弹簧夹头工艺的设计说明书

目录

1.机械制造工艺学课程设计的目的 (3)

2.弹簧夹头工艺设计的内容 (4)

2.1零件的分析（弹簧夹头） (4)

2.1.1弹簧夹头的作用及工作条件 (4)

2.2弹簧夹头的工艺分析 (5)

2.2.1弹簧夹头的生产工艺特点分析 (5)

2.2.2弹簧夹头的主要加工表面及设计基准分析 (5)

3工艺规程的设计 (7)

3.1确定毛坯的制造形式 (7)

3.2基面的选择 (7)

3.3制定工艺路线 (7)

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (9)

3.4.1外圆表面（Ф32，Ф36及锥面） (9)

3.4.2外圆表面沿长度方向的加工余量（Ф36的端面） (9)

3.4.3内孔 (9)

3.4.4确定切削用量及基本工时 (10)

参考文献 (14)

1.机械制造工艺学课程设计的目的

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基本方法，并巩固、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基本技能。

2.弹簧夹头工艺设计的内容

2.1零件的分析（弹簧夹头）

2.1.1弹簧夹头的作用及工作条件

本次课程设计所采用的零件为弹簧夹头其作用如下：

(1)能精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)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)的定位基准相同如主轴。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。

2.2弹簧夹头的工艺分析

2.2.1弹簧夹头的生产工艺特点分析

该零件的生产纲领：

N=Qn (1+α%+β %)

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）；

α%—备品率;

β%—废品率;

设Q=1000,n=1, α%=10%,β%=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：毛坯的制造方法部分铸件用金属模，部分锻件用模锻，毛坯精度中等，加工余量中等；机床通常采用通用机床，部分采用专用机床；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，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；工件的装夹方法部分采用划线找正，广泛采用通用或专用夹具装夹。

2.2.2弹簧夹头的主要加工表面及设计基准分析

弹簧夹头为了保证其精度,它的Φ20的孔与30°的外圆锥表面与图中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:

a.应保证Φ20的孔与30°的外圆锥表面与图中A面与B面的圆跳动为

0.015.A面的表面粗糙度为0.4.

b.三个等分槽加工时应有两个焊用销子分别是直径为Φ5.0和Φ7.2的,插入Φ6的孔中,用来涨大和缩小该孔.完工时Φ6必须扩大至Φ7.2.

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Φ

20的孔与30°的外圆锥表面 .三个等分槽加工时应要先扩再缩,用焊接来实现.

3工艺规程的设计

3.1确定毛坯的制造形式

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。

3.2基面的选择

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。否则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行。

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,应该进行尺寸换算.

3.3制定工艺路线

制定工艺路线的出发点是应当使零件的几何形状、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，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线方案：

工序1: 车焊用销子(Φ5.0)(Φ7.2)

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。

工序3：钻孔（Ф10）。

工序4: 粗镗﹑细镗内孔,达到图纸要求.

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4～5mm量。