后钢板弹簧吊耳工艺规程和工装设计.docx

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1、后钢板弹簧吊耳的加工工艺和夹具设计摘要本次设计是对后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺规程及一些工序的专用 夹具设计。后钢板弹簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原 则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵 循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段 以保证加工精度。基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，以 后钢板弹簧吊耳大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排 是先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加 工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他 孔与平面。整个加工过程均选用组合机床。

2、关键词 加工工艺；专用夹具；后钢板弹簧吊耳3D-model毕业设计封面及封底Microsoft Word 9.96 KB毕业设计任务书Microsoft i*!1 ord 9.32 KB零件图钻模校AutoCAE 图形103 KB区吊耳AutoCAD 图形DWG毛坯图AutoCAD 图形 如广86陟零件图支架 AutoCAD 圈形 128 KB评治Microsoft Word 9.31 KB规程和工装设计 WinEAK压厢文件设计说明书Microsoft i*!1 :rd 9. L 330 KB学校封皮Microsoft Word 9.11 KB总装囹AutoCAD 圈形179 KEW后钢模律

3、黄吊耳工艺 规程豹工装设计目录绪论1第1章零件的分析11.1零件的分析21.1.1零件的作用21.1.2零件的工艺分析21.2弹簧吊耳零件的技术要求3第2章确定毛坯，绘制毛坯图42.1确定毛坯的制造形式42.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量42.3吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量4第3章拟定弹簧吊耳工艺路线及机床、工艺装备的选用63.1零件的加工定位基准63.2零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案73.3工序顺序的安排73.3.1工艺方案一、工艺路线73.3.2工艺方案二、工艺路线83.4工艺方案的比较与分析83.5确定吊耳工艺路线83.6机床设备的选用9第5章加工余量，工序尺寸和公差的

4、确定105.1加工两端面的加工余量、工序尺寸和公差的确定105.2吊耳各加工表面的机械加工余量115.3确定切削用量及基本工时（机动时间）12第6章专用夹具设计166.1加工37mm工艺孔夹具设计166.2定位方案的分析和定位基准的选择166.3定位误差分析176.4切削力的计算与夹紧力分析17第7章UG三维造型187.1UG 简介1887.2零件的三维建模187.3整体装配19结论20参考文献21致谢22绪论机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本 的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技 术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上

5、水平， 加速产品更新，提高经济效益的技术保证。夹具又是制造系统的重要组成 部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因 此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低 生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提 下提高效率、降低成本。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要 的意义。后钢板弹簧吊耳孔的加工，不容易找正，如果没有夹具钻孔时很难保 证孔的垂直度，同时也很麻烦，增加辅助时间，不利于大量成批生产。因 此应该设计后钢板弹簧吊耳的专用夹具。夹具在机械加工中起着十分重要 的作用，归纳起来为以下几方面：1、缩短辅助时间，提高劳动生产率

6、，降低加工成本。2、保证加工精度，稳定加工质量。3、降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。4、扩大机床的工艺范围，实现一机多能。5、在自动化生产和流水线生产中便于平衡生产节拍。夹具不同于其他环节，他在工艺系统中有着特殊地位，夹具的整体刚 度对工件加工的动态误差产生着非常特殊的影响。当夹具的整体刚度远大 于其他环节，工件加工的动态误差基本上只取决于夹具的制造精度和安装 精度。因此设计夹具时，对夹具的整体刚度应给予足够重视。如因工艺系 统其他环节的刚度不足而引起较大的系统动态误差时，也可以采取修正夹 具定位元件的方法进行补偿。这就是夹具的能动作用。第1章零件的分析1.1零件的分析

7、1.1.1零件的作用题目给出的零件是解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的主 要作用是载重，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此 汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和 寿命。汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导 向功能。图1-1后钢板弹簧吊耳零件图1.1.2零件的工艺分析由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有 一定的位置要求，现分析如下：1、以860mm两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面 包括：860mm两外圆端面的铣削，加工8370.05mm的孔，其中860mm两0外 Ra 1.6 p m

8、。2、以4 300.045孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:2 0个4300.045的孔，2个410.5mm的孔、2个4300.045孔的内外两侧面的铣削， 00宽度为4mm的开口槽的铣削，在4300.045同一中心线上数值为40.01的同轴 0度要求。其中2个4300.045的孔表面粗糙度要求为Ra1.6pm，2个410.5mm 0的孔表面粗糙度要求为Ra12.5pm，2个4300.045孔的内侧面表面粗糙度要0求为Ra12.5pm，2个4300.045孔的外侧面表面粗糙度要求为Ra50pm，宽度 0为4 mm的开口槽的表面粗糙度要求为Ra50 pm。1.2弹簧吊耳零件的技术要求

9、根据后钢板弹簧吊耳的具体应用场合、工作面、受力情况等，根据参 考文献可知其加工的技术要求，如表1-2所示。表1-2弹簧吊耳零件加工的技术要求加工表面尺寸及技术要求/ mm公差及精度 等级表面粗糙度Ra/ P m形位公差/ mm4 60mm两夕卜圆端面60 mmIT126.34 37 +0.05 mm0孔30+0.05 mmIT91.64 30+0.045 mm 孔内侧面54 mmIT1212.54 30+0.045 mm 孔外侧面54 mmIT12504 30+0.045 mm0孔30+0.045 mm 0IT91.64 0.01A410.5mm 孑 L430+0.045mm 0IT1212.

10、5开口槽4 mmIT1250第2章确定毛坯，绘制毛坯图2.1确定毛坯的制造形式“后钢板弹簧吊耳”零件材料为35钢，硬度HBS为149187,首试 生产类型为中批量生产。考虑到该弹簧吊耳零件在工作过程中要承受压力冲击载荷，为增强弹 簧吊耳零件的强度和冲击韧度，故毛坯选用锻件，零件材料为35号钢。 由于生量已达到中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，为提高生产 效率和锻件精度，故可以采用模锻制造毛坯。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由参考文献可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定 如下各项因素。1、公差等级由弹簧吊耳的功用及其技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2、锻件重量

11、已知机械加工后弹簧吊耳的重量为2.6kg，由此可初步估计机械加工 前锻件毛坯的重量为4kg。3、锻件材质系数该弹簧吊耳材料为35号钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故 该锻件的材质系数属M 级。4、锻件分模线形状根据该弹簧吊耳的形位特点，故选择零件高度方向的对称平面为分模 面，属平直分模线，如图2-2弹簧吊耳锻造毛坯图所示。2.3吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量由弹簧吊耳零件图可知，该零件各加工表面的粗糙度陨均大于1.6 m。考虑到零件的公差等级、锻件重量、锻件材质系数、锻件分模线 形状等因素，可查表确定该锻件的尺寸公差及机械加工余量，针对于该零 件的特性以及加工的工艺规程，考虑要复合加

12、工的实际情况，零件的本身 特性，对于中批量的生产要求，满足产品的成品率，合格率，最大限度的 满足零件的使用寿命，将零件设计出相应的，略宽的毛培图，以利于零件 的加工和装夹，满足生产的最大优化。针对于以上要求，绘制钢板弹簧吊耳锻造毛坯图所得结果列于表2-1中。图2-1后钢板弹簧吊耳锻造毛坯图表2-2毛坯尺寸公差及机械加工余量锻件重量/kg包容题体重量/kg形状复杂系数材质系数公差等级46.4S2M1普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm参考文献宽度762.2 +1.5 -0 7表 2-102.02.2 （取 2.0）表 2-13宽度38.52.2 +1.5 0 7表 2-102.02.

13、2 （取 2.0）表 2-13宽度222.0 +1.40 6表 2-102.02.2 （取 2.0）表 2-13孔径。37 +0.05 mm02.2 +1.5-0 7表 2-102.6表 2-14孔径。30+0.045 mm02.0 +1.4-0 6表 2-102.0表 2-14第3章拟定弹簧吊耳工艺路线3.1零件的加工定位基准由以上分析可知，该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说， 保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该零件来 说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位 置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即

14、先加工零件的基准平面， 以基准平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。后钢板弹簧吊耳的加工 自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位 可靠、夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。为提高孔的加工精度创造 条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与 平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。由于后 钢板弹簧吊耳的生产量很大，怎样满足后钢板弹簧吊耳生产率要求也是过 程中的主要考虑因素。1、粗基准的选择1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与 不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有

15、好几个不需加工的表 面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基 准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身 导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基 准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均 匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足 够的加工余量。4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保 证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基 准，必要时需经初加工。5

16、）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则 的。多次使用难以保证表面间的位置精度。为了满足上述要求，基准选择以后钢板弹簧吊耳4 60mm外圆端面作 为粗基准，先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端 面定位加工出437 +0.5mm工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和 0工艺孔定位加工其他孔与平面。2、精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题，根据该弹簧吊耳零件的技术 要求和装配要求，选择加工后的4 60mm两外圆端面作为精基准。3.2零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案根据弹簧吊耳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加 工工件各表面的

17、加工方法，如表3-1所示。表3-1弹簧吊耳零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/ R m加工方案4 60mm两外圆端面IT126.3粗铣4 37+0.05mm 孑 LIT91.6钻-扩-铰4 30+0.045 mm孔内侧面 0IT1212.5粗铣4 30+0.045 mm孔外侧面 0IT1250粗铣4 30+0.045 mm 孑 L 0IT91.6钻-扩-铰410.5mm 孑 LIT1212.5钻开口槽IT1250粗铣3.3工序顺序的安排由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之 外，定期对设备进行维护和修养，将产品的合格率实现最优最大化。3.3.1方案一、工

18、艺路线如表3-2所示。表3-2工艺方案一表工序1锻造，退火工序2划线，分配余量，检验工序3铣4 60mm两外圆端面工序4钻，扩，铰 4 37+0.05mm 孔，倒角 1.5 x30.工序5钻，扩410.5mm孔工序6钻，扩，铰4 30+o.05mm孔，倒角1x4502工序7铣430+0.。45 mm孔的内侧面 0工序8铣4 30+0.045 mm孔的外侧面 0工序9铣宽度为4mm的开口槽工序10终检3.32工艺方案二、工艺路线如表3-3所示。表3-3工艺方案二表工序1锻造，退火工序2划线，分配余量，检验工序3铣4 30+0.045 mm孔的内侧面 0工序4铣4 30+0.045 mm孔的外侧面

19、 0工序5钻，扩410.5mm孔工序6钻，扩，铰 4 30+0.045mm 孔，倒角 1 x45工序7铣宽度为4mm的开口槽工序8铣4 60mm两外圆端面工序9钻，扩，铰孔4 37+o.05mm，倒角 1.5 x3002工序10终检3.4工艺方案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460mm两外圆端面，然后再以此为基面加工437+0.05mm孔，再加工410.5mm孔， 30+o.045mm孔，最后加工430+0.045mm孔的内外侧面以及宽度为4mm的开 口槽铣，则与方案二相反，先加工430*045mm孔的内外侧面，再以此为基 面加工410.5mm孔，4 30+0.045m

20、m孔，宽度为 4 mm的开口槽，最后加工 4 60mm两外圆端面，4 37+0.05 mm孔。经比较可见，先加工04 60mm两外圆端面，以后位置度较易保证，并 且定位及装夹都较方便，但方案一中先加工410.5mm孔，430+0.045mm孔， 再加工4 30+0.045mm孔的内外侧面，不符合先面后孔的加工原则0，加工余量 0更大，所用加工时间更多，这样加工路线就不合理，同理，宽度为4 mm 的开口槽应放在最后一个工序加工。所以合理具体加工艺如下表3-4。3.5确定吊耳工艺路线在综合考虑以上工序顺序安排原则的基础上，最终确定合理的后钢板 弹簧吊耳工艺路线，如表3-4。表3-4最终工艺方案工序

21、1锻造，退火工序2划线，分配余量，检验工序3铣4 60mm两外圆端面工序4铣4 30+0.045 mm孔的内侧面 0工序5铣4 30+0.045 mm孔的外侧面 0工序6钻，扩，铰 4 37+0.05mm 孔，倒角 1.5 x30。工序7钻，扩，铰 4 30+0.045mm 孔，倒角 1 x45工序8钻，扩410.5mm孔工序9铣宽度为4mm的开口槽工序10终检3.6机床设备的选用在大批生产的条件下，所选用的弹簧吊耳零件选用的设备如下。表3-5吊耳工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1锻造，退火2划线3粗铣4 60mm两外圆端面立式铣床X52端铣刀游标卡尺4铣 430+0.

22、045mm 0孔的内侧面立式铣床X52端铣刀卡尺，塞规5铣 4 30+0.045mm 0孔的外侧面立式铣床X52端铣刀游标卡尺6钻，扩，铰4 37+0.03 mm 孑L， 倒角 1.5X30立式铣床X52麻花钻，扩孔钻， 铰刀游标卡尺7钻，扩，铰4 30+0.045mm 孔，0倒角1X45立式铣床X52麻花钻，扩孔钻， 铰刀卡尺，塞规8钻，扩010.5mm孔立式铣床X52麻花钻，扩孔钻卡尺，塞规9铣宽为4mm的开口槽立式铣床X52槽铣刀卡规,深度游 标卡尺11去毛刺，终检塞规，卡尺第4章加工余量，工序尺寸和公差的确定41加工两端面的加工余量、工序尺寸和公差的确定1、第一道工序的加工过程为：1)

23、 以。60mm左端面A定位，粗铣右端面B，保证工序尺寸P，余量1Z ；12) 以。60mm右端面B定位，粗铣左端面A，保证工序尺寸P，余量Z ,达到零件图设计尺寸D的要求，76-0.2mm。22 3)由图5-1所示加工方案，可以找6出全部工艺尺寸链，如图5-2所 示，求解各工序尺寸及公差的顺序如下：图5-1第1道工序加工方案示意图a)b)图5-2第1道工序工艺尺寸链图从图5-2的a图可知，P = D = 76-0.2mm ；从图5-2的b图可知，P = P + Z 一：6其中：Z为粗铣余量，由于B面 的加工余量是经粗铣一次切除的，2故%应等于B面的毛坯余量，即 Z = 2mm，P = P +

24、Z = 76 + 2 = 78mm。由参考文献1可知，该粗铣工 序的经济加工精度等级为IT=12，其公差0.54mm，故P = (78 土 0.27)mm。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工 余量进行校核。2、加工余量的校核在图5-2的b图所示的尺寸链中Z2是封闭环，故：Z3 P . = 78.27 75.73 = 2.54mmZ maX = PmaX P = 77.73 76.27 = 1.46mm余量校核结果表明，1掰确定滞工序尺寸及公差是合理的。将工序尺寸 按“入体原则”表示：P = 76-0.2 mm， P = 78o mm。2-0.61-0.544.2吊耳各加工表面的机械

25、加工余量根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余 量，工序尺寸如下：1）铣4 60mm两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为Ra6.3rm，粗铣就可以达到，根据上表 2-4，取2Z=4mm已能满足要求2）加工 4 37 +0.05 mm 孑 L其表面粗戒度要求较高为Ra1.6pm，其加工方式可以分为扩，铰两 步，根据参考文献囹，确定工序尺寸及余量为：钻孔：435mm扩孔：436.8mm2Z=1.8 mm铰孔：4 37 +0.05 mm2Z=0.2 mm3）铣4 30+0.045 mm孔的内侧面0考虑其表面粗糙度要求为Ra1.6pm，只要求粗加工，取2Z=4mm已能 满足要求。4

26、）铣4 30+0.045 mm孔的外侧面0考虑其表面粗糙度要求为Ra50pm，只要求粗加工，取2Z=4mm已能 满足要求。5）加工 4 30+0.045 mm 孔0其表面粗糙度要求较高为Ra1.6pm，其加工方式可以分为钻，扩，铰 三步，根据参考文献囹，确定工序尺寸及余量为：钻孔：428mm扩孔：429.8mm2Z=1. 8 mm铰孔：4 30+0.045 mm2Z=0.2 mm6）加工 410.5mm 孑 L其表面粗糙度要求较高为Ra12.5pm，其加工方式可以分为钻，扩， 两步，根据参考文献囹，确定工序尺寸及余量为：钻孔：4 9.8mm扩孔：410.5mm2Z=0.7 mm43确定切削用量

27、及基本工时（机动时间）工序1：粗铣4 60mm两外圆端面机床：立式铣床X52。刀具：端铣刀d = 63mm、粗齿数Z = 6。铣削深度a : a = 2mm每齿进给量Of :根据相参考文献可知，按机床功率为510KW取 a = 0.08mm/ z。铣削速度V :根据参考文献可知，取V = 44.9m/min。机床主轴转速n :（2-1）1000Vn =兀d0取 V = 45 m / min,d = 63mm代入公式（2-1）得:1000 x 45m/min3.14 x 63 mm牝 227.47r/min根据参考文献4可知，取n = 210r / min。 实际铣削速度V:V,=兀 dpi =

28、 3.14 x 63mm x 210r / min 41 5m/min-10001000.m mn工作台每分进给量f: mf = f zn（2-2）取f = af = 0.08，Z = 6，n，n= n = 2布r/min 代入公式（2-2）得： f = 0.08 x 6x 210r /min = 100.8mm/min 在此取 f = 100mm / min。根据文献4可得：被切削层长度l: l = 60mm刀具切入长度l1: l1 = 4mm刀具切出长度l : l2= 3mm走刀次数为：1机动时间t . : j = l + f ） 4 m取 l = 60mm，l = 14mm，l = 3m

29、m , f = 100mm / min 代入公式 得：60mm + 14mm + 3 mm 八”.t = 0.73 minj1100 mm/min以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为:t = 2t = 2 x 0.73min = 1.46min工序2：钻、扩、铰4 37+0.05mm孔，倒角1.5 x 30机床：立式铣床X52刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀1)钻。35mm 孔切削深度a : a = 1.6mm进给量f :根据参考文献4，取f = 0.30 - 0.60mm/ r由于本零件在加工。35mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f = (0.30 0.60) x 0

30、.75mm / r = (0.225 0.45)mm / r 根据参考文献，取f = 0.40mm/ r。V = 24m / min 铣削速度V :取切削速度。取V =24, d0 =35代入以下公式得: 机床主轴转速n :1000V 1000x24 cm , . n =牝 218r / min兀 d03.14x 35根据参考文献4，取n = 233r / min。实际切削速度V:牝 25.6m/minV，唉=3.14 竺 乂23310001000根据参考文献4可得：被切削层长度l: l = 76mm刀具切入长度1: l = 20 mm刀具切出长度12: 1 = 3 mm走刀次数为：1机动时间

31、t : t = 1 +1 +1jj1fn取 1 = 76mm，1 = 20mm，1 = 3mm , f = 0.45 , n = 233 代入以下公式 得：牝 0.94 min76 + 20 + 3t =j1233 x 0.452)扩。35 mm 孔切削深度a : a = 0.875mm进给量f :根据参考文献1可知，f = (0.9 1.2)mm/ r x 0.7 = (0.63 0.84)mm / r，取 f = 0.8mm / r。切削速度V :根据参考文献2，取V = 58mm/min。取V =58, d =36.8代入以下公式得：机床主轴转速n :1000V1000 x 58n =r

32、 502r / min兀刁 3.14 x 36.8根据参考文献2可知，取n = 490r / min。实际切削速度V:3 兀d n 3.14x36.8x 490V = =r 56.6m/ min10001000根据参考文献4可得：被切削层长度l: l = 76mm刀具切入长度l l = 4mm刀具切出长度l : l = 3mm2走刀次数为：1取 l = 76mm，l = 4，l = 3 , f = 0.8, n = 490 代入公式得：机动时间t :j1t = Mt = Z6i! r 0.21min j1fn 0.8 x 4903)铰 4 37+0-05 mm 孔切削深度a : a = 0.0

33、75mm进给量f :根据参考文献，可知f = (0.8 2.5)mm/ r ，取f = 1.5mm/ r。铣削速度V :根据参考文献2，可知切削速度V = 70m/min。取V =70, d0=37代入以下公式得：机床主轴转速n :1000V 1000 x 70 “ ,.n =r 603r / min兀 d 3.14 x 37根据参考文献4可知，取n = 590r/min。实际切削速度V:v =dn10003.14 x 37 x 590 r 68.5m/min1000根据参考文献4可得：被切削层长度l: l = 76mm刀具切入长度l1: l = 5mm刀具切出长度l : l = 20mm2走

34、刀次数为：1取 l = 76，l1 = 5，l2= 20，f = 1.5，n = 590代入以下公式得:机动时间t.:Jt = 1 +1 +12 = 76 + 5 + 20 总 0.11minji fn 1.5 x 5904）倒角 1.5 x 30采用150。锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相 同：n = 490r / min，手动进给。同理，根据以上相同的计算过程可得出其它工序的机动时间为： 工序3：粗铣4 30+0.045mm孔的内侧面0t = 2t = 2 x 0.51 = 1.02min工序4：粗铣430+0.045mm孔的外侧面t = 2t = 2 x0.51 = 1

35、.02 min工序5：钻、扩、铰430+0.045mm孔，倒角1 x451）钻 4 28mm 孔t = 2t = 2 x 0.67 = 1.34 min2）扩 4 29.8mm 孔=2七=2 x 0.07 = 0.14min3）铰 4 30+0.045 mm 孑 Lt = 2t =2 x 0.05 = 0.1 min工序6：钻、扩410.5mm孔1）钻 4 9.8mm 孑 Lt = 2t = 2 x 0.54 = 1.08 min2）扩410.5mm 孔t = 2t = 2 x 0.07 = 0.14 min工序7：粗铣宽度为4mm的开口槽t =史二=22 + 30 + 2.0.05minj1

36、f1160第5章专用夹具设计5.1加工 37mm工艺孔夹具设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W道工序钻8 37mm孔的钻 床夹具。本夹具将用于Z3040摇臂钻床，刀具为高速钢锥柄麻花钻。5.2定位方案的分析和定位基准的选择由零件图可知，两工艺孔位于零件R24mm孔内外侧面上，其有尺寸 精度要求和表面粗糙度要求并应与侧面垂直。为了保证所钻、铰的孔与侧 面垂直并保证两工艺孔能在后续的孔加工工序中使810.5mm孔的加工余量 均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两工艺孔的加工定位基准 时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的

37、定位基准，以及设计基 准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择8 60mm外圆端面 为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以8 37mm孔限制工件的两个 自由度。以8 37 mm孔和8 37mm孔的一个端面为定位基准，采用支承钉为辅助 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 夹紧装詈。1、切削力和夹紧力的计算刀具：高速钢锥柄麻花钻，8 37mm轴向力：F = C d xFfYFK = 600x 10.51 x0.2340.7 x 1.33 = 3031(N)扭矩：F 0 FM = C d XFfYFK 10-3 = 333.54 x 10.51.9 x 0.2

38、340.8 x 1.33 x 10-3 = 11.93 N - m 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数计算公式：K = KK K其中：1 2 3K1基本安全系数，取1.5；K 2加工性质系数，取1.1；K 3刀具钝化系数，取1.2。所以F = KF = 1.5x 1.1 x 1.2x3031 = 7202 (N)2、夹紧力的计算在此夹具中，只是为了防止工件在加工过程中的振动和转动，因此很 小，在此忽略不计。53定位误差分析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n6，即37 +0.017

39、mm。定位轴与零件的最大间隙为：0.033A max=0.05-（-0.033）=0.083mm而零件要求的最小偏差为：A min=0-（-0.01）=0.01 因此最大间隙满足精度要求。5.4切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于 扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由参考文献3得：钻削力的计算公式：F = 26Df o.8 HB 0.6（3-1）钻削力矩的计算公式：T = 10 Di.9 f o.8 HB（3-2）其中：D = 30mm ；f = 0.32mm - r1 ；HB = HB -（HB HB ）= 187 1 （187 149

40、）= 174 代 入 公式max 3 max min3（3-1）和（3-2）得F = 26 x 30 x 0.320.8 x 1740.6 = 6896NT = 10 x 301.9 x 0.320.8 x 1740.6 = 56320N - mm本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹 紧力计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足 加工要求。第6章UG三维造型6.1 UG简介UG (Unigraphics NX)是 Siemens PLM Software 公司出品的一个产 品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验 证手段。Un

41、igraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提 供了经过实践验证的解决方案。UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互 式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以 轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但 随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的 增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。UG为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力 的解决方案。利用UG建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产 品形状，并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念 的

42、审美要求。UG包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。NX具有高性 能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客 户设计任何复杂产品的需要。UG优于通用的设计工具，具有专业的管路 和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的 专业应用程序。UG允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其 开发过程。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改 善产品质量，同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建，以 及对变更周期的依赖。6.2零件的三维建模首先分析一下零件的CAD图纸，把零件分为几个简单的几何体的组 合，再根据学过的拉伸、旋转

43、、扫掠等建出零件的基本形状，再用倒角、 求和、求差等进一步修改，最终得到零件的模型，如图7-1所示。-其次分析夹具的底座和钻模板的CAD图，分析图纸可知这两个零件的 三维建模主要用的是拉伸的命令，确定好各个方向上的尺寸，拉伸就可以 得到所需零件的模型，如图7-2所示。对于钻模板先建好，其次把钻套的 模型也建出来，然后进行简单的组装，就可以得到如图7-3所示的套件。图7-3钻模板6.3整体装配装配是指在装配过程中建立部件之间的相对关系，由部件和子装配组 成。部件间位置关系的确定主要通过通过添加约束实现的。通过接触对 齐、距离、固定等约束将各个零件依次装配起来，完成后的装配模型如图 7-4所示。图

44、7-4装配图结论后钢板弹簧吊耳的加工工艺及夹具设计，主要是对后钢板弹簧吊耳的 加工工艺和夹具进行设计。后钢板弹簧吊耳的加工工艺设计主要是确定加 工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定，夹具的设计主 要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确 合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的 精度。在设计中需要考虑到很多问题，如工艺路线的选择，必须保证加工 所要求达到的精度。在进行夹具设计时，要合理选择定位基准选择，同时 考虑定位以及由定位造成对加工的零件的精度的影响。在选择夹紧机构时 由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力 作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。在这个过程中，对机械 加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知 识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专 业技术的工作打下基础。虽然我很努力去做，但本设计仍存在一些不足：1、我没有亲自去实践，也没有亲自去看后钢板弹簧吊耳的工作状 况、实际加工