CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳加工工艺与工装设计

保定理工学院本科毕业设计CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳加工工艺与工装设计保定理工学院本科毕业设计PAGEPAGE42摘要\o""本文以汽车后钢板弹簧吊耳为研究对象，针对其机械加工工艺进行了深入的分析与探讨。首先，根据产品的结构特点，确定了生产流程，并对工艺路线进行了详细的分析和研究。其次，根据材料的物理性能要求，结合实际情况，制定了合理的加工方案。最后，为了确保加工过程的可靠性和稳定性，采用了先进的机械加工技术，以保证产品质量和精度，将孔与面的机械加工分成粗机械加工和精机械加工二个步骤，以保证机械加工效率。为此，我们选用了弹簧吊耳大外圆端面做为粗基础，并将其与两种技术孔结合，以达到最佳的机械加工效率。在过程中，我们首先使用弹簧吊耳的大外圆端面做为基础，进行机械加工，然后根据端面位置来制造技术孔。所有加工工程都采用组合机床。关键词：弹簧吊耳；加工工艺；专用夹具

目录TOC\o"1-3"\u第1章前言 1第2章零件分析 12.1零件的作用 12.2零件的工艺分析 2第3章机械加工工艺规程设计 33.1后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择 33.1.1定位基准选择 33.1.2粗基准的选择 33.1.3精基准的选择 43.2工艺路线的制定 43.2.1工艺路线一 43.2.2工艺路线二 43.2.3工艺方案的比较和分析 53.3确定工艺尺寸 53.3.1铣削Φ60mm的两外圆端面 53.3.2钻、扩、铰φ30mm孔，倒角1×45° 53.4确定切削余量和基本工时 53.5确定生产安排时间 12第4章加工φ10.5mm孔的夹具设计 154.1加工φ10.5mm孔的夹具设计 154.2确定定位方案，选择定位元件 154.3确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧机构 164.4对刀装置的选择 174.5夹紧力和铣削力的计算 174.6钻套、夹具体等的设计 174.7夹具的精度分析和定位误差分析 18结论 19参考文献 20致谢 21PAGEPAGE42第1章前言无论是在传统制造业，还是在现代制造业的生产体系中，夹具都是必不可少的一环。它们都能够大大提高生产的劳动生产力，确保和提升工序精确度，大大降低成本，同时也能够扩展机械设备的适用范围，使生产在确保精确度的前提条件下，更有效地实现生产。由于竞争的激烈和企业信息化的普及，对该夹的设计和制造需求也日益增加。因此，机械加工工艺和夹具产品设计变得日益重要，以便满足企业的需求。在夹具设计过程中，位置和夹紧是设计者必须考虑的重要因素，但也不可忽视一些细微的差错，这些差错可能会影响该夹具的性能和使用寿命，甚至会影响最终的加工效果。如果不能及时解决这些小问题，可能会给夹具的使用带来极大的困难，甚至会影响工件的制造效率，进而影响制品的工程质量和性能。多年来，在夹具产品设计中碰到了一个棘手的难题，比如在产品设计具有端面和内孔定位的夹具时，会出现反刨现象，这是一个棘手的挑战。但是，将端面和定位外圈分开，就可以有效地解决这一难题。在设计夹具时，必须考虑如何确保端面与外圈的定位。特别是在使用圆盘刀具（如铣刀、砂轮等）进行加工时，必须特别注意铣刀或砂轮在进行切割或磨削后的退刀情况，以确保加工质量。为了提高生产效率，在设计夹具时应根据铣刀或砂轮的直径来确定位置。同时，应保留超出刀具半径的尺寸。通常情况下，夹具可以用于替换一个或多个零件，以降低生产成本。弹簧吊耳作为重型卡车的重要部件，在使用过程中起到载荷作用后，可对钢板进行伸缩，可以有效地减少振动和冲击。同时，它还具有良好的抗压性和强度，可以在较大程度上保护设备和零部件的安全。经分析，设计了三大主要功能：精确定位、阻尼缓冲和导向功能选择合适的夹具对于弹簧吊耳零件的技术要求来说至关重要，它不仅能够提高产品的质量，还能为应用带来价值。第2章零件分析2.1零件的作用后钢板弹簧吊耳常见的有两种形式，一：前吊耳，用于稳定钢管和后桥的位置。这只是一种固定的装置，只能旋转，不能移动。它们可以在一定程度上延长使用寿命。二：后吊耳，主要向后移动或延伸。这种装置没有前吊耳稳定钢管的作用，但它更方便移动。大货车的后吊耳是固定的，只有钢管伸出；而小货车是运动吊耳，钢管和吊耳一起移动，主要用于承重后，使其钢管才能得以伸出，从而起到真正的缓冲效果。图2.1CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳零件（三维）2.2零件的工艺分析后钢板弹簧吊耳有三组加工表面，如下所述：（1）以Ø37mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个Ø37mm的孔，尺寸为76mm的与Ø37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面为Ø37mm的孔；（2）以Ø30mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个Ø30mm的孔，以及尺寸为77与两个Ø30mm孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面；（3）以Ø10.5mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个Ø10.5mm的孔（4)以Ø37mm的孔和两个Ø30mm的孔为基准，铣4mm的槽综上所述，建议首先将工件上的一组表面进行加工，然后再在这组加工表面的基础上，再进行另一组表面的加工。图2.2CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳零件（二维）第3章机械加工工艺规程设计3.1后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择3.1.1定位基准选择由于需要焊接性能好，塑性好并且经济适用性好的加工材料，初定毛坯材料为HT200。随着制造工艺的不断进步，零件的轮廓尺寸变得越来越小，因此应该应用铸造成形工艺，这不但能够大大提高制造速度，而且还能够确保制造产品质量，从而达到批量生产的水平。3.1.2粗基准的选择首先，确定粗基线表面均匀度的一个重要原理，首先是保证工件表面均匀度。在这方面，每一个表面定位应选择相对可靠的、光滑的表面，使定位夹紧准确可靠。在这方面，为了准确定位，需要更灵活的定位；其次，介绍了精密标准的选择原则，重点介绍了如何减小误差。在这方面，参考设计部分应该可以作为参考标准，以避免数据之间的不一致。为了保证各曲面间的相互位置精度，我们可以用统一的标准在这方面，精整加工要有更大的灵活性；因此，这些措施应该是必要的，以确保高精度的表面上的定位精度要求；定位精度是保证定位简单、准确、安装方便、夹紧可靠的保证；最后，在近似的基础上选取了后钢板弹簧吊耳的圆柱面，首先，后钢板弹簧吊耳的外圆两侧相互悬挂另一方面，作为参考平面，然后加工孔制定工艺路线。3.1.3精基准的选择(1)基准重合原理旨在确保设计基准的一致性，以避免出现基准不一致的情况。(2)基准统一原理则是指，针对不同面上的机械加工需求和规格精度范围，我们选择了以下工艺来处理每个面上和孔：3.2工艺路线的制定根据设计要求，可知此零件需要大批量生产，在制定工艺路线的时候就要秉着经济实用、流程简便和生产率高的初心。针对不同面上的机械加工需求和规格精度范围，我们选择了以下工艺来处理每个面和孔：3.2.1工艺路线一表3.2.1工艺路线一表工序1铣削Φ60mm的两外圆端面工序2钻、扩、铰φ370+0.03mm孔，倒角1.5×30°工序3铣φ300-0.05mm孔的内侧面工序4铣φ300-0.05mm孔的外侧面工序5钻、扩、铰φ300-0.05mm孔，倒角1×45°工序6钻、扩φ10.5mm孔工序7铣宽度4mm的开口槽工序8检查3.2.2工艺路线二表3.2.2工艺路线二表工序1铣φ300-0.05mm孔的内侧面工序2铣φ300-0.05mm孔的外侧面工序3钻、扩φ10.5mm孔工序4钻、扩、铰φ300-0.05mm孔，倒角1×45°表3.2.2工艺路线二表（续表）工序5铣宽度4mm的开口槽工序6铣削Φ60mm的两外圆端面工序7钻、扩、铰φ300-0.05mm孔，倒角1.5×30°工序8检查3.2.3工艺方案的比较和分析经过对比，方案设计一中，首先铣削φ60mm的外圆端面，以此为基础处理φ370+0.03mm的孔，而方案设计二则是先铣削φ30mm的外圆端面，以此为基础处理φ300-0.05mm的孔，两者的初始基础有所不同，但是在处理φ370+0.03mm孔和φ300-0.05mm孔时，其处理顺序也有所变化，从而使得加工效果更加精确、稳定。采用φ60mm端面作为基准位置可以有效地保证加工精度，因此，我们选择了工艺方案一来进行生产。3.3确定工艺尺寸采用HT200材料制作的后钢板弹簧吊耳零件，其硬度介于163~255之间，为了满足大批量生产的需求，我们采用熔模精铸的方式，并参考《机械加工工艺师手册》进行制作。3.3.1铣削Φ60mm的两外圆端面加工表面粗糙度要求为Ra6.3μm，根据此要求，首先对其进行粗铣加工，再精铣。精铣余量为2mm。加工基准面：以φ60mm外圆端面左端面为粗基准，加工其右端面。根据已知数据：粗铣加工精度：A.Z=2mmB.D=A2，A1=A2+Z=76+2=78mm；粗铣加工精度IT12，公差值0.54，A1=78mm，校核余量Z2=2mm，扩ESA=EIA1-EIA0=-0.27-0=-0.27mm3.3.2钻、扩、铰φ30mm孔，倒角1×45°参考《机械制造工艺学》，由表A-2可知加工精度IT12，表面粗糙度Ra12.5μm，钻孔余量：ZZ=13mm，扩孔余量：ZK=1.8mm，铰孔余量：ZJ=0.2mm。再由《互换性与测量技术基础》，钻孔：0.210mm，扩孔：0.130mm，铰孔：0.105mm。3.4确定切削余量和基本工时工序1：粗、精铣削Φ60mm的两外圆端面机床：专用铣刀机床刀具：直径为63mm，粗齿数为6，细齿数为10的圆柱形铣刀粗铣铣削深度：3mm每齿进给量：af=0.08mm/Z铣削速度V：铣削转速V=20~40m/min机床主轴转速n：n=1000Vπd0按照《机械加工工艺师手册》表11-4，将V=30、d0=63代入公式方法，计算出n=151.65r/min，考虑到机床功率在5~10kW之间，最终选择xd6032型号的卧式升降台机床，取n=160r/min，以达到最佳效果。[]则实际铣削速度：V0=31.7m/min工作台每分钟进给量：fm=af×Z×160=76.8mm/min式（3-2）取fm=80mm/min根据《机械加工工艺师手册》被切削层长度60mm，刀具切入长度25mm，刀具切出长度2mm，走刀次数为1[]机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm将l=60mm,l1=25mm,l2=2mm,fm=80mm/min代入公式得:tj1=1.09min此为铣一个端面的机动时间，则本工序机动时间为：t1=2tj1=2.18min精铣铣削深度：aw=2mm每齿进给量：af=0.06mm/Z铣削速度：V=20~40m/min按照《机械加工工艺师手册》表11-4，将V=30、d0=63代入公式，计算出n=151.65r/min，考虑到机床功率在5~10kW之间，最终选择xd6032型号的卧式升降台机床，n=160r/min，以达到最佳加工效果。则实际铣削速度V0：V0=45.5m/min工作台每分钟进给量fm：取fm=af=0.06,Z=10,nw=n=230代入公式得:fm=af×Z×230=138mm/min式（3-3）《机械加工工艺师手册》规定，被磨削层的宽度l：l=60mm，工件切入的宽度l1：l1=25mm，工件切出的宽度l2：l2=2mm，走刀数量为1，以确保加工质量和精度。机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm将l=60mm,l1=25mm,l2=2mm,fm=138mm/min代入公式得:tj1=0.63min此为铣一个端面的机动时间，则本工序机动时间为：t1=2tj1=1.26min工序2：钻、扩、铰φ370+0.03mm孔，倒角1.5×30°机床：专用钻床刀具：扩孔钻、铰刀、麻花钻（1）确定钻削用量按照《机械加工工艺师手册》表28-10，我们可以明确进给量f的值，它在=0.4~0.5mm/r之间。然而，当我们钻φ35mm孔时，由于这个零件是刚性零件，因此我们需要将进给量f乘上刚度系数0.8，这样f的值就在0.32~0.4mm/r之间。查立式钻床说明书，取f=0.4mm/r。其中切削速度公式：V=Cvd0Tapvf式（3-确定切削速度v：由于实际加工条件与表中的数据存在较大差异，因此应当对结果进行相应的调整和修正。Kmv和knv的值分别为1.2和0.7，因此可以得出结论V1=18×1.2×0.7=15.12m/minn=137.6r/min查ZQ5035机床说明书，取n=160r/min，则实际切削速度V=17.58m/min校验机床功率：PE0=Pm×（160/137.6）×1.02=2.57kW机床有效功率：PE=PE0×0.9=2.31kW>Pm所以切削用量选择d0=35mm,f=0.4mm/r,n=137.6r/min,V=17.58m/min,PE=2.31kW,同时F0=7160N,T0=123.6N*m（2）确定扩孔切削用量确定进给量f：进给量f:切削深度ap=1.5mm,f=0.6~0.7mm/r,f=（0.6~0.7）×0.7=0.42~0.49mm/r。查机床说明书,取f=0.5mm/r,此时d0=36.5mm。确定切削速度v：V0=25.7m/min的值为V0=25.7m/min，kmv的值为0.88，kap的值为1.02，这些参数均可用于计算机加工精度。故V1=V0×kmv×kap=23.07m/min式（3-5）n0=1000V/（πd0）=201.3r/min查Z5040机床说明书，取n=240r/min，则实际切削速度V=πdn/1000=27.5m/min式（3-6）（3）确定铰孔切削用量确定进给量f：按照《机械加工工艺师手册》表28-36，f表的值为0.95~2.1mm/r，为了获得最佳的加工效果，f值应该设定为0.95mm/r。确定切削速度v：取V0=7m/min,可知修正系数kmv=0.88,kap=0.99所以V1=7×0.88×0.99=6.1m/minn0=1000V/（πd0）=52.5r/min式（3-7）查机床说明书，取n=100r/min，则实际铰孔速度V=11.62m/min在被切割层的宽度l：l=50mm，刃具切入的宽度l1：l1=30mm，刃具切出的宽度l2：l2=2mm，走刀次数为1，以确保最佳的切割效果。机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm将l=50mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=384mm/min代入公式得:tj1=0.22min（4）加工倒角加工1.5×30°倒角，选用150°锪钻，选择与扩孔时钻速相同的主轴转速：n=240r/min，手动进给。工序3：铣φ300-0.05mm孔的内侧面机床：专用铣刀机床刀具：高速钢圆柱端铣刀d=50mm粗齿数：Z=6铣削深度：ap=1.5mm每齿进给量：af值为af=0.08mm/Z，这是每齿进给量的基本参数。铣削速度：V=24m/min机床主轴转速：机械设备主轴车速n应设定为169r/min，其中

n=1000vπd

式（3以确保机械设备的高效运行和可靠性。实际铣削速度:V=（πdn）/1000=26.5m/min取af=0.08,Z=6,n=169r/min代入公式得每分钟进给量:fm=fzzn=af×Z×n=81.1mm/min,取fm=80mm/min式（3-9）依据《机械加工工艺师手册》，被切割层的宽度l：l=60mm为60mm，工件切入的宽度l1：l1=30mm为30mm，工件切出的宽度l2：l2=2mm为2mm，走刀时间为一次。将l=60mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=80mm/min代入公式得机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm=1.15min式（3-10）此为铣一个端面的机动时间，则本工序机动时间为：t1=2tj1=2.3min工序4：铣φ300-0.05mm孔的外侧面机床：专用铣刀机床刀具：使用高速钢圆柱端铣刀，其粗齿数为50mm，Z=6，铣削深度ap可达ap=1.5mm，以满足加工要求。每齿进给量：af值为af=0.08mm/Z铣削速度：V=24m/min机床主轴转速：机械设备主轴车速n应设定为169r/min，其中n=1000v/πd=169r/min式（3-11）以确保机械设备的高效运行和可靠性。实际铣削速度:V=（πdn）/1000=26.5m/min取af=0.08,Z=6,n=169r/min代入公式得每分钟进给量：每分钟进给量：fm=fzzn=af×Z×n=81.1mm/min式（3-12）取fm=80mm/min依据《机械加工工艺师手册》，被磨削层的宽度l：l=60mm为六十毫米，刃具切入的宽度l1：l1=30mm为三十毫米，刃具切出的宽度l2：l2=2mm为二毫米，走刀次数为一次。将l=60mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=80mm/min代入公式得机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm=1.15min式（3-13）此为铣一个端面的机动时间，则本工序机动时间为：t1=2tj1=2.3min工序5：钻、扩、铰φ300-0.05mm孔，倒角1×45°机床：专用铣刀机床刀具：扩孔钻、铰刀、麻花钻（1）确定钻削用量确定进给量f：钻φ24mm孔，根据《机械加工工艺师手册》[]表28-10查出f表=0.29~0.35mm/r，[]而孔深与孔径之比l/d0=22/24=0.88，不过在钻φ24mm孔时可知此零件为刚度零件，所以其进给量f需要乘上刚度系数0.8，所以f表=（0.29~0.35）×0.8=0.23~0.28mm/r。查立式钻床说明书，取f=0.25mm/r，由式2-2可知切削速度：确定切削速度v：V0=22m/min，F0=3375N，T0=39.92n*m，Pm=1.19kW，但实际生产条件与表中的数据存在较大差异，因此应当对结果进行相应的调整和修正。Kmv和knv的值分别为1.2和knv=0.7，因此可以得出结论V1=22m/min×1.2×0.7=18.5m/minn=245.5r/min查机床说明书，取n=269r/min，则实际切削速度V=(πdn)/1000=20.3m/min式（3-14）校验机床功率：PE0=Pm×（269/245.5）×1.02=1.3kW式（3-15）机床有效功率：PE=PE0×0.9=1.2kW>Pm所以切削用量选择d0=24mm,f=0.25mm/r,n=245.5r/min,V=20.3m/min,PE=1.3kW,同时F0=3375N,T0=39.92N*m（2）确定扩孔切削用量确定进给量f：进给量f:切削深度ap=1.5mm,f表=0.4~0.5mm/r,f表=（04~0.5）×0.7=0.28~0.35mm/r。查机床说明书,取f=0.3mm/r,此时d0=28mm。确定切削速度v：由《机械加工工艺师手册》表28-33，[]取V0=60m/min，修正系数kmv=0.88，kap=1.02故V1=60m/min×0.88×1.02=53.86m/minn0=1000V/（πd0）=612.6r/min式（3-16）查Z5040机床说明书，取n=640r/min，则实际切削速度V=（πd0n）/1000=56.27m/min式（3-17）（3）确定铰孔切削用量确定进给量f：进给量f：f表的值为=1.3~2.6mm/r，表四的注释显示，为了获得最佳的加工效果，进给量f应取最小值，即f=1.3mm/r。确定切削速度v：V0=14.7m/min,由表28-3可知修正系数kmv=0.88,kap=0.99所以V1=14.7×0.88×0.99=12.8m/minn0=1000V/（πd0）=145.59r/min式（3-18）查机床说明书，取n=169r/min，则实际铰孔速度V=14.86m/min被切削层长度l：l=22mm，刀具切入长度l1：l1=20mm，刀具切出长度l2：l2=3mm，走刀次数为1机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fn式（3-19）将l=22mm,l1=20mm,l2=3mm,f=1.3mm/r,n=169r/min代入公式得:tj1=0.20min（3）加工倒角加工1×45°倒角，选用135°锪钻，选择与扩孔时钻速相同的主轴转速：n=240r/min，手动进给。工序6：钻、扩φ10.5mm孔机床：专用铣刀机床刀具：扩孔钻、铰刀、麻花钻（1）确定钻削用量确定进给量f：钻φ9mm孔，根据《机械加工工艺师手册》表28-10查出f表=0.47~0.57mm/r，[]而孔深与孔径之比l/d0=48/9=5.33，不过在钻φ9mm孔时可知此零件为刚度零件，所以其进给量f需要乘上刚度系数0.9，所以f表=（0.47~0.57）×0.8=0.423~0.513mm/r。查立式钻床说明书，取f=0.5mm/r，由式2-2可知切削速度：确定切削速度v：V0=12m/miN，F0=3255N，T0=12.06n*m，Pm=0.48kW，但实际加工条件与表中的数据存在较大差异，因此应当对结果进行相应的调整和修正。Kmv和knv的值分别为1.2和knv=0.7，因此可以得出结论V1=12m/min×1.2×0.7=10.08m/minn=1000V/（πd）=356.69r/min式（3-20）查机床说明书，取n=420r/min，则实际切削速度V=(πdn)/1000=11.87m/min式（3-21）校验机床功率：PE0=Pm×（420/356.69）×1.02=1.2kW机床有效功率：PE=PE0×0.9=1.08kW>Pm所以切削用量选择d0=9mm,f=0.5mm/r,n=356.69r/min,V=11.87m/min,PE=1.2kW,同时F0=3255N,T0=12.06N*m（2）确定扩孔切削用量确定进给量f：按照《机械加工工艺师手册》表28-30，当ap=1mm时，f表的推进量应在=0.7~0.9mm/r之间，而f表的推进量应为0.7~0.9，其中f表的推进量应为×0.7=0.49~0.63mm/r。查机床说明书，取f=0.6mm/r，此时d0=9mm。确定切削速度v：由《机械加工工艺师手册》表28-32，取V0=25.1m/min，修正系数kmv=0.88，kap=1.02故V1=25.1m/min×0.88×1.02=22.53m/minn0=1000V/（πd0）=797.23r/min式（3-22）查Z5040机床说明书，取n=840r/min，则实际切削速度V=（πd0n）/1000=23.74m/min式（3-23）被切割层的宽度l：l=48mm为48mm，刃具切入的宽度l1：l1=8mm为8mm，刃具切出的宽度l2：l2=3mm为3mm，走刀次数为一次。将l=60mm,l1=30mm,l2=2mm,f=0.6mm/r,n=840r/min代入公式得机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fn=0.117min式（3-24）此为铣一个端面的机动时间，则本工序机动时间为：t1=2tj1=0.234min工序7：铣宽度4mm的开口槽机床：专用铣刀机床刀具：高速钢圆柱铣刀d=80mm使用高速钢圆柱铣刀，其d值为80mm，粗齿数Z=20L=4值为Z=20L=4，按照《机械加工工艺师手册》表30-29的数据，铣床深度ap值为22mm，可以满足各种加工要求。每齿进给量：af和d0的进给量分别为af=0.05mm/Z和63mm[]铣削速度：V=30m/min，d0=63mm机床主轴转速：机械设备主轴速率n应设定为118r/min，其中n=1000V/(πd)=120r/min式（3-25）以确保机械设备的最佳性能和最佳加工效率。实际铣削速度:V=（πdn）/1000=28.8m/min式（3-26）取af=0.05,Z=20,n=118r/min代入公式得每分钟进给量:fm=fzzn=0.05×20×118=118mm/min,取fm=80mm/min依据《机械加工工艺师手册》，被磨削层的长宽l：l=20mm为20mm，铣刀切入的宽窄l1：l1=30mm为30mm，铣刀切出的宽窄l2：l2=2mm为2mm，走刀次数为一次。将l=20mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=118mm/min代入公式得机动时间tj1：tj1=（l+l1+l2）/fn=0.44min3.5确定生产安排时间加工零件单位为单件，加工类型为批量加工，加工时间定额计算公式：[]td=（tj+tf）×（1+k%）+tzz/N式（3-27）而后钢板弹簧吊耳的加工为大批量加工，所以tzz/N≈0则加工时间定额计算公式：td=（tj+tf）×（1+k%）式（3-28）td——每件零件的处理时间指标（min）tj——机动时间（min）k——tbx与tzz在tj中所占的比例tbx——安排场地，并确保休息和工作需要（min）[]tzz——准备与结束时间（min）N——生产计划（同一批产品的数量）工序1:铣削Φ60mm的两外圆端面机动时间tj：tj=2.6+1.5=4.1min在工厂上，拆卸工件的时限很短，因此，我们将拆卸工件的时间设定为0.1min分钟，这样，辅助工作时间tf就等于0.45+0.1=0.55mink：由《机械加工工艺师手册》表2.5-48可知，k=13将tj=4.1mintf=0.55mink=13代入公式可得单件加工时间定额td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（4.1+0.55）×（1+13%）=5.25min式（3-29）工序2：钻、扩、铰φ370+0.03mm孔，倒角1.5×30°机动时间tj：tj=2.8min在工厂上，拆卸工件的时限很短，因此，我们将拆卸工件的时限设定为0.1min，这样，辅助时间tf就等于0.43+0.1=0.53mink：由《机械加工工艺师手册》表2.5-48可知，k=12将tj=2.8mintf=0.53mink=12代入公式可得单件加工时间定额td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（2.8+0.53）×（1+12%）=3.73min式（3-30）工序3：铣φ300-0.05mm孔的内侧面机动时间tj：tj=2.3min在工厂上，拆卸工件的时限很短，因此，我们将拆卸工件的时间设定为0.1min，这样，辅助时间tf就被设定为0.43+0.1=0.50mink：由《机械加工工艺师手册》表2.5-48可知，k=13将tj=2.3mintf=0.50mink=13代入公式可得单件加工时间定额td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（2.3+0.50）×（1+13%）=3.16min式（3-31）工序4：铣φ300-0.05mm孔的两外圆端面机动时间tj：tj=2.3min在工厂上，拆卸工件的时限很短，因此我们将拆卸工件的时限设定为0.1min，这样，辅助时间tf就等于0.43+0.1=0.54mink：由《机械加工工艺师手册》表2.5-48可知，k=12.1将tj=2.3mintf=0.54mink=12.1代入公式可得单件加工时间定额td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（2.3+0.54）×（1+12.1%）=3.18min式（3-32）工序5:钻、扩、铰φ300-0.05mm孔，倒角1×45°机动时间tj：tj=1.82min在工厂上，拆卸工件的时限很短，因此我们将拆卸工件的时间设定为0.1min，这样，辅助时间tf就等于0.43+0.1=0.54mink：由《机械加工工艺师手册》表2.5-48可知，k=12.1将tj=1.82mintf=0.54mink=12.1代入公式可得单件加工时间定额td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（1.82+0.54）×（1+12.1%）=2.65min式（3-33）工序6:钻、扩φ10.5mm孔。机动时间tj：tj=0.39min在工厂上，拆卸工件的时限很短，因此我们将拆卸工件的时间设定为0.1min，这样，辅助时间tf就等于0.44+0.1=0.54mink：由《机械加工工艺师手册》表2.5-48可知，k=12.1将tj=0.39mintf=0.54mink=12.1代入公式可得单件加工时间定额td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（0.38+0.54）×（1+12.1%）=1.03min式（3-34）工序7:铣宽度4mm的开口槽。机动时间tj：tj=0.43min在工厂上，拆卸工件的时限很短，因此，我们将拆卸工件的时间设定为0.1min分钟，这样，辅助工作时间tf就等于0.35+0.1=0.45mink：由《机械加工工艺师手册》表2.5-48可知，k=14将tj=0.43mintf=0.45mink=14代入公式可得单件加工时间定额td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（0.43+0.45）×（1+14%）=1.00式（3-35）第4章加工φ10.5mm孔的夹具设计4.1加工φ10.5mm孔的夹具设计这款夹具专为φ10.5mm孔的机械加工而设计，其表面粗糙度要求是Ra12.5μm，是已生产弹簧吊耳的第六道工序。因此，在确保生产孔表面粗糙度标准的同时，必须采取有效措施，以提高生产效率，减轻劳动强度。4.2确定定位方案，选择定位元件（1）CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳定位方案的确定使用芯轴Ф60外圆端面对尺寸76的1个端面定位，限制3自由度。为了增加钻Ф10.5孔的稳定性，在2个Ф10.5孔的正下方使用2个可调支承和六角螺母，对其进行辅助支承。使用芯轴Ф37外圆对零件Ф37内孔定位，限制2自由度。使用菱形定位销对零件Ф30内孔定位，限制1自由度。完成6自由度定位。（2）CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳定位元件的选择其定位元件有：芯轴、菱形定位销、2个可调支承和六角螺母。图4.1吊耳内外侧夹具俯视图图4.2吊耳内外侧夹具左视图4.3确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧机构（1）CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳夹紧方案的确定使用芯轴，夹紧盘还有六角螺母进行夹紧。（2）CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳夹紧元件的选择其夹紧元件有：芯轴、夹紧盘以及六角螺母。（3）CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳夹紧机构的选择夹紧机构采用手动，虽然节省成本，但是考虑到生产效率问题，应该选用快速手动夹紧机构。参照图册以及查阅资料决定这里选用空间凸轮快速夹紧机构。其机构以及推杆内部如下图图4.3夹紧机构及推杆4.4对刀装置的选择本加工工序为钻Ф10.5孔，需要选择的对刀装置为钻套。[]本夹具确定使用固定钻套GB/T8045.1-1999对刀。4.5夹紧力和铣削力的计算刀具：直径为9毫米的硬质合金麻花钻《\o""机械加工工艺师手册》中列出了钻削力及钻削力矩的计算公式，可用于计算钻削力和钻削力矩。具体公式：钻削力:F=26Df0.8HB0.6式（4-1）钻削力矩:T=10D1.9f0.8HB0.6式（4-2）其中，查表可知：D=10.5mmHB=HBmax-(HBmax-HBmin)/3=185-（185-146）/3=172式（4-3）将D=10.5mm,HB=172,f=0.5mm/r代入式得F=26×10.5×0.5×0.8×1720.6=3440.77NT=10×10.51.9×0.5×0.8×1720.6=10983.80N从分析可以看出，在本次工序中，夹紧力的方向与钻削力的方向是一致的，那么，如果满足了钻削力的话，那么也满足了夹紧力的要求。所以，在此工序中，对夹紧力的计算并不是很重要，只要设计出与加工定位强度相匹配的夹紧件和刚度合适的销钉就可以了。4.6钻套、夹具体等的设计图4.4吊耳内外侧夹具正视图设计分析：（1）\o""加工方式：钻、扩。（2）\o""设计钻套的目的：防止加工过程中发生偏斜，在后续工序中，如果不出现偏斜情况，则不再更换。（3）\o""综合考虑，选择快换钻套，其目的是为了减少更换钻套的辅助时间。（4）\o""分析工艺流程：先用φ9mm麻花钻钻孔，再用φ10.5mm的标准扩孔钻进行扩孔。4.7夹具的精度分析和定位误差分析人当材料被夹紧在机床上进行加工时，机床、夹具、材料和夹具相互之间的关系就会成为一种闭合的系统。为了确保材料和夹具相互之间的准确位置，必须对设计的夹具进行精确的测量和误差的计算。在这个工序中，我们必须确保孔的直径在φ10.5mm和30mm之间，并且孔表面的粗糙度必须达到Ra12.5μm。安装衬套的孔径为18mm，同轴度公差为φ0.005mm。为了满足工艺孔的尺寸要求，我们选择了φ10.50的铰刀。这样可以有效地完成钻、扩、铰等工序。本夹具其定位元件是芯轴和菱形定位销。（1）芯轴的尺寸与公差其定位误差分析同第4章的芯轴定位误差分析。（2）菱形定位销的尺寸与公差\o""定位元件是一个非标准件，为了保证零件的轴向定位，所以该定位元件在设计时，不能采用其它零件的平面度和表面粗糙度的尺寸作为保证零件轴向定位的公差标准，而是根据该零件的加工要求和形位公差要求来确定该零件的定位误差。图4.5吊耳夹紧状态下的三维图结论本文旨在探讨解放牌汽车后钢板弹簧吊耳的加工技术及其相关夹具的设计方案。在本次产品设计中，我们重点关注了后钢板弹簧吊耳的制造路线，以及设备加工余量和磨削质量、基本工时的规定。此外，我们还选择了一种合适的定位夹紧机制，以确保制造工件的准确性。通过这种方式，我们可以确保制件的制造路线准确有效，并且能够实现定位夹紧的目的。在产品设计过程中，我们遇到了许多挑战，例如工艺流程不合理，甚至无法保证加工精度。由于组织的尺寸、大小等参数不当，使得