吊耳加工工藝設計及專用夾具設計

1、后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設計 摘要i摘摘 要要本次設計是對后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。后鋼板彈簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度。基準選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。

2、整個加工過程均選用組合機床。關鍵詞關鍵詞 后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具 abstractiiabstractthe 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

3、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 sprin

4、g 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 pro

5、cessing 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 cra

6、ft,appropriation tongs 目 錄1目目 錄錄摘摘 要要.abstract.ii目錄目錄.11 緒緒 論論.12 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計.32.1 零件的分析零件的分析.32.1.1 零件的作用 .31.1.2 零件的工藝分析 .32.2 工藝過程設計所應采取的相應措施工藝過程設計所應采取的相應措施.42.32.3 后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇.42.3.1 確定毛坯的制造形式 .42.3.2 粗基準的選擇 .42.3.3 精基準的選擇 .52.4 工藝路線的制定工藝路線的制定 .52.4.1 工藝方案

7、一 .52.4.2 工藝方案二 .52.4.3 工藝方案的比較與分析 .62.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.62.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）確定切削用量及基本工時（機動時間）.72.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排時間定額計算及生產(chǎn)安排.162.8 本章小結本章小結 .183 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計.193.1 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計.193.2 定位方案的分析和定位基準的選擇定位方案的分析和定位基準的選擇.193.3 定位誤差分析定位誤差分析.

8、193.4 銑削力與夾緊力計算銑削力與夾緊力計算.203.5 定向鍵與對刀裝置設計定向鍵與對刀裝置設計.21 目 錄23.6 夾緊裝置及夾具體設計夾緊裝置及夾具體設計.233.7 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計及操作的簡要說明.243.8 本章小結本章小結.244 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計 .2530mm4.1 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計.2530mm4.2 定位方案的分析和定位基準的選擇定位方案的分析和定位基準的選擇.254.4 切削力的計算與夾緊力分析切削力的計算與夾緊力分析.264.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計.264.6 夾具

9、精度分析夾具精度分析.284.7 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計及操作的簡要說明.284.8 本章小結本章小結.295 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計.3010.5mm5.1 加工加工10.5mm工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計.305.2 定位方案的分析和定位基準的選擇定位方案的分析和定位基準的選擇.305.3 定位元件的設計定位元件的設計.305.4 定位誤差分析定位誤差分析.325.5 切削力的計算與夾緊力分析切削力的計算與夾緊力分析.325.6 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計.325.7 夾具精度分析夾具精度分析.345.8 夾具設計及操作的簡要說明夾

10、具設計及操作的簡要說明.345.9 本章小結本章小結.35結結 論論.36參參 考考 文文 獻獻.37致致 謝謝.38 1 緒 論11 緒緒 論論機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)

11、，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。所以對機械的加工工藝及夾具設計具有十分重要的意義。夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關系

12、，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。在夾具設計過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設計人員一般都會考慮的比較周全，但是，夾具設計還經(jīng)常會遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會給夾具的使用造成許多不便，甚至會影響到工件的加工精度。我們把多年來在夾具設計中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設計端面和內孔定位的夾具時，會遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓分為兩體時無此問題,。夾具要不要清根，應根據(jù)工件的結構而定。如果零件定位內孔孔口倒角較小或無倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角

13、較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角 r。端面與外圓定位時，與上述相同。讓刀問題在設計圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時，會存在讓刀問題。設計這類夾具時，應考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即可。更換問題在設計加工結構相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時，為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用 1 緒 論2率，往往會把夾具設計為只更換某一個或幾個零件的通用型夾具。隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應機械生

14、產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過程中，應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調夾具，尤其是成組夾具。在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計32 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是 ca10b 解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳。后鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車后鋼板彈簧吊耳

15、零件的加工質量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能。圖 2.1 后鋼板彈簧吊耳零件圖1.1.2 零件的工藝分析由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：（1）以兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包60mm括：。兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中兩外圓端60mm0.03037mm60mm面表面粗糙度要求為，的孔表面粗糙度要求為6.3ram0.03037mm1.6ram 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計4（2）以孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：20.043

16、030mm個的孔，2 個的孔、2 個孔的內外兩側面的銑削，0.043030mm10.5mm0.043030mm寬度為 4的開口槽的銑削，2 個在同一中心線上數(shù)值為的mm0.043030mm0.01同軸度要求。其中 2 個的孔表面粗糙度要求為，2 個0.043030mm1.6ram的孔表面粗糙度要求為，2 個孔的內側面表面粗10.5mm12.5ram0.043030mm糙度要求為，2 個孔的外側面表面粗糙度要求為，12.5ram0.043030mm50ram寬度為 4的開口槽的表面粗糙度要求為。mm50ram2.2 工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔系。

17、一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于該零件來說，加工過程中的主要問題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。該類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后鋼板彈簧吊耳的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和

18、精加工階段以保證孔系加工精度。由于后鋼板彈簧吊耳的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過程中的主要考慮因素。2.3 后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇2.3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 q235。由于生量已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這對提高生產(chǎn)效率，保證加工質量也是有利的。2.3.2 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1） 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。以求壁厚均勻、外形對稱、少

19、裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計5面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使

20、用難以保證表面間的位置精度。為了滿足上述要求，基準選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。2.3.3 精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應當進行尺寸換算。2.4 工藝路線的制定由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應降低生產(chǎn)成本。2.4.1 工藝方案一表 2.1 工藝方案一表工序1：銑兩外圓端面60mm工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 30工序3：鉆，擴孔10.5mm工

21、序4：鉆，擴，鉸孔，倒角0.043030mm1 45工序5：銑孔的內側面0.043030mm工序銑孔的外側面0.043030mm 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計66：工序7：銑寬度為 4的開口槽mm工序8：終檢2.4.2 工藝方案二表 2.2 工藝方案二表 工序1：銑孔的內側面0.043030mm工序2：銑孔的外側面0.043030mm工序3：鉆，擴孔10.5mm工序4：鉆，擴，鉸孔，倒角0.043030mm1 45工序5：銑寬度為 4的開口槽mm工序6：銑兩外圓端面60mm工序7：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 30工序8：終檢2.4.3 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝

22、方案的特點在于：方案一是先加工兩外圓端面，然后60mm再以此為基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工0.03037mm10.5mm0.043030mm孔的內外側面以及寬度為 4的開口槽銑，則與方案二相反，先加0.043030mmmm工孔的內外側面，再以此為基面加工孔，孔，寬0.043030mm10.5mm0.043030mm度為 4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔，mm60mm0.03037mm經(jīng)比較可見，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保證，并且定位60mm及裝夾都較方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工10.5mm0.043030mm孔的內外側面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用0.

23、043030mm 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計7加工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為 4的開口槽應放在最mm后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下：表 2.3 工藝方案表工序1：銑兩外圓端面60mm工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角0.03037mm1.5 30工序3：銑孔的內側面0.043030mm工序4：銑孔的外側面0.043030mm工序5：鉆，擴，鉸孔，倒角0.043030mm1 45工序6：鉆，擴孔10.5mm工序7：銑寬度為 4的開口槽mm工序8：終檢2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“后鋼板彈簧吊耳”零件材料為 q235，硬度 hbs 為 149187，

24、生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 銑60mm兩外圓端面考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據(jù)機6.3ram械加工工藝手冊表 2.3-5，取 2z=5已能滿足要求mm( 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計8圖 3.4 對刀塊圖塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計9標記四周倒圓圖 3.5 平塞尺圖塞尺尺寸為：表 3.2 平塞尺尺寸表公稱尺寸 h允差 dc3-0.0060.253.6 夾緊裝置及夾具體設計為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾

25、緊裝置采用氣缸夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。根據(jù)所需要的夾緊力，來計算氣缸缸筒內徑。20960fn0d氣缸活塞桿推力 式（3-2）pdq420其中：p壓縮空氣單位壓力 （取 p=6 公斤力/）2厘米 效率 （取）.90 代入公式（3-2）得2096qf公斤力22044 2096494.43.14 6 0.9qdp 厘米 厘米0d22.23 取025d 厘米=250mm因此氣缸選用 dqg 型氣缸，其結構如下圖所示： 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計10圖 3.6 dqg 型氣缸圖其主要結構參數(shù)如下表：表 3.3 dqg 型氣缸數(shù)據(jù)表缸徑bdlbmk

26、h8040256050117104ptg1d2dhfekk98771117.52119.5g3/8m16 夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構夾具裝配圖 1 所示。3.7 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內側端面的粗銑。件以孔及端面和叉桿37mm面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構帶動浮動壓37mm塊在工件叉桿處夾緊。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，浮動

27、壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。 3 粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面夾具設計113.8 本章小結在本章中，夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內側端面。首先應明確本夾具中的夾緊定位機構，在進行后鋼板彈簧吊耳內側端面粗銑加工工序時，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。工件以孔及端60mm37mm37mm面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構帶動37mm浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關公式進行銑削力和夾緊的計算，然后對銑床夾具必不可少的定

28、向鍵和對刀裝置進行設計，為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置，所以還要對汽缸進行設計。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質量、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)質零件的保證。所以對夾具設計也是非常重要的。 4 加工工藝孔夾具設計30mm124 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計30mm4.1 加工工藝孔夾具設計30mm本夾具主要用來鉆、擴、鉸兩個工藝孔。這兩個工藝孔均有尺寸精30mm度要求為，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與端面垂直。并0.043mm1.6 m用于以后加工中的定位。其加工質量直接影響以后各工序的加工精度。10.

29、5mm本道工序為后鋼板彈簧吊耳加工的第五道工序，本道工序加工時主要應考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。4.2 定位方案的分析和定位基準的選擇由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔內外側面上，其有尺寸精度要24rmm求和表面粗糙度要求并應與側面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與側面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中使孔的加工余量均勻。根據(jù)基準10.5mm重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應選擇外圓端面和與之配合的心軸為主要60mm37m

30、m定位基準限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。采用螺母夾緊。圖 4.1 定位分析圖4.3 定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位，心軸為垂直放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。不過這時的徑向定位誤 4 加工工藝孔夾具設計30mm13差不再只是單向的了，而是在水平面內任意方向上都有可能發(fā)生，其最大值也比心軸水平放置時大一倍。見下圖。0.031 0.021 0.0120.064yxyydttd 式中 定位副間的最小配合間隙（mm） ； 工件圓孔直徑公差（mm） ； dt 心軸外圓直徑公差（mm） 。td圖 4.2 心軸垂直放置時定位分析圖

31、4.4 切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由切削手冊得：鉆削力 式（4-1）6 . 08 . 026hbdff 鉆削力矩 式（4-2）6 . 08 . 09 . 110hbfdt 式中： 30dmmmaxmaxmin11187187 14917433hbhbhbhb 代入公式（4-1）和（4-2）得10.32fmm r0.80.626 30 0.321746896fn 1.90.80.610 300.3217456320tn mm本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大

32、意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。4.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計工藝孔的加工需鉆、擴、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆、擴、鉸三個工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根0.043030mm28mm據(jù) gb114184 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，鉆套孔徑為。再用0.0340.01628mm 4 加工工藝孔夾具設計30mm14標準擴孔鉆擴孔，根據(jù) gb114184 的規(guī)定擴孔鉆的尺寸為29.8mm29.8mm，鉆套尺寸為。最后用的標準鉸刀鉸孔，根00.02729.8mm0.0340.0162

33、9.8mm30mm據(jù) gb114184 的規(guī)定標準鉸刀尺寸為故鉆套孔徑尺寸為。0.0150.00830mm0.0390.02130mm圖 4.3 快換鉆套圖鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表：表 4.1 鉸工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表ddh公稱尺寸允差1d2dh1hm1mr303040-0.010-0.0275946165.527283665襯套選用固定襯套其結構如圖所示：圖 4.4 固定襯套圖 4 加工工藝孔夾具設計30mm15其結構參數(shù)如下表：表 4.2 固定襯套數(shù)據(jù)表dd公稱尺寸允差h公稱尺寸允差c 1c40+0.02304246+0.035+0.01832夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)

34、成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構見夾具裝配圖 2 所示。4.6 夾具精度分析利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(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系。因此在夾具設計中，當結構方案確定后，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸及同軸度公差0.04330mm及表面粗糙度。本道工序最后采用精鉸加工，選用 gb1141840.01mm1.6 m鉸刀，直徑為，并采用鉆套，鉸刀導套孔徑為，外0.0150.00830mm0.0390.02130dmm徑為同軸度公差為。固定襯套采

35、用孔徑為，0.0230.01240dmmmm005. 00.0340.01640mm同軸度公差為。mm005. 0該工藝孔的位置度應用的是最大實體要求。即要求：（1） 、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面300.0129.99mm的控制。 （2） 、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸。 （3） 、30mm當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸時30mm可將偏離量補償給位置度公差。 （4） 、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直徑為時，相對于最大實體尺寸的偏離量為，30.043mm30mm0.043mm此時軸線的位置度誤差可達到其最大

36、值。0.010.0430.053mm工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。0.04330mm0.0150.00830mm工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、鉸滿足。1.6 m 4 加工工藝孔夾具設計30mm164.7 夾具設計及操作的簡要說明由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔內外側面上，其有尺寸精度要24rmm求和表面粗糙度要求并應與側面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與側面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中使孔的加工余量均勻。根據(jù)基準10.5mm重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加

37、工工藝孔的定位基準應選擇外圓端面為主要定位基面以限制工件的三個60mm自由度，以孔限制工件的兩個自由度，用一個擋塊定位限制工件的另一37mm個自由度。4.8 本章小結在本章中，夾具主要用來加工后鋼板彈簧吊耳工藝孔。首先應明確30mm本夾具中的夾緊定位機構，在進行后鋼板彈簧吊耳內側端面粗銑加工工序時，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。本工藝孔的定位基準60mm37mm應選擇外圓端面和與之配合的心軸為主要定位基準限制工件的60mm37mm五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。采用螺母夾緊。然后按照有關公式進行切削力和夾緊力的計算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進行設計，還應對夾具精

38、度進行分析。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質量、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)質零件的保證。所以對夾具設計也是非常重要的。 5 加工工藝孔夾具設計10.5mm175 加工加工工藝孔夾具設計工藝孔夾具設計10.5mm5.1 加工工藝孔夾具設計10.5mm本夾具主要用來鉆、擴、兩個工藝孔。這兩個工藝孔均有表面粗10.5mm糙度要求，表面粗糙度為，與圓垂直。本到工序為后鋼板彈簧12.5 m24rmm吊耳加工的第六道工序，本道工序加工時主要應考慮如何保證其表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。5.2 定位方案的分析和定位基準的選擇由零件圖可知，

39、兩工藝孔位于零件孔上，其有尺寸精度要求和表面24rmm粗糙度要求并應與端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔與側面垂直，根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即鉆擴鉸工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工30mm工藝孔的定位基準應選擇孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由37mm度，以孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以孔配和的削37mm30mm邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。再用一個螺旋夾緊機構從孔的另一端面進行夾緊。37mm圖 5.1 定位分析圖5.3 定位元件的設計本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位

40、元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。 5 加工工藝孔夾具設計10.5mm18由加工工藝孔工序簡圖可知兩工藝孔中心距。gl110glmm由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為mmlg03. 01 . 031所以兩工藝孔的中心距為 ，而兩工藝孔尺寸為，1100.03mm0.04330mm。0.0337mm根據(jù)機床夾具設計手冊削邊銷與圓柱銷的設計計算過程如下：定位銷中心距基準孔中心距圖 5.2 兩銷分析圖（1） 、確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差xllx =xlgl110mm lxmmlg01. 003. 031)3151(（2） 、確定圓柱銷直徑及其公差1

41、d1d （基準孔最小直徑）1137ddmm1d 取 f61d 所以圓柱銷尺寸為 0.0160.03437mm（3） 、削邊銷的寬度 b 和 b （由機床夾具設計手冊 ） mmb415213bmm（4） 、削邊銷與基準孔的最小配合間隙2 式（5-1）212)2(2dblglx其中： 基準孔最小直徑 圓柱銷與基準孔的配合間隙2d1代入數(shù)據(jù)由公式（5-1）得mm018. 012)2027. 003. 001. 0(422（5） 、削邊銷直徑及其公差2d 5 加工工藝孔夾具設計10.5mm19 222150.01814.982ddmm 按定位銷一般經(jīng)濟制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位6h圓柱部

42、分定位直徑尺寸為 。00.00914.982mm（6） 、補償值 mmlxlg032. 0008. 001. 003. 021min15.4 定位誤差分析本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為：（1） 、移動時基準位移誤差yj yjmin111xdd =0.0160.0270.009 =mm052. 0 (2)、轉角誤差 lxddxddtg2min222min111其中：)2(2min1min2xxlglx 000288. 055.2792064. 0027. 0009. 0016. 0027. 0018. 0tg0165. 05.5 切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成

43、工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由切削手冊得：鉆削力 式（5-2）6 . 08 . 026hbdff 鉆削力矩 式（5-3）6 . 08 . 09 . 110hbfdt 式中： 10.5dmmmaxmaxmin11187187 14917433hbhbhbhb 代入公式（5-2）和（5-3）得10.20fmm r0.80.626 10.5 0.201741664fn 1.90.80.610 10.50.2017446379tn mm本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適

44、當即能滿足加工要求。 5 加工工藝孔夾具設計10.5mm205.6 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計工藝孔的加工需鉆、擴、兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆、擴、兩個工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)10.5mm9mmgb114184 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為。再用0.0340.0169mm標準擴孔鉆擴孔，根據(jù)的規(guī)定擴孔鉆的尺寸為，10.5mm10.5mm00.02710.5mm鉆套尺寸為。0.0340.01610.5mm圖 5.3 快換鉆套圖擴工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表：表 5.1 擴工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表ddh

45、公稱尺寸允差1d2dh1hm1mr10.51616-0.006-0.01826221241011.520.555 襯套選用固定襯套其結構如圖所示： 5 加工工藝孔夾具設計10.5mm21圖 5.4 固定襯套圖其結構參數(shù)如下表：表 5.2 固定襯套數(shù)據(jù)表dd公稱尺寸允差h公稱尺寸允差c 1c16+0.01901622+0.039+0.02510.6夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構見夾具裝配圖 2 所示。5.7 夾具精度分析利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互

46、聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關系。因此在夾具設計中，當結構方案確定后，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸及與孔距離要10.5mm0.043030mm求為粗糙度表面粗糙度。 。固定襯套采用孔徑為，0.40.138.2mm12.5 m0.0340.01618mm同軸度公差為。mm005. 0該工藝孔的位置度應用的是最大實體要求。即要求：（1） 、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為的理想10.538.638.110mm圓柱面的控制。 （2） 、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸。10mm（3） 、當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸時可將偏離量補償給位置度公差。 （4） 、如各孔的實際輪廓處于最小實30mm體狀態(tài)即其實際直徑為時，相對于最大實體尺寸的偏離量為10.9mm10mm，此時軸線的位置度誤差可達到其最大值。0.9mm0.9mm 5 加工工藝孔夾具設計10.5mm22工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。工藝孔的10.5 mm00.02710.5mm表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、滿足。12.5 m5.8 夾具設計及操作的簡要說明由零件圖可知，兩工藝孔位于零件孔上，其有尺寸精度要求和表面24rmm粗糙度要求并應與端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔與側面垂直，根據(jù)基準重合