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1、 烟台大学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 刘新磊指导教师 金权东教研室主任 _2010年10月目 录目 录11 绪 论12 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计22.1零件的分析22.1.1零件的作用22.1.2零件的工艺分析22.1.3弹簧吊耳零件的技术要求32.2确定毛坯，绘制毛坯图32.2.1 确定毛坯的制造形式32.2.2 确定毛坯的尺
2、寸公差和机械加工余量32.2.4吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量42.3拟定弹簧吊耳工艺路线52.3.1 零件的加工定位基准52.3.2零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案62.3.3工序顺序的安排72.3.4 工艺方案的比较与分析82.3.5确定吊耳工艺路线92.4机床设备及工艺装备的选用92.4.1机床设备的选用92.4.2工艺装备的选用102.5加工余量，工序尺寸和公差的确定102.5.1工序1加工孔两外圆端面至设计尺寸的加工余量，工序尺寸和公差的确定102.5.2工序5钻-扩-铰孔的加工余量，工序尺寸和公差的确定122.5.3吊耳各加工表面的机械加工余量122.6确定切削用量及基本
3、工时（机动时间）132.7 本章小结223 加工工艺孔夹具设计233.1加工工艺孔夹具设计233.2定位方案的分析和定位基准的选择233.4切削力的计算与夹紧力分析243.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计243.6夹具精度分析263.7夹具设计及操作的简要说明263.8本章小结27结 论28参 考 文 献29I1 绪 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
4、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，从而提高自己分析问题，解决问题的能力。I2 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
5、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。
6、这一组加工表面包括：2个的孔，2个的孔、2个孔的内外两侧面的铣削，宽度为4的开口槽的铣削，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4的开口槽的表面粗糙度要求为。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/公差及精度等级表面粗糙度Ra/形位公差/两外圆端面60IT126.3孔IT91.6孔内侧面54IT1212.5孔外侧面54IT1250孔IT91.60.01A孔IT1212.5开口槽4IT12502.2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
7、吊耳”零件材料为35钢，硬度HBS为149187，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度，故可以采用模锻制造毛坯。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.
8、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。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，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。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/
9、mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注宽度76表2-102.02.2（取2.0）表2-13宽度38.5表2-102.02.2（取2.0）表2-13宽度22表2-102.02.2（取2.0）表2-13孔径表2-102.6表2-14孔径表2-102.0表2-14上表备注“表2-102-14”出自机械制造技术基础课程设计指导教程吊耳零件毛坯图如下：1 图2-2-42.3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
10、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过程中的主要考虑因素。1.粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1） 粗基
11、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
12、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，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。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，选择加工后的两外圆端面作为精基准。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
13、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/加工方案备注两外圆端面IT126.3粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-8孔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1-82.3.3工序顺序的安排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.工艺方案一，如表2-3-3-1所示。表2-3-3工艺方案一表工序1：铣两外圆端面工序2：钻，扩，铰孔，倒角工序3：钻，扩孔工序4：钻，扩，铰孔，倒角工序5：铣孔的内侧面工序6：铣孔的外侧面工序7：铣宽度为4的开口槽工序8：终检 2.工艺方案二，如表2-
