后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计.doc

邵阳学院毕业设计 论文 I 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 整个加工过程均选用组合机床 关键词 后钢板弹簧吊耳 加工工艺 专用夹具 邵阳学院毕业设计 论文 II ABSTRACT The 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 tongs 邵阳学院毕业设计 论文 1 目 录 摘摘 要要 ABSTRACT II 目录 1 1绪 论 1 2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 3 2 1零件的分析 3 2 1 1零件的作用 3 1 1 2零件的工艺分析 3 2 2工艺过程设计所应采取的相应措施 4 2 32 3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择 4 2 3 1 确定毛坯的制造形式 4 2 3 2粗基准的选择 4 2 3 3精基准的选择 5 2 4 工艺路线的制定 5 2 4 1 工艺方案一 5 2 4 2 工艺方案二 5 2 4 3 工艺方案的比较与分析 6 2 5机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2 6确定切削用量及基本工时 机动时间 7 2 7时间定额计算及生产安排 16 2 8 本章小结 18 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 19 3 1粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 19 3 2定位方案的分析和定位基准的选择 19 3 3定位误差分析 19 3 4铣削力与夹紧力计算 20 邵阳学院毕业设计 论文 2 3 5定向键与对刀装置设计 21 3 6夹紧装置及夹具体设计 23 3 7夹具设计及操作的简要说明 24 3 8本章小结 24 4 加工工艺孔夹具设计 2530mm 4 1加工工艺孔夹具设计 2530mm 4 2定位方案的分析和定位基准的选择 25 4 4切削力的计算与夹紧力分析 26 4 5钻套 衬套 钻模板及夹具体设计 26 4 6夹具精度分析 28 4 7夹具设计及操作的简要说明 28 4 8本章小结 29 5 加工工艺孔夹具设计 3010 5mm 5 1加工 10 5mm 工艺孔夹具设计 30 5 2定位方案的分析和定位基准的选择 30 5 3定位元件的设计 30 5 4定位误差分析 32 5 5切削力的计算与夹紧力分析 32 5 6钻套 衬套 钻模板及夹具体设计 33 5 7夹具精度分析 34 5 8夹具设计及操作的简要说明 35 5 9本章小结 35 结 论 36 参 考 文 献 37 致 谢 38 邵阳学院毕业设计 论文 1 1 绪 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的意义 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 邵阳学院毕业设计 论文 2 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 特别像后钢板弹簧吊耳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 邵阳学院毕业设计 论文 3 2 后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 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 2 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 邵阳学院毕业设计 论文 4 两外圆端面的铣削 加工的孔 其中两外圆端面表面粗60mm 0 03 0 37mm 60mm 糙度要求为 的孔表面粗糙度要求为6 3Ram 0 03 0 37mm 1 6Ram 2 以孔为主要加工表面的加工面 这一组加工表面包括 2 个 0 043 0 30mm 的孔 2 个的孔 2 个孔的内外两侧面的铣削 宽度 0 043 0 30mm 10 5mm 0 043 0 30mm 为 4的开口槽的铣削 2 个在同一中心线上数值为的同轴度要mm 0 043 0 30mm 0 01 求 其中 2 个的孔表面粗糙度要求为 2 个的孔表面 0 043 0 30mm 1 6Ram 10 5mm 粗糙度要求为 2 个孔的内侧面表面粗糙度要求为 12 5Ram 0 043 0 30mm 12 5Ram 2 个孔的外侧面表面粗糙度要求为 宽度为 4的开口槽的表 0 043 0 30mm 50Ram mm 面粗糙度要求为 50Ram 2 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 2 3 后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 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 2 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 邵阳学院毕业设计 论文 5 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 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 工序 1 铣两外圆端面60mm 工序 2 钻 扩 铰孔 倒角 0 03 0 37mm 1 5 30 工序钻 扩孔10 5mm 邵阳学院毕业设计 论文 6 3 工序 4 钻 扩 铰孔 倒角 0 043 0 30mm 1 45 工序 5 铣孔的内侧面 0 043 0 30mm 工序 6 铣孔的外侧面 0 043 0 30mm 工序 7 铣宽度为 4的开口槽mm 工序 8 终检 2 4 2 工艺方案二 表 2 2 工艺方案二表 工序 1 铣孔的内侧面 0 043 0 30mm 工序 2 铣孔的外侧面 0 043 0 30mm 工序 3 钻 扩孔10 5mm 工序 4 钻 扩 铰孔 倒角 0 043 0 30mm 1 45 工序 5 铣宽度为 4的开口槽mm 工序 6 铣两外圆端面60mm 工序 7 钻 扩 铰孔 倒角 0 03 0 37mm 1 5 30 工序终检 邵阳学院毕业设计 论文 7 8 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 方案一是先加工两外圆端面 然后再以60mm 此为基面加工孔 再加工孔 孔 最后加工 0 03 0 37mm 10 5mm 0 043 0 30mm 孔的内外侧面以及宽度为 4的开口槽铣 则与方案二相反 先加工 0 043 0 30mm mm 孔的内外侧面 再以此为基面加工孔 孔 宽度为 4 0 043 0 30mm 10 5mm 0 043 0 30mm 的开口槽 最后加工两外圆端面 孔 mm60mm 0 03 0 37mm 经比较可见 先加工两外圆端面 以后位置度较易保证 并且定位及装60mm 夹都较方便 但方案一中先加工孔 孔 再加工孔的10 5mm 0 043 0 30mm 0 043 0 30mm 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 4的开口槽应放在最后一个工序加工 所以合mm 理具体加工艺如下 表 2 3 工艺方案表 工序 1 铣两外圆端面60mm 工序 2 钻 扩 铰孔 倒角 0 03 0 37mm 1 5 30 工序 3 铣孔的内侧面 0 043 0 30mm 工序 4 铣孔的外侧面 0 043 0 30mm 工序 5 钻 扩 铰孔 倒角 0 043 0 30mm 1 45 工序 6 钻 扩孔10 5mm 工序 7 铣宽度为 4的开口槽mm 工序 8 终检 2 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 149 187 生产类型为大批量生 产 采用铸造毛坯 邵阳学院毕业设计 论文 8 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 可以先粗铣 再精铣 根据 机械加6 3Ram 工工艺手册 表 2 3 5 取 2Z 5已能满足要求mm 2 加工 0 03 0 37mm 孔 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1 6Ram 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 2Z 1 836 8mm mm 铰孔 2Z 0 2 0 03 0 37mm mm 3 铣 0 043 0 30mm 孔的内侧面 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 12 5Ram 表 2 3 5 取 2Z 3已能满足要求 mm 4 铣 0 043 0 30mm 孔的外侧面 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 0 043 0 30mm 孔 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1 6Ram 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 2Z 1 829 8mm mm 铰孔 2Z 0 2 0 043 0 30mm mm 6 加工 10 5mm 孔 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 钻孔 9mm 扩孔 2Z 1 810 5mm mm 7 铣宽度为 4的开口槽mm 考虑其表面粗糙度要求为 只要求粗加工 根据 机械加工工艺手册 50Ram 表 2 3 48 取 2Z 2已能满足要求 mm 邵阳学院毕业设计 论文 9 2 6 确定切削用量及基本工时 机动时间 工序 1 粗 精铣两外圆端面60mm 机床 专用组合铣床 刀具 高速刚圆柱形铣刀 粗齿数 细齿数63dmm 6Z 10Z 1 粗铣 铣削深度 w a3 w amm 每齿进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 30 13 取 f a0 08 f amm 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 n 0 1000V n d 取 30 63 代入公式 2 1 得 V 0 d n 1000 30 101 201 min 3 14 63 r 根据 机械加工工艺师手册 表 11 4 取169 minnr 实际铣削速度 V 0 3 14 63 169 33 4 min 10001000 d n Vm 工作台每分进给量 式 2 2 m f mzw ff zn 取 代入公式 2 2 得 z f0 08 f a 6Z w n169n m f 0 08 6 16981 12 minmm 取80 min m fmm 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 1 l 1 30l 刀具切出长度 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 式 2 3 1j t 12 1 j m lll t f 取 代入公式 2 3 得 60l 1 30l 2 2l 80 m f 1 j t 60302 1 15min 80 以上为铣一个端面的机动时间 故本工序机动工时为 11 22 1 152 3min j tt 2 精铣 铣削深度 w a2 w amm 每齿进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 30 13 取 f a0 06 f amm Z 铣削速度 参照 机械加工工艺师手册 表 30 23 取 V 20 40 minVm 邵阳学院毕业设计 论文 10 取 30 63 代入公式 2 1 得 V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工n 0 10001000 30 101 201 min 3 14 63 V nr d 艺师手册 表 11 4 取210 minnr 实际铣削速度 V 0 3 14 63 210 41 5 min 10001000 d n Vm 取 代入公式 2 2 得 z f0 08 f a 6Z w n210n 工作台每分进给量 m f0 06 10 210126 min mzw ff 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 1 l 1 30l 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 取 代入公式 2 3 得 60lmm 1 30l mml2 2 机动时间 以上为铣一个端面的机动 1j t 12 2 60302 0 73min 126 j m lll t f 时间 故本工序机动工时为 11 22 0 731 46min j tt 工序 2 钻 扩 铰孔 倒角 0 03 0 37mm 1 5 30 机床 专用组合钻床 刀具 麻花钻 扩孔钻 铰刀 1 钻孔35mm 切削深度 p a1 25 p amm 进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 28 10 取f 0 60 0 70 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 60 0 70 0 75 0 63 0 525 fmm rmm r 根据 机械加工工艺师手册 表 28 13 取0 45 fmm r 取切削速度24 minVm 取 24 35 代入公式 2 1 得V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 24 218 min 3 14 35 V nr d 册 表 9 3 取233 minnr 实际切削速度 V 0 3 14 35 233 25 6 min 10001000 d n Vm 被切削层长度 l76lmm 邵阳学院毕业设计 论文 11 刀具切入长度 1 l20lmm 刀具切出长度 2 l3lmm 走刀次数为 1 机动时间 式 2 4 j t 12 1 j lll t fn 取 代入公式 2 4 得 60l 1 30l 2 2l 0 45f 233n 1 j t 76203 0 94min 233 0 45 2 扩孔35mm 切削深度 p a1 5 p amm 进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 28 30 f 0 9 1 2 0 7 0 63 0 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 参照 机械加工工艺师手册 表 28 31 取V19 minVm 取 19 36 8 代入公式 2 1 得V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师n 0 10001000 19 164 min 3 14 36 8 V nr d 手册 表 9 3 取174 minnr 实际切削速度 V 0 3 14 36 8 174 20 1 min 10001000 d n Vm 根据 机械加工工艺师手册 表 28 42 被切削层长度 l76lmm 刀具切入长度 1 l4lmm 刀具切出长度 2 l3lmm 走刀次数为 1 取 代入公式 2 4 得 74l 1 4l 2 3l 0 72f 174n 机动时间 1j t 12 1 7643 0 66min 174 0 72 j lll t fn 3 铰孔 0 03 0 37mm 切削深度 p a0 15 p amm 进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 28 35 取f 0 95 2 1 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 1 minVm 取 9 1 37 代入公式 2 1 得V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 9 1 78 min 3 14 37 V nr d 册 表 9 3 取72 minnr 邵阳学院毕业设计 论文 12 实际切削速度 V 0 3 14 37 72 8 min 10001000 d n Vm 被切削层长度 l76lmm 刀具切入长度 1 l5lmm 刀具切出长度 2 l20lmm 走刀次数为 1 取 代入公式 2 4 得 76l 1 5l 2 20l 1 2f 72n 机动时间 j t 12 1 76520 1 16min 72 1 2 j lll t fn 4 倒角 采用锪钻 为缩短辅助时间 取倒角是的主轴转速与1 5 30 150 扩孔时相同 手动进给 174 minnr 工序 3 粗铣孔的内侧面 0 043 0 30mm 机床 专用组合铣床 刀具 高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50dmm 6Z 铣削深度 p a1 5 w amm 每齿进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 30 29 取 f a0 08 f amm Z 铣削速度 参照 机械加工工艺师手册 表 30 29 取 V24 minVm 取 24 50 代入公式 2 1 得V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 24 152 min 3 14 50 V nr d 册 表 11 4 取169 minnr 实际铣削速度 V 0 3 14 50 169 26 5 min 10001000 d n Vm 取 代入公式 2 2 得 z f0 08 f a 6Z w n169n 工作台每分进给量 m f0 08 6 16981 12 min mzw ff znmm 取80 min m fmm 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 1 l 1 30l 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 取 代入公式 2 3 得 60lmm 1 30l mml2 2 80 m f 机动时间 1j t 12 1 60302 1 15min 80 j m lll t f 以上为铣一个端面的机动时间 故本工序机动工时为 11 22 1 152 3min j tt 邵阳学院毕业设计 论文 13 工序 4 粗铣孔的外侧面 0 043 0 30mm 机床 专用组合铣床 刀具 高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50dmm 6Z 铣削深度 p a1 5 w amm 每齿进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 30 29 取 f a0 08 f amm Z 铣削速度 参照 机械加工工艺师手册 表 30 29 取 V24 minVm 取 24 50 代入公式 2 1 得V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 24 152 min 3 14 50 V nr d 册 表 11 4 取169 minnr 实际铣削速度 V 0 3 14 50 169 26 5 min 10001000 d n Vm 取 代入公式 2 2 得 z f0 08 f a 6Z w n169n 工作台每分进给量 m f0 08 6 16981 12 min mzw ff znmm 取80 min m fmm 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 1 l 1 30l 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 取 代入公式 2 3 得 60lmm 1 30l mml2 2 80 m f 机动时间 1j t 12 1 60302 1 15min 80 j m lll t f 以上为铣一个端面的机动时间 故本工序机动工时为 11 22 1 152 3min j tt 工序 5 钻 扩 铰孔 0 043 0 30mm 机床 专用组合钻床 刀具 麻花钻 扩孔钻 铰刀 1 钻孔28mm 切削深度 p a1 25 p amm 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35mm 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 邵阳学院毕业设计 论文 14 取切削速度24 minVm 取 24 28 代入公式 2 1 得V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 24 272 min 3 14 28 V nr d 册 表 9 3 取233 minnr 实际切削速度 V 0 3 14 28 233 20 4 min 10001000 d n Vm 被切削层长度 l22lmm 刀具切入长度 1 l20lmm 刀具切出长度 2 l3lmm 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 j t 12 1 22203 0 43min 233 0 45 j lll t fn 以上为钻一个孔的机动时间 故本工序机动工时为 11 22 0 430 86min j tt 2 扩孔29 8mm 切削深度 p a1 5 p amm 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V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师n 0 10001000 19 8 211 min 3 14 29 8 V nr d 手册 表 9 3 取233 minnr 实际切削速度 V 0 3 14 29 8 233 21 8 min 10001000 d n Vm 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 1 l4lmm 刀具切出长度 2 l3lmm 走刀次数为 1 取 代入公式 2 4 得 22l 1 4l 2 3l 0 6f 233n 机动时间 1j t 12 1 2243 0 20min 233 0 6 j lll t fn 以上为扩一个孔的机动时间 故本工序机动工时为 邵阳学院毕业设计 论文 15 11 22 0 200 40min j tt 3 铰孔 0 043 0 30mm 切削深度 p a0 125 p amm 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V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 9 9 105 min 3 14 30 V nr d 册 表 9 3 取96 minnr 实际切削速度 V 0 3 14 30 96 9 min 10001000 d n Vm 被切削层长度 l22lmm 刀具切入长度 1 l5lmm 刀具切出长度 2 l20lmm 走刀次数为 1 取 代入公式 2 4 得 22l 1 5l 2 20l 1 2f 96n 机动时间 j t 12 1 22520 0 41min 96 1 2 j lll t fn 以上为铰一个孔的机动时间 故本工序机动工时为 11 22 0 410 82min j tt 4 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1 45 90 时相同 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 p a0 85 p amm 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V 0 d 邵阳学院毕业设计 论文 16 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 24 849 min 3 14 9 V nr d 册 表 9 3 取772 minnr 实际切削速度 V 0 3 14 9 772 21 8 min 10001000 d n Vm 被切削层长度 l48lmm 刀具切入长度 1 l8lmm 刀具切出长度 2 l3lmm 走刀次数为 1 取 代入公式 2 4 得 48l 1 8l 2 3l 0 20f 772n 机动时间 j t 12 1 4883 0 38min 772 0 20 j lll t fn 以上为钻一个孔的机动时间 故本工序机动工时为 11 22 0 380 76min j tt 2 扩孔10 5mm 切削深度 p a1 p amm 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V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师n 0 10001000 25 758 min 3 14 10 5 V nr d 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 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 1 l8lmm 刀具切出长度 2 l3lmm 走刀次数为 1 取 代入公式 2 4 得 48l 1 8l 2 3l 0 40f 772n 机动时间 1j t 12 1 4883 0 19min 772 0 4 j lll t fn 以上为扩一个孔的机动时间 故本工序机动工时为 11 22 0 190 38min j tt 工序 7 粗铣宽度为 4的开口槽mm 邵阳学院毕业设计 论文 17 机床 专用组合铣床 刀具 高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dmm 20Z 4L 铣削深度 w a22 w amm 每齿进给量 根据 机械加工工艺师手册 表 30 13 取 f a0 05 f amm 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 V 0 d 机床主轴转速 根据 机械加工工艺师手n 0 10001000 30 120 min 3 14 80 V nr d 册 表 11 5 取118 minnr 实际铣削速度 V 0 3 14 80 115 28 8 min 10001000 d n Vm 取 代入公式 2 2 得 z f0 05 f a 20Z w n118n 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 被切削层长度 由毛坯尺寸可知l20lmm 刀具切入长度 1 l 1 30l 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 取 代入公式 2 3 得 20l 1 30l 2 2l 118 m f 机动时间 1j t 12 1 20302 0 44min 118 j m lll t f 2 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 Ntkttt zzfjd 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 kttt fjd 其中 单件时间定额 d t 基本时间 机动时间 j 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 f t 消耗的时间 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 精铣两外圆端面60mm 机动时间 j t2 3 1 463 76min j t 邵阳学院毕业设计 论文 18 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 f t 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0 41minmin1 0 0 410 10 51min f t 根据 机械加工工艺手册 表 2 5 48 k13 k 取 k 0 13 代入公式 2 5 得3 76 j t 0 51 f t 单间时间定额 d t 1 3 760 51 1 13 4 82min djf tttk 工序 2 钻 扩 铰孔 倒角 0 03 0 37mm 1 5 30 机动时间 j t2 78min j t 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 f t 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min44 0 min1 0 min54 01 044 0 f t 根据 机械加工工艺手册 表 2 5 43 k14 12 k 取 k 0 1214 代入公式 2 5 得2 78 j t 0 54 f t 单间时间定额 d t 1 2 780 54 1 12 14 3 72min djf tttk 工序 3 铣孔的内侧面 0 043 0 30mm 机动时间 j t2 3min j t 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 f t 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min41 0min1 0 min51 01 041 0 f t 根据 机械加工工艺手册 表 2 5 48 k13 k 取 k 0 13 代入公式 2 5 得2 3 j t 0 51 f t 单间时间定额 d t 1 2 30 51 1 13 3 17min djf tttk 工序 4 铣孔的外侧面 0 043 0 30mm 机动时间 j t2 3min j t 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 f t 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0 41minmin1 0 0 410 10 51min f t 根据 机械加工工艺手册 表 2 5 43 k14 12 k 邵阳学院毕业设计 论文 19 取 k 0 1214 代入公式 2 5 得2 3 j t 0 54 f t 单间时间定额 d t 1 2 30 54 1 12 14 3 18min djf tttk 工序 5 钻 扩 铰孔 倒角 0 043 0 30mm 1 45 机动时间 j t1 84min j t 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 f t 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0 44minmin1 0 0 440 10 54min f t 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 84 j t 0 54 f t 单间时间定额 d t 1 0 54 1 84 1 12 14 2 66min djf tttk 工序 6 钻 扩孔10 5mm 机动时间 j t0 38min j t 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 f t 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0 44minmin1 0 0 440 10 54min f t 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 38 j t 0 54 f t 单间时间定额 d t 1 0 380 54 1 12 14 1 03min djf tttk 工序 7 铣宽度为 4的开口槽mm 机动时间 j t0 44min j t 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 f t 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0 31minmin1 0 0 310 10 41min f t 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 44 j t 0 41 f t 单间时间定额 d t 1 0 440 41 1 13 0 96min djf tttk 邵阳学院毕业设计 论文 20 2 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 邵阳学院毕业设计 论文 21 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 3 1 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 本夹具主要用来粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面 由加工本道工序的工序简图可 知 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面时 均有表面粗糙度要求 本道工序仅是12 5 m 对内侧端面进行粗加工 工件以孔及端面和叉杆面为定位基准 在带台肩长37mm 销和浮动支承半板上实现完全定位 夹紧时 首先由螺母和开口垫圈夹紧孔37mm 两端面 再用 DQG 型汽缸通过铰链杠杆机构带动浮动压块在工件叉杆处夹紧 在本 道工序加工时 还应考虑提高劳动生产率 降低劳动强度 同时应保证加工尺寸精 度和表面质量 3 2 定位方案的分析和定位基准的选择 在进行后钢板弹簧吊耳内侧端面粗铣加工工序时 外圆端面已经精铣 60mm 工艺孔已经加工出 很容易想到一面一孔组合基准定位 以在带台肩长销为37mm 第一定位基准限制工件的四个自由度 端面应一点接触 限制一个自由度 工件以 孔及端面和叉杆面为定位基准 在带台肩长销和浮动支撑板上实现完全定位 37mm 夹紧时 首先由螺母和开口垫圈夹紧孔两端面 再用汽缸通过铰链杠杆机构37mm 带动浮动压块在工件叉杆处夹紧 图 3 1 定位机构图 邵阳学院毕业设计 论文 22 3 3 定位误差分析 本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位 定位销为水平放置 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 在重力作用下定位副只存在单边 间隙 即工件始终以孔壁与心轴上母线接触 故此时的径向基准位移误差仅存在 Z 轴方向 且向下 见下图 0 0120 0230 0320 067 2 D Yz TTd 式中 定位副间的最小配合间隙 mm 工件圆孔直径公差 mm D T 定位销外圆直径公差 mm Td 图 3 2 定位销水平放置时定位分析图 3 4 铣削力与夹紧力计算 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 50dmm 6Z 92 e amm 0 08 f amm z 1 5 p amm