1、机械制造基础课程设计机械制造基础课程设计题目题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺,设计铣 4mm 工艺槽的铣床夹具制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺,设计铣 4mm 工艺槽的铣床夹具 哈尔滨理工大学 哈尔滨理工大学 2006-9-26 2006-9-261 目 录设计任务书2 一.零件的分析 3 二.工艺规程设计 3（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（一）问题的提出 13（二）卡具设计13 四.参考文献 142哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书要求：1.中批生产；2.尽量
2、选用通用夹具。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。一 零件的分析零件的工艺分析3后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下：1）以 3705.00mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个 3705.00mm 的孔，尺寸为 762.06.0mm 的与 3705.00mm 孔相垂直的平面，其中主要加工表面为 3705.00mm 的孔；2）以 30045.00mm 孔为中的加工表面这一组加工表面包括：两个
3、30045.00mm 的孔，以及尺寸为 77074.00与两个 30045.00mm 孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面；3）以 10.5mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个 10.5mm 的孔一工艺规程设计（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 30mm
4、孔一侧端面为粗基准，以消除z，x，y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.工艺路线方案一4工序 粗铣 37mm 孔端面。工序 粗镗 37mm 孔，倒角 1.545。工序 粗铣 30mm 孔外端面。工序 粗铣 30mm 孔内端面。工序 扩，
5、粗铰 30mm 孔并加工倒角 145。工序 粗镗 37mm 孔。工序 半精铣 37mm 孔端面。工序 半精铣 37mm 孔端面。工序 钻 2-10.5mm 孔。工序 铣宽为 4mm 的槽工序 去毛刺。工序 检查。2.工艺路线方案二工序 粗铣 37mm 孔端面。工序 粗镗 37mm 孔，倒角 1.545。工序 粗铣 30mm 孔外端面。工序 粗铣 30mm 孔内端面。工序 扩，粗铰 30mm 孔并加工倒角 145。工序 粗镗 37mm 孔。工序 半精铣 37mm 孔端面。工序 半精铣 37mm 孔端面。工序 钻 2-10.5mm 孔。工序 铣宽为 4mm 的槽工序 去毛刺。工序 检查。工艺方案的
6、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 37mm 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 30mm 孔外端面为基准加工 37mm 孔端面，再以37mm 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 锻造毛坯工序 时效处理去应力工序 铣 37mm 孔端面。5 工序 扩，粗铰，精铰 37mm 孔并加工倒角 1.545。工序 铣尺寸为 77mm 的孔端面。工序 粗铣 30mm 孔端面。工序 钻 2-10
7、.5mm 孔。工序 扩，粗铰 30mm 孔并加工倒角 145工序 铣宽为 4mm 的槽工序 去毛刺工序 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：1.37mm 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 34.46.12.1。根据机械加工工艺手册加工余量分别为：粗镗：36mm 2Z=1.6mm 精镗：36mm 2Z=1.0m
8、m2.30mm 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 265.01.1根据机械加工工艺手册加工余量分别为：扩孔：29.8mm 2Z=1.8mm 铰孔：30mm 2Z=0.2mm43.37mm 孔、30mm 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2.16.0 mm 和1.15.0mm。根据机械加工工艺手册加工余量分别为：37mm 孔端面：粗铣 2Z=3.0mm6精铣 2Z=1.0
9、mm30mm 孔端面：粗铣 2Z=4.0mm 4.10.5mm 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：10.5mm 2Z=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+22=126mm 毛坯最大尺寸：126+21.3=128.6mm 毛坯最小尺寸：126-20.7=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）锻造毛坯铣削加工30mm 孔处最大 128
10、.6mm 加工前最小 124.6mm 最大128.6mm 112mm 加工后最小 124.6mm 121.83 mm 最大3.65mm 加工余量（单边）2mm最小1.435mm 加工公差1.15.0mm -0.17/2mm（五）确定切削用量及基本工时工序：粗铣 37mm 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 37mm 端面，Ra6.3m。机床：X51 立式铣床。刀具：YT15 硬质合金面铣刀，齿数 Z=5，wd=100mm。工序工尺加寸72.计算切削用量根据切削手册 20.0zf mm/z切削速度：根据相关手册 取118v m/min 8.3
11、7510011810001000dwvns （r/min）现采用 X51 立式铣床，根据机床说明书，取 nw=375 r/min。故实际切削速度 5.11710003751001000wwndv （m/min）当 nw=375 r/min 时，工作台每分钟进给量mf应为 37537552.0wzmznff （mm/min）查机床说明书，取 375mf mm/min 切削工时 27.037510021mmflllt （min）mt为加工一侧端面的时间，总工时 528.0264.02t（min）工序 扩，粗铰，精铰 37mm 孔并加工倒角 1.545。根据机械加工工艺手册查得加工 37mm 孔的进
12、给量=0.31.0mm，按机床规格取f=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0d=36mm。则 4.2653630100010000dvns （r/min）根据机床选取 nw=300 r/min。实际切削速度 9.3310003003610000vdv （m/min）8切削工时 48.06.0300107621fnllltw （min）工序 铣尺寸为 77mm 的孔端面。根据切削手册 20.0zf mm/z切削速度：根据相关手册 取118v m/min 刀具与工序所使用刀具相同 125wdmm 4z 30012511810001000dwvns （r/
13、min）现采用 X51 立式铣床，根据机床说明书，取 nw=300 r/min。故实际切削速度 11810003001251000wwndv （m/min）当 nw=300 r/min 时，工作台每分钟进给量mf应为 24030042.0wzmznff （mm/min）查机床说明书，取 2.235mf mm/min 切削工时 45.02.235406521mmflllt （min）mt为加工一侧端面的时间，总工时 90.045.02t（min）工序 粗铣 30mm 孔两端面。根据切削手册 20.0zf mm/z切削速度：根据相关手册 取118v m/min 刀具与工序所使用刀具相同 125wd
14、mm 4z 30012511810001000dwvns （r/min）现采用 X51 立式铣床，根据机床说明书，取 nw=300 r/min。9故实际切削速度 11810003001251000wwndv （m/min）当 nw=300 r/min 时，工作台每分钟进给量mf应为 24030042.0wzmznff （mm/min）查机床说明书，取 2.235mf mm/min 切削工时 45.02.235406521mmflllt （min）mt为加工一侧端面的时间，总工时 90.045.02t（min）工序 铣尺寸为 77mm 的孔端面。工序:精铰孔至 37mm根据机械加工工艺手册查得f
15、=0.5mm/rnw=1000r/min=16.6r/s切削速度 v=40m/min=0.67m/s切削工时 14.06.01000107621fnllltw （min）工序 铣 30mm 孔两端面。根据切削手册 20.0zf mm/z切削速度：根据相关手册 取118v m/min 8.37510011810001000dwvns （r/min）现采用 X51 立式铣床，根据机床说明书，取 nw=375 r/min。故实际切削速度 5.11710003751001000wwndv （m/min）10 当 nw=375 r/min 时，工作台每分钟进给量mf应为 37537552.0wzmznf
16、f （mm/min）查机床说明书，取 375mf mm/min 切削工时 27.037510021mmflllt （min）mt为加工一侧端面的时间，总工时 528.0264.02t（min）半精铣 30mm 孔端面。根据切削手册 20.0zf mm/z切削速度：根据相关手册 取118v m/min 刀具与工序所使用刀具相同 125wdmm 4z 30012511810001000dwvns （r/min）现采用 X51 立式铣床，根据机床说明书，取 nw=300 r/min。故实际切削速度 11810003001251000wwndv （m/min）当 nw=300 r/min 时，工作台每分钟进给量mf应为 24030042.0wzmznff （mm/min）查机床说明书，取 2.235mf mm/min 切削工时 45.02.235406521mmflllt （min）mt为加工一侧端面的时间，总工时 90.045.02t（min）工序 钻 2-10.5mm 孔。11确定进给量f：根据机械加工工艺手册 锻件硬度 149-187HBS mmd5.100 取f=0.234 mm/r。
