保定理工學院本科畢業設計CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳加工工藝與工裝設計保定理工學院本科畢業設計PAGEPAGE42摘要\o""本文以汽車后鋼板彈簧吊耳為研究對象，針對其機械加工工藝進行了深入的分析與探討。首先，根據產品的結構特點，確定了生產流程，并對工藝路線進行了詳細的分析和研究。其次，根據材料的物理性能要求，結合實際情況，制定了合理的加工方案。最后，為了確保加工過程的可靠性和穩定性，采用了先進的機械加工技術，以保證產品質量和精度，將孔與面的機械加工分成粗機械加工和精機械加工二個步驟，以保證機械加工效率。為此，我們選用了彈簧吊耳大外圓端面做為粗基礎，并將其與兩種技術孔結合，以達到最佳的機械加工效率。在過程中，我們首先使用彈簧吊耳的大外圓端面做為基礎，進行機械加工，然后根據端面位置來制造技術孔。所有加工工程都采用組合機床。關鍵詞：彈簧吊耳；加工工藝；專用夾具

目錄TOC\o"1-3"\u第1章前言 1第2章零件分析 12.1零件的作用 12.2零件的工藝分析 2第3章機械加工工藝規程設計 33.1后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇 33.1.1定位基準選擇 33.1.2粗基準的選擇 33.1.3精基準的選擇 43.2工藝路線的制定 43.2.1工藝路線一 43.2.2工藝路線二 43.2.3工藝方案的比較和分析 53.3確定工藝尺寸 53.3.1銑削Φ60mm的兩外圓端面 53.3.2鉆、擴、鉸φ30mm孔，倒角1×45° 53.4確定切削余量和基本工時 53.5確定生產安排時間 12第4章加工φ10.5mm孔的夾具設計 154.1加工φ10.5mm孔的夾具設計 154.2確定定位方案，選擇定位元件 154.3確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊機構 164.4對刀裝置的選擇 174.5夾緊力和銑削力的計算 174.6鉆套、夾具體等的設計 174.7夾具的精度分析和定位誤差分析 18結論 19參考文獻 20致謝 21PAGEPAGE42第1章前言無論是在傳統制造業，還是在現代制造業的生產體系中，夾具都是必不可少的一環。它們都能夠大大提高生產的勞動生產力，確保和提升工序精確度，大大降低成本，同時也能夠擴展機械設備的適用范圍，使生產在確保精確度的前提條件下，更有效地實現生產。由于競爭的激烈和企業信息化的普及，對該夾的設計和制造需求也日益增加。因此，機械加工工藝和夾具產品設計變得日益重要，以便滿足企業的需求。在夾具設計過程中，位置和夾緊是設計者必須考慮的重要因素，但也不可忽視一些細微的差錯，這些差錯可能會影響該夾具的性能和使用壽命，甚至會影響最終的加工效果。如果不能及時解決這些小問題，可能會給夾具的使用帶來極大的困難，甚至會影響工件的制造效率，進而影響制品的工程質量和性能。多年來，在夾具產品設計中碰到了一個棘手的難題，比如在產品設計具有端面和內孔定位的夾具時，會出現反刨現象，這是一個棘手的挑戰。但是，將端面和定位外圈分開，就可以有效地解決這一難題。在設計夾具時，必須考慮如何確保端面與外圈的定位。特別是在使用圓盤刀具（如銑刀、砂輪等）進行加工時，必須特別注意銑刀或砂輪在進行切割或磨削后的退刀情況，以確保加工質量。為了提高生產效率，在設計夾具時應根據銑刀或砂輪的直徑來確定位置。同時，應保留超出刀具半徑的尺寸。通常情況下，夾具可以用于替換一個或多個零件，以降低生產成本。彈簧吊耳作為重型卡車的重要部件，在使用過程中起到載荷作用后，可對鋼板進行伸縮，可以有效地減少振動和沖擊。同時，它還具有良好的抗壓性和強度，可以在較大程度上保護設備和零部件的安全。經分析，設計了三大主要功能：精確定位、阻尼緩沖和導向功能選擇合適的夾具對于彈簧吊耳零件的技術要求來說至關重要，它不僅能夠提高產品的質量，還能為應用帶來價值。第2章零件分析2.1零件的作用后鋼板彈簧吊耳常見的有兩種形式，一：前吊耳，用于穩定鋼管和后橋的位置。這只是一種固定的裝置，只能旋轉，不能移動。它們可以在一定程度上延長使用壽命。二：后吊耳，主要向后移動或延伸。這種裝置沒有前吊耳穩定鋼管的作用，但它更方便移動。大貨車的后吊耳是固定的，只有鋼管伸出；而小貨車是運動吊耳，鋼管和吊耳一起移動，主要用于承重后，使其鋼管才能得以伸出，從而起到真正的緩沖效果。圖2.1CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳零件（三維）2.2零件的工藝分析后鋼板彈簧吊耳有三組加工表面，如下所述：（1）以?37mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：一個?37mm的孔，尺寸為76mm的與?37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面為?37mm的孔；（2）以?30mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個?30mm的孔，以及尺寸為77與兩個?30mm孔相垂直的內平面，以及兩個孔的外表面；（3）以?10.5mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個?10.5mm的孔（4)以?37mm的孔和兩個?30mm的孔為基準，銑4mm的槽綜上所述，建議首先將工件上的一組表面進行加工，然后再在這組加工表面的基礎上，再進行另一組表面的加工。圖2.2CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳零件（二維）第3章機械加工工藝規程設計3.1后鋼板彈簧吊耳加工定位基準的選擇3.1.1定位基準選擇由于需要焊接性能好，塑性好并且經濟適用性好的加工材料，初定毛坯材料為HT200。隨著制造工藝的不斷進步，零件的輪廓尺寸變得越來越小，因此應該應用鑄造成形工藝，這不但能夠大大提高制造速度，而且還能夠確保制造產品質量，從而達到批量生產的水平。3.1.2粗基準的選擇首先，確定粗基線表面均勻度的一個重要原理，首先是保證工件表面均勻度。在這方面，每一個表面定位應選擇相對可靠的、光滑的表面，使定位夾緊準確可靠。在這方面，為了準確定位，需要更靈活的定位；其次，介紹了精密標準的選擇原則，重點介紹了如何減小誤差。在這方面，參考設計部分應該可以作為參考標準，以避免數據之間的不一致。為了保證各曲面間的相互位置精度，我們可以用統一的標準在這方面，精整加工要有更大的靈活性；因此，這些措施應該是必要的，以確保高精度的表面上的定位精度要求；定位精度是保證定位簡單、準確、安裝方便、夾緊可靠的保證；最后，在近似的基礎上選取了后鋼板彈簧吊耳的圓柱面，首先，后鋼板彈簧吊耳的外圓兩側相互懸掛另一方面，作為參考平面，然后加工孔制定工藝路線。3.1.3精基準的選擇(1)基準重合原理旨在確保設計基準的一致性，以避免出現基準不一致的情況。(2)基準統一原理則是指，針對不同面上的機械加工需求和規格精度范圍，我們選擇了以下工藝來處理每個面上和孔：3.2工藝路線的制定根據設計要求，可知此零件需要大批量生產，在制定工藝路線的時候就要秉著經濟實用、流程簡便和生產率高的初心。針對不同面上的機械加工需求和規格精度范圍，我們選擇了以下工藝來處理每個面和孔：3.2.1工藝路線一表3.2.1工藝路線一表工序1銑削Φ60mm的兩外圓端面工序2鉆、擴、鉸φ370+0.03mm孔，倒角1.5×30°工序3銑φ300-0.05mm孔的內側面工序4銑φ300-0.05mm孔的外側面工序5鉆、擴、鉸φ300-0.05mm孔，倒角1×45°工序6鉆、擴φ10.5mm孔工序7銑寬度4mm的開口槽工序8檢查3.2.2工藝路線二表3.2.2工藝路線二表工序1銑φ300-0.05mm孔的內側面工序2銑φ300-0.05mm孔的外側面工序3鉆、擴φ10.5mm孔工序4鉆、擴、鉸φ300-0.05mm孔，倒角1×45°表3.2.2工藝路線二表（續表）工序5銑寬度4mm的開口槽工序6銑削Φ60mm的兩外圓端面工序7鉆、擴、鉸φ300-0.05mm孔，倒角1.5×30°工序8檢查3.2.3工藝方案的比較和分析經過對比，方案設計一中，首先銑削φ60mm的外圓端面，以此為基礎處理φ370+0.03mm的孔，而方案設計二則是先銑削φ30mm的外圓端面，以此為基礎處理φ300-0.05mm的孔，兩者的初始基礎有所不同，但是在處理φ370+0.03mm孔和φ300-0.05mm孔時，其處理順序也有所變化，從而使得加工效果更加精確、穩定。采用φ60mm端面作為基準位置可以有效地保證加工精度，因此，我們選擇了工藝方案一來進行生產。3.3確定工藝尺寸采用HT200材料制作的后鋼板彈簧吊耳零件，其硬度介于163~255之間，為了滿足大批量生產的需求，我們采用熔模精鑄的方式，并參考《機械加工工藝師手冊》進行制作。3.3.1銑削Φ60mm的兩外圓端面加工表面粗糙度要求為Ra6.3μm，根據此要求，首先對其進行粗銑加工，再精銑。精銑余量為2mm。加工基準面：以φ60mm外圓端面左端面為粗基準，加工其右端面。根據已知數據：粗銑加工精度：A.Z=2mmB.D=A2，A1=A2+Z=76+2=78mm；粗銑加工精度IT12，公差值0.54，A1=78mm，校核余量Z2=2mm，擴ESA=EIA1-EIA0=-0.27-0=-0.27mm3.3.2鉆、擴、鉸φ30mm孔，倒角1×45°參考《機械制造工藝學》，由表A-2可知加工精度IT12，表面粗糙度Ra12.5μm，鉆孔余量：ZZ=13mm，擴孔余量：ZK=1.8mm，鉸孔余量：ZJ=0.2mm。再由《互換性與測量技術基礎》，鉆孔：0.210mm，擴孔：0.130mm，鉸孔：0.105mm。3.4確定切削余量和基本工時工序1：粗、精銑削Φ60mm的兩外圓端面機床：專用銑刀機床刀具：直徑為63mm，粗齒數為6，細齒數為10的圓柱形銑刀粗銑銑削深度：3mm每齒進給量：af=0.08mm/Z銑削速度V：銑削轉速V=20~40m/min機床主軸轉速n：n=1000Vπd0按照《機械加工工藝師手冊》表11-4，將V=30、d0=63代入公式方法，計算出n=151.65r/min，考慮到機床功率在5~10kW之間，最終選擇xd6032型號的臥式升降臺機床，取n=160r/min，以達到最佳效果。[]則實際銑削速度：V0=31.7m/min工作臺每分鐘進給量：fm=af×Z×160=76.8mm/min式（3-2）取fm=80mm/min根據《機械加工工藝師手冊》被切削層長度60mm，刀具切入長度25mm，刀具切出長度2mm，走刀次數為1[]機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm將l=60mm,l1=25mm,l2=2mm,fm=80mm/min代入公式得:tj1=1.09min此為銑一個端面的機動時間，則本工序機動時間為：t1=2tj1=2.18min精銑銑削深度：aw=2mm每齒進給量：af=0.06mm/Z銑削速度：V=20~40m/min按照《機械加工工藝師手冊》表11-4，將V=30、d0=63代入公式，計算出n=151.65r/min，考慮到機床功率在5~10kW之間，最終選擇xd6032型號的臥式升降臺機床，n=160r/min，以達到最佳加工效果。則實際銑削速度V0：V0=45.5m/min工作臺每分鐘進給量fm：取fm=af=0.06,Z=10,nw=n=230代入公式得:fm=af×Z×230=138mm/min式（3-3）《機械加工工藝師手冊》規定，被磨削層的寬度l：l=60mm，工件切入的寬度l1：l1=25mm，工件切出的寬度l2：l2=2mm，走刀數量為1，以確保加工質量和精度。機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm將l=60mm,l1=25mm,l2=2mm,fm=138mm/min代入公式得:tj1=0.63min此為銑一個端面的機動時間，則本工序機動時間為：t1=2tj1=1.26min工序2：鉆、擴、鉸φ370+0.03mm孔，倒角1.5×30°機床：專用鉆床刀具：擴孔鉆、鉸刀、麻花鉆（1）確定鉆削用量按照《機械加工工藝師手冊》表28-10，我們可以明確進給量f的值，它在=0.4~0.5mm/r之間。然而，當我們鉆φ35mm孔時，由于這個零件是剛性零件，因此我們需要將進給量f乘上剛度系數0.8，這樣f的值就在0.32~0.4mm/r之間。查立式鉆床說明書，取f=0.4mm/r。其中切削速度公式：V=Cvd0Tapvf式（3-確定切削速度v：由于實際加工條件與表中的數據存在較大差異，因此應當對結果進行相應的調整和修正。Kmv和knv的值分別為1.2和0.7，因此可以得出結論V1=18×1.2×0.7=15.12m/minn=137.6r/min查ZQ5035機床說明書，取n=160r/min，則實際切削速度V=17.58m/min校驗機床功率：PE0=Pm×（160/137.6）×1.02=2.57kW機床有效功率：PE=PE0×0.9=2.31kW>Pm所以切削用量選擇d0=35mm,f=0.4mm/r,n=137.6r/min,V=17.58m/min,PE=2.31kW,同時F0=7160N,T0=123.6N*m（2）確定擴孔切削用量確定進給量f：進給量f:切削深度ap=1.5mm,f=0.6~0.7mm/r,f=（0.6~0.7）×0.7=0.42~0.49mm/r。查機床說明書,取f=0.5mm/r,此時d0=36.5mm。確定切削速度v：V0=25.7m/min的值為V0=25.7m/min，kmv的值為0.88，kap的值為1.02，這些參數均可用于計算機加工精度。故V1=V0×kmv×kap=23.07m/min式（3-5）n0=1000V/（πd0）=201.3r/min查Z5040機床說明書，取n=240r/min，則實際切削速度V=πdn/1000=27.5m/min式（3-6）（3）確定鉸孔切削用量確定進給量f：按照《機械加工工藝師手冊》表28-36，f表的值為0.95~2.1mm/r，為了獲得最佳的加工效果，f值應該設定為0.95mm/r。確定切削速度v：取V0=7m/min,可知修正系數kmv=0.88,kap=0.99所以V1=7×0.88×0.99=6.1m/minn0=1000V/（πd0）=52.5r/min式（3-7）查機床說明書，取n=100r/min，則實際鉸孔速度V=11.62m/min在被切割層的寬度l：l=50mm，刃具切入的寬度l1：l1=30mm，刃具切出的寬度l2：l2=2mm，走刀次數為1，以確保最佳的切割效果。機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm將l=50mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=384mm/min代入公式得:tj1=0.22min（4）加工倒角加工1.5×30°倒角，選用150°锪鉆，選擇與擴孔時鉆速相同的主軸轉速：n=240r/min，手動進給。工序3：銑φ300-0.05mm孔的內側面機床：專用銑刀機床刀具：高速鋼圓柱端銑刀d=50mm粗齒數：Z=6銑削深度：ap=1.5mm每齒進給量：af值為af=0.08mm/Z，這是每齒進給量的基本參數。銑削速度：V=24m/min機床主軸轉速：機械設備主軸車速n應設定為169r/min，其中

n=1000vπd

式（3以確保機械設備的高效運行和可靠性。實際銑削速度:V=（πdn）/1000=26.5m/min取af=0.08,Z=6,n=169r/min代入公式得每分鐘進給量:fm=fzzn=af×Z×n=81.1mm/min,取fm=80mm/min式（3-9）依據《機械加工工藝師手冊》，被切割層的寬度l：l=60mm為60mm，工件切入的寬度l1：l1=30mm為30mm，工件切出的寬度l2：l2=2mm為2mm，走刀時間為一次。將l=60mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=80mm/min代入公式得機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm=1.15min式（3-10）此為銑一個端面的機動時間，則本工序機動時間為：t1=2tj1=2.3min工序4：銑φ300-0.05mm孔的外側面機床：專用銑刀機床刀具：使用高速鋼圓柱端銑刀，其粗齒數為50mm，Z=6，銑削深度ap可達ap=1.5mm，以滿足加工要求。每齒進給量：af值為af=0.08mm/Z銑削速度：V=24m/min機床主軸轉速：機械設備主軸車速n應設定為169r/min，其中n=1000v/πd=169r/min式（3-11）以確保機械設備的高效運行和可靠性。實際銑削速度:V=（πdn）/1000=26.5m/min取af=0.08,Z=6,n=169r/min代入公式得每分鐘進給量：每分鐘進給量：fm=fzzn=af×Z×n=81.1mm/min式（3-12）取fm=80mm/min依據《機械加工工藝師手冊》，被磨削層的寬度l：l=60mm為六十毫米，刃具切入的寬度l1：l1=30mm為三十毫米，刃具切出的寬度l2：l2=2mm為二毫米，走刀次數為一次。將l=60mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=80mm/min代入公式得機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fm=1.15min式（3-13）此為銑一個端面的機動時間，則本工序機動時間為：t1=2tj1=2.3min工序5：鉆、擴、鉸φ300-0.05mm孔，倒角1×45°機床：專用銑刀機床刀具：擴孔鉆、鉸刀、麻花鉆（1）確定鉆削用量確定進給量f：鉆φ24mm孔，根據《機械加工工藝師手冊》[]表28-10查出f表=0.29~0.35mm/r，[]而孔深與孔徑之比l/d0=22/24=0.88，不過在鉆φ24mm孔時可知此零件為剛度零件，所以其進給量f需要乘上剛度系數0.8，所以f表=（0.29~0.35）×0.8=0.23~0.28mm/r。查立式鉆床說明書，取f=0.25mm/r，由式2-2可知切削速度：確定切削速度v：V0=22m/min，F0=3375N，T0=39.92n*m，Pm=1.19kW，但實際生產條件與表中的數據存在較大差異，因此應當對結果進行相應的調整和修正。Kmv和knv的值分別為1.2和knv=0.7，因此可以得出結論V1=22m/min×1.2×0.7=18.5m/minn=245.5r/min查機床說明書，取n=269r/min，則實際切削速度V=(πdn)/1000=20.3m/min式（3-14）校驗機床功率：PE0=Pm×（269/245.5）×1.02=1.3kW式（3-15）機床有效功率：PE=PE0×0.9=1.2kW>Pm所以切削用量選擇d0=24mm,f=0.25mm/r,n=245.5r/min,V=20.3m/min,PE=1.3kW,同時F0=3375N,T0=39.92N*m（2）確定擴孔切削用量確定進給量f：進給量f:切削深度ap=1.5mm,f表=0.4~0.5mm/r,f表=（04~0.5）×0.7=0.28~0.35mm/r。查機床說明書,取f=0.3mm/r,此時d0=28mm。確定切削速度v：由《機械加工工藝師手冊》表28-33，[]取V0=60m/min，修正系數kmv=0.88，kap=1.02故V1=60m/min×0.88×1.02=53.86m/minn0=1000V/（πd0）=612.6r/min式（3-16）查Z5040機床說明書，取n=640r/min，則實際切削速度V=（πd0n）/1000=56.27m/min式（3-17）（3）確定鉸孔切削用量確定進給量f：進給量f：f表的值為=1.3~2.6mm/r，表四的注釋顯示，為了獲得最佳的加工效果，進給量f應取最小值，即f=1.3mm/r。確定切削速度v：V0=14.7m/min,由表28-3可知修正系數kmv=0.88,kap=0.99所以V1=14.7×0.88×0.99=12.8m/minn0=1000V/（πd0）=145.59r/min式（3-18）查機床說明書，取n=169r/min，則實際鉸孔速度V=14.86m/min被切削層長度l：l=22mm，刀具切入長度l1：l1=20mm，刀具切出長度l2：l2=3mm，走刀次數為1機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fn式（3-19）將l=22mm,l1=20mm,l2=3mm,f=1.3mm/r,n=169r/min代入公式得:tj1=0.20min（3）加工倒角加工1×45°倒角，選用135°锪鉆，選擇與擴孔時鉆速相同的主軸轉速：n=240r/min，手動進給。工序6：鉆、擴φ10.5mm孔機床：專用銑刀機床刀具：擴孔鉆、鉸刀、麻花鉆（1）確定鉆削用量確定進給量f：鉆φ9mm孔，根據《機械加工工藝師手冊》表28-10查出f表=0.47~0.57mm/r，[]而孔深與孔徑之比l/d0=48/9=5.33，不過在鉆φ9mm孔時可知此零件為剛度零件，所以其進給量f需要乘上剛度系數0.9，所以f表=（0.47~0.57）×0.8=0.423~0.513mm/r。查立式鉆床說明書，取f=0.5mm/r，由式2-2可知切削速度：確定切削速度v：V0=12m/miN，F0=3255N，T0=12.06n*m，Pm=0.48kW，但實際加工條件與表中的數據存在較大差異，因此應當對結果進行相應的調整和修正。Kmv和knv的值分別為1.2和knv=0.7，因此可以得出結論V1=12m/min×1.2×0.7=10.08m/minn=1000V/（πd）=356.69r/min式（3-20）查機床說明書，取n=420r/min，則實際切削速度V=(πdn)/1000=11.87m/min式（3-21）校驗機床功率：PE0=Pm×（420/356.69）×1.02=1.2kW機床有效功率：PE=PE0×0.9=1.08kW>Pm所以切削用量選擇d0=9mm,f=0.5mm/r,n=356.69r/min,V=11.87m/min,PE=1.2kW,同時F0=3255N,T0=12.06N*m（2）確定擴孔切削用量確定進給量f：按照《機械加工工藝師手冊》表28-30，當ap=1mm時，f表的推進量應在=0.7~0.9mm/r之間，而f表的推進量應為0.7~0.9，其中f表的推進量應為×0.7=0.49~0.63mm/r。查機床說明書，取f=0.6mm/r，此時d0=9mm。確定切削速度v：由《機械加工工藝師手冊》表28-32，取V0=25.1m/min，修正系數kmv=0.88，kap=1.02故V1=25.1m/min×0.88×1.02=22.53m/minn0=1000V/（πd0）=797.23r/min式（3-22）查Z5040機床說明書，取n=840r/min，則實際切削速度V=（πd0n）/1000=23.74m/min式（3-23）被切割層的寬度l：l=48mm為48mm，刃具切入的寬度l1：l1=8mm為8mm，刃具切出的寬度l2：l2=3mm為3mm，走刀次數為一次。將l=60mm,l1=30mm,l2=2mm,f=0.6mm/r,n=840r/min代入公式得機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fn=0.117min式（3-24）此為銑一個端面的機動時間，則本工序機動時間為：t1=2tj1=0.234min工序7：銑寬度4mm的開口槽機床：專用銑刀機床刀具：高速鋼圓柱銑刀d=80mm使用高速鋼圓柱銑刀，其d值為80mm，粗齒數Z=20L=4值為Z=20L=4，按照《機械加工工藝師手冊》表30-29的數據，銑床深度ap值為22mm，可以滿足各種加工要求。每齒進給量：af和d0的進給量分別為af=0.05mm/Z和63mm[]銑削速度：V=30m/min，d0=63mm機床主軸轉速：機械設備主軸速率n應設定為118r/min，其中n=1000V/(πd)=120r/min式（3-25）以確保機械設備的最佳性能和最佳加工效率。實際銑削速度:V=（πdn）/1000=28.8m/min式（3-26）取af=0.05,Z=20,n=118r/min代入公式得每分鐘進給量:fm=fzzn=0.05×20×118=118mm/min,取fm=80mm/min依據《機械加工工藝師手冊》，被磨削層的長寬l：l=20mm為20mm，銑刀切入的寬窄l1：l1=30mm為30mm，銑刀切出的寬窄l2：l2=2mm為2mm，走刀次數為一次。將l=20mm,l1=30mm,l2=2mm,fm=118mm/min代入公式得機動時間tj1：tj1=（l+l1+l2）/fn=0.44min3.5確定生產安排時間加工零件單位為單件，加工類型為批量加工，加工時間定額計算公式：[]td=（tj+tf）×（1+k%）+tzz/N式（3-27）而后鋼板彈簧吊耳的加工為大批量加工，所以tzz/N≈0則加工時間定額計算公式：td=（tj+tf）×（1+k%）式（3-28）td——每件零件的處理時間指標（min）tj——機動時間（min）k——tbx與tzz在tj中所占的比例tbx——安排場地，并確保休息和工作需要（min）[]tzz——準備與結束時間（min）N——生產計劃（同一批產品的數量）工序1:銑削Φ60mm的兩外圓端面機動時間tj：tj=2.6+1.5=4.1min在工廠上，拆卸工件的時限很短，因此，我們將拆卸工件的時間設定為0.1min分鐘，這樣，輔助工作時間tf就等于0.45+0.1=0.55mink：由《機械加工工藝師手冊》表2.5-48可知，k=13將tj=4.1mintf=0.55mink=13代入公式可得單件加工時間定額td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（4.1+0.55）×（1+13%）=5.25min式（3-29）工序2：鉆、擴、鉸φ370+0.03mm孔，倒角1.5×30°機動時間tj：tj=2.8min在工廠上，拆卸工件的時限很短，因此，我們將拆卸工件的時限設定為0.1min，這樣，輔助時間tf就等于0.43+0.1=0.53mink：由《機械加工工藝師手冊》表2.5-48可知，k=12將tj=2.8mintf=0.53mink=12代入公式可得單件加工時間定額td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（2.8+0.53）×（1+12%）=3.73min式（3-30）工序3：銑φ300-0.05mm孔的內側面機動時間tj：tj=2.3min在工廠上，拆卸工件的時限很短，因此，我們將拆卸工件的時間設定為0.1min，這樣，輔助時間tf就被設定為0.43+0.1=0.50mink：由《機械加工工藝師手冊》表2.5-48可知，k=13將tj=2.3mintf=0.50mink=13代入公式可得單件加工時間定額td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（2.3+0.50）×（1+13%）=3.16min式（3-31）工序4：銑φ300-0.05mm孔的兩外圓端面機動時間tj：tj=2.3min在工廠上，拆卸工件的時限很短，因此我們將拆卸工件的時限設定為0.1min，這樣，輔助時間tf就等于0.43+0.1=0.54mink：由《機械加工工藝師手冊》表2.5-48可知，k=12.1將tj=2.3mintf=0.54mink=12.1代入公式可得單件加工時間定額td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（2.3+0.54）×（1+12.1%）=3.18min式（3-32）工序5:鉆、擴、鉸φ300-0.05mm孔，倒角1×45°機動時間tj：tj=1.82min在工廠上，拆卸工件的時限很短，因此我們將拆卸工件的時間設定為0.1min，這樣，輔助時間tf就等于0.43+0.1=0.54mink：由《機械加工工藝師手冊》表2.5-48可知，k=12.1將tj=1.82mintf=0.54mink=12.1代入公式可得單件加工時間定額td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（1.82+0.54）×（1+12.1%）=2.65min式（3-33）工序6:鉆、擴φ10.5mm孔。機動時間tj：tj=0.39min在工廠上，拆卸工件的時限很短，因此我們將拆卸工件的時間設定為0.1min，這樣，輔助時間tf就等于0.44+0.1=0.54mink：由《機械加工工藝師手冊》表2.5-48可知，k=12.1將tj=0.39mintf=0.54mink=12.1代入公式可得單件加工時間定額td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（0.38+0.54）×（1+12.1%）=1.03min式（3-34）工序7:銑寬度4mm的開口槽。機動時間tj：tj=0.43min在工廠上，拆卸工件的時限很短，因此，我們將拆卸工件的時間設定為0.1min分鐘，這樣，輔助工作時間tf就等于0.35+0.1=0.45mink：由《機械加工工藝師手冊》表2.5-48可知，k=14將tj=0.43mintf=0.45mink=14代入公式可得單件加工時間定額td：td=（tj+tf）×（1+k%）=（0.43+0.45）×（1+14%）=1.00式（3-35）第4章加工φ10.5mm孔的夾具設計4.1加工φ10.5mm孔的夾具設計這款夾具專為φ10.5mm孔的機械加工而設計，其表面粗糙度要求是Ra12.5μm，是已生產彈簧吊耳的第六道工序。因此，在確保生產孔表面粗糙度標準的同時，必須采取有效措施，以提高生產效率，減輕勞動強度。4.2確定定位方案，選擇定位元件（1）CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳定位方案的確定使用芯軸Ф60外圓端面對尺寸76的1個端面定位，限制3自由度。為了增加鉆Ф10.5孔的穩定性，在2個Ф10.5孔的正下方使用2個可調支承和六角螺母，對其進行輔助支承。使用芯軸Ф37外圓對零件Ф37內孔定位，限制2自由度。使用菱形定位銷對零件Ф30內孔定位，限制1自由度。完成6自由度定位。（2）CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳定位元件的選擇其定位元件有：芯軸、菱形定位銷、2個可調支承和六角螺母。圖4.1吊耳內外側夾具俯視圖圖4.2吊耳內外側夾具左視圖4.3確定夾緊方案，選擇夾緊元件和夾緊機構（1）CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳夾緊方案的確定使用芯軸，夾緊盤還有六角螺母進行夾緊。（2）CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳夾緊元件的選擇其夾緊元件有：芯軸、夾緊盤以及六角螺母。（3）CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳夾緊機構的選擇夾緊機構采用手動，雖然節省成本，但是考慮到生產效率問題，應該選用快速手動夾緊機構。參照圖冊以及查閱資料決定這里選用空間凸輪快速夾緊機構。其機構以及推桿內部如下圖圖4.3夾緊機構及推桿4.4對刀裝置的選擇本加工工序為鉆Ф10.5孔，需要選擇的對刀裝置為鉆套。[]本夾具確定使用固定鉆套GB/T8045.1-1999對刀。4.5夾緊力和銑削力的計算刀具：直徑為9毫米的硬質合金麻花鉆《\o""機械加工工藝師手冊》中列出了鉆削力及鉆削力矩的計算公式，可用于計算鉆削力和鉆削力矩。具體公式：鉆削力:F=26Df0.8HB0.6式（4-1）鉆削力矩:T=10D1.9f0.8HB0.6式（4-2）其中，查表可知：D=10.5mmHB=HBmax-(HBmax-HBmin)/3=185-（185-146）/3=172式（4-3）將D=10.5mm,HB=172,f=0.5mm/r代入式得F=26×10.5×0.5×0.8×1720.6=3440.77NT=10×10.51.9×0.5×0.8×1720.6=10983.80N從分析可以看出，在本次工序中，夾緊力的方向與鉆削力的方向是一致的，那么，如果滿足了鉆削力的話，那么也滿足了夾緊力的要求。所以，在此工序中，對夾緊力的計算并不是很重要，只要設計出與加工定位強度相匹配的夾緊件和剛度合適的銷釘就可以了。4.6鉆套、夾具體等的設計圖4.4吊耳內外側夾具正視圖設計分析：（1）\o""加工方式：鉆、擴。（2）\o""設計鉆套的目的：防止加工過程中發生偏斜，在后續工序中，如果不出現偏斜情況，則不再更換。（3）\o""綜合考慮，選擇快換鉆套，其目的是為了減少更換鉆套的輔助時間。（4）\o""分析工藝流程：先用φ9mm麻花鉆鉆孔，再用φ10.5mm的標準擴孔鉆進行擴孔。4.7夾具的精度分析和定位誤差分析人當材料被夾緊在機床上進行加工時，機床、夾具、材料和夾具相互之間的關系就會成為一種閉合的系統。為了確保材料和夾具相互之間的準確位置，必須對設計的夾具進行精確的測量和誤差的計算。在這個工序中，我們必須確保孔的直徑在φ10.5mm和30mm之間，并且孔表面的粗糙度必須達到Ra12.5μm。安裝襯套的孔徑為18mm，同軸度公差為φ0.005mm。為了滿足工藝孔的尺寸要求，我們選擇了φ10.50的鉸刀。這樣可以有效地完成鉆、擴、鉸等工序。本夾具其定位元件是芯軸和菱形定位銷。（1）芯軸的尺寸與公差其定位誤差分析同第4章的芯軸定位誤差分析。（2）菱形定位銷的尺寸與公差\o""定位元件是一個非標準件，為了保證零件的軸向定位，所以該定位元件在設計時，不能采用其它零件的平面度和表面粗糙度的尺寸作為保證零件軸向定位的公差標準，而是根據該零件的加工要求和形位公差要求來確定該零件的定位誤差。圖4.5吊耳夾緊狀態下的三維圖結論本文旨在探討解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳的加工技術及其相關夾具的設計方案。在本次產品設計中，我們重點關注了后鋼板彈簧吊耳的制造路線，以及設備加工余量和磨削質量、基本工時的規定。此外，我們還選擇了一種合適的定位夾緊機制，以確保制造工件的準確性。通過這種方式，我們可以確保制件的制造路線準確有效，并且能夠實現定位夾緊的目的。在產品設計過程中，我們遇到了許多挑戰，例如工藝流程不合理，甚至無法保證加工精度。由于組織的尺寸、大小等參數不當，使得