《3022.后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3022.后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课程设计要求一、课程设计目的1.能熟练运用机械制造技术基础课程以及先修课程中的基本理论知识和在认识实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件工艺路线的安排、工艺尺寸确定以及在加工中的定位、夹紧以及等问题，保证零件的加工质量。2.提高结构设计能力。通过机床夹具设计的训练，使学生能应当获得根据被加工零件的加工要求，在确保加工质量的前提下设计出高效、省力、经济合理的机床夹具的能力。3.学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种参考资料的名称、出处，做到能熟练运用。二、课程设计任务前提：在通用机床上使用专用夹具进行大批量生产。内容： 编制某零件的机械加工工艺规程（工艺过程卡和指定工序的工序卡）； 设
2、计该零件某指定工序使用的专用夹具。具体要求： 编制机械加工工艺卡片内容包括: 确定工序、切削用量、设备、刀具、夹具、量具、工时定额。 机床夹具设计 完成夹具装配图1张（1#），要求正确标注轮廓尺寸、配合尺寸、调整尺寸及相关技术要求； 完成夹具体零件图1张（1#），要求正确标注尺寸、公差、表面粗糙度及相关技术要求； 完成指定的夹具零件图1张，要求正确标注尺寸、公差、表面粗糙度及相关技术要求； 撰写设计计算说明书一份 (见学校教务处要求）内容包括: 目录、设计任务、工艺编制说明、工序分析，设计计算与结构参数确定、设计总结、参数资料等。三、课程设计内容及步骤1.对零件进行工艺分析，画零件图 分析零件
3、的作用及零件图上的技术要求； 分析零件主要加工表面的形状、尺寸及位置精 度、表面粗糙度以及设计基准等； 分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性要求。所有图纸均应按机械制图国家标准仔细绘制。2.选择毛坯的制造方式毛坯的选择应该根据生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面综合考虑。3.制定零件的机械加工工艺路线(1) 制定工艺路线。 (2) 选择定位基准，进行必要的工序尺寸计算。 (3) 选择机床及工、夹、量、刃具。 (4) 加工余量及工序间尺寸与公差的确定。 (5) 切削用量的确定。(6) 画毛坯图。 (7)填写机械加工工艺过程卡片与工序卡片。将前述各项内容以及各
4、工序加工简图，填入机械加工工艺过程卡片与工序卡片。 工序简图可以按比例缩小，并尽量用较少的投影绘出。简图中的加工表面用粗实线表示。对定位、加紧表面应以规定符号标明。最后，应标明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。 工序简图中的定位、夹紧符号应符合机械工业部标准JB/Z174-82的规定。四. 工艺装备设计（1）确定设计方案，绘制结构原理示意图。 （2）选择定位元件，计算定位误差。 （3）计算所需的夹紧力，设计夹紧机构。 （4）画夹具装配图。画夹具装配图时，应当遵循和注意以下各点： 本设计中，要求按1：1的比例画夹具装配图。被加工零件在夹具上的位置，要用双点划线表示，夹紧机构应处于
5、“夹紧”的位置上。 注意投影的选择。应当用最少的投影将夹具的结构完全清楚的表达出来。因此，在画图之前，应当仔细考虑各视图的配置和安排。 所设计的夹具，不但机构合理，结构也应当合理，否则将不能正常工作。 要保证夹具与机床的相对位置及刀具与夹具的相对位置的正确性，即夹具上应具备定向键及对刀装置。 运动部件的运动要灵活，不能出现干涉和卡死的现象。回转工作台或回转定位部件应有锁紧装置，不能在工作中松动。 夹具的装配工艺性和夹具零件的可加工性要好。 夹具中的运动零部件要有润滑措施，夹具的排屑要方便。 零件的选材、尺寸公差的标注以及总装技术要求要合理。为便于审查零件的加工工艺性及夹具的装配工艺性，从教学要
6、求出发，各零部件尽量不采用简化法绘制。 对夹具装配图上尺寸标注要求。 在夹具装配图上要求标注四种尺寸：轮廓尺寸、配合尺寸、与加工有关的尺寸及与机床关联的尺寸。五. 编写设计说明书将前述工作依先后次序编写设计说明书一份。要求语言简炼、文字通顺。说明书用A4纸打印，并装订成册。课程设计正文一、 零件的分析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。2.零件的工
7、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。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，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4的开口槽的表面粗糙度要求为。二、 工艺规程设计1. 确定毛坯的制造形式零
8、件材料为35钢。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，故可以采用锻造成型，这对提高生产效率，保证加工质量也是有利的。2. 基面的选择（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
9、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 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。（2
10、） 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。2.4 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。2.4.1 工艺方案一表 2.1 工艺方案一表工序1：铣两外圆端面工序2：扩工序3：镗孔，倒角工序4：钻，扩孔工序5：钻，扩，铰孔，倒角工序6：铣孔的内侧面工序7：铣孔的外侧面工序8：铣宽度为4的开口槽工序9：终检2.4.2 工艺方案二表 2.2 工艺方案二表 工序1：铣孔的内侧面工序2：铣孔的外侧面工序3：钻，扩孔工序4：钻，扩，铰孔，倒角工序5：铣宽度为4的开口槽工序6：铣两外圆端面工序7
11、：扩工序8：镗孔，倒角工序9：终检2.4.3 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4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4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，同理，宽度为4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 2.3 工艺方案表工序1
12、：铣两外圆端面工序2：扩工序3：镗孔，倒角工序4：铣孔的内侧面工序5：铣孔的外侧面工序6：钻，扩，铰孔，倒角工序7：钻，扩孔工序8：铣宽度为4的开口槽工序9：终检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，硬度HBS为169207，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。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) 铣两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为，可以先粗铣，再精铣，根据机械加工工艺手册表2.3-5，取2Z=3已能满足要求(2) 加工孔其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为扩，镗两步步，根据机械加工工艺
13、手册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为： 扩孔： 2Z=1.8铰孔： 2Z=0.2(3) 铣孔的内侧面考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.3-5，取2Z=3已能满足要求。(4) 铣孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.3-5，取2Z=3已能满足要求。(5) 加工孔 其表面粗糙度要求较高为，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： 扩孔： 2Z=1.8铰孔： 2Z=0.2(6) 加工孔其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可直接钻孔，根据机械加工工艺手册表2.3-48，确定工序
14、尺寸及余量为：钻孔： (7) 铣宽度为4的开口槽考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.348，取2Z=4已能满足要求。2.6确定切削用量及基本工时工序1：粗、精铣两外圆端面机床：X51卧式铣床 刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数（1）、粗铣铣削深度： =2mm每齿进给量：根据金属切学机床夹具设计手册手册表30-13，取铣削速度：参照金属切学机床夹具设计手册手册表30-23，取，机床主轴转速： 式（2-1）取=30, =63代入公式（2-1）得：根据金属切学机床夹具设计手册手册表11-4，取实际铣削速度：工作台每分进给量： 式（2-2）取=，=代入公式（2-2）得：取根据金属切学机床夹具设计手册手册 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间： 式（2-3）取，, 代入公式（2-3）得：以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为（2）、精铣铣削深度：=1mm 每齿进给量：根据金属切学机床夹具设计手册手册表30-13，取铣削速度：参照金属切学机床夹具设计手册手册表3
