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1、.目目 录录1.机械制造工艺学课程设计的目的.错误错误! !未定义书签。未定义书签。2.弹簧夹头工艺设计的内容 .22.1 零件的分析弹簧夹头.22.1.1 弹簧夹头的作用及工作条件 .22.2 弹簧夹头的工艺分析 .22.2.1 弹簧夹头的生产工艺特点分析.22.2.2 弹簧夹头的主要加工外表及设计基准分析.33 工艺规程的设计 .53.1 确定毛坯的制造形式 .53.2 基面的选择 .53.3 制定工艺路线.53.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定.63.4.1 外圆外表32，36 及锥面.73.4.2 外圆外表沿长度方向的加工余量36 的端面.73.4.3 内孔. 73.4.4
2、确定切削用量及根本工时.8参考文献 .12-优选.培养分析解决生产技术问题的能力，初步掌握设计工艺规程和机床夹具的根本方法，并稳固、深化已学得的理论知识，进一步培养熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练识图、制图、运算及编制技术文件的根本技能。-优选.2.12.1 零件的分析弹簧夹头零件的分析弹簧夹头本次课程设计所采用的零件为弹簧夹头其作用如下：(1)能准确的定位与夹紧工件或刀具 ，具有抵抗扭矩和承受来自多方向切削力的功能。(2)具有增大驱动力拉力和转换驱动力为工件或刀具夹紧力的功能。(3)具有快速松开工件或刀具的功能。(4)具有在不降低加工精度和使工件不受损害前提下的高重复精度。(5
3、)具有能在较宽的主轴转速范围内工作与只有极小的夹紧力损失的能力。(6)在高速切削中的转动惯量最小。弹簧夹头通常在装有机床主轴的孔内使用，在工作中弹簧夹头必须保持与工件(或刀具)的定位基准一样如主轴。弹簧夹头和工件或刀具之间的相对运动将导致不正确的零件加工。弹簧夹头与工件或刀具的相对转动或相对轴向移动都回使加工工件尺寸的一致性和几何精度受到影响。弹簧夹头采用弹性较好的优质合金钢制成，并经热处理使头部外锥与夹爪内壁有较高硬度以保证坚硬耐磨。 每种规格的弹簧夹头所能夹紧工件的尺寸范围很小，所以它的应用范围很广，消耗量较大，适用于自动车床、万能铣床、螺纹磨床等各类设备。该零件的生产纲领：-优选.N=Q
4、n (1+%+ %)式中N零件的年生产纲领件/台 ；Q产品的年产量台/年 ；n每台产品中，该零件的数量件/台 ；%备品率;%废品率;设 Q=1000,n=1, %=10%,%=1%由上式可算得 N=1110 件根据设计任务书的要求，制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程，可制定该零件的年生产纲领为 1110件/年 。生产类型为中批生产。由生产类型可知该零件的工艺特点为：毛坯的制造方法局部铸件用金属模，局部锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等；机床通常采用通用机床，局部采用专用机床； 夹具广泛使用专用夹具和可调夹具；刀具和量具按零件产量和精度，局部采用通用刀具和量具，局部采用专用刀具和量具
5、；工件的装夹方法局部采用划线找正，广泛采用通用或专用夹具装夹。弹簧夹头为了保证其精度,它的20 的孔与 30的外圆锥外表与图中 A 面有一定的要求.三个等分槽也有一定的要求.现分述如下:20 的孔与 30的外圆锥外表与图中 A 面与 B 面的圆跳动为 0.015.A 面的外表粗糙度为 0.4.7.2 的,插入6 必须扩大至7.2.由以上分析可知,应先加工 A 面的外圆,再以该圆为基准,加工-优选.20 的孔与 30的外圆锥外表 .三个等分槽加工时应要先扩再缩,用焊接来实现.-优选.3 3 工艺规程的设计工艺规程的设计选取弹簧夹头的制造材料为弹簧钢， 其具有优良的综合性能， 如力学性能(特别是弹
6、性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。由前面可知其生产类型为中批生产，所以毛坯采用模锻件。基面选择是工艺规程设计中重要工作之一。 基面选择的正确与合理可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否那么不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者还会造成零件大批报废使生产无法正常进展。a.粗基准的选择：因为弹簧夹头的毛坯属于轴类零件,所以应选择外圆为粗基准.b.精基准的选择：精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题.当设计基准与工序基准不重合时,应该进展尺寸换算.制定工艺路线的出发点是应当使零件的几何形状
7、、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到妥善保证，在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外还应当尽量考虑经济效果，以便使生产本钱尽量下降。工艺路线方案：工序 1: 车焊用销子(5.0)(7.2)工序 2: 夹外圆分别车外圆各部及锥面须精加工的留磨量 0.5mm ，孔除须配合的孔留 0.5mm 磨量外，其余干到图纸尺寸。-优选.工序 3：钻孔10 。工序 4: 粗镗细镗内孔,到达图纸要求.工序 5:攻 M12 的内螺纹.工序 6: 钻槽端部 3 个均布的小孔。工序 7: 铣三等份槽但不铣通，端面留 45mm 量。工序 8: 去
8、毛刺.工序 9: 淬火 HRC45，发蓝。工序 10: 两端倒角.工序 11: 焊三点,涨大(7.2)工序 12: 割开焊点.工序 13: 去毛刺.工序 14: 焊三点,缩小(5.0)工序 15: 顶两端倒角处磨外圆及锥面至尺寸。工序 16: 夹外圆磨内孔至尺寸。工序 17: 上磨床割开三条均布槽,去销子.工序 18: 去毛刺.工序 19: 刻标记.工序 20: 终检、入库。3.43.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定弹簧夹头所使用的材料为 60Si2MnA，硬度为HV500,毛坯重量约为 1kg，生产类型为中批生产，采用模锻毛坯 3 级精度组成批
9、生产 。根据上述原材料及加工工艺分别对各加工外表的机械加工余量、 工序尺寸及-优选.毛坯尺寸确定如下：3.4.1 外圆外表32，36 及锥面32 的外圆长度为 30mm，结合32 的外圆为了简化模锻毛坯的外形，现直接取外圆毛坯直径为50，长度取为80。32 外表为自由尺寸公差，其外表粗糙度要求为 3.2，只要求粗加工，此时留模量 0.5mm 可以满足要求。36 外圆外表是需要保证的尺寸，需要进展精加工，精度等级为 4，此时留模量为 0.4mm 可以满足要求.结合锥面的最大直径及加工方法，考虑模锻毛坯外形的简化，可以去毛坯直径为50，长度取为20，考虑到节省材料及零件尺寸要求，由以上分析可确定毛
10、坯图见附图 。3.4.2 外圆外表沿长度方向的加工余量36 的端面毛坯是带有10 孔的棒料，其中26 的内孔精度要求不高，其中20 的内孔及 M12 的螺纹孔精度要求较高，精度等级介于 IT7IT8 之间，参照机械制造工艺手册表 1-29 及表 1-34 确定工序尺寸及余量。对于20 的孔：扩钻19.52Z=1精镗细镗对于26 的孔：钻孔 252Z=7扩钻 262Z=1-优选.对于 M12 的螺纹孔：直接用攻丝刀攻螺纹即可。工序 1：车两根焊用销子(5.0, 7.2)这两根销子是用来涨大和缩小孔 5.0 的,起个支撑的作用.故粗糙度也不高,直接加工出来就行了.工序 2：车外圆及端面本工序采用计
11、算法加工条件工件材料 60Si2MnA，模锻。加工要求：车36 及32 端面，粗车外圆32、36 及圆锥面。机床：CA6140 普通车床刀具：断面车刀：刀片材料 YT15，刀杆尺寸 16X25 平方毫米,Kr=90 度,0=15，0=12，r计算切削用量粗车端面：根据零件图及加工要求直接加工到尺寸：走刀量 f=0.4mm/r(表 3-13):计算切削速度表 3-18耐用度 t=45minV=163m/min：确定机床主轴转速-优选.按机床选取机床主轴转速 760r/min表 14-3所以实际切削速度 v=2.57m/s(154.4m/min)粗车外圆工序 3：内孔加工(20mm,26mm) 钻
12、内孔为20 mm,钻通.f=0.42mm/r,Klf=0.42*0.9=0.38mm/r(表 3-38)v=0.25m/s(15m/min)(表 3-42)Ns=1000v/所以实际切削速度 V=107.65切削加工时：切入 L1=32mm,切出 L2=2mm L=40mmTm=(L+L1+L2)Nw 由于Nw=1000r/min(16.6r/s)v=122.2m/min(2.03m/s)切削工时一个孔 ： 表 7-1L=9mm,L1=2mm,L2=1mmTm=(L+L1+L2)Nw精镗孔至-优选.选用一个刀杆，利用 M120W 外圆磨床同时对工件进展精磨孔，故切削用量及工时都与前面一样即：N
13、w=1000r/min(16.6r/s) 加工孔26mm,此孔由于不与别的零件配合 ,故粗糙度要求不高,直接车出来要求尺寸26mm 就行了.加工方法粗车。工序 4：攻 M12 的螺纹v=0.123m/s(表 3-42)所以 Ns=4.89r/s(293r/min)按机床选取 Nw=272r/min 那么实际切削速度 v=0.113m/s。工序 5：钻三孔(6mm)由于此三孔不与别的零件配合,故直接钻到要求的尺寸6 6mm 即可.对于每一个孔：f=0.42mm/r,Klf=0.42*0.9=0.38mm/r(表 3-38)v=0.25m/s(15m/min)(表 3-42)Ns=1000v/所以
14、实际切削速度 V=107.65切削工时：-优选.Tm=(L+L1+L2)Nwf=3s工序 6：铣三槽此三槽由于也不与别的零件配合,故可用 1mm 的成型铣刀直接加工出来.注：以上所出现的表都见参考文献 4。-优选.参考文献参考文献1 王绍俊。机械制造工艺设计手册， ：哈尔滨工业大学出版社，19812 刘文剑，曹天河。夹具工程师手册。 ：黑龙江科学技术出版社，19873 艾兴，肖诗纲。切削用量简明手册第三版 。 ：机械工业出版社，20044 吴宗泽，罗圣国，机械设计课程设计手册第二版 ：高等教育出版社，19995 李益民。机械制造工艺设计简明手册。 ：机械工业出版社，20046 赵家齐。机械制造工艺学课程设计指导书。：机械工业出版社，2004-优选
