铣削速度 V :参照机械加工工艺师手册表 30-29,取 24/min V m =,取 V =24, 0d =50代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100024152/min 3.1450V n r d =, 根据 机械加工工艺师手册 表 11-4,取 169/min n r =实际铣削速度 V :03.145016926.5/min 10001000d n V m = 取 z f =0.08f a =, 6Z =, w n =169n =代入公式(1-2得: 工作台每分进给量 m f :0.08616981.12/min m z w f f zn mm =取 80/min m f mm =根据机械加工工艺手册被切削层长度 l :由毛坯尺寸可知 60l mm =刀具切入长度 1l :130l =刀具切出长度 2l :取 mm l 22=走刀次数为 1取 60l mm =, 130l =, mm l 22=, 80m f =代入公式(1-3得:机动时间 1j t :121603021.15min 80j m l l l t f += 以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为11221.152.3min j t t =工序 4:粗铣 0.043030mm +孔的外侧面机床:专用组合铣床刀具:高速刚圆柱形铣刀 50d mm = 粗齿数 6Z =铣削深度 p a :1.5w a mm =每齿进给量 f a :根据机械加工工艺师手册表 30-29,取 0.08/f a mm Z = 铣削速度 V :参照机械加工工艺师手册表 30-29,取 24/min V m =,取 V =24, 0d =50代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100024152/min 3.1450V n r d =, 根据 机械加工工艺师手册 表 11-4,取 169/min n r =实际铣削速度 V :03.145016926.5/min 10001000d n V m = 取 z f =0.08f a =, 6Z =, w n =169n =代入公式(1-2得: 工作台每分进给量 m f :0.08616981.12/min m z w f f zn mm =取 80/min m f mm =根据机械加工工艺手册被切削层长度 l :由毛坯尺寸可知 60l mm =刀具切入长度 1l :130l =刀具切出长度 2l :取 mm l 22=走刀次数为 1取 60l mm =, 130l =, mm l 22=, 80m f =代入公式(1-3得:机动时间 1j t :121603021.15min 80j m l l l t f += 以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为11221.152.3min j t t =工序 5:钻,扩,铰 0.043030mm +孔机床:专用组合钻床刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀(1 、钻 28mm 孔切削深度 p a :1.25p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-10,取 (0.450.55 /f mm r =由 于 本 零 件 在 加 工 35mm 孔 时 属 于 底 刚 度 零 件 , 故 进 给 量 应 乘 系 数 0.75, 则 (0.450.55 0.75/(0.330.41 /f mm r mm r =根据机械加工工艺师手册表 28-13,取 0.32/f mm r =取切削速度 24/min V m =取 V =24, 0d =28代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100024272/min 3.1428V n r d =, 根据 机械加工工艺师手册 表 9-3,取 233/min n r =实际切削速度 V :03.142823320.4/min 10001000d nV m = 被切削层长度 l :22l mm = 刀具切入长度 1l :20l mm =刀具切出长度 2l :3l mm =走刀次数为 1取 22l =, 120l =, 23l =, 0.45f =, 233n =代入公式(1-4得:机动时间 j t :121222030.43min 2330.45j l l l t fn += 以上为钻一个孔的机动时间,故本工序机动工时为11220.430.86min j t t =(2 、扩 29.8mm 孔切削深度 p a :1.5p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-30,(0.81.0 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 V :参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 19.8/min V m =取 V =19.8, 0d =29.8代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100019.8211/min 3.1429.8V n r d =,根据机械加工工艺师手 册表 9-3取 233/min n r =实际切削速度 V :03.1429.823321.8/min 10001000d n V m = 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 l :22l mm =刀具切入长度 1l 4l mm =刀具切出长度 2l :3l mm =走刀次数为 1取 22l =, 14l =, 23l =, 0.6f =, 233n =代入公式(1-4得:机动时间 1j t :12122430.20min 2330.6j l l l t fn += 以上为扩一个孔的机动时间,故本工序机动工时为11220.200.40min j t t =(3铰 0.043030mm +孔切削深度 p a :0.125p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-35,取 (0.81.8 /f mm r = 根据机械加工工艺师手册表 28-36,取 1.2/f mm r =取切削速度 9.9/min V m =取 V =9.9, 0d =30代入公式(1-1得机床主轴转速 n :0100010009.9105/min 3.1430V n r d =, 根据 机械加工工艺师手册 表 9-3,取 96/min n r =实际切削速度 V :03.1430969/min 10001000d nV m = 被切削层长度 l :22l mm =刀具切入长度 1l :5l mm = 刀具切出长度 2l :20l mm =走刀次数为 1取 22l =, 15l =, 220l =, 1.2f =, 96n =代入公式(1-4得:机动时间 j t :121225200.41min 961.2j l l l t fn += 以上为铰一个孔的机动时间,故本工序机动工时为11220.410.82min j t t =4倒角 145。采用 90锪钻。为缩短辅助时间,取倒角是的主轴转速与扩孔时相同:233/min n r =,手动进给。工序 6:钻,扩 10.5mm 孔机床:专用组合钻床刀具:麻花钻、扩孔钻、(1 、钻 9mm 孔切削深度 p a :0.85p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-10,取 (0.220.28 /f mm r =由 于 本 零 件 在 加 工 35mm 孔 时 属 于 底 刚 度 零 件 , 故 进 给 量 应 乘 系 数 0.75, 则 (0.200.28 0.75/(0.1650.21 /f mm r mm r =根据机械加工工艺师手册表 28-13,取 0.20/f mm r =取切削速度 24/min V m =取 V =24, 0d =9代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100024849/min 3.149V n r d =, 根据 机械加工工艺师手册 表 9-3,取 772/min n r = 实际切削速度 V :03.14977221.8/min 10001000d nV m = 被切削层长度 l :48l mm =刀具切入长度 1l :8l mm =刀具切出长度 2l :3l mm =走刀次数为 1 取 48l =, 18l =, 23l =, 0.20f =, 772n =代入公式(1-4得:机动时间 j t :12148830.38min 7720.20j l l l t fn += 以上为钻一个孔的机动时间,故本工序机动工时为11220.380.76min j t t =(2 、扩 10.5mm 孔切削深度 p a :1p a mm =进给量 f :根据机械加工工艺师手册表 28-30,(0.50.6 0.7(0.350.42 /f mm r =参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 (0.50.6 0.70.4/f mm r =切削速度 V :参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 25/min V m =取 V =25, 0d =10.5代入公式(1-1得机床主轴转速 n :01000100025758/min 3.1410.5V n r d =,根据机械加工工艺师手册表 9-3取 772/min n r =实际切削速度 V :03.1410.577225.4/min 10001000d nV m = 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 l :48l mm =刀具切入长度 1l 8l mm =刀具切出长度 2l :3l mm =走刀次数为 1取 48l =, 18l =, 23l =, 0.40f =, 772n =代入公式(1-4得:机动时间 1j t :12148830.19min 7720.4j l l l t fn += 以上为扩一个孔的机动时间,故本工序机动工时为11220.190.38min j t t =工序 7:粗铣宽度为 4mm 的开口槽机床:专用组合铣床刀具:高速刚锯片铣刀 80d mm = 粗齿数 20Z = 4L =铣削深度 w a :22w a mm =每齿进给量 f a :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取 0.05/f a mm Z = 铣削速度 V :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 (2040 /min V m =, 取 V =30, 0d =63代入公式(2-1得:机床主轴转速 n :01000100030120/min 3.1480V n r d =, 根据 机械加工工艺师手册 表 11-5,取 118/min n r =实际铣削速度 V :03.148011528.8/min 10001000d n V m = 取 z f =0.05f a =, 20Z =, w n =118n =代入公式(1-2得: 工作台每分进给量 m f :0.0520118118/min m z w f f zn mm =根据机械加工工艺手册被切削层长度 l :由毛坯尺寸可知 20l mm =刀具切入长度 1l :130l =刀具切出长度 2l :取 mm l 22=走刀次数为 1取 20l =, 130l =, 22l =, 118m f = 代入公式(1-3得:机动时间 1j t :121203020.44min 118j m l l l t f += 1.7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:N t k t t t zz f j d /%1(+= (大量生产时 0/N t zz 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为:%1(k t t t f j d += 式 (1-5其中: d t 单件时间定额j t 基本时间(机动时间f t 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耗的时间,包括装卸工件时间和有关工步辅助时间k 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序 1:粗、精铣 60mm 两外圆端面机动时间 j t :2.31.463.76min j t =+=辅助时间 f t :参照机械加工工艺手册表 2.5-45,取工步辅助时间为 0.41min 。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 min 1. 0。 则 0.410.10.51min f t =+=k :根据机械加工工艺手册表 2.5-48, 13=k取 3.76j t =, 0.51f t =, k=0.13代入公式(1-5得单间时间定额 d t :(1%(3.760.51(113%4.82min d j f t t t k =+=+工序 2:钻,扩,铰 0.03037mm +孔,倒角 1.530机动时间 j t :2.78min j t =辅助时间 f t :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 min 44. 0。由min 54. 01. 044. 0=+=f tk :根据机械加工工艺手册表 2.5-43, 14. 12=k取 2.78j t =, 0.54f t =, k=0.1214代入公式(1-5得单间时间定额 d t :(1%(2.780.54(112.14%3.72min d j f t t t k =+=+工序 3:铣 0.043030mm +孔的内侧面机动时间 j t :2.3min j t =辅助时间 f t :参照机械加工工艺手册表 2.5-45,取工步辅助时间为 min 41. 0。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 min 1. 0。 则 min 51. 01. 041. 0=+=f tk :根据机械加工工艺手册表 2.5-48, 13=k取 2.3j t =, 0.51f t =, k=0.13代入公式(1-5得单间时间定额 d t :(1%(2.30.51(113%3.17min d j f t t t k =+=+工序 4:铣 0.043030mm +孔的外侧面机动时间 j t :2.3min j t =辅助时间 f t :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 0.41min 。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 min 1. 0。 则 0.410.10.51min f t =+=k :根据机械加工工艺手册表 2.5-43, 14. 12=k取 2.3j t =, 0.54f t =, k=0.1214代入公式(1-5得单间时间定额 d t :(1%(2.30.54(112.14%3.18min d j f t t t k =+=+工序 5:钻,扩,铰 0.043030mm +孔,倒角 145机动时间 j t :1.84min j t =辅助时间 f t :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 0.44min 。由0.440.10.54min f t =+=k :根据机械加工工艺手册表 2.5-48, 12.14k =取 1.84j t =, 0.54f t =, k=0.1214代入公式(1-5得单间时间定额 d t :(1%(0.541.84(112.14%2.66min d j f t t t k =+=+工序 6:钻,扩 10.5mm 孔机动时间 j t :0.38min j t =辅助时间 f t :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 0.44min 。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 min 1. 0。 则 0.440.10.54min f t =+=k :根据机械加工工艺手册表 2.5-43, k=12.14取 0.38j t =, 0.54f t =, k=0.1214代入公式(1-5得单间时间定额 d t :(1%(0.380.54(112.14%1.03min d j f t t t k =+=+工序 7:铣宽度为 4mm 的开口槽机动时间 j t :0.44min j t =辅助时间 f t :参照机械加工工艺手册表 2.5-45,取工步辅助时间为 0.31min 。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 min 1. 0。则 0.310.10.41min f t =+=k :根据机械加工工艺手册表 2.5-48, 13k =取 0.44j t =, 0.41f t =, k=0.13代入公式(1-5得单间时间定额 d t :(1%(0.440.41(113%0.96min d j f t t t k =+=+1.8 本章小结本章主要是对后钢板弹簧吊耳的加工工艺进行设计。先要明确零件的作用 ,本次设计的后 钢板弹簧吊耳的主要作用就是载重后,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,选择最优方案,最后进行时间定 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 。2 加工 30mm 工艺孔夹具设计2.1加工 30mm 工艺孔夹具设计本夹具主要用来钻、扩、铰两个工艺孔 30mm 。这两个工艺孔均有尺寸精度要求为0.043mm +,表面粗糙度要求,表面粗糙度为 1.6m ,与端面垂直。 并用于以后 10.5mm加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本道工序为后钢板弹簧吊耳 加工的第五道工序,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,以及如何提高劳动生产率,降低劳动强度。2.2定位方案的分析和定位基准的选择由零件图可知,两工艺孔位于零件 24R mm 孔内外侧面上,其有尺寸精度要求和表面 粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧面垂直并保证两工艺孔能在后续 的孔加工工序中使 10.5mm 孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两 工艺孔的加工定位基准时,应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准,以及 设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择 60mm 外圆端面和与 37mm 之配合的心轴为主要定位基准限制工件的五个自由度, 用一个定位销限制工件的另 一个自由度。采用螺母夹紧。 图 2.1 定位分析图2.3定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在间隙心轴上定位,心轴为垂直放置,由于定位副间存在径 向间隙,因此必将引起径向基准位移误差。不过这时的径向定位误差不再只是单向的了, 而是在水平面内任意方向上都有可能发生,其最大值也比心轴水平放置时大一倍。见下图。0.0310.0210.0120.064Yx Yy D T Td =+=+=式中 定位副间的最小配合间隙(mm ; D T 工件圆孔直径公差(mm ; Td 心轴外圆直径公差(mm 。 图 2.2 心轴垂直放置时定位分析图2.4切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工,而钻削力远远大于扩和铰的切削力。 因此切削力应以钻削力为准。由切削手册得:钻削力 6. 08. 026HB Df F = 式(2-1钻削力矩 6. 08. 09. 110HB f D T = 式(2-2 式中:30D mm = (max max min 1118718714917433HB HB HB HB =-=-= 10.32f mm r -=代入公式(2-1和(2-2得0.80.626300.321746896F N =1.90.80.610300.3217456320T N mm =本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大 意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。2.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套(其结构如下图所示以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求:工艺孔 0.043030mm +分钻、扩、铰三个工步完成加工。即先用 28mm 的麻花钻钻孔,根据 GB1141 84的规定钻头上偏差为零,钻套孔径为 0.0340.01628mm +。再用 29.8mm 标准扩孔钻扩孔,根据 GB1141 84的规定 29.8mm 扩孔钻的尺寸为 00.02729.8mm -, 钻套尺寸为 0.0340.01629.8mm +。 最后用 30mm 的 标准铰刀铰孔,根据 GB1141 84的规定标准铰刀尺寸为 0.0150.00830mm +故钻套孔径尺寸为0.0390.02130mm +。 图 2.3 快换钻套图铰工艺孔钻套结构参数如下表 :表 2.1 铰工艺孔钻套数据表 衬套选用固定衬套其结构如图所示: 图 2.4 固定衬套图其结构参数如下表:表 2.2 固定衬套数据表 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件 设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图 2所示。2.6夹具精度分析利 用夹具在机床上加工时,机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它 们之间相互联系,最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中,当结构 方案确定后,应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。本道工序加工中主要保证两工艺孔尺寸 0.04330mm +及同轴度公差 0.0