機械制造基礎課程設計-“后鋼板彈簧吊耳”零件的機械加工工藝規(guī)程設計及夾具設計.doc

晉中學院機械制造課程設計說明書題目“后鋼板彈簧吊耳CA10B解放牌汽車”零件的機械加工工藝規(guī)程設計及夾具設計院系晉中中學院機械學院專業(yè)機械設計制造及其自動化姓名xxx學號指導教師2011年6月機械制造基礎課程設計任務書一、設計題目“后鋼板彈簧吊耳”零件的機械加工工藝規(guī)程設計及夾具設計生產批量：大批生產二、設計工作量要求1、零件圖1張：手繪、CAD（或SolidworksPro-E）繪制各一份（含相應格式電子文件）；2、毛坯圖1張；3、機械加工工藝過程綜合卡片1張；4、機械加工工藝工序卡片2張，（2個典型工序）；5、工藝裝備（夾具）設計裝配圖1張；6、課程設計說明書1份（6000字以上）。三、設計目的1、能熟練運用機械制造技術基礎、公差與測量技術、工程力學、機械設計基礎、機械制圖等課程中的基本知識與理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工過程中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量；熟悉該零件在機器中的工作原理；2、學會使用手冊及圖表資料；3、進一步培養(yǎng)識圖、繪圖、工藝運算和編寫技術文件的基本功能。四、資料查閱與收集任務1、查閱和收集所給題目零件的零件圖、該零件在產品或部件中的作用、材料及熱處理特點、機械加工特性、主要加工表面的技術要求等；2、查閱和收集對應的毛坯圖、了解毛坯的制造過程和要求等；3、查閱和收集該零件加工工藝規(guī)程編制的要求和主要注意特點；4、查閱和收集各工序所采用工、夾、量、刃具、設備；相應的切削加工用量等；5、查閱和收集相關加工方法的總余量、工序加工余量、工序尺寸及公差等；6、其他你認為應收集的相關資料。機械制造技術基礎課程設計說明書2前言本次設計是對后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。后鋼板彈簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞蔬x擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。整個加工過程選用不同類型的加工機床。機械制造技術基礎課程設計說明書3目錄機械制造基礎課程設計任務書.1前言.2一、零件的分析.41.1零件的作用.41.2零件的工藝分析.41.3制定工藝路線.4二、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.52.1確定工序尺寸及毛坯尺寸.62.2各工序的加工.7三夾具設計.19四、結論.22五、心得體會.23六、參考文獻.24七、致謝.25機械制造技術基礎課程設計說明書4一、零件的分析1.1零件的作用題目給出的零件是CA10B解放牌汽車后鋼板彈簧吊耳。后鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此汽車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能。兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣，通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來，起到緩沖、減振、傳力的作用。1.2零件的工藝分析由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以mm60兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：mm60兩外圓端面的銑削，加工mm370.050的孔，其中兩外圓端面表面粗糙度要求為umR3.6a，mm370.050的孔表面粗糙度要求為m6.1uRa（2）以mm300.0450孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個mm300.0450的孔，2個的mm5.10孔、2個mm300.0450孔的內外兩側面的銑削，寬度為4的開口槽的銑削，2個在同一中心線上數(shù)值為mm01.0的同軸度要求。其中2個的mm300.0450孔表面粗糙度要求為umR2.51a，2個的孔表面粗糙度要求為，2個mm300.0450的孔的內側面表面粗糙度要求為umR5.12a，2個mm300.0450的孔外側面表面粗糙度要求為umR50a，寬度為4的開口槽的表面粗糙度要求為umR50a。在兩組加工表面之間沒有一定的位置要求，先加工哪一組表面都可以，現(xiàn)計劃是加工第一組表面，再以第一組為基準加工第二組表面。1.3制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可以考慮萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降低。工藝路線方案二工序粗銑和精銑60mm兩端的端面，機械制造技術基礎課程設計說明書5工序鉆、擴、鉸37mm孔，并倒角1.5030工序銑30mm的兩端的內端面工序銑30mm的兩端的外端面工序鉆、擴10.5mm孔工序鉆、擴、鉸30mm孔倒角1045工序銑寬為4mm的開口槽工序終檢工藝方案的比較與分析兩個方案的不同點之一：在于銑60mm兩端的端面的先后，方案一中先粗銑端面，加工mm370.050，然后再精銑端面，即是方案一中的工序、，和方案二工序、的不同，方案一增加了裝夾的次數(shù)，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來加工60mm的兩端端面，即先粗銑后精銑，互為基準參考；不同點之二：加工10.5mm孔和加工30mm孔的先后，方面一中考慮到先加工30mm孔，再以30mm孔為定位基準加工10.5mm孔，在圖紙上表明10.5mm孔的定位是根據30mm孔的輪廓來定位的，方案二是先加工10.5mm孔，后加工30mm孔，這樣做是考慮到先加工30mm孔后再加工10.5mm孔，在加工10.5mm孔時由于兩者的空間位置關系可能會在加工時使刀具受力不均的系數(shù)大而破壞，不過經多方面的考慮，這是不必要的，而且圖紙上標明10.5mm孔是根據30mm孔定位的；不同點之三：加工30mm孔的最后一道工序，因為30mm的孔要保證公差為0.01的同軸度，鉸孔比較難達到這個精度，所以要采用拉孔來保證同軸度。先加工倒角是為了節(jié)省工時，因為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較少，所以先加工倒角后再拉孔。綜合考慮采用以下的加工順序。所以具體工藝過程如下：工序銑60mm兩端的端面，工序鉆、擴、鉸37mm孔，并倒角1.5030工序銑30mm的兩端的內端面工序銑30mm的兩端的外端面工序鉆、擴30mm孔倒角1045工序拉30mm孔工序鉆、擴10.5mm孔工序銑寬為4mm的開口槽工序終檢二、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“后鋼板彈簧吊耳”零件材料為35號鋼，屬于中碳鋼，硬度HBS為149187，生產類型為大批量生產，采用鍛造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：機械制造技術基礎課程設計說明書62.1確定工序尺寸及毛坯尺寸銑mm60兩外圓端面考慮其加工表面粗糙度要求為6.3Ram，可以先粗銑，再精銑，根據切削加工手冊表8-9，取加工精度2F，鍛件復雜系數(shù)3S，鍛件重2.6KG,孔外端面單邊加工余量為1.72.2mm,取2Z=4mm能滿足要求，精銑余量取0.5mm。加工mm05.0037孔其表面粗糙度要求較高為1.6Ram，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據機械加工工藝手冊表9-21，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：mm20鉆擴：35mm擴孔：mm7.362Z=1.7mm鉸孔：mm05.00372Z=0.2mm銑mm045.0030孔的內側面考慮其表面粗糙度要求為12.5Ram，先粗銑2Z=3mm，再半精銑2Z=1mm，能滿足要求。銑mm045.0030孔的外側面考慮其表面粗糙度要求為5