机械制造技术课程设计-后钢板弹簧吊耳钻30孔设计.doc

1 目目 录录 目目 录录1 1 绪绪 论论1 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 2.1 零件的分析零件的分析.2 2.1.1 零件的作用 .2 2.1.2 零件的工艺分析 .2 2.2 确定毛坯确定毛坯.2 2.2.1 确定毛坯的制造形式 3 2.2.2 确定毛坯的尺寸公差 3 2.3 拟定弹簧吊耳工艺路线拟定弹簧吊耳工艺路线.3 2.3.1 零件的加工定位基准 3 2.3.2 零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案 .4 2.3.3 工序顺序的安排 .5 2.3.4 工艺方案的比较与分析 5 2.3.5 确定吊耳工艺路线 .6 2.4 机床设备及工艺装备的选用机床设备及工艺装备的选用.6 2.4.1 机床设备的选用 .6 2.4.2 工艺装备的选用 .6 2.5 加工余量，工序尺寸和公差的确定加工余量，工序尺寸和公差的确定.6 2.5.1 吊耳各加工表面的机械加工余量 .6 2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）确定切削用量及基本工时（机动时间）.9 2.7 本章小结本章小结 17 3 加工加工工艺孔夹具设计工艺孔夹具设计 1730mm 3.1 问题提出问题提出.17 3.2 夹具设计夹具设计.17 结结 论论20 参参 考考 文文 献献20 1 1 1 绪绪 论论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大三的全部课程之后，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。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。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。 通过这次课程设计，可对以前学过的课程进行一次综合的深入的总复习， 把学习到的理论知识和实际结合起来，从而提高自己分析问题，解决问题的能 力。 2 2 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。 2.1.2 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 。两外圆端面的铣削，加工的孔，其中两外圆端面表60mmmm 05 . 0 0 3760mm 面粗糙度要求为，的孔表面粗糙度要求为6.3rammm 05 . 0 0 371.6ram （2）以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2 个 mm 045 . 0 0 30 的孔，2 个的孔、2 个孔的内外两侧面的铣削， mm 045 . 0 0 30 10.5mm mm 045 . 0 0 30 宽度为 4的开口槽的铣削，在同一中心线上数值为的同轴mm mm 045 . 0 0 30 0.01 度要求。其中 2 个的孔表面粗糙度要求为，2 个的 mm 045 . 0 0 30 1.6ram10.5mm 孔表面粗糙度要求为，2 个孔的内侧面表面粗糙度要求为12.5ram mm 045 . 0 0 30 ，2 个孔的外侧面表面粗糙度要求为，宽度为 412.5ram mm 045 . 0 0 30 50ram 的开口槽的表面粗糙度要求为。mm mra50 2.2.1 确定毛坯的制造形式 “后钢板弹簧吊耳”零件材料为 35 钢，硬度 hbs 为 149187，生产类型 为大批量生产。 考虑到该弹簧吊耳零件在工作过程中要承受压力冲级载荷，为增强弹簧吊 耳零件的强度和冲级韧度，故毛坯选用锻件，零件材料为 35 号钢。由于生量已 达到大批生产的水平（n=40000） ，而且零件的轮廓尺寸不大，为提高生产效率 和锻件精度，故可以采用模锻制造毛坯。 2.2.2 确定毛坯的尺寸公差 由机械制造技术基础课程设计指导教程表 2-10表 2-12 可知，要确定 毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 1.公差等级 3 由弹簧吊耳的功用及其技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。 2.锻件重量 已知机械加工后弹簧吊耳的重量为 2.6kg，由此可初步估计机械加工前锻件 毛坯的重量为 4kg。 3.锻件材质系数 该弹簧吊耳材料为 35 号钢，是碳的质量分数小于 0.65%的碳素钢，故该锻 件的材质系数属级。 1 m 4.锻件分模线形状 根据该弹簧吊耳的形位特点，故选择零件高度方向的对称平面为分模面， 属平直分模线。 2.3 拟定弹簧吊耳工艺路线 2.3.1 零件的加工定位基准 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。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。 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很大。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。 1.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 4 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外圆端面作为粗基准，60mm ，三个自由度，然后加一个辅助支承,先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面 zx y 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mm 5 . 0 0 37 个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。 2.精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题，根据该弹簧吊耳零件的技术要求 和装配要求，选择加工后的两外圆端面作为精基准。60mm 2.3.2 零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案 根据弹簧吊耳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工 件各表面的加工方法，如图 2-3-2 所示。 表 2-3-2 弹簧吊耳零件各表面加工方案 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度 ra/m 加工方案 两外 mm60 圆端面 it126.3粗铣 孔 mm 05 . 0 0 37 it91.6钻-扩-铰 孔 mm 045 . 0 0 30 内侧面 it1212.5粗铣 孔 mm 045 . 0 0 30 外侧面 it1250粗铣 孔 mm 045 . 0 0 30 it91.6钻-扩-铰 孔 mm 5 . 10 it1212.5钻 开口槽it1250粗铣 5 2.3.3 工序顺序的安排 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。 1.工艺方案一 工序 10： 铣两外圆端面60mm 工序 20： 钻，扩，铰孔，倒角 mm 05 . 0 0 37 1.5 30 工序 30： 钻，扩孔10.5mm 工序 40： 钻，扩，铰孔，倒角 mm 045 . 0 0 30 1 45 工序 50： 铣孔的内侧面 mm 045 . 0 0 30 工序 60： 铣孔的外侧面 mm 045 . 0 0 30 工序 70： 铣宽度为 4的开口槽mm 工序 80去毛刺 工序 90： 终检 2.工艺方案二 工序 10： 铣 mm 045 . 0 0 30 孔的内侧面 工序 20： 铣 mm 045 . 0 0 30 孔的外侧面 工序 30： 钻，扩 10.5mm 孔 工序 40： 钻，扩，铰 mm 045 . 0 0 30 孔，倒角1 45 工序 50：铣宽度为 4mm的开口槽 工序 60： 铣 60mm 两外圆端面 工序 70： 钻，扩，铰 mm 05 . 0 0 37 孔，倒角1.5 30 6 工序 80：去毛刺 工序 90：终检 2.3.4 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工两外圆端面，然后60mm 再以此为基面加工孔，再加工孔，孔，最后加mm 05 . 0 0 3710.5mmmm 045 . 0 0 30 工孔的内外侧面以及宽度为 4的开口槽铣，则与方案二相反，mm 045 . 0 0 30mm 先加工孔的内外侧面，再以此为基面加工孔，mm 045 . 0 0 3010.5mm 孔，宽度为 4的开口槽，最后加工两外圆端面，mm 045 . 0 0 30mm60mm 孔。mm 05 . 0 0 37 经比较可见，先加工两外圆端面，以后位置度较易保证，并且定位60mm 及装夹都较方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工10.5mmmm 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mm 045 . 0 0 30 加工时间更多，这样加工路线就不合理，同理，宽度为 4的开口槽应放在最mm 后一个工序加工。所以合理具体加工艺如下表 2-3-4： 最终工艺方案 工序 10： 铣两外圆端面60mm 工序 20： 钻，扩，铰孔，倒角 mm 05 . 0 0 37 1.5 30 工序 30： 铣孔的内侧面 mm 045 . 0 0 30 工序 40： 铣孔的外侧面 mm 045 . 0 0 30 工序 50： 钻，扩，铰孔，倒角 mm 045 . 0 0 30 1 45 工序 60： 钻，扩孔10.5mm 工序 70： 铣宽度为 4的开口槽mm 工序 80： 去毛刺 工序 90终检 7 2.3.5 确定吊耳工艺路线 在综合考虑以上工序顺序安排原则的基础上，以表 2-3-5 列出弹簧吊耳的 工艺路线。 表 2-3-5 吊耳工艺路线及设备，工装的选用 工序号工序名称机床设备刀具量具 10 粗铣两外圆端mm60 面 立式铣床 x51 端铣刀游标卡尺 20钻，扩，铰 孔，倒角mm 05 . 0 0 37 305 . 1 立式铣床 x51 麻花钻，扩 孔钻，铰刀 卡尺，塞规 30 铣孔的内mm 045 . 0 0 30 侧面 立式铣床 x51 端铣刀游标卡尺 40 铣孔的外mm 045 . 0 0 30 侧面 立式铣床 x51 端铣刀游标卡尺 50钻，扩，铰 孔，倒角mm 045 . 0 0 30 451 立式铣床 x51 麻花钻，扩 孔钻，铰刀 卡尺，塞规 60 钻，扩孔mm 5 . 10 立式铣床 x51 麻花钻，扩 孔钻 卡尺，塞规 70铣宽为的开口槽mm4立式铣床 x51 槽铣刀卡规深度游标 卡尺 80去毛刺 90终检塞规，卡尺 2.4 机床设备及工艺装备的选用 2.4.1 机床设备的选用 在大批生产的条件下，可选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用 设备。所选用的通用设备应提出机床型号，如该弹簧吊耳零件选用的通用设备 “立式铣床 x51” 。 8 2.4.2 工艺装备的选用 工艺装备主要包括刀具，夹具和量具。该弹簧吊耳零件的工艺装备在工序 卡中都有说明，其中由于生产类型为大批量生产，故夹具选用的是专用夹具。 2.5 加工余量，工序尺寸和公差的确定 2.5.1 吊耳各加工表面的机械加工余量 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 序尺寸如下： (1) 铣两外圆端面 mm60 考虑其加工表面粗糙度要求为，粗铣就可以达到，根据上表 2-6.3ram 4，取 2z=4已能满足要求mm (2) 加工孔 mm 05 . 0 0 37 其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为扩，铰两步，根1.6ram 据机械制造技术基础课程设计指导教程表 2-28，确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 35mm 扩孔： 2z=1.836.8mmmm 铰孔： 2z=0.2mm 05 . 0 0 37mm (3) 铣孔的内侧面 mm 045 . 0 0 30 考虑其表面粗糙度要求为 ra1.6um，只要求粗加工，根据上表 2-4，取 2z=4已能满足要求。mm (4) 铣孔的外侧面 mm 045 . 0 0 30 考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据上表 2-4，取50ram 2z=4已能满足要求。mm (5) 加工孔 mm 045 . 0 0 30 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，1.6ram 根据机械制造技术基础课程设计指导教程表 2-28，确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 28mm 扩孔： 2z=1.829.8mmmm 铰孔： 2z=0.2mm 045 . 0 0 30mm (6) 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，12.5ram 根据机械制造技术基础课程设计指导教程表 2-28，确定工序尺寸及余量为： 9 钻孔： mm8 . 9 扩孔： 2z=0.710.5mmmm 由于本设计规定的零件为中批生产，可采用调整法加工，因此在计算最大、最 小加工余量时，可按调整法加工方式予以确定。 毛坯名义尺寸：122+22=126mm 毛坯最大尺寸：126+21.3=128.6mm 毛坯最小尺寸：126-20.7=124.6mm 铣后最大尺寸：122+0=122mm 铣后最小尺寸：122-0.17=121.83mm 将以上计算的工序间尺寸及公差整理成下表： （mm） 锻造毛坯铣削加工 30mm 孔处 最大 128.6mm 加工前 最小 124.6mm 最大 128.6mm 112mm 加工后 最小 124.6mm 121.83mm 最大 3.65mm 加工余量 （单边） 2mm 最小 1.435mm 加工公差 1 . 1 5 . 0 mm -0.17/2mm 2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 1：粗铣两外圆端面60mm 机床：立式铣床 x51 刀具：端铣刀 粗齿数， 63dmm6z （1） 、粗铣 铣削深度： w ammaw2 每齿进给量：根据机械加工工艺手册 ，按机床功率为取 f akw105 zmmaf/08 . 0 铣削速度：参照切削手册 ，取，vmin/ 9 . 44 mv 机床主轴转速： 式（2-6-1）n 0 1000v n d 工 序 工 尺 加 寸 10 取=, =代入公式（2-6-1）得：vmin/45m 0 dmm63 min/47.227 6314 . 3 min/451000 r mm m n 根据机械加工工艺手册取min/210rn 实际铣削速度： v min/ 5 . 41 1000 min/2106314 . 3 1000 0 m rmmnd v 工作台每分进给量： 式（2-6-2） m f mzw ff zn 取=，=代入公式（2-6-2）得： z f0.08 f a 6z w nmin/210rn m fmin/8 .100min/210608 . 0 mmr 取min/100mmfm 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： 1 lmml14 1 刀具切出长度： 2 lmml3 2 走刀次数为 1 机动时间： 1j t 12 1 j m lll t f 取，, 代入公式得：mml60mml14 1 mml3 2 min/100mmfm min73 . 0 min/100 31460 1 mm mmmmmm tj 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 min46 . 1 min73 . 0 22 11 j tt 工序 2：钻，扩，铰孔，倒角mm 05 . 0 0 371.5 30 机床：立式铣床 x51 刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 （1） 、钻孔35mm 切削深度：=1.6 p a p a 进给量：根据切削手册取frmmf/60 . 0 30 . 0 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 0.75，35mm 则rmmrmmf/)45 . 0 225 . 0 (/75 . 0 )60. 030 . 0 ( 根据切削手册 ，取rmmf/40 . 0 取切削速度24/minvm 取=24, =35 代入以下公式得v 0 d 机床主轴转速：，根据机床说明，取n 0 10001000 24 218 /min 3.14 35 v nr d 11 233 /minnr 实际切削速度： v 0 3.14 35 233 25.6/min 10001000 d n vm 根据切削手册 被切削层长度 ：l76lmm 刀具切入长度： 1 l20lmm 刀具切出长度： 2 l3lmm 走刀次数为 1 机动时间： j t 12 1 j lll t fn 取，, ,代入以下公式得：76lmm20lmm3lmm0.45f 233n 1 j t 76203 0.94min 233 0.45 （2） 、扩孔35mm 切削深度： p ammap875 . 0 进给量：根据切削手册 ，f rmmrmmf/)84 . 0 63 . 0 (7 . 0/)2 . 19 . 0( 参照切削手册 ，取rmmf/8 . 0 切削速度：参照切削手册 ，取vmin/58mv 取=58, =36.8 代入以下公式得v 0 d 机床主轴转速：，根据相关取nmin/502 8 . 3614 . 3 5810001000 0 r d v n min/490rn 实际切削速度： v min/ 6 . 56 1000 490 8 . 3614 . 3 1000 0 m nd v 根据切削手册 被切削层长度 ：l76lmm 刀具切入长度 1 l4lmm 刀具切出长度： 2 l3lmm 走刀次数为 1 取，, ,代入公式得：76lmm 1 4l 2 3l 8 . 0f490n 机动时间： 1j tmin21 . 0 4908 . 0 3476 21 1 fn lll tj （3）铰孔mm 05 . 0 0 37 切削深度：=0.075mm p a p a 进给量：根据切削手册 ，取frmmf/)5 . 28 . 0( 根据切削手册 ，取rmmf/5 . 1 12 取切削速度min/70mv 取=70, =37 代入以下公式得v 0 d 机床主轴转速：，根据相关，取nmin/603 3714 . 3 7010001000 0 r d v n min/590rn 实际切削速度： v min/ 5 . 68 1000 5903714 . 3 1000 0 m nd v 根据切削手册 被切削层长度 ：l76lmm 刀具切入长度： 1 l5lmm 刀具切出长度： 2 l20lmm 走刀次数为 1 取，代入以下公式得：76l 1 5l 2 20l 5 . 1f590n 机动时间： j tmin11 . 0 5905 . 1 20576 21 1 fn lll tj （4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与1.5 30 150 扩孔时相同：，手动进给。min/490rn 工序 3：粗铣孔的内侧面mm 045 . 0 0 30 机床：立式铣床 x51 刀具：端铣刀 粗齿数50dmm6z 铣削深度： p ammap2 每齿进给量：根据切削手册 ，取 z fzmmfz/08. 0 铣削速度：参照切削手册 ，取，vmin/66mv 取=66, =50 代入以下公式得v 0 d 机床主轴转速： ，根据机械加工工nmin/420 5014 . 3 6610001000 0 r d v n 艺手册 ，取min/380rn 实际铣削速度： v min/ 7 . 59 1000 3805014 . 3 1000 0 m nd v 取=，=代入以下公式得： z f0.08 f a 6z w n380n 工作台每分进给量： m fmin/ 4 . 182380608 . 0 mmznff wzm 取min/180mmfm 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： 1 l 1 30l 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 13 走刀次数为 1 取，,代入以下公式得：60lmm 1 30l mml2 2 min/180mmfm 机动时间： 1j tmin51 . 0 180 23060 21 1 m j f lll t 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 min02 . 1 51 . 0 22 11 j tt 工序 4：粗铣孔的外侧面mm 045 . 0 0 30 机床：立式铣床 x51 刀具：端铣刀 粗齿数50dmm6z 铣削深度： p ammap2 每齿进给量：机械加工工艺手册 ，取 z fzmmfz/08. 0 铣削速度：参照机械加工工艺手册 ，取，vmin/66mv 取=66, =50 代入以下公式得v 0 d 机床主轴转速： ，根据机械加工工nmin/420 5014 . 3 6610001000 0 r d v n 艺手册3，取min/380rn 实际铣削速度： v min/ 7 . 59 1000 3805014 . 3 1000 0 m nd v 取=，=代入以下公式得： z f0.08 f a 6z w n380n 工作台每分进给量： m fmin/ 4 . 182380608 . 0 mmznff wzm 取min/180mmfm 根据切削手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm 刀具切入长度： 1 l 1 30l 刀具切出长度：取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 取，,代入以下公式得：60lmm 1 30l mml2 2 min/180mmfm 机动时间： 1j tmin51 . 0 180 23060 21 1 m j f lll t 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 min02 . 1 51 . 0 22 11 j tt 工序 5：钻，扩，铰孔，倒角mm 045 . 0 0 30451 机床：立式铣床 x51 刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 （1） 、钻孔28mm 14 切削深度： p ammap1 进给量：根据切削手册取frmmf/)6 . 03 . 0( 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，mm 045 . 0 0 30 则rmmrmmf/)45 . 0 225. 0(/75. 0)6 . 03 . 0( 根据切削手册 ，取0.32/fmm r 取切削速度min/20mv 取=20, =28 代入公式得v 0 d 机床主轴转速：，根据切削手册 ，nmin/5 .227 2814 . 3 2010001000 0 r d v n 取min/210rn 实际切削速度： v min/ 5 . 18 1000 2102814 . 3 1000 0 m nd v 根据切削手册 被切削层长度 ：l22lmm 刀具切入长度： 1 l20lmm 刀具切出长度： 2 l3lmm 走刀次数为 1 取，, ,代入公式得：22l 1 20l 2 3l 32 . 0 f210n 机动时间： j tmin67. 0 21032. 0 32022 21 1 fn lll tj 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min34 . 1 67 . 0 22 11 j tt （2） 、扩孔29.8mm 切削深度： p ammap9 . 0 进给量：切削手册 ，f rmmf/)7 . 056 . 0 (7 . 0)0 . 18 . 0( 参照切削手册 ，取0.6f /mm r 切削速度：参照切削手册 ，取vmin/3 .63 mv 取=63.3, =29.8 代入以下公式得v 0 d 机床主轴转速：，根据切削手册nmin/ 5 . 676 8 . 2914 . 3 3 . 6310001000 0 r d v n 取min/725rn 实际切削速度： v min/ 8 . 67 1000 725 8 . 2914 . 3 1000 0 m nd v 根据切削手册 被切削层长度 ：l22lmm 15 刀具切入长度 1 l4lmm 刀具切出长度： 2 l3lmm 走刀次数为 1 取，代入公式得：22l 1 4l 2 3l 0.6f 725n 机动时间： 1j tmin07 . 0 7256 . 0 3422 21 1 fn lll tj 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min14 . 0 07 . 0 22 11 j tt （3）铰孔mm 045 . 0 0 30 切削深度： p ammap1 . 0 进给量：切削手册 ，取frmmf/)5 . 28 . 0( 根据切削手册 ，取1.2/fmm r 取切削速度min/65mv 取=65, =30 代入以下公式得：v 0 d 机床主轴转速：，根据切削手册 ，nmin/690 3014 . 3 6510001000 0 r d v n 取min/725rn 实际切削速度： v min/ 3 . 68 1000 7253014 . 3 1000 0 m nd v 根据切削手册 被切削层长度 ：l22lmm 刀具切入长度： 1 l5lmm 刀具切出长度： 2 l20lmm 走刀次数为 1 取，, ,代入以下公式得：22l 1 5l 2 20l 1.2f 725n 机动时间： j tmin05 . 0 7252 . 1 20522 21 1 fn lll tj 以上为铰一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min1 . 005 . 0 22 11 j tt （4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩1 45 90 孔时相同：，手动进给。min/725rn 工序 6：钻，扩孔10.5mm 机床：立式铣床 x51 刀具：麻花钻、扩孔钻、 （1） 、钻 9.8孔 切削深度：=4.9mm p a p a 16 进给量：根据切削手册 ，取frmmf/2 . 0 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mm 5 . 10 rmmf/15 . 0 75 . 0 2 . 0 根据切削手册 ，取切削速度min/20mv 取=20, =9 代入以下公式得：v 0 d 机床主轴转速：，根据切削手册 ，nmin/ 7 . 707 914 . 3 2010001000 0 r d v n 取min/725rn 实际切削速度： v min/ 5 . 20 1000 725914 . 3 1000 0 m nd v 根据切削手册 被切削层长度 ：l48lmm 刀具切入长度： 1 l8lmm 刀具切出长度： 2 l3lmm 走刀次数为 1 取，, ,代入以下公式得：48l 1 8l 2 3l 15 . 0 f725n 机动时间： j tmin54 . 0 72515 . 0 3848 21 1 fn lll tj 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min08 . 1 54 . 0 22 11 j tt （2） 、扩孔10.5mm 切削深度：=0.35 p a p a 进给量：根据切削手册 ，f rmmf/)49 . 0 42 . 0 (7 . 0)7 . 06 . 0( 参照切削手册 ，取rmmf/45 . 0 切削速度：参照切削手册 ，取vmin/ 5 . 56 mv 取=56.5, =10.5 代入以下公式得v 0 d 机床主轴转速：，根据切削手册nmin/1714 5 . 1014 . 3 5 . 5610001000 0 r d v n 取min/1800rn 实际切削速度： v min/ 3 . 59 1000 1800 5 . 1014 . 3 1000 0 m nd v 根据切削手册 被切削层长度 ：l48lmm 刀具切入长度 1 l8lmm 刀具切出长度： 2 l3lmm 17 走刀次数为 1 取，, ,代入以下公式得：48l 1 8l 2 3l 45 . 0 f1800n 机动时间： 1j tmin07 . 0 180045 . 0 3848 21 1 fn lll tj 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 min14 . 0 07 . 0 22 11 j tt 工序 7：粗铣宽度为 4的开口槽mm 机床：立式铣床 x51 根据切削手册 mm/z 01 . 0 z f 切削速度：根据相关手册 取 m/min 146v 刀具采用 yt15 硬质合金面铣刀， mm 80 w d 4z （r/min） 581 80dw v ns 根据机床说明书，取 n =600 r/min。故实际切削速度 w （m/min） 148 1000 60080 1000 wwn d v 当 n =600r/min 时，工作台每分钟进给量应为 wm f （mm/min） 24600401 . 0 wzm znff 查机床说明书，取 mm/min 52.23 m f 切削工时 （min） 45 . 1 52.23 1222 21 m f lll t 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据 一并填入机械加工工序过程综合卡片。 2.7 本章小结 本章主要是对后钢板弹簧吊耳的加工工艺进行设计。先要明确零件的作用 ，本 次设计的后钢板弹簧吊耳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，设计时要反复比较，选择最优方案。 3 3 加工加工工艺孔夹具设计工艺孔夹具设计30mm 本夹具主要用来钻、扩、铰两个工艺孔。这两个工艺孔均有尺寸精度要30mm 18 求为，表面粗糙度要求，表面粗糙度为，与端面垂直。并用于0.043mm1.6 m 以后加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本10.5mm 道工序为后钢板弹簧吊耳加工的第五道工序，本道工序加工时主要应考虑如何 保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动 强度。 3.1 提出问题 本夹具用来钻 30mm 孔加工本道工序时，该孔表面粗糙度没有过高的精 度要求。因此，在本道工序加工时，主要考虑如何保证孔的定位，如何降低劳 动强度、提高劳动生产率。 3.2 夹具设计 1 定位方案的分析和定位基准的选择 由零件图可知，两工艺孔位于零件孔内外侧面上，其有尺寸精度要求和24rmm 表面粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧面垂直并保证两 工艺孔能在后续的孔加工工序中使孔的加工余量均匀。根据基准重合、10.5mm 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 粗、精铣顶面工序的定位基准，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外圆端面和与之配合的心轴为主要定位基60mm37mm 准限制工件的五个自由度，用一个定位销限制工件的另一个自由度。采用螺母 夹紧。 3 定位误差分析 定位尺寸公差的确定。工件的主要要求同轴度，同轴度的误差主要有钻 套和衬套的不同同轴度引起的, 衬套的同轴度小于 0.005 钻套的同轴度小于 0.005 而零件要求的最大同轴度为0.01 定位尺寸公差的确定。夹具的主要定位元件是一根定位轴，该定位轴的 尺寸与公差现定与本零件在工作时与其相配的轴的尺寸与公差相同,取其 公差为 n6，即 0.033 0.017 37 。 定位轴与零件的最大间隙为 max=0.05-(0.033)=0.017mm 而零件要求的最小偏差为 min=0.045-0=0.045 因此最大间隙满足精度要求. 4 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 19 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（3-1） 6 . 08 . 0 26hbdff 钻削力矩 式（3-2） 6 . 0 8 . 09 . 1 10hbfdt 式中： 30dmm maxmaxmin 11 187187 149174 33 hbhbhbhb 代入公式（3-1）和（3-2）得 1 0.32fmm r 0.80.6 26 30 0.321746896fn 1.90.80.6 10 300.3217456320tn 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。 5 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套以减 少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔分钻、扩、铰三个 0.043 0 30mm 工步完成加工。即先用的麻花钻钻孔，根据 gb/t 6135.2-1996 规定钻头28mm 上偏差为零，钻套孔径为。再用标准扩孔钻扩孔，根据 0.034 0.016 28mm 29.8mm gb/t 4256-1984 规定扩孔钻的尺寸为，钻套尺寸为29.8mm 0 0.027 29.8mm 。最后用的标准铰刀铰孔，根据机 gb/t 1132-1984