前支架前钢板弹簧机械加工工艺及铣4mm开口槽夹具设计.docx

论文题同：前支架-前钢板弹要零件的加工工艺规程及专用夹具设计班级：专业：学生姓名：指导教师：_日期：此次设计是对前支架-前钢板弹簧零件的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词前支架-前钢板弹簧，加工工艺，专用夹具，设计摘要I1绪论12前支架-前钢板弹簧的分析11. 1前支架-前钢板弹簧的工艺分析12. 2前支架-前钢板弹簧的工艺要求23工艺规程设计33. 1加工工艺过程33. 2确定各表面加工方案33.1.1 影响加工方法的因素33.1.2 加工方案的选择43.3确定定位基准43.2.1粗基准的选择43.2.1精基准选择的原则53. 4工艺路线的拟订53.1.1 工序的合理组合53.1.2 工序的集中与分散63.1.3 加工阶段的划分63.1.4 加工工艺路线方案的比较73. 5前支架-前钢板弹簧的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.93.1.1 毛坯的结构工艺要求93.1.2 前支架-前钢板弹簧的偏差计算93.1.3 选择加工设备和工艺设备93. 6确定切削用量及基本工时（机动时间）103.1.1 工序一：铳宽度为58mm的上端面103.1.2 工序二：粗铳左端面（尺寸为65mm的端面）113.1.3 工序3：钻扩较5-l2孔113.7本章小结204粗铳宽度为4mm的开口槽夹具设计214.1 研究原始质料214.2 定位基准的选择214.3 切削力及夹紧分析计算214.4 误差分析与计算224.5 研定向键与对刀装置设计234.6 夹具设计及操作的简要说明25总结26致谢27参考文献28机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通3年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义,因此在大批量生产中，常采用专用夹具。2前支架-前钢板弹簧的分析2.1前支架-前钢板弹簧的工艺分析&4受二前支架-前钢板弹簧是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度要求也很高。前支架-前钢板弹簧的底面都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，前支架-前钢板弹簧底面与大头孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平行度公差和对称度公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.2前支架-前钢板弹簧的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。以下是前支架-前钢板弹簧需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：(1)2-22孔。(2)大头太12孔。宽度为4槽。(4)10.5孔。(5)尺寸为58mm端面。前支架-前钢板弹簧毛坯的，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在13mm,结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。上面主要是对前支架-前钢板弹簧零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。3工艺规程设计3.1加工工艺过程由以上分析可知，该前支架-前钢板弹簧零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。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，对于前支架-前钢板弹簧来说，加工过程中的主要问题是保证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以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：前支架-前钢板弹簧的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。1.1.1 2确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计前支架-前钢板弹簧的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。1.1.2 影响加工方法的因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、钱加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铳等。(4)要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。止匕外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。1.1.3 加工方案的选择由参考文献3表2.112可以确定，平面的加工方案为：粗铳一一精铳(T7T9),粗糙度为R”6.30.8,一般不淬硬的平面，精铳的粗糙度可以较小。小头孔加工方法：加零件毛坯不能直接出孔，只能铸造出一个小坑，以便在以后加工时找正其中心，但其表面粗糙度的要求为Ra=I.6,所以选择加工的方法是钻一一扩一一较。孔加工方法：因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是&=12.5,所以我们采用一次钻孔的加工方法。宽度为4槽的加工方法是：因槽两侧面表面粗糙度的要求较高，为Ha=I.6,所以我们采用粗铳。3.3确定定位基准3.2.1粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：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。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。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。应选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。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证前支架-前钢板弹簧在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从前支架-前钢板弹簧零件图分析可知，主要是选择加工前支架-前钢板弹簧底面的装夹定位面为其加工粗基准。3.2.1 精基准选择的原则基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。止匕外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证前支架-前钢板弹簧在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从前支架-前钢板弹簧零件图分析可知，它的底平面与。20"9小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用。44的孔为加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。3.4工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。前支架-前钢板弹簧的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工前支架-前钢板弹簧底面大头孔上平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。3.4.1 工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事,生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在8090°c的含0.4%L1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mgO3.4.2 工序的集中与分散