后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
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四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題 目
后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
所屬系部
機(jī)械工程系
所屬專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造
所屬班級(jí)
機(jī)制
學(xué) 號(hào)
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
起訖日期
四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
題 目
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學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯情況記載表
題 目
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答辯小組提出的主要問(wèn)題及學(xué)生回答問(wèn)題情況
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(至少三個(gè)問(wèn)題) 年 月 日
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜合評(píng)定表
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答辯小組評(píng)語(yǔ)
總評(píng)成績(jī):
答辯小組負(fù)責(zé)人:
年 月 日
4
I
目 錄
目 錄 I
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 序言 1
1.1 機(jī)械加工工藝概述 1
1.2機(jī)械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 2
1.4機(jī)床夾具的功能 2
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 3
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 3
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3
2、后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
2.1零件的分析 5
2.1.1零件的作用 5
1.1.2零件的工藝分析 5
2.2工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 6
2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇 6
2.3.1 確定毛坯的制造形式 6
2.3.2粗基準(zhǔn)的選擇 6
2.3.3精基準(zhǔn)的選擇 7
2.4 工藝路線的制定 7
2.4.1 工藝方案一 7
2.4.2 工藝方案二 7
2.4.3 工藝方案的比較與分析 8
2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
2.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間) 9
2.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 19
2.8 本章小結(jié) 21
3、加工工藝孔夾具設(shè)計(jì) 22
3.1加工工藝孔夾具設(shè)計(jì) 22
3.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 22
3.3定位元件的設(shè)計(jì) 22
3.4定位誤差分析 24
3.5切削力的計(jì)算與夾緊力分析 24
3.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 25
3.7夾具精度分析 26
3.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 27
3.9本章小結(jié) 27
結(jié)論 28
致謝 29
參考文獻(xiàn) 30
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。基準(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(guò)程均選用組合機(jī)床。
關(guān)鍵詞:后鋼板彈簧吊耳,加工工藝,專用夾具
I
I
ABSTRACT
The design of the plate after spring lug parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Spring plate after hanging parts of the main plane of the surface and pore. By the principle known Processing , the plane guarantee precision machining holes than guarantee the machining precision easy. So the design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, After the leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technology benchmarks. main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face, End position to further processing out of holes. In addition to the follow-up processes are individual processes with end-positioning technology and other processing Kong and plane. The entire process of processing machine combinations were selected.
Key words:The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriation tongs
II
第1章 序言
1.1 機(jī)械加工工藝概述
機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過(guò)程,加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。
機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟,采用機(jī)械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等,使其成為零件的過(guò)程稱為機(jī)械加工工藝過(guò)程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝,就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。
機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上,改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品 或半成品,是每個(gè)步驟,每個(gè)流程的詳細(xì)說(shuō)明,比如,上面說(shuō)的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分為車,鉗工,銑床,等等,每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了,比如粗糙度要達(dá)到多少,公差要達(dá)到多少。
技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況,確定采用的工藝過(guò)程,并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件,這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣,因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。
總的來(lái)說(shuō),工藝流程是綱領(lǐng),加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù),工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機(jī)械加工工藝流程
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法,按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件,經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時(shí)定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中,往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況,如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù)、新工藝的引進(jìn),新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等,都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。
1.3夾具概述
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。
在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等,幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn),已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步,使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。
“工欲善其事,必先利其器?!?
工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái),現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。
1.4機(jī)床夾具的功能
在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí),其主要功能是使工件定位和夾緊。
1.機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)床夾具的主要功能是裝工件,使工件在夾具中定位和夾緊。
(1)定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
(2)夾緊 工件定位后將其固定,使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí),受到各種力的作用,若不將工件固定,則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此,夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2.機(jī)床夾具的特殊功能
機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。
(1)對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊,它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。
(2)導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套,能迅速地確定鉆頭的位置,并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式,故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具(鏜模)也具有導(dǎo)向功能。
1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?,F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而,一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,約4年就要更新80%左右的專用夾具,而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為15%左右。特別是近年來(lái),數(shù)控機(jī)床(NC)、加工中心(MC)、成組技術(shù)(GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)成本。
2)能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3)適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。
4)適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。
5)采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置,以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。
精密化
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達(dá)±0.1;用于精密車削的高精度三爪卡盤,其定心精度為5μm;精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi);又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具,工件的圓度公差可達(dá)0.2~0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有:自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用的高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在(試驗(yàn))轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。
柔性化
機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式,以適應(yīng)可變因素的能力??勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標(biāo)準(zhǔn)化
機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化,建立類型尺寸系列或變型,以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入,主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列,為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。
4
2、后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是CA10B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后,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2.1 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?,F(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,其中兩外圓端面表面粗糙度要求為,的孔表面粗糙度要求為
(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,2個(gè)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。
2.2工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
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(lái)說(shuō),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(lái)說(shuō),加工過(guò)程中的主要問(wèn)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。其次,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。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(guò)程中的主要考慮因素。
2.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇
2.3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為Q235。由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采用鑄造成型,這對(duì)提高生產(chǎn)效率,保證加工質(zhì)量也是有利的。
2.3.2粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:
(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大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。
2.3.3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(wèn)題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸換算。
2.4 工藝路線的制定
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),應(yīng)盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率,除此之外,還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。
2.4.1 工藝方案一
表 2.1 工藝方案一表
工序1:
銑兩外圓端面
工序2:
鉆,擴(kuò),鉸孔,倒角
工序3:
鉆,擴(kuò)孔
工序4:
鉆,擴(kuò),鉸孔,倒角
工序5:
銑孔的內(nèi)側(cè)面
工序6:
銑孔的外側(cè)面
工序7:
銑寬度為4的開口槽
工序8:
終檢
2.4.2 工藝方案二
表 2.2 工藝方案二表
工序1:
銑孔的內(nèi)側(cè)面
工序2:
銑孔的外側(cè)面
工序3:
鉆,擴(kuò)孔
工序4:
鉆,擴(kuò),鉸孔,倒角
工序5:
銑寬度為4的開口槽
工序6:
銑兩外圓端面
工序7:
鉆,擴(kuò),鉸孔,倒角
工序8:
終檢
2.4.3 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 2.3 工藝方案表
工序1:
銑兩外圓端面
工序2:
鉆,擴(kuò),鉸孔,倒角
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),鉸孔,倒角
工序6:
鉆,擴(kuò)孔
工序7:
銑寬度為4的開口槽
工序8:
終檢
2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“后鋼板彈簧吊耳”零件材料為Q235,硬度HBS為149~187,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。
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,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
(1) 銑兩外圓端面
考慮其加工表面粗糙度要求為,可以先粗銑,再精銑,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-5,取2Z=5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鉆,擴(kuò),鉸三步,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,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,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-5,取2Z=3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,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-5,取2Z=3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)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,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)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-48,確定工序尺寸及余量為:
鉆孔:
擴(kuò)孔: 2Z=1.8
(7) 銑寬度為4的開口槽
考慮其表面粗糙度要求為,只要求粗加工,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3—48,取2Z=2已能滿足要求。
2.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)
工序1:粗、精銑兩外圓端面
機(jī)床:專用組合銑床
刀具:高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù),細(xì)齒數(shù)
(1)、粗銑
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-13,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-23,取,
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 式(2-1)
取=30, =63代入公式(2-1)得:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-4,取
實(shí)際銑削速度:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 式(2-2)
取=,,=代入公式(2-2)得:
取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間: 式(2-3)
取,,, 代入公式(2-3)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
(2)、精銑
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-13,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-23,取,
取=30, =63代入公式(2-1)得:
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-4,取
實(shí)際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
取,,代入公式(2-3)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間: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:專用組合鉆床
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)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-10,取
由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13,取
取切削速度
取=24, =35代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3,取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間: 式 (2-4)
取,,, ,代入公式(2-4)得:
(2)、擴(kuò)孔
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-30,
參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-31,取
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-31,取
取=19, =36.8代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3取
實(shí)際切削速度:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
(3)鉸孔
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-35,取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-36,取
取切削速度
取=9.1, =37代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3,取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)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。
工序3:粗銑孔的內(nèi)側(cè)面
機(jī)床:專用組合銑床
刀具:高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-29,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-29,取,
取=24, =50代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-4,取
實(shí)際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
取,,,代入公式(2-3)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
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4:粗銑孔的外側(cè)面
機(jī)床:專用組合銑床
刀具:高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-29,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-29,取,
取=24, =50代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-4,取
實(shí)際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
取,,,代入公式(2-3)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
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5:鉆,擴(kuò),鉸孔
機(jī)床:專用組合鉆床
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)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-10,取
由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13,取
取切削速度
取=24, =28代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3,取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間,故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
(2)、擴(kuò)孔
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-30,
參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-31,取
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-31,取
取=19.8, =29.8代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3取
實(shí)際切削速度:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
以上為擴(kuò)一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間,故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
(3)鉸孔
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-35,取
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-36,取
取切削速度
取=9.9, =30代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3,取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
以上為鉸一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間,故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
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。
工序6:鉆,擴(kuò)孔
機(jī)床:專用組合鉆床
刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、
(1)、鉆孔
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-10,取
由于本零件在加工孔時(shí)屬于底剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13,取
取切削速度
取=24, =9代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3,取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
以上為鉆一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間,故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
(2)、擴(kuò)孔
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-30,
參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-31,取
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-31,取
取=25, =10.5代入公式(2-1)得
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表9-3取
實(shí)際切削速度:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
以上為擴(kuò)一個(gè)孔的機(jī)動(dòng)時(shí)間,故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序7:粗銑寬度為4的開口槽
機(jī)床:專用組合銑床
刀具:高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-13,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-23,取,
取=30, =63代入公式(2-1)得:
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-5,取
實(shí)際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
取,,, 代入公式(2-3)得:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
2.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-2,機(jī)械加工單件(生產(chǎn)類型:中批以上)時(shí)間定額的計(jì)算公式為:
(大量生產(chǎn)時(shí))
因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為:
式 (2-5)
其中: —單件時(shí)間定額
—基本時(shí)間(機(jī)動(dòng)時(shí)間)
—輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間,包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間
—布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值
工序1:粗、精銑兩外圓端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48,
取,,k=0.13代入公式(2-5)得
單間時(shí)間定額:
工序2:鉆,擴(kuò),鉸孔,倒角
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43,
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時(shí)間定額:
工序3:銑孔的內(nèi)側(cè)面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48,
取,,k=0.13代入公式(2-5)得
單間時(shí)間定額:
工序4:銑孔的外側(cè)面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43,
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時(shí)間定額:
工序5:鉆,擴(kuò),鉸孔,倒角
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48,
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時(shí)間定額:
工序6:鉆,擴(kuò)孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-43,k=12.14
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時(shí)間定額:
工序7:銑寬度為4的開口槽
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-48,
取,,k=0.13代入公式(2-5)得
單間時(shí)間定額:
2.8 本章小結(jié)
本章主要是對(duì)后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。先要明確零件的作用 ,本次設(shè)計(jì)的后鋼板彈簧吊耳的主要作用就是載重后,使鋼板能夠得到延伸,伸展,能有正常的緩沖作用。確定了零件的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后,就可以對(duì)零件的工藝路線進(jìn)行分析,制定出幾套工藝方案,然后對(duì)這幾套方案進(jìn)行分析比較,選擇最優(yōu)方案,最后進(jìn)行時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排。優(yōu)良的加工工藝是能否生產(chǎn)出合格,優(yōu)質(zhì)零件的必要前提,所以對(duì)加工工藝的設(shè)計(jì)十分重要,設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)比較,選擇最優(yōu)方案。
21
3、加工工藝孔夾具設(shè)計(jì)
3.1加工工藝孔夾具設(shè)計(jì)
本夾具主要用來(lái)鉆、擴(kuò)、兩個(gè)工藝孔。這兩個(gè)工藝孔均有表面粗糙度要求,表面粗糙度為,與圓垂直。本到工序?yàn)楹箐摪鍙椈傻醵庸さ牡诹拦ば颍镜拦ば蚣庸r(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其表面粗糙度要求,以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知,兩工藝孔位于零件孔上,其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直。為了保證所鉆、擴(kuò)的孔與側(cè)面垂直,根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡量選擇上一道工序即鉆擴(kuò)鉸工序的定位基準(zhǔn),以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度,以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個(gè)自由度,以孔配和的削邊銷限制工件的一個(gè)自由度,既采用一面兩銷定位。再用一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)從孔的另一端面進(jìn)行夾緊。
圖3.1 定位分析圖
3.3定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位,所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)計(jì)。
由加工工藝孔工序簡(jiǎn)圖可知兩工藝孔中心距。
由于兩工藝孔有位置度公差,所以其尺寸公差為
所以兩工藝孔的中心距為 ,而兩工藝孔尺寸為,。
根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程如下:
圖5.2 兩銷分析圖
(1)、確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差
==
(2)、確定圓柱銷直徑及其公差
(—基準(zhǔn)孔最小直徑)
取f6
所以圓柱銷尺寸為
(3)、削邊銷的寬度b和B (由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》)
(4)、削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙
式(5-1)
其中: —基準(zhǔn)孔最小直徑 —圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙
代入數(shù)據(jù)由公式(5-1)得
(5)、削邊銷直徑及其公差
按定位銷一般經(jīng)濟(jì)制造精度,其直徑公差帶為,則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 。
(6)、補(bǔ)償值
3.4定位誤差分析
本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為:
(1)、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
=
=
(2)、轉(zhuǎn)角誤差
其中:
3.5切削力的計(jì)算與夾緊力分析
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工,而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由《切削手冊(cè)》得:
鉆削力 式(5-2)
鉆削力矩 式(5-3)
式中:
代入公式(5-2)和(5-3)得
本道工序加工工藝孔時(shí),夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
3.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)
工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求:工藝孔分鉆、擴(kuò)、兩個(gè)工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔,根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零,故鉆套孔徑為。再用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔,根據(jù)的規(guī)定擴(kuò)孔鉆的尺寸為,鉆套尺寸為。
圖 5.3 快換鉆套圖
擴(kuò)工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:
表 5.1 擴(kuò)工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表
d
H
D
公稱尺寸
允差
10.5
16
16
-0.006
-0.018
26
22
12
4
10
11.5
20.5
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖 5.4 固定襯套圖
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:
表 5.2 固定襯套數(shù)據(jù)表
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
16
+0.019
0
16
22
+0.039
+0.025
1
0.6
夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖2所示。
3.7夾具精度分析
利用夾具在機(jī)床上加工時(shí),機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系,最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中,當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后,應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。
本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸及與孔距離要求為粗糙度表面粗糙度。。固定襯套采用孔徑為,同軸度公差為。
該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求:(1)、各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。(2)、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸。(3)、當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài),即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。(4)、如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí),相對(duì)于最大實(shí)體尺寸的偏離量為,此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值。
工藝孔的尺寸,由選用的鉸刀尺寸滿足。工藝孔的表面粗糙度,由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、滿足。
3.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
由零件圖可知,兩工藝孔位于零件孔上,其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直。為了保證所鉆、擴(kuò)的孔與側(cè)面垂直,根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡量選擇上一道工序即鉆擴(kuò)鉸工序的定位基準(zhǔn),以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度,以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個(gè)自由度,以孔配和的削邊銷限制工件的一個(gè)自由度,既采用一面兩銷定位。然后由一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊就可以開始加工了
3.9本章小結(jié)
本夾具主要用來(lái)加工后鋼板彈簧吊耳工藝孔。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機(jī)構(gòu),本工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度,以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個(gè)自由度,以孔配和的削邊銷限制工件的一個(gè)自由度,既采用一面兩銷定位。再用一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)從孔的另一端面進(jìn)行夾緊。然后按照有關(guān)公式進(jìn)行切削力和夾緊力的計(jì)算,然后對(duì)鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)夾具精度進(jìn)行分析。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分,夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對(duì)夾具設(shè)計(jì)也是非常重要的。
27
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)中遇到了很多問(wèn)題,如出現(xiàn)工藝路線的不合理,甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí),因定位基準(zhǔn)選擇不合理,出現(xiàn)過(guò)定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。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)。不過(guò)在指導(dǎo)老師的悉心認(rèn)真的指導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)三個(gè)多月自身的不斷努力,這些問(wèn)題都一一解決。在這個(gè)過(guò)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)。
28
致謝
首先,我要感謝王偉老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)性的意見。我萬(wàn)分的感謝他們給我的寶貴的指導(dǎo)意見和鼓勵(lì)。
我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上,他們一直都很支持我,使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中。
最后,很感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的人們。感謝你們抽出寶貴的時(shí)間來(lái)閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)。
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