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1、运城学院 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机械加工工艺规程及工艺装备姓名:李彦伟学号: 2009090237系别:机电工程系专业 :机械设计制造及自动化指导教师 :张洁2012年 06 月 24 日1 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 1.1 零件的分析1.1.1零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。n併示平面应
2、图1.1后钢板弹簧吊耳零件图1.1.2零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60mm 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：。60mm两外圆端面的铣削，加工0.03037mm +孔，其中60mm两外圆端面表面粗糙度要求为6.3Ra m 卩,0.03037mm的孔表面粗糙度要求为 1.6Ra m卩(2以0.043030mm 孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:2个0.043030mm 的孔,2个10.5mm 的孔、2个0.043030mm 孔的内外两侧 面的铣削 ,宽度为4mm的开口槽的铣削，2个在
3、0.043030mm 同一中心线上数值为0.01 （的同 轴度要求。 其中2个0.043030mm 的孔表面粗糙度要求为 1.6Ra m 卩，个10.5mm 的孔表面 粗糙度要求为12.5Ra m 卩,个0.043030mm 孔的内侧面表面粗糙度要求为 12.5Ra m 卩，个0.043030mm孔的外侧面表面粗糙度要求为 50Ra m宽度为4mm的开口槽的表面粗糙度要求为50Ra m卩1.2 工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。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 ,对于该零件来说 ,加工过程中的主 要问题是保 证平面
4、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。其 次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。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
5、板弹簧吊耳生产率要求也是 过程中 的主要考虑因素。1.3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择1.3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为Q235。由于生量已达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大故可 以采用铸造成型 ,这对提高生产效率 ,保证加工质量也是有利的。1.3.2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
6、: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
7、，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。133精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应当 进行尺寸换算。1.4工艺路线的制定由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应降低 生产成本。1.4.1工艺方案一表1.1工艺方案一表H序：L铁处0“期两外園端面工序鑫粘.扩，较阳7丁叩孔 01-5x30工序乱钻i扩lO.Sznm孔工序4：帖，扩，铁剜誉阳汛.倒角仪4工序乩铳030絆巧m汛的内测面工序铁餡of1件肿孔舲外侧面工序71毓宽度为4
8、卄期的开口槽工序乩终检142工艺方案二表 1.2 工艺方案二表工序1:铁怦加砍两外圆端面工序2*扩,谟037带沏孔倒曲1.5x30*工序乳钻，扩L05wn孔工序牡岳扩，牧何嘗S沏孔.倒角1艾4亍工序51铳常Wm孔的内侧面工序6；铁掛即科扎的外側面工序航俺帥曲两外EI端面工序厶钻扩，较齊耳庶/呵孔.倒角1少妙143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60mm两外圆端面，然后再以 此为基面加工 0.03037mm +L,再加工 10.5mm 孔,0.043030mm 孔，最后加工0.043030mm 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0.0
9、43030mm +L的内外侧面，再以此为基面加工10.5mm 孔,0.043030mm 孔，宽度为4mm的开口槽，最后加工60mm 两外圆端面，0.03037mm +L,经比较可见，先加工60mm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10.5mm 孔,0.043030mm 孔,再加工0.043030mm 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，同理,宽度为4mm的开口 槽应放在最后一个工序加工。所以合理具体加工艺如下：表 1.3 工艺方案表工序1:St從tOnwr?两外圆端而工序21钻,扩,戦仰誉mm孔工
10、序旳筑030带咲”初孔怖内测面工序牡抚掛忻卿戸孔的外删面工序丟45.扩较030加叫吻孔.倒角1x45s工序员扩 10.5;w?r 孔工序入旎宣度为4讪的开口槽工序乩终检1.5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Q235硬度HBS为149187生产类型为大批量 生产，采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸 及毛坯尺寸如下:(1铣60mm 两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为6.3Ra m 回以先粗铣，再精铣，根据机械加工 工艺 手册表 2.3-5,取 2Z=5mm 已能满足要求(2 加工0.03037mm 孔其表面粗糙度要
11、求较高为1.6Ra m 其加工方式可以分为钻，扩,铰三步 ,根据机 械加工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为 :钻孔:35mm 扩孔:36.8mm 2Z=1.8mm铰孔:0.03037mm + 2Z=0.2mm(3 铣0.043030mm 孔的内侧面考虑其表面粗糙度要求为12.5Ra m 只要求粗加 工 , 根据机械加工工艺手册表2.3-5,取 2Z=3mm 已能满足要求。(4 铣0.043030mm 孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为50Ra m 识要求粗加工， 根据机械加工工艺手册表2.3-5,取 2Z=3mm 已能满足要求。(5 加工0.043030mm 孔其表面粗糙度要求较高
12、为1.6Ra m 其加工方式可以分为钻， 扩,铰三步 ,根据机 械加工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为 :钻孔:28mm 扩孔:29.8mm 2Z=1.8mm铰孔:0.043030mm + 2Z=0.2mm(6 加工 10.5mm 孔其表面粗糙度要求较高为12.5Ra m虞加工方式可以分为钻，扩，两步，根据机 械加工工艺手册表 2.3-48,确定工序尺寸及余量为 :钻孔:9mm 扩孔:10.5mm 2Z=1.8mm(7 铣宽度为 4mm 的开口槽考虑其表面粗糙度要求为50Ra m卩只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表 2.3 48,取 2Z=2mm 已能满足要求。1.6 确定切削
13、用量及基本工时 (机动时间工序 1:粗、精铣 60mm 两外圆端面机床:专用组合铣床刀具:高速刚圆柱形铣刀 63d mm = 粗齿数 6Z =,细齿数 10Z =(1 、粗铣铣削深度 w a :3w a mm =每齿进给量 f a :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取 0.08/f a mm Z = 铣削 速度 V :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 (2040 /min V m =, 机床主轴转速n :01000V n d nn=（1-1 取 V =30, 0d =63 代入公式（1-1 得：n 100030（101201 /min 3.1463r ? H 根据机械加工工艺师手
14、册表 11-4,取169/min n r =实际铣削速度 V ：03.146316933.4/min 10001000d n V m ?=Q工作台每分进给量 m f :m z w f f zn =式（1-2 取 z f =0.08f a =, 6Z =, w n =169n =代入公式 （1-2得：m f =0.08616981.12/min mm ? =取 80/min m f mm =根据机械加工工艺手册被切削层长度 l :由毛坯尺寸可知 60l mm =刀具切入长度 1l :130l =刀具切出长度 2l :mm l 22=走刀次数为 1机动时间 1j t :121j ml l l t
15、f +=式（1-3 取 60l =, 130l =, 22l =, 80m f = 代入公式（1-3得:1j t 603021.15min 80+= 以上为铣一个端面的机动时间 ,故本工序机动工时为11221.152.3min j t t =? =(2 、精铣铣削深度 w a :2w a mm =每齿进给量 f a :根据机械加工工艺师手册表 30-13,取 0.06/f a mm Z = 铣削 速度 V :参照机械加工工艺师手册表 30-23,取 (2040 /min V m =, 取 V =30, 0d =63代入公式 (1-1得:机床主轴转速 n :(101201 /min 3.1463V n r d ? n=P,根
