汽车弹簧及其夹具设计论文

汽车 弹簧吊耳 机械 加工工艺及夹具设计 摘要 ： 制造是人类科学理念物化的过程。 制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。它不仅为现代工业社会提供物质基础，为信息与知识社会提供先进装备和技术平台，也是实现中国特色军事变革和国防安全的基础。 本次设计 首先对汽车 弹簧吊耳 的技术要求、结构特点以及加工工艺过程进行深入的分析 ,并对其制定了相应的加工工艺流程 。 加工 工艺 流程的制定 即 保证 了加工精度又 提高了加工效率和生产质量。在设计的过程中，针对吊耳的孔系加工设计了一套钻床用的夹具。其意义是提高了 工件的 加工质量，降低生产成本，达到高效率生产。 本文以 三维造型软件 设计平台，分别绘制了汽车 弹簧吊耳的 零件图、三维模型以及工装夹具的零件图和三维模型。 关键词： 汽车零部件；弹簧吊耳 ； 加工 工艺；夹具 is of of of is a of an of it to to MA of is of of of in to of to In of a is to D G (目 录 第 1 章 绪论 . 1 课题背景 1 国内外研究状况 1 国内机床夹具的发展 3 国 外机床夹具的发展 3 研究内容和研究方法 4 课题研究的意义和目的 5 论文正文的结构 5 第 2 章 零件工艺 的 总体设计 . 6 后钢板弹簧吊耳 零件 的 介绍 及技术要求分析 6 后钢板弹簧吊耳 的 加工工艺 的 分析 7 毛坯 材料及制造方式的 选择 8 基准 的 选择 9 确定工艺路线 10 第 3 章 加工 工艺 的 详细设计 . 11 主要工序分析 11 后钢板弹簧吊耳的 端面加工 11 后钢板弹簧吊耳的 孔系加工 11 后钢板弹簧吊耳的 槽系加工 12 切削用量 选择 12 切削用量的基本概念 12 切削用量选择原则 13 切削 液 14 机械 的 加工 余量、 工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 14 确定 零件的毛坯及相关参数 14 确定零件的机械加工余量 15 确定零件的毛坯尺寸 16 确定零件的加工工序尺寸 16 尺寸连的计算 19 确定 切削用量 以 及工额定时 20 铣 外圆端面 20 孔的内外侧面铣削 23 的孔加工 26 孔加工 30 孔加工 33 铣 槽 36 第 4 章 专用夹具设计 . 38 夹具的概念 和 作用 38 夹具的概念 38 夹具的分类 38 夹具的组成 38 孔加工的 夹具设计 39 零件加工整体 分析 39 夹具设计 39 转矩以 及夹紧力 相关的数据 计算 442 夹具定位误差 分析 44 结 论 . 46 致 谢 . 47 参考文献 . 48 第 1章 绪 论 题背景 机械制造业 的 加工水平是 衡量 一 个 国 家 经济发展水平的标志。机械制造业为国民经济 的 各部门提供 了加工 装备，它的发展水平直接影响到国民经济各部门 的 技术水平以及 经济效益的提高。没有现代化的机械制造 业， 就不可能有现代化的工业、农业、国防和科学技术。 机床夹具是机械制造中一项 极其 重要的工艺装备。工件在机床上加工 时，为了保证 工件的加工精度以及 提高 其 生产 效率，必须使 工件在机床上相对 于 刀具占有正确的位置，这个过程称 之 为定位。 在 切削过程中 为了克服工件受 到 外力（切削力，惯性力，重力等）的作用而破坏定位，还必须对工件实施加紧力，这个过程称 之 为夹紧。定位和夹紧两个过程的综合称为装夹，完成工件装夹的工艺装备 则 称为机床夹具。 夹具从产生到现在，可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这 时 夹具 的 主要 作用是作 为人的单纯的辅助工具， 使零件的 加工过程 提 速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁， 且 夹具的 使用 机能发生 了 变化，它主要用于工件的定位 以及 夹紧。 当 人们越来越认识到，夹具与操作人员 对 改进工作及提高 机床 的 性能 有着密切的关系 的时候 ， 对夹具引起了 相当高的 重视； 至此， 第三阶段 夹具的 表现为 与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 内外研究状况 机床 夹具的现状 研究 国 外的 生产研究协会的统计 数据 ， 当前，企业生产的多品种、多批次的 工件已 占 到了 工件 总数的 80 左右。现代 企业的 生产 ， 要求 其 所制造的产品品种 需要 具有 经常更新 更换的能力 ，以 便 适应 于整个 市场的需求 和 竞争。然而，一般企业 任 习惯于 采用传统的专用 夹具 来进行加工 。一些 具有中等生产能力的工厂里， 拥有数千 乃至上 万套 的 专用夹具； 同时，在 多品种生产的企业 之 中， 平均 每隔 2就要更新40左右 的 专用夹具 。但是，在更换的 夹具 中， 实际 的 磨损量仅为 1525 左右。特别是近 几 年来， 随着 数控机床 、 组 技术、 新 兴科技 技术 的推广 ， 对 夹具 的制造和运用 提出了 一些 新的要求： （ 1） 首先是夹具在加工中 能 够 迅速 地 对 新产品 进行装夹和定位 ， 在 降低 其 生产 的成本 的同时，能够 缩短 其 工件的 生产 周期 ； （ 2） 然后是夹具在 装夹 中，能够装夹 具有 互换 性 的工件； （ 3） 其次是 能适 用于 高精度加工的 机床 ； （ 4） 再次，夹具的装夹 采用液压 、气压以及电动 等 装置， 从而 减轻 工人 的 劳动强度 ，与此同时，还可以 提高 其 生产 的 效 率； （ 5） 最后，夹具的制造能够统一为国家标准，方便制造和运用 。 现代机床夹具的发展方向 目前，机床夹具的主要研究方向为四个方面： 标准化、精密化、高效化和柔性化 。 （ 1）标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国 有夹具零件及部件 相关的 国家标准： 214891。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化 大批量的 生产， 同时也 有利于 工件 生产准备周期 的简 短 ，降低 了 生产 的总成本。 （ 2）精密化 精度 要求 在机械零件加工中 日 渐增高 ， 相应 地 ，机床 夹具 精度 的 要求 也 就有了新 的要求 。精密化夹具的结构类型 有 很多， 比 如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5m。 （ 3）高效化 高效化 的 夹具主要 作用是 减少 其 工件 的 加工 时间和 缩短相应的 辅助时间，以 减轻工人的劳动强度 ，这样才能 提高 其 劳动 生产率 。 机床上 常 用 的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。 如果 在铣床上 安装 虎钳装夹 来 工件， 其动力装置为电动，这样可以 提高 5 倍左右 的效率 。在生产流水线 上安装相应的高效、自动化夹具 ， 或者是 在数控机床上 （ 装 自动装夹工件的夹具 或相关 装置， 可以 充分发挥 数控机床的 加工 效率 ，提高生产 。 （ 4）柔性化 机床柔性化 的概念 与 夹具 柔性化 的概念很大程度上来说，具有一定的 相似 性。 机床 的 夹具 在采用 调整、组合等 一些 方式 后 ， 能 适应 随 加工 工艺 改 变 所带来的各种 因素 对夹具 的 影响 。 其 工艺 改变的原因 主要有： 加工 工序 的 特征、生产 数量的 变化 、 工件 形状 的改进 和尺寸 的改变 。 按照 柔性化特征的 机床 夹具 分类，可分为 ：组合 用的 夹具、通用可调 的 夹具、成组夹具、模块化夹具 、 数控 机床的 夹具等。 当前，机械 产 业 呈现 多品种、中小批量 ，其 生产的需要 日益扩大。由此，提高 夹具的柔性化程度，是当前夹具发展的主要 趋势 。 内 机床夹具的 发展 90 年代初，我国 对 机床 组合夹具 的元件 设计与管理 开始进行研究与 开发 。我国在槽系夹具研制的基础上，总结现代机械加工的特点和发展方向，自我开发出 了新一代 的 孔系组合夹具系统。 这个 系统 吸取了 槽系 夹具中，零件的平移可调性，孔的旋转可调性等 优势 ,在加工中，可以直接获取测量任意直线 和角度 的相关 尺寸。此系统把若干个 系列的元件有机 地结合在了一起 ,即在一块夹具的安装 板上 ,能 单独组装较 大工件 的 夹具 ,也 能组装多个中小零件夹具 。这样有利于夹具的安装 板长期固定在机床的 工作台上 ,并保持位置精度。位于北京的 工商大学 ， 麻建东和刘璇开发 出了机床上的组合夹具元件库 。元件的库模块采用 02 相关的程序 ,而 界面程序则采用 供的 ,此系统 在 + 6. 0 下编译和联接 组合而成 ,其生成的 序在 可 直接加载 ，并能完美 运行。 该 元件库 在使用过程中，可以 提供 7 类组合夹具元件 的三维图形浏览和 交互设计功能 ,同时在屏 幕上 生成三维组合夹具 的 构形图 ，供使用者参考。 吴玉光博士在孔系 零件加工的 夹具 设计 方法 中取得了一些突破 。利用 机械上 连杆机构 的 原理 ，使夹具能够自动确定其夹紧的 定位边界 。 吴博士所提出的理论，对 国内外相关领域 的发展和研究， 开拓了新的局面。 外机床夹具的 发展 国外 研究人员对机床夹具 设计 的发展，可以简述为 三个步骤 :机床 设备 的 规划、加工时所用的 夹具 的 规划 以及 其 夹具 的 结构 功能 设计。目前 , 在 对 面的 技术 研究 探讨 中 ， 人对 机床 设备 的 规划有 了更深一步 的 探究结果 。 计算机 辅助夹具设计 。在 夹具 的工作效率 如何提高的方面 C , 等人提出了 一种 新的自动夹紧方案 ;C 提出的 方案则是 利用机械 的 杠杆原理 来对工件进行定位和夹紧位置。 目前 ,关于工件夹具的自动化配置方面的工作 , 设计 中很少 有人 提及。 人提出了一个二维组合夹具元件的配置算法。越来越多的 人 加入到对复杂几何形状工件的 研究 中去 。 研究的 结果 表明，其特定的夹具也仅 适用于 相对应 的 复杂 几何体。 组合夹具的研发，提出了一个 新的算法 。并 在此 基础上 开发出 了 一个组合夹具 的 设计系统 ,其功能是 针对一个 任意形状 的工件 ,使其 能自动 生成具有 可行 性的夹具装置 。 同时，该设计系统借鉴对力球分析的方式来 对 所产生的设计方案进行修改和优化 。 算法 对以后夹具的发展产生了深远影响 。组合夹具在动力学方面的研究也取得了一定 的进步 ,Yu 夹具 的装夹上，提出了 一个 新的 规划算法。 出的模式 则 是在工件加工期间 ，对被加工 工件的静态 进行相关的技术 分析 ,这种 分析 是一种定性分析 方式，其分析的 因素则是 抓紧或夹紧物体 时，在 最坏的情况下 所发生 的偏差。 究内容和研究方法 本次 的 设计是 针 对后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺规程 以 及一些 加工 工序的专用夹具 的设计。后钢板弹簧吊零件的主要加工表面是平面及孔系的加工。根据 加工工艺原则可知，保证 零件 平面的加工精度要比保证孔 系 的加工精度容易。所以本 次 设计遵循先面后孔的 加工 原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工 阶段 和精加工阶段 ，以满足零件的 加工精度 要求 。基准选择以 后以 后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准， 再 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 的 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 已加工过的 端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用 已加工的 端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。 这样采用的互为基准，精基准可以提高其加工精度。 （ 1）首先 对 零件的形状、尺寸、精度要求和力学性能等参数进行分析。并结合当今的制造条件、生产技术 等因素，分析其零件 的机 械 加工工艺性 能 。良好的 机械 加工 工艺性应保证工序数目 较 少、占用 的 设备数量少、生产效率 较 高、夹具结构 设计 简单 ，并且使用 寿命高、产品质量稳定、 以及 操作 的 简单 等特点 。 （ 2）确定 加工 工艺方案 和主要 的工艺参数。在 零件 的加工工艺分析基础上，找出后钢板弹簧吊耳 制造工艺及其工装夹具设计的特点和难点。 再 根据实际 的加工 情况，提出 实际可行 的 加工工艺方案。提出的内容 要 包括工序 的性质、工步 、加工顺序等 等 。 在实际的生产过程中， 同一种零件 的加工 可能存在 着 多个 切实 可行的 加工工艺方案。这些 方案 通常 各有优缺点， 所以要从产品质量、 生产 效率、设备 的使 用情况、夹具制造的难易程度以及使用 寿命 的 高低、生产成本 的比较、安全程度等方面进行 综合 分析 比较， 这样才能确定出适合该零件的生产 的最佳方案。 （ 3） 根据加工工艺方案 选择 合适的 机 械 加工 设备。根据 零件所需 完成 的工序的要求 ，结合工厂现有 的设备情况，选择适合 该零件的加工 设备。 （ 4）工装夹具的设计。根据拟定的 加工 工艺方案，设计夹具的结构并 计算 其参数。设计时，需要对 结构上的相关 参数 进行 校核 。 （ 5）绘制夹具的装配图和 零件图。夹具 的 装 配 图 中，需要标注夹具的定位机构、 加紧机构、导向 机构以 及其它辅助装置。装配图是 用夹具体 将零件 连接起来， 这样看上去 更为 直观形象。 题研究的意义和目的 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种 以及 生产率提出了 更多更 为 严格 的 技术性 要求， 在 市场 的需求 下， 多品种，中小批 量 生 产 成 为 了 当今 机械生产的主流 。 为了适应 这种 新的 发展趋势， 就必须 对机床 的 夹具 设计 提出 了 更高的要求。 今后 夹具设计的发展过程中，应大力推广半组合、 组合夹具 ，可调夹具等。 机床技术 的要求 向 着 高速 、 高效 、 精密 、 复合 、 智能 、 环保方向发展 ，夹具技术 也 正朝着高精 、高效、通用等 方向发展。 文正文的结构 设计正文 分为四 个 章 节， 包 括：第一章绪论（简述了 课题的研究背景 及国内外研究现状和研究方法以及意义和目的）。第二章零件的工艺设计（分析 零件各部分的加工要求 并拟定 零件 的 加工工艺路线）。第三章 零件 工艺 的详细设计（分析 加工过程中的 重要工序， 并 确定 其 切削用量）第四章专用夹具设计（ 设计第五道钻孔工序的 夹具）。 第 2章 零件 工艺 的 总体 设计 钢板弹簧吊耳 零件 的 介绍 及技术要求 分析 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。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。 吊耳的实体 如图 2 图 2钢板弹簧吊耳 图 2耳的 工作示意图 后钢板弹簧吊耳零件 需要加工的表面 以及加工表面的位置精度要求分析如下： （ 1）平 面：吊耳 共有 6 处平 面 需要加工 ，其中 2 处 规则外圆端面， 4 处 不规则端面 。 6 处 端面均处于同一水平上，其主要工作面为 60的左右 外圆端面 及孔的 左右 内侧面 及外侧面。 60的左右 外圆端 面为 孔的 左右外侧 面 为 的 左右内侧 面 为 孔的 左右内侧 面 加工之后，需要保证 的距离。 （ 2） 孔 ： 吊耳共有 5 个 孔需要加工。 1 个大孔 ， 吊耳的主要工 作部位，粗糙度要求极高。 2 个 孔 以及 2 个 孔 ， 4 个孔 次要工作部位。 2 个 孔 要求同轴度为 2 个 则垂直于 孔 。 （ 3）两个开口槽 ： 开口槽为 ， 后钢板弹簧吊耳的 加工工艺分析 生产纲领：年产 10000 件产品，单班生产 。 吊耳的 零件图如图 2示： 图 2耳 零件图 坯 材料及制造方式的 选择 零件 材料 的选择 有 35、 45 号钢 、 。 毛坯的成形方式有铸 造，锻造等。 对毛坯的成形方式的分析中 ， 发现， 金属 在 经过锻造 之 后能 够 改善其组织结构和力学性能。经过锻造方法 热加工 变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。 在成批或者 大量 的 生产中，一般是 选 用模锻。 模锻的毛坯精度高，余量小，吊耳 的 非工作表面可 以 不加工。 相同材质的零件，在锻造和铸造中，其铸造零件 的力学性能低于锻 造的零件 。锻 造 在 加工 中 使纤维组织与 外形保持一致 的同时，能够 保证金属纤维组织的连续性 。这样，锻造 可 以使 零件 在工作时 具有良好的力学性能 ，同时保证零件具有较 长的使用寿命 。 锻件的工艺性能 ，是铸件 无法比拟的 。 由于年产量 10000 件，达到大批生成水平， 所以，后钢板弹簧吊耳的毛坯选用模锻。 吊耳的 选材， 考虑选用含碳量为 35 号钢优质碳素结构钢 。 35 号钢的工艺性能不仅具 有 较 好的 可加工 塑性 还具有一定 的强度 。其热处理方法 大多 采用 正火 处理，也可用 调质 等方案进行热处理 。 35 号钢 的运用十分 广泛 。常 用于各种锻件的制造以及相关机械 零件 的生产。 准的选择 （ 1）粗基准的选择 粗基准的选 择是以 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 在待加工的工件表面上有一些不需加工的面，则应在对待加工表面的 位置精度 有 较高 要求 的 未加工 表面 中选取 作为 该工序的粗基准。以使加工中，零件的壁厚加工均匀且具有对称性，同时减 少装夹 次数 等。 加工过程中，尽量 选择 具有均匀的加工表面余量以及该零件的 重要表面作为 次工序 的 粗基准。 在加工的过程中，选取待 加工 部位余量最小的 面作为 此次工序的 粗基准。这样 可以 保证该 加工 面 在加工过程中有合适 的加工余量 来进行加工 。 选择粗基准时，应选择 相对较 平整 的 、 具有较好的 光洁 度的 、 并且 面积 足 够大的表面作为粗基准，以保证定位准确 的夹紧可靠。 在表面有飞边、冒口、毛刺和浇口的不 能选为该工序的 粗基准。 粗基准 的选择 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 加工 表面间的位置精度。 故，在后钢板弹簧吊耳在加工时，粗基准的选择为：以后钢板弹簧吊耳的外圆端面作为粗基准；以后钢板弹簧吊耳的 外 圆端面互为基准加工出端面；以加工过端面定位加工出工艺孔。 （ 2）精基准的选择 精基准的选择主要考虑加工中保证加工精度并使工件装夹得方便、准确、可靠。 精基准选择的原则有：重合原则，基准不变原则，互为基准原则，自为基准原则。 在后钢板弹簧吊耳的加工过程中，精基准的选择为：以加工过的 外圆端 面，已加工过的孔系作为精基准。 定工艺路线 后钢板弹簧吊耳 的 年产 量为 10000 件， 根据 零件 加工 时所需 要的 技术要求，拟定工艺路线如下： 表 2件的加工 工艺路线 工序号 工序名称 设备名称型号 夹具、刀检具及辅具 1 铣 60左侧外圆端面 铣钻组合机床 以吊耳锻的 外圆 2 铣 孔的左外侧面 同上 同上 3 铣 60右侧外圆端面 同上 同上 4 铣 孔的右外侧面 同上 同上 5 钻，扩，铰 孔，0 同上 以已加工的 60外圆端面为基准 6 钻，扩， 孔，倒角1 45 同上 以已加工的孔端面 为基准 7 钻，扩， 孔，倒角1 45 同上 以已加工的 孔端面为基准 8 铣 孔的 左 内侧面 组合铣床 以 孔的两外侧面为基准 9 铣 孔的左内侧面 组合铣床 以 孔的两外侧面为基准 10 钻 孔 组合钻床 以 孔及孔为基准 11 钻 孔 同上 同上 12 铣宽度为 4开口槽 组合铣床 同上 13 终检 （ 具体的工 艺过程见附录工艺卡片 ） 第 3章 加工 工艺 的 详细设计 主要工序 分析 后钢板弹簧 吊耳的 端面 加工 （ 1） 60外圆端面 该大圆端面为吊耳加工工艺的第一工序，此后的加工中，大圆端面将在加工过程中作为精基准。 端面的精度要求较高，表面粗糙度为 要精加工。故，此端面的加工采用粗铣和半精铣，选用 度。该端面为两侧加工，且两侧端面要相互平行。 吊耳的两大圆端面加工为分开加工。以已加工的的一端面为基准，可以提高加工精度。 （ 2） 孔的 左右 外侧面 以及 左右内侧面 这四个侧面均要求平行。其中 孔的 左右 外侧面 表面粗糙度为 50，孔的 左右内 侧面 表面粗糙度为 此， 孔的 左右 外侧面 的加工可以采用粗加工，即粗铣，选用 精度。而 孔的 左右内 侧面 也可以采用粗加工，也是采用粗铣的加工方式，但是选用 精度进行加工，这样可以达到表面粗糙度要求的 同时，也可以减少加工步骤，节约时间及加工成本。 以上六个平面的加工均要保持平行。 后钢板弹簧吊耳的孔系加工 （ 1） 孔 加工 后钢板弹簧吊耳的主要工作部位其中一个就是 的孔。 因为是工作中常用的转动部位， 故 其表面粗糙度要求是 高精度。 其加工精度选取 的深度为 76。加工方法采用精加工，钻、扩、绞个步骤来加工。首先钻削 的孔，扩 的孔，最后铰削 的孔。最后对孔的两侧进行倒角 。 （ 2） 孔 加工 需要加工为 的孔有两个，孔径表面粗糙度要求为 属于精加工，选用 精度，加工方式为钻孔和扩孔。该孔需要倒角 。该两个孔加工要求同轴度为 孔间距较大，分开加工。 （ 3） 孔加工 需要加工为 的孔也有两个，分别位于零件的两边，呈对称性。两个孔均垂直于 的孔。该孔要求较低，孔径表面粗糙度为 选用 工方式也采用钻孔和扩孔。 后钢板弹簧吊耳的槽系加工 在后钢板弹簧吊耳的尾部两端，需要在上面各开一个槽。槽的表面粗糙度要求为50，故对其粗加工。采用 精度，加工方式为粗铣。 槽的宽度为 4为 22穿吊耳的两面。且两槽处于同一水平线上，故在加工时，一次性加工出来，这样即可以提高加工效率，又可避免重复装夹引起的加工误差。 切削用量 的 选择 切削用量的基本概念 切削用量是切削加工过程中的切削速度、进给量和切削深度的总称。切削用量是切削加工的主要工艺参数，它不仅影响工件的加工精度和表面粗糙度，而且对设备、刀具和劳动生产率等都有重要影响。 切削速度是在进行切削加工时，刀具切削刃上的某一点相对于代加工表面在主运动方向上的瞬时速度，一般用字母 v 表示，其单位一般为 m/ 进给量是工件或刀具每转或往复一次或多齿刀具每转过一齿时，工件与刀具在进给方向上的相对位移，一般用字母 f 表示。进给量的单位一般用 mm/r（每转进给量）、z/齿进给 量）、 mm/行程进给量）或 mn/分进给量，又称进给速度）。 切削深度一般是指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离，通常用字母 单位是 选择 正确的零件 切削 的 用量， 是对零件的 切削效率 提高的有效保障。在保证 刀具的耐用度的同时可以保证零件加工的 经济性， 还可以 保证加工 的质量 。 切削用量选用原则 （ 1）一般原则 选择切削用量主要应根据工作 时，待加工零件 的材料、精度要求 以及 表面粗糙度等 要求 ，同时还要考虑 刀具材料 的选取。 另外，机床的功率和刚度 也是一个重要的参数 。 选择切削用 量时，一般先 选择 切削深度 选 进给量 f，最后 选 切削速度 v。 （ 2）切削深度 选择 粗加工时，留出精加工余量后，在机床 工件系统刚度允许的情况下，尽可能用一次或较少走刀次数将粗加工余量切除。不能一次切除时，应按先多后少的不等余量的方法加工。切削表层有硬皮（或夹砂）的铸件或切削不锈钢等冷硬较严重的材料时，应尽量使切削深度超过硬皮（夹砂）或冷硬层的厚度，避免损坏刀具。 精加工时，为了逐步提高零件的加工精度和表面光洁度，采取的方式是，逐步减小切削深度，和多次走刀。如果精加工时，刀具较好，可以在一次加工 中切除较大的余量，同时还可以保证较高的精度和表面质量。 （ 3）进给量 f 的选择 1）粗加工时，进给量的选择应考虑以下几点： 机床 夹具系统的刚度，如果该系统的刚度良好，进给量可以适当选取大一些，反之，怎尽可能选取较小的进给量。 切削时，如果是切屑，则可以选取较大的进给量；如果是卷屑，则选取较小的进给量。 在零件加工中，断续切削时，具有冲击力，故应考虑刀具的强度，加工时，进给量应尽可能的小；连续切削时，没有冲击，故可以选取较大的进给量。 2）精加工时进给量的选取应考虑工件表面粗糙度的要求。一般粗糙度数值越 小，则表示加工进给量也要相应的减小。但是，有的时候若进给量过小，表面粗糙度数值反而会增大，这是因为由于刀具圆弧刃的切削厚度是处于变化的，靠近副切削刃处，切削厚度比刃口圆弧半径要小得多，以至于零件的有部分未被切削到，而被挤在刀具的副后面与工件的已加工表面之间，剧烈硬化，使刀具的副后面磨损成沟槽。切削一段时间后，甚至可能出现几条沟槽，其间距等于进给量。故，在加工过程中，进给量过小，会使工件的已加工表面的粗糙度值增大。 （ 4）切削速度 v 的选择 切削速度的选择主要是根据工件和刀具材料进行的，在已选定的切削深度和进给量的基础上达到一定的刀具耐用度。 在选择精加工切削速度时，应该尽量避开积屑瘤存在的切削速度区域。断续切削时，尽量避免冲击和热应力的产生，应适当降低工件的切削速度。在易发生振动的情况下，切削速度应尽量避开自激振动的临界速度 提高工件的切削速度稳定。 切削液 （ 1）切削液的作用 切削液的冷却作用 主要是在切屑过程中，将切削热迅速从切削区域带走，使该区域的切屑温度降低，保持稳定。切削液的冷却性决定于它的热导率、比热容、汽化热、温度、流量、流苏以及冷却方式等。 切削中采用切削液可以有效 减轻刀具与切屑、刀具与加工表面 间的剧烈摩擦。 切削液能将切屑或磨削时砂轮脱离所产生的砂粒及时地冲洗下去，避免切屑堵塞或划伤已加工过的表面以及划伤机床的导轨。这一作用对在磨削，深孔加工等工序中尤其重要。 切削液还应有防锈作用，以保护机床、刀具、工件等不会生锈。以及具备防腐、无毒、化学性能稳定等作用。 （ 2）常用切削液的选用 加工过程中，切削液的选取应根据待加工工件材料、刀具材料、加工的方式、加工的要求以及机床种类等情况进行综合考虑，并合理的选用。 高速钢刀具耐热性差，在粗加工中，一般选用乳化液或合成切削液；在 精加工中。一般选用以润滑为主的切削液。 硬质合金刀具由于其耐热性好，故一般不采用切削液。 从待加工材料方面来看，切削钢等塑性材料时，需要使用切削液。切削铸铁等脆性材料时，可以不使用切削液。在切削高强度钢、高温合金钢等难加工材料时，摩擦为高温高压边界摩擦状态，宜选用极压切削液或极压乳化液，有时还需要专门配置特殊的切削液。 从加工的方法考虑，在钻孔、攻螺纹、铰孔以及拉削等加工过程中，刀具与已加工表面的摩擦严重，宜使用乳化液、极压乳化液等。 机械的加工余量、 工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 确定 零件的毛坯及相关参数 后钢板弹簧吊耳 的材料为 35 号钢，毛坯的制造方式为模锻。 钢质模锻件的公差及机械加工余量按 照 12362 确定。 在确定零件的毛坯 尺寸 以及 公差 和加工时的 机械加工余量 时 ，应该先确定一下几项因素： （ 1） 锻件 的 公差等级 根据该零件的用途和其技术要求， 所以，根据相关资料，吊耳的 锻件 毛坯的 公差等级 ，取 普通级。即一般模锻工艺能够达到零件的技术要求。 （ 2） 毛坯 锻件 的 质量 据零件图纸成品的标示，成品质量为 算其毛坯质量 （ 3）毛坯 形状 的 复 杂系数 S S=mf/零件图纸知道，该工件 的毛坯为锻件，同时，毛坯 为非圆形锻件，但是是对称形的工件。根据非圆形对称锻件计算 其 质量公式为： mn=70 121 60 据 S=mf/据 S 值的大小，锻件的形状复杂系数 S取 （一般）。 （ 4）锻件的材质系数 M 该工件的材料取 35 号钢， 35 号钢含碳量为小于 所以取 。 （ 5）零件的表面粗糙度 根据已知的零件图纸，可以得出： 的两外圆端面为 孔的两内侧 外侧 孔的内径 孔的内径 孔的内径 的槽内侧面 确定零件的机械加工余量 根据锻件的质量、工件的表面粗糙度、形状复杂系数查 1， 124表 5及表