前支架前鋼板彈簧加工工藝及鉆擴(kuò)Φ10.5的孔夾具設(shè)計(jì)【CAD高清圖紙和文檔打包】

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前支架-前鋼板彈簧的偏差計(jì)算 11 3.5.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 .11 3.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 12 2.5.1 工序一：銑寬度為 58mm 的上端面 .12 2.5.2 工序二：粗銑左端面（尺寸為 65mm 的端面） .12 2.5.3 工序 3：鉆擴(kuò)鉸 5-12 孔 13 3.7 本章小結(jié) .21 4 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì) 2210.5m 2 4.1 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì) .2210.5m 4.2 定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇 .22 4.3 定位元件的設(shè)計(jì) .22 4.4 定位誤差分析 .24 4.5 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 .24 4.6 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) .24 4.7 夾具精度分析 .26 4.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 .26 4.9 本章小結(jié) .27 1 1 緒 論 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其夾具設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通 3 年所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí) 踐相結(jié)合，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下 良好的基礎(chǔ)。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生 產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng) 濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段 都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì) 量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件 相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們 的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專(zhuān)用夾具。 2 2 前支架-前鋼板彈簧的分析 2.1 前支架-前鋼板彈簧的工藝分析 前支架-前鋼板彈簧是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形 狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工， 對(duì)精度要求也很高。前支架-前鋼板彈簧的底面都要求精加工。其小頭孔與底平 面有垂直度的公差要求，前支架-前鋼板彈簧底面與大頭孔上平面有平行度公差 要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對(duì)稱(chēng)度公差要求等。因?yàn)槠涑?寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或 部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和 重要的。 3 2.2 前支架-前鋼板彈簧的工藝要求 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的 勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加 工工藝問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。 以下是前支架-前鋼板彈簧需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： (1) 2-22 孔。 (2) 大頭 3-12 孔。 (3)寬度為 4 槽。 (4) 10.5 孔。 (5) 尺寸為 58mm 端面。 前支架-前鋼板彈簧毛坯的，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單 邊余量一般在 ，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。13m 上面主要是對(duì)前支架-前鋼板彈簧零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn) 行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。 4 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 加工工藝過(guò)程 由以上分析可知，該前支架-前鋼板彈簧零件的主要加工表面是平面、孔系 和槽系。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)于前支架-前鋼板彈簧來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)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(guān)系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知：前支架-前鋼板彈簧的尺寸精度，形狀精 度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。 3.2 確定各表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞 動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)前支架- 前鋼板彈簧的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加 工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng) 濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。 3.2.1 影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求， 選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專(zhuān)用的高效率的設(shè)備。在單件小 批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工， 在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有 色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車(chē)削，高速精銑等。 要考慮工廠或車(chē)間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和 設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 5 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求， 工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來(lái)選定最終加工方法。 再選擇前面各工序的加工方法。 3.2.2 加工方案的選擇 由參考文獻(xiàn)3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精 銑（ ） ，粗糙度為 6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可79IT:aR 以較小。 小頭孔加工方法： 加零件毛坯不能直接出孔，只能鑄造出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正 其中心，但其表面粗糙度的要求為 ，所以選擇加工的方法是鉆擴(kuò)6.1Ra 鉸。 孔加工方法： 因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，?，所以我們采用一次鉆孔2.5 的加工方法。 寬度為 4 槽的加工方法是： 因槽兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為 ，所以我們采用粗銑。6.1Ra 3.3 確定定位基準(zhǔn) 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加 工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 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(chēng)、少裝夾等。 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。 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。 6 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。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證前支架-前鋼 板彈簧在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從前支架-前鋼板彈簧 零件圖分析可知，主要是選擇加工前支架-前鋼板彈簧底面的裝夾定位面為其加 工粗基準(zhǔn)。 3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定 位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證 各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具 比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類(lèi)零件常用頂針孔作為 定位基準(zhǔn)。車(chē)削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書(shū) 表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反 復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn) 磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇 加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此 外，像拉孔在無(wú)心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn) 固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證前支架-前鋼 板彈簧在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從前支架-前鋼板彈簧 零件圖分析可知，它的底平面與 小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)209H 平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法， 則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面， 因?yàn)槭欠羌庸け砻妫砸部梢杂?的孔為加工基準(zhǔn)。4 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 準(zhǔn)。 7 3.4 工藝路線的擬訂 對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。前支架-前鋼板 彈簧的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位 粗、精加工前支架-前鋼板彈簧底面大頭孔上平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。 3.4.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類(lèi)型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè) 備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的 機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人 數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證 這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi) 事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但 由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 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%809c: 蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證 零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg2 3.4.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè) 不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序 分散。 工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù) 和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這 些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床， 以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi) 8 事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的 機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不 高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型。加工要求和工廠的具 體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但 由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具 組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突 出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量， 從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。 3.4.3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段： 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條 件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提 高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生 的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為 IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備， 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精 度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在 最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工 精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì) 9 的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階 段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不 把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就 要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類(lèi)的粗加工。 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn) 可以考慮采用專(zhuān)用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn) 成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見(jiàn)下表： 表 2.1 工藝路線方案一 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 銑寬度為 58mm 的上端面 工序二 粗銑左端面（尺寸為 65mm 的端面） 工序三 鉆擴(kuò)鉸 5-12 孔 工序四 鉆擴(kuò)鉸 22 孔，孔口倒角 C1 工序五 鉆擴(kuò) 2-10.5 孔 工序六 粗銑寬度為 4mm 的開(kāi)口槽 工序七 銑寬度為 64mm 的內(nèi)側(cè)面 工序八 鉗工打毛刺 工序九 檢驗(yàn) 表 2.2 工藝路線方案二 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 銑寬度為 58mm 的上端面 工序二 粗銑左端面（尺寸為 65mm 的端面） 工序三 粗銑寬度為 4mm 的開(kāi)口槽 工序四 銑寬度為 64mm 的內(nèi)側(cè)面 10 工序五 鉆擴(kuò)鉸 5-12 孔 工序六 鉆擴(kuò)鉸 22 孔，孔口倒角 C1 工序七 鉆擴(kuò) 2-10.5 孔 工序八 鉗工打毛刺 工序九 檢驗(yàn) 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：方案一是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)， 縮短裝換刀具的時(shí)間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非 常清晰易提高加工精度，是對(duì)大批量生產(chǎn)是很合適的。方案二把工件加工工序 分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來(lái)的精度低，不符合現(xiàn)代化 的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工 精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用如下方案比較合適。 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 銑寬度為 58mm 的上端面 工序二 粗銑左端面（尺寸為 65mm 的端面） 工序三 鉆擴(kuò)鉸 5-12 孔 工序四 鉆擴(kuò)鉸 22 孔，孔口倒角 C1 工序五 鉆擴(kuò) 2-10.5 孔 工序六 粗銑寬度為 4mm 的開(kāi)口槽 工序七 銑寬度為 64mm 的內(nèi)側(cè)面 工序八 鉗工打毛刺 工序九 檢驗(yàn) 3.5 前支架-前鋼板彈簧的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺 寸的確定 前支架-前鋼板彈簧的鑄件采用的是 1 號(hào)可鍛鑄鐵，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)， 采用鑄件毛坯。 3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 前支架-前鋼板彈簧為鑄件件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于鑄件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件 11 配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 為了使金屬容易充滿膛和減少工序，鑄件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直的對(duì)稱(chēng)， 盡量避免鑄件截面間差別過(guò)大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 鑄件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 鑄件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類(lèi) 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛 坯的種類(lèi) 形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 3.5.2 前支架-前鋼板彈簧的偏差計(jì)算 前支架-前鋼板彈簧底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算 底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步 余量如下： 粗銑：由參考文獻(xiàn)4表 1119。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取2.05m 。查3 可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為 IT12，粗銑平面時(shí)厚度偏差取2.m01 精銑：由參考文獻(xiàn)3表 2.359，其余量值規(guī)定為 。1. 3.5.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 機(jī)床的選擇 工序采用 X52K 型立式銑床 工序采用 Z525 立式鉆床 選擇夾具 該前支架-前鋼板彈簧的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。 選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔 ，由于精度高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。20 選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī)。 其他 12 對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他 尺寸采用通用量具即可。 3.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 2.5.1 工序一：銑寬度為 58mm 的上端面 機(jī)床：X52K 型立式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT20Dm20Z 為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ：pa3m 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.4-73，取 銑削速度 ：f 0.15/faZV 參照參考文獻(xiàn)3 表 2.4-81，取 2.54/Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，10.60.8/in314Vnrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.1-74 245mn 實(shí)際銑削速度 ： v3.12.56/00ds 進(jìn)給量 ： fV./1ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m.73/infVs ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.4-81,aa6 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 42lm 刀具切入長(zhǎng)度 ：1210.5()(13lDa20.5(06)(137.6m 刀具切出長(zhǎng)度 ：取l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt247.62.min35jmf 查參考文獻(xiàn)1，表 2.5-45 工步輔助時(shí)間為：1.23min 2.5.2 工序二：粗銑左端面（尺寸為 65mm 的端面） 機(jī)床：X52K 型立式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT20D20Z 13 為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ：pa3m 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.4-73，取 銑削速度 ：f 0.15/famZV 參照參考文獻(xiàn)3 表 2.4-81，取 2.54/Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，10.60.8/in314Vnrd 按照參考文獻(xiàn)3表 3.1-74 245n 實(shí)際銑削速度 ： v3.12.56/00dms 進(jìn)給量 ： fV./1ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m.73/infVs ：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.4-81,aa6 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 42lm 刀具切入長(zhǎng)度 ：1210.5()(13lDa20.5(06)(137.6m 刀具切出長(zhǎng)度 ：取l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt247.62.min35jmf 查參考文獻(xiàn)1，表 2.5-45 工步輔助時(shí)間為：1.23min 2.5.3 工序 3：鉆擴(kuò)鉸 5-12 孔 機(jī)床：立式鉆床 Z525 （1）鉆孔工序 1）背吃刀量 =10mmap 2）進(jìn)給量 由表 5-12，選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r 3)切削速度 由表 5-22 查得，因?yàn)楣ぜ?45 號(hào)鋼，v=20m/min，帶入公式得102048.7min3.1vrnd 參照表 4-15 所列 Z525 的主軸轉(zhuǎn)速取 n=590r/min。實(shí)際轉(zhuǎn)速為 14 5903.142.min1ndv 確定擴(kuò)孔切削用量 1)確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表 28-31, 。根據(jù) Z515 機(jī)床說(shuō)明書(shū) 取rmrmf /56.049.7/)8.07(表 f=0.57mm/r。 2）確定切削速度 v 及 n 根據(jù)參考文獻(xiàn)1表 28-33，取 。修正系數(shù)：min/25V表02.1,8.apmvk 故 min/8i/5V表 in/286)14.3()000 ddn （表 查機(jī)床說(shuō)明書(shū) 取 。實(shí)際切削速度為i/275rn min/2103dv 確定鉸孔切削用量 （1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-36， ，按該表6.1表f 注 4，進(jìn)給量取小植。查 Z535 說(shuō)明書(shū) 取 。m/r6.f （2）確定切削速度 v 及 n 由參考文獻(xiàn)7表 28-39 取 。由參考文min/82V表 獻(xiàn)1表 28-3，得修正系數(shù) ， （根據(jù)8.0Mvk9.0vapk ） 2.15.0/2745pRa 故 min/678min.8v表 .9)/10 rdn（表 查 Z515 說(shuō)明書(shū)，取 n=100r/min,實(shí)際鉸孔速度 in/4.3112530dv 基本時(shí)間的計(jì)算 1）鉆孔 查表 5-41， =24 mm， =2 mm =5 mmll2 )21(cos21klD f=0.2 mm/r, n=590 r/min 15 帶入 sfnLtj 8.15902.4 2）擴(kuò)孔 根據(jù)表 5-41， ， 按 =15 ， =1.5，查得 =0.56 mm ，l1kapl2 =5.3 mm )2(cos1klDsfnLtj 8.397.054 3）鉸孔 根據(jù)表 5-41 及表 5-42 查得 =20 mm ， =22 mm ，l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/minl1l2sfnLtj 6.4510.4 輔助時(shí)間的計(jì)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 =（0.150.2） ,本例取tf tj =0.15 ，則各工步的輔助時(shí)間為：tfj 鉆孔工步： =0.1515.8=2.37stf 擴(kuò)孔工步： =0.1533.8=5.07sf 精鉸工步： =0.1545.6=6.84stf 其他時(shí)間計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間之外，每件工序的單位時(shí)間還包括布置工作地點(diǎn)時(shí)間、休息時(shí)間 與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于是大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的準(zhǔn)備 與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作時(shí)間 是作業(yè)時(shí)間的 2%7%，休息tb 與生理需要時(shí)間 是作業(yè)時(shí)間的 2%4%,在此均取 3%，則各工序的其他時(shí)間tx （ + ）可按關(guān)系式（3%+3%） + ( + )計(jì)算，他們分別為：tbx tbxbtx 16 鉆孔： + =6%（2.37+15.8）=1.09stbx 擴(kuò)孔： + =6%（5.07+33.8）=2.33sx 鉸孔： + =6%（6.84+45.6）=3.15stbx 單件總時(shí)間的計(jì)算 鉆孔工步： =15.6+2.37+1.09=19.06stdj 擴(kuò)孔工步： =33.8+5.07+2.33=41.2sj 鉸孔工步： =45.6+6.84+3.15=55.51stdj 工序四：鉆擴(kuò)鉸 22 孔，孔口 C1 工件材料為 1 號(hào)可鍛鑄鐵，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?22mm，公差為 H7，表面粗糙度 。加工機(jī)床為 Z525 立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、.6aRm 鉸，加工刀具分別為：鉆孔19mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨 橫刃；擴(kuò)孔21.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔22mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。 選擇各工序切削用量。 （1 ）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-10 可查出f ，由于孔深度比 ， ，故0.47.5/fmr表 0/3/21.6ld0.9lfk 。查 Z525 立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取()0.942.51mr表 。.3/f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 。由于機(jī)床.75/fmr 進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 （由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出） ，根據(jù)表 28-9，允max60FN 許的進(jìn)給量 。“1.8/fr 由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ，故所選 可用。f“f 2）確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，v mP 由插入法得： ，17/inm表 4732N表 ，5.69TNM表 1.5mkW表 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 17 由參考文獻(xiàn)7表 28-3， ， ，故0.8Mvk.75lvk17/min01.2(/min)表 0./i6n rd表 查 Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 。實(shí)際切削速度為：95/ir0195/in14/i0rv 由表 28-5， ，故.6MFTk4732.6()N51.9054.8m 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為P/)Mnk表（.2(261.kWW 機(jī)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(yīng)地 ， ，56FN54.8T.05mkW （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-31，f 。根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f:表 （ 0.78） /r0.7=9./r =0.57mm/r。 2）確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-33，取 。修vn 25/minv表 正系數(shù)： ，0.8mvk1.02pavk 故 5/i0.812/invm表 1)nd表 （ ./in(4.7)286/ir 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取 。實(shí)際切削速度為275/ir301vdn 3./min102/i 18 （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28-36， ，按該f 1.326fm表 表注 4，進(jìn)給量取小植。查 Z525 說(shuō)明書(shū)，取 。.6/fr 2）確定切削速度 及 由參考文獻(xiàn)7表 28-39，取 。vn 8./inv表 由 參考文獻(xiàn)7表 28-3，得修正系數(shù) ，0.8Mvk0.9pavk(1.2)pRa根 據(jù) 故 8./min0.897.14/minv表 ()nd表17.4/i(25)95/ir 查 Z525 說(shuō)明書(shū)，取 ，實(shí)際鉸孔速度10/inr30vdn 325/mi7.8/i （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔： ， ， ，0190.4/fr195/minr14/inv 擴(kuò)孔： ， ， ，.7d522.3m 鉸孔： ， ， ，021.6/f0/in78/i 被切削層長(zhǎng)度 ：lm 刀具切入長(zhǎng)度 ，由式（1.8）有：1 ctgctgkDlr 5.120.5)21(21 刀具切出長(zhǎng)度 ：2l0 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ，由式（1.5）有：jt min06.1325.071fnltj 基本工時(shí)： 1203.(mi)7.5ltnf機(jī) 工序五 鉆擴(kuò) 2-10.5 孔 機(jī)床：立式鉆床 Z525 刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、 （1） 、鉆 孔9m 19 切削深度 ：pa0.85m 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-10，取f (0.2.8)/fmr 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3(0.2.8)0.75/(0.165.2)/f rmr 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-13，取 0./f 取切削速度 4/minV 取 =24, =9 代入公式（2-1）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)012489/min3.rd 表 9-3，取 72/inr 實(shí)際切削速度 ： V0.721./i1 被切削層長(zhǎng)度 ：l48m 刀具切入長(zhǎng)度 ： 1 刀具切出長(zhǎng)度 ： 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48ll2l0.f72n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt1483.8mi.jfn 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120.38.76mijt （2） 、擴(kuò) 孔5 切削深度 ：pa1 進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-30，f(0.56).7(035.42)/mr 參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-31，取 (0.56).704/f mr 切削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-31，取V 2inV 取 =25, =10.5 代入公式（2-1 ）得0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手n012578/in3.41.Vrd 冊(cè)表 9-3 取 72/mir 20 實(shí)際切削速度 ： V03.14.572.4/min0dn 根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 28-42 被切削層長(zhǎng)度 ：l48m 刀具切入長(zhǎng)度 1 刀具切出長(zhǎng)度 ： 2l3 走刀次數(shù)為 1 取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48ll2l0.4f72n 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1jt183.19mijf 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 120.9.3minjt 工序六 粗銑寬度為 4mm 的開(kāi)口槽 機(jī)床：銑床 X52K 刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 80d20Z4L 銑削深度 ：wa2 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 30-13，取f .05/famZ 銑削速度 ：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 30-23，取 ，V (24)inV 取 =30, =63 代入公式（2-1 ）得：0d 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)n013120/in.48Vrd 表 11-5，取 8/mir 實(shí)際銑削速度 ：0.5.8/mi1n 取 = ， ， = 代入公式（2-2 ）得：zf0.5fa2Zw1 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：mf.5201/inzfn 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llm 刀具切入長(zhǎng)度 ：130 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 21 取 ， ， , 代入公式（2-3）得：20l13l2l18mf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt1032.4injf 工序七 銑寬度為 64mm 的內(nèi)側(cè)面 機(jī)床：銑床 X52K 刀具：立銑刀材料： 齒數(shù)VCWr41816Dm6Z 銑削深度 ：pam3 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4-73，取f 銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)7 機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4-Zaf/18.0V 81，取 sV2 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ， 式011.603.97/min34nrdin/370r （1.1） 實(shí)際銑削速度 ： =73.2m/min 式V0.1.2/160dns （1.2） 進(jìn)給量 ： 式f smZnaff /./378. （1.3） 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： mf in/6.39/6.sVf ：根據(jù)參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4-81,a a0 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知l ml7 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 式（1.4）)3(5.021aDl 98.24603 取 ml21 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 22 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 式1jt min26.0.3957621mjfl （1.5） 3.7 本章小結(jié) 本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再 查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn) 行比較，選取一個(gè)最佳方案來(lái)。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī) 床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè) 最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。 4 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì)10.5m 4.1 加工 工藝孔夾具設(shè)計(jì)10.5m 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 。本到工序?yàn)榧庸さ牡诹拦ば颍镜拦ば蚣?2.5 工時(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。 4.2 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 22 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 22 孔工序的定位基準(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 22 孔端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度，以 22 孔孔配和的圓柱銷(xiāo)限制工件的兩個(gè)自由度，以 22 孔孔配和 12 孔削邊 銷(xiāo)限制工件的一個(gè)自由度，既采用一面兩銷(xiāo)定位。再用一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)從 22 孔孔的另一端面進(jìn)行夾緊。 23 圖 5.1 定位分析圖 4.3 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(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷(xiāo)和短削邊銷(xiāo)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 。gL140gLm 由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為 mLg03.1 所以兩工藝孔的中心距為 140，而兩工藝孔尺寸為 22 孔。 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)削邊銷(xiāo)與圓柱銷(xiāo)的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程如下： 定 位 銷(xiāo) 中 心 距基 準(zhǔn) 孔 中 心 距 圖 5.2 兩銷(xiāo)分析圖 （1） 、確定兩定位銷(xiāo)中心距尺寸 及其偏差xLLx = =xg140m 24 LxmLg01.3.1)35( （2） 、確定圓柱銷(xiāo)直徑 及其公差1d1d （ 基準(zhǔn)孔最小直徑）7Dm1D 取 f61d 所以圓柱銷(xiāo)尺寸為 0.634 （3） 、削邊銷(xiāo)的寬度 b 和 B （由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) ） m41523 （4） 、削邊銷(xiāo)與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 式（5-1）2 12)(DbLgx 其中： 基準(zhǔn)孔最小直徑 圓柱銷(xiāo)與基準(zhǔn)孔的配合間隙2D1 代入數(shù)據(jù)由公式（5-1）得 m08.12)7.03.(42 （5） 、削邊銷(xiāo)直徑 及其公差d 225.14.92D 按定位銷(xiāo)一般經(jīng)濟(jì)制造精度，其直徑公差帶為 ，則削邊銷(xiāo)的定位6h 圓柱部分定位直徑尺寸為 。0.98m （6） 、補(bǔ)償值 mLxg 032.8.13.21in 4.4 定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷(xiāo)定位。其定位誤差主要為： （1） 、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 yj j min11XDd = 0.6.270.9 = 5 (2)、轉(zhuǎn)角誤差 LdXdtg2min2min11 其中： )(2iminXLgx 25 028.5.27964.027.016018. tg65. 4.5 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）6.08.2HBDfF 鉆削力矩 式（5-3）91T 式中： 10.5Dmmaxaxmin187491733B 代入公式（5-2）和（5-3）得12fr0.8.66.741FN 19.0.059T 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(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 26 4.6 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)10.5m 9m GB114184 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為 。再用0.3416 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 ，10.5m 10.5m0.2715m 鉆套尺寸為 。0.3416 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 d H 公稱(chēng)尺寸 允差 12 Dh1m1r 10.5 16 16 -0.006 -0.018 26 22 12 4 10 11.5 20.5 5 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 27 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 D 公稱(chēng)尺寸 允差 H 公稱(chēng)尺寸 允差 C 1 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(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝 配圖 2 所示。 4.7 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 22 孔孔距離粗糙度10.5m 表面粗糙度 。 。固定襯套采用孔徑為 ，同軸度公差為12.5m34.68 。0. 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10m 其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸 22 孔時(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)，10.9m 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)10m.9 到其最大值 。.9 28 工藝孔的尺寸 ，由選用的鉸刀尺寸 滿足。工藝孔的10.5m0.2715m 表面粗糙度 ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、滿足。2. 4.8 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 22 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 22 孔工序的定位基準(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 22 孔孔端面為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度， 以 22 孔孔配和的圓柱銷(xiāo)限制工件的兩個(gè)自由度，以 22 孔孔配和的削邊銷(xiāo) 限制工件的一個(gè)自由度，既采用一面兩銷(xiāo)定位。然后由一個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊 就可以開(kāi)始加工了 4.9 本章小結(jié) 本夾具主要用來(lái)加工 工藝孔。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機(jī)10.5m 構(gòu)，本工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇 22 孔孔端面為主要定位基面以限制工件的三 個(gè)自由度，以 22 孔配和的圓柱銷(xiāo)限制工件的兩個(gè)自由度，以 22 孔孔配和 2 孔的削邊銷(xiāo)限制工件的一個(gè)自由度，既采用一面兩銷(xiāo)定位。再用一個(gè)螺旋 夾緊機(jī)構(gòu)從 22 孔孔的另一端面進(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。