后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计-毕业论文.doc
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1、 后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计专业: 班级:姓名:目 录摘 要1ABSTRACT2引 言31 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计61.1零件的分析61.1.1零件的作用61.1.2零件的工艺分析61.2工艺过程设计所应采取的相应措施71.3确定后钢板弹簧吊耳的生产类型71.4后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择81.4.1 确定毛坯的制造形式81.4.2粗基准的选择81.4.3精基准的选择91.5 工艺路线的制定91.5.1 工艺方案一91.5.2 工艺方案二101.5.3 工艺方案的比较与分析101.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定111.7确定切削用量及基本工时(机动时间)131.8时
2、间定额计算及生产安排271.9 本章小结302 加工工艺孔夹具设计312.1加工工艺孔夹具设计312.2定位方案的分析和定位基准的选择312.3定位误差的分析322.4切削力的计算与夹紧力分析332.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计332.6夹具精度分析352.7夹具设计及操作的简要说明362.8本章小结363 加工工艺孔夹具设计373.1加工工艺孔夹具设计373.2定位方案的分析和定位基准的选择373.3定位元件的设计383.4定位误差分析403.5切削力的计算与夹紧力分析413.6钻套、衬套、钻模板及夹具体设计413.7夹具精度分析433.8夹具设计及操作的简要说明443.9本章小结44结
3、 论46致 谢47参 考 文 献48 摘 要本次设计是对后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。后钢板弹簧吊耳零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知,保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准,以后钢板弹簧吊耳大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面,再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。进行后续加工。在部分工序中,选用了组
4、合机床进行加工,与生产类型相适应,也可以提高生产率。在机床上加工工件时,为了使工件在该工序所加工的表面能达到规定的尺寸和位置要求,在加工前,必须首先对工件进行装夹。而工件装夹是否正确、迅速,将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。本次设计针对和两孔的加工,设计了组合机床专用夹具。该专用夹具具有结构紧凑简单、操作方便、生产效率较高、加工精度容易保证等特点,适用于成批生产。关键词:加工工艺规程;专用夹具;设计AbstractThis design is to plate after spring lug parts processing procedure and some pro
5、cess of special jig design. Plate after spring lug parts of the main processing surface is flat and holes. The principle by processing technology, ensure that the machining precision of the plane than guarantee hole machining accuracy easy. So this design follow the principle of after make face firs
6、t hole. And the pores and plane differentiate clearly into rough machining and machining precision machining accuracy. To ensure the stage Benchmark choose later &leaf spring lug big external circular end as coarse benchmark, later &leaf spring lug big external circular face and two craft hole as fi
7、ne a benchmark. Main processing process arrangement is first later &leaf spring lug big external circular end face as a benchmark processing, again with end face positioning technology hole machining out. In a follow-up process in addition to the individual processes with the face and both technolog
8、y hole machining other hole and plane positioning. Subsequent processing. In some parts of the process of selecting the combination machine tools for processing, with production type adapt, also can increase productivity. When machining in machine, in order to make the workpiece in this process have
9、 process of surface can meet the prescribed requirements, the size and position in the processing of, must first before clamping workpiece. And the workpiece loading is correct, rapidly and will directly affect the machining quality, workpiece production efficiency, manufacturing costs and the safet
10、y of operation. This design for and two holes in the processing, design the combination machine tools special jig. This special jig with compact structure is simple, the operation is convenient, the production efficiency is higher, the processing accuracy easy assurance wait for a characteristic, su
11、itable for mass production.Key Words: Processing technology order; special fixture; design 引 言机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要
12、组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作
13、人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根,应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或
14、无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角R。端面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时,会存在让刀问题。设计这类夹具时,应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似,尺寸不同的系列产品零件夹具时,为了降低生产成本,提高夹具的利用率,往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,中小批生产作为机械
15、生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。1 后钢板弹簧吊耳机械加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目给出的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后,使钢板能够得到延伸,伸展,能有正常的缓冲作用。因此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命
16、。汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能。图1 后钢板弹簧吊耳零件图1.1.2零件的工艺分析由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1)以两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:。两外圆端面的铣削,加工的孔,其中两外圆端面表面粗糙度要求为,的孔表面粗糙度要求为。(2)以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:两个的孔,两个的孔、两个孔的内外两侧面的铣削,宽度为4的开口槽的铣削,两个在同一中心线上数值为的同轴度要求。其中两个的孔表面粗糙度要求为,两个的孔表面粗糙度要求为,两个孔的内侧面表面粗糙度要求为
17、,两个孔的外侧面表面粗糙度要求为,宽度为4的开口槽的表面粗糙度要求为。1.2工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于该零件来说,加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则1:即先加工零件的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后钢板弹簧吊耳的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹
18、凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。由于后钢板弹簧吊耳的生产量很大。怎样满足后钢板弹簧吊耳生产率要求也是过程中的主要考虑因素。1.3确定后钢板弹簧吊耳加工的生产类型依设计题目知:Q=5000台/年,m=1件/辆;结合生产实际,备品率a和废品率b分别取3和0.5。代入公式得:后钢板弹簧吊耳重量为2.6Kg,属轻型零件,生产类型为大批生产。1.4后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择1.4.1 确定毛坯的制造形式零件材料为Q235。由于生量已达到大批生产
19、的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可以采用铸造成型,这对提高生产效率,保证加工质量也是有利的。1.4.2粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1) 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。(2) 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。(3) 应选
20、择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4) 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。(5) 粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。为了满足上述要求,基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准,先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面,再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。1.4.3精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应当进行尺寸换算。1.5 工艺路线的制定由于生产类型为大批生
21、产,应尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还应降低生产成本。1.5.1 工艺方案一后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺路线方案一见表1。表 1 工艺方案一表工序1:铣两外圆端面工序2:钻,扩,铰孔,倒角工序3:钻,扩孔工序4:钻,扩,铰孔,倒角工序5:铣孔的内侧面工序6:铣孔的外侧面工序7:铣宽度为4的开口槽工序8:锐边去毛刺工序9:清洗工序10:终检1.5.2 工艺方案二后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺路线方案二见表2。表 2 工艺方案二表工序1:铣孔的内侧面工序2:铣孔的外侧面工序3:钻,扩孔工序4:钻,扩,铰孔,倒角工序5:铣宽度为4的开口槽工序6:铣两外圆端面工序7:钻,扩,铰孔,倒角工序8:锐
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