設(shè)計后鋼板彈簧吊耳零件機械加工工藝與夾具說明書

1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目設(shè)計后鋼板彈簧吊耳零件機械加工工藝及夾具目 錄 11 緒 論 12 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計 22.1 零件的分析 22.1.1 零件的作用 22.1.2 零件的工藝分析 22.1.3 彈簧吊耳零件的技術(shù)要求 32.2 確定毛坯，繪制毛坯圖 32.2.1 確定毛坯的制造形式 32.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 42.2.4 吊耳毛坯尺寸公差及機械加工余量 42.3 擬定彈簧吊耳工藝路線 52.3.1 零件的加工定位基準 52.3.2 零件表面加工方法的確定，吊耳各表面加工方案 62.3.3 工序順序的安排 72.3.4 工藝方案的比較與分

2、析 82.3.5 確定吊耳工藝路線 92.4 機床設(shè)備及工藝裝備的選用 92.4.1 機床設(shè)備的選用 92.4.2 工藝裝備的選用 102.5 加工余量，工序尺寸和公差的確定 102.5.1 工序5鉆-擴 -鉸 3000.045mm 孔的加工余量，工序尺寸和公差的確定錯誤 ! 未定義書簽。2.5.2 工序5鉆-擴 -鉸 3000.045mm 孔的加工余量，工序尺寸和公差的確定 102.5.3 吊耳3000.045mm孔加工表面的機械加工余量 102.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 112.7 本章小結(jié) 133加工30mm工藝孔夾具設(shè)計 143.1 加工 30mm 工藝孔夾具設(shè)計 143

3、.2 定位方案的分析和定位基準的選擇 143.3 定位誤差分析 .143.4 切削力的計算與夾緊力分析 153.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計 153.6 夾具精度分析 173.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 173.8 本章小結(jié) 18結(jié)論 19參 考 文 獻 20機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大三的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，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)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、 技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種

4、、上質(zhì)量、 上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(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)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。所以對機械的加工工藝及夾具設(shè)計具有十分重要的意義。通過這次課程設(shè)計，可對以前學過的課程進行一次綜合的深入的總復習，把學習到的理論知識和實際結(jié)合起來，從而提高自己分析問題，解決問題的能力。2后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出白零件是CA10B單放牌汽車后鋼板彈簧吊

5、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、導向功能。圖2.1后鋼板彈簧吊耳零件圖2.1.2 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60mm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：。60mm兩外圓端面的銃削，加工370.05mm的孔，其中 60mm兩外圓端面表面粗糙度要求為Ra6.3 m,370.05mm的孔表面粗糙度要求為Ra1.6

6、m0.045(2)以300 mm孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:300.045 mm的孔，2個10.5mm的孔、2個300.045 mm孔的外兩側(cè)面的銃削，寬度 0.045為4mm的開口槽的銃削，在 300 mm同一中心線上數(shù)值為0.01的同軸度要求。其中2個300 mm的孔表面粗糙度要求為Ra1.6 m, 2個10.5mm的孔表 0.045面粗糙度要求為Ra12.5 m, 2個300 mm孔的側(cè)面表面粗糙度要求為 Ra12.5 m,2個45mm孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為 Ra50 m,寬度為4mm的開口槽的表面粗糙度要求為Ra50 mo2.1.3彈簧吊耳零件的技術(shù)要求加工表面尺

7、寸及技術(shù)要求/ mm公差及精度等 級表面粗糙度西/ m形位公差/ mm60mm兩外圓端 面60mmIT126.337 00.05mm 孔0.05300 mmIT91.630 00045 mm 孔側(cè)面54mmIT1212.5” 0.045300 mm孔外側(cè)面54mmIT125030 0 0.045 mm 孔0.045300 mmIT91.60.01 A10.5mm 孔10.5mmIT1212.5開口槽4 mmIT12502.2確定毛坯，繪制毛坯圖2.2.1 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 149187,生產(chǎn)類型為 大批量生產(chǎn)?？紤]到該彈簧吊耳零件在工作過程中要

8、承受壓力沖級載荷，為增強彈簧吊耳 零件的強度和沖級韌度，故毛坯選用鍛件，零件材料為 35號鋼。由于生量已達 到大批生產(chǎn)的水平(N=40000,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。2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 2-10表2-12可知，要確定 毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。1 .公差等級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為普通級。2 .鍛件重量已知機械加工后彈簧吊耳的重量為 2.6kg ,由此可初步估計機械加工前鍛件 毛坯的重量為4kg。3 .鍛件材質(zhì)系數(shù)該彈簧吊耳材料

9、為35號鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于 0.65%的碳素鋼，故該鍛 件的材質(zhì)系數(shù)屬Mi級。4 .鍛件分模線形狀根據(jù)該彈簧吊耳的形位特點，故選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線，如圖2-2-4彈簧吊耳鍛造毛坯圖所示。2.2.4吊耳毛坯尺寸公差及機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Ra均大于1.6 m o根據(jù)上述各因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差及機械加工余量，所得結(jié)果列于表2-2-4中。表2-2-4毛坯尺寸公差及機械加工余量鍛件重量/kg包谷題體重量/kg形狀復雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù)公差等級46.4S2M1普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注寬度762 252.

10、2 0.7表 2-102.02.2 （取 2.0）表 2-13寬度38.5c c 1 .52.2 0.7表 2-102.02.2 （取 2.0）表 2-13寬度22C C 1.42 .0 0.6表 2-102.02.2 （取 2.0）表 2-13孔徑3700.05mmc c 1 .52.2 0.7表 2-102.6表 2-14孔徑3OoO.O45mmc c 1.42 .0 0.6表 2-102.0表 2-14上表備注“表2-102-14”出自機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程吊耳零件毛坯圖如下:址圖 2-2-42.3擬定彈簧吊耳工藝路線2.3.1零件的加工定位基準由以上分析可知。該零件的主要加工

11、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平面，以基準平面 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)遵循這個原 則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確位可靠夾緊牢固， 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，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護 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

12、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.粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：(1)粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。 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。以求壁厚均勻、外形對稱、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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準， 加工床身的 底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量， 使表

13、層保留而細致的組織，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。 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，以保證定位準 確火緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初 加工。(5)粗基準應(yīng)避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(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，基準選擇以后鋼板彈簧吊耳60mm外圓端面作為粗基準，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出37 00.5mm工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他 孔與平面。2.精

14、基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，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 60mm兩外圓端面作為精基準。1.1.2 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，如圖2-3-2所示。表2-3-2彈簧吊耳零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/ m加工方案備注60mm兩外 圓端面IT126.3粗銃機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表1-837o0.05mm 孔IT91.6鉆-擴-較機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表1-70.045300 mm 孔側(cè)面IT1212.5粗銃機械制造

15、技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表1-8” 0.045300 mm 孔外側(cè)面IT1250粗銃機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表1-8CC 0.045 300 mm 孔IT91.6鉆-擴-較機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表1-710.5mm 孔IT1212.5鉆機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表1-7開口槽IT1250粗銃機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表1-81.1.3 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，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。1 .工藝方案一，如表2-3-3-1所示。表2-3-3工藝方案一表工序1：銃60mm兩外圓端面工序2:Q7 0.05鉆，擴，較370 m

16、m孔，倒角1.5 30o工序3:鉆，擴10.5 mm孔工序4:0.045鉆，擴，較300 mm孔，倒角1 45o工序5:0.045銃300 mm孔的側(cè)面工序6:QC 0.045銃300 mm孔的外側(cè)面工序7:銃范度為4mm的開口槽工序8:終檢2. 工藝方案二，如表2-3-3-2所示。表2-3-3-2工藝方案二表工序1:QC 0.045銃300mm孔的側(cè)面工序2:銃30 0 0.045 mm孔的外側(cè)面工序3:鉆，擴10.5 mm孔工序4:鉆，擴,較30 00.045mm孔,倒角1 45o工序5:銃范度為4mm的開口槽工序6:銃60mm兩外圓端面工序7:0.05鉆，擴，較370 mm孔，倒角1.5

17、 30o工序8:終檢1.1.4 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工60mm兩外圓端面，然后再以此為基面加工 3700.05mm孔，再加工10.5mm孔，30 0 0.045 mm孔，最后加工3 0 00.045 mm孔的外側(cè)面以及寬度為4mm的開口槽銃，則與方案二相反，先加工3 0 00.045 mm孔的外側(cè)面，再以此為基面加工10.5mm孔，30 00.045 mm孔，寬度為4mm的開口槽，最后加工 60mm兩外圓端面，3700.05mm孔。經(jīng)比較可見，先加工60mm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10.5mm孔，3 0 0

18、0.045mm孔，再加工3 0 00.045 mm孔的外側(cè)面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用加 工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4mm的開口槽應(yīng)放在最后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下表2-3-4 :表2-3-4最終工藝方案工序1:工序2:工序3:工序4:工序5:銃60mm兩外圓端面07 0.05鉆，擴，較370 mm孔,倒角1.5 30o0.045銃300 mm孔的側(cè)面銃30 0 0.045 mm孔的外側(cè)面0.045鉆，擴，較300 mm孔，倒角1 45o工序6: 鉆，擴10.5mm孔工序7:銃寬度為4mm的開口槽工序8:終檢1.1.5 確定吊耳工藝路線在綜合

19、考慮以上工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，以表2-3-5列出彈簧吊耳的工藝路線。表2-3-5吊耳工藝路線及設(shè)備，工裝的選用工序名稱機床設(shè)備刀具量具1粗銃60mm 兩外圓端面立式銃床X51端銃刀游標卡尺2鉆，擴，餃37 0005 mm孑L倒角1.5 30立式銃床X51麻花鉆,擴孔 鉆，錢力卡尺，塞規(guī)3銃 3000045 mm孔的側(cè)面立式銃床X51端銃刀游標卡尺4銃 3000045 mm孔的外側(cè)面立式銃床X51端銃刀游標卡尺5鉆，擴，餃30 00.045 mm孑L倒角1 45立式銃床X51麻花鉆,擴孔 鉆，錢力卡尺，塞規(guī)6鉆，擴10.5mm 孔立式銃床X51麻花鉆,擴孔 鉆卡尺，塞規(guī)7銃竟為4mm的開口槽

20、立式銃床X51槽銃刀卡規(guī)深度游標 卡尺8去毛刺9終檢塞規(guī)，卡尺2.4 機床設(shè)備及工藝裝備的選用2.4.1 機床設(shè)備的選用在大批生產(chǎn)的條件下，可選用高效的專用設(shè)備和組合機床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機床型號，如該彈簧吊耳零件選用的通用設(shè)備 “立 式銃床X51”。2.4.2 工藝裝備的選用工藝裝備主要包括刀具，夾具和量具。該彈簧吊耳零件的工藝裝備在工序卡 中都有說明，其中由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故夾具選用的是專用夾具。2.5 加工余量，工序尺寸和公差的確定2.5.1 工序5鉆-擴-較3 0 00.045mm孔的加工余量，工序尺寸和公差的 確定由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表

21、2-28可查得，精較余量 Zj 0,07 mm；粗較余量Zc 0.13mm;擴孔余量ZK 1.8mm;鉆孔余量 Zz 13mm 0查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 1-20可依次確定各 工序尺寸的加工精度等級為：精較：IT7;粗較：IT10;擴孔：IT11 ;鉆：IT12。 根據(jù)上述結(jié)果，再查互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)表2-4標準公差數(shù)值表可確定各 工步的公差值分別為：精較：0.021mm 粗錢：0.084mm 擴孔：0.130mm 鉆：0.210mm綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精錢：3 0 00.045 mm；粗錢：29.9300.084mm ；擴孔：29.80.13mm；鉆

22、孔：2800.21mm ,它們的相互關(guān) 系如圖2-5-2所示。加工方向圖2-5-2鉆-擴-較3 0 00.045mm孔加工余量，工序尺寸及公差相互關(guān)系圖2.5.2 吊耳各加工表面的機械加工余量0.045根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定 300 mm加工表面的機械加工余量, 工序尺寸如下：0.045加工300 mm孔，其表面粗糙度要求較高為Ral.6 m,其加工方式可以分為鉆，擴，較三步，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 2-28,確 定工序尺寸及余量為：鉆孑L： 28mm擴孔：29.8mm2Z=1.8 mm錢孔：30 00.045 mm2Z=0.2 mm2.6 確定切削用量及基本工時(機

23、動時間)工序5:鉆，擴，較3000.045 mm孔，倒角1 45機床：立式銃床X51刀具：麻花鉆、擴孔鉆、錢刀(1)、鉆 28mm 孔切削深度ap： ap 1mm進給量f :根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-21 ,表5-22表 5-23 取 f (0.30.6)mm/r由于本零件在加工 30 0 0.045 mm孔時屬于底剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù)0.75,則 f (0.3 0.6) 0.75mm/r (0.225 0.45)mm/r根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-21 ,取f 0.32mm/r取切削速度V 20m/min取V=20, d0=28代入公式得機床主軸轉(zhuǎn)速n

24、： n 幽V 1000 20 227.5r/min ,根據(jù)機械制造技 d03.14 28術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 4-15,取n 210r/min實際切削速度 V : V-d-n 3.14 28 210 18.5m/min10001000根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-41被切削層長度l : l 22mm刀具切入長度1i ： l 20mm刀具切出長度l2： l 3mm走刀次數(shù)為1取 l 22, l1 20, l2 3, f 0.32, n 210代入公式得:機動時間tj： tj1l 1i l2fn22 20 30.32 2100.67 min以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工

25、時為 t1 2tj1 2 0.67 1.34 min(2)、擴 29.8mm 孔切削深度ap : ap 0.9mm進給量f :根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-23 ,f (0.8 1.0) 0.7 (0.56 0.7)mm/r參照機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-23，取f 0.6 mm/ r切削速度V :參照機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-24 ,取V 63.3m/min取V =63.3, d0=29.8代入以下公式得1000V1000 63.3機床主軸轉(zhuǎn)速 n： n 676.5r/min ,根據(jù)機械制造技d03.14 29.8術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 4-15取n

26、 725r / mindn3.14 29.8 725頭際切削速度 V : V 67.8m/min10001000根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-41被切削層長度l : l 22mm刀具切入長度1i l 4mm刀具切出長度七：l 3mm走刀次數(shù)為1取 l 22, 1i42 3,機動時間tj1 ： tj1 -f 0.6, n 725代入公式得:l1 l2fn22 4 30.6 7250.07 min以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為t12%2 0.07 0.14 min0.045(3)皎 300mm 孔切削深度ap : ap 0.1mm進給量f :根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計

27、指導教程表 5-25 ,取f (0.8 2.5)mm/r根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-28 ,取f 1.2mm/r取切削速度 V 65m/min取V=65, d0=30代入以下公式得：機床主軸轉(zhuǎn)速n：n 1000V 100 65 690r/min ,根據(jù)機械制造技術(shù) d03.14 30基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 4-15 ,取n 725r/min實際切削速度 V : V-d-n 3.14 30 725 68.3m/min10001000根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-41被切削層長度l : l 22mm刀具切入長度li ： l 5mm刀具切出長度I?： l 20mm走刀次

28、數(shù)為1取 l 22, li 5-220, f 1.2, n 725代入以下公式得:機動時間tj： tjil li l2fn22 5 201.2 7250.05 min以上為較一個孔的機動時間，故本工序機動工時為t1 2tj1 2 0.05 0.1min(4)倒角1 45。采用90鋼鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔 時相同：n 725r/min,手動進給。2.7本章小結(jié)本章主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進行設(shè)計。先要明確零件的作用，本次設(shè)計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。確定了零件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就 可以對

29、零件的工藝路線進行分析，制定出幾套工藝方案，然后對這幾套方案進行 分析比較，選擇最優(yōu)方案，最后進行時間定額計算及生產(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，所以對加工工藝的設(shè)計十分重要， 設(shè) 計時要反復比較，選擇最優(yōu)方案。3加工30mm工藝孔夾具設(shè)計3.1 加工30mm工藝孔夾具設(shè)計本夾具主要用來鉆、擴、較兩個工藝孔30mm。這兩個工藝孔均有尺寸精度要求為0.043mm,表面粗糙度要求，表面粗糙度為1.6 m ,與端面垂直。并用于 以后10.5mm加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本道工序為后鋼板彈簧吊耳加工的第五道工序，本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保

30、證 其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。3.2 定位方案的分析和定位基準的選擇由零件圖可知，兩工藝孔位于零件 R24mm孔外側(cè)面上，具有尺寸精度要求和表 面粗糙度要求并應(yīng)與側(cè)面垂直。 為了保證所鉆、錢的孔與側(cè)面垂直并保證兩工藝 孔能在后續(xù)的孔加工工序中使 10.5mm孔的加工余量均勻。根據(jù)基準重合、基準 統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精 銃頂面工序的定位基準，以及設(shè)計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位 基準應(yīng)選擇 60mm外圓端面和與 37mm之配合的心軸為主要定位基準限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一

31、個自由度。采用螺母夾緊。圖3.2定位分析圖3.3 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位， 心軸為垂直放置，由于定位副間存 在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。 不過這時的徑向定位誤差不再只 是單向的了，而是在水平面任意方向上都有可能發(fā)生， 其最大值也比心軸水平放 置時大一倍。見下圖。Yx YyTd Td 0.031 0.021 0.012 0.064式中定位副問的最小配合間隙（mm；Td 工件圓孔直徑公差（mmi;Td 心軸外圓直徑公差（mrm。圖3.2 心軸垂直放置時定位分析圖3.4 切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、較加工，而鉆削力遠遠大于擴

32、和錢的切 削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準。由切削手冊得：鉆削力F 26Df0.8HB0.6式（3-1）鉆削力矩 T 10D19f08HB0.6式（3-2）11式中：D 30mm HB HBmax HBmax HBmin 187187 14917433f 0.32mm r 1 代入公式（3-1 ）和（3-2）得F 26 30 0.320.8 1740.6 6896NT 10 301.9 0.320.8 1740.6 56320N mm本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無 太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾

33、具體設(shè)計工藝孔的加工需鉆、擴、較三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（具結(jié) 構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：工藝孔3 0 0 0.043mm分鉆、擴、錢三個工步完成加工。即先用 28mm的麻花鉆鉆孔，根據(jù) GB/T6135.2-1996規(guī)定鉆頭上偏差為零，鉆套孔徑為28 0.036mm。再用29.8mm標準 擴孔鉆擴孔，根據(jù)GB/T4256-1984規(guī)定29.8mm擴孔鉆的尺寸為 29.800.027mm, 鉆套尺寸為29.8 0.014mm 0最后用30mm的標準較刀錢孔，根據(jù)機GB/T1132-1984規(guī)定標準較刀尺寸為30 0.018 mm故鉆套孔徑尺寸為 30

34、 0.031mmIl圖3.3快換鉆套圖校工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表3.1校工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表dHDDiD2hhmr公稱尺寸允差303040-0.010-0.0275946165.527283665襯套選用固定襯套具結(jié)構(gòu)如圖所示:圖3.4固定襯套圖其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:表3.2固定襯套數(shù)據(jù)表dHDC公稱尺寸允差公稱尺寸允差40+0.02304246+0.035 +0.01832火具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。 整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖2所3.6 夾具精度分析利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加

35、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 中，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進行精度分析和誤差計算。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸30 0.043mm及同軸度公差 0.01mm及表面粗糙度1.6 m。本道工序最后采用精錢加工，根據(jù) GB/T 1132-1984采用錢刀， 直徑為30 0.015 mm ,并采用鉆套，錢刀導套孔徑為 d 30 0.029 mm ,外徑為 D 40 0.023mm同軸度公差為0.005mm。固定襯套采用孔徑為 40 0.036mm ,同軸度公差為 0.005mm。該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。即要求： （1）、

36、各孔的實際輪廓受最 大實體實效邊界的控制即受直徑為30 0.0129.99mm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體實效尺寸30mm。（3）、當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸30mm時可將偏離量補償給位置度公差。（4）、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際 直徑為 30.043mm時，相對于最大實體尺寸 30mm的偏離量為 0.043mm,此時 軸線的位置度誤差可達到其最大值0.01 0.0430.053mm 0工藝孔的尺寸30 0.043mm,由選用的較刀尺寸30 0.018mm滿足。工藝孔的表面粗糙度1.6 m,由本工序所選用的加工工步鉆、擴、較滿足。3.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由零件圖可