后钢板弹簧吊耳机械加工工艺规程粗铣后钢板弹簧吊耳内端面夹具设计

机械制造设计基础课程设计说明书设计题目 后钢板弹簧吊耳（CA10B解放牌汽车）机械加工工艺规程及工艺装备,设计粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计设 计 者 杨晶晶 指导老师 曲守平 长春大学机械工程学院机械工程及自动化08401班2011年 12 月 5 日目 录目录.2搞要.31绪 论.32后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计.52.1零件的分析5零件的作用.5零件的工艺分析.52.2工艺过程设计所应采取的相应措施52.3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择.62.3.1 确定毛坯的制造形式6粗基准的选择.6精基准的选择.72.4 工艺路线的制定.72.4.1 工艺方案一72.4.2 工艺方案二82.4.3 工艺方案的比较与分析82.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.92.6确定切削用量及基本工时.93 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计.193.1粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计.193.2定位方案的分析和定位基准的选择.193.3定位误差分析.193.4铣削力与夹紧力计算.203.5定向键与对刀装置设计.213.6夹紧装置及夹具体设计.223.7夹具设计及操作的简要说明.244 结 论.245 参 考 文 献.256 致 谢.25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。整个加工过程均选用普通机床。关键词 后钢板弹簧吊耳，加工工艺，专用夹具1 绪 论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的大部分部课程之后，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。2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计2.1零件的分析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。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2.1 后钢板弹簧吊耳零件图2.1.2零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：2个的孔，2个的孔、2个孔的内外两侧面的铣削，宽度为4的开口槽的铣削，2个在同一中心线上数值为的同轴度要求。其中2个的孔表面粗糙度要求为，2个的孔表面粗糙度要求为，2个孔的内侧面表面粗糙度要求为，2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。2.2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：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为中批。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。2.3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择 确定毛坯的制造形式零件材料为35钢。由于生量已达到中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用锻造成型，这对提高生产效率，保证加工质量也是有利的。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。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（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。（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。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。2.4 工艺路线的制定由于生产类型为大批生产，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。 工艺方案一表 2.1 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：终检2.4.2 工艺方案二表 2.2 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：终检2.4.3 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工两外圆端面，然后再以此为基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的内外侧面以及宽度为4的开口槽铣，则与方案二相反，先加工孔的内外侧面，再以此为基面加工孔，孔，宽度为4的开口槽，最后加工两外圆端面，孔，经比较可见，先加工两外圆端面，以后位置度较易保证，并且定位及装夹都较方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的内外侧面，不符合先面后孔的加工原则，加工余量更大，所用加工时间更多，这样加工路线就不合理，同理，宽度为4的开口槽应放在最后一个工序加工。所以合理具体加工艺如下：表 2.3 工艺方案表工序1：铣两外圆端面工序2：钻，扩，铰孔，倒角工序3：铣孔的内侧面工序4：铣孔的外侧面工序5：钻，扩，铰孔，倒角工序6：钻，扩孔工序7：铣宽度为4的开口槽工序8：终检2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“后钢板弹簧吊耳”零件材料为35钢，硬度HBS为149187，生产类型为中批量生产，采用锻造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 铣两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为，可以先粗铣，再精铣，根据机械加工工艺手册表2.3-5，取2Z=5已能满足要求(2) 加工孔其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据机械加工工艺手册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 扩孔： 2Z=1.8铰孔： 2Z=0.2(3) 铣孔的内侧面考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.3-5，取2Z=3已能满足要求。(4) 铣孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.3-5，取2Z=3已能满足要求。(5) 加工孔 其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据机械加工工艺手册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 扩孔： 2Z=1.8铰孔： 2Z=0.2(6) 加工孔其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，两步，根据机械加工工艺手册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 扩孔： 2Z=1.8(7) 铣宽度为4的开口槽考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.348，取2Z=2已能满足要求。2.6确定切削用量及基本工时工序1：粗、精铣两外圆端面机床：普通铣床 刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数（1）、粗铣铣削深度t=3mm 每齿进给量，根据机械加工工艺师手册表30-13，取S=0.08mm/Z铣削速度，参照机械加工工艺师手册表30-23，取，机床主轴转速 式（2-1）取=30, =63代入公式（2-1）得：根据机械加工工艺师手册表11-4，取实际铣削速度工作台每分进给量 式（2-2）取=，=代入公式（2-2）得：取根据机械加工工艺手册 被切削层长度，由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为1机动时间 式（2-3）取，, 代入公式（2-3）得：以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.152.30.35min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（2.3+0.35）0.17min单件时间=+t=2.3+0.35+0.17=2.82min（2）、精铣铣削深度t=2mm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表30-13，取S=0.06mm/Z铣削速度，参照机械加工工艺师手册表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表11-4，取实际铣削速度取=，=代入公式（2-2）得：工作台每分进给量根据机械加工工艺师手册 被切削层长度，由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1取，代入公式（2-3）得：机动时间以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.151.460.22min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（1.46+0.22）0.10min单件时间=+t=1.46+0.22+0.10=1.78min工序2：钻，扩，铰孔，倒角机床：普通钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻孔切削深度t=1.25mm 进给量，根据机械加工工艺师手册表28-13，取S=0.45mm/r取切削速度取=24, =35代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表9-3，取实际切削速度 被切削层长度刀具切入长度 刀具切出长度 走刀次数为1机动时间 式 (2-4)取，, ,代入公式（2-4）得：辅助时间=0.15=0.150.940.14min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.94+0.14）0.06min单件时间=+t=0.94+0.14+0.06=1.14min（2）、扩孔切削深度t=1.5mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-31，取S=0.72mm/r切削速度，参照机械加工工艺师手册表28-31，取取=19, =36.8代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表9-3取实际切削速度 根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间辅助时间=0.15=0.150.660.10min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.66+0.10）0.05min单件时间=+t=0.66+0.10+0.05=0.81min（3）铰孔切削深度t=0.15mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-31，取S=1.2mm/r取切削速度取=9.1, =37代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表9-3，取实际切削速度 被切削层长度刀具切入长度 刀具切出长度 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间辅助时间=0.15=0.151.160.17min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（1.16+0.17）0.08min单件时间=+t=1.16+0.17+0.08=1.41min（4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：，手动进给。工序3：粗铣孔的内侧面机床：普通铣床刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数铣削深度t=1.5mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-29，取S=0.08mm/r铣削速度：参照机械加工工艺师手册表30-29，取，取=24, =50代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表11-4，取实际铣削速度取=，=代入公式（2-2）得：工作台每分进给量取根据机械加工工艺手册 被切削层长度，由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1取，,代入公式（2-3）得：机动时间以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.152.30.35min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（2.3+0.35）0.17min单件时间=+t=2.3+0.35+0.17=2.82min 工序4：粗铣孔的外侧面机床：普通铣床刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数铣削深度t=1.5mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-29，取S=0.08mm/Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表30-29，取，取=24, =50代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表11-4，取实际铣削速度取=，=代入公式（2-2）得：工作台每分进给量取根据机械加工工艺手册 被切削层长度，由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1取，,代入公式（2-3）得：机动时间以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.152.30.35min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（2.3+0.35）0.17min单件时间=+t=2.3+0.35+0.17=2.82min工序5：钻，扩，铰孔机床：普通钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻孔切削深度t=1.25mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-13，取S=0.32mm/r取切削速度取=24, =28代入公式（2-1）得机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表9-3，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间：以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.150.860.13min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.86+0.13）0.06min单件时间=+t=0.86+0.13+0.06=1.05min（2）、扩孔切削深度t=1.5mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-31，取S=0.6mm/r切削速度：参照机械加工工艺师手册表28-31，取取=19.8, =29.8代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表9-3取实际切削速度 根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.150.40=0.06min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.40+0.06）0.03min单件时间=+t=0.40+0.06+0.03=0.49min（3）铰孔切削深度t=0.125mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-36，取S=1.2mm/r取切削速度取=9.9, =30代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表9-3，取实际切削速度 被切削层长度刀具切入长度 刀具切出长度 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间以上为铰一个孔的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.150.820.12min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.82+0.12）0.06min单件时间=+t=0.82+0.12+0.06=1.00min4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同：，手动进给。工序6：钻，扩孔机床：普通钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、（1）、钻孔切削深度t=0.85mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-13，取S=0.20mm/r取切削速度取=24, =9代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表9-3，取实际切削速度 被切削层长度刀具切入长度 刀具切出长度 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.150.760.11min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.76+0.11）0.05min单件时间=+t=0.76+0.11+0.05=0.92min（2）、扩孔切削深度t=1mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-31，取S=0.4mm/r取=25, =10.5代入公式（2-1）得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表9-3取实际切削速度 根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为辅助时间=0.15=0.150.380.06min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.38+0.06）0.03min单件时间=+t=0.38+0.06+0.03=0.47min 工序7：粗铣宽度为4的开口槽机床：普通铣床刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 铣削深度t=22mm进给量，根据机械加工工艺师手册表28-31，取S=0.05mm/Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表11-5，取实际铣削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1取，, 代入公式（2-3）得：机动时间：辅助时间=0.15=0.150.440.07min其他时间t=（3%+3%）（+）=6%（0.44+0.07）0.03min单件时间=+t=0.44+0.07+0.03=0.54min工序8：终检3粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计3.1粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计本夹具主要用来粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面时，均有表面粗糙度要求。本道工序仅是对内侧端面进行粗加工。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承半板上实现完全定位。夹紧时，首先由螺母和开口垫圈夹紧孔两端面，再用DQG型汽缸通过铰链杠杆机构带动浮动压块在工件叉杆处夹紧。在本道工序加工时，还应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。3.2定位方案的分析和定位基准的选择在进行后钢板弹簧吊耳内侧端面粗铣加工工序时，外圆端面已经精铣，工艺孔已经加工出。很容易想到一面一孔组合基准定位，以在带台肩长销为第一定位基准限制工件的四个自由度，端面应一点接触，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。图3.1 定位机构图3.3定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下，见下图。式中 定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 定位销外圆直径公差（mm）。图3.2 定位销水平放置时定位分析图3.4铣削力与夹紧力计算根据机械加工工艺手册可查得：铣削力计算公式为圆周分力 式（3-1）查表可得： 代入公式（3-1）得 =查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 即： （） 计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力 即： 取k=2 3.5定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定向键结构如图所示：图 3.3 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=25mm 定向键的结构尺寸如下： BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成后钢板弹簧吊耳内侧端面的粗铣加工，所以选用直角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示：图 3.4 对刀块图塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 图 3.5 平塞尺图塞尺尺寸为：表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC3-0.0060.253.6夹紧装置及夹具体设计为了提高生产效率，缩短加工中的辅助时间。因此夹紧装置采用气缸夹紧装置。工件在夹具上安装好后，气缸活塞带动压块从上往下移动夹紧工件。根据所需要的夹紧力，来计算气缸缸筒内径。气缸活塞杆推力 式（3-2）其中：P压缩空气单位压力 （取P=6公斤力/） 效率 （取） 代入公式（3-2）得 厘米 取厘米=250因此气缸选用DQG型气缸，其结构如下图所示： 图 3.6 DQG型气缸图其主要结构参数如下表：表 3.3 DQG型气缸数据表缸径LBMKH8040256050117104PTGhFEKK98771117.52119.5G3/8M16 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图1所示。3.7夹具设计及操作的简要说明本夹具用于后钢板弹簧吊耳内侧端面的粗铣。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。其夹紧采用的是气动夹紧，夹紧简单、快速、可靠。有利于提高生产率。工件在夹具体上安装好后，浮动压块在气缸活塞的推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后，压块随即在气缸活塞的作用下松开工件，即可取下工件。4 结 论后钢板弹簧吊耳的加工工艺及夹具设计，主要是对后钢板弹簧吊耳的加工工艺和夹具进行设计。后钢板弹簧吊耳的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定，夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。不过在指导老师的悉心认真的指导下，经过两个星期自身的不断努力，这些问题都一一解决。在这个过程中，对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，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。 5 参 考 文 献1画法几何学第六版 大连理工大学工程图学教研室主编 高等教育出版社2机械制图第六版 大连理工大学工程图学教研室主编 高等教育出版社3金属切削原理与道具 陆剑中 孙家宁主编 机械工业出版社4机械制造基础 梁旭坤 焦建雄主编 中南大学出版社5气压与液压传动 左健民主编 机械工业出版社6机械加工工艺师手册 杨叔子主编 机械工业出版社7金属切削手册第三版 上海市金属切削技术协会主编 上海科学技术出版社8机械设计手册 成大先主编 化学工业出版社9.机械制造工艺课程设计指导书第二版 赵家齐主编 机械工业出版社10机床夹具设计 哈尔滨工业大学 上海工业大学主编 上海科学技术出版社11机械制造工艺学第二版 王先奎主编 机械工业出版社6 致 谢在此，我要感谢曲守平、于相慧老师对我的机械制造技术基础课程设计的指导。在此课程设计过程中，他们给予了我许多的学术和指导性的意见。我万分的感谢他们给我的宝贵的指导意见和鼓励。在他们的课堂上,使我受益匪浅,为我在以后的工作,生活打下了坚实的基础.最后祝机械工程学院全体老师们身体健康、工作顺利，家庭幸福。