CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳工藝和銑4mm槽夾具設計【含三維SW造型】[含CAD圖紙和文檔所見即所得]

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后鋼板彈簧吊耳工藝規(guī)程及夾具設計 目 錄 機械制造工藝學課程設計設計任務書 序 言 1 一、零件的分析 2 （一）零件的作用 2 （二）零件的工藝分析 2 二、工藝規(guī)程設計 4 （一）確定毛坯的制造形式 4 （二）基面的選擇 4 （三）制訂工藝路線 4 （四）機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 6 （五） 確定切削用量及基本工時 8 三、專用夾具設計 10 （一）定位基準的選擇 10 （二）切削力和夾緊力的計算 10 （三）定位誤差分析 10 （四）夾具設計及操作的簡要說明 10 總 結 11 致 謝 12 參考文獻 13  設計題目：后鋼板彈簧吊耳機械加工工藝規(guī)程及夾具設計?（生產綱領大批） 設計內容：? 1、產品零件圖??????? ??1張 2、產品毛坯圖???????? ?1張 3、機加工工藝過程卡??????? 1套 4、機加工工序卡????????? ?1套 5、夾具設計裝配圖 1份 6、夾具設計零件圖 5張 7、課程設計說明書???????? ?1份? 序 言 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產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統的重要組成部分，不論是傳統制造，還是現代制造系統，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產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。 通過本次課程設計，應該得到下述各方面的鍛煉： 1.能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 2.提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。 3.學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。 就我個人而言，我希望通過本次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加生產實踐打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚存在許多不足之處，懇請各位老師予以指教。 一、零件的分析 （一）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1-1 后鋼板彈簧吊耳零件圖 （二）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個的孔，2個的孔、2個孔的內外兩側面的銑削，寬度為的開口槽的銑削，2個在同一中心線上數值為的同軸度要求。其中2個的孔表面粗糙度要求為，2個孔的內側面表面粗糙度要求為，2個孔的外側面表面粗糙度要求為，寬度為的開口槽的表面粗糙度要求為。 （三）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。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量很大。怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產率要求也是過程中的主要考慮因素。 12 二、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為35鋼?？紤]零件在工作中的情況，零件在汽車后鋼板中支架鋼板，受到各種不同的振蕩，有減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能作用，故可以采用鑄造成型，保證零件工作可靠。由于生量已達到大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，這對提高生產效率，保證加工質量也是有利的。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 1、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、少裝夾等。（保證相互位置要求原則） （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。（保證加工表面加工余量合理分配的原則） （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，必要時需經初加工。（便于工件裝夾原則） （5）粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。（粗基準在同一尺寸方向上一般只能使用一次的原則） 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、精基準的選擇 主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸轉算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 （三）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用數控機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 1、 工藝路線方案一： 工序1： 銑兩外圓端面 工序2 ：鉆，擴，鉸孔，并加工倒角 工序3 ：鉆2-孔 工序4 ：鉆，擴，鉸孔，并加工倒角 工序5 ：粗銑孔的外側端面 工序6 ：粗銑孔的內側端面 工序7 ：銑寬度為的開口槽 工序8 ：鉗工去毛刺 工序9 ：終檢 2、工藝路線方案二： 工序1 ：粗銑孔的外側端面 工序2 ：粗銑孔的內側端面 工序3 ：鉆2-孔 工序4 ：鉆，擴，鉸孔，并加工倒角 工序5 ：銑寬度為的開口槽 工序6 ：銑兩外圓端面 工序7 ：鉆，擴，鉸孔，并加工倒角 工序8 ：鉗工去毛刺 工序9 ：終檢 3、工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：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，最后加工孔的內外側面以及寬度為的開口槽銑，則與方案二相反，先加工孔的內外側面，再以此為基面加工孔，孔，寬度為的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔。 經比較可見，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，再加工孔的內外側面，不符合先面后孔的加工原則，加工余量更大，所用加工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為的開口槽應放在最后一個工序加工。所以合理具體加工藝如下： 工序1 ：銑兩外圓端面 工序2 ：鉆，擴，鉸孔，并加工倒角 工序3 ：粗銑孔的外側端面 工序4 ：粗銑孔的內側端面 工序5 ：鉆，擴，鉸孔，并加工倒角 工序6 ：鉆孔 工序7 ：銑寬度為的開口槽 工序8 ：鉗工去毛刺 工序9 ：終檢 以上工藝過程詳見附表1機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 （四）機械加工余量、工藝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149～187，生產類型為大批量生產，采用鑄造毛坯。 毛坯圖如圖2-1后鋼板彈簧吊耳毛坯圖。 圖2-1 后鋼板彈簧吊耳毛坯圖 根據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） 銑端面其中的一個側面，以另一側面為定位基準： 表2-1 銑一端面尺寸表 名稱 加工余量 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 2 78 IT12 Ra6.3 毛胚尺寸 - 80 - - （2） 銑端面其中的一另一個側面，以加工后的那面作為精基準： 表2-2 銑二端面尺寸表 名稱 加工余量 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 2 76 IT12 Ra6.3 （3） 加工孔： 表2-3 加工孔尺寸表 名稱 加工余量（雙） 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 鉸孔（粗-精） 0.25 IT7 Ra1.6 擴孔 1.75 IT11 Ra6.3 鉆孔 35 IT12 - （4） 銑孔的內側端面： 表2-4 銑孔的內側端面尺寸表 名稱 加工余量（雙） 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 4.5 77 - Ra12.5 毛胚尺寸 - 72.5 - （5） 銑孔的外側兩端面以加工后的內側面為定位的基準 表2-5 銑孔的外側兩端面尺寸表 名稱 加工余量 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 2 22 IT12 22 Ra50 （6） 加工孔： 表2-6 加工孔的尺寸表 名稱 加工余量（雙） 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 鉸孔（粗-精） 0.2 IT7 Ra1.6 擴孔 1.8 IT11 Ra6.3 鉆孔 28 IT12 - （7） 加工孔： 表2-7 加工孔尺寸表 名稱 加工余量（雙） 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 擴孔 0.7 - Ra12.5 鉆孔 9.8 IT12 - （8） 銑寬度為4mm的開口槽： 表2-8 銑寬度為4mm的開口槽尺寸表 名稱 加工余量 基本尺寸 加工經濟精度 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗銑 4 4 IT13 4 Ra50 （5） 確定切削用量及基本工時 工序7：銑寬為4mm的槽 1、 加工條件 工件材料：35鋼，模鑄。 加工要求：銑寬為4mm的槽，表面粗糙度值為Ra50μm。 機床：X51立式銑床。 刀具：YT15硬質合金面銑刀，，Z=4。 2、計算切削用量 根據《切削手冊》mm/z 切削速度：根據相關手冊 取m/min 刀具采用YT15硬質合金面銑刀， mm （r/min） 根據機床說明書，取n=600 r/min。故實際切削速度 （m/min） 當n=600r/min時，工作臺每分鐘進給量應為 （mm/min） 查機床說明書，取 mm/min 切削工時 （min） 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其他加工數據一并填入機械加工工序過程綜合卡片。 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果，連同其它加工數據，一并填入機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，見附表。 三、專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經過與指導老師協商，決定設計工序7銑寬為4mm的槽夾具。 本夾具用來銑4mm槽加工本道工序時，該孔沒有過高的精度要求。因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證孔的定位，如何降低勞動強度、提高勞動生產率。 （一）定位基準的選擇 由零件圖可知，以?37mm孔和?37mm孔的一個端面為定位基準，采用支承釘為輔助支承，同時為了縮短本工序的輔助時間，應設計一個可以快速更換工件的夾緊裝置。 （二）切削力和夾緊力的計算 銑刀m 軸向力： （N） 扭距：n·m 在計算切削力時必須把安全系數考慮在內，安全系數 為基本安全系數1.5； 為加工性質系數1.1； 為刀具鈍化系數1.2。 所以 （N） 夾緊力：在此夾具中，只是為了防止工件在加工過程中的振動和轉動，因此很小。 （三）定位誤差分析 定位尺寸公差的確定。夾具的主要定位元件是一根定位軸，該定位軸的尺寸與公差現定與本零件在工作時與其相配的軸的尺寸與公差相同,取其公差為，即37mm。 定位軸與零件的最大間隙為 max=0.05-(-0.033)=0.083mm 而零件要求的最小偏差為 min=0-(-0.01)=0.01 因此最大間隙滿足精度要求. （四）夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率，為此，應首先著眼于采用何種夾緊裝置以減少更換工件的輔助時間。本夾具設計采用開口墊圈夾緊裝置，只要松開螺母即可取下工件，可以提高勞動生產率，而且本夾具總體結構設計比較簡單、緊湊。 總 結 后鋼板彈簧吊耳的加工工藝及夾具設計，主要是對后鋼板彈簧吊耳的加工工藝和夾具進行設計。后鋼板彈簧吊耳的加工工藝設計主要是確定加工工藝路線，機械加工余量和切削用量、基本工時的確定，夾具的設計主要是要設計出正確的定位夾緊機構。在本設計中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機構也能達到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設計中遇到了很多問題，如出現工藝路線的不合理，甚至出現不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時，因定位基準選擇不合理，出現過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構時由于機構的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產生翻轉。不過在指導老師悉心認真的指導下，經過一個多月自身的不斷努力，這些問題都一一解決。在這個過程中，對機械加工工藝和夾具設計有關的知識有了更深的理解，增強了對本專業(yè)綜合知識運用的能力，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。 致 謝 首先我要感謝我的指導老師廖結安在課程設計上給予我的指導、提供給我的支持和幫助，這是我這次能夠順利完成這次設計的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術上的難點，讓我能把設計做的更加完善。在此期間，我不僅學到了許多新的知識，而且也開拓了視野，提高了自己的設計能力和綜合素質。 其次，我要感謝我的同學給予的幫助和支持，他們也為我解決了許多我不太懂的難點，使我的課題進展順利。 最后要再次感謝我的指導老師廖結安給予我的幫助，在設計過程中遇到的很多困難都在他嚴謹細致的指導下得以解決；在此過程中老師那淵博的學識及嚴謹的態(tài)度深深地影響著我們，使我們不僅在專業(yè)知識方面有了很大地提升，也使我的思想有了很大的升華。這對我以后的工作和學習一定會有很大的幫助！ 參考文獻 [1] 王小華.機床夾具圖冊[M].第1版.北京：機械工業(yè)出版社,1992. [2] 王先逵.機械制造工藝學[M].第3版.北京：機械工業(yè)出版社,2013. [3] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].第3版.北京：機械工業(yè)出版社,2013. [4] 濮良貴，陳國定，吳立言.機械設計[M].第9版.北京：高等教育出版社,2013. [5] 王光斗，王春福.機床夾具設計手冊[M].第3版.上海：上海科學技術出版社,2000. [6] 鄒青，呼詠.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].第2版.北京：機械工業(yè)出版社,2011. 附表1 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 后鋼板彈簧吊耳 （CA10B解放牌汽車） 共1頁 第1頁 材料牌號 35鋼 毛坯 種類 模鑄件 毛坯外 形尺寸 每毛坯 可制件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工序號 工序 名稱 工序內容 車間 工段 設 備 工藝裝備 工時/min 準終 單件 1 銑端面 銑兩外圓端面 銑床 2 鉆擴鉸孔 鉆，擴，粗鉸，精鉸孔，倒角 鉆床 3 銑端面 粗銑孔的外側端面 銑床 4 銑端面 粗銑孔的內側端面 銑床 5 鉆擴鉸孔 鉆，擴，粗鉸，精鉸孔，倒角 鉆床 6 鉆孔 鉆孔 鉆床 7 銑槽 銑寬度為的開口槽 銑床 8 去毛刺 鉗工去毛刺 9 終檢 描圖 描校 底圖號 裝訂號 設計 （日期） 審核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 附表2 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 后鋼板彈簧吊耳 （CA10B解放牌汽車） 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工 步 號 工步內容 工藝裝備 主軸 轉速 r/min 切削 速度 m/min 進給 量 mm/min 背吃 刀量 mm 進給 次數 工時/min 機動 單件 1 粗銑 X51立式銑床 600 148 23.52 2 4 1.45 1 2 3 描圖 4 5 描校 底圖號 裝訂號 設計 （日期） 審核 （日期） 標準化 （日期） 會簽 （日期） 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 16