CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳 工艺和铣φ37孔端面夹具设计(尺寸76处端面)-版本4参考素材
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机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后钢板弹簧吊耳831010工序名称粗铣端面和精铣端面工序号技检要求基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号351专用组合铣床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级专用夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05粗铣60端面,保证尺寸79.5mm921333.41690.082.3高速刚圆柱形铣刀专用卡板10粗铣60端面,保证尺寸78mm0.51高速刚圆柱形铣刀专用卡板15精铣60端面,保证尺寸77mm 921241.52100.061.46高速刚圆柱形铣刀专用卡板20精铣60端面,保证尺寸76mm高速刚圆柱形铣刀专用卡板25拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后钢板弹簧吊耳831010工序名称钻孔,扩孔,铰孔,倒角工序号技检要求基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号351专用组合钻床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级专用夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05钻孔到35mm9911.2525.62330.450.940.54麻花钻、扩孔钻、绞刀150o锪钻塞规10扩孔到36.8mm8311.520.11740.720.660.54麻花钻、扩孔钻、绞刀150o锪钻塞规15铰孔到37mm,保证尺寸3710110.158721.21.160.54麻花钻、扩孔钻、绞刀150o锪钻塞规20倒角1.5X30120.1麻花钻、扩孔钻、绞刀150o锪钻塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后钢板弹簧吊耳831010工序名称粗铣内侧面工序号技检要求基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号351专用组合铣床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级专用夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05粗铣R24两内侧面,保证尺寸77mm9211.526.51690.082.30.51高速刚圆柱形铣刀专用卡板10152025拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后钢板弹簧吊耳831010工序名称粗铣二外侧面工序号技检要求基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号351专用组合铣床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级专用夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05粗铣R24孔两外侧面9211.526.51690.082.30.51高速刚圆柱形铣刀专用卡板10152025拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后钢板弹簧吊耳831010工序名称钻孔,扩孔,铰孔,倒角工序号技检要求基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号351专用组合钻床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级专用夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05钻孔到28mm4511.2520.42330.320.860.54麻花钻、扩孔钻、绞刀90o锪钻塞规10扩孔到29.8mm2911.521.82330.60.400.54麻花钻、扩孔钻、绞刀90o锪钻塞规15铰孔到30mm,保证尺寸30mm4710.1259961.20.820.54麻花钻、扩孔钻、绞刀90o锪钻塞规20倒角1X451233麻花钻、扩孔钻、绞刀90o锪钻塞规25拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后钢板弹簧吊耳831010工序名称钻孔,扩孔工序号技检要求基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号351专用组合钻床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级专用夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05钻孔到9mm5910.8521.87720.200.760.54麻花钻,扩孔钻塞规10扩孔到10.5mm591125.47720.400.380.54麻花钻,扩孔钻塞规152025拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后钢板弹簧吊耳831010工序名称粗铣开口槽工序号技检要求基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号351专用组合铣床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级专用夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05粗铣宽度为4mm的开口槽5512228.81180.050.440.51高速刚圆柱形铣刀专用卡板10152025拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械加工工艺过程卡产品型号零(部)图号831010 共 1 页产品名称零(部)名称后钢板弹簧吊耳第 1 页材料牌号35毛坯种类铸 件毛坯外形尺寸175.2mm121mm48mm每毛坯件数1每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件粗、精铣60mm两外圆端面粗精铣60mm两外端面,保证两外端面粗糙度6.3,两外端面间距为76mm机加工2专用组合铣床专用铣夹具高速刚圆柱形铣刀0.54.82钻、扩、铰孔到37mm钻孔到35mm,扩孔到36.8mm,铰孔到37mm,保证尺寸37mm, 倒角1.5X30 ,保证内孔端面粗糙度1.6机加工2专用组合钻床专用钻夹具麻花钻 扩孔钻 绞刀 150o锪钻0.53.72粗铣R24两内侧面粗铣R24两内侧面,保证尺寸77MM, 保证两内侧端面粗糙度12.5机加工2专用组合铣床专用铣夹具高速刚圆柱形铣刀0.53.7粗铣R24孔两外侧面粗铣R24孔两外侧面,保证两外端面粗糙度50机加工2专用组合铣床专用铣夹具高速刚圆柱形铣刀0.53.18钻、扩、铰孔到30mm钻孔到28mm,扩孔到29.8mm,铰孔到30mm,保证尺寸30mm, 倒角1X45 ,保证两外端面粗糙度6.3机加工2专用组合钻床专用钻夹具麻花钻 扩孔钻 绞刀 90o锪钻0.52.66钻、扩、铰孔到10.5mm钻孔到9mm, 扩孔到10.5mm,保证两内孔端面粗度12.5机加工2专用组合钻床专用钻夹具麻花钻 扩孔钻0.51.03粗铣宽度为4mm的开口槽粗铣宽度为4mm的开口槽,保证两端面粗度50专用组合铣床专用铣夹具高速刚锯片铣刀0.50.96清洗清洗终检终检设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处记更改文件号签字日期毕业设计(论文) 后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计 学 生 姓 名: 指 导 教 师 : 合 作 指 导 教 师 : 专 业 名 称: 所 在 系 别: 目 录 目 录 .I 摘要 .I ABSTRACT .II 1、绪论 .1 2、后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 .2 2.1 零件的分析 .2 2.1.1 零件的作用 .2 1.1.2 零件的工艺分析 .2 2.2 工艺过程设计所应采取的相应措施 .3 2.3 后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择 .3 2.3.1 确定毛坯的制造形式 .3 2.3.2 粗基准的选择 .3 2.3.3 精基准的选择 .4 2.4 工艺路线的制定 .4 2.4.1 工艺方案一 .4 2.4.2 工艺方案二 .4 2.4.3 工艺方案的比较与分析 .5 2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .5 2.6 确定切削用量及基本工时(机动时间) .6 2.7 时间定额计算及生产安排 .16 2.8 本章小结 .18 3、粗铣后钢板弹簧铣削上端长 76 两端端面夹具设计 .19 3.1 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 .19 3.2 定位方案的分析和定位基准的选择 .19 3.3 定位误差分析 .19 3.4 铣削力与夹紧力计算 .20 3.5 定向键与对刀装置设计 .20 3.6 夹紧装置及夹具体设计 .23 3.7 夹具设计及操作的简要说明 .24 3.8 本章小结 .24 4、加工工艺孔夹具设计 .25 4.1 加工 工艺孔夹具设计 .2537m 4.2 定位方案的分析和定位基准的选择 .25 4.4 切削力的计算与夹紧力分析 .26 4.5 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 .27 4.6 夹具精度分析 .29 4.7 夹具设计及操作的简要说明 .29 结论 .30 致谢 .31 参考文献 .32 I 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。 关键词:后钢板弹簧吊耳,加工工艺,专用夹具 II ABSTRACT The design of the plate after spring lug parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Spring plate after hanging parts of the main plane of the surface and pore. By the principle known Processing , the plane guarantee precision machining holes than guarantee the machining precision easy. So the design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, After the leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technology benchmarks. main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face, End position to further processing out of holes. In addition to the follow-up processes are individual processes with end-positioning technology and other processing Kong and plane. The entire process of processing machine combinations were selected. Key words:The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriation tongs 1 1、绪论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的 综合运用,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。 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、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统 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。当今激烈的市场竞争和企业 信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计 具有十分重要的意义。 夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上, 这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为 人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识 到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第 三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装 备。 在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比 较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会给夹具的 使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小 问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定位端面和定位外圆 交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根,应根据工件的结构 而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或 孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时,与上述相同。让 刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时,会存在让刀问题。设计这类夹具时, 应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣 刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相 似,尺寸不同的系列产品零件夹具时,为了降低生产成本,提高夹具的利用率,往往会把夹具设 计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。 随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,中 小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高 的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中, 应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高 效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济 方向发展。 2 3 2、后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 题目给出的零件是 CA10B 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 后,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 2.1 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 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:。60m 两外圆端面的铣削,加工 的孔,其中 两外圆端面表面粗糙度要求0.37m60m 为 , 的孔表面粗糙度要求为.3Ra.307 1.Ra 4 (2)以 孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:2 个0.43m 的孔,2 个 的孔、2 个 孔的内外两侧面的铣削,宽度为 40.431.50.43m 的开口槽的铣削,2 个在 同一中心线上数值为 的同轴度要求。其中 2 个m0.43 0.1 的孔表面粗糙度要求为 ,2 个 的孔表面粗糙度要求为.0 6Ra.5 , 2 个 孔的内侧面表面粗糙度要求为 ,2 个 孔15Ra0.43 .Ra0.43m 的外侧面表面粗糙度要求为 ,宽度为 4 的开口槽的表面粗糙度要求为 。5 5Ra 2.2 工艺过程设计所应采取的相应措施 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。其次,先加工平 面可以先切去铸件表面的凹凸不平。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。 2.3 后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择 2.3.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 Q235。由于生量已达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采 用铸造成型,这对提高生产效率,保证加工质量也是有利的。 2.3.2 粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求: (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。 5 (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) 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大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。 2.3.3 精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应当进行尺寸 换算。 2.4 工艺路线的制定 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,还应降低生产成 本。 2.4.1 工艺方案一 表 2.1 工艺方案一表 工序 1: 铣 两外圆端面60m 工序 2: 钻,扩,铰 孔,倒角0.371.530 工序 3: 钻,扩 孔15 工序 4: 钻,扩,铰 孔,倒角0.434 工序 5: 铣 孔的内侧面.0 工序 6: 铣 孔的外侧面.43m 工序 7: 铣宽度为 4 的开口槽 工序 8: 终检 2.4.2 工艺方案二 表 2.2 工艺方案二表 工序 1: 铣 孔的内侧面0.43m 工序 2: 铣 孔的外侧面. 工序 3: 钻,扩 孔15 工序 4: 钻,扩,铰 孔,倒角0.4314 6 工序 5: 铣宽度为 4 的开口槽m 工序 6: 铣 两外圆端面0 工序 7: 钻,扩,铰 孔,倒角0.371.530 工序 8: 终检 2.4.3 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 两外圆端面,然后再以此为基面加60m 工 孔,再加工 孔, 孔,最后加工 孔的内外侧面0.37m10.5m0.430.43m 以及宽度为 4 的开口槽铣,则与方案二相反,先加工 孔的内外侧面,再以此为.430 基面加工 孔, 孔,宽度为 4 的开口槽,最后加工 两外圆端面,1.5.430 6 孔,0.3 经比较可见,先加工 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,6 但方案一中先加工 孔, 孔,再加工 孔的内外侧面,不符合先.0.430.43 面后孔的加工原则,加工余量更大,所用加工时间更多,这样加工路线就不合理,同理,宽度 为 4 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:m 表 2.3 工艺方案表 工序 1: 铣 两外圆端面60 工序 2: 钻,扩,铰 孔,倒角0.37m1.530 工序 3: 铣 孔的内侧面.40 工序 4: 铣 孔的外侧面 工序 5: 钻,扩,铰 孔,倒角0.34 工序 6: 钻,扩 孔15 工序 7: 铣宽度为 4 的开口槽 工序 8: 终检 2.5 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 Q235,硬度 HBS 为 149187,生产类型为大批量生产,采 用铸造毛坯。 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,工序尺寸及毛坯尺 寸如下: (1) 铣 两外圆端面60m 考虑其加工表面粗糙度要求为 ,可以先粗铣,再精铣,根据机械加工工艺手册6.3Ram 表 2.3-5,取 2Z=5 已能满足要求 7 (2) 加工 孔 0.37m 其表面粗糙度要求较高为 ,其加工方式可以分为钻,扩,铰三步,根据机械加1.6Ra 工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为: 钻孔: 35 扩孔: 2Z=1.86.8mm 铰孔: 2Z=0.20.37 (3) 铣 孔的内侧面 .4 考虑其表面粗糙度要求为 ,只要求粗加工,根据 机械加工工艺手册表 2.3-12.5Ra 5,取 2Z=3 已能满足要求。m (4) 铣 孔的外侧面 0.43 考虑其表面粗糙度要求为 ,只要求粗加工,根据机械加工工艺手册表 2.3-50am 5,取 2Z=3 已能满足要求。 (5) 加工 孔 0.43 其表面粗糙度要求较高为 ,其加工方式可以分为钻,扩,铰三步,根据机械加1.6Ra 工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为: 钻孔: 28m 扩孔: 2Z=1.89. m 铰孔: 2Z=0.20.43 (6) 加工 孔15 其表面粗糙度要求较高为 ,其加工方式可以分为钻,扩,两步,根据 机械加12.5Ra 工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为: 钻孔: 9m 扩孔: 2Z=1.810.5m (7) 铣宽度为 4 的开口槽 考虑其表面粗糙度要求为 ,只要求粗加工,根据机械加工工艺手册表 2.350Ra 48,取 2Z=2 已能满足要求。 2.6 确定切削用量及基本工时(机动时间) 工序 1:粗、精铣 两外圆端面60m 8 机床:专用组合铣床 刀具:高速刚圆柱形铣刀 粗齿数 ,细齿数63dm6Z10Z (1) 、粗铣 铣削深度 :wa 每齿进给量 :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取f 0.8/fam 铣削速度 :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 ,V (24)inV 机床主轴转速 : 式(2-1)n01Vd 取 =30, =63 代入公式(2-1 )得:0dn13(12)/min.46r 根据机械加工工艺师手册表 11-4,取 169/inr 实际铣削速度 :V03.43.4m1d 工作台每分进给量 : 式(2-2)mfzwfn 取 = , , = 代入公式(2-2 )得:zf0.8fa6Z9m19.2/i 取 /inf 根据机械加工工艺手册 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l60lm 刀具切入长度 :130 刀具切出长度 :2l 走刀次数为 1 机动时间 : 式(2-3)jt12jmlf 取 , , , 代入公式(2-3)得:60l13l2l801jt.5in8 以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为 12.12.3mijt (2) 、精铣 9 铣削深度 :wa2m 每齿进给量 :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取f 0.6/famZ 铣削速度 :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 ,V (24)inV 取 =30, =63 代入公式(2-1 )得:0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师n013(10)/in.46Vrd 手册表 11-4,取 2/mir 实际铣削速度 :0.24.5/mi1n 取 = , , = 代入公式(2-2)得:zf0.8fa6Zw 工作台每分进给量 :mf0.6126/inzfn 根据机械加工工艺师手册 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知llm 刀具切入长度 :130 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 取 , , 代入公式(2-3)得:60lm3ll2 机动时间 : 以上为铣一个端面的机动时间,1jt12603.7minjmf 故本工序机动工时为 10.734injt 工序 2:钻,扩,铰 孔,倒角.1.530 机床:专用组合钻床 刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀 (1) 、钻 孔35m 切削深度 :pa1.2 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-10,取f (0.6.7)/fmr 由于本零件在加工 孔时属于底刚度零件,故进给量应乘系数 0.75,则35(0.6.7)0./(0.63.52)/f mrmr 10 根据机械加工工艺师手册表 28-13,取 0.45/fmr 取切削速度 24/minV 取 =24, =35 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册表012418/in3.5rd 9-3,取 23/inr 实际切削速度 : V0.32.6/mi1 被切削层长度 :l76m 刀具切入长度 : 12 刀具切出长度 : l3 走刀次数为 1 机动时间 : 式 (2-4)jt12jlfn 取 , , , , 代入公式( 2-4)得:60l13l2l0.4523n1jt7.9mi2.45 (2) 、扩 孔 切削深度 :pa1. 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-30,f(0.92).7(063.84)/mr 参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 0.72f/r 切削速度 :参照机械加工工艺师手册表 28-31,取V 19/minV 取 =19, =36.8 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册n011964/in3.8Vrd 表 9-3 取 74/mir 实际切削速度 : 0.720.1/mi11n 根据机械加工工艺师手册表 28-42 被切削层长度 :l76 11 刀具切入长度 1l4m 刀具切出长度 : 23 走刀次数为 1 取 , , , , 代入公式(2-4)得:74ll2l0.72f14n 机动时间 :1jt163.6mi.jfn (3)铰 孔0.37m 切削深度 :pa.5 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-35,取f (0.952.1)/fmr 根据机械加工工艺师手册表 28-36,取 1.2/fmr 取切削速度 9.1/inVm 取 =9.1, =37 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据 机械加工工艺师手册表019.78/in34rd 9-3,取 72/inr 实际切削速度 : V0.2/mi1 被切削层长度 :l6m 刀具切入长度 : 15 刀具切出长度 : 2l0 走刀次数为 1 取 , , , , 代入公式(2-4)得:76l5l2l1.2f7n 机动时间 :jt1650.6mi.jfn (4)倒角 。采用 锪钻。为缩短辅助时间,取倒角是的主轴转速与扩孔时相同:.530 ,手动进给。17/minr 工序 3:粗铣 孔的内侧面.40 机床:专用组合铣床 刀具:高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50dm6Z 铣削深度 :pa1.w 12 每齿进给量 :根据机械加工工艺师手册表 30-29,取fa 0.8/famZ 铣削速度 :参照机械加工工艺师手册表 30-29,取 ,V 24inV 取 =24, =50 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册表n012415/in3.Vrd 11-4,取 69/mir 实际铣削速度 :0.692./mi1n 取 = , , = 代入公式(2-2 )得:zf0.8fa6Zw 工作台每分进给量 :mf.8619./inzfn 取 /inmf 根据机械加工工艺手册 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l60lm 刀具切入长度 :130 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 取 , , , 代入公式(2-3)得:60lm3ll280mf 机动时间 :1jt1631.5injmf 以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为 12.52.injt 工序 4:粗铣 孔的外侧面0.43 机床:专用组合铣床 刀具:高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50dm6Z 铣削深度 :pa1.w 每齿进给量 :根据机械加工工艺师手册表 30-29,取f 0.8/famZ 铣削速度 :参照机械加工工艺师手册表 30-29,取 ,V 24inV 取 =24, =50 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 :n 13 ,根据机械加工工艺师手册表 11-4,取012415/min3.Vnrd69/mir 实际铣削速度 :03.451692.5/min1d 取 = , , = 代入公式(2-2 )得:zf0.8fa6Zwn 工作台每分进给量 :mf.8619./izf 取 /imf 根据机械加工工艺手册 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l60lm 刀具切入长度 :130 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 取 , , , 代入公式(2-3)得:60lm3ll280mf 机动时间 :1jt1631.5injmf 以上为铣一个端面的机动时间,故本工序机动工时为 12.52.injt 工序 5:钻,扩,铰 孔0.43 机床:专用组合钻床 刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀 (1) 、钻 孔28m 切削深度 :pa1.5 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-10,取f (0.45.)/fmr 由于本零件在加工 孔时属于底刚度零件,故进给量应乘系数 0.75,则3(0.45.)0.75/(0.3.41)/f rmr 根据机械加工工艺师手册表 28-13,取 .32/f 取切削速度 24/inVm 取 =24, =28 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册表0147/in3.28rd 9-3,取 23/inr 14 实际切削速度 : V03.14280.4/mindn 被切削层长度 :l2m 刀具切入长度 : 1 刀具切出长度 : 2l3 走刀次数为 1 取 , , , , 代入公式( 2-4)得:l0l2l0.45f23n 机动时间 :jt1.mi.jfn 以上为钻一个孔的机动时间,故本工序机动工时为 120.43.86mijt (2) 、扩 孔9 切削深度 :pa1.5 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-30,f(0.8).7(06.)/mr 参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 0.6f/r 切削速度 :参照机械加工工艺师手册表 28-31,取V 19.8/minV 取 =19.8, =29.8 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册n0119.82/in3.4Vr 表 9-3 取 23/mir 实际切削速度 : 0.31.8/mi110dn 根据机械加工工艺师手册表 28-42 被切削层长度 :l2 刀具切入长度 14m 刀具切出长度 : 2l3 走刀次数为 1 取 , , , , 代入公式(2-4)得:l4l2l0.6f23n 机动时间 :1jt 12430.2min6jltfn 15 以上为扩一个孔的机动时间,故本工序机动工时为 120.4minjt (3)铰 孔.43 切削深度 :pa.125 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-35,取f (0.81)/fmr 根据机械加工工艺师手册表 28-36,取 1.2/fmr 取切削速度 9./minV 取 =9.9, =30 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册019.105/in34rd 表 9-3,取 96/inr 实际切削速度 : V0.69/mi1 被切削层长度 :l2m 刀具切入长度 : 15 刀具切出长度 : 2l0 走刀次数为 1 取 , , , , 代入公式(2-4)得:l5l2l1.2f96n 机动时间 :jt150.41mi.jfn 以上为铰一个孔的机动时间,故本工序机动工时为 120.482mijt 4)倒角 。采用 锪钻。为缩短辅助时间,取倒角是的主轴转速与扩孔时相同:59 ,手动进给。3/inr 工序 6:钻,扩 孔. 机床:专用组合钻床 刀具:麻花钻、扩孔钻、 (1) 、钻 孔9m 切削深度 :pa0.85 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-10,取f (0.2.8)/fmr 16 由于本零件在加工 孔时属于底刚度零件,故进给量应乘系数 0.75,则35m(0.2.8)0.7/(0.165.2)/f rmr 根据机械加工工艺师手册表 28-13,取 0./f 取切削速度 4/inV 取 =24, =9 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册表012489/min3.rd 9-3,取 72/minr 实际切削速度 : V0.721./i1 被切削层长度 :l48 刀具切入长度 : 1 刀具切出长度 : 2l3m 走刀次数为 1 取 , , , , 代入公式(2-4)得:48ll2l0.f72n 机动时间 :jt1483.8mi.jfn 以上为钻一个孔的机动时间,故本工序机动工时为120.38.76mijt (2) 、扩 孔5 切削深度 :pa1 进给量 :根据机械加工工艺师手册表 28-30,f(0.56).7(035.42)/mr 参照机械加工工艺师手册表 28-31,取 (0.56).704/f mr 切削速度 :参照机械加工工艺师手册表 28-31,取V 2inV 取 =25, =10.5 代入公式(2-1 )得0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册n012578/in3.41.Vrd 表 9-3 取 72/mir 17 实际切削速度 : V03.14.572.4/min0dn 根据机械加工工艺师手册表 28-42 被切削层长度 :l48m 刀具切入长度 1 刀具切出长度 : 2l3 走刀次数为 1 取 , , , , 代入公式(2-4)得:48ll2l0.4f72n 机动时间 :1jt183.19mijf 以上为扩一个孔的机动时间,故本工序机动工时为 120.9.3minjt 工序 7:粗铣宽度为 4 的开口槽 机床:专用组合铣床 刀具:高速刚锯片铣刀 粗齿数 80d20Z4L 铣削深度 :wa2 每齿进给量 :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取f .05/famZ 铣削速度 :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 ,V (24)inV 取 =30, =63 代入公式(2-1 )得:0d 机床主轴转速 : ,根据机械加工工艺师手册表n013120/in.48Vrd 11-5,取 8/mir 实际铣削速度 :0.5.8/mi1n 取 = , , = 代入公式(2-2)得:zf0.5fa2Zw1 工作台每分进给量 :mf.5201/inzfn 根据机械加工工艺手册 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知llm 刀具切入长度 :130 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 18 取 , , , 代入公式(2-3)得:20l13l2l18mf 机动时间 :jt1032.4injf 2.7 时间定额计算及生产安排 参照机械加工工艺手册表 2.5-2,机械加工单件(生产类型:中批以上)时间定额的计 算公式为: (大量生产时 )Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为: 式 (2-5)ttfjd 其中: 单件时间定额 d 基本时间(机动时间)jt 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间,f 包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值k 工序 1:粗、精铣 两外圆端面60m 机动时间 :jt2.314.76inj 辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5-45,取工步辅助时间为 。由于在f 0.41min 生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.05ft :根据机械加工工艺手册表 2.5-48,k 3k 取 , ,k=0.13 代入公式(2-5 )得3.76jt0.51ft 单间时间定额 : d()%(3.76)(1%)4.82indjfttk 工序 2:钻,扩,铰 孔,倒角0m.530 机动时间 :jt2.8inj 辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 。由于在f min4.0 生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1. 51ft :根据机械加工工艺手册表 2.5-43,k 42k 取 , ,k=0.1214 代入公式(2-5 )得2.78jt0.54ft 单间时间定额 : d()1%(2.78)(1.%)3.7indjfttk 工序 3:铣 孔的内侧面0.43m 机动时间 :jtinj 辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5-45,取工步辅助时间为 。由于在f min41.0 生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.05ft :根据机械加工工艺手册表 2.5-48,k 3k 19 取 , ,k=0.13 代入公式(2-5 )得2.3jt0.51ft 单间时间定额 : d()%(2.3)(1%)3.7mindjfttk 工序 4:铣 孔的外侧面0.43m 机动时间 :jt.inj 辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 。由于在f 0.41min 生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.05ft :根据机械加工工艺手册表 2.5-43,k 42k 取 , ,k=0.1214 代入公式(2-5 )得2.3jt0.54ft 单间时间定额 : d()1%(2.3)(1.%)3.18indjfttk 工序 5:钻,扩,铰 孔,倒角04m45 机动时间 :jt.8inj 辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 。由于在f 0.4min 生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.015ft :根据机械加工工艺手册表 2.5-48,k 24k 取 , ,k=0.1214 代入公式(2-5 )得1.84jt0.5ft 单间时间定额 : d()%(.418)(.%).6indjfttk 工序 6:钻,扩 孔.m 机动时间 :jt03inj 辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5-41,取工步辅助时间为 。由于在f 0.4min 生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.015ft :根据机械加工工艺手册表 2.5-43,k=12.14k 取 , ,k=0.1214 代入公式(2-5 )得0.38jt.54ft 单间时间定额 : d()1%(0.38)(12.4%)1.03indjfttk 工序 7:铣宽度为 4 的开口槽m 机动时间 :jt.inj 辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5-45,取工步辅助时间为 。由于在f 0.31min 生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.04ft :根据机械加工工艺手册表 2.5-48, k 3k 取 , ,k=0.13 代入公式(2-5 )得0.4jt.1ft 单间时间定额 : d()%(0.4)(1%)0.96indjfttk 20 2.8 本章小结 本章主要是对后钢板弹簧吊耳的加工工艺进行设计。先要明确零件的作用 ,本次设计的后 钢板弹簧吊耳的主要作用就是载重后,使钢板能够得到延伸,伸展,能有正常的缓冲作用。确 定了零件的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后,就可以对零件的工艺路线进行分析,制定 出几套工艺方案,然后对这几套方案进行分析比较,选择最优方案,最后进行时间定额计算及 生产安排。优良的加工工艺是能否生产出合格,优质零件的必要前提,所以对加工工艺的设计 十分重要,设计时要反复比较,选择最优方案。 21 3、粗铣后钢板弹簧铣削上端长 76 两端端面夹具设计 3.1 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 本夹具主要用来粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铣后 钢板弹簧吊耳内侧端面时,均有表面粗糙度要求 。本道工序仅是对内侧端面进行粗加工。12.5m 工件以 孔及端面和叉杆面为定位基准,在带台肩长销和浮动支承半板上实现完全定位。37m 3.2 定位方案的分析和定位基准的选择 在进行后钢板弹簧吊耳端面 76 两端端面粗铣加工工序时 图 3.1 机构图 3.3 定位误差分析 本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位,定位销为水平放置,由于定位副间存在径向间 22 隙,因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙,即工件始终以孔 壁与心轴上母线接触,故此时的径向基准位移误差仅存在 Z 轴方向,且向下,见下图。0.12.30.2.67DYzTd 式中 定位副间的最小配合间隙(mm) ; 工件圆孔直径公差(mm) ; 定位销外圆直径公差(mm) 。 3.4 铣削力与夹紧力计算 根据机械加工工艺手册可查得: 铣削力计算公式为 圆周分力 式(3-1)1.075.80.79.86pfeFzFzaZdk 查表可得: 05dm92m.08/faz .pa.Fzk 代入公式(3-1)得 0.750.879.816.78616z =32N 查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为: 8.0/ELF /0.5VEF/.4xEF .80392.514L N 7.7.V Ex 6. 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 即: ( )LF查 表 可 得3.0 3148.N 计算出的理论夹紧力 F 再乘以安全系数 k 既为实际所需夹紧力 F 即: 取 k=2k 2104896 3.5 定向键与对刀装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向 键与铣床工作台 T 形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确 的位置。 根据 GB220780 定向键结构如图所示: 23 o 图 3.3 夹具体槽形与螺钉图 根据 T 形槽的宽度 a=25mm 定向键的结构尺寸如下: 表 3.1 定向键数据表 夹具体槽形尺寸 B 2B 公称尺 寸 允差 d 允差 4 L H h D 1 公称尺寸 允差 D 2h 25 -0.014 -0.045 40 14 6 15 6 24 +0.023 7 对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。 由于本道工序是完成后钢板弹簧吊耳内侧端面的粗铣加工,所以选用直角对刀块。直角对 刀块的结构和尺寸如图所示: 24 图 3.4 对刀块图 塞尺选用平塞尺,其结构如下图所示: 标 记四 周 倒 圆 图 3.5 平塞尺图 塞尺尺寸为: 表 3.2 平塞尺尺寸表 公称尺寸 H 允差 d C 3 -0.006 0.25 3.6 夹紧装置及夹具体设计 为了提高生产效率,缩短加工中的辅助时间。因此夹紧装置采用夹紧装置。 25 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的 瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全 系数作为实际所需夹紧力的数值。即: FKW 安全系数 K 可按下式计算有: 6543210 式中: 为各种因素的安全系数,查参考文献5表 可得: 6 12.01.310.56C 223P .2.fK 所以有: 98()CWFN 76.3P 150Kf 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有: )(210 tgtQLz 式中参数由参考文献5可查得: 6.2.76zr90105229 其中: 3()Lm)(8N 螺旋夹紧力: 04.W 该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如下: 163 图 4.1 移动压板受力简图 由表 得:原动力计算公式 261001KLWl 即: 0478.23.932.75()KWLNl 由上述计算易得: K 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决 26 定选用手动螺旋夹紧机构。 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主 要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图 1 所示。 3.7 夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于后钢板弹簧吊耳内侧端面的粗铣。件以 孔及端面和叉杆面为定位基准,37m 在带台肩长销和浮动支撑板上实现完全定位。夹紧时,首先由螺母和开口垫圈夹紧 孔两37m 端面,再用汽缸通过铰链杠杆机构带动浮动压块在工件叉杆处夹紧。其夹紧采用的是气动夹紧, 夹紧简单、快速、可靠。有利于提高生产率。工件在夹具体上安装好后,浮动压块在气缸活塞 的推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后,压块随即在气缸活塞的作用下松开工件,即 可取下工件。 3.8 本章小结 在本章中,夹具主要用来粗铣后钢板弹簧吊耳端面。首先应明确本夹具中的夹紧定位机构, 在进行后钢板弹簧吊耳内侧端面粗铣加工工序时后按照有关公式进行铣削力和夹紧的计算,然 后对铣床夹具必不可少的定向键和对刀装置进行设计,为了提高生产效率,缩短加工中的辅助 时间。因此夹紧装置采用气缸夹紧装置,所以还要对汽缸进行设计。夹具是制造系统的重要组 成部分,夹具对加工质量、生产率和产品成本都有直接的影响。是
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