机械制造设计基础课程设计后钢板弹簧吊耳（CA10B解放牌汽车）机械加工工艺规程及工艺装备,设计粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计

1、长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 1 页 机械制造设计基础机械制造设计基础 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目设计题目 后钢板弹簧吊耳（ca10b 解放牌汽车）机械加工 工艺规程及工艺装备,设计粗铣后钢板弹簧吊耳内 侧端面夹具设计 设 计 者 指导老师 长春大学机械工程学院长春大学机械工程学院 机械工程及自动化 08401 班 2011 年 12 月 5 日 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 2 页 目目 录录 目录目录.2 搞要搞要.3 1 绪绪 论论.3 2 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 2.1 零件的分析零件的分析5 2.1

2、.1 零件的作用.5 1.1.2 零件的工艺分析.5 2.2 工艺过程设计所应采取的相应措施工艺过程设计所应采取的相应措施5 2.3 后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择.6 2.3.1 确定毛坯的制造形式6 2.3.2 粗基准的选择.6 2.3.3 精基准的选择.7 2.4 工艺路线的制定工艺路线的制定.7 2.4.1 工艺方案一7 2.4.2 工艺方案二8 2.4.3 工艺方案的比较与分析8 2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.9 2.6 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时.9 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内

3、侧端面夹具设计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定位方案的分析和定位基准的选择.19 3.3 定位误差分析定位误差分析.19 3.4 铣削力与夹紧力计算铣削力与夹紧力计算.20 3.5 定向键与对刀装置设计定向键与对刀装置设计.21 3.6 夹紧装置及夹具体设计夹紧装置及夹具体设计.22 3.7 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明.24 4 结结 论论.24 5 参参 考考 文文 献献.25 6 致致 谢谢.25 长 春 大 学 课程设计纸 共 25

4、页 第 3 页 摘摘 要要 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 工过程均选用普通机床。 关键词关

5、键词 后钢板弹簧吊耳，加工工艺，专用夹具 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 4 页 1 绪绪 论论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的大部分部课程之后，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

6、。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

7、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

8、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。 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

9、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。 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 5 页 2 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 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

10、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 2.1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 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 60mm两外圆端面的铣削，加工的孔，其中60mm两外圆端面表面粗糙度 05 . 0 0 37 要求为6.3ram，的孔表面粗糙度要求为1.6ram 05 . 0 0 37 （2）以孔为主要加工表面

11、的加工面。这一组加工表面包括：2 个 045.0 0 30 的孔，2 个10.5mm的孔、2 个孔的内外两侧面的铣削，宽度为 045.0 0 30 045.0 0 30 4mm的开口槽的铣削，2 个在同一中心线上数值为0.01的同轴度要求。其 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 6 页 中 2 个的孔表面粗糙度要求为1.6ram，2 个10.5mm的孔表面粗糙度要 045.0 0 30 求为12.5ram，2 个孔的内侧面表面粗糙度要求为12.5ram，2 个 045.0 0 30 孔的外侧面表面粗糙度要求为50ram，宽度为 4mm的开口槽的表面粗糙 045.

12、0 0 30 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

13、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为中批。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 35 钢。由于生量已达到中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大， 故可以采用锻造成型，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

14、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 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 7 页 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

15、、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

16、，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 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 8 页 工序 1： 铣60mm两外圆端面 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 9 页 工序 2： 钻，扩，铰孔，倒角1.5 30 mm 05.0 0 37 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 10 页 工序 3： 钻，扩10.5mm孔 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 11 页 工序 4： 钻，扩，铰孔，倒角1 45 mm 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 12 页 工序

17、 5： 铣孔的内侧面mm 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 13 页 工序 6： 铣孔的外侧面mm 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 14 页 工序 7： 铣宽度为 4mm的开口槽 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 15 页 工序 8： 终检 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 16 页 2.4.2 工艺方案二 表 2.2 工艺方案二表 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 17 页 工序 1： 铣孔的内侧面mm 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 18 页 工序

18、2： 铣孔的外侧面mm 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 19 页 工序 3： 钻，扩10.5mm孔 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 20 页 工序 4： 钻，扩，铰孔，倒角1 45 mm 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 21 页 工序 5： 铣宽度为 4mm的开口槽 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 22 页 工序 6： 铣60mm两外圆端面 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 23 页 工序 7： 钻，扩，铰孔，倒角1.5 30 mm 05.0 0 37 长 春 大 学 课程设计纸 共

19、 25 页 第 24 页 工序 8： 终检 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 25 页 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60mm两外圆端面，然后再以此 为基面加工孔，再加工10.5mm孔，孔，最后加工mm 045.0 0 30mm 045.0 0 30 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mm 045.0 0 30 孔的内外侧面，再以此为基面加工10.5mm孔，孔，mm 045.0 0 30mm 045.0 0 30 宽度为 4mm的开口槽，最后加工60mm两外圆端面，孔，mm 05.0 0 37 经比较可见，

20、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，孔，再加工mm 045.0 0 30 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mm 045.0 0 30 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 2.3 工艺方案表 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 26 页 工序 1： 铣60mm两外圆端面 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 27 页 工序 2： 钻，扩，铰孔，倒角1.5 30 mm 05.0 0 37 长 春 大 学

21、课程设计纸 共 25 页 第 28 页 工序 3： 铣孔的内侧面mm 05.0 0 37 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 29 页 工序 4： 铣孔的外侧面mm 05.0 0 37 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 30 页 工序 5： 钻，扩，铰孔，倒角1 45 mm 045.0 0 30 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 31 页 工序 6： 钻，扩10.5mm孔 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 32 页 工序 7： 铣宽度为 4mm的开口槽 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 33 页 工序 8： 终检 长 春 大 学 课程设

22、计纸 共 25 页 第 34 页 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 35 钢，硬度 hbs 为 149187，生产类型为中批量生产， 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) 铣两外圆端面mm60 考虑其加工表面粗糙度要求为6.3ram，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) 加工孔mm 05.0 0 37 其表面粗糙度要求较高为1.6ram，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

23、尺寸及余量为： 钻孔：35mm 扩孔：36.8mm 2z=1.8mm 铰孔： 2z=0.2mmmm 05.0 0 37 (3) 铣孔的内侧面mm 045.0 0 30 考虑其表面粗糙度要求为12.5ram，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) 铣孔的外侧面mm 045.0 0 30 考虑其表面粗糙度要求为50ram，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) 加工孔 mm 045.0 0 30 其表面粗糙度要求较高为1.6ram，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.

24、3-48，确定工序尺寸及余量为： 钻孔：28mm 扩孔：29.8mm 2z=1.8mm 铰孔： 2z=0.2mmmm 045.0 0 30 (6) 加工孔mm5.10 其表面粗糙度要求较高为12.5ram，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50ram，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 35 页 2.348，取 2z=2mm已能满足要求。 2.6 确定切削用量及基本工时 工序工序

25、 1：粗、精铣60mm两外圆端面 机床：普通铣床 刀具：高速刚圆柱形铣刀 63dmm 粗齿数6z ，细齿数10z （1） 、粗铣 铣削深度 t=3mm 每齿进给量，根据机械加工工艺师手册表 30-13，取 s=0.08mm/z 铣削速度，参照机械加工工艺师手册表 30-23，取(20 40)/minvm， 机床主轴转速 0 1000v n d 式（2-1） 取=30, 0 d=63 代入公式（2-1）得：v 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 0 3.14 63 169 33.4/min

26、 10001000 d n vm 工作台每分进给量 mzw ff zn 式（2-2） 取 z f=0.08 f a ，6z ， w n=169n 代入公式（2-2）得： m f0.08 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60lmm 刀具切入长度 1 30l 刀具切出长度mml2 2 走刀次数为 1 机动时间 12 1 j m lll t f 式（2-3） 取60l ， 1 30l ， 2 2l ,80 m f 代入公式（2-3）得： 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

27、动工时为 11 22 1.152.3min j tt 辅助时间=0.15=0.152.30.35min a t t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（2.3+0.35）0.17min 1 t a t 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 36 页 单件时间=+t=2.3+0.35+0.17=2.82min dj t 1 t a t （2） 、精铣 铣削深度 t=2mm 每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取 s=0.06mm/z f a 铣削速度，参照机械加工工艺师手册表 30-23，取(20 40)/minvm， 取=30, 0 d=63 代入公式（2-1）得：

28、v 机床主轴转速 0 10001000 30 (101 201) /min 3.14 63 v nr d ，根据机械加工工艺 师手册表 11-4，取210 /minnr 实际铣削速度 0 3.14 63 210 41.5/min 10001000 d n vm 取 z f=0.08 f a ，6z ， w n=210n 代入公式（2-2）得： 工作台每分进给量0.06 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60lmm 刀具切入长度 1 30l 刀具切出长度取mml2 2 走刀次数为 1 取60lmm， 1 30l ，代入公式（2

29、-3）得：mml2 2 机动时间 12 2 60302 0.73min 126 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 0.731.46min j tt 辅助时间=0.15=0.151.460.22min a t t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（1.46+0.22）0.10min 1 t a t 单件时间=+t=1.46+0.22+0.10=1.78min dj t 1 t a t 工序工序 2：钻，扩，铰孔，倒角1.5 30 mm 05.0 0 37 机床：普通钻床 刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 （1） 、钻35mm孔 切削深度 t=

30、1.25mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-13，取 s=0.45mm/r 取切削速度24/minvm 取=24, 0 d=35 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 24 218 /min 3.14 35 v nr d ，根据机械加工工艺师手册 表 9-3，取233 /minnr 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 37 页 实际切削速度 0 3.14 35 233 25.6/min 10001000 d n vm 被切削层长度76lmm 刀具切入长度20lmm 刀具切出长度3lmm 走刀次数为 1 机动时间 12 1 j lll t fn 式 (2

31、-4) 取60l ， 1 30l ， 2 2l , 0.45f ,233n 代入公式（2-4）得： 1 j t 76203 0.94min 233 0.45 辅助时间=0.15=0.150.940.14min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（0.94+0.14）0.06min j1 t a t 单件时间=+t=0.94+0.14+0.06=1.14min dj t 1 t a t （2） 、扩35mm孔 切削深度 t=1.5mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-31，取 s=0.72mm/r 切削速度，参照机械加工工艺师手册表 28-31，取19/minvm

32、 取=19, 0 d=36.8 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 19 164 /min 3.14 36.8 v nr d ，根据机械加工工艺师手 册表 9-3 取174 /minnr 实际切削速度 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76lmm 刀具切入长度4lmm 刀具切出长度3lmm 走刀次数为 1 取74l ， 1 4l ， 2 3l , 0.72f ,174n 代入公式（2-4）得： 机动时间 12 1 7643 0.66min 174 0.72 j lll t

33、fn 辅助时间=0.15=0.150.660.10min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（0.66+0.10）0.05min j1 t a t 单件时间=+t=0.66+0.10+0.05=0.81min dj t 1 t a t （3）铰孔mm 05.0 0 37 切削深度 t=0.15mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-31，取 s=1.2mm/r 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 38 页 取切削速度9.1/minvm 取=9.1, 0 d=37 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 9.1 78 /min 3.14

34、 37 v nr d ，根据机械加工工艺师手册 表 9-3，取72 /minnr 实际切削速度 0 3.14 37 72 8/min 10001000 d n vm 被切削层长度76lmm 刀具切入长度5lmm 刀具切出长度20lmm 走刀次数为 1 取76l ， 1 5l ， 2 20l , 1.2f ,72n 代入公式（2-4）得： 机动时间 12 1 76520 1.16min 72 1.2 j lll t fn 辅助时间=0.15=0.151.160.17min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（1.16+0.17）0.08min j1 t a t 单件时间=

35、+t=1.16+0.17+0.08=1.41min dj t 1 t a t （4）倒角1.5 30 。采用150锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩 孔时相同：174 /minnr，手动进给。 工序工序 3：粗铣孔的内侧面mm 045.0 0 30 机床：普通铣床 刀具：高速刚圆柱形铣刀 50dmm 粗齿数6z 铣削深度 t=1.5mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-29，取 s=0.08mm/r 铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-29，取24/minvm，v 取=24, 0 d=50 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 24 152 /mi

36、n 3.14 50 v nr d ，根据机械加工工艺师手册 表 11-4，取169 /minnr 实际铣削速度 0 3.14 50 169 26.5/min 10001000 d n vm 取 z f=0.08 f a ，6z ， w n=169n 代入公式（2-2）得： 工作台每分进给量0.08 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60lmm 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 39 页 刀具切入长度 1 30l 刀具切出长度取mml2 2 走刀次数为 1 取60lmm， 1 30l ，

37、,80 m f 代入公式（2-3）得：mml2 2 机动时间 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 辅助时间=0.15=0.152.30.35min a t t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（2.3+0.35）0.17min 1 t a t 单件时间=+t=2.3+0.35+0.17=2.82min dj t 1 t a t 工序工序 4：粗铣孔的外侧面mm 05.0 0 37 机床：普通铣床 刀具：高速刚圆柱形铣刀 50dmm 粗齿数6z 铣削深度 t=1.5

38、mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-29，取 s=0.08mm/z 铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-29，取24/minvm，v 取=24, 0 d=50 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 24 152 /min 3.14 50 v nr d ，根据机械加工工艺师手册 表 11-4，取169 /minnr 实际铣削速度 0 3.14 50 169 26.5/min 10001000 d n vm 取 z f=0.08 f a ，6z ， w n=169n 代入公式（2-2）得： 工作台每分进给量0.08 6 16981.12/min mzw ff

39、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60lmm 刀具切入长度 1 30l 刀具切出长度取mml2 2 走刀次数为 1 取60lmm， 1 30l ，,80 m f 代入公式（2-3）得：mml2 2 机动时间 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 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 40 页 辅助时间=0.15=0.152.30.35min a t t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（2.3+0.35）

40、0.17min 1 t a t 单件时间=+t=2.3+0.35+0.17=2.82min dj t 1 t a t 工序工序 5：钻，扩，铰 0.043 0 30mm 孔 机床：普通钻床 刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 （1） 、钻28mm孔 切削深度 t=1.25mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-13，取 s=0.32mm/r 取切削速度24/minvm 取=24, 0 d=28 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速： 0 10001000 24 272 /min 3.14 28 v nr d ，根据机械加工工艺师n 手册表 9-3，取233 /minnr 实际切削速度： 0 3.

41、14 28 233 20.4/min 10001000 d n vm v 被切削层长度 ：22lmml 刀具切入长度：20lmm 1 l 刀具切出长度：3lmm 2 l 走刀次数为 1 取22l ， 1 20l ， 2 3l , 0.45f ,233n 代入公式（2-4）得： 机动时间： 12 1 22203 0.43min 233 0.45 j lll t fn j t 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 辅助时间=0.15=0.150.860.13min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（0.86+0.13）

42、0.06min j1 t a t 单件时间=+t=0.86+0.13+0.06=1.05min dj t 1 t a t （2） 、扩29.8mm孔 切削深度 t=1.5mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-31，取 s=0.6mm/r 切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取19.8/minvmv 取=19.8, 0 d=29.8 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 19.8 211 /min 3.14 29.8 v nr d ，根据机械加工工艺师手 册表 9-3 取233 /minnr 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 41 页 实际切

43、削速度 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22lmm 刀具切入长度4lmm 刀具切出长度3lmm 走刀次数为 1 取22l ， 1 4l ， 2 3l , 0.6f ,233n 代入公式（2-4）得： 机动时间 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 11 22 0.200.40min j tt 辅助时间=0.15=0.150.40=0.06min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（0.40+

44、0.06）0.03min j1 t a t 单件时间=+t=0.40+0.06+0.03=0.49min dj t 1 t a t （3）铰孔mm 045.0 0 30 切削深度 t=0.125mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-36，取 s=1.2mm/r 取切削速度9.9/minvm 取=9.9, 0 d=30 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 9.9 105 /min 3.14 30 v nr d ，根据机械加工工艺师手册 表 9-3，取96 /minnr 实际切削速度 0 3.14 30 96 9/min 10001000 d n vm 被切削层长度

45、22lmm 刀具切入长度5lmm 刀具切出长度20lmm 走刀次数为 1 取22l ， 1 5l ， 2 20l , 1.2f ,96n 代入公式（2-4）得： 机动时间 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 辅助时间=0.15=0.150.820.12min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（0.82+0.12）0.06min j1 t a t 单件时间=+t=0.82+0.12+0.06=1.00min dj t 1 t a t 4）倒角

46、1 45 。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 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 42 页 相同：233 /minnr，手动进给。 工序工序 6：钻，扩10.5mm孔 机床：普通钻床 刀具：麻花钻、扩孔钻、 （1） 、钻9mm孔 切削深度 t=0.85mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-13，取 s=0.20mm/r 取切削速度24/minvm 取=24, 0 d=9 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 24 849 /min 3.14 9 v nr d ，根据机械加工工艺师手册 表 9-3，取772 /minnr 实际切削速

47、度 0 3.14 9 772 21.8/min 10001000 d n vm 被切削层长度48lmm 刀具切入长度8lmm 刀具切出长度3lmm 走刀次数为 1 取48l ， 1 8l ， 2 3l , 0.20f ,772n 代入公式（2-4）得： 机动时间 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 辅助时间=0.15=0.150.760.11min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（0.76+0.11）0.05min j1 t a t 单

48、件时间=+t=0.76+0.11+0.05=0.92min dj t 1 t a t （2） 、扩10.5mm孔 切削深度 t=1mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-31，取 s=0.4mm/r 取=25, 0 d=10.5 代入公式（2-1）得v 机床主轴转速 0 10001000 25 758 /min 3.14 10.5 v nr d ，根据机械加工工艺师手 册表 9-3 取772 /minnr 实际切削速度 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48lmm 长 春 大 学 课程设计纸

49、 共 25 页 第 43 页 刀具切入长度8lmm 刀具切出长度3lmm 走刀次数为 1 取48l ， 1 8l ， 2 3l , 0.40f ,772n 代入公式（2-4）得： 机动时间 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 辅助时间=0.15=0.150.380.06min a t j1 t 其他时间 t=（3%+3%）（+）=6%（0.38+0.06）0.03min j1 t a t 单件时间=+t=0.38+0.06+0.03=0.47min dj t 1 t

50、 a t 工序工序 7：粗铣宽度为 4mm的开口槽 机床：普通铣床 刀具：高速刚锯片铣刀 80dmm 粗齿数20z 4l 铣削深度 t=22mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表 28-31，取 s=0.05mm/z 铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取(20 40)/minvm，v 取=30, 0 d=63 代入公式（2-1）得：v 机床主轴转速： 0 10001000 30 120 /min 3.14 80 v nr d ，根据机械加工工艺师n 手册表 11-5，取118 /minnr 实际铣削速度： 0 3.14 80 115 28.8/min 10001000 d n v

51、m v 取 z f=0.05 f a ，20z ， w n=118n 代入公式（2-2）得： 工作台每分进给量：0.05 20 118118/min mzw ff znmm m f 根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知20lmml 刀具切入长度： 1 30l 1 l 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 取20l ， 1 30l ， 2 2l ,118 m f 代入公式（2-3）得： 机动时间： 12 1 20302 0.44min 118 j m lll t f 1j t 辅助时间=0.15=0.150.440.07min a t j1 t 其他时间 t=（3

52、%+3%）（+）=6%（0.44+0.07）0.03min j1 t a t 单件时间=+t=0.44+0.07+0.03=0.54min dj t 1 t a t 工序工序 8：终检 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 44 页 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12.5 m。本道工序仅是对内侧 端面进行粗加工。工件以37mm孔及端面和叉杆面为定位基准，在带台肩长销和浮动 支承半板上实现完全定位。夹紧时，首先由螺

53、母和开口垫圈夹紧37mm孔两端面，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，60mm外圆端面已经精铣， 37mm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 37mm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。 夹紧时，首先由螺母和开口垫圈夹紧37mm孔两端面，再用汽缸通过铰

54、链杠杆机构带 动浮动压块在工件叉杆处夹紧。 图 3.1 定位机构图 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， 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 45 页 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） ； d t工件圆孔直径公差（mm） ； td定位销外圆直径公差（mm） 。 图 3.2 定位销水平放置时

55、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 1.00.750.880.87 0 9.81 96.7 pfefz fza aazdk 式（3-1） 查表可得： 0 50dmm 6z 92 e amm 0.08/ f amm z 1.5 p amm 06. 1 fz k 代入公式（3-1）得 0.750.87 9.81 96.7 1.5 0.0892 6 501.06 z f =3929.51n 查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： 8 . 0/ el ff /0.75 ve ff /0.4 xe ff 0.80.8 3

56、929.513144 le ffn 0.750.75 3929.512947.5 ve ffn nff ex 7 . 176634.333353 . 0 53 . 0 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 46 页 即： l ff （）查表可得3 . 0 3144 10480 0.3 l f fn 计算出的理论夹紧力 f 再乘以安全系数 k 既为实际所需夹紧力f 即： 取 k=2kff 2 1048020960fn 3.5 定向键与对刀装置设计 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

57、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： o 图 3.3 夹具体槽形与螺钉图 根据 t 形槽的宽度 a=25mm 定向键的结构尺寸如下： 夹具体槽形尺寸 b 公称 尺寸 允差 d 允差 4 d lhhd 1 h 2 b 2 h 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 47 页 公称尺寸允差 d 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 48 页 25 - 0.014 -0.0454014615624 +0.02 3 7 长 春 大 学 课程设计纸 共 25 页 第 49 页 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