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1、xxxxx课程设计(论文)工艺综合课程设计(论文)题目: 后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计 学生姓名 xx 专 业_机械设计制造及其自动化 学 号_ xxxxxxxxxxx 班 级_ xxx 级 x班 指导教师 xxxx 成 绩_ 目录1 引言- 1 -2 目的- 1 -3 工艺分析- 2 -4 毛坯的选择- 3 -5 零件加工工艺路线的制定- 4 -5.1 定位基准选择- 4 -5.1.1 粗基准的选择- 4 -5.1.2精基准的选择- 5 -5.2拟定工艺路线- 5 -5.3加工余量和工序尺寸的拟定- 8 -5.4切削用量的确定- 10 -6 加工工艺孔夹具设计- 13 -6.1
2、确定设计方案- 13 -6.2选择定位方式、定位元件- 14 -6.3确定导向装置- 14 -6.3.1钻套的选择和设计- 14 -6.3.2衬套的选择和设计- 15 -6.4定位误差的分析与计算- 15 -6.5设计夹紧机构- 16 -7 致谢- 17 -参考文献：- 17 -后钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及夹具设计xxxxxx，xx xxxx1 引言机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，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
3、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。2 目的机械制造技术基础课程设计旨在继承材料成形基础课程设计的基础上，让学生完成一次机
4、械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。(1) 在结束了机械制造技术基础前期课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和加深。培养学生全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。(2) 通过设计提高学生的自学能能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册，图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和家居设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。(3) 通过设计使学生树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进，经济上合理的，并且在生产实际中时可行的。(4) 通过编写设计说明书，提高学生的技术文件整理，写作及组织编排能力，为学生将来撰写专业技
5、术及科研论文打下基础。3 工艺分析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。其零件图如下所示：图3.1 后钢板弹簧吊耳零件图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
6、个的孔、2个孔的内外两侧面的铣削，宽度为的开口槽的铣削，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，宽度为的开口槽的表面粗糙度要求为。在两组加工表面之间没有一定的位置要求，先加工哪一组表面都可以，现计划是加工第一组表面，再以第一组为基准加工第二组表面。4 毛坯的选择零件材料为35钢，硬度HBS为149187。考虑零件在工作中的情况，零件在汽车后钢板中支架钢板，受到各种不同的振荡，有减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能，因此应该选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。本
7、零件为大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故毛坯可采用模锻成型，这对提高生产效率，保证加工质量也是有利的。锻件毛坯重量约为,参照机械加工工艺手册表3.1-44和表3.1-56，取加工精度F2 ,由锻件复杂系数为S3, 锻件材质系数取M1, 复杂系数为S3。端面单边加工余量取为Z=2.5mm，偏差为；孔端面加工余量取为Z=1mm，偏差为。绘出其零件毛坯图如下：图4.1 后钢板弹簧吊耳零件毛坯图5 零件加工工艺路线的制定5.1 定位基准选择5.1.1 粗基准的选择(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
8、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
9、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。5.1.2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。5.2拟定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
10、经济效率，以便使生产成本尽量下降。根据弹簧吊耳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的质量要求及加工方法（见表5.1）表5.1 弹簧吊耳零件各表面质量要求及加工方案加工平面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案两外圆端面IT126.3粗铣孔IT93.2钻-扩-铰孔内侧面IT1212.5粗铣孔外侧面IT1250粗铣孔IT93.2钻-扩-铰孔IT1212.5钻开口槽IT1250粗铣（1）加工工艺路线方案一表5.2 加工工艺路线方案一表工序号工序内容设备10锻造毛坯20时效处理去应力30铣两外圆端面X6120卧式铣床40钻，扩，铰孔，倒角Z5140A型立式钻床50钻，扩孔Z5125A型
11、立式钻床60钻，扩，铰孔，倒角Z5140A型立式钻床70铣孔的内侧面X6120卧式铣床80铣孔的外侧面X6120卧式铣床90铣宽度为4mm的开口槽X6120卧式铣床100去毛刺钳工台110检验、入库（2）加工工艺路线方案二表5.3 加工工艺路线方案二表工序号工序内容设备10锻造毛坯20时效处理去应力30铣孔的内侧面X6120卧式铣床40铣孔的外侧面X6120卧式铣床50钻，扩孔Z5125A型立式钻床60钻，扩，铰孔，倒角Z5140A型立式钻床70铣宽度为4mm的开口槽X6120卧式铣床80铣两外圆端面X6120卧式铣床90钻，扩，铰孔，倒角Z5140A型立式钻床100去毛刺钳工台110检验、入
12、库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4mm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4mm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，宽度为4mm的开口槽应放在最后一个工序加工较合理。将两个方案进行综合考虑。具体工艺过程如下：表5.4 加工工艺路线方案综合表工序号工序内容设备10锻造毛坯
13、20时效处理去应力30铣两外圆端面X6120卧式铣床40钻，扩，铰孔，倒角Z5140A型立式钻床50铣孔的内侧面X6120卧式铣床60铣孔的外侧面X6120卧式铣床70钻，扩，铰孔，倒角Z5140A型立式钻床80钻，扩孔Z5125A型立式钻床90铣宽度为4mm的开口槽X6120卧式铣床100去毛刺钳工台110检验、入库5.3加工余量和工序尺寸的拟定根据上述原始资料及加工工艺，查机械制造技术基础课程设计和机械加工工艺手册中相关表可确定各工序加工表面的机械加工余量，工序尺寸及公差如下：（1） 铣端A平面(以B平面作为粗基准)：名称加工余量基本尺寸加工精度工序尺寸及公差表面粗糙度半精铣178.5IT9 Ra6.3粗铣1.579.5IT12Ra50毛胚尺寸-81-（2） 铣端B平面(以A平面作为精基准)：名称加工余量基本尺寸加工精度工序尺寸及公差表面粗糙度半精铣176-Ra6.3粗铣1.577IT12Ra50（3）加工孔：名称加工余量（双）基本尺寸加工精度工序尺寸及公差表面粗糙度铰孔0.2-Ra3.2扩孔1.8IT11Ra12.5钻孔35IT13-（4）铣孔的内侧端面：名称加工余量（双）基本尺寸加工精度工序尺寸及公差
