產品型號 零 A 件圖號機械加工工序卡片產品名稱 零件名稱 前鋼板彈簧吊環(huán) 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號機加工 11 銑 35#毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)銑床 X52K 1夾具編號 夾具名稱 切削液Xijiaju001 專用夾具 乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件Qiju002 器具夾具 2主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 粗銑另外一端寬度為4mm的開口槽 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡 尺 118 28.8 0.05 2 1 0.44min 0.2234設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期課程設計說明書課 題：前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝及夾具設計專 業(yè)：學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： I摘 要本設計是基于前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。前鋼板彈簧吊環(huán)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，本設計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孔系加工精度?；鶞蔬x擇以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以底面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用組合機床。夾具選用專用夾具，機構可以不必自鎖，因此生產效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設計要求。關鍵詞：前鋼板彈簧吊環(huán)零件；工藝；夾具；IIABSTRACTThe 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;III目 錄摘 要 IIABSTRACT .III第 1 章 加工工藝規(guī)程設計 .11.1 零件的分析 11.1.1 零件的作用 .11.1.2 零件的工藝分析 .11.2 確定毛坯的制造形式 11.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施 21.3.1 孔和平面的加工順序 .21.3.2 孔系加工方案選擇 .21.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準的選擇 21.4.1 粗基準的選擇 .21.4.2 精基準的選擇 .21.5 前鋼板彈簧吊環(huán)加工主要工序安排 31.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 41.7 確定切削用量及基本工時 5八、銑另外一端寬 4mm 的槽夾具設計 .138.1 設計要求 .138.2 夾具設計 .138.2.1 定位基準的選擇 .138.2.2 切削力及夾緊力的計算 .138.3 定向鍵與對刀裝置設計 .148.4 定位誤差的分析 .168.5 夾具設計及操作的簡要說明 .17總 結 .18致 謝 .19參考文獻 .200第 1 章 加工工藝規(guī)程設計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是前鋼板彈簧吊環(huán)。前鋼板彈簧吊環(huán)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。因此汽車前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車前鋼板彈簧吊環(huán)主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能。因此前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。1.1.2 零件的工藝分析由前鋼板彈簧吊環(huán)零件圖可知。它的外表面上有 3 個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為 2 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?44mm端面和中間外圓為基準加工面 這一組加工面包括：一個的?22mm孔以及對其倒角，和各個端面 2. 以Φ22孔和端面為中心的加工面，這組加工面主要是其余各孔及其槽和寬64mm的2個Φ44外圓的內側面 1.2 確定毛坯的制造形式零件材料為 35#，考慮到零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也1能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。1.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施由以上分析可知。該前鋼板彈簧吊環(huán)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，對于前鋼板彈簧吊環(huán)來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.3.1 孔和平面的加工順序前鋼板彈簧吊環(huán)類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工前鋼板彈簧吊環(huán)上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。前鋼板彈簧吊環(huán)的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，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，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝應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。1.3.2 孔系加工方案選擇前鋼板彈簧吊環(huán)孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。1.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準的選擇1.4.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入前鋼板彈簧吊環(huán)的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。1.4.2 精基準的選擇從保證前鋼板彈簧吊環(huán)孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證前鋼板彈簧吊環(huán)在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從前鋼板彈簧吊環(huán)零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是前鋼板彈簧吊環(huán)的裝配基準，但因為它與前鋼板彈簧吊環(huán)的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。21.5 前鋼板彈簧吊環(huán)加工主要工序安排對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。前鋼板彈簧吊環(huán)加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到前鋼板彈簧吊環(huán)加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，底面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于前鋼板彈簧吊環(huán)，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇打及c??9080.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20方案一1. 鑄造2. 時效處理3. 銑 Φ44 的兩外圓端面；4. 鉆擴 Φ22 孔；5. 粗銑，半精銑 Φ44 的兩內圓端面；6. 半精銑 Φ44 的兩外圓端面；7. 粗銑 Φ10.5 外圓端面；8. 鉆擴 Φ10.5 的孔；9. 半精銑 Φ10.5 的兩外圓端面；10. 粗銑寬度為 4mm 的開口槽；11. 粗銑另一寬度為 4mm 的槽；12. 終檢方案二工序Ⅰ：鍛造。工序Ⅱ：退火處理工序Ⅲ：銑 Φ44 的 2 外圓端面工序Ⅳ：粗銑，半精銑 Φ44 的 2 內圓端面工序Ⅴ：鉆，擴 Φ22 孔工序Ⅵ：半精銑 Φ44 的 2 外圓端面3工序Ⅶ：粗銑 Φ10.5 外圓圓端面工序Ⅷ：鉆，擴 Φ10.5 的孔工序Ⅸ：半精銑 Φ10.5 孔的 2 外圓端面工序 X：粗銑寬度為 4mm 的開口槽工序 XI：粗銑另一端寬度為 4mm 槽工序 XII：清洗工序 XIII：檢驗，入庫方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工外44m的2側面后，及時的加工了Φ22的孔，這樣可以利用加工好的Φ22孔作為定位基準，加工其他的工序，這樣為后續(xù)的工序提供了基準，提高了加工效率，適合于批量生產，而方案二則不能達到這樣的效果，因此綜合考慮我們選擇方案一。工藝路線選擇方案一:13. 鑄造14. 時效處理15. 銑 Φ44 的兩外圓端面；16. 鉆擴 Φ22 孔；17. 粗銑，半精銑 Φ44 的兩內圓端面；18. 半精銑 Φ44 的兩外圓端面；19. 粗銑 Φ10.5 外圓端面；20. 鉆擴 Φ10.5 的孔；21. 半精銑 Φ10.5 的兩外圓端面；22. 粗銑寬度為 4mm 的開口槽；23. 粗銑另一寬度為 4mm 的槽；24. 終檢1.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： “吊環(huán)-后鋼板彈簧”零件材料為 35#，硬度 HBS 為 149～187，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 銑 兩外圓端面4m?4考慮其加工表面粗糙度要求為 ，可以先粗銑，再精銑，根據《機械加工6.3Ram?工藝手冊》表 2.3-5，取 2Z=5 已能滿足要求（2） 銑 孔 2 個外圓端面10.5m?考慮其表面粗糙度要求為 ，只要求粗加工，根據《機械加工工藝手冊》50a?表 2.3-5，取 2Z=3 已能滿足要求。（3） 加工 孔 2?其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據1.6Ram?《機械加工工藝手冊》表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 19m?擴孔： 2Z=32(4) 加工 孔0.5其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，根據12.5Ram?《機械加工工藝手冊》表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 9m?擴孔： 2Z=1.810.5(5) 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《機械加工工藝手冊》表50Ram?2.3—48，取 2Z=4 已能滿足要求。1.7 確定切削用量及基本工時工序(1) ：銑 ?44 兩外圓端面機床：銑床 X52K刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) ，細齒數(shù)63dm?6Z?10Z?（1） 、粗銑銑削深度 ：wa3每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-13，取f 0.8/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV5機床主軸轉速 ： 式（2-1）n01Vd??取 =30, =63 代入公式（ 2-1）得：V0dn13(1~2)/min.46r???根據《機械加工工藝師手冊》表 11-4，取 169/minr?實際銑削速度 ：V?03.143.4d????工作臺每分進給量 ： 式（2-2）mfzwfn取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa6Z169m?19.2/i??取 /inf根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ： 式（2-3）jt12jmlf??取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60l13l2l801jt.5in8?以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 12.12.3mijt??工序(2) ：鉆擴 ?22 孔工件材料為 35#，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?22mm。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔 ——Φ19mm 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ22mm 標準高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用量。6（1 ）確定鉆削用量1）確定進給量 根據參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.47~.5/fmr?表于孔深度比 ， ，故 。0/3/21.6ld?0.9lfk?(.47.5)921f?表查 Z525 立式鉆床說明書，取 。43/mr根據參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進給機'1./fr?構允許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據表 28-9，允許的進給量max59FN?！?.8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。f'f“f2）確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率 根據表 28-15，由插入v mP法得：，17/inm?表 4732N?表，5.69NM?表 1.5mkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk'17/in07.2(/in)???表 ''01./i16n rd?表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為：95/mir095/in4/mi110rv???由表 28-5， ，故.6MFTk4732.6()FN51.9054.8m?????3）校驗機床功率 切削功率 為P'/)Mnk表（.2(261.kWW機床有效功率 ' 4.50.835E mPkP?????故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，019dm0.3/fr19/inr14/inv相應地， ，56FN?54.8T?.05mkW?（2）確定擴孔切削用量71）確定進給量 根據參考文獻[7]表 28-31，f。根據 Z525 機床說明書，取f??::表 （ 0.78） m/r0.7=49.56m/r=0.57mm/r。2）確定切削速度 及 根據參考文獻[7]表 28-33，取 。修正系數(shù)：vn 25/minv?表，0.8mvk?1.0pavk故 '5/mi0.812./inv??表' '1)nd?表 （./in(4.7)286/ir查機床說明書，取 。實際切削速度為275/ir?301vdn????3/min102./i??（4）各工序實際切削用量 根據以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔： ， ， ，019d?.43/fr95/minr?14/inv?擴孔： ， ， ，057272.35) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt = = =1.28min6043.?工序 6：鉆，擴 孔10.5m?機床：立式鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、（1） 、鉆 孔9?切削深度 ：pa4.5m?進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-10，取f (0.2~.8)/fmr?由于本零件在時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則8(0.2~.8)0.75/(0.165~.2)/f mrmr???根據《機械加工工藝師手冊》表 28-13，取 0.2/fr?取切削速度 24/inV取 =24, =9 代入公式（ 2-1）得0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》012489/min3.rd????表 9-3，取 72/minr實際切削速度 ： V?0.14721.8/in被切削層長度 ：l48?刀具切入長度 ： 1刀具切出長度 ： 2l3m走刀次數(shù)為 1取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48l?l2l?0.2f7n?機動時間 ：jt1483.8min.jfn????以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為?120.38.76mijt???（2） 、擴 孔5?切削深度 ：pa.進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-30，f(0.5~6).7(035~.42)/f mr???參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取 (0.5~6).704/f mr???切削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取V 25inV取 =25, =10.5 代入公式（ 2-1）得0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手n012578/in3.41.Vrd????冊》表 9-3 取 72/mir9實際切削速度 ： V?03.14.572.4/min0dn????根據《機械加工工藝師手冊》表 28-42被切削層長度 ：l48m刀具切入長度 1?刀具切出長度 ： 2l3走刀次數(shù)為 1取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48l?l2l?0.4f72n?機動時間 ：1jt183.19mijlf????以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.9.38minjt???工序 7:半精銑 孔端面5?機床：銑床 X52K刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50d?6Z?銑削深度 ：pa1.wm每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-29，取f 0.8/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-29，取 ，V 24/inV取 =24, =50 代入公式（ 2-1）得0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》n012415/min3.Vrd????表 11-4，取 69/mir實際銑削速度 ：?0.4692.5/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa?6Zw?工作臺每分進給量 ：mf0.8619./mizfn??取 /inmf根據《機械加工工藝手冊》 10被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60lm?3lml2?80f機動時間 ：1jt1631.5injf???以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 12.52.3injt???工序 10： 粗銑寬度為 4mm 的開口槽機床：銑床 X52K刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80dm?20Z?4L銑削深度 ：wa2每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-13，取f 0.5/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV取 =30, =63 代入公式（ 2-1）得：0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》n013120/min.48Vrd????表 11-5，取 8/mir實際銑削速度 ：?03.52.8/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.5fa?2Zw8?工作臺每分進給量 ：mf0.51/mizfn??根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 2lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：取2l11走刀次數(shù)為 1取 ， ， , 代入公式（2-3 ）得：20l?3l2l?18mf機動時間 ：1jt1032.4injf???工序 11： 銑另外一端寬 4mm 的槽機床：銑床 X52K刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80dm?20Z?4L銑削深度 ：wa2每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-13，取f 0.5/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV取 =30, =63 代入公式（ 2-1）得：0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》n013120/min.48Vrd????表 11-5，取 8/mir實際銑削速度 ：?03.52.8/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.5fa?2Zw8?工作臺每分進給量 ：mf0.51/mizfn??根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 2lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1取 ， ， , 代入公式（2-3 ）得：0l?3l2l?18mf機動時間 ：1jt1032.4injf???12八、銑另外一端寬 4mm 的槽夾具設計8.1 設計要求為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。下面即為銑另外一端寬4mm 的槽專用夾具，本夾具將用于 X52K 銑床。本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。8.2 夾具設計8.2.1 定位基準的選擇由零件圖可知：在對銑另外一端寬 4mm 的槽加工前，平面進行了粗、精銑加工，孔 Φ2-Φ12 孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選底平面、2-Φ22 孔，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用壓板在心軸上夾緊。方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，Φ22 孔、工藝孔用短圓柱銷，Φ22 孔用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即為平面；兩銷為的 Φ22 短圓柱銷和 Φ22 的棱形銷。8.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：鋸片銑刀（硬質合金） 根據《機械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為圓周分力 式（3-1）1.075.80.79.86pfeFzFzaZdk???查表可得： 032dm92m?.08/faz?1.5pa.Fzk代入公式（3-1）得 0.750.879.86.78616zF?????=329N查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 8.0/?ELF/0.5VE/0.4xEF?.8329.514L N???130.75.392.5147.VEFN???x 6銑削加工產生的水平分力應由夾緊力產生的摩擦力平衡。即： （ ）L??查 表 可 得.031480.FN??計算出的理論夾緊力 F 再乘以安全系數(shù) k 既為實際所需夾緊力 'F即： 取 k=2k'2104896??查參考文獻[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ?????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2???.76zr?901?052??'29??其中： 3()Lm)(8N螺旋夾緊力： 04.W該夾具采用螺旋夾緊機構， 由上述計算易得： KW??由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。8.3 定向鍵與對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。根據 GB2207—80 定向鍵結構如圖所示：14×o圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據 T 形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結構尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據表夾具體槽形尺寸B 2B公稱尺寸允差 d 允差 4L H h D 1公稱尺寸 允差 D2h25 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成后加工，所以選用對刀塊。塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 標 記×四 周 倒 圓圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為：15表 3.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸 H 允差 d C3 -0.006 0.258.4 定位誤差的分析該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為 79.5。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj????與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???由參考文獻[5]可得：⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDWd???1 2i 2min.DDdJarctgL??????其中：，10.52Dm??20D??，d .3dm， 1min?2min4且：L=79.5mm ，得0.63DW???.2Jm⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl???查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??16⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m05.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD1.誤差總和： 0.853jwm???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。8.5 夾具設計及操作的簡要說明如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構） 。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。17總 結這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn), 提出,分析和解決實際問題, 鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！18致 謝這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。19參考文獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994 年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994 年3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990 年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981 年 10 月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997 年產品型號 零件圖號機械加工工藝過程卡片產品名稱 零件名稱 前鋼板彈簧吊環(huán) 共 1 頁 第 1 頁材 料 牌 號 35# 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注工 時工序號工 名序 稱工 序 內 容車間工段設 備 工 藝 裝 備準終 單件1 鑄造 鑄造2 時效處 理 時效處理3 銑 銑 Φ44mm 的兩外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min4 鉆擴 鉆擴 Φ22mm 孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀，游標卡尺 1.28min5 銑 粗銑，半精銑 Φ44mm 的兩內圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min6 銑 半精銑 Φ44mm 的兩外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min7 銑 粗銑 Φ10.5mm 外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min8 鉆擴 鉆擴 Φ10.5mm 的孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 0.38min9 銑 半精銑 Φ10.5mm 的兩外圓端面 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min10 銑 粗銑寬度為 4mm 的開口槽 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 0.44min11 銑 銑另外一端寬 4mm 的槽 X62 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡尺 2.3min12 終驗 終驗設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期產品型號 零 A 件圖號機械加工工序卡片產品名稱 零件名稱 前鋼板彈簧吊環(huán) 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號機加工 11 銑 35#毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鍛造 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)銑床 X52K 1夾具編號 夾具名稱 切削液Xijiaju001 專用夾具 乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件Qiju002 器具夾具 2主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 r/min m/min mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 粗銑另外一端寬度為4mm的開口槽 專用夾具，鋸片銑刀，游標卡 尺 118 28.8 0.05 2 1 0.44min 0.2234設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期課程設計說明書課 題：前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝及夾具設計專 業(yè)：學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： I摘 要本設計是基于前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。前鋼板彈簧吊環(huán)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，本設計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孔系加工精度。基準選擇以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以底面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用組合機床。夾具選用專用夾具，機構可以不必自鎖，因此生產效率較高，適用于大批量、流水線上加工，能夠滿足設計要求。關鍵詞：前鋼板彈簧吊環(huán)零件；工藝；夾具；IIABSTRACTThe 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;III目 錄摘 要 IIABSTRACT .III第 1 章 加工工藝規(guī)程設計 .11.1 零件的分析 11.1.1 零件的作用 .11.1.2 零件的工藝分析 .11.2 確定毛坯的制造形式 11.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施 21.3.1 孔和平面的加工順序 .21.3.2 孔系加工方案選擇 .21.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準的選擇 21.4.1 粗基準的選擇 .21.4.2 精基準的選擇 .21.5 前鋼板彈簧吊環(huán)加工主要工序安排 31.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 41.7 確定切削用量及基本工時 5八、銑另外一端寬 4mm 的槽夾具設計 .138.1 設計要求 .138.2 夾具設計 .138.2.1 定位基準的選擇 .138.2.2 切削力及夾緊力的計算 .138.3 定向鍵與對刀裝置設計 .148.4 定位誤差的分析 .168.5 夾具設計及操作的簡要說明 .17總 結 .18致 謝 .19參考文獻 .200第 1 章 加工工藝規(guī)程設計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是前鋼板彈簧吊環(huán)。前鋼板彈簧吊環(huán)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。因此汽車前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車前鋼板彈簧吊環(huán)主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能。因此前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。1.1.2 零件的工藝分析由前鋼板彈簧吊環(huán)零件圖可知。它的外表面上有 3 個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為 2 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?44mm端面和中間外圓為基準加工面 這一組加工面包括：一個的?22mm孔以及對其倒角，和各個端面 2. 以Φ22孔和端面為中心的加工面，這組加工面主要是其余各孔及其槽和寬64mm的2個Φ44外圓的內側面 1.2 確定毛坯的制造形式零件材料為 35#，考慮到零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也1能保證。由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 2 級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。1.3 前鋼板彈簧吊環(huán)加工工藝措施由以上分析可知。該前鋼板彈簧吊環(huán)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，對于前鋼板彈簧吊環(huán)來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.3.1 孔和平面的加工順序前鋼板彈簧吊環(huán)類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工前鋼板彈簧吊環(huán)上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。前鋼板彈簧吊環(huán)的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，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，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。前鋼板彈簧吊環(huán)零件的加工工藝應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。1.3.2 孔系加工方案選擇前鋼板彈簧吊環(huán)孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。1.4 前鋼板彈簧吊環(huán)加工定位基準的選擇1.4.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入前鋼板彈簧吊環(huán)的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以前鋼板彈簧吊環(huán)的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。1.4.2 精基準的選擇從保證前鋼板彈簧吊環(huán)孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證前鋼板彈簧吊環(huán)在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從前鋼板彈簧吊環(huán)零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是前鋼板彈簧吊環(huán)的裝配基準，但因為它與前鋼板彈簧吊環(huán)的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。21.5 前鋼板彈簧吊環(huán)加工主要工序安排對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。前鋼板彈簧吊環(huán)加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到前鋼板彈簧吊環(huán)加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，底面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于前鋼板彈簧吊環(huán)，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇打及c??9080.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20方案一1. 鑄造2. 時效處理3. 銑 Φ44 的兩外圓端面；4. 鉆擴 Φ22 孔；5. 粗銑，半精銑 Φ44 的兩內圓端面；6. 半精銑 Φ44 的兩外圓端面；7. 粗銑 Φ10.5 外圓端面；8. 鉆擴 Φ10.5 的孔；9. 半精銑 Φ10.5 的兩外圓端面；10. 粗銑寬度為 4mm 的開口槽；11. 粗銑另一寬度為 4mm 的槽；12. 終檢方案二工序Ⅰ：鍛造。工序Ⅱ：退火處理工序Ⅲ：銑 Φ44 的 2 外圓端面工序Ⅳ：粗銑，半精銑 Φ44 的 2 內圓端面工序Ⅴ：鉆，擴 Φ22 孔工序Ⅵ：半精銑 Φ44 的 2 外圓端面3工序Ⅶ：粗銑 Φ10.5 外圓圓端面工序Ⅷ：鉆，擴 Φ10.5 的孔工序Ⅸ：半精銑 Φ10.5 孔的 2 外圓端面工序 X：粗銑寬度為 4mm 的開口槽工序 XI：粗銑另一端寬度為 4mm 槽工序 XII：清洗工序 XIII：檢驗，入庫方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工外44m的2側面后，及時的加工了Φ22的孔，這樣可以利用加工好的Φ22孔作為定位基準，加工其他的工序，這樣為后續(xù)的工序提供了基準，提高了加工效率，適合于批量生產，而方案二則不能達到這樣的效果，因此綜合考慮我們選擇方案一。工藝路線選擇方案一:13. 鑄造14. 時效處理15. 銑 Φ44 的兩外圓端面；16. 鉆擴 Φ22 孔；17. 粗銑，半精銑 Φ44 的兩內圓端面；18. 半精銑 Φ44 的兩外圓端面；19. 粗銑 Φ10.5 外圓端面；20. 鉆擴 Φ10.5 的孔；21. 半精銑 Φ10.5 的兩外圓端面；22. 粗銑寬度為 4mm 的開口槽；23. 粗銑另一寬度為 4mm 的槽；24. 終檢1.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： “吊環(huán)-后鋼板彈簧”零件材料為 35#，硬度 HBS 為 149～187，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 銑 兩外圓端面4m?4考慮其加工表面粗糙度要求為 ，可以先粗銑，再精銑，根據《機械加工6.3Ram?工藝手冊》表 2.3-5，取 2Z=5 已能滿足要求（2） 銑 孔 2 個外圓端面10.5m?考慮其表面粗糙度要求為 ，只要求粗加工，根據《機械加工工藝手冊》50a?表 2.3-5，取 2Z=3 已能滿足要求。（3） 加工 孔 2?其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據1.6Ram?《機械加工工藝手冊》表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 19m?擴孔： 2Z=32(4) 加工 孔0.5其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，根據12.5Ram?《機械加工工藝手冊》表 2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 9m?擴孔： 2Z=1.810.5(5) 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《機械加工工藝手冊》表50Ram?2.3—48，取 2Z=4 已能滿足要求。1.7 確定切削用量及基本工時工序(1) ：銑 ?44 兩外圓端面機床：銑床 X52K刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) ，細齒數(shù)63dm?6Z?10Z?（1） 、粗銑銑削深度 ：wa3每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-13，取f 0.8/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV5機床主軸轉速 ： 式（2-1）n01Vd??取 =30, =63 代入公式（ 2-1）得：V0dn13(1~2)/min.46r???根據《機械加工工藝師手冊》表 11-4，取 169/minr?實際銑削速度 ：V?03.143.4d????工作臺每分進給量 ： 式（2-2）mfzwfn取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa6Z169m?19.2/i??取 /inf根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ： 式（2-3）jt12jmlf??取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60l13l2l801jt.5in8?以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 12.12.3mijt??工序(2) ：鉆擴 ?22 孔工件材料為 35#，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?22mm。加工機床為 Z525 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀具分別為：鉆孔 ——Φ19mm 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔——Φ22mm 標準高速鋼擴孔鉆。選擇各工序切削用量。6（1 ）確定鉆削用量1）確定進給量 根據參考文獻[7]表 28-10 可查出 ，由f 0.47~.5/fmr?表于孔深度比 ， ，故 。0/3/21.6ld?0.9lfk?(.47.5)921f?表查 Z525 立式鉆床說明書，取 。43/mr根據參考文獻[7]表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進給機'1./fr?構允許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據表 28-9，允許的進給量max59FN。“1.8/fr?由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。f'f“f2）確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率 根據表 28-15，由插入v mP法得：，17/inm?表 4732N?表，5.69NM?表 1.5mkW表由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。由參考文獻[7]表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk'17/in07.2(/in)???表 ''01./i16n rd?表查 Z525 機床說明書，取 。實際切削速度為：95/mir095/in4/mi110rv???由表 28-5， ，故.6MFTk4732.6()FN51.9054.8m?????3）校驗機床功率 切削功率 為P'/)Mnk表（.2(261.kWW機床有效功率 ' 4.50.835E mPkP?????故選擇的鉆削用量可用。即， ， ，019dm0.3/fr19/inr14/inv相應地， ，56FN?54.8T?.05mkW?（2）確定擴孔切削用量71）確定進給量 根據參考文獻[7]表 28-31，f。根據 Z525 機床說明書，取f??::表 （ 0.78） m/r0.7=49.56m/r=0.57mm/r。2）確定切削速度 及 根據參考文獻[7]表 28-33，取 。修正系數(shù)：vn 25/minv?表，0.8mvk?1.0pavk故 '5/mi0.812./inv??表' '1)nd?表 （./in(4.7)286/ir查機床說明書，取 。實際切削速度為275/ir?301vdn????3/min102./i??（4）各工序實際切削用量 根據以上計算，各工序切削用量如下：鉆孔： ， ， ，019d?.43/fr95/minr?14/inv?擴孔： ， ， ，057272.35) 切削工時，按《工藝手冊》表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21?1l2lt = = =1.28min6043.?工序 6：鉆，擴 孔10.5m?機床：立式鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、（1） 、鉆 孔9?切削深度 ：pa4.5m?進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-10，取f (0.2~.8)/fmr?由于本零件在時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù) 0.75，則8(0.2~.8)0.75/(0.165~.2)/f mrmr???根據《機械加工工藝師手冊》表 28-13，取 0.2/fr?取切削速度 24/inV取 =24, =9 代入公式（ 2-1）得0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》012489/min3.rd????表 9-3，取 72/minr實際切削速度 ： V?0.14721.8/in被切削層長度 ：l48?刀具切入長度 ： 1刀具切出長度 ： 2l3m走刀次數(shù)為 1取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48l?l2l?0.2f7n?機動時間 ：jt1483.8min.jfn????以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為?120.38.76mijt???（2） 、擴 孔5?切削深度 ：pa.進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊》表 28-30，f(0.5~6).7(035~.42)/f mr???參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取 (0.5~6).704/f mr???切削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 28-31，取V 25inV取 =25, =10.5 代入公式（ 2-1）得0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手n012578/in3.41.Vrd????冊》表 9-3 取 72/mir9實際切削速度 ： V?03.14.572.4/min0dn????根據《機械加工工藝師手冊》表 28-42被切削層長度 ：l48m刀具切入長度 1?刀具切出長度 ： 2l3走刀次數(shù)為 1取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48l?l2l?0.4f72n?機動時間 ：1jt183.19mijlf????以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 120.9.38minjt???工序 7:半精銑 孔端面5?機床：銑床 X52K刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)50d?6Z?銑削深度 ：pa1.wm每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-29，取f 0.8/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-29，取 ，V 24/inV取 =24, =50 代入公式（ 2-1）得0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》n012415/min3.Vrd????表 11-4，取 69/mir實際銑削速度 ：?0.4692.5/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa?6Zw?工作臺每分進給量 ：mf0.8619./mizfn??取 /inmf根據《機械加工工藝手冊》 10被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60lm?3lml2?80f機動時間 ：1jt1631.5injf???以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 12.52.3injt???工序 10： 粗銑寬度為 4mm 的開口槽機床：銑床 X52K刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80dm?20Z?4L銑削深度 ：wa2每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-13，取f 0.5/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV取 =30, =63 代入公式（ 2-1）得：0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》n013120/min.48Vrd????表 11-5，取 8/mir實際銑削速度 ：?03.52.8/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.5fa?2Zw8?工作臺每分進給量 ：mf0.51/mizfn??根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 2lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：取2l11走刀次數(shù)為 1取 ， ， , 代入公式（2-3 ）得：20l?3l2l?18mf機動時間 ：1jt1032.4injf???工序 11： 銑另外一端寬 4mm 的槽機床：銑床 X52K刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80dm?20Z?4L銑削深度 ：wa2每齒進給量 ：根據《機械加工工藝師手冊 》表 30-13，取f 0.5/famZ?銑削速度 ：參照《機械加工工藝師手冊》表 30-23，取 ，V (2~4)inV取 =30, =63 代入公式（ 2-1）得：0d機床主軸轉速 ： ，根據《機械加工工藝師手冊》n013120/min.48Vrd????表 11-5，取 8/mir實際銑削速度 ：?03.52.8/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.5fa?2Zw8?工作臺每分進給量 ：mf0.51/mizfn??根據《機械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 2lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1取 ， ， , 代入公式（2-3 ）得：0l?3l2l?18mf機動時間 ：1jt1032.4injf???12八、銑另外一端寬 4mm 的槽夾具設計8.1 設計要求為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。下面即為銑另外一端寬4mm 的槽專用夾具，本夾具將用于 X52K 銑床。本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。8.2 夾具設計8.2.1 定位基準的選擇由零件圖可知：在對銑另外一端寬 4mm 的槽加工前，平面進行了粗、精銑加工，孔 Φ2-Φ12 孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選底平面、2-Φ22 孔，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用壓板在心軸上夾緊。方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，Φ22 孔、工藝孔用短圓柱銷，Φ22 孔用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。為了使定位誤差達到要求的范圍之內，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即為平面；兩銷為的 Φ22 短圓柱銷和 Φ22 的棱形銷。8.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：鋸片銑刀（硬質合金） 根據《機械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為圓周分力 式（3-1）1.075.80.79.86pfeFzFzaZdk???查表可得： 032dm92m?.08/faz?1.5pa.Fzk代入公式（3-1）得 0.750.879.86.78616zF?????=329N查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： 8.0/?ELF/0.5VE/0.4xEF?.8329.514L N???130.75.392.5147.VEFN???x 6銑削加工產生的水平分力應由夾緊力產生的摩擦力平衡。即： （ ）L??查 表 可 得.031480.FN??計算出的理論夾緊力 F 再乘以安全系數(shù) k 既為實際所需夾緊力 'F即： 取 k=2k'2104896??查參考文獻[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ?????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2???.76zr?901?052??'29??其中： 3()Lm)(8N螺旋夾緊力： 04.W該夾具采用螺旋夾緊機構， 由上述計算易得： KW??由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。8.3 定向鍵與對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。根據 GB2207—80 定向鍵結構如圖所示：14×o圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據 T 形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結構尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據表夾具體槽形尺寸B 2B公稱尺寸允差 d 允差 4L H h D 1公稱尺寸 允差 D2h25 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成后加工，所以選用對刀塊。塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 標 記×四 周 倒 圓圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為：15表 3.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸 H 允差 d C3 -0.006 0.258.4 定位誤差的分析該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為 79.5。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj????與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???由參考文獻[5]可得：⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDWd???1 2i 2min.DDdJarctgL??????其中：，10.52Dm??20D??，d .3dm， 1min?2min4且：L=79.5mm ，得0.63DW???.2Jm⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl???查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jym??16⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m05.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD1.誤差總和： 0.853jwm???從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。8.5 夾具設計及操作的簡要說明如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構） 。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。17總 結這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn), 提出,分析和解決實際問題, 鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！18致 謝這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。19參考文獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994 年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994 年3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990 年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981 年 10 月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997 年