【工装夹具类】后钢板弹簧吊耳零件机械加工工艺规程及铣直径37孔两端面夹具设计[76mm]
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工装
夹具
钢板
弹簧
零件
机械
加工
工艺
规程
直径
37
两端
设计
76
mm
妹妹
- 资源描述：
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【工装夹具类】后钢板弹簧吊耳零件机械加工工艺规程及铣直径37孔两端面夹具设计[76mm],工装,夹具,钢板,弹簧,零件,机械,加工,工艺,规程,直径,37,两端,设计,76,mm,妹妹
- 内容简介：
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1 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二九年九月 2 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 . 6 . 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 . 错误 !未定义书签。 铣 37两 端面的夹具设计 . 18 （一）问题提出 . 18 3 （二）夹具的设计 . 18 . 18 . 19 . 19 . 20 四、结论 . 20 五、心得体会 . 错误 !未定义书签。 六、参考文献 . 22 七、致 谢 . 22 五邑大学课程设计（论文） 4 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 五邑大学课程设计设计（论文） 5 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目给出的零件是 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 0a ，宽度为 4 的开口槽的表面粗糙度要求为 0a 。 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，五邑大学课程设计设计（论文） 6 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 五邑大学课程设计设计（论文） 7 工序 粗铣 60端的端面， 工序 钻、扩、铰 37，并倒角 030 工序 精铣 60两端的端面， 工序 铣 30两端的内端面 工序 铣 30两端的外端面 工序 钻、扩 30 倒角 1 045 工序 拉 30 工序 钻、扩 工序 铣宽为 4开口槽 工序 终检 2. 工艺路线方案二 工序 粗铣和精铣 60端的端面， 工序 钻、扩、铰 37，并倒角 030 工序 铣 30两端的内端面 工序 铣 30两端的外端面 工序 钻、扩 工序 钻、扩、铰 30 倒角 1 045 工序 铣宽为 4开口槽 工序 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 60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、，和方案二工序、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 60两端端面，即先粗铣后精铣，互为基准参 考；不同点之二：加工 和加工 30的先后，方面一中考虑到先加工 30，再以 30 ，在图纸上表明 的定位是根据 30的轮廓来定位的，方案二 是先加工 ，后加工 30样做是考虑到先加工 30后再加工 ，在加工 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 是 根据 30定位的；不同点之三：加工 30的最后一道工序，因为 30孔要保证公差为 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 铣 60端的端面， 工序 钻、扩、铰 37，并倒角 030 五邑大学课程设计设计（论文） 8 工序 铣 30两端的内端面 工序 铣 30两端的外端面 工序 钻、扩 30 倒角 1 045 工序 拉 30 工序 钻、扩 工序 铣宽为 4开口槽 工序 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 49187，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 m ，可以先粗铣，再精铣，根据切削加工手册表 8加工精度2F，锻件复杂系数3S，锻件重 外端面单边加工余量为 2Z=4满足要求，精铣余量取 (2) 加工 孔 其表面粗糙度要求较高为 m ，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定工序尺寸及余量为： 钻孔： 钻扩： 35 扩孔： 2Z=铰孔： 2Z=(3) 铣 孔的内侧面 考虑其表面粗糙度要求为 m ，先粗铣 2Z=3半精铣 2Z=1满足要求。 (4) 铣 孔的外侧面 考虑其表面粗糙度要求为 50Ra m ，只需粗加工，根据机械加工工艺手册，取 2Z=3满足要求。 (5) 加工 孔 五邑大学课程设计设计（论文） 9 其表面粗糙度要求较高为 m ，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定工序尺寸及余量为： 钻孔： 28 扩孔： 2Z=拉孔： （保证同轴度） 2Z=(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定工序尺寸及余量为： 钻孔： 9 扩孔： 2Z=(7) 铣宽度为 4开口槽 考虑 其表面粗糙度要求为 50Ra m ，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表 9 2Z=2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 60两外圆端面 机床：万能铣床 电机功率 刀具：高速钢圆柱形铣刀 63d 粗齿数 6Z ，细齿数 10Z （ 1）、粗铣 铣削深度 每齿进给量据机械加工简明实用手册表 8 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工简明实用手册表 8 (2 0 4 0 ) / m 机床主轴转速 n ：01000Vn d 把 ( 2 0 4 0 ) / m i , 0d=63 代入公式，得： n 1000 ( 1 0 1 2 0 1 ) / m i 1 4 6 3V r根据切屑用量手册表 选 50 实际铣削速度 V ： m 0 工作台每分进给量mf：m z wf f 邑大学课程设计设计（论文） 10 取， 6Z ，150n 代入公式，得： m 21 5 0608.0 切屑用量手册表 5 根据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ： 60l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 621 机动时间 1t ：11 =以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 （ 2）精铣 考虑到表面精度要求只为 .3 m 铣削深度齿进给量据机械加工工艺师手册表 8 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺师手册表 8 5040( ， 机床主轴 转速 n ： m i n /) 2 2( 0 01 0 0 0 0 ，根据切屑用量手册表 n=235r/际铣削速度 V ： m 0 0 2 3 0 0 0 取 Z=10(细齿 )，wn=n=250r/ 工作台每分进给量m 4 12 3 51006.0 ，切屑用量手册表 50 根据金属机械加工工艺人员手册表 15 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 60l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l : 021 机动时间 1t ： m 01060211 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 工序 2：钻，扩，铰 孔，倒角 0 机床：立式钻床 具：麻花钻（ 45 度的主偏角）、扩孔钻、铰刀 五邑大学课程设计设计（论文） 11 （ 1） 钻 孔 切削深度10pa 给量 f ：根据切削手册表 835.0f r，由于本零件加工 20属于低刚度零件，故进给量应乘系数 f r，取 f=r 切削速度 :根据切削手册表 8V=22m/机床主轴转速 n ： m 5 010 00 n ，根据机床说明书，取 n=351r/际切削速度 V ： m 21 0 0 0 0 0 0 根据金属机械加工工艺人员手册表 15 V=22m/切削层长度 l ： 76l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 2 机动时间 t ： m （ 2） 扩钻 35孔 切削深度给量 f ：利用 35 的钻头对 20 孔进行扩钻，根据有关手册规定，扩钻可以根据钻孔的切屑用量选取。 根据切削手册手册表 8 f=r 根据切屑手册表 8( 1 . 2 1 . 8 ) 0 . 6 5 0 . 7 5 ( 0 . 5 8 5 0 . 8 7 ) /f m m r 根据切屑手册表 0 /f m m r 根据切屑手册表 811( ) 2 2 ( 7 . 3 1 1 ) / m i 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 ( 1 0 0 6 6 . 4 ) / m i 1 4 3 5 ，根据切屑手册表 n=89r/际切削速度 V ： m 根据金属机械加工工艺人员手册表 15四版） 被切削层长度 l ： 76l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 2 机动时间： m （ 3） 扩 孔 五邑大学课程设计设计（论文） 12 切削深度m m进给量 f ：根据切削手册表 8( 0 . 9 1 . 1 ) 0 . 7 ( 0 . 6 3 0 . 7 7 ) /f m m r 再根据切屑手册表 0 /f m m r 切削速度 V ：根据切削手册，取 V=17m/床主轴转速 n ： 71 00 01 00 0 d r/根据切削手册表 n=185r/际切削速度 V ： m 根据金属机械加工工艺人员手册表 15四版） 被切削层长度 l ： 76l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 2 机动时间： m （ 4） 铰 孔 切削深度给量 f ：根据切削手册表 8 ( 0 . 9 5 2 . 1 ) /f m m r 根据切屑手册表 f=r 取切削速度 9 m , 0d=37床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 9 . 1 7 8 / m i 1 4 3 7 ，切屑手册表 3r/际切削速 度 V ： m 0 金属机械加工工艺人员手册表 15四版） 被切削层长度 l ： 76l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 92 机动时间： m （ 5） 倒角 0 采用 150 锪钻。取倒角时的主轴转速与扩孔时相同： n=185r/动进给。 工序 3： 五邑大学课程设计设计（论文） 13 （ 1） 粗铣 孔的内侧面 机床：万能机床 具：高速钢圆柱形铣刀 50d 粗齿数 6Z 铣削深度齿进给量据切削手册表 8 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照切削手册表 8 V=21m/ 机床主轴转速 n ： m 11 0 0 01 0 0 0 0 n ，根据切削手册表 n=150r/际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 5 0 1 4 5 2 3 . 6 / m i 0 0 1 0 0 0 工作台每分进给量m 根据切削手册表 5mm/据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 60l 刀具切入长度 1l ，刀具切出长度 2l ： 121 机动时间 1t ： m 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 （ 2） 半精铣 孔的内侧面 铣削深度齿进给量据切削手册 表 8 削速度 V ：参照切削手册表 8 V=30m/ 机床主轴转速 n ： m 01 0 0 01 0 0 0 0 n ，根据切削手册 n=190r/际铣削速度 V ： m 31000 0 工作台每分进给量m i n/ 0806.0 根据切削手册表 5mm/据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 60l 刀具切入长度 1l ，刀具切出长度 2l ： 21 机动时间 1t ： m 以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 五邑大学课程设计设计（论文） 14 工序 4： 粗铣 孔的外侧面 机床：万能铣床 具：高速刚圆柱形铣刀 50d 粗齿数 6Z 细齿数 8 铣削深度齿进给 量据切削手册表 8 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照切削手册表 8 24 / m ， 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 2 4 1 5 2 . 9 / m i 1 4 5 0 ，根据切削手册表8 n=150r/际铣削速度 V ： m 0 取， 6Z ，wn=n=150 工作台每分进给量m 21 5 0608.0 参照切削手册表 5 根据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 60l 刀具切入长度 1l , 刀具切出长度 2l ： 121 走刀次数为 1 机动时间 1t ： m 160211 n 本工序机动工时为 m 2 工序 5： 钻，扩，拉 孔 机床：立式钻床 具：麻花钻、扩孔钻、圆柱拉刀 （ 1）、钻 28孔 切削深度4进给量 f ：根据切削手册表 ( 0 . 4 5 0 . 5 5 ) /f m m r 由于本零件在加工 35孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数 ( 0 . 4 5 0 . 5 5 ) 0 . 7 5 / ( 0 . 3 3 0 . 4 1 ) /f m m r m m r 根据切削手册表 f=r 根据切削手册表 8切削速度 V=22m/邑大学课程设计设计（论文） 15 取 V =22, 0d=28 代入，得 机床主轴转速 n ： n /2 5 21 0 0 01 0 0 0 0 ，根据切削手册 n=250r/际切削速度 V ： m 21 0 0 0 0 0 0 根据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ： 22l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 2 走刀次数为 1 取 22l ，1 20l ，2 3l , , 233n 代入公式（ 2： 机动时间 1t ： m 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 （ 2）、扩 孔 切削深度给量 f ：根据切削手册表 8 ( 0 . 8 1 . 0 ) 0 . 7 ( 0 . 5 6 0 . 7 )f /参照切削手册表 2 /切削速度 V ：参照切削手册表 8 V=r 取 V =0d=入 ,得 机床主轴转速 n ： m 0 01 0 0 0 0 n ，根据机械加工工艺手册 ,取 n=250r/际切削速度 V ： m 0 0 2 5 0 0 0 根据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ： 22l 刀具切入长度 1l 刀具切出长度 2l ： 2 走刀次数为 1 机动时间 1t ：121 2 2 0 . 8 7 2 0 . 1 6 1 m i 6 2 2 5 0l l lt 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 212 2 0 . 1 6 1 0 . 3 2 2 m i 3）倒角 1 45 五邑大学课程设计设计（论文） 16 采用 90 锪钻。为缩短辅助时间，取倒 角是的主轴转速与拉孔时相同：n=63r/动进给。 工序 6： 拉 孔（保证同轴度） 机床：卧式内拉床 刀具：圆孔拉刀 为保证 30孔的同轴度，故选用拉孔 切削深度给量 f ：根据切削手册表 8 f=(2.5)mm/r 根 据机械加工工艺手册，取 f=2mm/r 取拉削速度 V=5 8m/据机械加工工艺手册 ,取 V=6m/床主轴转速 n ： m 61 0 0 01 0 0 0 0 n ，根据切削手册 n=63r/际切削速度 V ： m 0 根据金属机械加工工艺人员手册表 16切削层长度 l ： 22l 刀具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 82 走刀次数为 1 机动时间： m 以上为拉一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 工序 7： 钻，扩 孔 机床：立式钻床 具：麻 花钻、扩孔钻、 （ 1）、钻 9孔 切削深度给量 f ：根据切削手册表 8 ( 0 . 2 2 0 . 2 8 ) /f m m r 五邑大学课程设计设计（论文） 17 由于本零件在加工 35孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数 ( 0 . 2 0 0 . 2 8 ) 0 . 7 5 / ( 0 . 1 6 5 0 . 2 1 ) /f m m r m m r 根据切削手册表 取切削速度 机床主轴转速 n ： m 4 0 01 0 0 0 0 rd ，根据切削手册表 n=735r/际切削速度 V ： m 0 0 0 0 0 根据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ： 48l 刀 具切入长度 1l ： 刀具切出长度 2l ： 2 走刀次数为 1 机动时间： m 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 （ 2）、扩 孔 切削深度m m进给量 f ：根据切削手册表 8 ( 0 . 5 0 . 6 ) 0 . 7 ( 0 . 3 5 0 . 4 2 ) /f m m r 参照切削手册表 ( 0 . 5 0 . 6 ) 0 . 7 0 . 4 /f m m r 切削速度 V ：根据机械加工工艺手册表 28 25 / m 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 2 5 7 5 8 / m i 1 4 1 0 . 5 ，根据机械加工工艺手册表 9 772 / m 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 1 0 . 5 7 7 2 2 5 . 4 / m i 0 0 1 0 0 0 根据金属机械加工工艺人员手册表 15切削层长度 l ： 48l 刀具切入长度 1l 1 刀具切出长度 2l ： 2 走刀次数为 1 机动时间： m 848211 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 m 2 工序 8： 五邑大学课程设计设计（论文） 18 粗铣宽度为 4开口槽 机床：万能铣床 具：高速钢锯片铣刀 80d 粗齿数 20Z 4L 铣削深 度： 2每齿进给量据切削手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：根据切削手册表 ( 2 0 4 0 ) / m i ， 取 V =30m/床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 3 0 1 2 0 / m i 1 4 8 0 ，根据切削手册，取118 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 8 0 1 1 5 2 8 . 8 / m i 0 0 1 0 0 0 工作台每分进给量0 . 0 5 2 0 1 1 8 1 1 8 / m i nm z wf f z n m m 根据机械加工工艺手册 表 15切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 20l 刀具切入长度 1l ，刀具切出长度 2l ： 21 走刀次数为 1 机动时间： m 8520211 三 夹具设计 铣 37孔两个端面的夹具设计 （ 1） 问题的提出 本夹具可适用于粗铣 37孔的两个端面，该端面要求的粗糙度为 的总长为 。没有其它的几何公差要求。该工序是第一道工序，其加工质量直接影响以后各工序的加工精度 。本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，粗加工时主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，面精度不是主要问
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