弹簧吊耳机械加工工艺规程及铣叉口侧面夹具设计bniu.docx

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1、“弹簧吊吊耳”机械加加工工艺艺规程及及铣叉口口侧面夹夹具设计计目 录录第1章、 零件的的分析111.1. 零件件的功用用及结构构分析111.2. 零件件的工艺艺分析11第2章、 弹簧吊吊耳的机机械加工工工艺规规程设计计22.1. 毛坯坯的选择择22.2. 基准准的选择择22.3. 工艺艺路线的的拟定222.4. 加工工余量、工工序尺寸寸及毛坯坯尺寸的的确定332.5. 切削削用量及及工时定定额的确确定4第3章、 铣叉口口侧面夹夹具设计计153.1. 任务务的提出出153.2. 定位位方案及及定位装装置的设设计计算算153.2.1. 定位方方案的确确定1553.2.2. 定位元元件及装装置设计计

2、153.2.3. 定位误误差的分分析计算算153.3. 对刀刀或导引引元件（装装置）设设计1663.4. 夹紧紧方案及及装置的的设计计计算1993.4.1. 夹紧方方案的确确定1993.4.2. 夹紧力力大小的的分析计计算1993.4.3. 夹紧机机构及装装置设计计193.5. 连接接元件及及夹具体体设计2203.6. 夹具具操作及及维护简简要说明明20参考文献献22附录 机械加加工工艺艺过程卡卡片233附录 机械加加工工序序卡片244评语25第1章、 零件的分分析1.1. 零件的功功用及结结构分析析题目给出出的零件件是CAA10BB解放牌牌汽车后后钢板弹弹簧吊耳耳。后钢钢板弹簧簧吊耳的的主要

3、作作用是载载重后，使使钢板能能够得到到延伸，伸伸展，能能有正常常的缓冲冲作用。因因此汽车车后钢板板弹簧吊吊耳零件件的加工工质量会会影响汽汽车的工工作精度度、使用用性能和和寿命。汽汽车后钢钢板弹簧簧吊耳主主要作用用是减震震功能、阻阻尼缓冲冲部分功功能、导导向功能能。1.2. 零件的工工艺分析析由后钢板板弹簧吊吊耳零件件图知可可将其分分为两组组加工表表面。它它们相互互间有一一定的位位置要求求。现分分析如下下：（1）以以两外圆圆端面为为主要加加工表面面的加工工面。这这一组加加工表面面包括：。两外外圆端面面的铣削削，加工工的孔，其其中两外外圆端面面表面粗粗糙度要要求为，的孔表表面粗糙糙度要求求为（2）

4、以以孔为主主要加工工表面的的加工面面。这一一组加工工表面包包括：22个的孔，22个的孔、22个孔的内内外两侧侧面的铣铣削，宽宽度为44的开口口槽的铣铣削，22个在同同一中心心线上数数值为的的同轴度度要求。其其中2个的孔表表面粗糙糙度要求求为，2个孔的内内侧面表表面粗糙糙度要求求为，2个孔的外外侧面表表面粗糙糙度要求求为，宽宽度为44的开口口槽的表表面粗糙糙度要求求为。第2章、 弹簧吊耳耳的机械械加工工工艺规程程设计2.1. 毛坯的选选择零件材料料为355钢。由由于生量量已达到到中批生产产的水平平，而且且零件的的轮廓尺尺寸不大大，故可可以采用用铸造成成型，这这对提高高生产效效率，保保证加工工质量

5、也也是有利利的。2.2. 基准的选选择基准选择择以后钢钢板弹簧簧吊耳大大外圆端端面作为为粗基准准，先以以后钢板板弹簧吊吊耳大外外圆端面面互为基基准加工工出端面面，再以以端面定定位加工工出工艺艺孔。在在后续工工序中除除个别工工序外均均用端面面和工艺艺孔定位位加工其其他孔与与平面。精基准的的选择主主要考虑虑基准重重合的问问题，当当设计基基准与工工序基准准不重合合时，应应当进行行尺寸换换算。2.3. 工艺路线线的拟定定由于生产产类型为为中批生生产，应应尽量使使工序集集中来提提高生产产率，除除此之外外，还应应降低生生产成本本。先加工孔孔端面，以以后位置置度较易易保证，并并且定位位及装夹夹都较方方便，考

6、考虑到先先面后孔孔的加工工原则，合合理具体体加工工艺如如下：表 2.1 工工艺方案案表工序1铣孔端面面工序2钻，扩，铰铰孔工序3孔倒角工序4粗铣叉口口侧面工序5精铣叉口口内侧面面工序6钻，扩孔孔工序7孔倒角工序8钻二孔工序9铣宽度为为4的开开口槽工序100终检2.4. 加工余量量、工序序尺寸及及毛坯尺尺寸的确确定“后钢板板弹簧吊吊耳”零件材材料为335钢，硬硬度HBBS为1491877，生产产类型为为中批生产产，采用用铸造毛毛坯。根据上述述原始资资料及加加工工艺艺，分别别确定各各加工表表面的机机械加工工余量，工工序尺寸寸及毛坯坯尺寸如如下：(1) 铣孔孔端面考虑其加加工表面面粗糙度度要求为为，

7、可以以先粗铣铣，再精精铣，根根据机机械制造造工艺设设计简明明手册（以以下简称称工艺艺手册）表表2.33-211，取22Z=55已能满满足要求求。(2) 加工工孔其表面粗粗糙度要要求较高高为，其其加工方方式可以以分为钻钻，扩，铰铰三步，根根据工工艺手册册表22.3-8，确确定工序序尺寸及及余量为为：钻孔： 22Z=55扩孔： 2Z=1.88铰孔： 22Z=00.2(3) 铣铣孔的内内侧面考虑其表表面粗糙糙度要求求为，先先粗铣，再再半精铣铣，根据据工艺艺手册表表2.33-211，确定定工序尺尺寸及余余量为：粗铣：776 22Z=33半精铣： 2ZZ=1(4) 铣铣孔的外外侧面考虑其表表面粗糙糙度要

8、求求为，只只要求粗粗加工，根根据工工艺手册册表22.3-21，取取2Z=3已能能满足要要求。(5) 加加工孔其表面粗粗糙度要要求较高高为，其其加工方方式可以以分为钻钻，扩两两步，根根据工工艺手册册表22.3-8，确确定工序序尺寸及及余量为为：钻孔：扩孔： 2Z=2.00(6) 加加工孔其表面粗粗糙度无无特殊要要求，其其加工方方式为钻钻，根据据工艺艺手册表表2.33-8，确确定工序序尺寸及及余量为为：钻孔：(7) 铣宽宽度为44的开口口槽考虑其表表面粗糙糙度要求求为，只只要求粗粗加工，根根据工工艺手册册表22.321，取取2Z=2已能能满足要要求。2.5. 切削用量量及工时时定额的的确定工序：粗

9、、精精铣孔端面面机床：专专用组合合铣床 刀具：高高速刚三三面刃铣铣刀根据工工艺手册册表33.128，取取根据工工艺手册册表33.139，取取铣刀齿齿数（1）、粗粗铣铣削深度度：每齿进给给量：根根据切切削用量量简明手手册（以以下简称称切削削手册）表表3-33，取铣削速度度：参照照切削削手册表表3-99，取，机床主轴轴转速： 式式（2-1）取=344,=2255代入公公式（22-1）得得：根据切切削手册册表33-29，取取实际铣削削速度：工作台每每分进给给量： 式式（2-2）取=，=代入公公式（22-2）得得：取根据切切削手册册 被切削层层长度：由毛坯坯尺寸可可知刀具切入入长度：刀具切出出长度：走

10、刀次数数为1机动时间间： 式式（2-3）取，,1066 代入入公式（22-3）得得：以上为铣铣一个端端面的机机动时间间，故本本工步机动工工时为（2）、精精铣铣削深度度：每齿进给给量：根根据切切削手册册表33-3，取取铣削速度度：参照照切削削手册表表3-99，取，机床主轴轴转速：取=344,=2225代代入公式式（2-1）得：根据切切削手册册表33-299，取实际铣削削速度：取=，=代入公公式（22-2）得得：工作台每每分进给给量：取被切削层层长度：由毛坯坯尺寸可可知刀具切入入长度：刀具切出出长度：取走刀次数数为1取，代代入公式式（2-3）得得：机动时间间：以上为铣铣一个端端面的机机动时间间，故

11、本本工步机动工工时为工序：钻，扩扩，铰孔孔机床：专专用组合合钻床刀具：麻麻花钻、扩扩孔钻、铰铰刀（1）、钻钻孔切削深度度：进给量：根据切切削手册册表22-7，取取由于本零零件在加加工孔时时属于底底刚度零零件，故故进给量量应乘系系数0.75，则则根据切切削手册册表22-9，取取取切削速速度取=244,=335代入入公式（22-1）得得机床主轴轴转速：，根据据切削削手册表表2-336，取取实际切削削速度：被切削层层长度：刀具切入入长度：刀具切出出长度：走刀次数数为1机动时间间： 式式 (22-4)取，,代入公公式（22-4）得得：（2）、扩扩孔切削深度度：进给量：根据切切削手册册表22-100，取

12、切削速度度：参照照切削削手册表表2-24，取取取=199,=336.88代入公公式（22-1）得得机床主轴轴转速：，根据据切削削手册表表2-36取实际切削削速度：被切削层层长度：刀具切入入长度刀具切出出长度：走刀次数数为1取，,代入公公式（22-4）得得：机动时间间：（3）铰铰孔切削深度度：进给量：根据切削手册表2-11，取取取切削速速度取=9.1,=37代代入公式式（2-1）得得机床主轴轴转速：，根据据切削削手册表表2-36，取实际切削削速度：被切削层层长度：刀具切入入长度：刀具切出出长度：走刀次数数为1取，,代入公公式（22-4）得得：机动时间间：工序：孔倒角角采用锪钻钻。为缩缩短辅助助时

13、间，取取倒角是是的主轴轴转速与与扩孔时时相同：，手动动进给。工序：粗铣叉叉口侧面面机床：专专用组合合铣床 刀具：高高速刚三三面刃铣铣刀根据工工艺手册册表33.128，取取根据工工艺手册册表33.139，取取铣刀齿齿数铣削深度度：每齿进给给量：根根据切切削手册册表33-3，取取铣削速度度：参照照切削削手册表表3-99，取，机床主轴轴转速： 式式（2-1）取=344,=2225代代入公式式（2-1）得得：根据切切削手册册表33-299，取实际铣削削速度：工作台每每分进给给量： 式式（2-2）取=，=代入公公式（22-2）得得：取根据切切削手册册 被切削层层长度：由毛坯坯尺寸可可知刀具切入入长度：刀

14、具切出出长度：走刀次数数为1机动时间间： 式式（2-3）取，,1066 代入入公式（22-3）得得：以上为铣铣一个端端面的机机动时间间，故本本工步机机动工时时为工序：精铣叉叉口内侧侧面铣削深度度：每齿进给给量：根根据切切削手册册表33-3，取取铣削速度度：参照照切削削手册表表3-99，取，机床主轴轴转速：取=344,=2225代代入公式式（2-1）得得：根据切切削手册册表33-299，取实际铣削削速度：取=，=代入公公式（22-2）得得：工作台每每分进给给量：取被切削层层长度：由毛坯坯尺寸可可知刀具切入入长度：刀具切出出长度：取走刀次数数为1取，代代入公式式（2-3）得得：机动时间间：以上为铣

15、铣一个端端面的机机动时间间，故本本工步机机动工时时为工序：钻，扩扩孔机床：专专用组合合钻床刀具：麻麻花钻、扩扩孔钻（1）、钻钻孔切削深度度：进给量：根据切削手册表2-7，取由于本零零件属于于底刚度度零件，故故进给量量应乘系系数0.75，则则根据切切削手册册表22-9，取取切削速速度取=244,=228代入入公式（22-1）得得机床主轴轴转速：，根据据切削削手册表表2-36，取实际切削削速度：被切削层层长度：刀具切入入长度：刀具切出出长度：走刀次数数为1取，,代入公公式（22-4）得得：机动时间间：以上为钻钻一个孔孔的机动动时间，故故本工序序机动工工时为（2）、扩扩孔切削深度度：进给量：根据切削

16、手册表2-10，取切削速度度：取取=199.8,=299.8代代入公式式（2-1）得得机床主轴轴转速：，根据据切削削手册表表2-336取实际切削削速度：被切削层层长度：刀具切入入长度刀具切出出长度：走刀次数数为1取，,代入公公式（22-4）得得：机动时间间：以上为扩扩一个孔孔的机动动时间，故故本工序序机动工工时为工序：孔倒角角采用锪钻钻。为缩缩短辅助助时间，取取倒角是是的主轴轴转速与与扩孔时时相同：，手动动进给。工序：钻孔机床：专专用组合合钻床刀具：麻麻花钻切削深度度：进给量：根据切切削手册册表22-7，取取由于本零零件在加加工孔时时属于底底刚度零零件，故故进给量量应乘系系数0.75，则则根据

17、切切削手册册表22-9，取取取切削速速度取=244,=99代入公公式（22-1）得得机床主轴轴转速：，根据据切削削手册表表2-336，取取实际切削削速度：被切削层层长度：刀具切入入长度：刀具切出出长度：走刀次数数为1取，,代入公公式（22-4）得得：机动时间间：以上为钻钻一个孔孔的机动动时间，故故本工序序机动工工时为工序：粗铣宽宽度为44的开口口槽机床：专专用组合合铣床刀具：高高速刚锯锯片铣刀刀粗齿数数铣削深度度：每齿进给给量：根根据切切削手册册表33-4，取取铣削速度度：参照照切削削手册表表3-113，取取，取=300,=663代入入公式（22-1）得得：机床主轴轴转速：，根据据切削削手册表

18、表3-330，取取实际铣削削速度：取=，=代入公公式（22-2）得得：工作台每每分进给给量：被切削层层长度：由毛坯坯尺寸可可知刀具切入入长度：刀具切出出长度：取走刀次数数为1取，, 代入入公式（22-3）得得：机动时间间：第3章、 铣叉口侧侧面夹具具设计经过任务务分配，决决定设计计第道工序序粗铣铣叉口侧侧面的铣铣床夹具具。本夹夹具将用用于X663卧式式铣床。刀刀具为四四把高速速钢镶齿齿三面刃刃铣刀，对对工件叉叉口的四四个侧面面同时进进行加工工。3.1. 任务的提提出本夹具主主要用来来粗铣后后钢板弹弹簧吊耳耳叉口侧面面。本道道工序仅仅是对内内侧端面面进行粗粗加工。在本道工序加工时，应考虑提高劳动

19、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. 定位方案案及定位位装置的的设计计计算3.2.1. 定位方案案的确定定在进行后后钢板弹弹簧吊耳耳叉口侧侧面粗铣铣加工工工序时，外圆端面已经精铣，工艺孔已经加工出。故以在带台肩长销为第一定位基准限制工件的四个自由度，端面限制一个自由度，工件以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，首先由螺母和开口垫圈夹紧孔两端面，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。3.2.2. 定位元件件及装置置设计在带台肩肩长销和和浮动支支承板上上实现完完全定位位。3.2.3. 定位误差差的分析析计算本工序选

20、选用的工工件以圆圆孔在定定位销上上定位，定定位销为为水平放放置，由由于定位位副间存存在径向向间隙，因因此必将将引起径径向基准准位移误误差。在在重力作作用下定定位副只只存在单单边间隙隙，即工工件始终终以孔壁壁与心轴轴上母线线接触，故故此时的的径向基基准位移移误差仅仅存在ZZ轴方向向，且向向下，见见下图。式中 工件件圆孔直直径公差差（mmm）； 定位位销外圆圆直径公公差（mmm）。图3.11 定定位销水水平放置置时定位位分析图图3.3. 对刀或导导引元件件（装置置）设计计对刀装置置由对刀刀块和塞塞尺组成成，用来来确定刀刀具与夹夹具的相相对位置置。由于本道道工序是是完成后后钢板弹弹簧吊耳耳叉口侧侧面

21、的粗粗铣加工工，所以以选用侧侧装对刀刀块。侧装对刀刀块的结结构和尺尺寸如图图所示：图 3.2 对刀块块图塞尺选用用平塞尺尺，其结结构如下下图所示示：图 3.3 平塞尺尺图塞尺尺寸寸为：表 3.1平塞尺尺尺寸表表公称尺寸寸H允差dC1-0.00060.255定向键安安装在夹夹具底面面的纵向向槽中，一一般使用用两个。其其距离尽尽可能布布置的远远些。通通过定向向键与铣铣床工作作台T形槽的的配合，使使夹具上上定位元元件的工工作表面面对于工工作台的的送进方方向具有有正确的的位置。根据GBB2200780定向向键结构构如图所所示：图 3.4 夹具体体槽形与与螺钉图图根据T形形槽的宽宽度 aa=188mm

22、定向键键的结构构尺寸如如下：表 3.2 定向键键数据表表 BLHhD夹具体槽槽形尺寸寸公称尺寸寸偏差d公称尺寸寸允差D18-0.00112512615618+0.001873.4. 夹紧方案案及装置置的设计计计算3.4.1. 夹紧方案案的确定定夹紧时，首首先由螺螺母和开开口垫圈圈夹紧孔孔两端面面，再用用DQGG型汽缸缸通过铰铰链杠杆杆机构带带动浮动动压块在在工件叉叉杆处夹夹紧。3.4.2. 夹紧力大大小的分分析计算算刀具：高高速钢镶镶齿三面面刃铣刀刀，根据切切削手册册表33.288可查得得：铣削力计计算公式式为其中：，。故用四把铣铣刀时，水平分力力：垂直分力力：考虑安全全系数，切切削力铣削加工

23、工产生的的水平分分力应由由夹紧力力产生的的摩擦力力平衡。则夹紧力力应为其中及为为夹具定定位面及及加紧面面上的摩摩擦系数数，。则则3.4.3. 夹紧机构构及装置置设计利用气缸缸活塞的的推力通通过铰链链杠杆机机构带动动浮动压压块在工工件叉杆杆处夹紧紧。工作作时，连连杆与活活塞杆成成左右的的夹角，使使活塞推推力放大大。受力分析析如下图图：图3.55 夹紧紧机构受受力分析析图气缸选用用。当工工作气压压时，气气缸推力力通过夹紧紧机构产产生的夹夹紧力此时大于于所需的的的夹紧紧力，故故本夹具具可安全全工作。3.5. 连接元件件及夹具具体设计计夹具体的的设计主主要考虑虑零件的的形状及及将上述述各主要要元件联联

24、成一个个整体。3.6. 夹具操作作及维护护简要说说明本夹具用用于后钢钢板弹簧簧吊耳叉叉口侧面面的粗铣铣。工件件以孔及及端面为为定位基基准，在在带台肩肩长销和和浮动支支撑板上上实现完完全定位位。夹紧紧时，首首先由螺螺母和开开口垫圈圈夹紧孔孔两端面面，再用用气缸通通过铰链链杠杆机机构带动动浮动压压块在工工件叉杆杆处夹紧紧。其夹夹紧采用用的是气气动夹紧紧，夹紧紧简单、快快速、可可靠。有有利于提提高生产产率。工工件在夹夹具体上上安装好好后，浮浮动压块块在气缸缸活塞的的推动下下向下移移动夹紧紧工件。当当工件加加工完成成后，压压块随即即在气缸缸活塞的的作用下下松开工工件，即即可取下下工件。参考文献献1 赵家齐齐机械械制造工工艺学课课程设计计指导书书（第第2版）机械工工业出版版社，220000年100月。2 王先逵逵机械械制造工工艺学（第22版）机械工工业出版版社，220077年8月月。3 李益民民机械械制造工工艺设计计简明手手册机机械工业业出版社社，19994。4 艾 兴，肖肖诗纲切削用用量简明明手册（第33版）机械工工业出版版社，119944。5 东北重重型机械械学院机床夹夹具设计计手册上海科科学技术术出版社社，19990