载重汽车悬挂后钢板弹簧钢板弹簧吊环机械加工工艺及其夹具设计

1、xx理工学院毕业设计（论文）目录1搞要41绪论42载重汽车后钢板弹簧吊环加工工艺规程设计62.1 零件的分析62.1.1 零件的作用61.1 .2零件的工艺分析61.2 工艺过程设计所应采取的相应措施71.3 载重汽车后钢板弹簧吊环加工定位基准的选择71.3.1 确定毛坯的制造形式71.3.2 粗基准白选择71.3.3 精基准的选择81.4 工艺路线的制定81.4.1 工艺方案一81.4.2 工艺方案二81.4.3 工艺方案的比较与分析91.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定91.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）101.7 时间定额计算及生产安排191.8 本章小结213粗铳载重

2、汽车后钢板弹簧吊环内侧端面夹具设计221.1 粗铳载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面夹具设计221.2 定位方案的分析和定位基准的选择221.3 定位误差分析221.4 铳削力与夹紧力计算231.5 定向键与对刀装置设计241.6 夹紧装置及夹具体设计261.7 夹具设计及操作的简要说明271.8 本章小结274 加工30mm工艺孔夹具设计284.1 加工30mm工艺孔夹具设计284.2 定位方案的分析和定位基准的选择284.3 定位误差分析284.4 切削力的计算与夹紧力分析294.5 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计294.6 夹具精度分析314.7 夹具设计及操作的简要说明314.8 本章小结

3、325 加工10.5mm工艺孔夹具设计335.1 加工10.5mm工艺孔夹具设计335.2 定位方案的分析和定位基准的选择335.3 定位元件的设计335.4 定位误差分析355.5 切削力的计算与夹紧力分析355.6 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计365.7 夹具精度分析375.8 夹具设计及操作的简要说明385.9 本章小结38结论39致谢40参考文献40摘要本次设计是对载重汽车后钢板弹簧吊环零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。载重汽车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

4、的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以载重汽车后钢板弹簧吊环大外圆端面作为粗基准，以载重汽车后钢板弹簧吊环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载重汽车后钢板弹簧吊环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。1绪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

5、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

6、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

7、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（如铳刀、砂轮等）加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铳刀或砂轮完成切削或磨削后，铳刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铳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

8、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。特别像载重汽车后钢板弹簧吊环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、可调火具，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。2载重汽车后钢板弹簧吊环加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用载重汽车后钢板弹簧吊

9、环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。因此汽车载重汽车后钢板弹簧吊环零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车载重汽车后钢板弹簧吊环主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能图2.1载重汽车后钢板弹簧吊环零件图xx理工学院毕业设计(论文)2.1.2零件的工艺分析由载重汽车后钢板弹簧吊环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两外圆端面的铳削，加工3700.05的孔，其中60mm两外圆端面表面粗糙度要求为Ra6.3m,370005的孔表面

10、粗糙度要求为Ra1.6m(2)以30。*45孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个300°.045的孔，2个10.5mm的孔、2个30。”出5孔的内外两侧面的铳削，宽度为4mm的开口槽的铳削，2个在3000.045同一中心线上数值为0.01的同轴度要求。其中2个3000.045的孔表面粗糙度要求为Ra1.6m,2个10.5mm的孔表面粗糙度要求为Ra12.5m,2个300°.°45孔的内侧面表面粗糙度要求为Ra12.5m,2个300°.°45孔的外侧面表面粗糙度要求为Ra50m,宽度为4mm的开口槽的表面粗糙度要求为Ra50m。2.

11、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。载重汽车后钢板弹簧吊环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

12、具。载重汽车后钢板弹簧吊环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。由于载重汽车后钢板弹簧吊环的生产量为中批。怎样满足载重汽车后钢板弹簧吊环生产率要求也是过程中的主要考虑因素。xx理工学院毕业设计(论文)2.3 载重汽车后钢板弹簧吊环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。目的是为了保证加工面与不加工面

13、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、少蛀青笺一衣人40(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，以保证定位准确火紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面

14、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，基准选择以载重汽车后钢板弹簧吊环大外圆端面作为粗基准，先以载重汽车后钢板弹簧吊环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

15、表工序1:铳60mm两外圆端面工序2:钻，扩，较3700.05mm孔，倒角1.53$工序3:钻，扩10.5mm孔工序4:钻，扩，较3000.045mm孔，倒角145：工序5:铳3000.045mm孔的内侧面工序6:铳3000.045mm孔的外侧面工序7:铳范度为4mm的开口槽工序8:终检2.4.2工艺方案二表2.2工艺方案二表工序1:铳3000.045mm孔的内侧面工序2:铳3000.045mm孔的外侧面工序3:钻，扩10.5mm孔工序4:钻，扩，较3000.045mm孔，倒角145；工序5:铳范度为4mm的开口槽工序6:铳60mm两外圆端面工序7:钻，扩，较3700.05mm孔，倒角1.53

16、0：工序8:终检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3000.045mm孔，再加工10.5mm孔，3000.045mm孔，最后加工3000.045mm孔的内外侧面以及宽度为4mm的开口槽铳，则与方案二相反，先加工3000.045mm孔的内外侧面，再以此为基面加工10.5mm孔，3000.045mm孔，宽度为4mm的开口槽，最后加工60mm两外圆端面，3700.05mm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，3000"5mm孔，再加工

17、3000"5mm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2.3工艺方案表工序1:铳60mm两外圆端面工序2:钻，扩，较3700.05mm孔，倒角1.530：工序3:铳3700.05mm孔的内侧面工序4:铳3700.05mm孔的外侧面工序5:钻，扩，较3000.045mm孔，倒角145工序6:钻，扩10.5mm孔工序7：铳宽度为4mm的开口槽工序8:终检2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“载重汽车后钢板弹簧吊环”零件材料为35钢，硬度HBS

18、87;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) 铳60mm两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为Ra6.3m,可以先粗铳，再精铳，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3700.05mm孔其表面粗糙度要求较高为Ra1.6m,其加工方式可以分为钻，扩，较三步，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：35mmmmmm扩孔：36.8mm2Z=1.8钱孔：3700.05mm2Z=0.2铳3000.045mm孔的内侧面xx理工学院毕业设计（论文）考虑

19、其表面粗糙度要求为Ra12.5m,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) 铳3000.045mm孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为Ra50m,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3000.045mm孔其表面粗糙度要求较高为Ra1.6m,其加工方式可以分为钻，扩，较三步，根据机械加工工艺手册表2.3-48,确定工序尺寸及余量为：钻孑L:28mm扩孔：29.8mm2Z=1.8mm钱孔：3000.045mm2Z=0.2mm(6) 加工10.5mm孔其表面粗糙度要求较高为Ra12.5m,其加工方式可以分为钻，

20、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：钻孑L:9mm扩孔：10.5mm2Z=1.8mm(7) 铳宽度为4mm的开口槽考虑其表面粗糙度要求为Ra50m,只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.348,取2Z=2mm已能满足要求。2.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)工序1:粗、精铳60mm两外圆端面机床：普通铳床刀具：高速刚圆柱形铳刀d63mm粗齿数Z6,细齿数Z10(1)、粗铳铳削深度aw:aw3mm每齿进给量af:根据机械加工工艺师手册表30-13,取af0.08mm/Z铳削速度V:参照机械加工工艺师手册表30-23,取V(2040)m/min,机床主轴转速

21、n:n侬V式(2-1)d0取V=30,d0=63代入公式(2-1)得：1000 303.14 63(101201)r/min根据机械加工工艺师手册表11-4,取n169r/min实际铳削速度V:V.3.146316933.4m/min10001000工作台每分进给量fm：fmfzznw式（2-2）取fz=af0.08,Z6,nw=n169代入公式（2-2）得:fm0.08616981.12mm/min取fm80mm/min根据机械加工工艺手册被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l60mm刀具切入长度11：1130刀具切出长度12：122mm走刀次数为1机动时间3：%ll1l2式（2-3）fm取l60

22、,l130,l22,fm80代入公式（2-3）得:tj160 30 2801.15min以上为铳一个端面的机动时间，故本工序机动工时为t12521.152.3min（2）、精铳铳削深度aw:aw2mm每齿进给量af:根据机械加工工艺师手册表30-13,取af0.06mm/Z铳削速度V:参照机械加工工艺师手册表30-23,取V（2040）m/min,取V=30,d0=63代入公式（2-1）得:机床主轴转速n: n1000Vd01000 303.14 63（101201）r/min ,根据机械加工工艺师手册表11-4,取n210r/min实际铳削速度V:V-d0n3.146321041.5m/mi

23、n10001000取fz=af0.08,Z6,nw=n210代入公式(2-2)得:工作台每分进给量fm:fmfzznw0.0610210126mm/min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l60mm刀具切入长度11：1130刀具切出长度£取122mm走刀次数为1取160mm,1130,122mm代入公式(2-3)得：机动时间5：%11112603020.73min以上为铳一个端面的机动时jfm126问，故本工序机动工时为t12tj120.731.46min工序2:钻，扩，较3700.05mm孔，倒角1.530：机床：普通钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、钱刀(1)、钻35m

24、m孔切削深度ap：ap1.25mm进给量f:根据机械加工工艺师手册表28-10,取f(0.600.70)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f(0.600.70)0.75mm/r(0.630.525)mm/r根据机械加工工艺师手册表28-13,取f0.45mm/r取切削速度V24m/min取V=24,d0=35代入公式(2-1)得机床主轴转速n：n1000V100024218r/min,根据机械加工工艺师手册d03.1435表9-3,取n233r/mind0n3.1435233头际切削速度V:V25.6m/min10001000被切削层长度1:176

25、mm刀具切入长度11：120mm刀具切出长度12：13mm走刀次数为1xx理工学院毕业设计(论文)机动时间tj：tjill1l2式（2-4）jfn取l60,1130,l22,f0.45,n233代入公式（2-4）得:x76203tj10.94min2330.45（2）、扩35mm孔切削深度ap：ap1.5mm进给量f:根据机械加工工艺师手册表28-30,f(0.91.2)0.7(0.630.84)mm/r参照机械加工工艺师手册表28-31,取f0.72mm/r切削速度V:参照机械加工工艺师手册表28-31,取V19m/min取V=19,d0=36.8代入公式(2-1)得机床主轴转速n:n100

26、0V1000电164r/min,根据机械加工工艺师手d03.1436.8册表9-3取n174r/mind0n3.1436.8174头际切削速度V:V20.1m/min10001000根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度l:l76mm刀具切入长度Iil4mm刀具切出长度I2:l3mm走刀次数为1取l74,Ii4,I23,f0.72,n174代入公式(2-4)得：机动时间3：tj1-_LJz76430.66minjfn1740.72(3)较3700.05mm孔切削深度ap：ap0.15mm进给量f:根据机械加工工艺师手册表28-35,取f(0.952.1)mm/r根据机械加工工艺师手册表

27、28-36,取f1.2mm/r取切削速度V9.1m/min取V=9.1,d0=37代入公式(2-1)得机床主轴转速n：n1000V10009.178r/min,根据机械加工工艺师手册d03.1437xx理工学院毕业设计（论文）表9-3,取n72r/min实际切削速度V : Vd°n 10003.14 37 72 -. 8m/ min1000被切削层长度l:l76mm刀具切入长度11：l5mm刀具切出长度L：l20mm走刀次数为1取 l 76, l1 5, l2 20,机动时间tj : a l l1 l2fnf 1.2, n 72代入公式（2-4）得:76 5 2072 1.21.16

28、min（4）倒角1.530；。采用150钢钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：n174r/min,手动进给。工序3:粗铳3000.045mm孔的内侧面机床：普通铳床刀具：高速刚圆柱形铳刀d50mm粗齿数Z6铳削深度ap：aw1.5mm每齿进给量af:根据机械加工工艺师手册表30-29,取af0.08mm/Z铳削速度V:参照机械加工工艺师手册表30-29,取V24m/min,取V=24,d0=50代入公式（2-1）得机床主轴转速n：n咽V100024152r/min,根据机械加工工艺师手册d03.1450表11-4,取n169r/min%-上件出、引母:.d°n3.14

29、50169小八l,.实际铳削速度V:V26.5m/min10001000取fz=af0.08,Z6,nw=n169代入公式（2-2）得：工作台每分进给量fm:fmfzznw0.08616981.12mm/min取fm80mm/min根据机械加工工艺手册被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l60mm刀具切入长度L：1i30刀具切出长度"取l22mm走刀次数为1取l60mm,1130,l22mm,fm80代入公式（2-3）得:1111260302机动时可tj1：%1.15minjfm80以上为铳一个端面的机动时间，故本工序机动工时为t12tj121.152.3min工序4:粗铳3700.05m

30、m孔的外侧面机床：普通铳床刀具：高速刚圆柱形铳刀d50mm粗齿数Z6铳削深度ap：aw1.5mm每齿进给量af:根据机械加工工艺师手册表30-29,取af0.08mm/Z铳削速度V:参照机械加工工艺师手册表30-29,取V24m/min,取V=24,d0=50代入公式（2-1）得机床主轴转速n：n"°世100024152r/min,根据机械加工工艺师手册d03.1450表11-4,取n169r/mind°n3.1450169.l,.头际铳削速度V:V26.5m/min10001000取fz=af0.08,Z6,nw=n169代入公式（2-2）得：工作台每分进给量f

31、m：fmfzznw0.08616981.12mm/min取fm80mm/min根据机械加工工艺手册被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l60mm刀具切入长度l1：l130刀具切出长度"取l22mm走刀次数为1取l60mm,l130,l22mm,fm80代入公式（2-3）得:ll1l260302机动时可tj1：tj11.15minjjfm80以上为铳一个端面的机动时间，故本工序机动工时为t12tj121.152.3min工序5:钻，扩，较3000.045mm孔机床：普通钻床xx理工学院毕业设计（论文）刀具：麻花钻、扩孔钻、钱刀(1)、钻28mm孑L切削深度ap：ap1.25mm进给量f:根据

32、机械加工工艺师手册表28-10,取f(0.450.55)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f(0.450.55)0.75mm/r(0.330.41)mm/r根据机械加工工艺师手册表28-13,取f0.32mm/r取切削速度V24m/min取V=24,d0=28代入公式(2-1)得机床主轴转速n : n1000Vd。1000 243.14 28272r/min ,根据机械加工工艺师手册表9-3,取n233r/mind0n3.1428233,实际切削速度V:V20.4m/min10001000被切削层长度l:l22mm刀具切入长度l：l20mm刀具切出

33、长度l2：l3mm走刀次数为1取l22,l120,l23,f0.45,n233代入公式(2-4)得:机动时间tj:a一2222030.43minjfn2330.45以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为t12=20.430.86min(2)、扩29.8mm孔切削深度ap：ap1.5mm进给量f:根据机械加工工艺师手册表28-30,f(0.81.0)0.7(0.560.7)mm/r参照机械加工工艺师手册表28-31，取f0.6mm/r切削速度V:参照机械加工工艺师手册表28-31,取V19.8m/min取V=19.8,d0=29.8代入公式(2-1)得d03.14 29.8机床主轴转速n:

34、n1000V100019.8211r/min,根据机械加工工艺师手册表9-3取n233r/mind0n3.1429.8233头际切削速度V:V21.8m/min10001000根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度l:l22mm刀具切入长度11l4mm刀具切出长度12：13mm走刀次数为1取 1 22, 11 4, 12 3, f机动时间3： % ll1 l2fn0.6, n 233代入公式（2-4）得:22 4 3233 0.60.20 min以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 t1 2tj1 2 0.20 0.40min（3）较 30 0 0.045 mm 孔切削深度ap

35、： ap 0.125mm进给量f :根据机械加工工艺师手册表28-35,取 f (0.81.8)mm/r根据机械加工工艺师手册表 28-36,取f 1.2mm/r取切削速度V 9.9m/min取V =9.9, d0=30代入公式（2-1 ）得机床主轴转速n : n1000Vd01000 9.93.14 30105r/min ,根据机械加工工艺师手册表9-3,取n96r/min实际切削速度V:V划3.1430969m/min10001000被切削层长度l:l22mm刀具切入长度l1：l5mm刀具切出长度l2：l20mm走刀次数为1取l22,1i5220,f1.2,n96代入公式(2-4)得:机动

36、时间tj:L1-l1225200.41minjfn961.2以上为较一个孔的机动时间，故本工序机动工时为t12tj120.410.82min4)倒角145；。采用90钢钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：n233r/min,手动进给。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ap:ap0.85mm进给量f:根据机械加工工艺师手册表28-10,取f(0.220.28)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f(0.200.28)0.75mm/r(0.1650.21)mm/r根据机械加工工艺师手

37、册表28-13,取f0.20mm/r取切削速度V24m/min取V=24,d0=9代入公式(2-1)得机床主轴转速n：n1000V100024849r/min,根据机械加工工艺师手册d03.149表9-3,取n77才/min实际切削速度V:V-d0n3.14977221.8m/min10001000被切削层长度l:l48mm刀具切入长度l1：l8mm刀具切出长度L：l3mm走刀次数为1取l48,l18,l23,f0.20,n772代入公式(2-4)得：ll1124883机动时间tj:tj10.38minjfn7720.20以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为t12tj120.380.7

38、6min(2)、扩10.5mm孔切削深度ap：ap1mm进给量f:根据机械加工工艺师手册表28-30,f(0.50.6)0.7(0.350.42)mm/r参照机械加工工艺师手册表28-31,取f(0.50.6)0.70.4mm/r切削速度V:参照机械加工工艺师手册表28-31,取V25m/min取V=25,do=10.5代入公式（2-1）得机床主轴转速n：n1000V100025758r/min,根据机械加工工艺师手d03.1410.5册表9-3取n772r/min实际切削速度V : Vd°n10003.14 10.5 772100025.4m/ min根据机械加工工艺师手册表28-

39、42被切削层长度l:l48mm刀具切入长度l1l8mm刀具切出长度L：l3mm走刀次数为10.40 , n 772代入公式(2-4)得:48 8 3 0.19 min772 0.4取l48,l18,l23,f机动时间3：%ll1l2fn以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为L2。20.190.38min工序7:粗铳宽度为4mm的开口槽机床：普通铳床刀具：高速刚锯片铳刀d80mm粗齿数Z20L4铳削深度aw:aw22mm每齿进给量af:根据机械加工工艺师手册表30-13,取af0.05mm/Z铳削速度V:参照机械加工工艺师手册表30-23,取V（2040）m/min,取V=30,d0=63

40、代入公式（2-1）得：机床主轴转速n：n留00V100030120r/min,根据机械加工工艺师手册d03.1480表11-5,取n118r/min实际铳削速度V:V-dn3.148011528.8m/min10001000取fz=af0.05,Z20,nw=n118代入公式（2-2）得：工作台每分进给量fm:fmfzZnw0.0520118118mm/min根据机械加工工艺手册被切削层长度l:由毛坯尺寸可知l20mm刀具切入长度li：li30刀具切出长度12：取122mm走刀次数为1取120,li30,122,fm118代入公式（2-3）得:机动时间tji：%ll1l2203020.44mi

41、njjfm1182.7 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：td(tjtf)(1k%)tzz/N(大量生产时tzz/N0)因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：td(tjtf)(1k%)式(2-5)其中：td一单件时间定额tj一基本时间(机动时间)tf一辅助时间。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一布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序1：粗、精铳60mm两外圆端面机动时间tj:tj2.31.463.76min辅助时间tf:参照机械加工工

42、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0.1min。则tf0.410.10.51mink:根据机械加工工艺手册表2.5-48,k13取tj3.76,tf0.51,k=0.13代入公式(2-5)得单间时间定额td:td(tjtf)(1k%)(3.760.51)(113%)4.82min工序2:钻，扩，较3700.05mm孔，倒角1.530；机动时间tj:tj2.78min辅助时间tf：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0.1min。则xx理工学

43、院毕业设计(论文)tf0.440.10.54mink：根据机械加工工艺手册表2.5-43,k12.14取tj2.78,tf0.54,k=0.1214代入公式(2-5)得单间时间定额td:td(tjtf)(1k%)(2.780.54)(112.14%)3.72min工序3:铳3000.045mm孔的内侧面机动时间tj:tj2.3min辅助时间tf: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0.1min。则tf0.410.10.51mink：根据机械加工工艺手册表2.5-48,k13取tj2.3,tf0.51,k=0.1

44、3代入公式(2-5)得单间时间定额td:td(tjtf)(1k%)(2.30.51)(113%)3.17min工序4:铳3000.045mm孔的外侧面机动时间tj:tj2.3min辅助时间tf: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0.1min。则tf0.410.10.51mink：根据机械加工工艺手册表2.5-43,k12.14取tj2.3,tf0.54,k=0.1214代入公式(2-5)得单间时间定额td:td(tjtf)(1k%)(2.30.54)(112.14%)3.18min工序5:钻，扩，较3000.

45、045mm孔，倒角145：机动时间tj：tj1.84min辅助时间tf: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0.1min。则tf0.440.10.54mink：根据机械加工工艺手册表2.5-48,k12.14取tj1.84,tf0.54,k=0.1214代入公式(2-5)得单间时间定额td:td(tjtf)(1k%)(0.541.84)(112.14%)2.66min工序6:钻，扩10.5mm孔机动时间tj:tj0.38min辅助时间tf: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

46、在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0.1min。则tf0.440.10.54mink:根据机械加工工艺手册表2.5-43,k=12.14取tj0.38,tf0.54,k=0.1214代入公式(2-5)得单间时间定额td:td(tjtf)(1k%)(0.380.54)(112.14%)1.03min工序7：铳宽度为4mm的开口槽机动时间tj:tj0.44min辅助时间tf: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0.1min。则tf0.310.10.41mink:根据机械加工工艺手册表2.5-48,k1

47、3取tj0.44,tf0.41,k=0.13代入公式(2-5)得单间时间定额td：td(tjtf)(1k%)(0.440.41)(113%)0.96min2.8 本章小结本章主要是对载重汽车后钢板弹簧吊环的加工工艺进行设计。先要明确零件的作用，本次设计的载重汽车后钢板弹簧吊环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

48、，设计时要反复比较，选择最优方案。xx理工学院毕业设计（论文）3粗铳载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面夹具设计3.1 粗铳载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面夹具设计本夹具主要用来粗铳载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铳载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面时，均有表面粗糙度要求12.5m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平板上实现完全定位。夹紧时，首先由螺母和开口垫圈夹紧37mm孔两端面，再用DQG©汽缸通过钱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

49、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载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面粗铳加工工序时，60mm外圆端面已经精铳，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，再用汽缸通过钱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

50、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。YzTd Td20.012 0.023 0.032 0.067式中一一定位副问的最小配合间隙（mm；Td一一工件圆孔直径公差（mmi;Td定位销外圆直径公差（mrm3.4 铳削力与夹紧力计算根据机械加工工艺手册可查得：铳削力计算公式为圆周分力Fz9.8196.740.70.8%00.8小式（3-1）查表可得：d050mmZ6ae92mmaf0.08mm/zap1.5mmkFz1.06代入公式（3-1）得Fz9.8196.71.50.080.7592

51、6500.871.06=3929.51NFL/FE 0.8查表可得铳削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为：FV/FE0.75Fx/FE0.4FL0.8FE0.83929.513144NFV0.75FE0.753929.512947.5NFx0.53Fe0.533333.341766.7N铳削加工产生的水平分力应由火紧力产生的摩擦力平衡即：FLFFL31440.3（0.3S表可得）10480N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:F'kF取k=2F'21048020960N3.5 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

52、使用两个。具距离尽可能布置的远些。通过定向键与铳床工作台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GB220A80定向键结构如图所示:夹具体槽形与螺钉图L根据T形槽的宽度a=25mm定向键的结构尺寸如下:表3.1定向键数据表BLHhDh1夹具体槽形尺寸B2h2公称尺寸允差d允差d4公称尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237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。所以选用直由于本道工序是完成载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面的粗铳加工,角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示:e图3.4对刀块图塞尺选用平塞尺，

53、其结构如下图所示:塞尺尺寸为:表3.2平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC3-0.0060.253.6 夹紧装置及夹具体设计为了提高生产效率，缩短加工中的辅助时间。因此夹紧装置采用气缸夹紧装置工件在夹具上安装好后，气缸活塞带动压块从上往下移动夹紧工件。根据所需要的夹紧力F'20960N,来计算气缸缸筒内径D0OD?气缸活塞杆推力Q-P式（3-2）4其中：P压缩空气单位压力（取P=6公斤力/厘米2）一效率（取0.9）4QPQF'209除斤力代入公式（3-2）得42096494.4厘米,3.1460.9D022.23厘米取D025厘米=250mm因此气缸选用DQ口气缸，具结构如下图所示:

54、图3.6 DQG型气缸图其主要结构参数如下表:表3.3DQG型气缸数据表缸径BdLBMKH8040256050117104PTGdid2hFEKK98771117.52119.5G3/8M16火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。整个夹具的结构夹具装配图1所示。3.7 夹具设计及操作的简要说明本夹具用于载重汽车后钢板弹簧吊环内侧端面的粗铳。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，再用汽缸通过钱链杠杆机构带动浮动压块在工件叉杆处夹紧。具夹紧采用的是气动夹紧，夹紧简单、快速、可靠。有利于提高生产率。工件在夹具体上安装好后，浮动压块在气缸活塞的推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后，压块随即在气缸活塞的作用下