【正文】 ..................................................34 本章小結(jié) ...............................................................................................................................35結(jié) 論 ........................................................................................................................36參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................37致 謝 ..........................................................................................................................38太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 11 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)的全部課程之后，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)檢測和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、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)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。所以對機(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。人們越來越認(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。在夾具設(shè)計(jì)過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會(huì)給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ取Ｎ覀儼讯嗄陙碓趭A具設(shè)計(jì)中遇到的一些小問題歸納如下：清根問題在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí)，會(huì)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(shí)無此問題,。夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)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(shí)，與上述相同。讓刀問題在設(shè)計(jì)圓盤類刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時(shí)，會(huì)存在讓刀問題。設(shè)計(jì)這類夾具時(shí)，應(yīng)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(yīng)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(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 2率，往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具。隨著機(jī)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(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，必然對機(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，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。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 32 后鋼板彈簧吊耳加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 零件的分析 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(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 后鋼板彈簧吊耳零件圖 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60m?括：。 兩外圓端面的銑削，加工 的孔，其中 ??60m?面表面粗糙度要求為 ， ? ?太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 4（2）以 孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：??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 ?同軸度要求。其中 2 個(gè) 的孔表面粗糙度要求為 ，2 ? ?的孔表面粗糙度要求為 ，2 個(gè) ?.Ra??糙度要求為 ，2 個(gè) 孔的外側(cè)面表面粗糙度要求為 ，?? 5m寬度為 4 的開口槽的表面粗糙度要求為 。5m 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，便于對刀及調(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。 后鋼板彈簧吊耳加工定位基準(zhǔn)的選擇 確定毛坯的制造形式零件材料為 Q235。由于生量已達(dá)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(zhì)量也是有利的。 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)軌太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 5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，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。 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(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。 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。 工藝方案一表 工藝方案一表工序1：銑 兩外圓端面60m?工序2：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，???工序3：鉆，擴(kuò) ?工序4：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，??工序5：銑 ??工序 銑 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 66：工序7：銑寬度為 4 的開口槽m工序8：終檢 工藝方案二表 工藝方案二表 工序1：銑 ??工序2：銑 工序3：鉆，擴(kuò) ?工序4：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，??工序5：銑寬度為 4 的開口槽工序6：銑 兩外圓端面60?工序7：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，???工序8：終檢 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60m?再以此為基面加工 孔，再加工 孔， 孔，??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，??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0?及裝夾都較方便，但方案一中先加工 孔， 孔，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，??太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 7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m后一個(gè)工序加工。所以合理具體加工藝如下：表 工藝方案表工序1：銑 兩外圓端面60m?工序2：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，???工序3：銑 ??工序4：銑 工序5：鉆，擴(kuò)，鉸 孔，??145??工序6：鉆，擴(kuò) 工序7：銑寬度為 4 的開口槽m工序8：終檢 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 Q235，硬度 HBS 為 149～187，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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 銑 60m?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)《?械加工工藝手冊》表 ，取 2Z=5 已能滿足要求(2) 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，1.根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 ，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 35m?擴(kuò)孔： 2Z=鉸孔： 2Z=?太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 8(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) 《?手冊》表 ，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0手冊》表 ，取 2Z=3 已能滿足要求。m(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》表 ，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 28擴(kuò)孔： 2Z=?m鉸孔： 2Z=?(6) 加工 其表面粗糙度要求較高為 ，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，?根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 ，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 9m?擴(kuò)孔： 2Z=(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50Ra?冊》表 —48，取 2Z=2 已能滿足要求。 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）工序 1：粗、精銑 兩外圓端面60m?機(jī)床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù) ，細(xì)齒數(shù)63d?6Z?10Z?（1） 、粗銑銑削深度 ：wa3每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表 3013，?銑削速度 ：參照《機(jī)械加工工藝師手冊》表 3023，取V，(2~4)in機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ： 式（21）01Vd??取 =30, =63 代入公式（21）得：0dn13(~2)/???太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 9根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表 114，取 169/minr?實(shí)際銑削速度 ：V?????工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： 式（22）mfzwf取 = ， ， = 代入公式（22 ）得：??取 /in根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm?刀具切入長度 ：130?刀具切出長度 ：2l走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 式（23）jt12jmlf?取 ， ， , 代入公式（23）得：60l?13ll?以上為銑