解放牌汽车后钢板弹簧吊耳工艺设计说明书

中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书1绪论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大四上学期的全部课程之后，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。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。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。通过这次课程设计，可对以前学过的课程进行一次综合的深入的总复习，把学习到的理论知识和实际结合起来，从而提高自己分析问题，解决问题的能力。中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书21.零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳（见下图），后钢板弹簧吊耳主要作用是使钢板在载重时，能够得到延伸、伸展起缓冲作用，以及有减震功能，阻尼缓冲功能，导向功能。1.2零件的工艺分析由后钢板弹簧吊耳零件的零件图可知，后钢板弹簧吊耳共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：1.2.1.以60mm两圆端面为主要加工表面的加工这一组加工表面包括：尺寸为200.0600.076的与60mm两外圆的端面，050.0037的孔及其30的倒角。1.2.2.以045.0030的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个045.0030的孔,及其45的倒角，两个045.0030的孔的内外端面，两个mm5.10的孔，宽度为mm4的开口槽。两个045.0030孔同轴度公差为mm01.0。中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书3图1.1零件图2.工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为35钢。考虑到汽车在运行过程中会有震动，载重等因素，零件会受到交变载荷以及冲击载荷，零件是大量生产（年产4000件），小型零件，由机械制造工艺设计简明手册第8第9页知：选择锻造成型。此方法制作时，零件的力学性能好，生产效率高，便于组织流水生产，直接出成品。2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。2.2.1.粗基准的选择。选择粗基准时，首先要考虑两个问题：一是合理地分配各加工面的加工余量；二是保证加工面与不加工面之间的相互位置关系。具体的按如下原则确定：（1）相互位置原则。对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工表面与加工表面的位置要求，选择不加工表面做粗基准。（2）余量最小原则。对于具有较多的加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各表面的加工余量。为满足此要求，应选择毛坯余量最小的表面粗基准。（3）重要表面原则，对于零件的重要表面，为满足加工余量的均匀要求，应选择重要表面做粗基准。（4）不重复使用原则。粗基准应避免重复使用，以免产生较大的定位误差。（5）便于装夹原则，粗基准应平整，保证定位可靠。根据以上原则对后钢板弹簧吊耳分析：后钢板弹簧吊耳外圆的两个端面是重中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书4要的加工表面，所以选后钢板弹簧吊耳外圆端面做粗基准，在以端面互为基准，加工出端面，在以端面定位加工出工艺孔，后续加工中除个别工序除外，其他的工序都以端面或工艺孔定位来加工。2.2.2.精基准的选择。首先应确保零件的加工精度，然后再考虑装夹的问题，使用可靠，操作简单。精基准选择应遵循基准重合原则，消除基准不重合误差。如果设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。2.3工艺路线的制定由于是大批量生产，所以使工序尽量集中以提高生产效率。除此之外，在保证产品质量的条件下，应使生产成本尽量降低。2.3.1.工艺路线方案一工序10粗铣60两外圆端面工序20钻-扩-铰050.0037mm的孔，倒角305.1工序30钻mm5.10的孔工序40钻-扩-铰045.0030mm的孔，倒角451工序50粗铣045.0030mm的孔的内端面工序60粗铣045.0030mm的孔的外端面工序70粗铣宽度为mm4的开口槽工序80终检2.3.2.工艺路线方案二工序10粗铣045.0030mm的孔的内端面工序20粗铣045.0030mm的孔的外端面工序30钻mm5.10的孔工序40钻-扩-铰045.0030mm的孔，倒角451工序50粗铣宽度为mm4的开口槽工序60粗铣60mm两外圆端面工序70钻-扩-铰050.0037mm的孔，倒角305.1工序80终检2.3.3.工艺路线方案的比较与分析上述两个工艺系统的方案在于：方案一是先加工60mm两外圆端面，然后以此为基础再加工050.0037mm的孔,mm5.10的孔,以及045.0030mm的孔和其两端中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书5面，最后加工mm4的开口槽。方案二则是先加工045.0030mm的孔内端面，在加工其外端面，接着加工mm5.10的孔，在加工045.0030mm的孔，铣削开口槽，最后在加工60mm外圆端面和其050.0037mm的孔,以及倒角。两者相比较可知，方案一容易保证位置精度，并且定位装夹都比方案二方便，但是方案一中间违反了先面后孔的加工原则，不能为后续加工提供可靠的定位面，造成加工中存在基准不重合误差。所以为改善上述缺点，最后加工路线确定如下：工序10粗铣60mm两外圆端面工序20钻-扩-铰050.0037mm的孔，倒角305.1工序30粗铣045.0030mm的孔的内端面工序40粗铣045.0030mm的孔的外端面工序50钻-扩-铰045.0030mm的孔，倒角451工序60钻mm5.10的孔工序70粗铣宽度为mm4的开口槽工序80终检以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。2.4.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钢硬度为149--187HBS，抗拉强度为60a，屈服强度为355MPa冲击吸收功为39J，ψ为40%，毛坯重量约为3Kg，零件是大量生产（年产4000件），小型零件，由机械制造工艺设计简明手册第8第9页知：选择锻造成型。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：2.4.1.mm60外圆两端面考虑其端面粗糙度值mRa6.3，根据铣床的精度范围可知只要进行粗铣即可。沿轴线方向的加工余量及公差设计：查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25，加工精度取F1，锻件形状复杂系数取S1，两外圆厚度方向余量为1.7-2.2，现取mmZ2，水平方向余量为1.7-2.2，取mmZ42能满足加工要求。2.4.2.加工mm050.0037的孔毛坯为实心，不冲出孔，由mm050.0037知是基孔制配合，mmIT05.0，查《互中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书6换性测量技术基础》表2-1知该孔精度等级介于IT8-IT9之间，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9和表2.3-12确定工序尺寸及余量为：钻孔:mm20钻孔：mm35mmZ152镗孔：mm7.36mmZ7.12铰孔：mm0.050037mmZ3.022.4.3.铣045.0030两孔的内端面该孔的内端面粗糙度值为mRa50，精度等级介于IT8-IT9之间，只要粗铣即可达到要求。查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25，，余量在2.27.1Z之间，单边余量取mmZ2。2.4.4.铣045.0030两孔的内端面该孔外端面粗糙度值mRa5.12.粗加工即可，查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25，余量在2.27.1Z之间，余量mmZ2即可满足要求。2.4.5.钻-扩-铰045.0030mm的孔IT=0.045，查《互换性测量技术基础》表2-1知该孔精度等级介于IT8-IT9之间，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9和表2.3-12确定工序尺寸及余量为：钻孔：mm15扩孔:mm28mmZ132镗孔：mm8.29mmZ8.12铰孔：mm0.045030mmZ2.022.4.6.钻mm5.10的孔钻孔：mm8.9扩孔：mm5.10mmZ7.02毛坯图如图所示：中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书7图1.2毛坯图2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序10：粗铣60mm外圆两端面1.工件材料：35钢机床:XA5032立铣床选择刀具：查《切削用量简明手册》表1.2和表3.1选择YT15硬质合金刀片，刀具选硬质合金端铣刀，mmd1000，由于采用标准硬质合金端铣刀，由表3.15知齿数5z刀具几何形状：查《切削用量简明手册》表3.2MPab800，故选择60rk，30rek，5'rk80a（mmac08.0max），10'0a，15s，50。2.选择切削用量铣削深度mmap2，铣削宽度mmae60每齿进给量zf：根据《切削用量简明手册》表3.30铣床功率为7.5KW,表3.5知：zmmfz/18.009.0，但这里我们采用的是不对称铣，故取zmmfz/18.0中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书8铣削速度cv和每分钟进给量fv：根据《切削用量简明手册》表3.15知：当mmd1000，5z，mmap5，zmmfz/18.0时，min/137mvt，min/436rnt，min/349mmvft。各修正系数为：0.1MvfMnMvkkk8.0svfsnsvkkk故min/6.1098.00.1137mkvvvtcmin/8.3488.00.1436rknnntmin/2.2798.00.1349mmkvvvtftf根据表3.30取min/375rnc，min/300mmvfc因此实际铣削速度和每齿进给量为：min/75.117100037510014.310000mndvczmmznvfcfczc/16.05375300校验机床功率根据表3.23，当MPab1000560，mmae72，mmap2.4，mmd1000，5z，min/300mmvfc近似认为KWPcc8.3根据表3.30，机床主轴允许的功率为：KWPcM63.575.05.7故所选的切削用量可以采用，即mmap2，min/300mmvfc，min/375rnc，zmmfzc/16.0，min/75.117mvc计算基本工时：fmvLt式中，ylL，mml60。根据表3.26，不对称安装铣刀，切入及超中北大学课程设计说明书中北大学课程设计说明书9出量mmy12，所以mmylL721260，故min24.030072fmvLt2.5.2工序20：钻-扩-铰050.0037mm的孔，倒角305.11.钻孔mm20机床：Z525铣床确定进给量f：查《切削用量简明手册》表2.7，当MPab800，200d时，rmmf/43.035.0。本零件属于低刚度零件，进给系数应乘以0.75，故)/(3225.02625.075.0)43.035.0(rmmf根据Z525机床说明书，取rmmf/25.0切削速度：查《切削用量简明手册》表2.13及表2.14，查的切削速度min/17mvc。所以min/29.2292514.31810001000rdvncs根据机床说明书，取min/195rnw，故实际切削速度为：