目 录
目录 2
摘 要 4
后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 5
一、零件的分析 5
(一)零件的作用 5
(二)零件的工艺分析 5
二、工艺规程设计 5
（一） 确定毛坯的制造形式 5
（二）基准的选择 6
1.粗基准的选择 6
2.精基准的选择 6
（三）工艺路线的制定 6
1. 工艺方案一 6
2. 工艺方案二 7
3. 工艺方案的比较与分析 7
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 8
（五）确定切削用量及基本工时（机动时间） 9
三、夹具设计 18
铣两端面的夹具设计 18
（一）问题提出 18
（二）夹具的设计 18
1.定位基准的选择 18
2.铣削力与夹紧力计算 19
3.定位误差分析 19
4.夹具设计及操作的简要说明 20
四、结论 20
五、心得体会 21
六、参考文献 22
七、致 谢 22
摘 要
本次设计是对后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。后钢板弹簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并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加工精度。基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，以后钢板弹簧吊耳大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是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。整个加工过程选用不同类型的加工机床。
关键词 后钢板弹簧吊耳，加工工艺，专用夹具
一、零件的分析
（一）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。两端的卷耳用销子铰接在车架的支架上。这样，通过钢板弹簧将车桥与车身连接起来，起到缓冲、减振、传力的作用。
（二）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。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个的孔的内侧面表面粗糙度要求为，2个的孔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。
在两组加工表面之间没有一定的位置要求，先加工哪一组表面都可以，现计划是加工第一组表面，再以第一组为基准加工第二组表面。
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为35钢。考虑零件在工作中的情况，零件在汽车后后钢板中支架钢板，受到各种不同的振荡，有减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能作用，因此应该选择锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。在初定义，本零件为大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，在造型中可采用模锻成型。
（二）基准的选择
基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
1 . 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，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，当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算。
（三）制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，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能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。
1.工艺路线方案一
工序Ⅰ 粗铣60mm两端的端面，
工序Ⅱ 钻、扩、铰37mm孔，并倒角1.5×
工序Ⅲ 精铣60mm孔两端的端面，
工序Ⅳ 铣30mm的两端的内端面
工序Ⅴ 铣30mm的两端的外端面
工序Ⅵ 钻、扩30mm孔 倒角1×
工序Ⅶ 拉30mm孔
工序Ⅷ 钻、扩10.5mm孔
工序Ⅸ 铣宽为4mm的开口槽
工序Ⅹ 终检
2.工艺路线方案二
工序Ⅰ 粗铣和精铣60mm两端的端面，
工序Ⅱ 钻、扩、铰37mm孔，并倒角1.5×
工序Ⅲ 铣30mm的两端的内端面
工序Ⅳ 铣30mm的两端的外端面
工序Ⅴ 钻、扩10.5mm孔
工序Ⅵ 钻、扩、铰30mm孔 倒角1×
工序Ⅶ 铣宽为4mm的开口槽
工序Ⅷ 终检
3.工艺方案的比较与分析
两个方案的不同点之一：在于铣60mm两端的端面的先后，方案一中先粗铣端面，加工，然后再精铣端面，即是方案一中的工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，和方案二工序Ⅰ、Ⅱ的不同，方案一增加了装夹的次数，提高了精度，但是端面的精度要求不高，可以采用方案二的工序来加工60mm的两端端面，即先粗铣后精铣，互为基准参考；不同点之二：加工10.5mm孔和加工30mm孔的先后，方面一中考虑到先加工30mm孔，再以30mm孔为定位基准加工10.5mm孔，在图纸上表明10.5mm孔的定位是根据30mm孔的轮廓来定位的，方案二是先加工10.5mm孔，后加工30mm孔，这样做是考虑到先加工30mm孔后再加工10.5mm孔，在加工10.5mm孔时由于两者的空间位置关系可能会在加工时使刀具受力不均的系数大而破坏，不过经多方面的考虑，这是不必要的，而且图纸上标明10.5mm孔是根据30mm孔定位的；不同点之三：加工30mm孔的最后一道工序，因为30mm的孔要保证公差为0.01的同轴度，铰孔比较难达到这个精度，所以要采用拉孔来保证同轴度。先加工倒角是为了节省工时，因为在拉床上不能加工倒角，倒角的精度要求不高，而且拉孔的加工余量较少，所以先加工倒角后再拉孔。综合考虑采用以下的加工顺序。所以具体工艺过程如下：
工序Ⅰ 铣60mm两端的端面，
工序Ⅱ 钻、扩、铰37mm孔，并倒角1.5×
工序Ⅲ 铣30mm的两端的内端面
工序Ⅳ 铣30mm的两端的外端面
工序Ⅴ 钻、扩30mm孔 倒角1×
工序Ⅵ 拉30mm孔
工序Ⅶ 钻、扩10.5mm孔
工序Ⅷ 铣宽为4mm的开口槽
工序Ⅸ 终检
（四）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号钢，属于中碳钢， 硬度HBS为149～187，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《切削加工手册》表8-9，取加工精度，锻件复杂系数，锻件重2.6KG,孔外端面单边加工余量为1.7～2.2mm,取2Z=4能满足要求，精铣余量取0.5mm 。
(2)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9-21，确定工序尺寸及余量为：
钻孔：
钻扩：
扩孔： 2Z=1.7
铰孔： 2Z=0.2
(3)铣孔的内侧面
考虑其表面粗糙度要求为，先粗铣2Z=3mm，再半精铣2Z=1mm，能满足要求。
(4)铣孔的外侧面
考虑其表面粗糙度要求为，只需粗加工，根据《机械加工工艺手册》，取2Z=3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，拉三步，根据《机械加工工艺手册》表9-21，确定工序尺寸及余量为：
钻孔：
扩孔： 2Z=1.8
拉孔： （保证同轴度） 2Z=0.2
(6)加工孔
其表面没有精度要求，其加工方式分为钻，扩两步即可，根据《机械加工工艺手册》表9-21，确定工序尺寸及余量为：
钻孔：
扩孔： 2Z=1.5
(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9-34，取2Z=2满足要求。
（五）确定切削用量及基本工时（机动时间）
工序1：粗、精铣两外圆端面
机床：万能铣床XA6132（主电机功率7.5KW）
刀具：高速钢圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数
（1）、粗铣
铣削深度=1.5mm，
每齿进给量：根据《机械加工简明实用手册》表8-95，取
铣削速度：参照《机械加工简明实用手册》表8-99，取
机床主轴转速：
把, =63代入公式，得：
根据《切屑用量手册》表3.29，可选
实际铣削速度：
工作台每分进给量：
取=，，=代入公式，得：
《切屑用量手册》表3.29，取
根据《金属机械加工工艺人员手册》表15-15
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度：
机动时间： =1.013 min
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 考虑到表面精度要求只为Ra=6.3
铣削深度：
每齿进给量：根据《机械加工工艺师手册》表8-95，取
铣削速度：参照《机械加工工艺师手册》表8-99，取，
机床主轴转速：，根据《切屑用量手册》表3.29，取n=235r/min
实际铣削速度：
取=，Z=10(细齿)，=n=250r/min
工作台每分进给量：，《切屑用量手册》表3.29,取
根据《金属机械加工工艺人员手册》表15-16，
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
川公网安备: 51019002004831号