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1、1引言 22后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 22.1零件的分析 2零件的作用 2零件的工艺分析 32.2工艺过程设计所应采取的相应措施42.3工艺过程设计所应采取的相应措施 4确定毛坯的制造形式4基准的选择 42.4工艺路线的制定 52.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 72.6确定切削用量 102.7本章小结 143加工30mm工艺孔夹具设计143.1加工30mm工艺孔夹具设计 143.2定位方案的分析和定位基准的选择 143.3定位误差分析 153.4切削力的计算和夹紧力分析 163.5钻套、衬套设计 163.6夹具精度分析 183.7本章小结 194结论 19参考文献 20设计后
2、钢板弹簧吊耳的机械加工工艺规程及工艺装备1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
3、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 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。CTOPi03763
4、QWi2”498.5 J112图2.1后钢板弹簧吊耳零件图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 37 00.05 mm的孔，其中60mm两外圆端面表面粗糙度要求为Ra6.3um, 37 00.05mm的孔表面粗糙度要求为Ra3.2um（2） 以3Oo.O45mm孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个30 00045 mm的孔，2个10.5mm的孔、2个3 0 0 0.045 mm孔的内外两侧面的铣削，宽度为4mm
5、的开口槽的铣削，2个在3OoO.O45mm同一中心线上数值为 0.01mm的同轴度要 求。其中2个*30o0.O45mm的孔表面粗糙度要求为 Ra3.2um 2个创0.5mm的孔表面粗 糙度要求为Ra12.5um 2个*3O0O.O45mm孔的内侧面表面粗糙度要求为 Ra12.5um 2 个30o0.045 mm孔的外侧面表面粗糙度要求为 Ra50um宽度为4mmr的开口槽的表面粗 糙度要求为Ra50um2.2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
6、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。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，将孔和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
7、也是过 程中的主要考虑因素。2.3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择确定毛坯的制造形式零件材料为35钢，硬度HBS为149187。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。基准的选择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和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，则应选择其中和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（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
8、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。（6） 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， 当设计基准和工序基准不重合
9、时，应该进行尺寸换算。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 工序中均用此端面作为精基准和工艺孔定位加工其他孔和平面。2.4工艺路线的制定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）加工工艺路线方案一表2.1 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X612 0卧式铣
10、床30铣60mm两外圆端面50钻，扩10.5mm孔Z525型立式钻床60钻，扩，铰a/gmm孔，倒角1 45Z525型立式钻床70铣孔的内侧面X612 0卧式铣床80铣300.45mm孔的外侧面X612 0卧式铣床90铣宽度为4mm的开口槽X612 0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2.2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X612 0卧式铣床40铣30 00.045mm孔的外侧面X612 0卧式铣床50钻，扩10.5mm孔Z525型立式钻床60钻，扩，铰孔，倒角1 45Z525型立式钻床70铣宽度为4mm的开
11、口槽X612 0卧式铣床80铣60mm两外圆端面X612 0卧式铣床90钻，扩，铰Hofm孔，倒角1.5 30；Z525型立式钻床100去毛刺钳工台110检验、入库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 H/mm孔，再加工10.5mm孔，乜。阿宥口孔，最后加工30ooo45mm孔的内外侧面以及宽度为4mm的开口槽铣，则和方案二相反，先加工*30o45mm孔的内外侧面，再以此为基面加工 曲0.5mm孔，*300045 mm孑L，宽度为 4mm的开口槽，最后加工460mm两外圆端面，孔。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
12、及装夹都较方便，但方案一中先加工10.5mm孔，3000045 mm孔，再加工3000045mm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2.3加工工艺路线方案表工序号工序内容设备102030铣60mm两外圆端面X612 0卧式铣床40钻，扩，铰37 00.05mm 孔，倒角 1.5 30；Z525型立式钻床50铣30 00.045mm孔的内侧面X612 0卧式铣床60铣30 00.045mm孔的外侧面X612 0卧式铣床70钻，扩，铰3000
13、.045mm孔，倒角1 45Z525型立式钻床80钻，扩10.5mm孔Z525型立式钻床90铣宽度为4mm的开口槽X612 0卧式铣床100去毛刺钳工台锻造毛坯时效处理去应力110检验、入库2.5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 35钢， J =530MPa，硬度HBS为149187,生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯，锻件毛坯重量约为3.5Kg参照机械加工工艺手册2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S3o 60mm端面单边加工余量取为 Z=2.5mm偏差为：；mm ； 30mm孔端面加工
14、余量取为Z=1mm偏差为。24 一75图2.2 锻件毛坯各尺寸图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 1和机械加 工工艺手册2】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60mm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经济精度工序尺寸及公差表面粗糙度半精铳178.5IT978.5 _0.074Ra6.3粗铳1.579.5IT 1279.50.3Ra50毛胚尺寸-81-181 一1-(2)铣60mm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经济精度工序尺寸及公差表面粗糙度半精铳粗铳11.576-O.276 _O.677hRa6.3Ra5O77IT 12(3)加工 370o.05mm孔：名称加工余量（双）基本尺寸加工经济精度工序尺寸及公差表面粗糙度铰孔0.237-37oO5Ra3.2扩孔
