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1、机械制造工艺学课程设计机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计“后钢板弹簧吊耳”零件的机械加工工艺规程及工艺装备(大批量)设计者毛显源指导老师韦家增上海师范高校信息与机电工程学院2010年12月6日上海师范高校机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计“后钢板弹簧吊耳”零件的机械加工工艺规程及工艺装备(大批量)内容t1、零件图张2、毛坯图1张3、机械加工工艺过程综合卡片1张4、结构设计装配图1张5、结构设计零件图1张6、课程设计说明书张班级07机械国内学生毛显源指导老师韦家增教研室主任2010年11月29日序言机械制造工艺学课程设计是在完成全部基础课程和技术基础课程以及大部分专业课程之后,迸行的,
2、次理论联系实际的综合运用,使我对专业学问、技能有了iS一步的提而,为以后从事专业技术的工作打卜基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的理要手段,是企业进行生产打算.支配询度加工操作、生产平安、技术检测和健全劳动组织的也要依据,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。通过这次课程设计,可以对以前学过的课程进行一次综合的深化的总笈习,把学习到的埋论学问和实际结合起来,从而提高自己分析向四,解决何即的实力.由于实力有限,设计尚有很多缺陷,忘老师们阍予指教.一、零件的分析(一)零件的作用双”给出的零件是CA1.oB解放牌汽车后钢桢弹费吊耳(见图
3、1.后钢板弹贯吊耳的主要作用是数爪后,使钢板能助得到廷长,伸展,能有正常的缓冲作用,因此汽车后钢板弹簧吊耳零件的加工质璇会影响汽车的工作精度、运用性能和寿命。汽车后钢板弹簧吊耳主要作用是减徙功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能.图1后钢板弹簧吊耳专件图二)零件的工艺分析由后蝌板弹费吊耳零件图知可将其分为两组加工表面.它们相互间有肯定的位置要求.现分析如下:1、以阿”两外圆端面为主要加工表面的加工面.这一制I加工表面包括:洗捌两外圆相面,加工03711”的孔.其中衣)(),”,H而外即然面表面粗糙度要求为R23g同一中心线上数值为必).01的同轴度要求.其中2个耙0产IW的孔表面粗糙度要求为K1.6
4、”,2个确0.5”的孔表而粗糙度要求为&2.52,2个姆0*孔的内侧面表面粗糙度要求为&/12.5”,2个想斗叱%。?孔的外仰面表面粗褪度要求为/?心0,宽度为4mm的开口槽的表面粗粒度要求为Ra50n,.二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为35钢.硬度HBS为149187,生产类型为大批麻生产,考虑到该弹赞吊耳零件在工作过程中要承受压力冲级载荷,为增加并贽吊耳事件的强度和冲奴韧度,故毛坯选用微件,零件材料为35号钢.由于生贵已达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大.为提高生产效率和俄件精度保证加工质奴,采纳模胡制造毛坯.(二)露面的选界基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之
5、一是保证机械加工过程中加工质量与生产效率的重要因素.因此,应当慎奥分析选择基准.基准的选择包括:精基准和粗基准.该零件的主要加工衣面是平面及孔系.一般来说,保证平面的加工制度要比保证孔系的加工精度的单,因此,对于该零件来说,加工过程中的主要何题是保证平面的尺寸精慢以及孔的尺寸精度及位比精度,处理好孔和平面之间的相互关系.该类零件的加工应遵循先面后孔的像则:即先加J1.冬件的基准平面,以基准平面定位加工其他平面.然后再加工孔系,后钢板弹簌吊耳的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位牢他夹紧坚固,因而陆单保证孔的加工精度.为提高孔的加工精度创建条件,便于对刀及词整.也
6、百利于爱护刀具.后钢板弹黄吊耳零件的加工工艺应遵循机精加工分开的原则.将孔与平面的加工明确划分成粗加工和耕加工阶段以保证孔系加工精度,利基准的选择(1)基准的选择应以加工表面为粗基准,目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系制度,假如工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选齐其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为和基准.以求壁厚匀林、外形对称、少装夹等.(2)选择加工余量要求匀称的重要表面作为极基准.例如:机床床身导轨而是其余出要求匀称的乘要表面,因而在加工时选择导轨面作为树基准,加J1.床身的底面,再以底面作为精葩准加工导轨面,这样就能保证匀称地去掠较少的余奴,使表层保留而细致
7、的组织,以增加耐磨性.(3)应选择加工余信最小的衣面作为机基准,这样可以保证该面有足修的加工余量.(4)应尽可能选择平整、光滑、面积足够大的衣面作为机基准,以保证定位精倘央紧牢箍。有浇口、日口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。(5)机基准应避开型更运用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的.多次运用难以保证长面间的位置精度.为满意上述要求,基准选择以后钢板弹簧吊耳仪乂加外网端向作为租基准,先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面,再以裁面定位加工出超7产叽工艺孔。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.2.精明掂的选择.精基准的选择主要考虑域准重合
8、的何趣,依据该弹货吊耳零件的技术要求和装配要求,选择加工后的阿)”“两外圆然面作为精茶准,(二)制定工艺路逢由于生产类型为大批生产应尽fit使工序集中来提拓生产率,除此之外,还应降低生产成本.依据弹簧吊耳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗精度,确定加工工件各表面的顺朵要求及加工方法(见表1。表I界贲吊耳零件各表面质电要求及加工方案加工表面尺寸精度等级在面粗粗筋度RaZprn加工方案阿),加两外回端面ITI26.3粗铳於7-。加IT91.6钻-犷-较内0r也”孔内例面!T1212.5粗铳a0;产,的孔外恻面ITI250粗铳30,IT91.6估-犷-饺10.5加加孔1TI212.5钻开口槽ITI
9、250粗洗1、工艺路途方案一工序I铳网)两外圆端面工序I1.怙,扩.较37卅3AWf孔,倒角1.5x3(F工序川钻,扩10.5孔工序IV钻,扩,较放3012。孔,倒角1x45工序V诜破30;:3。加”孔的内保面工序V1.301.1.n三孔的外侧向工序W1.铳宽度为4mm的开口情工序W1.终检2、工艺路途方案1工序I快盘);产%皿孔的内施面工序J1.蜕30产nun孔的外(H面工序川怙.扩步10.5”孔工序IV钻,扩,钱媚0;Tn,小孔,倒角1X45工序V酰宽度为4”的开口槽工序V1.aM0,两外也,端面工序Vn怙.扩,较37T吗丽?孔,倒角1.5X3(F工序W线检3,工艺方案的比较与分析上述两个
10、工艺方案的特点在于;方案一是先加工约厉,两外圆端面,然后再以此为基面加工37三孔,再加工10.5三n.30,三孔,最终加:30,xm,三1孔的内外恻面以及宽度为4”的开口梢洗则与方案二相反,先加工30Ta加孔的内外侧面,再以此为基面加工例05w孔.d3Oft4%w孔,宽度为4,加的开I】昨最终加工060;,两外网端面,於7:%Hm.经比较可见,先加工网)”两外回玷面,以后位置度较易保证,并且定位及装夹都较便利,但方案一中先加工0.5”孔,03Bft4%w孔,再加工307叫Wn孔的内外仰面,不符合先面后孔的加工原则,加工余比更大,所用加工时间更多,这样加工路途就不合理,同理,宽度为4wm的开【1
11、树应放在最终一个工序加工。所以合理详细加工艺如下:工序I法网)两外圆战面工序I1.钻,扩,较37;(U丐加孔,例ftH.53O5工序mt3O1.1w三孔的内他面工序IV就30;产n皿孔的外恻面工序V钻,扩,钱网07刈”孔,例角1x45工序V1.钻,犷皿0.5“孔工序Yn帙宽度为4”的开口槽工序W终检(四)机*加工余气、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“后纲板抨烫出Ir零件材料为35,硬度HBS为119187,生产类型为大批城生产,采纳铸造毛坯.依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:1、跣敢60两外网端面考虑其加工表面粗粒度要求为人“6.3川,可以先粗觥,
12、再精诜,依据以机械加工工艺手册?表2.35,取2Z=5己能满意要求2、加工。37;叫)孔其表面粗秘度要求较高为Ra1.6“.其加工方式可以分为钻,扩,较三步,依据机械加工工艺手册:,去2.348,确定工序尺寸及余最为:钻孔:西Snnn扩Y1.:夕36.842Z=1.8/w跤孔:37A,阳2Z=02WM3、诜的Of孔的内侧面考虑其表面粗糙度要求为/?“12.5加,只要求粗加工,依据土机械加工工艺手册3表2.3- 5.取2Z=3j,已能满意要求.4、饶O1*4”孔的外侧面考虑其表面粗糙便要求为R(60an,只要求粗加工,依据机械加工工艺手册:,表2.4- 5.取2Z=取Mm已能满意要求。5、加工4
13、30”恤孔精较余最Zj=O07im,粗较余*Z,=0.13u”,犷孔余最Z,=1.8,州:钻孔余玳Z2=13”.查表可留各工序尺寸的加工精度等级为:精校.IT7:粗/,mo:扩孔.i:帖,IT12.依据上述结果,再查力互换性与测后技术基础卜友24标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为:精鲂0.02bww;粗铁,0.084:扩孔,0.01%”;钻,0.021.w,综上所述,该工序各工步的工序尺寸及公差分别为,林较:,30;刈”:粗较;S29泮*:扩孔:291,u三/:粘孔:428;尸皿,它们的相互关系如图2所示.加工方向图2拈-扩-皎肉孔加,余明工序尺寸及公差相互关系图其表面粗糙度要求技高为R
14、H6”“其加工方式可以分为怙.扩,校三步.依据4机械加工工艺手册表2.3-48,确定工序尺寸及余地为:钻孔;28mm扩孔:婷9.8三“2Z=I.&,“校孔:舛0潸#冏2Z=0.2三6、加TMO.5孔其表面粗糙度要求较高为&I1.2.5”,其加工方式可以分为钻,扩,两步,依据机械加工工艺手册3表2.3-48.确定工序尺寸及余以为:WiZ1.s岭mm扩孔:10.5”2Z=1.8,加7,钱宽度为4“”的开口槽考虑其我而粗施便要求为&乐)川.只要求相加工,依北E机械加工工艺手册H2.3-48.取2Z=2?加己旎满意要求.(五)确定切IW用丝及基本工时Iffh粗、IiHt。6(痴,两处IMI面机床:专用组合诜床工件材料:35钢,模锻刀具:面速网圆柱形饶刀d=63mmm齿数Z=6,细齿数Z=Io】、粗铳诜削深度“*:a1.r=3xn每齿进给量力:依据机械加工工艺师手册表30T3,