机械制造基础课程设计毕业设计(论文)制定后钢板弹簧吊耳零件的加工.doc
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XX大学机械制造基础课程设计
设计题目：
制定后钢板弹簧吊耳零件的加工
工艺，设计钻Ø37孔的钻床夹具
学生姓名：
学生学号：
院（系）：
年级专业：
指导教师：
2006-9-26
哈尔滨理工大学
机械制造工艺及夹具课程设计任务书
设计题目：
制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，钻Ø37孔
的钻床夹具
设计要求：
1.中批生产；
2.尽量选用通用夹具。
设计内容：
1.填写设计任务书；
2.制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工
艺过程卡和工序卡各一张；
3.设计指导教师指定的工序夹具，绘制全套夹
具图纸，要求用计算机绘图；
4.编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式
写，要求打印文稿。
目录
设计任务书--------------------------------------1
一.零件的分析---------------------------------2
二.工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式----------------------3
（二）基面的选择-----------------------------3
（三）制订工艺路线---------------------------3
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-5
（五）确定切削用量及基本工时-----------------6
三.夹具设计--------------------------------11
（一）问题的提出--------------------------11
（二）卡具设计------------------------------12
四.参考文献---------------------------------13
一．零件的分析
零件的工艺分析
后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下：
1）以Ø37mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：
一个Ø37mm的孔，尺寸为76mm的与Ø37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面为Ø37mm的孔；
2）以Ø30mm孔为中的加工表面
这一组加工表面包括：
两个Ø30mm的孔，以及尺寸为77与两个Ø30mm孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面；
3）以Ø10.5mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：
两个Ø10.5mm的孔
二．工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为35钢，考虑到该零件在汽车中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，因此，毛坯可采用模锻成型
（二）基面的选择
基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。
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）粗基准的选择。
以Ø30mm孔一侧端面为粗基准，以消除，，三个自由度，然后加一个辅助支承。
（2）精基准的选择。
根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精基准,当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
（三）制订工艺路线
制订工艺路线的出发点，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得到合理的保证。
在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。
除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。
1.工艺路线方案一
工序Ⅰ粗铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅱ精铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅲ扩，粗铰，精铰Ø37mm孔并加工倒角1.5×45°。
工序Ⅳ粗铣Ø30mm孔端面。
工序Ⅴ扩，粗铰Ø30mm孔并加工倒角1×45°
工序Ⅵ粗铣尺寸为77mm的孔端面。
工序Ⅶ精铣尺寸为77mm的孔端面。
工序Ⅷ钻2-Ø10.5mm孔。
工序Ⅸ铣宽为4mm的槽
工序Ⅹ去毛刺
工序Ⅺ检查。
2.工艺路线方案二
工序Ⅰ粗铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅱ粗镗Ø37mm孔，倒角1.5×45°。
工序Ⅲ粗铣Ø30mm孔外端面。
工序Ⅳ粗铣Ø30mm孔内端面。
工序Ⅴ扩，粗铰Ø30mm孔并加工倒角1×45°。
工序Ⅵ粗镗Ø37mm孔。
工序Ⅶ半精铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅷ半精铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅸ钻2-Ø10.5mm孔。
工序Ⅹ铣宽为4mm的槽
工序Ⅺ去毛刺。
工序Ⅻ检查。
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Ø37mm孔端面，再以该加工平面为基准加工其余平面，最后加工各个孔；方案二是先以Ø30mm孔外端面为基准加工Ø37mm孔端面，再以Ø37mm孔端面为基准加工其它端面和孔。
两相比较可以看出，方案二遵循互为基准原则能够较好的保证加工精度，对设备要求较低，而方案一工序比较集中，考虑实际设备条件，可将两个方案进行综合考虑。
具体工艺过程如下：
工序Ⅰ粗铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅱ粗镗Ø37mm孔，倒角1.5×45°。
工序Ⅲ粗铣Ø30mm孔外端面。
工序Ⅳ粗铣Ø30mm孔内端面。
工序Ⅴ扩，粗铰Ø30mm孔并加工倒角1×45°。
工序Ⅵ粗镗Ø37mm孔。
工序Ⅶ半精铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅷ半精铣Ø37mm孔端面。
工序Ⅸ钻2-Ø10.5mm孔。
工序Ⅹ铣宽为4mm的槽
工序Ⅺ去毛刺。
工序Ⅻ检查。
（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钢，毛坯重量约为2.6Kg，生产
类型为中批生产，采用锻造。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的饿机械加工余量
工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.Ø37mm孔
毛坯为空心，参照《机械加工工艺手册》，确定工序尺寸为Z=2.6mm。
由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1,毛坯尺寸为Ø34.4。
根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为：
粗镗：
Ø36mm2Z=1.6mm
精镗：
Ø36mm2Z=1.0mm
2.Ø30mm孔
毛坯为空心，参照《机械加工工艺手册》，确定工序尺寸为Z=2.0mm。
由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1,毛坯尺寸为Ø26根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为：
扩孔：
Ø29.8mm2Z=1.8mm
铰孔：
Ø30mm2Z=0.2mm
3.Ø37mm孔、Ø30mm孔端面的加工余量
参照《机械加工工艺手册》，取加工精度F2,由锻件复杂系数为S3,两孔外侧单边加工余量为Z=2mm。
锻件材质系数取M1,复杂系数为S3,确定锻件偏差为mm和mm。
根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为：
Ø37mm孔端面：
粗铣2Z=3.0mm
精铣2Z=1.0mm
Ø30mm孔端面：
粗铣2Z=4.0mm
4.Ø10.5mm孔
毛坯为实心，不出孔，为自由工差。
根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为：
钻孔：
Ø10.5mm2Z=10.5mm
由于本设计规定的零件为中批生产，可采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，可按调整法加工方式予以确定。
毛坯名义尺寸：
122+2×2=126mm
毛坯最大尺寸：
126+2×1.3=128.6mm
毛坯最小尺寸：
126-2×0.7=124.6mm
铣后最大尺寸：
122+0=122mm
铣后最小尺寸：
122-0.17=121.83mm
将以上计算的工序间尺寸及公差整理成下表：
（mm）
工
序
工
尺
加
寸
锻造毛坯
铣削加工
Ø30mm孔处
加工前
最大
128.6
mm
最小
124.6
mm
加工后
最大
128.6
mm
112
mm
最小
124.6
mm
121.83
mm
加工余量
（单边）
2
mm
最大
3.65
mm
最小
1.435
mm
加工公差
mm
-0.17/2
mm
（五）确定切削用量及基本工时
工序Ⅰ：
粗铣Ø37mm孔端面。
本设计采用查表法确定切削用量。
1.加工条件
工件材料：
35钢，锻造。
加工要求：
铣Ø37mm端面，Ra6.3μm。
机床：
X51立式铣床。
刀具：
YT15硬质合金面铣刀，齿数Z=5，=100mm。
2.计算切削用量
根据《切削手册》mm/z
切削速度：
根据相关手册取m/min
（r/min）
现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=375r/min。
故实际切削速度（m/min）
当n=375r/min时，工作台每分钟进给量应为
（mm/min）
查机床说明书，取mm/min
切削工时（min）
为加工一侧端面的时间，总工时（min）
工序Ⅱ.粗镗Ø37mm孔、倒角°。
根据《机械加工工艺手册》查得镗Ø37mm孔的进给量ƒ=0.3——1.0mm，按机床
规格取=0.6mm，切削速度，根据相关手册及机床说明书，取v=30mm/s，加工孔径=Ø36mm。
则
（r/min）
根据机床选取n=300r/min。
实际切削速度（m/min）
切削工时（min）
工序Ⅲ：
粗铣Ø30mm孔外端面。
根据《切削手册》mm/z
切削速度：
根据相关手册取m/min
刀具与工序Ⅰ所使用刀具相同mm
（r/min）
现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=300r/min。
故实际切削速度（m/min）
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