制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺钻30孔的钻床夹具设计.docx

机弑制造基砒钵在强针题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，设计钻030工艺槽的铁床夹具v9T3C000000000000000000000000000000000000000jiu.零件0分析OooooooooooooooooooooooooooooooooooooOoooooooooooooooooooooooooooooooooo确松带J形Ooooooooooooooooooooooo基面择OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO能37丁工艺路OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOCnnJ机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。（五）确77 月 J用基 工81 000000000000000000三,夹层设计C j"-'v ）J 可题提 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO13C ）一停Ooooooooooooooooooooooooooooooooo1312/Ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo14机械制造工艺及夹具课程设计任务书题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，钻030孔的钻床夹具要求：/,中批生产；2尽量选用通用夹具。内容：/.填写设计任务书；2制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工艺过程卡和工序卡各一张；M设计指导教师指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图；4编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写，要求打印文稿。零件的今折零件的工艺分析后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下：1)以037廿°5加孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个037俨°5丽的孔，尺寸为762：10的与037；°05111111孔相垂直的平面，其中主要加工表面为0372°5mm的孔；2)以030°45mm孔为中的加工表面这一组加工表面包括：两个030丁25mm的孔，以及尺寸为77潸”与两个030To45nlm孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面；3)以010.5mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个010.5mm的孔一,工笆规程微奸(一)确定毛坯的制造形式零件材料为35钢，考虑到该零件在汽车中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，因此，毛坯可采用模锻成型()基面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。(1)粗基准的选择。以030Inm孔一侧端面为粗基准，以消除Z,X,Q三个自由度，然后加一个辅助支承。(2)精基准的选择。根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精基准，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。三)制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。1 .工艺路线方案一工序I粗钱037mm孔端面。工序11粗镇037mm孔，倒角1.5X450。工序川粗铁030mm孔外端面。工序IV粗铁03OmIn孔内端面。工序V扩，粗较030mm孔并加工倒角1X45°。工序Vl粗键037mm孔。工序Vn半精钱037三孔端面。工序Vm半精铁037mm孔端面。工序IX钻2-010.5mm孔。工序X钱宽为4mm的槽工序XI去毛刺。工序Xn检查。2 .工艺路线方案二工序I粗铳037mm孔端面。工序II粗镜037mm孔，倒角1.5X45°。工序In粗铳03Omm孔外端面。工序IV粗貌03Omm孔内端面。工序V扩，粗较030mm孔并加工倒角1X45°。工序Vl粗镜037mm孔。工序Vn半精铁037mm孔端面。工序Vm半精钱037三孔端面。工序IX钻2-010.5mm孔。工序X钱宽为4mm的槽工序XI去毛刺。工序Xn检查。工艺方聚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037mm孔端面，再以该加工平面为基准加工其余平面，最后加工各个孔；方案二是先以03Omm孔外端面为基准加工037mm孔端面，再以037mm孔端面为基准加工其它端面和孔。两相比较可以看出，方案二遵循互为基准原则能够较好的保证加工精度，对设备要求较低，而方案一工序比较集中，考虑实际设备条件，可将两个方案进行综合考虑。具体工艺过程如下：工序I锻造毛坯工序II时效处理去应力工序In钱037mm孔端面。工序IV扩，粗较，精较037mm孔并加工倒角1.5X45°。工序V钱尺寸为77mm的孔端面。工序Vl粗铳03Omm孔端面。工序Vn钻2-010.5mm孔。工序Vlil钻，扩03Omin孔并加工倒角1义45°工序IX钱宽为4mm的槽工序X去毛刺工序XI检查。C三J机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“后钢板弹簧吊耳”零件材料为35钢，毛坯重量约为2.6Kg,生产类型为中批生产，采用锻造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的饿机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 037mm孔毛坯为空心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为Z=2.6mm0由破件复杂系数为Sl,酸件材质系数取Ml,毛坯尺寸为034.4，；。根据机械加工工艺手册加工余量分别为：粗镇：036mm2Z=1.6mm精镇：036mm2Z=1.Omm2. 030mm孔毛坯为实心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为1=2.Omm0由锻件复杂系数为Sl,锻件材质系数取Ml,毛坯尺寸根据机械加工工艺手册加工余量分别为：钻孔：028mm较孔：030mm2Z=2mm43. 037mm孔、03Omm孔端面的加工余量参照机械加工工艺手册，取加工精度F2,由锻件复杂系数为S3,两孔外侧单边加工余量为Z=2mm°酸件材质系数取ML复杂系数为S3,确定锻件偏差为发mm和煜mm。根据机械加工工艺手册加工余量分别为:037mm孔端面： 粗钱精钱030mm孔端面：粗钱4. 010. 5mm 孔 毛坯为实心,2Z=3. Omm2Z=1. Omm2Z=4. Omm不出孔，为自由工差。根据机械加工工艺手册加工余量分别为:2Z=10. 5mm钻孔：010.5mm毛坯名义尺寸: 毛坯最大尺寸: 毛坯最小尺寸: 钱后最大尺寸: 钱后最小尺寸: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。122+2×2=126mm126+2×1.3=128.6mm126-2×0.7=124.6mm122+0=122mm将以上计算的工序间尺寸及公差整理成下表:122-0.17=121.83mm锻造毛坯铳削加工030mm孔处加工前最大128.6mm最小124.6mm加X后最大128.6mm112mm最小124.6mm121.83mm加工余量(单边)2mm最大3.65mm最小1.435mm加工公差+1.1-0.5mm-0.17/2mm(mm)(SL)确定切削用量及基不工时工序m：粗钱037mm孔端面。本设计采用查表法确定切削用量。1 .加工条件工件材料：35钢，锻造。加工要求：铁037mm端面，Ra6.3mo机床：X51立式钱床。刀具：YTI5硬质合金面铳刀，齿数Z=5,dw=100mmo2 .计算切削用量根据切削手册fz=0.20mm/z切削速度：根据相关手册取U=118mmin现采用X51立式钱床，根据机床说明书，取n,二375rmi11o1000故实际切削速度v=l=xl00x375=117.5(mmin)1000当11w=375r/Inin时，工作台每分钟进给量力”应为fm=fzznw=0.2×5×375=375(mmmin)查机床说明书，取fm=375mm/min./+/+/2I(X)八Cr切削工时tm=0.27(min)J为加工一侧端面的时间，总工时r=2×0.264=0.528(min)工序IV扩，粗较，精较037mm孔并加工倒角1.5X45°。根据机械加工工艺手册查得加工037n三孔的进给量/=0.31.0mm,按机床规格取/=0.6mm,切削速度，根据相关手册及机床说明书，取v=30mms,加工孔径do=036mm0则-=265.4乃X36根据机床选取nw=300rmi11o实际切削速度皿U_4X36X300To-1000=33.9(mmin)切削工时/+1+Z2Inwf76+1()300×0.6=0.48(min)工序V钱尺寸为77mm的孔端面。根据切削手册=0.20mm/z切削速度：根据相关手册取u=118mmin刀具与工序I所使用刀具相同dw=125mmz=4(rmin)_100Ovcdw现采用X51立式铳床，根据机床说明书，取11w=300r/mino故实际切削速度吊二型出="x125x30°=8(mmin)10001000当nr=300r/min时，工作台每分钟进给量力应为fn=fzznw=0.2×4×300=240(mmmin)查机床说明书，取fn=235.2umin切削工时/ + / +/：fm65 + 40235.2= 0.45(min)却为加工一侧端面的时间，总工时r=2×0.45=0.90(min)工序VI粗钱03Omm孔两端面。根据切削手册fz=0.20mm/z切削速度：根据相关手册取u=118m/min刀具与工序I所使用刀具相同dw=125mmz=4IOOOv 1000×118300 (rmin)Ttdw×25现采用X51立式铳床，根据机床说明书，取11w=300rmi11o故实际切削速度吊="x125x30°=8(mmin)100O100O当11w=300r/Inin时，工作台每分钟进给量力”应为fnt=fzznw=0.2×4×300=240(mmmin)切削工时i!A±k = = = 0.45fm235.2(min)查机床说明书，取fm=235.2umin乙为加工一侧端面的时间，总工时r=2×0.45=0.90(min)工序V钱尺寸为77mm的孔端面。工序VI：精较孔至037三根据机械加工工艺手册查得f=0.5mmrn卬=1000rmin=16.6rs切削速度v=40mmin=0.67ms切削工时/ + /* =76 + 1() =OMnwf IOOO ×0.6(min)工序VI钱03Onlin孔两端面。根据切削手册=0.20unz切削速度：根据相关手册取U=II8mmin100Ov1000×118=375.8(rmin)Ttdw乃x100现采用X51立式钱床，根据机床说明书，取nu,二375rmi11o故实际切削速度-=m=117,5(mmin>当nv=375r/Inin时，工作台每分钟进给量力”应为fm=LZnW=0.2×5×375=375(mmmin)查机床说明书，取fm=375mm/min切削工时t='+'+%=0.27(min)fm375为加工一侧端面的时间，总工时r=2×0.264=0.528(min)半精锐030mm孔端面。根据切削手册=0.20mm/z切削速度：根据相关手册取y=118mmin刀具与工序I所使用刀具相同dw=125mmz=4100Ov1000x118=300Tidw×25(rmin)现采用X51立式钱床，根据机床说明书，取11w=300r/mino故实际切削速度=nw=300r/min时，工作台每分钟进给量m应为fmfzznw=×4×300=240(mm/min)查机床说明书，取w=235.2mmmin切削工时nti1A±k = 0.45fm235.2(min)%为加工一侧端面的时间，总工时r=2×0.45=0.90(min)工序Vn钻2-010.5mm孔。确定进绐量/：根据机械加工工艺手册锻件硬度149-187HBS<,=0.5nw取f=0.234mm/ro切削速度：根据相关手册，查得切削速度U=I2.6m/min,所以IOOOv 1000 X 12.6 =万 X 10.5(rmin) =理叱根据机床说明书选取nv=394rmin,Mdwv × 10.5×394 . . .故头际切削速度V = 13.010001000(m/min)J 业I / + / + 448 ÷ 12切削工时f = = 0.65nwf 394 x 0.234(min)工序VIll钻，扩0 30mm孔并加工倒角1X45°确定进给量/：根据机械加工工艺手册f=0.43 mmrt>切削速度：根据相关手册，查得切削速度V=19. 8mmin ,所以1000v I(XX) × 0.33n =dw3.14x28= 3.5(rs)根据机床说明书选取n"=3.25rs,故实际切削速度dw 3.14×28×3.25V =I(KX)1000= 0.286(m/min)切削工时÷1÷2133CU(=95nwf3.25×0.43(三)确定进给量/：根据机械加工工艺手册，=0.92mm/ro切削速度：根据相关手册，查得切削速度U=O25i11s,所以1000×0.1251Cn=1.323.14×30(rs)根据机床说明书选取n"=1.67rs,dwt3.14×30×1.32.V=0.124故实际切削速度IoOOIooO(ms)l+ll+lCCt=88切削工时nwf(s)工序工序IX钱宽为4mm的槽根据切削手册fz=0.01mm/z切削速度：根据相关手册取U=146m/min刀具采用YTI5硬质合金面铳刀，dw=80mmz=4(rmin)100Ov1000×146,01=Sol7tdv笈X80根据机床说明书，取11w=600r/mino故实际切削速度TrdwrIW汗X80X6001.oV=IiLJL=14810001000(m/min)当ntr=600rin时，工作台每分钟进给量应为fmLZtlW=0.01×4×600=24(mmmin)查机床说明书，取w=23.52mm/min./+/+/?22÷12切削工时t=1.45(min)fm23.52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。三,夹具被计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第V道工序一一钻2-030孔的钻床夹具。本夹具将用于Z535摇臂钻床，刀具为高速钢锥柄麻花钻(一)提出问题本夹具用来钻03Omm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。(二)夹具设计1 .定位基准的饿选择由零件图可知，以037mm孔和037mm孔的一个端面为定位基准，采定位销用为辅助支承，同时为了缩短本工序的辅助时间，应设计一个可以快速更换工件的夹紧装置。2 .切削力和夹紧力的计算刀具：麻花钻，028mm轴向力F=CFd产fY=S=9.81×61.2×28×O.4307×0.9=8380(N)扭距,F=CMd产/YMKm=9.81×0.0311×2820×O.43o8×0.87=3.78Nm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数K=KlK2K3K为基本安全系数1.5；K2为加工性质系数L1；K3为刀具钝化系数L2。-F=F,xK=8380×1.5×1.1×1.2=16592.4所以t夹紧力：在此夹具中，只是为了防止工件在加工过程中的振动和转动，因此很小。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o.oi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21÷O,O33n6,即0',田。17。定位轴与零件的最大间隙为Amax=O.05-(0.033)=0.017mm而零件要求的最小偏差为rain=0.045-0=0.045因此最大间隙满足精度要求.夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率，为此，应首先着眼于采用何种夹紧装置以减少更换工件的辅助时间。本夹具设计采用开口垫圈夹紧装置，只要松开螺母即可取下工件，可以提高劳动生产率，而且本夹具总体结构设计比较简单、紧凑。参考攵献1 .机械制造工艺学课程设计指导书2 .简明机械加工工艺手册3 .机床夹具设计手册第二版4 .切削手册机械工业出版社机械工业出版社赵家齐编上海科学技术出版社徐圣群主编上海科学技术出版社艾兴肖诗纲编