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吊耳 機械加工工藝過程卡片 KCSJ-11 零(部)件圖號 KCSJ-11 共1頁 后鋼板彈簧吊耳 零(部)件名稱 后鋼板彈簧吊耳 第1頁 材料 35鋼 毛坯種類 模鍛件 毛坯尺寸 125mm60mm172mm 毛坯件數(shù) 大批生產(chǎn) 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè)備 刀具 夾具 量具 工時/min 名稱 型號 名稱 規(guī)格 1 備料 2 鍛造 模鍛 3 熱處理 調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）后進行時效處理 4 銑端面 銑φ37孔兩端面：(見工藝附圖1) ①以左端面為基準(zhǔn)，留余量至78mm； ②以右端面為基準(zhǔn)，留余量至76mm 立式銑床 X51 高速鋼三面刃銑刀 φ75 專用夾具 游標(biāo)卡尺 1.46 5 鉆,擴,鉸孔,并加工倒角 鉆,擴,鉸φ37mm孔,并加工倒角1.545： ①鉆孔，留余量至φ25； ②鉆孔，留余量至φ35； ③擴孔，留余量至φ36.8； ④粗鉸孔，留余量至φ36.93； ⑤精鉸孔，留余量至φ37； ⑥加工倒角1.530；(見工藝附圖2) 立式鉆床 Z535 麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀 φ35 φ37 專用夾具 卡尺，塞規(guī) 2.87 6 銑端面 銑孔的內(nèi)側(cè)面(見工藝附圖3)； 立式銑床 X51 高速鋼三面刃銑刀 Ф75 專用夾具 游標(biāo)卡尺 0.51 7 銑端面 銑孔的外側(cè)面(見工藝附圖4)； 立式銑床 X51 高速鋼三面刃銑刀 Ф75 專用夾具 游標(biāo)卡尺 0.51 8 鉆,擴,鉸孔,并加工倒角 鉆,擴,鉸φ30mm孔,并加工倒角1.545： ①鉆孔，留余量至φ28； ②擴孔，留余量至φ29.8； ③粗鉸孔，留余量至φ29.93； ④精鉸孔，留余量至φ30； ⑤加工倒角1.545；(見工藝附圖5) 立式鉆床 Z535 麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀 Ф28 φ30 專用夾具 卡尺，塞規(guī) 1.58 9 鉆孔 鉆2φ10.5mm孔： 鉆孔，留余量至φ10.5mm； （見工藝附圖6） 立式鉆床 Z535 麻花鉆 φ10.5 專用夾具 卡尺，塞規(guī) 1.08 10 銑槽 銑寬為4mm的開口槽(見工藝附圖7) 立式銑床 X51 高速鋼單刃銑刀 φ36 專用夾具 卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 0.05 11 去毛刺 修毛刺銳角 12 終檢 審核 (日期 ) 合簽（日期） 標(biāo) 記 處記 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處記 更改文件號 簽字 機械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目 設(shè)計“后鋼板彈簧吊耳”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為10000件） 設(shè) 計 者: 指導(dǎo)老師: 2011年3月8日 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計“后鋼板彈簧吊耳”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（年產(chǎn)量為100000件） 內(nèi)容：1、零件圖 1張 2、毛坯圖 1張 3、機械加工工藝過程綜合卡 1張 4、機械結(jié)構(gòu)裝配圖 1張 5、結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張 6、課程設(shè)計說明書 1份 班 級: 學(xué) 生: 指 導(dǎo) 老 師: 目 錄 設(shè)計任務(wù)書序言 ————————————————— 4一.零件的分析 2. 工藝規(guī)程設(shè)計 （一）確定毛坯的制造形式 ———————————— 4 （二）基面的選擇 ———————————————— 5 （三）制訂工藝路線 ——————————————— 5（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 —— 7 （五）確定切削用量及基本工時 —————————— 8 三.夾具設(shè)計 （一）問題的提出 ———————————————— 13 （二）卡具設(shè)計 ————————————————— 13 四.參考文獻 ————————————————— 14 序言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此， 它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次的課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的四化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給與指教。 一、零件分析 （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(zhì)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(dǎo)向功能。 （二）、零件的工藝分析： 后鋼板彈簧吊耳共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： 以φ60mm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：φ60mm兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中φ60mm兩外圓端面表面粗糙度要求為Ra6.3um，的孔表面粗糙度要求為Ra1.6um。 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φ10.5mm的孔、2個孔的內(nèi)外兩側(cè)面的銑削，寬度為4mm的開口槽的銑削，2個在同一中心線上數(shù)值為φ0.01的同軸度要求。其中2個的孔表面粗糙度要求為Ra1.6um，2個φ10.5mm的孔表面粗糙度要求為Ra12.5um，2個孔的內(nèi)側(cè)面表面粗糙度要求為Ra12.5um，2個孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為Ra50um，寬度為4mm的開口槽的表面粗糙度要求為Ra50um。 2、 工藝規(guī)程設(shè)計 （一）確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯形狀： 該零件是CA6140車床上的撥叉，按照指導(dǎo)老師的要求，年生產(chǎn)綱領(lǐng)10萬件，屬于大量生產(chǎn)。零件材料為35鋼，考慮到該零件在汽車中的受力并保證零件的工作可靠性，零件為中批生產(chǎn)，因此，毛坯可采用模鍛成型。毛坯圖如下： （2） 、基面的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)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(chǎn)無法正常進行。 1、粗基準(zhǔn)的選擇： 在零件加工過程的第一道工序，定位基準(zhǔn)必然是毛坯表面，即粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)該從以下幾個方面考慮： 選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。 某些表面不需加工，則應(yīng)選擇其中與加工表面有互相位置精度要求的表面為粗基準(zhǔn)。 選擇平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn)，以確保安全、可靠、誤差小。 粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用。 綜合上述，則對本零件，我們以30mm孔一側(cè)端面為粗基準(zhǔn)，以消除，，三個自由度，然后加一個輔助支承。 2、精基準(zhǔn)的選擇： 根據(jù)基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)原則，選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn),當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以專用夾具并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1、工藝路線方案一： 工序Ⅰ 粗銑大孔的兩圓端面，以兩端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。選用臥式升降臺銑床加專用夾具 工序Ⅱ 鉆、擴、精擴孔，以φ52不加工圓外輪廓為基準(zhǔn),對大孔進行的倒角 工序Ⅲ 銑二孔內(nèi)端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺加專用夾具的銑床 工序Ⅳ 銑二孔外端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。 工序Ⅴ 鉆、、擴、精擴二孔，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺加專用夾具的機床。對外端倒角。 工序Ⅵ 鉆、擴兩φ10.5的孔。 工序Ⅶ 銑二孔開縫，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。 工序Ⅷ 終檢。 2、工藝路線方案二： 工序Ⅰ 銑二孔內(nèi)端面，以兩內(nèi)端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺加專用夾具的銑床。 工序Ⅱ 銑二孔外端面，以兩外端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺加專用夾具的銑床。 工序Ⅲ 鉆、擴兩φ10.5的孔。 工序Ⅳ 鉆、精擴二孔，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺加專用夾具的機床。 工序Ⅴ 對外端倒角 工序Ⅵ 鋸二孔開縫，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn) 工序Ⅶ 粗銑大孔的兩圓端面，以兩端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。選用臥式升降臺銑床加專用夾具 工序Ⅷ 鉆、擴、精擴孔，以φ52不加工圓外輪廓為基準(zhǔn) 工序Ⅸ 磨孔的兩個端面，以孔定位，并互為基準(zhǔn)，保證尺寸，采用磨床及專用夾具 工序Ⅹ 對大孔進行的倒角 工序Ⅺ 終檢 3、工藝方案的比較與分析： 上述兩工藝方案的特點在于：方案一是先加工φ60mm兩外圓端面，然后在以此為基面加工孔，在加工φ10.5孔，孔，最后加工孔的內(nèi)外側(cè)端面以及寬度為4mm的開口槽銑。 方案二則相反，先加工孔的內(nèi)外側(cè)端面，然后以此為基面加工φ10.5孔，和孔以及寬度為4mm的開口槽，最后加工φ60mm兩外圓端面，孔。 通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點分析比較可見，先加工φ60mm兩外圓端面，在后續(xù)加工過程中位置度較易保證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工φ10.5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)放在最后一個工序加工。因此，整合兩種方案，我們最終確定加工工藝路線如下： 工序Ⅰ 粗銑大孔的兩圓端面，以兩端面互為粗基準(zhǔn)，以及φ52加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。選用臥式升降臺銑床加專用夾具 工序Ⅱ 鉆、擴、精擴孔，以φ52不加工圓外輪廓為基準(zhǔn)，對大孔進行的倒角 工序Ⅲ 半精銑二孔內(nèi)端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。使用立式升降臺加專用夾具的銑床。 工序Ⅳ 銑二孔外端面，以大孔左端面及大孔的中心軸為定位基準(zhǔn)。 工序Ⅴ 鉆、精擴二孔，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn)。使用Z35鉆床加專用夾具，對外端倒角。 工序Ⅵ 鉆兩φ10.5的孔。 工序Ⅶ 銑二孔開縫，以大孔及二孔不加工圓外輪廓為定位基準(zhǔn) 工序Ⅷ 終檢 以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片” （4） 、確定機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “后鋼板彈簧吊耳”零件材料為35鋼，毛坯重量約為2.6Kg，生產(chǎn) 類型為中批生產(chǎn)，采用鍛造模鍛毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的餓機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、 銑大孔的兩端面 考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，參照《工藝手冊》，取加工精度F2 ,由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S3,鍛件重2.6KG, 確定鍛件偏差為 mm。兩孔外側(cè)單邊加工余量為Z=2mm。 粗銑 2Z=4.0mm 精銑 2Z=1.0mm 2、加工孔 其表面粗糙度要求較高為，由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S1,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1根據(jù)《工藝手冊》表9-21，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 鉆擴： 擴孔： 2Z=1.7 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)《機械加工工藝手冊》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，取加工精度F2，鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1, 復(fù)雜系數(shù)為S3, 確定鍛件偏差為mm。根據(jù)《工藝手冊》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，毛坯為實心，參照《機械加工工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=2.0mm。由鍛件復(fù)雜系數(shù)為S1,鍛件材質(zhì)系數(shù)取M1, 毛坯尺寸根據(jù)《機械加工工藝手冊》加工余量分別為： 鉆孔：28mm 鉸孔：30mm 2Z=2mm 6、加工孔 其表面粗糙度要求較高為，毛坯為實心，不出孔 ，為自由工差。根據(jù)《工藝手冊》加工余量分別為： 鉆孔：10.5mm 2Z=10.5mm 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)《工藝手冊》表2.3—48，取2Z=2已能滿足要求。 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，可采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，可按調(diào)整法加工方式予以確定。 （5） 、確定切削用量及基本工時 工序I：銑削Φ60mm端面。 1、加工條件 工件材料：35剛正火，模鍛。 加工要求：粗銑Φ60mm端面，粗糙度Ra=6.3m. 機床：X51立式銑床。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG6，銑刀直徑d0=80mm，齒數(shù)z=10 2、計算切削用量 粗銑Φ60mm端面 1）毛坯的長度方向的單邊加工余量為2mm，因為7的拔模斜度，毛坯的長度方向單邊最大加工余量Zmax=7mm。為了滿足尺寸精度，先分別銑去兩個端面5mm的加工余量，后再銑一次，以保證76mm，即共加工三次。長度加工公差為IT12級。 2）、每齒進給量fz，根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版）（以下簡稱《簡明手冊》）表3.5，機床功率為5～10kw時，fz=0.14~0.24mm/z，現(xiàn)取fz=0.14mm/z。 3）、計算銑削速度：根據(jù)《簡明手冊》表3.16 當(dāng)d0=80mm，z=10，銑削深度ap7.5mm時，可選vt=87m/min，nt=345r/min，vft=386mm/min 各修正系數(shù)為：kmv=kmn=kmvf=1.26 kBv=kan=kav=1 故 vc=vtkv=871.261m/min=109.6m/min n=ntkn=3451.261r/min=435r/min vf=vftkvt=3861.261=486mm/min 根據(jù)X51銑床說明，選擇 nc=380r/min vfc=480mm/min 因此 實際切削速度和每齒進給量為 vc=πd0nc/1000=3.1480380m/min=95m/min fzc=vfc/ncz=480/(38010)mm/z=0.13mm/z 4）、檢驗機床功率 根據(jù)《簡明手冊》表3.24 當(dāng)每齒進給量fzc=0.13mm/z，每分進給量為vfc=480mm/min，銑削深度為5mm時，功率為3.8kw，而機床X51的功率是4.5kw，所以機床可以正常工作。 5）、銑削工時 銑削長度l=60mm 刀具切入長度l1=30mm 刀具切出長度l2=3mm 走刀次數(shù)：1，故 t=(l+l1+l2)/vfc=(60+30+3)/480min=0.2min 以上是銑一個端面的機動時間，故本工序的機動工時為 t1=3t=30.2min=0.6min 工序II：鉆、擴、鉸Φ37mm孔，倒角1.530 機床：立式鉆床Z550 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 1、鉆Φ20mm孔 進給量：f=0.39~0.43mm/r（見《簡化手冊》表2.7） 由《工藝手冊》表4.2-16的機床說明，取f=0.4mm/r 根據(jù)《簡明手冊》表2.19，可查出這時的軸向力為6500N，而機床允許的最大軸向力是24525N，故f=0.4mm/r可用。 切削速度：v=17m/min（見《簡明手冊》表2.13和表2.14，按5類加工性考慮） 則主軸轉(zhuǎn)速： n=(1000v)/(πd0)=270r/min 根據(jù)Z550說明書，選擇n=250r/min 檢驗機床功率 根據(jù)《簡明手冊》表2.22，當(dāng)n=250r/min，v=17m/min，f=0.4mm/r時，所需功率為1.3kw，而機床功率為7kw，故機床可正常工作。 計算工時 t=L/(nf)（其中L=l+y+Δ, l=76mm,根據(jù)《簡明手冊》表2.29 y+Δ=10mm） 故 t=(76+10)/(2500.4)min=0.86min 2、鉆孔Φ35mm 根據(jù)有關(guān)資料介紹，擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之間的關(guān)系為： f=(1.2~1.8)f鉆 v=(~)v鉆 而 f鉆=0.60~0.70mm/r（見《簡明手冊》表2.7）現(xiàn)取f鉆=0.6mm/r v鉆=14m/min（見《簡明手冊》表2.13） 令 f=1.5f鉆=0.9mm/r，根據(jù)機床說明，恰有f=0.9mm/r可選 v=0.4v鉆=5.6m/min 所以，主軸轉(zhuǎn)速為： n=(1000v)/(πd0)=(10005.6)/(π35)r/min=51r/min 按機床說明選： n=47r/min 所以實際切削速度為： v=(π3547)/1000m/min=5.2m/min 計算工時： t=L/(nf)(其中L=l+ y+Δ，l=76mm, 根據(jù)《簡明手冊》表2.29 y+Δ=15mm) 所以 t=(76+15)/(470.9)min=2.15min 3、擴Φ36.75mm孔 1）進給量 根據(jù)《簡明手冊》表2.10，進給量為： f=0.9~1.1mm/r， 又根據(jù)機床說明，選 f=0.9mm/r 2)切削速度 根據(jù)有關(guān)資料，確定為 v=0.4v鉆 其中v鉆=12m/min（見《簡明手冊》表2.13），故 v=0.4v鉆=0.412m/min=4.8m/min 所以主軸轉(zhuǎn)速為 n=(10004.8)/(π36.75)r/min=42r/min 按機床說明，取n=47r/min 所以實際切削速度為 v=(π36.7547)/1000m/min=5.4m/min 3)計算工時 刀具切入長度l1=3mm，切出長度l2=1.5mm 所以 t=(76+3+1.5)/(470.9)min=1.9min 4鉸Φ37mm孔 1）進給量 根據(jù)《簡明手冊》表2.11 為f=1.3~2.8mm/r 又根據(jù)機床說明，確定為 f=1.8mm/r 2)切削速度 根據(jù)《簡明手冊》表2.24 v=5~7m/min,現(xiàn)取v=6m/min 則主軸轉(zhuǎn)速為 n=(1000v)/(πd0)=(10006)/(3.143)r/min=52r/min 由機床說明，確定為 n=47r/min 所以實際切削速度為 v=(π3747)/1000=5.5m/min 4)計算工時 t=L/(nf)（其中L=l+ y+Δ，l=76mm，根據(jù)《簡明手冊》表2.29 y+Δ=15mm） 所以 t=(76+15)/(471.8)min=1.08min 5)倒角1.530 使用150锪鉆，鉆速n=185r/min，手動進給。 工序Ⅲ： 粗銑二孔內(nèi)端面 1）、加工條件：工件材料，35鋼正火，模鍛有外皮。 工件尺寸：加工約為R24圓大小的平面，加工余量約為3mm. 刀具：標(biāo)準(zhǔn)直柄立銑刀，Z=6，用乳化液作為切削液。 機床：X52K 立式銑床 2）、計算切削用量 已知毛坯長度方向加工余量為3mm，考慮5的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的加工余量為Z=3.5mm，故分二次加工，ap=2mm計。 進給量f，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.4，當(dāng)?shù)稐U18mm X 25mm，ap≤3mm，工件直徑為24mm時，f=0.08~0.05mm/r，取f=0.08mm/r 計算切削速度，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27，切削速度的公式為（取壽命T=60min）。 Vc=cvdoqvkv/Tmapfaeuvzpv ,由于毛坯為鍛件，所以修正系數(shù)為kv=0.8，cv=21.5，qv=0.45，xv=0.1，yv=0.5，uv=0.5，pv=0.1，m=0.33，所以vc= 21.5X18X0.45X0.8 / 600.33X2X0.08X24X0.5X0.1X0.5X60.1=30 m/min 取v=30，do=18代入以下公式得 機床主軸轉(zhuǎn)速n： n=1000r/??do=1000X30 / 3.14X18=530r/min 根據(jù)《機械制造工藝簡介手冊》表4.2—36，取n=600r/min 實際切削速度v’：v’=??don/1000=3.14X18X600/1000=33.9m/min 工作臺每分進給量fm： fm=fznw=0.08X6X600=288mm/min 被切削層長度: l=24mm 刀具切入長度： l1=9mm 刀具切出長度： l2=2mm 本工序要走刀兩次，所以機動時間： t1=(l+l1+l2)X2/fm=(24+9+2)X2/288=0.24min 本工序加工兩個端面，故加工工時為：t=2t1=0.48min 工序Ⅳ： 以互為基準(zhǔn)的方式加工Φ30孔的兩個外端面 由于兩外端面的特征性質(zhì)和上一工序內(nèi)端面的性質(zhì)基本一致，故切削用量和加工工時是一樣的。 取，（1）切削深度ap=2mm，進給量f=0.08mm/z （2）切削速度：v=33.9m/min （3）機動時間：0.48min 工序Ⅴ：鉆、擴 二孔 鉆孔Φ25mm，機床Z35鉆床 確定進給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，當(dāng)鋼的σb<800mpa，do=Φ25mm時，f=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工Φ25mm孔時屬于低剛度零件，進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 F=（0.39~0.47）X0.75=0.29~0.35（mm/r） 根據(jù)X52K立式銑床說明書，取f=0.35mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.13及2.14，查得切削速度v=22m/min。 所以：ns=1000X22 / X25=280r/min, 根據(jù)《機械制造工藝手冊》表4.2—12，機床最接近的轉(zhuǎn)速為265r/min， 則實際切削速度為：v=??dwnw/1000=20.8m/min 切削工時： l=22mm，l1=10mm，l2=3mm 則機動加工工時為t1=（l+l1+l2）/fn=0.32min 由于零件有兩個孔，而且中間有較大一段空行程，取空行程用的時間為手動加速，t2=0.5min 本工步總時間是：t=2t1+t2=1.14,min 擴鉆Φ29mm孔 利用Φ29mm的鉆頭對Φ25mm的孔進行擴鉆。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，擴鉆的切削用量可以根據(jù)鉆孔的切削用量選取 F=（1.2~1.8）f鉆=（1.2~1.8）X0.35=0.42~0.63mm/r 取f=0.63mm/r V=（1/2~1/3）X24.7=12.35~8.1m/min 則機床的主軸轉(zhuǎn)速： n=1000v/??X29=135~88.9r/min 根據(jù)《機械制造工藝手冊》表4.2—12，在這區(qū)域的機床轉(zhuǎn)速為n=132r/min， 則實際切削速度為： v=??dwn/1000=12m/min 加工工時：被切削長度： l=22，l1=10，l2=3 t1=（l+l1+l2）/fn=0.42min 本工步加工工時：t=2t1+t2=0.84+0.5=1.34min 精擴孔是滿足尺寸精度要求 有：f=（0.9~1.2）X0.7=0.63~0.84mm/r， 取f=0.72mm/r 切削速度：n=68r/min, 則v=8.26m/min 加工工時：l=22mm, l1=10mm, l2=3mm t1=(22+10+3)/fn=0.71min 本工步的總工時為：t=2t1+t2=1.42+0.5=1.92min 4、倒角1X45雙面 采用90惚鉆。 為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同： n=68r/min 手動進給。 工序VI 鉆二孔Φ10.5，采用Z35鉆床 為提高生產(chǎn)效率，采用Φ10.5的鉆頭一次加工完成。 進給量：由《切削用量簡明手冊.》表2.7得，在直徑為10.5的進給量為 f=0.25~0.31mm/r 取 f=0.31mm/r, 由《切削手冊》表2.13查得，切削速度為：v=17m/min 機床主軸轉(zhuǎn)速： n=1000v/??d=515.4r/min 由《機械制造工藝手冊》表4.2—12有，最接近的轉(zhuǎn)速為n=530r/min 則，實際切削速度為：v=17.5m/min 再由其中的表6.2—5有，l=24mm,l1=5mm, l2=3mm, 則加工工時：t1=(l+l1+l2)/nf=0.19min 本工序有兩個孔要加工，所以有： t=2t1=0.38min 工序VII 銑雙耳開縫 為了簡化整個零件的加工設(shè)備，本工序選用和上面工序相同的機床，X52k銑床 刀具：Φ60的鋸片銑刀，細(xì)齒，z=48，厚度l=4mm 進給量：由《切削用量簡明手冊》表3.4查得，當(dāng)直徑為60mm時，進給量f=0.02~0.01mm/z 取f=0.02mm/z. 切削速度： 參照《機械制造工藝手冊》取 v=235m/min 則機床主軸轉(zhuǎn)速：n=1000X235/(3.14X 60)=1247r/min 由《切削用量簡明手冊》有，最近為n=1180r/min， 則實際切削速度為： v=??x60X1180/1000=222m/min 機動工時 l=14mm ，l1=3mm ，l2=2mm t1=(l+l1+l2)/nf=0.8min 本工序總加工時間：t=2t1=1.6min 三、夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第I道工序——銑削Φ60mm端面。本夾具將用于X51立式銑床，刀具為硬質(zhì)合金端銑刀YG6 （一）提出問題 本夾具用來銑削Φ60mm端面加工本道工序時，該平面表面粗糙度沒有過高的精度要求，但2面距離有較高的尺寸精度。因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證兩平面的定位，如何降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率。 （二）夾具設(shè)計 1、定位基準(zhǔn)的餓選擇 由零件圖可知，以52mm的外圓柱和37mm孔的一個端面為定位基準(zhǔn)，采用V形塊來做定位，平面支架輔助支承，同時為了縮短本工序的輔助時間，應(yīng)設(shè)計一個可以快速更換工件的夾緊裝置，采用氣動夾緊。 2、切削力和夾緊力的計算 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG6，80mm，z=20 （見《切學(xué)手冊》表3.28） 其中：=245,=3.1mm，=0.15，=0.14mm,=0.35,=40mm(在加工表面測量的近似值)=0.2,=80mm，=0.2,=0,=20 所以 (N) 因為就一把刀銑削，=1270（N） 水平分力：=1.1=1397(N) 垂直分力：=0.3=381(N) 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=。 其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1; 所以 (N） 選用氣缸-斜楔夾緊機構(gòu)，楔角，其結(jié)構(gòu)形式選用IV型，則擴力比i=3.42。 為克服水平切削力，實際夾緊力N應(yīng)為 所以 其中及為夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，==0.25。則 （N） 氣缸選用。當(dāng)壓縮空氣單位壓力p=0.5MPa時，氣缸推力為3900N。由于已知斜楔機構(gòu)的擴力比i=3.42，故由氣缸產(chǎn)生的實際夾緊力為 此時已大于所需的5578N的夾緊力，故本夾具可安全工作。 3、定位誤差分析 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為端面的另一面，該圓柱面是直接鍛造成，它的平面度會影響到的尺寸要求，但影響的作用很小，在要求范圍內(nèi)。 定位元件尺寸及公差的確定。夾具的輔助定位元件為的外圓柱，該圓柱是直接鍛造成，他的圓柱度會直接影響到端面的直徑大小。但該圓面的面積尺寸沒有公差要求，所以影響很小。 4.夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率，為此，應(yīng)首先著眼于機動夾緊裝置以減少更換工件的輔助時間。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床就選擇了氣動加緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這樣將是整個夾具過于龐大，因此應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。而且本夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計比較簡單、緊湊。 4、 參考文獻 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》…………………………. 《切削用量簡明手冊》 《切削手冊》 《夾具工程師手冊》………………劉文劍編，黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》…………..曾志新編，武漢理工大學(xué)出版社 后鋼板彈簧吊耳機械加工工序卡片 機電與能源學(xué)院 工序名稱 粗銑孔外圓端面 工序號 10 機械加工工藝過程綜合卡片 工序 1 安裝（工位） 1 零件名稱 后鋼板彈簧吊耳 生產(chǎn)類型 大批量 零件重量 4kg 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型式 重量 35鋼 149~187HBS 模鍛造 2.6kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 工步 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 基本工時 1 以孔左端面為基準(zhǔn)，粗銑右端面 端銑刀 210 41.5 0.48 2 1 0.92 2 以孔右端面為基準(zhǔn)，粗銑左端面 端銑刀 210 41.5 0.48 2 1 0.92 指導(dǎo)老師 第 頁 共 10 頁