后鋼吊板的銑叉口兩內(nèi)側(cè)-77兩端面夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)5張CAD圖

后鋼吊板的銑叉口兩內(nèi)側(cè)-77兩端面夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)5張CAD圖,后鋼吊板,銑叉口兩,內(nèi)側(cè),77,兩端,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad 后鋼板彈簧吊耳的加工工藝和夾具設(shè)計(jì) 摘要 本次設(shè)計(jì)是對(duì)后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。后鋼板彈簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。整個(gè)加工過程均選用組合機(jī)床。 關(guān)鍵詞　加工工藝；專用夾具；后鋼板彈簧吊耳 不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印 - I - 目錄 摘要 I 緒論 3 第1章 零件的分析 4 1.1零件的分析 4 1.1.1 零件的作用 4 1.1.2 零件的工藝分析 4 1.2彈簧吊耳零件的技術(shù)要求 5 第2章 確定毛坯，繪制毛坯圖 6 2.1確定毛坯的制造形式 6 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 6 2.3吊耳毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 6 第3章 擬定彈簧吊耳工藝路線 8 3.1零件的加工定位基準(zhǔn) 8 3.2零件表面加工方法的確定，吊耳各表面加工方案 9 3.3 工序順序的安排 9 3.3.1 方案一、工藝路線 9 3.3.2 工藝方案二、工藝路線 10 3.4 工藝方案的比較與分析 10 3.5 確定吊耳工藝路線 10 3.6 機(jī)床設(shè)備的選用 11 第4章 加工余量，工序尺寸和公差的確定 12 4.1加工兩端面的加工余量、工序尺寸和公差的確定 12 4.2吊耳各加工表面的機(jī)械加工余量 13 4.3確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 14 第5章 夾具設(shè)計(jì) 18 一、問題的提出 18 二、夾具的設(shè)計(jì) 18 結(jié)論 21 參考文獻(xiàn) 22 致謝 23 緒論 機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。所以對(duì)機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。 后鋼板彈簧吊耳孔的加工，不容易找正，如果沒有夾具鉆孔時(shí)很難保證孔的垂直度，同時(shí)也很麻煩，增加輔助時(shí)間，不利于大量成批生產(chǎn)。因此應(yīng)該設(shè)計(jì)后鋼板彈簧吊耳的專用夾具。夾具在機(jī)械加工中起著十分重要的作用，歸納起來為以下幾方面： 1、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低加工成本。 2、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。 3、降低對(duì)工人的技術(shù)要求，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。 4、擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。 5、在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。 夾具不同于其他環(huán)節(jié)，他在工藝系統(tǒng)中有著特殊地位，夾具的整體剛度對(duì)工件加工的動(dòng)態(tài)誤差產(chǎn)生著非常特殊的影響。當(dāng)夾具的整體剛度遠(yuǎn)大于其他環(huán)節(jié)，工件加工的動(dòng)態(tài)誤差基本上只取決于夾具的制造精度和安裝精度。因此設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)夾具的整體剛度應(yīng)給予足夠重視。如因工藝系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的剛度不足而引起較大的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差時(shí)，也可以采取修正夾具定位元件的方法進(jìn)行補(bǔ)償。這就是夾具的能動(dòng)作用。 第1章 零件的分析 1.1零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳。后鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質(zhì)量會(huì)影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導(dǎo)向功能。 圖1-1 后鋼板彈簧吊耳零件圖 1.1.2 零件的工藝分析 由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下： 1、以兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中兩外。 2、以孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個(gè)的孔，2個(gè)的孔、2個(gè)孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4的開口槽的銑削，在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為，2個(gè)孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為，寬度為4的開口槽的表面粗糙度要求為。 1.2彈簧吊耳零件的技術(shù)要求 根據(jù)后鋼板彈簧吊耳的具體應(yīng)用場合、工作面、受力情況等，根據(jù)參考文獻(xiàn)可知其加工的技術(shù)要求，如表1-2所示。 表1-2 彈簧吊耳零件加工的技術(shù)要求 加工表面 尺寸及技術(shù)要求/ 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/ 形位公差/ 兩外圓端面 60 IT12 6.3 孔 IT9 1.6 孔內(nèi)側(cè)面 54 IT12 12.5 孔外側(cè)面 54 IT12 50 孔 IT9 1.6 ◎ 0.01 A 孔 IT12 12.5 開口槽 4 IT12 50 第2章 確定毛坯，繪制毛坯圖 2.1確定毛坯的制造形式 “后鋼板彈簧吊耳”零件材料為35鋼，硬度HBS為149～187，首試生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 考慮到該彈簧吊耳零件在工作過程中要承受壓力沖擊載荷，為增強(qiáng)彈簧吊耳零件的強(qiáng)度和沖擊韌度，故毛坯選用鍛件，零件材料為35號(hào)鋼。由于生量已達(dá)到中批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精度，故可以采用模鍛制造毛坯。 2.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由參考文獻(xiàn)可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。 1、公差等級(jí) 由彈簧吊耳的功用及其技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 2、鍛件重量 已知機(jī)械加工后彈簧吊耳的重量為2.6kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為4kg。 3、鍛件材質(zhì)系數(shù) 該彈簧吊耳材料為35號(hào)鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級(jí)。 4、鍛件分模線形狀 根據(jù)該彈簧吊耳的形位特點(diǎn)，故選擇零件高度方向的對(duì)稱平面為分模面，屬平直分模線，如圖2-2彈簧吊耳鍛造毛坯圖所示。 2.3吊耳毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 由彈簧吊耳零件圖可知，該零件各加工表面的粗糙度均大于?？紤]到零件的公差等級(jí)、鍛件重量、鍛件材質(zhì)系數(shù)、鍛件分模線形狀等因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差及機(jī)械加工余量，針對(duì)于該零件的特性以及加工的工藝規(guī)程，考慮要復(fù)合加工的實(shí)際情況，零件的本身特性，對(duì)于中批量的生產(chǎn)要求，滿足產(chǎn)品的成品率，合格率，最大限度的滿足零件的使用壽命，將零件設(shè)計(jì)出相應(yīng)的，略寬的毛培圖，以利于零件的加工和裝夾，滿足生產(chǎn)的最大優(yōu)化。 針對(duì)于以上要求，繪制鋼板彈簧吊耳鍛造毛坯圖 所得結(jié)果列于表2-1中。 圖2-1 后鋼板彈簧吊耳鍛造毛坯圖 表2-2 毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量 鍛件重量/kg 包容題體重量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 4 6.4 S2 M1 普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 參考文獻(xiàn) 寬度76 表2-10 2.0～2.2（取2.0） 表2-13 寬度38.5 表2-10 2.0～2.2（取2.0） 表2-13 寬度22 表2-10 2.0～2.2（取2.0） 表2-13 孔徑 表2-10 2.6 表2-14 孔徑 表2-10 2.0 表2-14 第3章 擬定彈簧吊耳工藝路線 3.1零件的加工定位基準(zhǔn) 由以上分析可知，該零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于該零件來說，加工過程中的主要問題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 該類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。后鋼板彈簧吊耳的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠、夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。由于后鋼板彈簧吊耳的生產(chǎn)量很大，怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過程中的主要考慮因素。 1、粗基準(zhǔn)的選擇 1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。 2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。 2、精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，根據(jù)該彈簧吊耳零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇加工后的兩外圓端面作為精基準(zhǔn)。 3.2零件表面加工方法的確定，吊耳各表面加工方案 根據(jù)彈簧吊耳零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法，如表3-1所示。 表3-1 彈簧吊耳零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度 Ra/ 加工方案 兩外圓端面 IT12 6.3 粗銑 孔 IT9 1.6 鉆-擴(kuò)-鉸 孔內(nèi)側(cè)面 IT12 12.5 粗銑 孔外側(cè)面 IT12 50 粗銑 孔 IT9 1.6 鉆-擴(kuò)-鉸 孔 IT12 12.5 鉆 開口槽 IT12 50 粗銑 3.3 工序順序的安排 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和修養(yǎng)，將產(chǎn)品的合格率實(shí)現(xiàn)最優(yōu)最大化。 3.3.1 方案一、工藝路線 如表3-2所示。 表3-2 工藝方案一表 工序1 鍛造，退火 工序2 劃線，分配余量，檢驗(yàn) 工序3 銑兩外圓端面 工序4 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序5 鉆，擴(kuò)孔 工序6 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序7 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序8 銑孔的外側(cè)面 工序9 銑寬度為4的開口槽 工序10 終檢 3.3.2 工藝方案二、工藝路線 如表3-3所示。 表3-3工藝方案二表 工序1 鍛造，退火 工序2 劃線，分配余量，檢驗(yàn) 工序3 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序4 銑孔的外側(cè)面 工序5 鉆，擴(kuò)孔 工序6 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序7 銑寬度為4的開口槽 工序8 銑兩外圓端面 工序9 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序10 終檢 3.4 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工兩外圓端面，然后再以此為基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的內(nèi)外側(cè)面以及寬度為4的開口槽銑，則與方案二相反，先加工孔的內(nèi)外側(cè)面，再以此為基面加工孔，孔，寬度為4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔。 經(jīng)比較可見，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的內(nèi)外側(cè)面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用加工時(shí)間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4的開口槽應(yīng)放在最后一個(gè)工序加工。所以合理具體加工藝如下表3-4。 3.5 確定吊耳工藝路線 在綜合考慮以上工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，最終確定合理的后鋼板彈簧吊耳工藝路線，如表3-4。 表3-4 最終工藝方案 工序1 鍛造，退火 工序2 劃線，分配余量，檢驗(yàn) 工序3 銑兩外圓端面 工序4 銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序5 銑孔的外側(cè)面 工序6 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序7 鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角 工序8 鉆，擴(kuò)孔 工序9 銑寬度為4的開口槽 工序10 終檢 3.6 機(jī)床設(shè)備的選用 在大批生產(chǎn)的條件下，所選用的彈簧吊耳零件選用的設(shè)備如下。 表3-5 吊耳工藝路線及設(shè)備、工裝的選用 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 鍛造，退火 2 劃線 3 粗銑60mm 兩外圓端面 立式銑床X52 端銑刀 游標(biāo)卡尺 4 銑 孔的內(nèi)側(cè)面 立式銑床X52 端銑刀 卡尺，塞規(guī) 5 銑 孔的外側(cè)面 立式銑床X52 端銑刀 游標(biāo)卡尺 6 鉆，擴(kuò)，鉸 mm孔， 倒角1.5×30° 立式銑床X52 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀 游標(biāo)卡尺 7 鉆，擴(kuò)，鉸孔， 倒角1×45° 立式銑床X52 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀 卡尺，塞規(guī) 8 鉆，擴(kuò)Φ10.5mm孔 立式銑床X52 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆 卡尺，塞規(guī) 9 銑寬為4mm的開口槽 立式銑床X52 槽銑刀 卡規(guī),深度游標(biāo)卡尺 11 去毛刺，終檢 塞規(guī)，卡尺 第4章 加工余量，工序尺寸和公差的確定 4.1加工兩端面的加工余量、工序尺寸和公差的確定 1、第一道工序的加工過程為： 1）以左端面A定位，粗銑右端面B，保證工序尺寸，余量； 2）以右端面B定位，粗銑左端面A，保證工序尺寸，余量,達(dá)到零件圖設(shè)計(jì)尺寸D的要求，。 3）由圖5-1所示加工方案，可以找出全部工藝尺寸鏈，如圖5-2所示，求解各工序尺寸及公差的順序如下： 圖5-1 第1道工序加工方案示意圖 a) b) 圖5-2 第1道工序工藝尺寸鏈圖 從圖5-2的a圖可知，； 從圖5-2的b圖可知，，其中：為粗銑余量,由于B面的加工余量是經(jīng)粗銑一次切除的，故應(yīng)等于B面的毛坯余量，即，。由參考文獻(xiàn)[1]可知，該粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT=12，其公差，故。為驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對(duì)加工余量進(jìn)行校核。 2、加工余量的校核 在圖5-2的b圖所示的尺寸鏈中是封閉環(huán)，故： 余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸及公差是合理的。將工序尺寸按“入體原則”表示：，。 4.2吊耳各加工表面的機(jī)械加工余量 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸如下： 1)銑兩外圓端面 考慮其加工表面粗糙度要求為，粗銑就可以達(dá)到，根據(jù)上表2-4，取2Z=4已能滿足要求 2)加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為擴(kuò)，鉸兩步，根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 3)銑孔的內(nèi)側(cè)面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，取2Z=4已能滿足要求。 4)銑孔的外側(cè)面 考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，取2Z=4已能滿足要求。 5)加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z=1.8 鉸孔： 2Z=0.2 6)加工孔 其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z=0.7 4.3確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序1：粗銑兩外圓端面 機(jī)床：立式銑床X52。 刀具：端銑刀、粗齒數(shù)。 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)相參考文獻(xiàn)[2]可知，按機(jī)床功率為取。 銑削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)可知,取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： （2-1） 取=, =代入公式（2-1）得： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]可知，取。 實(shí)際銑削速度：　　　　　　　　　　　　　 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： （2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 在此取。 根據(jù)文獻(xiàn)[4]可得： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為：1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 取，，, 代入公式得： 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為： 工序2：鉆、擴(kuò)、鉸孔，倒角 機(jī)床：立式銑床X52 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀 1）鉆孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，取由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，取。 銑削速度：取切削速度。取=24,=35代入以下公式得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，取。 實(shí)際切削速度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]可得： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為：1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 取，，, ,代入以下公式得： 2）擴(kuò)孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]可知， ，取。 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，取。取=58, =36.8代入以下公式得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]可知，取。 實(shí)際切削速度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]可得： 被切削層長度： 刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為：1 取，，, ,代入公式得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 3）鉸孔 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，可知，取。 銑削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，可知切削速度。取=70, =37代入以下公式得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]可知，取。 實(shí)際切削速度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]可得： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為：1 取，，，，代入以下公式得： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 4）倒角 采用锪鉆。為縮短輔助時(shí)間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)相同：，手動(dòng)進(jìn)給。 同理，根據(jù)以上相同的計(jì)算過程可得出其它工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間為： 工序3：粗銑孔的內(nèi)側(cè)面 工序4：粗銑孔的外側(cè)面 工序5：鉆、擴(kuò)、鉸孔，倒角 1）鉆孔 2）擴(kuò)孔 3）鉸孔 工序6：鉆、擴(kuò)孔 1）鉆孔 2）擴(kuò)孔 工序7：粗銑寬度為4的開口槽 第5章 夾具設(shè)計(jì) 在機(jī)械加工中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，首先要將工件固定，使之占有確定的位置，這種裝置即為夾具。它對(duì)保證工件的加工質(zhì)量、提高加工效率、降低生產(chǎn)成本、改善勞動(dòng)條件、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍、縮短新產(chǎn)品試制周期等方面有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 本題目加工的零件為中批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)通用夾具即可。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)：銑77mm兩端面夾具。本夾具將用于X52銑床。采用硬質(zhì)合金直齒三面刃銑刀。 一、問題的提出 本夾具主要用來銑77㎜兩端面，兩端面精度要求高，而其與其它的加工部位之間的技術(shù)要求不是很高。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮的問題是如何能保證加工表面的精度要求，同時(shí)還應(yīng)考慮如何可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而與其它之間的技術(shù)要求不是主要問題。 二、夾具的設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)夾具的基本要求 1).保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合理的尺寸公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工要求。 2).提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 3)．工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單合理便于加工裝配檢驗(yàn)和維修。 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。 4).使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡單省力安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排泄結(jié)構(gòu)。 5).經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單。標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 2. 對(duì)夾具體的要求 1)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面，安裝對(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理 2)有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要求承受較大的切削力和加緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不容許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體需有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體 3)結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面英鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙，一般為4～15㎜。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸。 4)排屑方面 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。 以下確定基準(zhǔn)： 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，77mm兩端面對(duì)孔中心線有一定的尺寸要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔的中心線。確定其定位基準(zhǔn)為孔中心線和已加工過的端面。 又由于此零件是中批量生產(chǎn)且根據(jù)要求，采用通用夾具，手動(dòng)加緊。 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具： 硬質(zhì)合金直齒三面刃銑刀，， 齒數(shù)。粗銑時(shí)B=6mm，精銑時(shí)B=8mm。 由文獻(xiàn)【5】表3-24得： 其中： 所以： 水平分力： 垂直分力： 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) 其中：—基本安全系數(shù)，1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，1.1； —刀具鈍化系數(shù)，1.1； —斷續(xù)切削系數(shù)，1.1； 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力N應(yīng)為 所以： 其中和為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，取。則 ３、定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件是兩個(gè)軸的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件工作時(shí)與其相配合的軸的尺寸和公差相同。 ４、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。盡管采用機(jī)動(dòng)夾緊能提高夾緊速度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，但是題目中要求設(shè)計(jì)的夾具使用手動(dòng)夾緊，并且進(jìn)行銑削加工時(shí)的軸向力并不大，故此用到了使用銷軸的定位機(jī)構(gòu)，這樣還可以使得制造夾具的制造工藝簡單省事。由于選擇的定位基準(zhǔn)為零件的φ37mm孔和端面，所以可以使用圓錐銷軸和大平面配合定位，另一端可以一開口墊圈和一螺母壓緊，達(dá)到定位的穩(wěn)定可靠。 夾具體上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位螺母可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 結(jié)論 后鋼板彈簧吊耳的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，主要是對(duì)后鋼板彈簧吊耳的加工工藝和夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。后鋼板彈簧吊耳的加工工藝設(shè)計(jì)主要是確定加工工藝路線，機(jī)械加工余量和切削用量、基本工時(shí)的確定，夾具的設(shè)計(jì)主要是要設(shè)計(jì)出正確的定位夾緊機(jī)構(gòu)。在本設(shè)計(jì)中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機(jī)構(gòu)也能達(dá)到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設(shè)計(jì)中需要考慮到很多問題，如工藝路線的選擇，必須保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要合理選擇定位基準(zhǔn)選擇，同時(shí)考慮定位以及由定位造成對(duì)加工的零件的精度的影響。在選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)由于機(jī)構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達(dá)不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點(diǎn)或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。在這個(gè)過程中，對(duì)機(jī)械加工工藝和夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)有了更深的理解，增強(qiáng)了對(duì)本專業(yè)綜合知識(shí)運(yùn)用的能力，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。 雖然我很努力去做，但本設(shè)計(jì)仍存在一些不足： 1、我沒有親自去實(shí)踐，也沒有親自去看后鋼板彈簧吊耳的工作狀況、實(shí)際加工。所設(shè)計(jì)的夾具在實(shí)際應(yīng)用中也許存在一些問題。 2、在計(jì)算加工余量和基本工作時(shí)間中，許多數(shù)據(jù)都是在理想的條件下得到的，在實(shí)際的工作情況下，還應(yīng)根據(jù)具體的情況而定。 3、我所學(xué)的知識(shí)也是有限的，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，肯定還存在許多不足，如沒有涉及加工過程中的熱處理工藝、加工過程中的檢測等。 因此在以后的工作中，我會(huì)時(shí)刻不忘學(xué)習(xí)，關(guān)注先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，提高自己的技能，全面發(fā)展自己，為祖國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn) 1 趙家齊．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．機(jī)械工業(yè)出版社，1994：14~18 2 徐圣群．簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè)．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2008：6~10 3 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000：19~20 4 艾興．切削手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1994：10~18 5 展迪優(yōu)．UG NX 7.0快速入門教程．機(jī)械工業(yè)出版社，2010：21~23 6 魯昌國．機(jī)械制造技術(shù)．大連理工大學(xué)出版社，2009：7~12 7 麓山．UGNX7中文版零件設(shè)計(jì)實(shí)例精講．機(jī)械工業(yè)出版社，2010： 21~23 8 王先奎．機(jī)械制造工藝學(xué)．機(jī)械工業(yè)出版社，2010：8~13 9 朱耀祥．現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，2010：19~20 10 曾令宜．AutoCAD 2006工程繪圖教程．高等教育出版社，2008：4~7 致謝 感謝我的導(dǎo)師張寶海，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒有紅過臉，沒有吵過嘴，沒有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。在我設(shè)計(jì)的過程中遇到很多困難，是我的老師、同學(xué)一直幫助著我、支持我，讓我順利完成了設(shè)計(jì)，在這我要謝謝他們。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)?jiān)俅谓邮芪艺\摯的謝意！最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！ - 24 -