制定后钢板弹簧吊耳的加工

机械制造基础课程设计 题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工 工艺,设计钻Ø30的钻床夹具

班 级：机械06二班 学 生：刘 备 学 号：02222222 指导教师：冯 凭 XXXX 2009-09-01

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目 录 设计任务书----------------------------------------------

一.零件的分析-------------------------------------------

二.工艺规程设计----------------------------------------- （一）确定毛坯的制造形式-------------------------------

（二）基面的选择--------------------------------------- （三）制订工艺路线------------------------------------- （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定----------- （五）确定切削用量及基本工时---------------------------

三.夹具设计

（一）问题的提出--------------------------------------- （二）卡具设计-----------------------------------------

四.参考文献---------------------------------------------

五．夹具和后钢板吊耳图---------------------------------- 2

佳木斯大学 机械制造工艺及夹具课程设计任务书

题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，钻Ø30孔的钻床夹具 要求：1.中批生产； 2.尽量选用通用夹具。

内容：1.填写设计任务书； 2.制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工 艺过程卡和工序卡各一张； 3.设计指导教师指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图； 4.编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式 写，要求打印文稿。

一.零件的分析 零件的工艺分析 后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下：

1）以Ø3705.00mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个Ø3705.00mm的孔，尺寸为762.06.0mm的与Ø3705.00mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面为Ø3705.00mm的孔； 2）以Ø30045.00mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个Ø30045.00mm的孔，以及尺寸为77074.00与两个Ø30045.00mm 孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面； 3

3）以Ø10.5mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个Ø10.5mm的孔

4）加工尺寸为77074.00的表面 二.工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式

零件材料为35钢，考虑到该零件在汽车中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，因此，毛坯可采用模锻成型

（二）基面的选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。以Ø30mm孔一侧端面为粗基准，以消除z，x，y三个自由度，然后加一个辅助支承。

（2）精基准的选择。根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精基准,当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

（三）制订工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一 工序Ⅰ 粗铣Ø37mm孔端面。 工序Ⅱ 粗镗Ø37mm孔，倒角1.5×45°。 工序Ⅲ 粗铣Ø30mm孔外端面。 工序Ⅳ 粗铣Ø30mm孔内端面。 4

工序Ⅴ 扩，粗铰Ø 30mm孔并加工倒角1×45°。 工序Ⅵ 粗镗Ø37mm孔。 工序Ⅶ 半精铣Ø37mm孔端面。 工序Ⅷ 半精铣Ø37mm孔端面。 工序Ⅸ 钻2-Ø10.5mm孔。 工序Ⅹ 铣宽为4mm的槽 工序Ⅺ 去毛刺。 工序Ⅻ 检查。

2.工艺路线方案二 工序Ⅰ 粗铣Ø37mm孔端面。 工序Ⅱ 粗镗Ø37mm孔，倒角1.5×45°。 工序Ⅲ 粗铣Ø30mm孔外端面。 工序Ⅳ 粗铣Ø30mm孔内端面。 工序Ⅴ 扩，粗铰Ø 30mm孔并加工倒角1×45°。 工序Ⅵ 粗镗Ø37mm孔。 工序Ⅶ 半精铣Ø37mm孔端面。 工序Ⅷ 半精铣Ø37mm孔端面。 工序Ⅸ 钻2-Ø10.5mm孔。 工序Ⅹ 铣宽为4mm的槽 工序Ⅺ 去毛刺。 工序Ⅻ 检查。

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Ø37mm孔端面，再以该加工平面为基准加工其余平面，最后加工各个孔；方案二是先以Ø30mm孔外端面为基准加工Ø37mm孔端面，再以Ø37mm孔端面为基准加工其它端面和孔。两相比较可以看出，方案二遵循互为基准原则能够较好的保证加工精度，对设备要求较低，而方案一工序比较集中，考虑实际设备条件，可将两个方案进行综合考虑。具体工艺过程如下： 工序Ⅰ 锻造毛坯 工序Ⅱ 时效处理去应力 工序Ⅲ 铣Ø37mm孔端面。 工序Ⅳ 扩，粗铰，精铰Ø37mm孔并加工倒角1.5×45°。 工序Ⅴ 铣尺寸为77mm的孔端面。 工序Ⅵ 粗铣Ø30mm孔端面。 工序Ⅶ 钻2-Ø 10.5mm孔。 工序Ⅷ 钻，扩Ø 30mm孔并加工倒角1×45° 5

工序Ⅸ 铣宽为4mm的槽 工序Ⅹ 去毛刺 工序Ⅺ 检查。 （四）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，毛坯重量约为2.6Kg，生产 类型为中批生产，采用锻造。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的饿机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.Ø37mm孔

毛坯为空心，参照《机械加工工艺手册》，确定工序尺寸为 Z=2.6mm。 由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1, 毛坯尺寸为Ø34.46.12.1。根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为： 粗镗：Ø36mm 2Z=1.6mm 精镗：Ø36mm 2Z=1.0mm 2.Ø30mm孔 毛坯为实心，参照《机械加工工艺手册》，确定工序尺寸为 Z=2.0mm。 由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1, 毛坯尺寸根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为： 钻孔：Ø28mm 铰孔：Ø30mm 2Z=2mm 4 3. Ø37mm孔、Ø30mm孔端面的加工余量 参照《机械加工工艺手册》，取加工精度F2 ,由锻件复杂系数为S3, 两孔外侧单边加工余

量为Z=2mm。锻件材质系数取M1, 复杂系数为S3, 确定锻件偏差为2.16.0 mm和1.15.0mm。 根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为： Ø37mm孔端面： 粗铣 2Z=3.0mm 精铣 2Z=1.0mm Ø30mm孔端面： 粗铣 2Z=4.0mm 4. Ø10.5mm孔 毛坯为实心，不出孔 ，为自由工差。根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为： 6

钻孔：Ø10.5mm 2Z=10.5mm 由于本设计规定的零件为中批生产，可采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，可按调整法加工方式予以确定。 毛坯名义尺寸：122+2×2=126mm 毛坯最大尺寸：126+2×1.3=128.6mm 毛坯最小尺寸：126-2×0.7=124.6mm 铣后最大尺寸：122+0=122mm 铣后最小尺寸：122-0.17=121.83mm 将以上计算的工序间尺寸及公差整理成下表： （mm） 锻造毛坯 铣削加工

Ø30mm孔处 加工前 最大 128.6 mm 最小 124.6 mm 加工后 最大 128.6 mm 112 mm 最小 124.6 mm 121.83 mm 加工余量 （单边） 2 mm 最大 3.65 mm 最小 1.435 mm 加工公差 1.15.0 mm -0.17/2 mm

（五）确定切削用量及基本工时 工序Ⅲ：粗铣Ø37mm孔端面。本设计采用查表法确定切削用量。 1.加工条件 工件材料：35钢，锻造。 加工要求：铣Ø37mm端面，Ra6.3μm。 机床：X51立式铣床。

刀具：YT15硬质合金面铣刀，齿数Z=5，wd=100mm。 2.计算切削用量

工 序 工 尺 加 寸 7

根据《切削手册》 20.0zf mm/z 切削速度：根据相关手册 取118v m/min

8.37510011810001000dwvns （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取nw=375 r/min。

故实际切削速度 5.11710003751001000wwndv （m/min） 当nw=375 r/min时，工作台每分钟进给量mf应为 37537552.0wzmznff （mm/min） 查机床说明书，取 375mf mm/min

切削工时 27.037510021mmflllt （min） mt为加工一侧端面的时间，总工时 528.0264.02t （min） 工序Ⅳ 扩，粗铰，精铰Ø37mm孔并加工倒角1.5×45°。 根据《机械加工工艺手册》查得加工Ø37mm孔的进给量ƒ=0.3——1.0mm，按机床

规格取f=0.6mm，切削速度，根据相关手册及机床说明书，取v=30mm/s，加工孔径0d=Ø36mm。则

4.2653630100010000dvns （r/min） 根据机床选取nw=300 r/min。

实际切削速度 9.3310003003610000vdv （m/min）