前钢板弹簧吊耳课程设计说明书

全套图纸2231156838桂林航天工业学院课程设计（论文）任务书系别机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学生班级数控2班姓名黄高业学号2013030040325指导老师吕勇职称副教授设计（论文）题目及专题关于前钢板弹簧吊耳及加工切槽夹具的设计目录摘要……………………………………………………………………………………………1一零件分析……………………………………………………………………………………11.1零件的作用……………………………………………………………………………11.2零件的工艺分析………………………………………………………………………2二机械加工工艺规程设计制定………………………………………………………………32.1确定毛坯的制造形式…………………………………………………………………32.2基准的选择……………………………………………………………………………32.3制定工艺路线…………………………………………………………………………42.4确定加工余量及毛坯尺寸……………………………………………………………42.5选择加工设备与加工装备……………………………………………………………72.6确定切削用量和基本时间……………………………………………………………10三加工切槽夹具设计…………………………………………………………………………153.1夹具设计………………………………………………………………………………153.2定位方案的选定………………………………………………………………………163.3夹具夹紧装置的确定…………………………………………………………………173.4工件定位自由度分析…………………………………………………………………183.5工件定位精度分析……………………………………………………………………19四参考文献……………………………………………………………………………………20~1~摘要本次课程设计是对前钢板弹簧吊耳零件的加工工艺及对其加工时一些夹具的设计。该零件主要是平面的加工、孔的加工。由加工工艺原则可以知道，平面的加工比孔的加工容易，而且精度更容易保证，所以在加工过程中应该遵循先易后难的原则，即先面后孔的原则。在加工前，应该先划分粗加工和精加工以保证达到所需的精度要求，基准选择以前钢板弹簧吊耳两个Φ40端面作为粗基准，以前钢板弹簧吊耳加工后的底平面作为精基准。主要加工工序安排是先以前钢板弹簧吊耳两个Φ40端面作为粗基准加工底平面，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。整个加工过程选用不同类型的加工机床。一．零件分析1零件的作用前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。因此汽车前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。汽车前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~2~前钢板弹簧吊耳零件图2零件的工艺分析前钢板弹簧吊耳零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有底平面，内孔，孔倒角等。其中，表面粗糙度要求最高的是Φ25孔，公差等级达到IT7级，表面粗糙度为Ra3.2um。该孔为前钢板弹簧吊耳的主要设计基准。~3~二．机械加工工艺规程设计制定1确定毛坯的制造形式考虑到工件运行时经常受到冲击性载荷，采用铸铁材料KTH350-10，该有较高的强度、塑性和冲击韧度，零件的强度能保证。因此可以确定毛坯的铸造形式为铸造。2基准的选择2.1基准介绍基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的点、线、面。按照其功用的不同可以分为设计基准和工艺基准。基面的选择是工艺设计的重要工作之一，基面选择合理，可以使加工质量得到保证，减轻劳动强度，提高生产效率。否则会使加工困难，甚至造成零件报废。2.2（1）粗基准的选择原则1）若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应优先选择该表面为粗基准。2）若工件每个表面都有加工要求，为了保证各表面都有足够的加工余量，应选择加工量少的表面为粗基准。3）若工件必须保证某个加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，则应选择某个加工面为粗基准。4）选择基准的表面应尽可能平整，没有铸造飞边，浇口，冒泡或者其他缺陷。粗基准一般只允许使用一次。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取φ40外圆端面为粗基准，加工底平面（2）精基准的选择原则1）基准重合原则2）基准同一原则3）自为基准原则~4~4）互为基准原则5）可靠，方便原则以Φ10.5孔及其端面为定位精基准，加工其它表面及孔。3制定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能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。拟定工艺路线方案如下：工序号工名序称工序内容设备05铣铣底平面XA503210钻钻、扩、铰2xΦ10.5孔Z302515扩钻、扩、铰2Xφ25孔Z302520锪2x25孔倒角Z302525铣切槽XA613230清洗去毛刺，清洗清洗机35终检检验检验台4确定加工余量及毛坯尺寸前钢板弹簧吊耳零件材料为KTH350-10，属于黑心可锻铸铁的一种。其最小抗拉强度为350MPa，最低延伸率为10。生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。查表得铸铁采用砂型铸造机器造型，铸件尺寸公差为CT8~CT12级，我们选CT9级。查表选择加工余量为H级，查表分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸如下：~5~1工序05铣底平面（以两个Φ40的顶端圆作为粗基准)：名称加工余量基本尺寸加工经济精度表面粗糙度半精铣122IT9Ra6.3粗铣223IT12Ra50毛胚尺寸-251-2工序10钻mm043.005.10孔：名称加工余量（双）基本尺寸加工经济精度工序尺寸及公差表面粗糙度铰孔0.55.10-0043.005.10Ra6.3扩孔210IT1116.0010Ra12.5钻孔88IT125.008-3工序15扩mm033.0025孔：名称加工余量（双）基本尺寸加工经济精度工序尺寸及公差表面粗糙度铰孔0.225-033.0025Ra3.2扩孔1.88.24IT1113.008.24Ra12.5钻孔2323IT1333.0023-4工序20锪Φ25孔倒角名称加工余量基本尺寸加工经济精度工序尺寸及公差表面粗糙度粗铣33IT123Ra505工序25铣宽度为3mm的开口槽：名称加工余量基本尺寸加工经济精度工序尺寸及公差表面粗糙度粗铣33IT123Ra50~6~确定毛坯基本尺寸加工表面的毛坯尺寸只需将零件尺寸加上查取的相应加工余量即可，所得毛坯如下~7~5选择加工设备与加工装备1选择加工设备由于生产类型为大批量生产，加工设备易以通用机床为主，（1）XA5032铣床XA5032主要规格及技术参数工作台工作面尺寸（宽×长）mm320×1250主轴端面至工作台面的距离mm45～415主轴转速级数18主轴转速范围r/min30～1500工作台纵向（X）进给量范围mm/min23.5～1180工作台横向（Y）进给量范围mm/min23.5～1180工作台垂向（Z）进给量范围mm/min8～394工作台纵向（X）快速移动速度mm/min2300工作台横向（Y）快速移动速度mm/min2300工作台垂向（Z）快速移动速度mm/min770主传动电动机功率KW7.5主传动电动机转速r/min1440进给电动机功率KW1.5进给电动机转速r/min1400工作台最大水平拖力N15000工作台最大承载重量Kg500机床外形尺寸（长×宽×高）mm2272×1770×2094机床重量Kg2800~8~（2）Z3025钻床主要参数：最大钻孔直径mm25主轴中心线至立柱母线距离最大mm80010001300最小mm200主轴箱水平移动距离mm800主轴端面至底座工作面距离最大mm1066最小mm266摇臂升降距离mm550摇臂升降速度m/min1.13主轴转速范围r/min80～2000主轴转速级数steps8主轴进给量范围mm/r0.13～0.54主轴进给量级数steps4主轴行程mm250刻度盘每转钻孔深度mm102主轴允许最大扭转力矩N·m200主轴允许最大进给抗力kN8主电机功率kw1.5机床重量（约）kg140014001430机床轮廓尺寸（长×宽×高）CM174（204）x75x236（3）XA6132参数工作台面积mm320×1325工作台最大纵向行程手动/机动mm700/680工作台最大横向行程手动/机动mm255/240工作台最大垂直行程手动/机动mm320/300工作台最大回转角度±45°主轴中心线至工作台面距离mm30/350主轴转速级数18级主轴转速范围r.p.m30-1500~9~工作台进给量级数18级主传动电机功率kw7.5进给电机功率kw1.5机床外形尺寸(长×宽×高)mm2294×1770×1610机床净/毛重kg2650/29502选择夹具对于成批生产的零件，大多采用专用机床夹具。在保证加工质量，操作方便，满足高效的前提下，也可部分采用通用夹具。本机械加工工艺规程中所有工序均采用了专用机床夹具，需专门设计，制造。3选择刀具在前钢板弹簧吊耳的加工中，采用铣，钻，扩，铰，锪等加工方式，所有选刀具的情况如下：（1）铣刀工序05铣底平面采用端铣刀来进行。要求铣削深度为3mm，查表应选高速钢镶齿套式面铣刀，查表可知铣刀直径110-130mm，满足加工要求的铣刀直径d=125mm,孔径D=40mm，宽L=5mm,齿数=48。（2）钻头从零件要求和加工经济性考虑，采用锥柄麻花钻头（GB1438.1-2008）完成加工工序。工序10中选用Φ8mm的麻花钻钻2个Φ8mm孔，再经过麻花钻扩孔，铰孔；工序15采用麻花钻扩孔；工序20，采用锪钻进行倒角；在刀具的选择过程中，应尽量选择通用刀具。4选择量具选择量具的原则是根据被测量对象的要求，在满足测量精度的前提下，尽量选用操作方便，测量效率高的量具。量具用通用量具（如游标卡尺，千分尺，比较仪，量块）和各种专用高效量具，本零件属于成批生产，一般均采用通用量具，根据零件的尺寸性质，工序05、工序20、工序25采用游标卡尺，工序10、工序15采用内径千分尺。~10~6确定切削用量和基本时间1.工序05：铣底平面本道工序铣底平面，选择机床XA5023型立铣床，所选择刀具为高速钢镶齿套式面铣刀，其参数：直径d=125mm,孔径D=40，宽L=40，齿数=14。（1）选择切削用量：决定铣削深度3mm由于加工余量不大，故可在一次走刀内切完。决定每齿进给量ƒz采用不对称端铣以提高进给量。铣床功率为7.5Kw确定每齿进给量，查表出z/8.0mmaf选择铣刀磨钝标准及刀具寿命铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.8mm；由于刀具直径d=125mm，故刀具寿命Y=150min决定切削速度Vc和每分钟进给量V。查表的高速钢铣刀铣削速度为15-25m/min，机床主轴转速n：min/7.63-2.3810000rdVn根据XA5032机床的标准主轴转速，查表得n=60r/min实际铣削速度min/55.2310006012514.31000mdnV~11~工作台的每分钟进给量fv应为：fv=fazn=0.08×14×60=67.2mm/min查表，选取fv=60mm/min,则实际的每齿进给量为fa==0.071mm/z校验机床功率(2)基本时间铣削部分长度l刀具切入长度1l刀具切出长度2l机动时间：min02.2211nflllt2.工序15扩Φ25孔机床：立式钻床Z3025刀具：麻花钻、扩孔钻、铰孔钻（1）、钻Φ23孔切削深度pa=22进给量f=（0.39~0.47）×0.75=0.29~0.35mm/r进给量应乘系数0.75，则~12~取