关 键 词：

版本2 CA10B 解放 汽车 钢板 弹簧 工艺 37 夹具 设计 版本 CAD 原图

资源描述：

喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有，，下载后全都有，，图纸均为CAD的高清图可自行编辑，，有疑问咨询QQ:1064457796

内容简介：

沈阳理工大学应用技术学院机械制造装备课程设计说明书前言 机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。在机械制造厂的生产过程中,用来安装工件使之固定在正确位置上,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，可以保证加工精度。2.提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。3.减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于：1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。1.产前准备1.1年生产纲领工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如5万件以上夹具复杂用全自动化的设备，5000件小批量生产用手动设备。1.2生产条件直径从1毫米以下至120毫米的所有规格钻头都可以使用钻床加工。台式钻床的加工范围通常在15毫米以下。立式钻床的最大加工范围通常在1575毫米之间。摇臂钻的最大加工范围在25120毫米之间。各种钻床主轴的锥孔型号和功率不同。最小的高速台钻的功率只有200W，最大的摇臂钻的功率可以达到25KW。台钳常用在立式钻床和台式钻床上，只能夹持小型零件，大中型零件通常在摇臂钻上加工，直接夹紧在工作台上。 Z5025型号立式钻床，最大钻孔直径25mm，主轴端至底面距离1000mm，主轴级数9级，主轴转速范围500-2000转每分钟，主轴行程200mm，外形尺寸10506871980。1.3零件工艺分析 本次课设是要为此图1-3-1中的CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳设计一个钻37孔的夹具，最终实现将工件定位，更加精确和方便的完成钻孔工作，并保证能夹紧工件，夹紧力要适中，不要使工件变形，又能保证工件所要求的加工精度。 图1-3-1零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据,本工件放置方法应如图1-3-1所示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。2.夹具结构设计2.1定位机构 图2-1-2大平面在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。2.2夹紧机构图2-2-1工件放置方式1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。2 .夹紧力的方向的确定： 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。3 .夹紧力的作用点的选择： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。 4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。4. 选择夹紧机构：设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。图2-2-2夹紧机构选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比80以上，行程S不受限制；加紧工作慢，效力低。 2.3机床夹具的总体形式机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。夹具的组成归纳为：1）定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。3）导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。6）其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。2.3.1确定夹具体：夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。2.3.2确定联接体：联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过内六角螺栓和圆柱销来定位，考虑到刚性问题，在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板，同样用内六角螺栓定位。2.4绘制夹具零件图对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。1.零件图尽可能按1:1绘制。2.零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。3.零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。4.零件图名称：零件图1定位轴 零件图2支柱 零件图3夹具体零件图4钻模板2.5 绘制夹具装配图 1.装配图按1:1的比例绘制，用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。2.视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。3.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。4.画出夹具体及其它联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。此机床夹具要用到的零件如下：（1） 螺纹加紧机构压板 （2） 六角螺母-C级 （3） 钻模板145钢（4） 钻套用衬套A型 （5） 可换钻套 （6） 钻套螺钉 （7） 双头螺柱（8） 定心轴1（9） 六角螺母-C级（10）定位大平面（11）六角螺母-C级 （12）开口垫圈 8（13）销轴（14）后支柱（15）内六角圆柱头螺钉 （16）后支柱 （17）内六角圆柱头螺钉 （18）圆柱销（19）开口销（20）夹具体（21）圆柱螺旋压缩弹簧5.标注必要的尺寸、配合、公差等(1)夹具的外形轮廓尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。(2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。(3)夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。(4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。(5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。6.夹具装备图上应标注的技术要求(1)定位元件的定位面间相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。 (3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。 (4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。 (5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。7.对零件编号，填写标题栏和零件明细表： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。8.机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面：1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 总结通过这两个星期的课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。让我认识到了仔细认真的重要性。这次课程设计让我们更能注意到细枝末节。这次课设使我对机床夹具设计有了更深刻的理解，特别使其中的技术要求。同时感觉到了细节的重要性。有时候我们我们错的并不是理论，而是我们很容易忽略的线型和该删掉的线我们没有删掉。作为一个设计者不仅应掌握良好的专业知识，有一个认真仔细的心态，还有有一个冷静的心态，遇到问题不能慌乱，不知所措首先根据工件的加工要求，我选择了钻床，因此加工方向式垂直与水平面的。然后工件主要定位部分为直径为30mm的中心孔和一侧端面，用长销小平面定五个自由度。虽然没有满足六个自由度的要求，但是不影响机床夹具的工作。因为被加工件需要钻2个孔不限制Z向的旋转会增进效率。最后是将定位销和支承板固定在夹具体上，利用销定位、螺柱、螺母和内六角螺钉进行定位、夹紧。这样将工件稳固的夹紧在机床上，能更方便，准确的进行钻孔加工。通过以上这些步骤，此机床夹具可以正常工作，此项设计方案可实施。通过精度验算可知，此项机床夹具可施行。工件的定位、夹紧符合要求。在设计的过程中，虽然感觉到了我的不足之处，但是我也学到了不少东西。在一定程度上，使我对以前学习过的东西有了加深理解和熟练操作。课程设计是机械专业学习的一个重要的、总结性的理论和实践相结合的教学环节，是综合运用所学知识和技能的具体实践过程。通过本次夹具设计，我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。课程设计内容源于生产实践，使得课程设计和实践得到了充分的结合，有利于培养解决工程实际问题的能力。上学期在沈飞进工厂实习或参观的时候对夹具也有所了解，而这次课程设计的经历，使我对夹具有了更深刻的认识我们在这次的学习实践中看到了自己的不足，同时发现到自己的一个不足，意味着我们成长了一点，如果我们每天成长一点点，那么我们会稳扎稳打的走向成功。致谢为期两周的课程设计转眼就过去了。通过这两个星期的课程设计，使我综合的运用了几年所学的专业知识。在课程设计中，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。首先，感谢学校给我们提供这次难得的实习机会，这让我真切的体会到理论与实际相结合的意义，为我今后的机械制造技术设计思路奠定了基础。从次课程设计中能让我们学习到一些课本中不能引起我们注意的细节东西，感谢学校为我们提供的宝贵学习机会！我非常感谢我的指导教师张海华和张福老师。两周来，我时刻体会着两位老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，不论天气有多么的炎热，都会在我们身边细心指导。在课外时间，我们不明白一些设计的问题和有关画图方面的问题时，每次去老师那里，老师都会在百忙之中给我们足够的时间去问问题，有时还会和我坐下来一起讨论设计的方案。当我的提出的方案不是经济实用的时候老师会细心讲解给予更好的意见。整个过程，两位老师都倾注了大量的心血。正是在老师科学、严谨的指导下，我的课程设计才能顺利进行，这篇论文也才得以顺利完成。两位老师不仅在学习上对我严格要求，在我们的思想行为上都给予了教育与指导。这次课程设计虽然我完成的不是很成熟，但是通过老师的帮助和自己的努力完成课程设计还是让我有一种自豪感，这是我自己真的去思考，设计，查询资料得来的成果。在这次课程设计结束的时候，我感到有一种轻松感，不是因为课程设计不用再做了，而是因为我从这次课程设计中获得了知识，有所学、有所用。更加知道我们将来能做什么，会做什么，该做什么。让我们对行业有了了解，让我们对自己的未来有了规划。感谢两位老师的细心指导！参考文献1 作者：吴宗泽，罗圣国，书名机械设计课程设计手册，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止页：3746。2 作者：李庆余，书名机械制造装备设计，出版者：机械工业出版社，出版年：2008年，版次：2版 3 作者：张海华，书名机械制造装备设计指导书 ，出版者：机械工程系，引用部分起止页：4446页。4 作者：薛源顺，书名机床夹具图册 ，出版者：机械工业出版社， 出版年2003年，版次：1版14XXXXXXXXX 设计（论文） 摘要I摘摘 要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。整个加工过程均选用组合机床。关键词关键词 后钢板弹簧吊耳，加工工艺，专用夹具XXXXXXXX 设计（论文） ABSTRACTIIABSTRACTThe design of the plate after spring lug parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Spring plate after hanging parts of the main plane of the surface and pore. By the principle known Processing , the plane guarantee precision machining holes than guarantee the machining precision easy. So the design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, After the leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technology benchmarks. main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face, End position to further processing out of holes. In addition to the follow-up processes are individual processes with end-positioning technology and other processing Kong and plane. The entire process of processing machine combinations were selected. Key words The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriation tongsXXXXXXXX 设计（论文） 目 录1目目 录录摘摘 要要.1ABSTRACT.II目目 录录.11 绪绪 论论.12 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计.32.1 零件的分析零件的分析.32.1.1 零件的作用 .31.1.2 零件的工艺分析 .32.2 工艺过程设计所应采取的相应措施工艺过程设计所应采取的相应措施.42.32.3 后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择.42.3.1 确定毛坯的制造形式 .42.3.2 粗基准的选择 .42.3.3 精基准的选择 .52.4 工艺路线的制定工艺路线的制定 .52.4.1 工艺方案一 .52.4.2 工艺方案二 .52.4.3 工艺方案的比较与分析 .62.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.62.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）确定切削用量及基本工时（机动时间）.72.7 时间定额计算及生产安排时间定额计算及生产安排.162.8 本章小结本章小结 .183 加工加工工艺孔夹具设计工艺孔夹具设计 .1930mm3.1 加工加工工艺孔夹具设计工艺孔夹具设计.1930mm3.2 定位方案的分析和定位基准的选择定位方案的分析和定位基准的选择.193.4 切削力的计算与夹紧力分析切削力的计算与夹紧力分析.203.5 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计钻套、衬套、钻模板及夹具体设计.203.6 夹具精度分析夹具精度分析.22XXXXXXXX 设计（论文） 目 录23.7 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明.223.8 本章小结本章小结.23结结 论论.24参参 考考 文文 献献.25致致 谢谢.26XXXXXXXXX 设计（论文） 1 绪 论11 绪绪 论论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。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，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。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用XXXXXXXXX 设计（论文） 1 绪 论2率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。XXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计32 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计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 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。图 2.1 后钢板弹簧吊耳零件图1.1.2 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60mm括：。两外圆端面的铣削，加工的孔，其中两外圆端60mm0.03037mm60mm面表面粗糙度要求为，的孔表面粗糙度要求为6.3Ram0.03037mm1.6RamXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计4（2）以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：20.043030mm个的孔，2 个的孔、2 个孔的内外两侧面的铣削，0.043030mm10.5mm0.043030mm宽度为 4的开口槽的铣削，2 个在同一中心线上数值为的mm0.043030mm0.01同轴度要求。其中 2 个的孔表面粗糙度要求为，2 个0.043030mm1.6Ram的孔表面粗糙度要求为，2 个孔的内侧面表面粗10.5mm12.5Ram0.043030mm糙度要求为，2 个孔的外侧面表面粗糙度要求为，12.5Ram0.043030mm50Ram宽度为 4的开口槽的表面粗糙度要求为。mm50Ram2.2 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，将孔与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2.3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 Q235。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，故可以采用铸造成型，这对提高生产效率，保证加工质量也是有利的。2.3.2 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XXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计5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。2.3.3 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60mm工序2：钻，扩，铰孔，倒角0.03037mm1.5 30工序3：钻，扩孔10.5mm工序4：钻，扩，铰孔，倒角0.043030mm1 45工序5：铣孔的内侧面0.043030mm工序铣孔的外侧面0.043030mmXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计66：工序7：铣宽度为 4的开口槽mm工序8：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0.043030mm工序2：铣孔的外侧面0.043030mm工序3：钻，扩孔10.5mm工序4：钻，扩，铰孔，倒角0.043030mm1 45工序5：铣宽度为 4的开口槽mm工序6：铣两外圆端面60mm工序7：钻，扩，铰孔，倒角0.03037mm1.5 30工序8：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60mm再以此为基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工0.03037mm10.5mm0.043030mm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0.043030mmmm工孔的内外侧面，再以此为基面加工孔，孔，宽0.043030mm10.5mm0.043030mm度为 4的开口槽，最后加工两外圆端面，孔，mm60mm0.03037mm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60mm及装夹都较方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工10.5mm0.043030mm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0.043030mmXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计7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mm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：铣两外圆端面60mm工序2：钻，扩，铰孔，倒角0.03037mm1.5 30工序3：铣孔的内侧面0.043030mm工序4：铣孔的外侧面0.043030mm工序5：钻，扩，铰孔，倒角0.043030mm1 45工序6：钻，扩孔10.5mm工序7：铣宽度为 4的开口槽mm工序8：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 Q235，硬度 HBS 为 149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。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60mm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6.3Ram械加工工艺手册表 2.3-5，取 2Z=5已能满足要求mm(2) 加工0.03037mm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，1.6Ram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： 35mm扩孔： 2Z=1.836.8mmmm铰孔： 2Z=0.20.03037mmmmXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计8(3) 铣0.043030mm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12.5Ram手册表 2.3-5，取 2Z=3已能满足要求。mm(4) 铣0.043030mm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50Ram手册表 2.3-5，取 2Z=3已能满足要求。mm(5) 加工0.043030mm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，1.6Ram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： 28mm扩孔： 2Z=1.829.8mmmm铰孔： 2Z=0.20.043030mmmm(6) 加工10.5mm孔其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，两步，12.5Ram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： 9mm扩孔： 2Z=1.810.5mmmm(7) 铣宽度为 4的开口槽mm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50Ram册表 2.348，取 2Z=2已能满足要求。mm2.6 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60mm机床：专用组合铣床 刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6Z 10Z （1） 、粗铣铣削深度：wa3wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取V，(20 40)/minVm机床主轴转速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn1000 30(101 201) /min3.14 63rXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计9根据机械加工工艺师手册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作台每分进给量： 式（2-2）mfmzwff zn取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式（2-3）1jt121 jmllltf取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt（2） 、精铣铣削深度：wa2wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.06/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取V，(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加n010001000 30(101 201) /min3.14 63Vnrd工工艺师手册表 11-4，取210 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 21041.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn210n 工作台每分进给量：mf0.06 10 210126/minmzwff znmm根据机械加工工艺师手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22XXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计10走刀次数为 1取，代入公式（2-3）得：60lmm130l mml22机动时间：以上为铣一个端面的1jt122603020.73min126jmllltf机动时间，故本工序机动工时为1122 0.731.46minjtt工序 2：钻，扩，铰孔，倒角0.03037mm1.5 30机床：专用组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1） 、钻孔35mm切削深度：pa1.25pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.60 0.70)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则35mm(0.60 0.70) 0.75/(0.63 0.525)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.45/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =35 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 24218 /min3.14 35Vnrd师手册表 9-3，取233 /minnr实际切削速度： V03.14 35 23325.6/min10001000d nVm 被切削层长度 ：l76lmm刀具切入长度： 1l20lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1机动时间： 式 (2-4)jt121 jllltfn取，, ,代入公式（2-4）得：60l 130l 22l 0.45f 233n 1 jt762030.94min233 0.45（2） 、扩孔35mm切削深度：pa1.5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.9 1.2) 0.7(0.63 0.84)f /mm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取0.72f /mm rXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计11切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V19/minVm取=19, =36.8 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工n010001000 19164 /min3.14 36.8Vnrd艺师手册表 9-3 取174 /minnr实际切削速度： V03.14 36.8 17420.1/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l76lmm刀具切入长度 1l4lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：74l 14l 23l 0.72f 174n 机动时间：1jt12176430.66min174 0.72jllltfn（3）铰孔0.03037mm切削深度：pa0.15pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-35，取f(0.95 2.1)/fmm r根据机械加工工艺师手册表 28-36，取1.2/fmm r取切削速度9.1/minVm取=9.1, =37 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 9.178 /min3.14 37Vnrd师手册表 9-3，取72 /minnr实际切削速度： V03.14 37 728/min10001000d nVm 被切削层长度 ：l76lmm刀具切入长度： 1l5lmm刀具切出长度： 2l20lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：76l 15l 220l 1.2f 72n 机动时间：jt121765201.16min72 1.2jllltfn （4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转1.5 30150速与扩孔时相同：，手动进给。174 /minnr工序 3：粗铣孔的内侧面0.043030mmXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计12机床：专用组合铣床刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50dmm6Z 铣削深度：pa1.5wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-29，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-29，取，V24/minVm取=24, =50 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 24152 /min3.14 50Vnrd师手册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 50 16926.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n 工作台每分进给量：mf0.08 6 16981.12/minmzwff znmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，,代入公式（2-3）得：60lmm130l mml2280mf机动时间：1jt121603021.15min80jmllltf以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt 工序 4：粗铣孔的外侧面0.043030mm机床：专用组合铣床刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50dmm6Z 铣削深度：pa1.5wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-29，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-29，取，V24/minVm取=24, =50 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 24152 /min3.14 50Vnrd师手册表 11-4，取169 /minnrXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计13实际铣削速度：V03.14 50 16926.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n 工作台每分进给量：mf0.08 6 16981.12/minmzwff znmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，,代入公式（2-3）得：60lmm130l mml2280mf机动时间：1jt121603021.15min80jmllltf以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt工序 5：钻，扩，铰孔0.043030mm机床：专用组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1） 、钻孔28mm切削深度：pa1.25pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.45 0.55)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则35mm(0.45 0.55) 0.75/(0.33 0.41)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.32/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =28 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 24272 /min3.14 28Vnrd师手册表 9-3，取233 /minnr实际切削速度： V03.14 28 23320.4/min10001000d nVm 被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度： 1l20lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1XXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计14取，, ,代入公式（2-4）得：22l 120l 23l 0.45f 233n 机动时间：jt121222030.43min233 0.45jllltfn以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.430.86minjtt（2） 、扩孔29.8mm切削深度：pa1.5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.8 1.0) 0.7(0.560.7)f /mm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取0.6f /mm r切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V19.8/minVm取=19.8, =29.8 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工n010001000 19.8211 /min3.14 29.8Vnrd艺师手册表 9-3 取233 /minnr实际切削速度： V03.14 29.8 23321.8/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度 1l4lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 14l 23l 0.6f 233n 机动时间：1jt12122430.20min233 0.6jllltfn以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.200.40minjtt（3）铰孔0.043030mm切削深度：pa0.125pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-35，取f(0.8 1.8)/fmm r根据机械加工工艺师手册表 28-36，取1.2/fmm r取切削速度9.9/minVm取=9.9, =30 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 9.9105 /min3.14 30Vnrd师手册表 9-3，取96 /minnr实际切削速度： V03.14 30 969/min10001000d nVm XXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计15被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度： 1l5lmm刀具切出长度： 2l20lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 15l 220l 1.2f 96n 机动时间：jt121225200.41min96 1.2jllltfn 以上为铰一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.410.82minjtt4）倒角。采用锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与1 4590扩孔时相同：，手动进给。233 /minnr工序 6：钻，扩孔10.5mm机床：专用组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、（1） 、钻孔9mm切削深度：pa0.85pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.22 0.28)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则35mm(0.20 0.28) 0.75/(0.165 0.21)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.20/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =9 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 24849 /min3.14 9Vnrd师手册表 9-3，取772 /minnr实际切削速度： V03.14 9 77221.8/min10001000d nVm 被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度： 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.20f 772n 机动时间：jt12148830.38min772 0.20jllltfn 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.380.76minjttXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计16（2） 、扩孔10.5mm切削深度：pa1pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.5 0.6) 0.7(0.35 0.42)/fmm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取(0.5 0.6) 0.70.4/fmm r切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V25/minVm取=25, =10.5 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工n010001000 25758 /min3.14 10.5Vnrd艺师手册表 9-3 取772 /minnr实际切削速度： V03.14 10.5 77225.4/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.40f 772n 机动时间：1jt12148830.19min772 0.4jllltfn 以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.190.38minjtt 工序 7：粗铣宽度为 4的开口槽mm机床：专用组合铣床刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dmm20Z 4L 铣削深度：wa22wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.05/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取V，(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺n010001000 30120 /min3.14 80Vnrd师手册表 11-5，取118 /minnr实际铣削速度：V03.14 80 11528.8/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.05fa 20Z wn118n 工作台每分进给量：mf0.05 20 118118/minmzwff znmmXXXXXXXX 设计（论文） 3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计17根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，, 代入公式（2-3）得：20l 130l 22l 118mf机动时间：1jt121