奇瑞A21转向节工艺过程优化及夹具设计【两套CAD夹具+开题报告+文献综述+外文翻译
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A21
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奇瑞A21转向节工艺过程优化及夹具设计【两套CAD夹具+开题报告+文献综述+外文翻译,A21,转向节,工艺,过程,优化,夹具,设计
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机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称奇瑞A21右转向节共2页第1页材 料 牌 号40Cr毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件备料 锻造热处理淬火处理05铣 粗铣基准面AX52K专用夹具、端面铣刀、游标卡尺10铣 铣3-25端面；铣2-30端面X52K专用夹具、端面铣刀、游标卡尺15铣 半精铣基准面AX52K专用夹具、端面铣刀、游标卡尺20钻钻3-12孔均布、孔口倒角Z3025专用夹具、麻花钻、圆锥式塞规25镗粗镗、半精镗91.47孔T4163专用夹具、镗刀、内径百分尺30铣半 铣28两端面（即S面及其对面）X62W专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺35铣铣14孔端面X62W专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺40铣粗铣、半精铣12孔两端面（即Q面及其对面）X62W专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺45铣铣锥孔端面X62W专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺50铣铣7斜面X52K专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称奇瑞A21右转向节共2页第2页材 料 牌 号40Cr毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件55铣铣宽4的槽X62W专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺60钻钻、攻2-M121.25-6H螺纹Z3025专用夹具、麻花钻、丝锥、游标卡尺、螺纹塞规65钻钻2-14孔Z3025专用夹具、麻花钻、圆锥式塞规70钻 钻12孔Z525专用夹具、麻花钻、圆锥式塞规 75钻钻、镗锥孔Z525专用夹具、麻花钻、镗刀、圆锥式塞规80钻 钻20孔Z525专用夹具、麻花钻、圆锥式塞规 85钻 钻、攻3-M6-6H螺纹Z3025专用夹具、麻花钻、丝锥、游标卡尺、螺纹塞规钳工去毛刺涂漆未加工表面涂漆终检检验至图纸要求入库入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期开题报告内容：一、明确设计要求，认真调查研究，收集设计资料 仔细研究零件工件图、毛坯图、及其技术条件； 了解零件的生产纲领、投产批量以及生产组织等有关信息； 了解工件的工艺过程和本工序的夹具技术要求，了解工件的定位、夹紧方案，了解本工序的加工余量和切削用量的选择； 了解所使用量具的精度等级、刀具和辅助工具的型号、规格； 了解本企业制造和使用夹具的生产条件和技术现状； 了解所有使用机床的主要技术参数、性能、规格、精度以及夹具连接部分结构的联系尺寸等； 准备好设计夹具用的各种标准、工艺规定、典型夹具图册和有关夹具的设计指导资料等。在确定方案的过程中，会有各种方案供选择，但应从保证精度和降低成本的角度出发，选择一个与生产纲领相适应的最佳方案。二、设计过程（1） 绘制夹具总图绘制夹具总图通常按以下步骤进行： 遵循国家制图标准，绘图比例应尽可能选取1:1，根据工件的大小时，也可用较大或较小的比例；通常选取操作位置为主视图，以便使所绘制的夹具总图有良好的直观性；视图剖面应尽可能少，但必须能够清楚地表达夹具各部分的结构； 用双点画线绘出工件轮廓外形、定位基准和加工表面。将工件轮廓线视为“透明体”，并使用网络线表示出加工余量； 根据工件定位基准的类型和主次，选择合适的定位元件，合理布置定位点，以满足定位设计的相容性； 根据定位对夹紧的要求，按照夹紧五原则（工件不移动原则、工件不变形原则、工件不振动原则、安全可靠原则、经济实用原则）选择最佳夹紧状态及技术经济合理的夹紧系统，画出夹紧工件的状态。对空行和较大的夹紧机构，还应用双点画线画出放松位置，以表示出和其他部分的关系；（不够可加页） 围绕工件的几个视图依次绘出对刀、导向元件以及定位键等； 最后绘制出夹具体及连接元件，把夹具的各组成元件和装置连成一体 确定并标注有关尺寸。 绘制零件明细表。夹具总图上还应画出零件明细表和标题栏，写明夹具名称及零件明细表上所规定的内容。（2） 夹具精度校核在夹具设计中，当结构方案拟定之后，应该对夹具的方案进行精度分析和估算；在夹具总图设计完成后，还应该根据夹具有关元件的配合性质及技术要求，再进行一次复核。这是为确保产品加工质量而必须进行的误差分析。（3） 绘制夹具零件工作图夹具总图绘制完毕后，对夹具上的标准件要绘制零件工作图，并规定相应的技术要求。零件工作图应严格遵照所规定的比例绘制。视图、投影应完整，尺寸要标注齐全，所标注的公差及技术条件应符合总图要求，加工精度及表面光洁度应选择合理。指导教师审核意见：（手写）指导教师签名： 年 月 日 文献综述正文格式：一、现代机床夹具的发展方向（1） 现代机械工业的生产特点随着科学技术的进步和生产力的发展，国民经济各部分不断要求机械工业提供先进的技术装备，研制新的产品品种，以满足国民经济持续发展和人发生活不断提高的需要，这样一来，促使机械工业的生产形式发生了显著的变化，即多品种、中小批量生产逐渐占了优势。国际生产研究协会的统计表明，目前中小批、多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。于是，现代企业生产便面临以下问题。 通常小批量生产采用先进的工艺方法和专用工艺装备是不经济的，但对于高、精、尖产品而言，不采用这种手段又无法达到规定的技术要求。 现行的生产准备工件往往需要较长的时间，花费的人力、物力较大，赶不上产品更新换代的步伐。 由于产品更新越来越快，使用传统的专用夹具，势必造成积压浪费。为此，除了在产品结构设计和产品生产工艺方面进行改革之外，在工艺装备方面也必须改革其狭隘的专用性，使之适应新的生产特点的需要。（2） 机床夹具的现状夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。在批量生产中，企业都习惯于采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；在多品种生产的企业中，每隔年就要更新%的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为%，这些夹具往往留下来又很难得重复使用，抛弃它们又实在可惜，因此造成很大的浪费。这些都是一直困扰企业的现实问题。近年来，数控机床、加工中心、组成技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 能讯速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 能装夹一组具有相似性特征的工件； 能适用于精密加工的高精度机床夹具； 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 提高机床夹具的标准化程度。这些都是摆在工艺技术人员面前的新课题、新任务。（3） 现代机床夹具的发展方向为了适应现代机械工业向高、精、尖方向发展的需要和多品种、小批量生产的特点，现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化四个方面。 标准化。机床夹具的发标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 精密化。随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达；用于精密车削的高精度三瓜自定心卡盘，其定心精度为5。 高效化。高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三瓜自定心卡盘，可保证卡瓜在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线上配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 柔性化。机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构。发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。二、机床夹具 （1） 机床夹具在机械加工中的作用 缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。使用夹具包括两个过程，一是夹具在机床上的安装与调整，二是工件在夹具中的安装。前者可以依靠夹具上的定位键、对刀块等专门装置快速实现，后者则由夹具上专门用于定位的V形块、定位环等元件迅速实现。此外，夹具中还可以不同程度地采用高效率的多件、多位、快速、增力、机动等夹紧装置，利用辅助支承等提高工件的刚度，以利于采用较大的切削用量。这样，便可缩短辅助时间、减少机动时间，有效地提高劳动效率、降低加工成本。 保证加工精度，稳定加工质量。采用夹具安装工件，夹具在机床上的安装位置和工件在夹具中的安装位置均已确定，因而工件在加工过程中的位置精度不会受到各种主观因素以及操作者的技术水平影响，加工精度易于得到保证，并且加工质量稳定。 降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。使用专用夹具安装工件，定位方便、准确、快捷，位置精度依靠夹具精度保证，因而可以降低对工人的技术要求；同时夹紧又可采用增力、机动等装置，可以减轻工人的劳动强度。根据加工条件，还可设计防护装置，确定操作者的人身安全。 在自动化生产和流水线生产中，便于平衡生产节拍。在加工工艺过程中，特别在自动化生产和流水线生产中，当某些工序所需工时特别长时，可以采用多工位或高效夹具等提高生产效率，平衡生产节拍。（2） 机床夹具的组成 定位支承元件。定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一，定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。 夹紧装置。夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。 连接定向元件。这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。 对刀元件或导向元件。这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件。用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件。 夹具体。夹具体是夹具的基本骨架，用来配置、安装各夹具元件，使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等。 参考文献1 吴拓著. 简明机床夹具设计手册M. 北京：化学工业出版社, 2010年4月, 4-6.2 王健石著.机床夹具和辅具速查手册M.北京：机械工业出版社，19843 孙已德著.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，19964 刘友才、肖继德著.机床夹具设计.北京：机械工业出版社，1992指导教师意见 指导教师： 年 月 日专业教研室审查意见 负责人： 年 月 日 目 录摘 要IAbstractI第1章 绪论11.1 现代机床夹具的发展方向11.1.1 现代机械工业的生产特点11.1.2 机床夹具的现状11.1.3 现代机床夹具的发展方向2第2章 机械加工工艺规程42.1毛坯的选择42.2 定位基准的选择42.3 工艺过程设计42.4工艺装备的选择52.5毛坯余量62.6 本章小结8第3章 切削用量及基本工时9第4章 铣夹具284.1 问题提出284.2 基准选择284.3 切削力和夹紧力的计算284.4 定位误差分析294.5定位键和对刀装置304.6 本章小结31第5章 钻夹具325.1 问题的提出325.2 定位原理325.3 定位误差分析325.4 切削力的计算与夹紧力分析335.5 导向机构335.2 本章小结39结 论40第2章 本章标题摘 要本毕业设计针对奇瑞A21转向节机械加工工艺、钻镗节臂锥孔和铣节臂两侧面二道工序的夹具设计。 本毕业设计是对我们以前所学知识的一次大总结，通过到图书馆借阅资料及同学和指导老师请教指导，让我对专业知识有了更详细的了解，比如：机床的选择、刀具的选择、量具的选择、定位基准和定位元件的选择、紧夹元件和夹紧机构的选择、导向件和对刀件的选择、夹具体的设计等。这次毕业设计虽说搞得我头晕脑胀，但收获也颇多，夹具方面的理论知识和CAD软件实际应用。以前总觉得自己觉得不错，但通过此次毕业设计才知道，自己学的远远不够，以前理解的也有许多错误之处，谢谢各位同学和指导老师对我的指导。关键词：毕业设计，奇瑞A21转向节，专用夹具AbstractThis graduation design for chery A21 steering knuckle machinery processing, drilling and boring arm taper hole milling and two side two working procedure of fixture design. This graduation design is a great summary of our previous knowledge, through to the library information and students and guide teacher guidance, let me have a more detailed understanding to professional knowledge, such as: the choice of the machine tool, cutting tool selection, the selection, the locating datum for the measuring and locating element selection, tightly clamp element and fastening device selection, orientation and the selection of knife parts, concrete design etc. Although the graduation design make me dizzy brain expand, but also harvest a lot, fixture in terms of theoretical knowledge and practical application of CAD software. Always feel feel good, but through this graduation design to know, to learn is far from enough, understanding also has a lot of mistakes before, thanks for your classmates and instructor for my guidance. Key Words: The graduation design, chery A21 steering knuckle, special fixture V第1章 绪论1.1 现代机床夹具的发展方向1.1.1 现代机械工业的生产特点随着科学技术的进步和生产力的发展，国民经济各部分不断要求机械工业提供先进的技术装备，研制新的产品品种，以满足国民经济持续发展和人发生活不断提高的需要，这样一来，促使机械工业的生产形式发生了显著的变化，即多品种、中小批量生产逐渐占了优势。国际生产研究协会的统计表明，目前中小批、多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。于是，现代企业生产便面临以下问题。 通常小批量生产采用先进的工艺方法和专用工艺装备是不经济的，但对于高、精、尖产品而言，不采用这种手段又无法达到规定的技术要求。 现行的生产准备工件往往需要较长的时间，花费的人力、物力较大，赶不上产品更新换代的步伐。 由于产品更新越来越快，使用传统的专用夹具，势必造成积压浪费。为此，除了在产品结构设计和产品生产工艺方面进行改革之外，在工艺装备方面也必须改革其狭隘的专用性，使之适应新的生产特点的需要。1.1.2 机床夹具的现状夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。在批量生产中，企业都习惯于采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；在多品种生产的企业中，每隔年就要更新%的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为%，这些夹具往往留下来又很难得重复使用，抛弃它们又实在可惜，因此造成很大的浪费。这些都是一直困扰企业的现实问题。近年来，数控机床、加工中心、组成技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 能讯速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 能装夹一组具有相似性特征的工件； 能适用于精密加工的高精度机床夹具； 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 提高机床夹具的标准化程度。这些都是摆在工艺技术人员面前的新课题、新任务。1.1.3 现代机床夹具的发展方向为了适应现代机械工业向高、精、尖方向发展的需要和多品种、小批量生产的特点，现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化四个方面。 标准化。机床夹具的发标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 精密化。随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达；用于精密车削的高精度三瓜自定心卡盘，其定心精度为5。 高效化。高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三瓜自定心卡盘，可保证卡瓜在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线上配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 柔性化。机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构。发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。1.2 设计的主要内容本毕业设计是进一步培养和训练学生综合运用所学知识解决工程实践问题的能力，主要内容是生产过程中的工艺设计和工装设计，详细说明参考下面的说明。1.3 基本要求1、工艺规程的合理性，夹具结构类型；定位及定位精度；夹紧机构。2、主要技术参数:要求生产率高，利用液压或气压的快速夹紧机构。3、图纸数量：两套夹具装配图各一张，两套夹具的若干自制件零件图，总图量不得小于3张A0图纸。4、图样质量：计算机绘图，符合最新标准；表达完整，布局匀称；装配合理、尺寸齐全、技术要求全面；零件图注意结构要素和加工工艺性。5、设计计算书要求：传动和夹紧方案分析选择、受力分析、强度、刚度、夹紧力和夹具误差计算，必要的运动学和动力学计算。设计推导简明扼要；计算正确可靠。避免冗长，严禁抄袭。第2章 机械加工工艺规程2.1毛坯的选择奇瑞A21转向节材料为40Cr，零件结构复杂、大批量生产，精度等级CT12-14，采用模段，锻件力学性能好，强度高，满足要求。2.2 定位基准的选择1、 粗基准的选择 由零件图知，选择3-25端面、91.47孔作为定位粗基准，来加工定位精基准。2、 精基准的选择选择基准面A和两个12孔作为定位精基准，来加工其他表面和孔。2.3 工艺过程设计分析奇瑞A21转向节零件图，查阅相关资料，制定工艺路线如下：模段淬火处理工序05：粗铣基准面A工序10：铣3-25端面；铣2-30端面工序15：半精铣基准面A工序20：钻3-12孔均布、孔口倒角工序25：粗镗、半精镗91.47孔工序30：铣28两端面（即S面及其对面）工序35：铣14孔端面工序40：粗铣、半精铣12孔两端面（即Q面及其对面）工序45：铣锥孔端面工序50：铣7斜面工序55：铣宽4的槽工序60：钻、攻2-M121.25-6H螺纹工序65：钻2-14孔工序70：钻12孔工序75：钻、镗锥孔工序80：钻20孔工序85：钻、攻3-M6-6H螺纹去毛刺未加工表面涂漆检验至图纸要求入库2.4工艺装备的选择工序05：粗铣基准面A，夹具：专用夹具；机床：X52K立式铣床；刀具：端面铣刀；量具：游标卡尺工序10：铣3-25端面；铣2-30端面，夹具：专用夹具；机床：X52K立式铣床；刀具：端面铣刀；量具：游标卡尺工序15：半精铣基准面A，粗铣基准面A，夹具：专用夹具；机床：X52K立式铣床；刀具：端面铣刀；量具：游标卡尺工序20：粗镗、半精镗91.47孔，夹具：专用夹具；机床：T4163坐标镗床；刀具：硬质合金镗刀；量具：内径百分尺工序25：钻3-12孔均布、孔口倒角，夹具：专用夹具；机床：Z3025摇臂钻床；刀具：硬质合金麻花钻；量具：圆锥式塞规工序30：铣28两端面（即S面及其对面），夹具：专用夹具；机床：X62W卧式铣床；刀具：硬质合金三面刃铣刀；量具：游标卡尺工序35：铣14孔端面，夹具：专用夹具；机床：X62W卧式铣床；刀具：硬质合金三面刃铣刀；量具：游标卡尺工序40：粗铣、半精铣12孔两端面（即Q面及其对面），夹具：专用夹具；机床：X62W卧式铣床；刀具：硬质合金三面刃铣刀；量具：游标卡尺工序45：铣锥孔端面，夹具：专用夹具；机床：X62W卧式铣床；刀具：硬质合金三面刃铣刀；量具：游标卡尺工序50：铣7斜面，夹具：专用夹具；机床：X52K立式铣床；刀具：硬质合金端面铣刀；量具：游标卡尺工序55：铣宽4的槽，夹具：专用夹具；机床：X62W卧式铣床；刀具：硬质合金三面刃铣刀；量具：游标卡尺工序60：钻、攻2-M121.25-6H螺纹，夹具：专用夹具；机床：Z3025摇臂钻床；刀具：硬质合金麻花钻、丝锥；量具：圆锥式塞规、螺纹塞规工序65：钻2-14孔，夹具：专用夹具；机床：Z3025摇臂钻床；刀具：硬质合金麻花钻；量具：圆锥式塞规工序70：钻12孔，夹具：专用夹具；机床：Z525立式钻床；刀具：硬质合金麻花钻；量具：圆锥式塞规工序75：钻、镗锥孔，夹具：专用夹具；机床：T68卧式铣镗床；刀具：硬质合金麻花钻、镗刀；量具：圆锥式塞规工序80：钻20孔，夹具：专用夹具；机床：Z525立式钻床；刀具：硬质合金麻花钻；量具：圆锥式塞规工序85：钻、攻3-M6-6H螺纹，夹具：专用夹具；机床：Z3025摇臂钻床；刀具：硬质合金麻花钻、丝锥；量具：圆锥式塞规、螺纹塞规2.5毛坯余量奇瑞A21转向节材料40Cr，模锻件毛坯，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25模段件内外表面的加工余量。1、 基准面A的加工余量基准面A单边加工余量Z=3.0mm，表面粗糙度Ra3.2，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，两步铣削即粗铣半精铣方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.5mm半精铣 单边余量Z=0.5mm2、 3-25端面和2-30端面的加工余量3-25端面和2-30端面的单边加工余量Z=2.5mm，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铣削即可满足其精度要求。3、 91.47孔的加工余量91.47孔的单边余量Z=2.235mm，表面粗糙度Ra3.2，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，两步镗削即粗镗半精镗方可满足其精度要求。粗镗 单边余量Z=2.0mm半精镗 单边余量Z=0.235mm4、 3-12孔的加工余量3-12孔的加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，表面粗糙度Ra12.5，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。5、 28两端面（即S面及其对面）的加工余量28两端面（即S面及其对面）的单边加工余量Z=2.5mm，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铣削即可满足其精度要求。6、 14孔端面的加工余量14孔端面的单边加工余量Z=2.5mm，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铣削即可满足其精度要求。7、 12孔两端面（即Q面及其对面）的加工余量12孔两端面（即Q面及其对面）的单边加工余量Z=2.5mm，表面粗糙度Ra3.2，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，两步铣削即粗铣半精铣方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.0mm半精铣 单边余量Z=0.5mm8、 锥孔端面的加工余量锥孔端面的单边加工余量Z=2.5mm，表面粗糙度Ra12.5，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铣削即可满足其精度要求。9、 7斜面的加工余量7斜面的单边加工余量Z=2.5mm,表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铣削即可满足其精度要求。10、 宽4的槽的加工余量宽4的槽的单边加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，槽表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知，一步铣削即可满足其精度要求。11、 2-M121.25-6H螺纹的加工余量2-M121.25-6H螺纹的加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-20知，钻2-M121.25-6H螺纹底孔9.5，再攻M121.25-6H螺纹。12、 2-14孔的加工余量2-14孔的加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。13、 12孔的加工余量12孔的加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，表面粗糙度Ra12.5，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。14、 锥孔的加工余量锥孔的加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，表面粗糙度Ra3.2，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，两步钻削即钻镗方可满足其精度要求。15、 20孔的加工余量20孔的加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知，一步钻削即可满足其精度要求。16、 3-M6-6H螺纹的加工余量3-M6-6H螺纹的加工余量，因孔的尺寸不大，故采用实心锻造，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表2.3-20知，钻2-M6-6H螺纹底孔5，再攻M6-6H螺纹。17、 其他不加工表面，锻造即可满足其精度要求。2.6 本章小结本章主要介绍了定位基准的选择、工艺过程的制定、工艺装备的选择及毛坯余量的确定。41第3章 切削用量及基本工时模段淬火处理工序05：粗铣基准面A1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,=2.5mm，。2. 决定铣削用量 =2.5mm3.决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取4.计算工时 工作台直径工序10：铣3-25端面；铣2-30端面工步一：铣3-25端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,=2.5mm，。2. 决定铣削用量 =2.5mm3.决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取4.计算工时 工步二：铣2-30端面 工序15：半精铣基准面A1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,=0.5mm，。2. 决定铣削用量 =0.5mm3.决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取4.计算工时 工作台直径工序20：钻3-12孔均布、孔口倒角工步一：钻3-12孔均布1、 切削用量 本工序为钻孔，刀具选择高速钢复合钻头，直柄d=5mm。钻4个通孔。使用切削液。2、 确定进给量 由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给3、 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据切削用量简明手册第二部分表2.12，钻头后刀面最大磨损量取为0.8mm；耐用度T=15min。4、 确定切削速度由表2.13，可查得=17m/min，n=1000r/min。根据Z3025摇臂钻床说明书选择主轴实际完成转速。5、 基本时间的确定钻3个12深44.5的通孔，基本时间为： =6mm,mm工步二：孔口倒角工序25：粗镗、半精镗91.47孔工步一：粗镗87孔至91所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。1） 确定切削深度 2） 确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为40.5mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.27mm/r3） 确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 117m/min =409r/min 按T68机床上的转速，选择 4） 基本时间选镗刀的主偏角=45，则=2.0mm，=40.5mm，=4mm，=0，=0.27mm/r,， 工步二：半精镗91孔至91.47所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为40.5mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.19mm/r 3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =500，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 130m/min =453r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=0.235mm，=40.5mm，=4mm，=0，=0.19mm/r,， 工序30：铣28两端面（即S面及其对面）1、 切削用量本工序为粗铣基准面A，所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。铣刀直径d=125mm，宽度L=28mm，齿数Z=20。根据切削用量简明手册第三部分表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工钢料的大于等于785MPa，故选前角=15，后角=12（周齿），=6（端齿）。已知铣削宽度=28mm，铣削深度=2.5mm。机床选用X62W型卧式铣床。 确定每齿进给 根据表3.3，X62W型卧式铣床的功率为7.5KW（表4.2-35），工艺系统刚性为中等，高速钢端面铣刀加工钢料，查得每齿进给量=0.060.1mm/z，现取=0.07mm/z。2、 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表3.7，用高速钢端面铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm；铣刀直径d=70mm，耐用度T=120min(表3.8）。3、 确定切削速度和工作台每分钟进给量根据表3.27中公式计算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。 m/min27.86m/min =70.9r/min根据X62W型卧式铣床主轴转速表（表4.2-39），选择 实际切削速度 工作台每分钟进给理为根据X62W型铣床工作台进给量表（表4.2-40），选择 则实际每齿进给量为4、 校验机床功率 根据表3.28的计算公式，铣削时的功率（单位KW）为 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=2.5，=0.063mm/min，=28.5mm，Z=20，d=50mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X62铣床主动电机的功率为7.5KW，故所选切削用量可以采用。 所确定的切削用量为 =0.063mm/min， 5、基本工时 三面刃铣刀铣端面的基本时间为： 工序35：铣14孔端面 基本工时 三面刃铣刀铣端面的基本时间为： 工序40：粗铣、半精铣12孔两端面（即Q面及其对面）工步一：粗铣12孔两端面（即Q面及其对面）5、 切削用量本工序为粗铣基准面A，所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。铣刀直径d=125mm，宽度L=28mm，齿数Z=20。根据切削用量简明手册第三部分表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工钢料的大于等于785MPa，故选前角=15，后角=12（周齿），=6（端齿）。已知铣削宽度=28mm，铣削深度=2.5mm。机床选用X62W型卧式铣床。 确定每齿进给 根据表3.3，X62W型卧式铣床的功率为7.5KW（表4.2-35），工艺系统刚性为中等，高速钢端面铣刀加工钢料，查得每齿进给量=0.060.1mm/z，现取=0.07mm/z。6、 选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表3.7，用高速钢端面铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm；铣刀直径d=70mm，耐用度T=120min(表3.8）。7、 确定切削速度和工作台每分钟进给量根据表3.27中公式计算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。 m/min27.86m/min =70.9r/min根据X62W型卧式铣床主轴转速表（表4.2-39），选择 实际切削速度 工作台每分钟进给理为根据X62W型铣床工作台进给量表（表4.2-40），选择 则实际每齿进给量为8、 校验机床功率 根据表3.28的计算公式，铣削时的功率（单位KW）为 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=2.5，=0.063mm/min，=28.5mm，Z=20，d=50mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X62铣床主动电机的功率为7.5KW，故所选切削用量可以采用。 所确定的切削用量为 =0.063mm/min， 5、基本工时 三面刃铣刀铣端面的基本时间为： 工步二：半精铣12孔两端面（即Q面及其对面）1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,=0.5mm，。2. 决定铣削用量 =0.5mm3.决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取4.计算工时 工作台直径工序45：铣锥孔端面1. 选择刀具刀具选取三面刃铣刀，刀片采用YG8,，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工序50：铣7斜面与工序40采用同一把刀，前面计算如上，工时计算如下：切削工时： ，则机动工时为 工序55：铣宽4的槽1、切削用量本工序为粗铣基准面A，所选刀具为高速钢错齿三面刃铣刀。铣刀直径d=125mm，宽度L=28mm，齿数Z=20。根据切削用量简明手册第三部分表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工钢料的大于等于785MPa，故选前角=15，后角=12（周齿），=6（端齿）。已知铣削宽度=27mm，铣削深度=4mm。机床选用X62W型卧式铣床。 确定每齿进给 根据表3.3，X62W型卧式铣床的功率为7.5KW（表4.2-35），工艺系统刚性为中等，高速钢端面铣刀加工钢料，查得每齿进给量=23.51180mm/min，现取=47.5mm/min。2、选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据表3.7，用高速钢端面铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm；铣刀直径d=100mm，耐用度T=120min(表3.8）。3、确定切削速度和工作台每分钟进给量根据表3.27中公式计算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=4mm,=0.07mm/z,=27mm,Z=20,d=50,=1.0。 m/min27.2m/min 根据X62W型立式铣床主轴转速表（表4.2-39），选择 4、校验机床功率 根据表3.28的计算公式，铣削时的功率（单位KW）为 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=2.5，=0.063mm/min，=28.5mm，Z=20，d=50mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X62铣床主动电机的功率为7.5KW，故所选切削用量可以采用。 所确定的切削用量为 =0.063mm/min， 5、基本工时 三面刃铣刀铣端面的基本时间为： 工序60：钻、攻2-M121.25-6H螺纹工步一：钻2-M121.25-6H螺纹底孔10.75mm确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，R=10.1mm时，。由于本零件在加工10.75mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z3025摇臂钻床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据Z3025摇臂钻床说明书，取， 故实际切削速度为 则机动工时为 工步二：攻2-M121.25-6H螺纹 选择M12mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即f=0.625mm/r398r/min 按机床选取n=400r/min切削工时： ，则机动工时为 工序65：钻2-14孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，14mm时，。由于本零件在加工14mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z3025摇臂钻床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据Z3025摇臂钻床说明书，取， 故实际切削速度为 则机动工时为 工序70：钻12孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，12mm时，。由于本零件在加工12mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525立式钻床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据Z525立式钻床说明书，取， 故实际切削速度为 则机动工时为 工序75：钻、镗锥孔工步一：钻锥孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，11mm时，。由于本零件在加工14mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525立式钻床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据Z525立式钻床说明书，取， 故实际切削速度为 则机动工时为 工步二：镗锥孔所选刀具为YT5硬质合金镗刀。 1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗镗刀、2mm，镗刀伸出长度为17.5mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.19mm/r 3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =100，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 26m/min =591r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=0.235mm，=17.5mm，=4mm，=0，=0.19mm/r,， 工序80：钻20孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，20mm时，。由于本零件在加工20mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525立式钻床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据Z525立式钻床说明书，取， 故实际切削速度为 则机动工时为 工序85：钻、攻3-M6-6H螺纹工步一：钻3-M6-6H螺纹底孔5确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，5mm时，。由于本零件在加工14mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z3025摇臂钻床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据Z3025摇臂钻床说明书，取， 故实际切削速度为 则机动工时为 工步二：攻3-M6-6H螺纹 选择M6mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即f=0.5mm/r398r/min 按机床选取n=400r/min切削工时： ，则机动工时为 去毛刺未加工表面涂漆检验至图纸要求入库3.1本章小结 本章主要计算了各个工序的切削用量和基本工时。第4章 铣夹具为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计工序30：铣28两端面（即S面及其对面）节臂两侧面的铣床夹具。4.1 问题提出本夹具主要用于铣28两端面（即S面及其对面）节臂两侧面，精度没有太高的要求，因此本道工序加工精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。4.2 基准选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。选择基准面A、两个12孔定位，也就是经典的“一面两销”。4.3 切削力和夹紧力的计算（1）刀具： 采用三面刃铣刀机床： 卧式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 （2）夹紧力的计算 所需夹紧力，查表5得，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K=1.872，当计算K2.5时，取K=2.5孔轴部分由M20螺母锁紧，查表得夹紧力为12360N=30900N由上计算得，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。4.4 定位误差分析(1)移动时基准位移误差 （式4-1）式中： 销孔的最大偏差 销孔的最小偏差 销定位孔与销最小配合间隙代入（式4-1）得： =0.018+0+0.016=0.034 (2) 转角误差 （式4-2）式中： 销孔的最大偏差 销孔的最小偏差 销定位孔与心轴最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与削边销最小配合间隙其中： 则代入（式4-2）得：3.44025则： 0.01974.5定位键和对刀装置定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定向键结构如图所示：图 4.1 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如下：表 3.1 定向键数据表 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D18-0.011-0.02725125124.5180.018/0对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序加工奇瑞A21转向节节臂两侧面，故选用特制对刀块。塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 图 4.2 平塞尺图塞尺尺寸为：表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC3-0.0140.254.6 本章小结本章主要介绍了奇瑞A21转向节铣节臂两侧面的专用夹具设计内容，即定位基准的选择、切削力和夹紧力的计算、定位误差的分析和定位键、对刀装置的设计等。 第5章 钻夹具为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计工序75：钻、镗锥孔的夹具。5.1 问题的提出 本夹具主要用于钻、镗锥孔，表面粗糙度Ra3.2，精度要求相对较高，故设计夹具时要考虑在内。5.2 定位原理选择已加工好的基准面A和两个12孔定位，对应的定位元件：支承板、A型固定式定位销
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