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1、 运城大学 机械制造工艺学课程设计任务书机械制造工艺学课程设计任务书 题目 设计 后钢板弹簧吊耳 零件的机制加工工艺规程 及工艺装备 年产量为 4000 件 内容 1 零件图 1 张 2 毛坯图 1 张 3 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 4 结构设计装配图 1 张 5 结构设计零件图 1 张 6 课程设计说明书 1 份 班 级 机 071 4 学 生 刘 磊 教研室主任 2010 年 9 月 0 目目 录录 目目 录录 1 1 绪绪 论论 1 2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 2 2 1 零件的分析零件的分析 2 2 1 1 零件的作用 2 2 1 2 零件
2、的工艺分析 2 2 1 3 弹簧吊耳零件的技术要求 3 2 2 确定毛坯 绘制毛坯图确定毛坯 绘制毛坯图 3 2 2 1 确定毛坯的制造形式 3 2 2 2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 3 2 2 4 吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量 4 2 3 拟定弹簧吊耳工艺路线拟定弹簧吊耳工艺路线 5 2 3 1 零件的加工定位基准 5 2 3 2 零件表面加工方法的确定 吊耳各表面加工方案 6 2 3 3 工序顺序的安排 7 2 3 4 工艺方案的比较与分析 8 2 3 5 确定吊耳工艺路线 9 2 4 机床设备及工艺装备的选用机床设备及工艺装备的选用 9 2 4 1 机床设备的选用 9 2 4
3、2 工艺装备的选用 10 2 5 加工余量 工序尺寸和公差的确定加工余量 工序尺寸和公差的确定 10 2 5 1 工序 1 加工孔两外圆端面至设计尺寸的加工余量 工序尺寸和公差的mm60 确定 10 2 5 2 工序 5 钻 扩 铰孔的加工余量 工序尺寸和公差的确定 12mm 045 0 0 30 2 5 3 吊耳各加工表面的机械加工余量 12 2 6 确定切削用量及基本工时 机动时间 确定切削用量及基本工时 机动时间 13 2 7 本章小结本章小结 22 3 加工加工工艺孔夹具设计工艺孔夹具设计 2330mm 3 1 加工加工工艺孔夹具设计工艺孔夹具设计 2330mm 1 3 2 定位方案的
4、分析和定位基准的选择定位方案的分析和定位基准的选择 23 3 4 切削力的计算与夹紧力分析切削力的计算与夹紧力分析 24 3 5 钻套 衬套 钻模板及夹具体设计钻套 衬套 钻模板及夹具体设计 24 3 6 夹具精度分析夹具精度分析 26 3 7 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明 26 3 8 本章小结本章小结 27 结结 论论 28 参参 考考 文文 献献 29 0 1 1 绪绪 论论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大三的全部课程之后 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
5、证产品质量 节约能源 降低成本的重要手段 是企业进行生产准备 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 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 所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义 通过这次课程设计 可对以前学过的课程进行一次综合的深入的总复习 把学习到的理论知识和实际结合起来 从而提高自己分
6、析问题 解决问题的能 力 1 2 2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 题目给出的零件是 CA10B 解放牌汽车后钢板弹簧吊耳 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 图 2 1 后钢板弹簧吊耳零件图 2 1 2 零件的工艺分析 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
7、工表面的加工面 这一组加工表面包括 60mm 两外圆端面的铣削 加工的孔 其中两外圆端面表60mm mm 05 0 0 37 60mm 2 面粗糙度要求为 的孔表面粗糙度要求为6 3Ram mm 05 0 0 37 1 6Ram 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 mm 045 0 0 30 的孔 2 个的孔 2 个孔的内外两侧面的铣削 mm 045 0 0 30 10 5mm mm 045 0 0 30 宽度为 4的开口槽的铣削 在同一中心线上数值为的同轴mm mm 045 0 0 30 0 01 度要求 其中 2 个的孔表面粗糙度要求为 2 个的 mm 045 0
8、0 30 1 6Ram 10 5mm 孔表面粗糙度要求为 2 个孔的内侧面表面粗糙度要求为12 5Ram mm 045 0 0 30 2 个孔的外侧面表面粗糙度要求为 宽度为 412 5Ram mm 045 0 0 30 50Ram 的开口槽的表面粗糙度要求为 mm mRa 50 2 1 3 弹簧吊耳零件的技术要求 加工表面尺寸及技术要求 mm 公差及精度等 级 表面粗糙度 Ra m 形位公差 mm 两外圆端 mm60 面 60mmIT126 3 孔 mm 05 0 0 37 mm 05 0 0 30 IT91 6 孔内 mm 045 0 0 30 侧面 54mmIT1212 5 孔外 mm
9、045 0 0 30 侧面 54mmIT1250 孔 mm 045 0 0 30 mm 045 0 0 30 IT91 6 0 01 A 孔 mm 5 10 mm 5 10IT1212 5 开口槽4mmIT1250 2 2 确定毛坯 绘制毛坯图 2 2 1 确定毛坯的制造形式 后钢板弹簧吊耳 零件材料为 35 钢 硬度 HBS 为 149 187 生产类型 为大批量生产 考虑到该弹簧吊耳零件在工作过程中要承受压力冲级载荷 为增强弹簧吊 耳零件的强度和冲级韧度 故毛坯选用锻件 零件材料为 35 号钢 由于生量已 达到大批生产的水平 N 40000 而且零件的轮廓尺寸不大 为提高生产效率 和锻件精
10、度 故可以采用模锻制造毛坯 3 2 2 2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 由 机械制造技术基础课程设计指导教程 表 2 10 表 2 12 可知 要确定 毛坯的尺寸公差及机械加工余量 应先确定如下各项因素 1 公差等级 由弹簧吊耳的功用及其技术要求 确定该零件的公差等级为普通级 2 锻件重量 已知机械加工后弹簧吊耳的重量为 2 6kg 由此可初步估计机械加工前锻件 毛坯的重量为 4kg 3 锻件材质系数 该弹簧吊耳材料为 35 号钢 是碳的质量分数小于 0 65 的碳素钢 故该锻 件的材质系数属级 1 M 4 锻件分模线形状 根据该弹簧吊耳的形位特点 故选择零件高度方向的对称平面为分模面
11、属平直分模线 如图 2 2 4 弹簧吊耳锻造毛坯图所示 2 2 4 吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量 由弹簧吊耳零件图可知 该零件各加工表面的粗糙度均大于 Ram 6 1 根据上述各因素 可查表确定该锻件的尺寸公差及机械加工余量 所得结果列 于表 2 2 4 中 表 2 2 4 毛坯尺寸公差及机械加工余量 锻件重量 kg包容题体重量 kg形状复杂系数材质系数公差等级 46 4S2M1 普通级 项目 mm机械加工余量 mm尺寸公差 mm备注 5 1 7 0 2 2 表 2 10宽度 76 2 0 2 2 取 2 0 表 2 13 5 1 7 0 2 2 表 2 10宽度 38 5 2 0 2 2
12、取 2 0 表 2 13 4 1 6 0 0 2 表 2 10宽度 22 2 0 2 2 取 2 0 表 2 13 5 1 7 0 2 2 表 2 10孔径 mm 05 0 0 37 2 6表 2 14 4 1 6 0 0 2 表 2 10孔径 mm 045 0 0 30 2 0表 2 14 上表备注 表 2 10 2 14 出自 机械制造技术基础课程设计指导教程 4 吊耳零件毛坯图如下 1 图 2 2 4 2 3 拟定弹簧吊耳工艺路线 2 3 1 零件的加工定位基准 由以上分析可知 该零件的主要加工表面是平面及孔系 一般来说 保证 平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易 因此 对于该零件来
13、说 加工 过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度 处理 好孔和平面之间的相互关系 该类零件的加工应遵循先面后孔的原则 即先加工零件的基准平面 以基准平 面定位加工其他平面 然后再加工孔系 后钢板弹簧吊耳的加工自然应遵循这 个原则 这是因为平面的面积大 用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固 因 而容易保证孔的加工精度 为提高孔的加工精度创造条件 便于对刀及调整 也有利于保护刀具 后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则 将孔与平面的加 工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度 由于后钢板弹簧吊耳的生产量很大 怎样满足后钢板弹簧吊耳生产率要求也是 5 过程
14、中的主要考虑因素 1 粗基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求 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
15、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外圆端面作为粗基准 60mm 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mm 5 0 0 37 孔与平面 2 精基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题 根据该弹簧吊耳零件的技术要求 和装配要求 选
16、择加工后的两外圆端面作为精基准 60mm 2 3 2 零件表面加工方法的确定 吊耳各表面加工方案 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 件各表面的加工方法 如图 2 3 2 所示 表 2 3 2 弹簧吊耳零件各表面加工方案 加工表面尺寸精度等级表面粗糙度 Ra m 加工方案备注 两外 mm60 圆端面 IT126 3粗铣 机械制造技术基 础课程设计指导教 6 程 表 1 8 孔 mm 05 0 0 37 IT91 6钻 扩 铰 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 7 孔 mm 045 0 0 30 内侧面 IT1212 5粗铣 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 8 孔 mm 045 0 0 30 外侧面 IT1250粗铣 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 8 孔 mm 045 0 0 30 IT91 6钻 扩 铰 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 7 孔 mm 5 10 IT1212 5钻 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 7 开口槽IT1250粗铣 机械制造技术基 础课程设计指导教 程 表 1 8
