畢業(yè)論文后鋼板彈簧吊耳加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)“后鋼板彈簧吊耳零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè) 計(jì) 者 裴鵬飛指導(dǎo)老師 李水良 馬心坦河南科技大學(xué)車輛工程101班2014年 3月 7日機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)“后鋼板彈簧吊耳”零件的機(jī)制加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為大批量）內(nèi)容：1、待加工零件毛坯圖 1張 2、機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 1張 3、夾具裝配總圖（一開圖以上） 2張 4、夾具體零件圖 1張 5、其它零件圖 1張 6、課程設(shè)計(jì)說明書 1份目錄摘要31 緒論42 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1零件的分析5零件的作用5零件的工藝分析5彈簧吊耳零件的

2、技術(shù)要求6工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施62.2確定毛坯，繪制毛坯圖72.2.1 確定毛坯的制造形式72.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量7吊耳毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量72.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇8粗基準(zhǔn)的選擇8精基準(zhǔn)的選擇9零件表面加工方法的確定，吊耳各表面加工方案92.4 工藝路線的制定102.4.1 工藝方案一102.4.2 工藝方案二102.4.3 工藝方案的比較與分析112.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定112.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）122.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排132.8 本章小結(jié)143 粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì)153.1粗

3、銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì)153.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇153.3定位誤差分析153.4銑削力與夾緊力計(jì)算163.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)173.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì)183.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明193.8本章小結(jié)19結(jié)論21參考文獻(xiàn)22致謝23摘 要本次設(shè)計(jì)是對(duì)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(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)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?；鶞?zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，以后鋼板彈簧吊

4、耳大外圓端面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)。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(zhǔn)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(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。整個(gè)加工過程均選用普通機(jī)床。關(guān)鍵詞后鋼板彈簧吊耳，加工工藝，專用夾具1緒論機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的大部分部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、

5、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)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)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)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(kuò)大機(jī)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(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。所以對(duì)機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)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(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)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(jī)床之間的橋

6、梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)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(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)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(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下

7、，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。2后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給出的零件是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零件的加工質(zhì)量會(huì)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(dǎo)向功能。圖2.1 后鋼板彈簧吊耳零件圖2.1.2零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?，F(xiàn)分析如下：（1）以兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：。兩外圓端面的銑削，加

8、工的孔，其中兩外圓端面表面粗糙度要求為，的孔表面粗糙度要求為（2）以孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個(gè)的孔，2個(gè)的孔、2個(gè)孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4的開口槽的銑削，2個(gè)在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)的孔表面粗糙度要求為，2個(gè)孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為，2個(gè)孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為，寬度為4的開口槽的表面粗糙度要求為。2.1.3彈簧吊耳零件的技術(shù)要求加工表面尺寸及技術(shù)要求/公差及精度等級(jí)表面粗糙度Ra/形位公差/兩外圓端面60IT126.3孔IT91.6孔內(nèi)側(cè)面54IT1212.5孔外側(cè)面54IT1250孔IT91.60.01A孔IT1

9、212.5開口槽4IT12502.1.4工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)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。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(duì)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(guān)系。該類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)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(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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

10、于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應(yīng)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)量為中批。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。2.2確定毛坯，繪制毛坯圖2.2.1 確定毛坯的制造形式“后鋼板彈簧吊耳”零件材料為35鋼，硬度HBS為149187，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。考慮到該彈簧吊耳零件在工作過程中要承受壓力沖級(jí)載荷，為增強(qiáng)彈簧吊耳零件的強(qiáng)度和沖級(jí)韌度，故毛坯選用鍛件，零件材料為35號(hào)鋼。由于生量已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平（N=40000），而且零件的輪廓尺寸不大，為提高生產(chǎn)效率和鍛件精

11、度，故可以采用模鍛制造毛坯。2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表2-10表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。1.公差等級(jí) 由彈簧吊耳的功用及其技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。2.鍛件重量已知機(jī)械加工后彈簧吊耳的重量為2.6kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為4kg。3.鍛件材質(zhì)系數(shù)該彈簧吊耳材料為35號(hào)鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬級(jí)。4.鍛件分模線形狀根據(jù)該彈簧吊耳的形位特點(diǎn)，故選擇零件高度方向的對(duì)稱平面為分模面，屬平直分模線，如圖2-2-4彈簧吊耳鍛造毛坯圖所

12、示。2.2.3吊耳毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量由彈簧吊耳零件圖可知，該零件各加工表面的粗糙度均大于。根據(jù)上述各因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差及機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表2-2-4中。表2-2-4毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量鍛件重量/kg包容題體重量/kg形狀復(fù)雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù)公差等級(jí)46.4S2M1普通級(jí)項(xiàng)目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm備注寬度76表2-102.02.2（取2.0）表2-13寬度38.5表2-102.02.2（取2.0）表2-13寬度22表2-102.02.2（取2.0）表2-13孔徑表2-102.6表2-14孔徑表2-102.0表2-14上表備注“表2-102-14”

13、出自機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程吊耳零件毛坯圖如下：1 圖2-2-42.3后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1） 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、少裝夾等。（2） 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，

14、使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 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。（4） 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。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)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(gè)別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。2.3.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇

15、主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸換算。2.3.3零件表面加工方法的確定，吊耳各表面加工方案 根據(jù)彈簧吊耳零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法，如圖2-3-2所示。表2-3-2彈簧吊耳零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/加工方案?jìng)渥赏鈭A端面IT126.3粗銑機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-8孔IT91.6鉆-擴(kuò)-鉸機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-7孔內(nèi)側(cè)面IT1212.5粗銑機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-8孔外側(cè)面IT1250粗銑機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-8孔IT91.6鉆-擴(kuò)

16、-鉸機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-7孔IT1212.5鉆機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-7開口槽IT1250粗銑機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表1-82.4 工藝路線的制定由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)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：銑兩外圓端面工序2：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序3：鉆，擴(kuò)孔工序4：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序5：銑孔的內(nèi)側(cè)面工序6：銑孔的外側(cè)面工序7：銑寬度為4的開口槽工序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(nèi)側(cè)面工序2：銑孔的外側(cè)面工序3：鉆，擴(kuò)孔工序4：鉆，擴(kuò)，鉸孔

17、，倒角工序5：銑寬度為4的開口槽工序6：銑兩外圓端面工序7：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序8：終檢2.4.3 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：方案一是先加工兩外圓端面，然后再以此為基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的內(nèi)外側(cè)面以及寬度為4的開口槽銑，則與方案二相反，先加工孔的內(nèi)外側(cè)面，再以此為基面加工孔，孔，寬度為4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔，經(jīng)比較可見，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的內(nèi)外側(cè)面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用加工時(shí)間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4的開口槽應(yīng)放在最后一個(gè)工序加

18、工。所以合理具體加工藝如下：表 2.3 工藝方案表工序1：銑兩外圓端面工序2：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序3：銑孔的內(nèi)側(cè)面工序4：銑孔的外側(cè)面工序5：鉆，擴(kuò)，鉸孔，倒角工序6：鉆，擴(kuò)孔工序7：銑寬度為4的開口槽工序8：終檢2.5機(jī)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35鋼，硬度HBS為149187，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 銑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(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-5，取2Z=5已能滿足要求(2) 加工孔其表面粗糙度要求較

19、高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：擴(kuò)孔： 2Z=1.8鉸孔： 2Z=0.2(3) 銑孔的內(nèi)側(cè)面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。(4) 銑孔的外側(cè)面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。(5) 加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，鉸三步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：擴(kuò)孔： 2Z=1.8鉸孔： 2Z=0.2(6) 加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式

20、可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：擴(kuò)孔： 2Z=1.8(7) 銑寬度為4的開口槽考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.348，取2Z=2已能滿足要求。2.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）工序3：粗銑孔的內(nèi)側(cè)面機(jī)床：臥式銑床X63W刀具：高速剛圓柱形銑刀粗齒數(shù)銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表30-29，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表30-29，取，取=24,=50代入公式（2-1）得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表11-4，取實(shí)際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺(tái)每分進(jìn)給量：

21、取根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度：刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1取，,代入公式（2-3）得：機(jī)動(dòng)時(shí)間：以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為2.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5-2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為：（大量生產(chǎn)時(shí)）因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：式 (2-5)其中：?jiǎn)渭r(shí)間定額基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值工序3：銑孔的內(nèi)側(cè)面機(jī)動(dòng)時(shí)間：輔助時(shí)間：參

22、照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5-45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5-48，取，k=0.13代入公式（2-5）得單間時(shí)間定額：2.8 本章小結(jié)本章主要是對(duì)后鋼板彈簧吊耳的加工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。先要明確零件的作用 ，本次設(shè)計(jì)的后鋼板彈簧吊耳的主要作用就是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。確定了零件的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以對(duì)零件的工藝路線進(jìn)行分析，制定出幾套工藝方案，然后對(duì)這幾套方案進(jìn)行分析比較，選擇最優(yōu)方案，最后進(jìn)行時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排。優(yōu)良的加工工藝是能否生產(chǎn)出合格，優(yōu)質(zhì)零件的必要前提，

23、所以對(duì)加工工藝的設(shè)計(jì)十分重要，設(shè)計(jì)時(shí)要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。3粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì)3.1粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設(shè)計(jì)本夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。由加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知。粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面時(shí)，均有表面粗糙度要求。本道工序僅是對(duì)內(nèi)側(cè)端面進(jìn)行粗加工。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷和浮動(dòng)支承半板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，首先由螺母和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用DQG型汽缸通過鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊。在本道工序加工時(shí)，還應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。3.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇

24、在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時(shí)，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。很容易想到一面一孔組合基準(zhǔn)定位，以在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷為第一定位基準(zhǔn)限制工件的四個(gè)自由度，端面應(yīng)一點(diǎn)接觸，限制一個(gè)自由度，工件以孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，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(jī)構(gòu)帶動(dòng)浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊。圖3.1 定位機(jī)構(gòu)圖3.3定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位

25、移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）；工件圓孔直徑公差（mm）；定位銷外圓直徑公差（mm）。圖3.2 定位銷水平放置時(shí)定位分析圖3.4銑削力與夾緊力計(jì)算根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)可查得：銑削力計(jì)算公式為圓周分力式（3-1）查表可得：代入公式（3-1）得 =查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。即：（）計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力即：取k=23.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配

26、合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：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(shè)計(jì)為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。因此夾緊裝置采

27、用氣缸夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動(dòng)壓塊從上往下移動(dòng)夾緊工件。根據(jù)所需要的夾緊力F=130222N，來計(jì)算氣缸缸筒內(nèi)徑D。氣缸活塞桿推力式（3-2）其中：P壓縮空氣單位壓力（取P=5公斤力/）效率（?。㏎=F=130000N代入公式（3-2）得所以 D=4X13000/3.14X5X0.9=95.8D=96mm厘米 查手冊(cè)得 取D厘米=100因此氣缸選用通用性型氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖 3.6通用型氣缸圖夾具體的設(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)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖1所示。3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明本夾

28、具用于后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銑。件以孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，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(jī)構(gòu)帶動(dòng)浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊。其夾緊采用的是氣動(dòng)夾緊，夾緊簡(jiǎn)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(dòng)壓塊在氣缸活塞的推動(dòng)下向下移動(dòng)夾緊工件。當(dāng)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。3.8本章小結(jié)在本章中，夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銑加工工序時(shí)，外圓端面已經(jīng)精銑，工藝孔已經(jīng)加工出。工件以孔及端面和叉桿面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷和浮動(dòng)支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，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(jī)構(gòu)帶動(dòng)浮動(dòng)壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關(guān)公式進(jìn)行銑削力和夾緊的計(jì)算，然后對(duì)銑床夾具必不可少的定向鍵和對(duì)刀裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置，所以還要對(duì)汽缸進(jìn)行設(shè)計(jì)。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