K565-吊环前钢板弹簧加工工艺及工序8 钻扩Φ10.5的孔夹具设计
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K565-吊环前钢板弹簧加工工艺及工序8
钻扩Φ10.5的孔夹具设计
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钻扩
10.5
夹具
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I课程设计说明书课程设计说明书课课 题：题：前钢板弹簧吊环加工工艺及夹具设计专专 业：业：学学 生生 姓姓 名：名： 班班 级：级： 学学 号：号： 指指 导导 教教 师：师： 完完 成成 时时 间：间： II摘 要本设计是基于前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。前钢板弹簧吊环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，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孔系加工精度。基准选择以前钢板弹簧吊环的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以底面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，机构可以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：前钢板弹簧吊环零件；工艺；夹具；IIIABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: parts; fixture;IV目目 录录摘 要.IIABSTRACT .III第 1 章 加工工艺规程设计 .11.1 零件的分析.11.1.1 零件的作用.11.1.2 零件的工艺分析.11.2 确定毛坯的制造形式.21.3 前钢板弹簧吊环加工工艺措施.21.3.1 孔和平面的加工顺序.21.3.2 孔系加工方案选择.21.4 前钢板弹簧吊环加工定位基准的选择.21.4.1 粗基准的选择.21.4.2 精基准的选择.31.5 前钢板弹簧吊环加工主要工序安排.31.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.51.7 确定切削用量及基本工时.6第 2 章 加工工艺孔夹具设计.1310.5mm2.1 加工工艺孔夹具设计.1310.5mm2.2 定位方案的分析和定位基准的选择.132.3 定位元件的设计.142.4 定位误差分析.152.5 切削力的计算与夹紧力分析.152.6 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计.162.7 夹具精度分析.172.8 夹具设计及操作的简要说明.182.9 本章小结.18总 结 .19致 谢 .20参考文献 .211第 1 章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是前钢板弹簧吊环。前钢板弹簧吊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。因此汽车前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。汽车前钢板弹簧吊环主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能因此前钢板弹簧吊环零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。1.1.2 零件的工艺分析由前钢板弹簧吊环零件图可知。它的外表面上有 3 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为 2 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44mm端面和中间外圆为基准加工面 这一组加工面包括：一个的22mm孔以及对其倒角，和各个端面 2. 以22孔和端面为中心的加工面，这组加工面主要是其余各孔及其槽和宽64mm的2个44外圆的内侧面 21.2 确定毛坯的制造形式零件材料为 35#，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。1.3 前钢板弹簧吊环加工工艺措施由以上分析可知。该前钢板弹簧吊环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，对于前钢板弹簧吊环来说，加工过程中的主要问题是保证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。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.3.1 孔和平面的加工顺序前钢板弹簧吊环类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工前钢板弹簧吊环上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。前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，也有利于保护刀具。前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。1.3.2 孔系加工方案选择前钢板弹簧吊环孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。1.4 前钢板弹簧吊环加工定位基准的选择1.4.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入前钢板弹簧吊环的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以前钢板弹簧吊环的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由3度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。1.4.2 精基准的选择从保证前钢板弹簧吊环孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证前钢板弹簧吊环在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从前钢板弹簧吊环零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是前钢板弹簧吊环的装配基准，但因为它与前钢板弹簧吊环的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.5 前钢板弹簧吊环加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。前钢板弹簧吊环加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到前钢板弹簧吊环加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，底面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于前钢板弹簧吊环，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%苏打c9080及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg200方案一1. 铸造2. 时效处理3. 铣 44 的两外圆端面；4. 钻扩 22 孔；5. 粗铣，半精铣 44 的两内圆端面；46. 半精铣 44 的两外圆端面；7. 粗铣 10.5 外圆端面；8. 钻扩 10.5 的孔；9. 半精铣 10.5 的两外圆端面；10. 粗铣宽度为 4mm 的开口槽；11. 粗铣另一宽度为 4mm 的槽；12. 终检方案二工序：锻造。工序：退火处理工序：铣 44 的 2 外圆端面工序：粗铣，半精铣 44 的 2 内圆端面工序：钻，扩 22 孔工序：半精铣 44 的 2 外圆端面工序：粗铣 10.5 外圆圆端面工序：钻，扩 10.5 的孔工序：半精铣 10.5 孔的 2 外圆端面工序 X：粗铣宽度为 4mm 的开口槽工序 XI：粗铣另一端宽度为 4mm 槽工序 XII：清洗工序 XIII：检验，入库方案一和方案二的区别在于，方案一在加工外44m的2侧面后，及时的加工了22的孔，这样可以利用加工好的22孔作为定位基准，加工其他的工序，这样为后续的工序提供了基准，提高了加工效率，适合于批量生产，而方案二则不能达到这样的效果，因此综合考虑我们选择方案一。工艺路线选择方案一:13. 铸造14. 时效处理15. 铣 44 的两外圆端面；16. 钻扩 22 孔；17. 粗铣，半精铣 44 的两内圆端面；18. 半精铣 44 的两外圆端面；19. 粗铣 10.5 外圆端面；20. 钻扩 10.5 的孔；521. 半精铣 10.5 的两外圆端面；22. 粗铣宽度为 4mm 的开口槽；23. 粗铣另一宽度为 4mm 的槽；24. 终检1.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下： “吊环-后钢板弹簧”零件材料为 35#，硬度 HBS 为 149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。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44mm考虑其加工表面粗糙度要求为，可以先粗铣，再精铣，根据机械加6.3Ram工工艺手册表 2.3-5，取 2Z=5已能满足要求mm （2） 铣孔 2 个外圆端面10.5mm 考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册50Ram表 2.3-5，取 2Z=3已能满足要求。mm（3） 加工孔 22mm其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根1.6Ram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： 19mm扩孔： 2Z=322mmmm(4) 加工孔10.5mm其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，两步，根据12.5Ram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： 2Z=1.810.5mmmm(5) 铣宽度为 4的开口槽mm6考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册50Ram表 2.348，取 2Z=4已能满足要求。mm1.7 确定切削用量及基本工时工序(1) ：铣 44 两外圆端面机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6Z 10Z （1） 、粗铣铣削深度：wa3wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm机床主轴转速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn1000 30(101 201) /min3.14 63r根据机械加工工艺师手册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作台每分进给量： 式（2-2）mfmzwff zn取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式（2-3）1jt121 jmllltf7取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt工序(2) ：钻扩 22 孔工件材料为 35#，硬度 200HBS。孔的直径为 22mm。加工机床为 Z525 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔19mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔22mm 标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献7表 28-10 可查出，f0.47 0.57/fmm r表由于孔深度比，故0/30/221.36l d 0.9lfk 。查 Z525 立式钻床说明书，取(0.47 0.57) 0.90.42 0.51/fmm r表。0.43/fmm r根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给1.75/fmm r机构允许的轴向力（由机床说明书查出） ，根据表 28-9，允许的进给max15690FN量。1.8/fmm r由于所选进给量远小于及，故所选可用。ffff2）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15，由插vmP入法得：，17/minvm表4732FN表，51.69TN M表1.25mPkW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表 28-3，故0.88Mvk0.75lvk 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm表010001000 11.22/min162 /min22vmmnrdmm表查 Z525 机床说明书，取。实际切削速度为：195 /minnr019195 / min14/ min10001000d nmmrvm由表 28-5，故1.06MFMTkk47321.065016()FNN851.691.0654.8TN mN m3）校验机床功率 切削功率为mP/)mMMmPPn n k表（1.25(195/246) 1.061.05kWkW机床有效功率4.50.813.65EEmPPkWkWP故选择的钻削用量可用。即，019dmm0.43/fmm r195 /minnr14/minvm相应地，5016FN54.8TN m1.05mPkW（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表 28-31，f。根据 Z525 机床说明书，取f:表（0. 70. 8）m m / r0. 7=0. 490. 56m m / r=0.57mm/r。f2）确定切削速度 及 根据参考文献7表 28-33，取。修正系vn25/minvm表数：，0.88mvk1.02pa vk故 25/min 0.88 1.0211.22/minvmm表01000/)nvd表（ 1000 11.22/min/(24.7)286 /minmmmmr查机床说明书，取。实际切削速度为275 /minnr3010vd n 322275 / min 1021.3/ minmmrm（4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，019dmm0.43/fmm r195 /minnr14/minvm扩孔：，022dmm0.57/fmm r275 /minnr21.3/minvm5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21ll 1l2lt = =1.28minmfnlw21ll 6043400 0.139工序 6：钻，扩孔10.5mm机床：立式钻床 Z525 刀具：麻花钻、扩孔钻、（1） 、钻孔9mm切削深度：pa4.5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.22 0.28)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则35mm(0.20 0.28) 0.75/(0.165 0.21)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.20/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =9 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 24849 /min3.14 9Vnrd册表 9-3，取772 /minnr实际切削速度： V03.14 9 77221.8/min10001000d nVm 被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度： 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.20f 772n 机动时间：jt12148830.38min772 0.20jllltfn 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.380.76minjtt（2） 、扩孔10.5mm10切削深度：pa0.75pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.5 0.6) 0.7(0.35 0.42)/fmm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取(0.5 0.6) 0.70.4/fmm r切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V25/minVm取=25, =10.5 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师n010001000 25758 /min3.14 10.5Vnrd手册表 9-3 取772 /minnr实际切削速度： V03.14 10.5 77225.4/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.40f 772n 机动时间：1jt12148830.19min772 0.4jllltfn 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.190.38minjtt工序 7:半精铣孔端面10.5mm机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50dmm6Z 铣削深度：pa1.5wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-29，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-29，取，V24/minVm取=24, =50 代入公式（2-1）得V0d11机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 24152 /min3.14 50Vnrd册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 50 16926.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n 工作台每分进给量：mf0.08 6 16981.12/minmzwff znmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，,代入公式（2-3）得：60lmm130l mml2280mf机动时间：1jt121603021.15min80jmllltf以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt工序 8： 粗铣宽度为 4mm 的开口槽机床：铣床 X52K刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dmm20Z 4L 铣削深度：wa2wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.05/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 30120 /min3.14 80Vnrd12册表 11-5，取118 /minnr实际铣削速度：V03.14 80 11528.8/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.05fa 20Z wn118n 工作台每分进给量：mf0.05 20 118118/minmzwff znmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，, 代入公式（2-3）得：20l 130l 22l 118mf机动时间：1jt13121203020.44min118jmllltf第 2 章 加工工艺孔夹具设计10.5mm2.1 加工工艺孔夹具设计10.5mm本夹具主要用来钻、扩、两个工艺孔。这两个工艺孔均有表面粗糙度10.5mm要求，表面粗糙度为。本到工序为吊环前钢板弹簧加工的第六道工序，本道12.5 m工序加工时主要应考虑如何保证其表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。2.2 定位方案的分析和定位基准的选择由零件图可知，两工艺孔位于零件 22 孔上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与端面垂直。为了保证所钻、扩的孔与侧面垂直，根据基准重合、基准统一原则。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钻扩铰 22孔工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择 22 孔孔端面为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以 22 孔孔配和的圆柱销限制工件的两个自由度，以 22 孔孔配和的削边销限制工件的一个自由度，既采用一面两销定位。再用一个螺旋夹紧机构从 22 孔孔的另一端面进行夹紧。14图 2.1 定位分析图2.3 定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。由加工工艺孔工序简图可知两工艺孔中心距。gL140gLmm由于两工艺孔有位置度公差，所以其尺寸公差为mmLg03. 01 . 031所以两工艺孔的中心距为 140，而两工艺孔尺寸为 22 孔。根据机床夹具设计手册削边销与圆柱销的设计计算过程如下：定位销中心距基准孔中心距图 2.2 两销分析图（1） 、确定两定位销中心距尺寸及其偏差xLLx =xLgL140mm LxmmLg01. 003. 031)3151(（2） 、确定圆柱销直径及其公差1d1d （基准孔最小直径）1137dDmm1D 取 f61d 所以圆柱销尺寸为 0.0160.03437mm（3） 、削边销的宽度 b 和 B （由机床夹具设计手册 ） mmb415213Bmm（4） 、削边销与基准孔的最小配合间隙2 式（5-1）212)2(2DbLgLx其中： 基准孔最小直径 圆柱销与基准孔的配合间隙2D115代入数据由公式（5-1）得mm018. 012)2027. 003. 001. 0(422（5） 、削边销直径及其公差2d 222150.01814.982dDmm 按定位销一般经济制造精度，其直径公差带为，则削边销的定位圆柱6h部分定位直径尺寸为 。00.00914.982mm（6） 、补偿值 mmLxLg032. 0008. 001. 003. 021min12.4 定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：（1） 、移动时基准位移误差yj yjmin111XDd =0.0160.0270.009 =mm052. 0 (2)、转角误差 LXDdXDdtg2min222min111其中：)2(2min1min2XXLgLx 000288. 055.2792064. 0027. 0009. 0016. 0027. 0018. 0tg0165. 02.5 切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由切削手册得：钻削力 式（5-2）6 . 08 . 026HBDfF 钻削力矩 式（5-3）6 . 08 . 09 . 110HBfDT 式中： 10.5Dmmmaxmaxmin11187187 14917433HBHBHBHB 代入公式（5-2）和（5-3）得10.20fmm r0.80.626 10.5 0.201741664FN16 1.90.80.610 10.50.2017446379TN mm本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。2.6 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计工艺孔的加工需钻、扩、两次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔分钻、10.5mm扩、两个工步完成加工。即先用的麻花钻钻孔，根据 GB114184 的规定钻头9mm上偏差为零，故钻套孔径为。再用标准扩孔钻扩孔，根据的规定0.0340.0169mm10.5mm扩孔钻的尺寸为，钻套尺寸为。10.5mm00.02710.5mm0.0340.01610.5mm图 2.3 快换钻套图扩工艺孔钻套结构参数如下表：表 2.1 扩工艺孔钻套数据表DdH公称尺寸允差1D2Dh1hm1mr10.51616-0.006-0.01826221241011.520.555 衬套选用固定衬套其结构如图所示：17图 2.4 固定衬套图其结构参数如下表：表 2.2 固定衬套数据表dD公称尺寸允差H公称尺寸允差C 1C16+0.01901622+0.039+0.02510.6夹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。整个夹具的结构见夹具装配图 2 所示。2.7 夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。本道工序加工中主要保证两工艺孔尺寸及与 22 孔孔距离粗糙度表面10.5mm粗糙度。 。固定衬套采用孔径为，同轴度公差为。12.5 m0.0340.01618mmmm005. 0该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：（1） 、各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控制。 （2） 、各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。 （3） 、当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状10mm态，即其直径偏离最大实体尺寸 22 孔时可将偏离量补偿给位置度公差。 （4） 、如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺10.9mm寸的偏离量为，此时轴线的位置度误差可达到其最大值。10mm0.9mm0.9mm工艺孔的尺寸，由选用的铰刀尺寸满足。工艺孔的表面10.5 mm00.02710.5mm粗糙度，由本工序所选用的加工工步钻、扩、满足。12.5 m182.8 夹具设计及操作的简要说明由零件图可知，两工艺孔位于零件 22 孔上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与端面垂直。为了保证所钻、扩的孔与侧面垂直，根据基准重合、基准统一原则。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钻扩铰 22孔工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择 22 孔孔端面为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以 22 孔孔配和的圆柱销限制工件的两个自由度，以 22 孔孔配和的削边销限制工件的一个自由度，既采用一面两销定位。然后由一个螺旋夹紧机构夹紧就可以开始加工了2.9 本章小结本夹具主要用来加工吊环前钢板弹簧工艺孔。首先应明确本夹具中的10.5mm夹紧定位机构，本工艺孔的定位基准应选择 22 孔孔端面为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以 22 孔配和的圆柱销限制工件的两个自由度，以 22 孔孔配和的削边销限制工件的一个自由度，既采用一面两销定位。再用一个螺旋夹紧机构从 22 孔孔的另一端面进行夹紧。然后按照有关公
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