后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计

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1、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A

2、BSTRACTThe 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

3、 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,

4、 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

5、 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目录摘要IABSTRACT 1目录11绪论22后钢板弹簧吊

6、耳加工工艺规程设计22.1零件的分析32.1.1零件的作用31.1.2零件的工艺分析32.2工艺过程设计所应采取的相应措施42.3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择42.3.1确定毛坯的制造形式42.3.2粗基准的选择42.3.3精基准的选择42.4工艺路线的制定42.4.1工艺方案一42.4.2工艺方案二52.4.3工艺方案的比较与分析52.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.6确定切削用量及基本工时（机动时间）62.7时间定额计算及生产安排162.8本章小结153粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计153.1粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计153.2定位方案的分析和定位基准的选择1

7、53.3定位误差分析153.4铣削力与夹紧力计算163.5定向键与对刀装置设计163.6夹紧装置及夹具体设计183.7夹具设计及操作的简要说明193.8本章小结194加工3mm工艺孔夹具设计 204.1加工30mm工艺孔夹具设计 204.2定位方案的分析和定位基准的选择204.4切削力的计算与夹紧力分析214.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计214.6夹具精度分析234.7夹具设计及操作的简要说明234.8本章小结235加工1.5mm工艺孔夹具设计24工 10.5mm 日5、，5.1加工*工艺孔夹具设计245.2定位方案的分析和定位基准的选择245.3 定位元件的设计.245.4定位误差分析2

8、55.5切削力的计算与夹紧力分析265.6钻套、衬套、钻模板及夹具体设计265.7夹具精度分析275.8夹具设计及操作的简要说明285.9本章小结28结论错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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。76+0.6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60mm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：。60mm两外圆端 面的铣削，加工37严mm的孔，其中60mm两外圆端面表面粗糙度要求为Ra6,3rm， 37*o.。3 mm的孔表面粗糙度要求为Ra1.6R m（2）以3+0-043mm孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包

14、括：2个3+0-043 mm的孔， 2个 10.5mm的孔、2个 30+0-043 mm孔的内外两侧面的铣削，宽度为4mm的开口槽的铣削，2个在 30J0-043 mm同一中心线上数值为 0.01的同轴度要求。其中2个30*o.。43mm的孔表面粗糙度要求为Ra1-6Pm , 2个410.5rnrn的孔表面粗糙度要求为Ral2.5rm , 2个4 3O+o.o43mm孔的内侧面表面 粗糙度要求为Ra12.5 R m, 2个4 3O;o.。43 mm孔的外侧面表面粗糙度要求为Ra50Pm ,宽度为4 mm 的开口槽的表面粗糙度要求为Ra50 Pm。2.2工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可

15、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

16、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。由于生量巳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

17、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）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

18、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2.4.2工艺方案二表2.2工艺方案二表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6

19、0mm两外圆端面，然后再以此为基面加工4 37 +0.03mm孑|,再加工10.5mm孔，300.043mm孔，最后加工30+0.043 mm孔的内外侧面以及宽 10jj，|j j， 10j j， 口10j u u j r y I I7u mj *sa jal度为4 mm的开口槽铣，则与方案二相反，先加工 30+。.043 mm孔的内外侧面，再以此为基面加工 10.5mm孔，300.043 mm孔，宽度为4mm的开口槽，最后加工60mm两外圆端面， 37+。.03mm 孔，经比较可见，先加工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10.5mm孔，300

20、.043mm孔，再加工30+。.043 mm孔的内外侧面，不符合先面后孔的加 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4mm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2.3工艺方案表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：两外圆端面60mm(1)铣考虑其加工表面粗糙度要求为Ra6-3m，可以先粗铣，再精铣，根据机械加工工艺手册表2.3-5, 取2Z=5 m

21、m巳能满足要求力 37 +0.03 mm 孔其表面粗糙度要求较高为Ra1.6m，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据机械加工工艺手 册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 35mm2Z=1.8 mm扩孔： 36.8mm2Z=0.2 mm铰孔： 37 +0.03 mm 30 +0.043 mm(3) 铣 0 孔的内侧面考虑其表面粗糙度要求为Ra12.5Pm，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.3-5,取 2Z=3 mm巳能满足要求。 30 +0.043 mm(4) 铣 0孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为Ra50P m，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.3-5,取2Z=3 mm

22、 巳能满足要求。 300.043 mm(5) 加工 0 孔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，根据机械加工工艺手 册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 28mm扩孔： 29.8mm铰孔： 30+0.043 mm10.5mm(6) 加工孔其表面粗糙度要求较高为Ra12-5P m，其加工方式可以分为钻，扩，两步，根据机械加工工艺手 册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔：4 9mm扩孔：4 10.5mm2Z=1.8 mm（7）铣宽度为4 mm的开口槽考虑其表面粗糙度要求为Ra50H m，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表 2.348, 2Z=2

23、 mm巳能满足要求。2.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：粗、精铣4 6mm两外圆端面机床：专用组合铣床刀具：高速刚圆柱形铣刀d = 63mm 粗齿数Z - 6，细齿数Z - 10（1）、粗铣铣削深度aw : aw = 3mm每齿进给量af :根据机械加工工艺师手册表30-13,取af = 0.08mm / Z铣削速度V :参照机械加工工艺师手册表30-23，取V = （2040）m/min，1000V机床主轴转速n : n =式（2-1）兀d0取V =30, d0=63代入公式（2-1）得：1000 X 30n =总（101 201）,/min3.14 x 633.14 x 63

24、X1691000n 33.4m/min根据机械加工工艺师手册表11-4，取n = 169r /min、弓 U， U兀 d n实际铣削速度V : V =词0工作台每分进给量fm: fm = fznw式（2-2）取七= = 0.08，Z = 6，nw = n =169代入公式（2-2）得: f = 0.08 x 6 X169 = 81.12mm/min取fm=80 mm / min根据机械加工工艺手册被切削层长度1 :由毛坯尺寸可知1 = 60mm刀具切入长度l1: = 30刀具切出长度12: l2 = 2mm走刀次数为1机动时间七:七=12式（2-3）j j1 f m取 I = 60，= 30，

25、12= 2 , f = 80 代入公式（2-3）得:60 + 30 + 2t =80= 1.15min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 X1.15 = 2.3min（2）、精铣铣削深度aw : aw = 2mm每齿进给量af :根据机械加工工艺师手册表30-13,取af = .6mm / Z铣削速度V :参照机械加工工艺师手册表30-23，取V = （2040）m/min，取V =30, d0=63代入公式（2-1）得：1000V机床主轴转速n: n =厂 兀d0表 11-4，取 n = 210 , /min1000 x 303.14 x 63浇（101 20

26、1）尸/min，根据机械加工工艺师手册兀d n10003.14 x 63 x 210 Q 41.5m /min1000取 f = af = 0.08，Z = 6，nw = n = 210代入公式（2-2）得:工作台每分进给量 f ： f = f zn = 0.06 x 10 x 210 = 126mm / min根据机械加工工艺师手册被切削层长度1 :由毛坯尺寸可知1 = 60mm刀具切入长度:=30刀具切出长度12 :取12=2mm走刀次数为1取 1 = 60mm，= 30，12 = 2mm 代入公式（2-3）得：机动时间.:% = 1 + + 2 =贝； + 2 = 0.73min j1

27、j 2 f126工序机动工时为m七=2七=2 x 0.73 = 1.46min工序2：钻，扩，铰4 37+。.03 mm孔，倒角L5 x 300机床：专用组合钻床以上为铣一个端面的机动时间，故本刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 （1）、钻435mm 孔切削深度ap : ap = 125mm进给量f :根据机械加工工艺师手册表28-10，取f = （0.600.70）mm / r由于本零件在加工4 35mm孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则 f = （0.60 0.70） x 0.75mm / r = （0.63 0.525）mm / r根据机械加工工艺师手册表28-13，取f = 0.

28、45mm / r取切削速度V = 24m /min取V =24, d0=35代入公式（2-1）得1000V 1000x24 cm , .机床主轴转速n : n = 一 = 丁 x牝218r/min，根据机械加工工艺师手册表9-3, 兀 d 03.14 x 35取 n = 233r /min实际切削速度V： V兀d n10003.14 x 35 x 233 q 25.6m /min1000被切削层长度1: 1 = 76mm刀具切入长度11: 刀具切出长度12: 走刀次数为1机动时间七:J1 = 20mml = 3mm1 +1 +12 fn 2取 1 = 60， 1 = 30，76 + 20 +

29、3= 233 x 0.45 牝1 = 2,0.94min式（2-4）f = 0.45 , n = 233代入公式 （2-4）得:（2）、扩435mm孔切削深度ap : ap = 15mm进给量/ :根据机械加工工艺师手册表28-30, f = （0.9 1.2） x 0.7 = （0.63 0.84） mm/ r参照机械加工工艺师手册表28-31，取f = 0.72 mm/ r切削速度V :参照机械加工工艺师手册表28-31，取V = 19m/min取V =19, d0=36.8代入公式（2-1）得1000V1000 x 191.机床主轴转速n : n = 一 =s XQ牝164r/mm，根据

30、机械加工工艺师手册表9-3 兀 d 03.14 x 36.8取 n = 174r / min实际切削速度V： V010003.14 x 36.8 x174 q 20.1m / min1000根据机械加工工艺师手册表28-42 被切削层长度1 : 1 = 76mm刀具切入长度l1 1 = 4mm 刀具切出长度12 : 1 = 3mm 走刀次数为1取 l = 74，l1 机动时间）1:=4，l2= 3, f =0.72,n =174代入公式（2-4）得: t = l +11 +12 = 76 + 4 + 3 牝 0.66minj1fn 174 x 0.72（3）铰 37 +0-03mm 孔切削深度

31、ap : ap = .15mm进给量f :根据机械加工工艺师手册表28-35，取f = （0.952.1）mm / r根据机械加工工艺师手册表28-36，取f = L2mm / r取切削速度V = 91m /min取V =9.1, d0=37代入公式（2-1）得1000V1000 x 9.1 * , .机床主轴转速n : n = = s “牝78r /min，根据机械加工工艺师手册表9-3,兀 d03.14 x 37取 n = 72r / min实际切削速度VV，= W10003.14 x 37 x 72 o / . q 8m / min1000被切削层长度l: l = 76mm刀具切入长度l

32、1: l = 5mm刀具切出长度12: l = 20mm走刀次数为1取l = 76，l1 = 5，l2 = 20, f = L2,n = 72代入公式（2-4）得:机动时间 t. :。= l + + l2 = 76+ 5 ; J Q 1.16minjj1fn72 x 1.2（4）倒角L5x30。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 =174r/min，手动进给。工序3：粗铣 30+0.043 mm孔的内侧面机床：专用组合铣床刀具：高速刚圆柱形铣刀d = 50mm 粗齿数z = 6铣削深度ap: aw=l5mm每齿进给量af :根据机械加工工艺师手册表30-29,

33、取匕.=0.08mm / Z 铣削速度V :参照机械加工工艺师手册表30-29，取V = 24m/min，取V =24, d0=50代入公式（2-1）得1000V 1000 X 24/ .机床主轴转速n : n =厂 =s 八浇152r/min，根据机械加工工艺师手册表11-4, 兀 d03.14 x 50取 n = 169r / min实际铣削速度VV，=翌=3.14X50X169 任 26.5m/min10001000取 fz = af = 0.08，Z = 6，nw = n =169代入公式（2-2）得：工作台每分进给量 f : f = f zn = 0.08 x 6 x 169 = 8

34、1.12mm / min取 f = 80 mm / min根据机械加工工艺手册被切削层长度1 :由毛坯尺寸可知1 = 60mm刀具切入长度11: =30刀具切出长度12 :取12=2mm走刀次数为1取 1 = 60mm，11 = 30，12 = 2mm , fm = 80 代入公式（2-3）得：机动时间.:t.i = 1 +11 + 12 = 602 + 2 = 1-15minj1j1j80以上为铣一个端面的机动日时间，故本工序机动工时为七=2, = 2 X1.15 = 2.3min工序4：粗铣4 30+。.043 mm孔的外侧面机床：专用组合铣床刀具：高速刚圆柱形铣刀d = 50mm粗齿数z

35、 = 6铣削深度ap: aw = 1.5mm每齿进给量af :根据机械加工工艺师手册表30-29,取af = .08mm / Z 铣削速度V :参照机械加工工艺师手册表30-29，取V = 24m/min，取V =24, d0=50代入公式（2-1）得1000V 1000 X 24/ .机床主轴转速n : n = =s m牝152r/min，根据机械加工工艺师手册表11-4, 兀 d03.14 x 50取 n = 169r / min实际铣削速度V： V兀d n1。0。3.14 x 50 X169 =26.5m /min1000取 fa f =0.08，Z = 6，nw = n = 169 代

36、入公式（2-2）得：工作台每分进给量 f : / = f zn = 0.08 x 6 x 169 = 81.12mm / min取 f = 80 mm / min根据机械加工工艺手册被切削层长度1 :由毛坯尺寸可知1 = 60mm刀具切入长度11: 11 = 30刀具切出长度12 :取12 = 2mm走刀次数为1取 1 = 60mm，11 = 30，12 = 2mm , fm = 80 代入公式（2-3）得：机动时间七:t _ l +1 +1 _ 60 + 30 + 2 _ 5min 广 f 2 = 80 _ .mn以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为t1 _ 2t1 _ 2x1.1

37、5 _ 2.3min工序5：钻，扩，铰4 30+0.043 mm孔机床：专用组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻4 28mm 孔切削深度ap : ap _ 125mm进给量/ :根据机械加工工艺师手册表28-10，取/ _ （0.450.55）mm / r由于本零件在加工4 35mm孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f _ （0.45 0.55） x 0.75mm / r = （0.33 0.41）mm / r根据机械加工工艺师手册表28-13，取f _ 0.32mm / r取切削速度V _ 24m /min取V =24, d0=28代入公式（2-1）得1000V 100

38、0 x 24机床主轴转速n : n _ 一 _ 丁山 cq牝272r /min，根据机械加工工艺师手册表9-3, 兀 d03.14 x 28取n _ 233r /min实际切削速度V ：兀d n10003.14 x 28 x 2331n 20.4m / min被切削层长度1: 1 _ 22mm刀具切入长度11: 1 _ 20mm 刀具切出长度12: 1 _ 3mm 走刀次数为1取 1 _ 22，11_ 20，12 _ 3 机动时间t .:七_ 1 + +12 jj1fnf _ 0.45,n _ 233代入公式 (2-4)得:22 + 20 + 3233 x 0.45n 0.43min以上为钻一

39、个孔的机动时间，故本工序机动工时为 t1 _ 2t.1 _ 2x0.43 _ 0.86min （2）、扩429.8mm 孔切削深度ap : ap _ L5mm进给量f :根据机械加工工艺师手册表28-30， f _ (0.8 -1.0) x 0.7 _ (0.56 - 0.7) mm/ r参照机械加工工艺师手册表28-31，取f _ 0.6 mm/ r切削速度V :参照机械加工工艺师手册表28-31，取V _19.8m/min取 V =19.8, d0 =29.8 代入公式（2-1）得1000V1000x 19.8.机床主轴转速n: n_s “Q n 211r /min，根据机械加工工艺师手册

40、表9-33.14 x 29.8取n _ 233r /min兀d实际切削速度V : V _词00n _ 3.14x29.8x233 n 21.8m/min1000根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度1 : 1 _ 22mm刀具切入长度11 1 _ 4mm刀具切出长度12: 1 =3mm走刀次数为1取I = 22, 11 = 4, 12 = 3, / = 0.6,n = 233代入公式（2-4）得:机动时间 *: L = + *2 = M: 4j3 牝 .20minJ1j1fn233 x 0.6以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为t1= 2t1 = 2 x 0.20 = 0.40

41、min（3）铰4 30 +0.043 mm 孔切削深度ap : ap = 25mm进给量f :根据机械加工工艺师手册表28-35，取f = （0.81.8）mm/ r根据机械加工工艺师手册表28-36，取f = 1.2mm/ r取切削速度V = 9.9m /min取V =9.9, d0=30代入公式（2-1）得机床主轴转速n: n =1000V 1000 x 9.9 mu , .a m牝105r/min，根据机械加工工艺师手册表9-3,3.14 x 30取 n = 96r / min心 3.14x30x96.9m/min 1000被切削层长度1: 1 = 22mm 刀具切入长度11: 1 =

42、5mm 刀具切出长度12: 1 = 20mm 走刀次数为1 取 1 = 22, 11= 5实际切削速度V： V = d1000f = 1.2, n = 96 代入公式（2-4）得:22 + 5 + 20 0.41min96 x 1.21 = 201 +1,+12fn 2以上为铰一个孔的机动时间，故本工序机动工时为t1 = 2t = 2 x 0.41 = 0.82min4）倒角1x45。采用90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 = 233r /min，手动进给。工序6：钻，扩4 10.5mm孔机床：专用组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、（1）、钻4 9mm 孔切削深度ap

43、: ap = 0.85mm进给量f :根据机械加工工艺师手册表28-10，取f = （0.220.28）mm / r由于本零件在加工4 35mm孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则 f = （0.20 0.28） x 0.75mm / r = （0.165 0.21）mm / r根据机械加工工艺师手册表28-13，取f = 0.20mm / r取切削速度V = 24m /min取V =24, d0=9代入公式（2-1）得1000V 1000 x 24 睥八，.取 n=772r /min机床主轴转速n : n = 一 = 丁 牝849r /min，根据机械加工工艺师手册表9-3, 兀

44、 d03.14 x 9V，欧10003.14 x 9 x 772 -100n 21.8m / min被切削层长度1: 1 = 48mm 刀具切入长度:I = 8mm 刀具切出长度匕：1 = 3mm 走刀次数为1取 1 = 48 l = 8 1 = 3, 1 l +1 +1机动时间七：% = 一甘T/ =0.20, n = 772代入公式 （2-4）得:48 + 8 + 3772 x 0.20n 0.38min以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 = 2。= 2 x 0.38 = 0.76 min(2)、扩410.5mm孔切削深度ap : ap =1mm进给量f ：根据机械加工工艺师手册

45、表28-30， f = (0.5 0.6) x 0.7 = (0.35 0.42)mm / r参照机械加工工艺师手册表28-31，取f = (0.50.6)x 0.7 = 0.4mm /r切削速度V :参照机械加工工艺师手册表28-31，取V = 25m/min取V =25, d0=10.5代入公式(2-1)得1000V1000 x 25机床主轴转速n : n = 一 = 丁mu n 758r / min，根据机械加工工艺师手册表9-3兀 d 3.14 x 10.5实际切削速度V： V 兀d n1000取 n = 772r /min3.14 x10.5 x 772 n 25.4m / min1

46、000根据机械加工工艺师手册表28-42 被切削层长度1: 1 = 48mm刀具切入长度l 1 = 8mm 刀具切出长度12 : 1 = 3mm 走刀次数为1取 1 = 48, 机动时间七:=8，12= 3, f =0.40,n = 772代入公式（2-4）得: t = M12 = 48+8+3 n 0.19minj1fn 772 x 0.4以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为t = 2t = 2 x 0.19 = 0.38min工序7：粗铣宽度为4 mm的开口槽机床：专用组合铣床刀具：高速刚锯片铣刀d = 80mm 粗齿数z = 20 L = 4铣削深度七:aw = 22mm每齿进给

47、量af :根据机械加工工艺师手册表30-13,取af = 0.05mm / Z铣削速度V :参照机械加工工艺师手册表30-23，取V = (2040)m/min，取V =30, d0=63代入公式(2-1)得：1000V 1000 x 30机床主轴转速n : n = 一 =s q八n 120r/min，根据机械加工工艺师手册表11-5, 兀 d 3.14 x 80取 n = 118r / minV，=以10003.14 x 80 x115100n 28.8m/min取 f = a十.0.05 , Z = 20 , n = n 118代入公式(2-2)得：工作台每分进给量 f : f f zn

48、0.05 x 20 x 118 118mm / min根据机械加工工艺手册mZ w被切削层长度1 :由毛坯尺寸可知l 20mm刀具切入长度11: =30刀具切出长度12 :取122mm走刀次数为1取 I 20，l1 30，12= 2 , f 118 代入公式(2-3)得：机动时间七：，.广罕U2 044mmj1 j1 j1182.7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:t = (t +1 )(1 + k%) +1 / N(大量生产时 t / N n 0)d j f侦zz因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：td =

49、(tj + f )(1 + k%)式(2-5)其中：t d 单件时间定额七一基本时间(机动时间),.一辅助时间。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，包括装 卸工件时间和有关工步辅助时间k一布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序1：粗、精铣 60mm两外圆端面机动时间 t,: tj = 2.3 +1.46 3.76 min辅助时间七：参照机械加工工艺手册表2.5-45，取工步辅助时间为0.41min。由于在生产线上 装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0.1min。则j. = 0.41 + 0.1 0.51mink :根据机械加工工艺手册表2.5-48,

50、 k 13取七3.76 , tf = 0.51 , k=0.13代入公式(2-5)得单间时间定额孔:dtd = (t +1)(1 + k%) = (3.76 + 0.51)(1+13%) n 4.82 min工序2：钻，扩，铰4 37+。.03mm孑l,倒角L5 x 30机动时间t,: tj = 2.78min辅助时间七：参照机械加工工艺手册表2.5-41，取工步辅助时间为0.44min。由于在生产线上 装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0.1min。则t f = 0.44 + 0=0.54mink :根据机械加工工艺手册表2.5-43, k = 1214取 =2.78，tf = .54

51、, k=0.1214 代入公式(2-5)得单间时间定额孔:dtd = (t +tf )(1+ k%) = (2.78 + 0.54)(1 +12.14%) n 3.72min工序3：铣4 30+。.043 mm孔的内侧面机动时间t.: t. = 2.3min辅助时间七.：参照机械加工工艺手册表2.5-45，取工步辅助时间为.41min。由于在生产线上 装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为.lmin。则t f = 041 + 0.1 = 0.51mink :根据机械加工工艺手册表2.5-48，k = 13取 tj = 2.3，tf = 0.51，k=0.13 代入公式(2-5)得单间时间定额孔

52、:dtd = (t + tf )(1 + k%) = (2.3 + 0.51)(1+13%) - 3.17 min工序4：铣4 30+。.043 mm孔的外侧面机动时间t.: J = 2.3min辅助时间七：参照机械加工工艺手册表2.5-41，取工步辅助时间为.41min。由于在生产线上 装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0.1min。则t f = 0.41 + 0=0.51mink :根据机械加工工艺手册表2.5-43，k = 1214取 tj = 2.3，tf = .54，k=0.1214 代入公式(2-5)得单间时间定额二：dtd = (t +1 )(1 + k%) = (2.3 +

53、 0.54)(1 +12.14%)就 3.18min工序5：钻，扩，铰4 30+。.。43 mm孔，倒角x 450机动时间t.: = 1.84min辅助时间七：参照机械加工工艺手册表2.5-41，取工步辅助时间为.44min。由于在生产线上 装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0.1min。则=。.44 + 0=0.54mink :根据机械加工工艺手册表2.5-48，k = 1214取七=1.84，tf = 0.54，k=0.1214 代入公式(2-5)得单间时间定额二：dtd = (t +1 )(1+ k%) = (0.54 +1.84)(1 +12.14%)就 2.66 min工序6：钻

54、，扩410.5mm孔机动时间 t,: t. = 0.38min辅助时间七：参照机械加工工艺手册表2.5-41，取工步辅助时间为.44min。由于在生产线上 装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为0.1min。则t f = O.44 + 0=0.54mink :根据机械加工工艺手册表2.5-43，k=12.14取 =.38，tf = .54，k=0.1214 代入公式(2-5)得单间时间定额孔:dt = (t +1 )(1+ k%) = (0.38 + 0.54)(1 +12.14%)就 1.03min工序7：铣宽度为4 mm的开口槽机动时间t.: t. = 0.44 min辅助时间七：参照机械

55、加工工艺手册表2.5-45，取工步辅助时间为.31min。由于在生产线上 装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为.1min。则t f = 0.31 + O.1 = 0.41mink :根据机械加工工艺手册表2.5-48，k = 13取 tj = .44，tf = .41，k=0.13 代入公式(2-5)得单间时间定额七：dtd = (t + tf )(1 + k%) = (0.44 + 0.41)(1+13%)就 0.96 min2.8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

56、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。3粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计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】2.5Rm。本道工序仅是对内侧端面进行粗加工。工件以4 37mm孔 及端面和叉杆面为定位基准，在

57、带台肩长销和浮动支承半板上实现完全定位。夹紧时，首先由螺母和开口 垫圈夹紧437mm孔两端面，再用DQG型汽缸通过铰链杠杆机构带动浮动压块在工件叉杆处夹紧。在本道 工序加工时，还应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。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内侧端面粗铣加工工序时，46mm外圆端面巳经精铣，437mm工艺孔巳经加 工出。很容易想到一面一孔组合基准定位，以在带台肩长销为第一定位基准限制工件的四个自由度，端面 应一点接触，限制一个自由度，工件以4 37mm孔及端面和叉杆面为定位基准，在带台肩长销和浮动支撑 板上实现完全定位。夹紧时，首先

58、由螺母和开口垫圈夹紧437mm孔两端面，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。图3.1定位机构图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。A = + T + T = 0.012 + 0.023 + 0.032 = 0.067*2式中定位副间的最小配合间隙（mm）；TD工件圆孔直径公差（mm）；Td定位销外圆直径公差（mm）。图3.2定位销水平放置时定位分析图3.4

59、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查表可得:Fz = 9.81x 96.7ai.oao.75ao.88Zd -0.87kpZ = 6d = 50mm0a = 1.5 mmpkFz, n尸式（3-1）fe 0Fza = 92mma = 0.08 mm / z=1.06代入公式（3-1）得F = 9.81 x 96.7 x 1.5 x 0.080.75 x 92 x 6x 50-0.87 x 1.06F /Fe= 0.8= 3929.51N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：F / F = 0.75 F / F = 0.4V . F =

60、 0.8f = 0.8 x 3929.51 = 3144NF = 0.75 F = 0.75 x 3929.51 = 2947.5 NF = 0.53F = 0.53 x 3333.34 = 1766.7N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：Fl = F|1（ r = 0.3查表可得）F 3144 F = -L = 10480Nr 0.3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：F =kF 取 k=2F = 2 x 10480 = 20960N3.5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：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