郭枫后钢板弹簧吊耳设计说明书

工工程程技技术术学学院院 工工艺艺综综合合课课程程设设计计 课课程程设设计计 论论文文 题目题目 后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计 学生姓名学生姓名 郭枫 专专 业业机械设计制造及其自动化 学学 号号 222012322220120 班班 级级 2012 级机制 3 班 指导教师指导教师 何辉波 成成 绩绩 工程技术学院工程技术学院 2 20 01 15 5 年年 7 7 月月 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 题目 后钢板弹簧吊耳 零件的机制加工工艺规程及夹 具设计 内容 1 零件图 1 张 2 毛坯图 1 张 3 工艺过程卡 1 张 4 工序卡 3 张 4 夹具总装图 1 张 5 夹具体零件图 3 张 6 装配图 1 张 7 课程设计说明书 1 份 原始资料 零件图样 零件年产量 5000 件 年 2016 年 06 月 1 目录目录 1 1 引言引言 3 2 2 课程设计的目的课程设计的目的 3 3 3 零件的工艺分析零件的工艺分析 4 3 1 零件结构及工艺性分析 4 3 2 零件的的技术要求分析 6 3 3 工艺过程设计所应采取的相应措施 6 4 4 毛坯的选择毛坯的选择 7 5 5 零件机械加工工艺路线零件机械加工工艺路线 7 5 1 定位基准的选择 7 5 1 1 粗基准的选择 7 5 1 2 精基准的选择 8 5 2 工艺路线的制定 8 5 2 1 加工方法的选择和加工阶段的划分 8 5 2 2 工艺路线的拟定 8 5 2 2 1 工艺方案一 9 5 2 2 2 工艺方案二 9 5 2 2 3 工艺方案的比较与分析 9 5 3 加工余量及工序尺寸的拟定 10 5 3 1 毛坯尺寸的确定 10 5 3 2 确定机械加工余量和工序尺寸 12 5 4 切削用量的确定 13 5 4 1 工序 10 切削用量的确定 13 5 4 2 工序 20 切削用量的确定 14 5 4 3 工序 60 切削用量的确定 15 5 5 时间定额的确定 15 5 5 1 工序 10 时间定额的确定 15 5 5 2 工序 20 时间定额的确定 16 2 5 5 3 工序 60 时间定额的确定 18 6 6 加工加工工艺孔夹具设计工艺孔夹具设计 19mm 045 0 0 30 6 1 加工工艺孔夹具设计方案的确mm 045 0 0 30 定 19 6 2 选择定位方式及定位元件 20 6 3 导向装置的确定 20 6 4 切削力的计算与夹紧力分析 20 6 5 夹紧机构的确定 21 6 6 定位误差分析 21 7 7 小结小结 22 8 8 参考文献参考文献 23 9 9 致谢致谢 23 3 后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计 郭枫 西南大学工程技术学院 重庆 400716 1 1 引言 机械的加工工艺及夹具设计是在我们完成机械原理和机械设计课程设计之 后的又一次重要课程设计 本次课程设计安排在我们完成全部专业课程学习之 后 旨在检验我们对所学专业知识的综合运用能力以及理论联系实际的能力 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 为适应当 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 所以合理的机械加工工艺过程设计及夹具设计具有十分重要的意义 而 这也是我们机械制造类专业学生必须掌握的技能 2 2 课程设计的目的 机械制造技术基础课程设计旨在继承材料成型技术基础课程设计 让我们 完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼 其目的如下 1 在结束了机械制造技术基础等前期课程的学习后 通过本次设计使学 生所学到的知识得到巩固和加深 培养学生学会全面综合地应用所学知识去分 析和解决机械制造中的问题的能力 2 通过设计提高学生的自学能力 使学生熟悉机械制造中的有关手册 图表和技术资料 特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料 4 并学会结合生产实际正确使用这些资料 3 通过设计使学生树立正确的设计理念 懂得合理的设计应该是技术上 先进的 经济上合理的 并且在生产实践中是可行的 4 通过编写设计说明书 提高学生的技术文件整理 写作及组织编排能 力 为学生将来撰写专业技术及科研论文打下基础 3 零件的工艺分析 3 1 零件结构及工艺性分析 图 3 1 后钢板弹簧吊耳零件图 由后钢板弹簧吊耳零件图 3 1 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60mm 括 两外圆端面的铣削 加工的孔以及其孔口倒角 60mm mm 05 0 0 37 301 其中两外圆端面表面粗糙度要求为 孔的表面粗糙度60mm mm 05 0 0 37 5 要求为 其孔口倒角粗糙度要求为 2 以孔为主要加工表面的加工面 这一组加工表面包括 mm 045 0 0 30 两个的孔及其孔口倒角 C1 两个的孔 两个孔mm 045 0 0 30 10 5mm mm 045 0 0 30 的内外两侧面的铣削 以及宽度为 4的开口槽的铣削 两个孔mmmm 045 0 0 30 在同一中心线上有数值为的同轴度要求 其中两个孔的表面0 01 mm 045 0 0 30 粗糙度要求为 其空口倒角粗糙度要求为 两个的孔表10 5mm 面粗糙度要求为 两个孔的内侧面表面粗糙度要求为mm 045 0 0 30 两个孔的外侧面表面粗糙度要求为 宽度为 4mm 045 0 0 30 的开口槽的表面粗糙度要求为 mm 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 图 3 2 后弹簧钢板吊耳三维零件图 6 3 2 零件的技术要求分析 查 3 表 9 1 可知各尺寸加工精度等级如下 加工表面mm 尺寸及公差公公公公公 um公公um 表面粗糙度mm 形位公差 两端面mm60 2 0 6 0 76 400 IT13 孔mm37 05 0 0 37 50 IT9 孔mm30 045 0 0 30 45 IT9 两端面相距mm77 074 0 0 77 74 IT9 孔两侧面mm30 22 IT12 经济精度 孔mm 5 10 mm 5 10 IT12 经济精度 宽为 4mm 的槽IT12 经济精度 孔口倒角mm37 孔口倒角mm30 301 C1 IT12 经济精度 3 3 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 该类零件的加工也应遵循先加工定位基面后加工其他表面 先加工主要面 后加工次要面 先粗后精 先面后孔的总体原则 即首先根据零件技术要求将 孔与平面的加工明确划分粗加工和精加工阶段 以保证孔系加工精度 加工过 程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 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锻件表面的凹凸不平 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 7 4 毛坯的选择 后钢板弹簧吊耳零件的材料选用 35 钢 硬度为 其年生产纲HBS187 149 领为 5000 件 设其设备品率为 3 机械加工废品率为 0 5 则零件年生产纲 领为 件 年 5176 5 01 31 15000 1 1 baQnN 其中 a 备品率 b 废品率 并且零件的轮廓尺寸不大 根据 1 表 1 2 可知 该零件的生产已初步达到大批生产水平 在造型中可采用模锻成型 再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 综上所述 根据 2 表 2 5 又由于零件结构复杂程度一般 故毛坯制造 形式采用模锻成型 5 零件机械加工工艺路线 5 1 定位基准的选择 5 1 1 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 8 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mm60 基准 先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出零件图所要求的端面 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 5 1 2 精基准的选择 精基准的选择应遵循基准重合 统一基准 互为基准 自为基准的原则 例如加工后钢板弹簧吊耳零件时 第二面组的加工都是以大圆端面和孔mm37 作为精基准 做到了基准统一 容易保证第二面组各面之间的相互位置关系 当设计基准与工序基准不重合时 应当进行尺寸换算 计算出相应的定位误差 5 2 工艺路线的制定 5 2 1 加工方法的选择和加工阶段的划分 后钢板弹簧吊耳零件的主要加工面为孔和端面 由于端面和孔的精度要求 并不高 端面的加工采用粗铣或粗铣 半精铣就能达到图样要求 孔的加工可 以采用扩 铰工艺 也可以采用先钻孔后镗孔 倒角采用锪削加工 在钳工台 上去毛刺 端面和孔外侧面加工采用粗铣就能满足要求 孔内mm60 mm37 mm37 侧面需先粗铣 再半精铣 孔的加工中 若在预留孔的基础上采用扩 铰工艺 则扩 铰孔依次完成孔的半精加工 精加工 若采用在预留孔基础上镗孔 则 镗孔完成孔的半精加工 具体工艺路线及其分析见 5 2 2 5 2 2 工艺路线的拟定 拟定工艺路线时 首先必须保证零件的几何形状 尺寸精度及位置精度等 达到图纸上的设计要求 在生产纲领已确定为大批量生产的条件下 应尽量使 工序集中来提高生产率 除此之外 还考虑经济效果 对于图纸上未要求的尺 9 寸精度尽量采用经济精度 以便降低生产成本 按照上述对零件机构及工艺的分析 现制定了下述两种不同的工艺方案 5 2 2 1 工艺方案一 表 5 1 工艺方案一表 工序号工序内容设备 10粗铣两外圆端面至图样要求60mm X5032 20扩 铰孔 倒角mm 05 0 0 37 1 5 30 Z5140A 30铣孔的内侧面至图样要求mm 045 0 0 30 X5032 40铣孔的外侧面mm 045 0 0 30 X5032 50扩 铰孔 倒角mm 045 0 0 30 1 45 Z5132A 60钻 扩孔10 5mm Z5125A 70铣宽度为 4的开口槽mmX6120 80去毛刺钳工台 90终检 5 2 2 2 工艺方案二 表 5 2 工艺方案二表 工序号工序内容设备 10粗铣孔的端面37 X5032 20精铣孔的端面37 X5032 30钻孔37 Z5140A 40镗孔 倒角37 305 1T618 50粗铣孔的端面30 X5032 60精铣孔的端面30 X5032 70钻孔30 Z5132A 80镗孔 倒角30 451T618 90钻孔 5 102 Z5125A 100铣宽 4的开口槽mmX6120 110去毛刺钳工台 120检查 5 2 2 3 工艺方案二 工艺方案一与工艺方案二的关键不同的两个地方 一是两端面的加mm60 工以及孔的内外侧表面加工 分析这几个平面加工 两端mm 045 0 0 30 mm60 10 面 精度要求和表面要求均不是特别高 其尺寸精度为 12 级 表面粗糙度均为 由 1 图 5 7 可知粗铣就能达到这些加工要求 孔的内mm 045 0 0 30 侧面尺寸精度为 IT9 表面粗糙度为 需要粗铣后再半精铣 在一个工 序内完成 两外侧面粗糙度为 粗铣即可 而方案二增加了精铣工序 尽管提高了加工精度 但是也耗费了更多工时和成本 经济性不好 二是方案一在毛坯预留孔基础上再进行扩 铰来加工主要的孔 加工的几 何精度不容易保证 但效率高 方案二采用镗削来加工主要孔 加工精度容易 保证 但是由于镗孔夹具操作费时 效率不高 鉴于孔和mm 05 0 0 37 孔的加工精度均为 9 级精度 表面粗糙度为 通过扩 铰mm 045 0 0 30 也能到该加工要求 故考虑到提高生产率 方案一比方案二合理 综上所述 较为合理的具体加工艺如下 表 5 3 最终工艺方案 工序号工序内容设备 10粗铣两外圆端面至图样要求60mm X5032 20扩 铰孔 倒角mm 05 0 0 37 1 5 30 Z5140A 30粗铣 半精铣孔的内侧面mm 045 0 0 30 X5032 40铣孔的外侧面mm 045 0 0 30 X5032 50扩 铰孔 倒角mm 045 0 0 30 1 45 Z5132 60钻 扩孔10 5mm Z5125 70铣宽度为 4的开口槽mmX6120 80去毛刺钳工台 90终检 10零件入库 5 3 机械加工余量及工序尺寸的拟定 5 3 1 毛坯尺寸的确定 后钢板弹簧吊耳零件材料为 35 钢 材料密度为 由三维建模软 3 85 7 cmg 件分析估算毛坯重量 锻件的复杂数为 kg1 2375 0 6 5 1 2 S 所以锻件复杂系数为级 一般 35 钢碳的质量分数为63 0 32 0 S 2 S 11 小于 故材质系数为 结合课程设计手册 分别确定 4 0 32 0 6 0 1 M 锻件各表面的毛坯尺寸 公差如下 查 2 表 5 65 粗铣平面余量为 1 5mm 故圆柱厚度方向尺寸为mm60 再查 5 16 知锻件公差及极限偏差为 所以该方向毛坯尺mm79376 1 7 5 0 2 寸为 mm 7 1 5 0 79 由 2 表 5 17 确定孔两侧内面间毛坯尺寸单边余量为 2mm 确定30 孔两内侧面间毛坯尺寸及公差为 30 mm 5 0 7 1 73 每个孔两侧面间毛坯尺寸为 经济精度 30 mm 5 25 由表 5 17 可知 孔表面加工余量为 2mm 单边 毛坯尺寸及其公mm37 差为 mm 4 0 4 1 33 同上 孔表面加工余量为 2mm 单边 毛坯尺寸及其公差为mm30 mm 4 0 2 1 26 12 图 5 1 锻造毛坯图 5 3 2 确定机械加工余量 工序尺寸 参考 2 表 5 65 5 53 可得如下机械加工余量和工序尺寸 1 工序I 1 1 铣端的其中的一个侧面 以另一侧面为定位基准 mm60 名称加工余量 mm 基本尺寸 mm 加工经济精 度 工序尺寸及公 差 mm 表面粗糙度 粗铣 1 577 5IT12 0 3 0 5 77 毛坯尺寸 79 5 1 7 0 79 1 2 铣端的另一个侧面 以加工后的那面作为精基准mm60 名称加工余量 mm 基本尺寸 mm 加工经济精 度 工序尺寸及公差表面粗糙度 粗铣 1 576IT12 2 0 6 0 76 2 工序II 加工孔mm37 名称 加工余量 双边 mm 基本尺 寸 mm 加工经济 精度 工序尺寸及公 差 表面粗糙度 铰孔 0 5 37 IT8 05 0 0 37 扩孔 3 5 5 36 IT11 16 0 0 536 预留孔 33 mm 4 0 4 1 33 3 工序III 铣孔的内侧端面 mm 05 0 0 30 名称 加工余量 双边 mm 基本尺寸 mm 加工经济精 度 工序尺寸及公 差 mm 表面粗糙度 半精铣 277IT9 074 0 0 77 粗铣 375IT12 30 0 0 75 13 毛坯尺寸 72 mm 5 0 7 1 72 4 工序IV 铣孔的外侧两端面mm 05 0 0 30 名称 加工余量 mm 基本尺寸 mm 加工经济精 度 工序尺寸及公 差 表面粗糙度 粗铣 1 522IT1222 5 工序V 加工孔 mm 05 0 0 30 名称 加工余量 双边 mm 基本尺寸 mm 加工经济精 度 工序尺寸及公 差 mm 表面粗糙度 铰孔 0 5 30 IT8 05 0 0 30 扩孔 3 5 5 29 IT11 13 0 0 5 29 预留孔 26 4 0 2 1 26 6 工序VI 加工孔 mm 5 10 名称 加工余量 双 基本尺寸 mm 加工经济精 度 工序尺寸及公 差 表面粗糙度 扩孔 1 5 5 10 IT11 5 10 钻孔 9 9 IT12 15 0 0 9 7 工序VII 铣宽度为 4mm 的开口槽 名称加工余量基本尺寸 加工经济精 度 工序尺寸及公 差 表面粗糙度 粗铣 44IT124 5 4 切削用量的确定 5 4 1 工序 10 切削用量的确定 工序 10 粗铣两外圆端面 mm60 14 查 2 表 5 10 和表 5 33 机床选用 X5032 立式铣床 刀具选用高速钢立 铣刀 齿数 mmd50 6 z 1 铣削深度 p a 5 1 mmap 2 每齿进给量 查设计指导书 2 表 5 88 可知 取 z fzmmfz 15 0 铣削速度 由 5 88 查取切削速度 vmin 48mv 机床主轴转速 将 代入上式得 d v n 1000 min 48mv mmd50 min 306 50 481000 rn 根据 4 表 4 2 36 取机床主轴转速 实际铣削速度 min 300rn v min 1 47 1000 30050 1000 0 m nd v 3 工作台每分进给量 m fmin 270300615 0 mmznff wzm 5 4 2 工序 20 切削用量的确定 工序 20 扩 铰孔 锪倒角 mm 05 0 0 37 1 5 30 机床 立式钻床 Z5140A 刀具 专用扩孔钻 高速钢铰刀 锪钻 mm5 36 838H 60 1 扩孔工步 1 背吃刀量的确定 取 mmap5 3 2 进给量的确定 由表 5 81 知进给量为 根据机床参数选取mm1 1 9 0 该工步的每转进给量 rmmf 0 96 3 切削速度的计算 参照表 5 21 所列 Z5140A 型立式钻床的主轴转速 取 转速 据此可求出该工序的实际钻削速度 68r minn min 8 7 1000 68 5 36 1000 m dn v 2 铰孔工步 1 背吃刀量的确定 取 mmap5 0 2 进给量的确定 查 2 表 5 82 可以查到每转进给量处于 z f 15 之间 可以选取该工步的每转进给量 mm10 2 95 0 rmmf 22 1 3 切削速度的计算 参照表 5 21 所列 Z5140A 型立式钻床的主轴转速 取 转速 据此可求出该工序的实际钻削速度 68r minn min 9 7 1000 6837 1000 m dn v 3 锪倒角 305 1 采用锪钻 取倒角时的主轴转速与 扩孔时相同 为 60min 68r 5 4 3 工序 60 切削用量的确定 工序 60 钻 扩孔 mm5 10 机床 立式钻床 Z5125A 刀具 麻花钻 扩孔钻 mm9 5 10 1 钻孔工步 1 背吃刀量为 mmap9 2 进给量的确定 由 2 表 5 78 知进给量为 根据 2 mm28 0 22 0 表 5 21 机床参数选取该工步的每转进给量 rmm 28 0 3 切削速度的计算 参照 4 表 4 2 15 所列 Z5125A 型立式钻床的主轴 转速 取转速 据此可求出该工序的实际钻削速度 140r minn min 96 3 1000 1409 1000 m dn v 2 扩孔工步 1 背吃刀量的确定 取 mmap5 1 2 进给量的确定 查 2 表 5 81 可以查到每转进给量处于 z f 之间 可以选取该工步的每转进给量 rmm 6 0 5 0rmmf 48 0 3 切削速度的计算 参照表 5 21 所列 Z5125A 型立式钻床的主轴转速 取 转速 据此可求出该工序的实际钻削速度 140r minn min 62 4 1000 140 5 10 1000 m dn v 16 5 5 时间定额的确定 5 5 1 工序 10 时间定额的确定 工序 10 粗铣两外圆端面 60mm 1 铣一个端面基本时间的确定 j t 由 2 表 3 14 可知 单次走刀基本时间 式中 Mz b f lll T 21 mml60 根据表 3 17 取 前面已求得 走刀两次 所以mmll11 21 min 270mmfMz 得基本时间 in53 0 270 1160 2mTj 2 铣一个端面辅助时间的计算 f t 查阅 2 表 3 19 各动作时间如下 拿取工件并完成装夹时间 起动机床 刀具靠近工件 min1min03 0 退回并复位 停机取下工件 min05 0min3 0 综上 铣一个端面所需辅助时间 min38 1 3 005 0 03 0 1 f t 综上 铣两个端面的作业时间 基本时间 辅助时间 min82 3 238 1 53 0 3 布置工作地时间的计算 b t 布置工作地时间一般是作业时间的 取为作业时间的 b t7 2 b t 5 则 min19 0 582 3 b t 4 休息和生理需要时间的计算 x t 休息与生理需要时间一般取为作业时间的 则 2min08 0 282 3 x t 由于该工件的生产类型为大批生产 分摊到每个工件 工序上的时间很微 小 所以可以忽略不计 综上所述 工序 20 的工时定额 min09 4 08 0 19 0 238 1 53 0 5 5 2 工序 20 时间定额的确定 工序 20 扩 铰孔 锪倒角 mm37 301 17 1 基本时间的确定 j t 1 扩孔工步 查 2 表 3 12 扩孔的基本时间可由公式求得 fn lll i fn L tj 21 式中 取 mml76 mml 4 2 2 mml3 2 mmD 5 36 mmd33 1 mmmm dD l r 55 2 5 159cot 2 33 5 36 2 1 cot 2 1 1 rmmf 96 0 将上述结果代入公式 则得该工序的基本时间为 min 86 rn min25 1 6896 0 355 2 76 1 j t 2 铰孔工步 查 2 表 3 12 扩孔的基本时间可由公式求得 fn lll i fn L tj 21 式中 据表 3 13 取 mml76 mml13 2 mmD37 mmd 5 36 1 mmmm dD l r 65 1 5 159cot 2 5 36 37 2 1 cot 2 1 1 rmmf 96 0 将上述结果代入公式 则得该工序的基本时间为 min 86 rn min39 1 6896 0 1305 2 76 2 j t 3 锪倒角工步 由表 3 12 可得 其中 取 则 fn ll tj 1 3 mml5 1 mml 2 1 1 mml5 1 1 min05 0 96 0 68 5 15 1 1 3 fn ll tj 由于要锪倒角两次 故本工序的基本时间时是 min2 742 3211 jjj tttt 2 辅助时间的计算 f t 查阅 2 表 3 19 各动作时间如下 18 拿取工件并完成装夹时间 起动机床 调节钻床转速 0 03min min1 刀具 三次 靠近工件 退回并复位 停机取下工件 min15 0305 0 0 3min 综上 由于该工序中包括两次装夹 所以该工序辅助时间 min96 223 015 0 03 0 1 f t 3 布置工作地时间的计算 b t 布置工作地时间一般是作业时间的 作业时间 基本时间 辅助 b t7 2 时间 取为作业时间的 则 s7 596 274 2 b t 5min29 0 57 5 b t 4 休息和生理需要时间的计算 x t 休息与生理需要时间一般取为作业时间的 则 2min11 0 27 5 x t 由于该工件的生产类型为大批生产 分摊到每个工件 工序上的时间很微 小 所以可以忽略不计 综上所述 工序 20 的工时定额 min1 611 0 29 0 96 2 74 2 5 5 3 工序 60 时间定额的确定 工序 60 钻 扩孔 10 5mm 1 钻 扩一个孔的基本时间的确定 j t 1 钻孔工步 查 2 表 3 12 钻孔的基本时间可由公式求得 fn lll i fn L tj 21 式中 取 钻头 mml48 mml 4 1 2 mml3 2 mmD9 59 r k mmmm D l r 2 45 159cot 2 9 2 1 cot 2 1 rmmf 48 0 将上述结果代入公式 则得该工序的基本时间为 min 140rn min82 0 14048 0 32 448 1 j t 2 扩孔工步 19 查 2 表 3 12 扩孔的基本时间可由公式求得 fn lll i fn L tj 21 式中 据表 3 12 超出长度 取 mml48 mml 4 2 2 mml3 2 mmD 5 10 mmd9 1 mmmm dD l r 95 15 159cot 2 9 0 51 2 1 cot 2 1 1 rmmf 48 0 将上述结果代入公式 则得该工序的基本时间为 min 140rn min79 0 14048 0 395 148 2 j t 综上 钻 扩两个孔时的基本时间min61 1 79 082 0 21 jjj ttt min22 3 61 1 2 2 jj tt 2 辅助时间的计算 f t 查阅 2 表 3 19 各动作时间如下 拿取工件并完成装夹时间 起动机床 调节钻床转速 0 03min min1 刀具 两次 靠近工件 退回并复位 停机取下工件 min10 0205 0 0 3min 综上 该工序辅助时间 min43 1 3 01 003 0 1 f t 3 布置工作地时间的计算 b t 布置工作地时间一般是作业时间的 作业时间 基本时间 辅助 b t7 2 时间 取为作业时间的 则 s65 443 122 3 b t 5min23 0 565 4 b t 4 休息和生理需要时间的计算 x t 休息与生理需要时间一般取为作业时间的 则 2min09 0 265 4 x t 由于该工件的生产类型为大批生产 分摊到每个工件 工序上的时间很微 小 所以可以忽略不计 综上所述 工序 60 的工时定额 min97 4 09 0 23 0 43 1 22 3 20 6 加工孔夹具设计mm 045 0 0 30 6 1 加工孔夹具设计方案的确定mm 045 0 0 30 本工序夹具主要用来扩 铰两个孔 这两个工艺孔的尺寸精度等级30mm 达到 9 级 表面粗糙度为 两孔之间的同轴度要求为 并用于mm01 0 后一道工序加工孔中的定位 因此其加工质量直接影响到后续工序的mm 5 10 加工精度 由零件图可知 两孔有尺寸精度要求 表面粗糙度要求以及位置精mm30 度要求 由于孔都是通孔 因此除了沿孔轴向的自由度不用限制外 其mm30 余五个自由度都需要限制 为了保证所扩 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孔的加工余量均匀 根据基准重合 基准10 5mm 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 半精铣孔两侧面的工序的定位基准 以及设计基准作为其定位基准 因此加工 此两个孔的定位基准应以已加工过的外圆端面和孔表面mm30 60mm 37mm 为主要定位基准 定位方案确定为 一面两销 定位 6 2 选择定位方式及定位元件 由上分析可知 采用 一面两销 进行定位 定位元件为一个小端面 一 根长心轴和一个挡销 与外圆端面相接触的一个小端面限制工件的 1 个60mm 自由度 与孔配合的长心轴限制工件的 4 个自由度 再用一个挡销 限37mm 制工件的另一个自由度 共限制工件的六个自由度 即采用完全定位方式 为 提高工艺系统的刚度 采用一可调高度的支承钉作为辅助支承 6 3 导向装置的确定 本道工序所设计的夹具为钻床夹具 也称钻模 本道工序采用的是固定式 钻模 其导向装置为钻套 由于本道工序分为扩孔 铰孔两个工步 而该后钢 板弹簧吊耳零件的生产类型又为大批大量生产 所以为提高生产效率 所以采 21 用快换式钻套 6 4 切削力的计算与夹紧力分析 由于本道工序主要完成孔的扩 铰加工 而扩孔时吃刀量是大于铰mm37 孔时的吃刀量的 故扩孔的切削力也大于铰孔时的切削力 因此切削力应以扩 削力为准 由 机床夹具设计手册 表 1 2 7 得 5 扩削力 pp KfaF 7 0 3 1 371 钻削扭矩 pp KfDaT 8 0 5 0 88 0 式中 为修正系数 由 5 表 1 2 8mmD5 29 rmmf 96 0 p K 查得 78 0 736 530 736 K 75 0 75 0 b p NNKfaF pp 1 58278 0 96 075 1371371