后钢板弹簧吊耳工艺设计说明书(附工艺卡)

【课程设计说明书】[附工艺卡片]班号：0351001学生姓名：***指导老师：杨志兵贺鸣目录一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的作用 (2)2.零件的工艺分析 (2)3.零件的生产类型 (2)二、选择毛坯、确定毛坯尺寸1.选择毛坯 (3)2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 (3)3.确定机械加工余量 (3)4.确定毛坯尺寸和尺寸公差 (4)三、选择加工方法、制定工艺路线1. 定位基准的选择 (4)2. 零件表面加工方法的选择 (4)3. 制定工艺路线 (5)四、工序设计1.机床设备的选用 (7)2.工艺装备的选用 (7)五、确定切削用量及基本时间工序1：“粗铣φ37孔的两φ60端面至78” (7)工序2：“粗铣两φ30孔内侧端面距离至75” (8)工序3：“精铣两φ30孔内侧端面距离至〖77〗_0^(+0.07)” (9)工序4：“粗铣两φ30孔外侧端面与内侧端面距离至22” (11)工序5：“半精铣φ37孔的两φ60端面至〖76〗_(-0.6)^(-0.2)” (12)工序6：“钻φ20孔 (13)工序7：“扩钻φ35孔” (14)工序8：“扩φ35孔至φ36.75” (15)工序9：“铰φ36.75孔至φ〖37〗_0^(+0.05)” (16)工序10：“钻φ15孔” (17)工序11：“钻φ28孔” (18)工序12：“扩φ28孔至φ29.93” (19)工序13：“铰φ29.93孔至φ〖30〗_0^(+0.05)” (20)工序14：“钻φ10.5孔” (21)工序15：“粗铣4mm开口槽” (22)附录工序卡课程设计题目：“板簧吊耳”零件工艺设计一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.零件的作用后钢板弹簧吊耳的主要作用是在汽车载重之后，使得钢板能够自由延伸、伸展，起到正常的缓冲作用，故弹簧吊耳的加工质量会影响汽车的使用性能和寿命。

吊耳的作用包括减震功能、阻尼缓冲功能以及导向功能。

吊耳两端的卷耳用销子铰接在车架的支架上。

这样，通过钢板弹簧将车桥与车身连接起来，起到缓冲、减振和传力作用。

2.零件的工艺分析根据后钢板弹簧吊耳的零件图可知它为对称型零件，拥有两个相互垂直的对称面。

它的加工面的数量较少，大部分外表面以及圆角都不进行加工，制作毛坯时一次制成。

需要加工的表面包括一个φ37通孔和两个φ30通孔各有的两个端面、φ37通孔以及其的两个端面倒角、两φ30通孔和各有的一个倒角、两个分别与两个φ30通孔相交错的φ10.5的通孔、两分别对应两个φ30通孔的宽4mm的开口槽。

根据对称关系将以上表面分为两组：1)顶部的φ37通孔及相关的加工面2)底部两对称的φ30通孔及相关的加工面（同时加工）3.零件的生产类型1)生产纲领产品的生产类型由生产纲领决定，生产纲领是企业根据市场需求和自身生产能力在计划期内对需要生产的产品产量划定，以此为依据设定生产进度计划。

若计划期为一年，则计算得到的为年生产纲领。

根据设计题目知：Q=330000台/年，n=1，备品率α=18%，废品率β=0.22%工作班次z=2。

后钢板弹簧吊耳的年生产纲领N=Qn(1+α)(1+β)=330000×1×1.18×1.022=3902572)生产节拍生产节拍是根据生产纲领计算而得的生产速度衡量指标，节拍指批量生产或大量生产中生产连续两个产品之间的时间间隔。

根据工作班次的不同有不同的年时基数T:一班生产为2350h，二班生产为4600h。

后钢板弹簧吊耳的生产节拍τ=TN=4600∗3600s390257≈42.4s3)生产类型后钢板弹簧吊耳的质量为2.6kg，属于轻型零件，再根据计算得到的年生产纲领390257>50000，查表2-1可知其生产类型属于大量生产。

二、选择毛坯、确定毛坯尺寸1.选择毛坯该零件材料为35钢，年产量为350000，为大量生产，其结构形状呈Y形，且外表面有许多圆角加工要求，零件的轮廓尺寸不大，故应使用模锻成形。

由于零件材料为钢，锻造时如果制作孔不方便，且可能对零件的机械性能有很大影响，故在锻造毛坯中不制造孔，在后续机械加工过程中再打孔。

2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差毛坯是钢质模锻件，根据GB/T12362-2003确定机械加工余量。

1)锻件公差等级，根据零件的功用和技术要求，去锻件公差等级为普通级。

2)锻件质量m f：根据零件成品质量2.6kg，估算其锻件质量为m f=3.3kg。

3)锻件形状复杂系数S：该锻件为扁状弯杆组合，用长方体作外廓包容体，l≈170mm、b=120.5mm、h=60mm，钢密度ρ=7.85 g/cm3，外廓包容体质量：m N=170∗120.5∗60∗7.85∗10−6kg=9.65kg故形状复杂系数SS=m fm N=3.39.65≈0.34由于0.32<0.33<0.63，故形状复杂系数S属于S2级。

4)锻件材质系数M：由于该零件材料为35钢，其碳的质量分数为0.32%~0.40%，小于0.65%，故该锻件的材质系数属M1级。

5)零件表面粗糙度：由零件图可知，零件所有表面的R a都大于或等于1.6μm。

3.确定机械加工余量根据零件图判断需要加工的表面，汇总成表：后钢板弹簧吊耳加工面汇总表厚度方向的单边余量为1.7~2.2mm ，水平方向单边余量为1.7~2.2mm 。

取“φ37孔的两φ60端面间距离”的余量为2、“两φ30孔内侧端面距离”的余量为2、“φ30孔内外侧端面距离的余量”为2。

4. 确定毛坯尺寸和尺寸公差由于本零件的加工表面R a ＞1.6μm ，φ37、φ30以及φ10.5的孔在后续工序中钻出，在毛坯中没有，其他加工表面的毛坯基本尺寸为零件图上的尺寸再加上所查得的加工余量毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从GB/T12362-2003查得，本零件中φ37孔两端面距离的毛坯尺寸为80mm ，公差为 −0.7+1.5；两φ30孔内侧端面距离毛坯尺寸为73，公差为 −0.7+1.5。

φ30孔内外侧端面距离尺寸为26，公差为 −0.6+1.2。

后钢板弹簧吊耳毛坯（锻件）尺寸及公差三、 选择加工方法、制定工艺路线1. 定位基准的选择本零件的毛坯主要有六个平面，除此之外基本都是无须加工的曲面，毛坯无孔。

首次加工时要对毛坯的“φ37孔的两φ60端面”、“两φ30孔内侧端面”、“两φ30孔外侧端面”进行加工，粗基准可选择φ37孔和φ30孔之间的曲柄处的平面作为水平方向的定位基准进行加工。

在加工孔时，选用φ52的管外圆以及零件的一个侧面作为基准。

2. 零件表面加工方法的选择本零件的加工面包括六个端面、五个通孔、四个倒角以及两个孔的开口槽，材料为35钢。

根据各个加工面的公差等级和粗糙度要求，选择各个加工面的加工方法如下：1. φ37孔：φ370+0.05公差等级为IT8，是非标的孔，表面粗糙度要求为R a 1.6μm ，表面精度要求较高，需要经过钻、扩、铰加工。

2. φ37孔的两φ60端面：76−0.6−0.2公差等级为IT10，表面粗糙度要求为R a 6.3μm ，需要经过粗铣和半精铣两次加工。

3. φ37孔两端的倒角：表面粗糙度要求为R a 50μm ，在φ37孔加工完紧接着加工。

4. 两φ30孔内侧端面：770+0.07公差等级为IT8，表面粗糙度要求为R a 12.5μm ，经过粗铣和精铣两次加工。

5. 两φ30孔：φ300+0.05公差等级为IT8，为非标孔，表面粗糙度要求为R a 12.5μm ，需要经过钻、扩、铰加工。

6.两φ30孔外侧端面：22为未注公差尺寸，令公差等级为TH14，表面粗糙度要求为R a50μm，表面精度要求较低，经过一次粗铣即可达到。

7.两φ30孔的外端面倒角：表面粗糙度要求为R a50μm，在φ30孔加工完紧接着加工。

8.两φ10.5孔：φ10.5为未注公差尺寸，令公差等级为IT14，但两孔轴心相对的位置度要求精度达到IT7，使用钻模加工孔，表面粗糙度要求为R a50μm。

9.开口槽：槽宽4mm为未注公差尺寸，令公差等级为IT14表面粗糙度要求为R a50μm。

3.制定工艺路线根据加工先面后孔、先粗后精的原则，编排了三种种工艺路线方案。

工艺方案三比较三种工艺方案的不同：方案一与方案二的不同之处在于粗铣加工时，加工φ37孔端面和加工φ30孔端面的先后顺序；方案二和方案三的不同之处在于加工φ10.5孔和铣宽4mm的开口槽的先后顺序。

由于φ30孔内外端面的加工表面精度要求较低，而φ37孔端面的加工表面精度要求较高，故应先加工φ30孔内外端面，但为了方便定位以及固定零件，应先粗铣φ37孔端面。

若先铣宽4mm的开口槽，在加工φ10.5孔时就要在中途钻通一次，对刀具的影响及加工面的表面精度都有影响，故应先铣宽4mm的开口槽。

综合以上分析，选择使用方案二作为工艺路线。

四、工序设计1.机床设备的选用在大批生产的条件下，可选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。

根据工艺，选用组合机床，根据各个工序的具体情况选择相应的动力头。

2.工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具，夹具和量具。

刀具和量具视具体工序来定，由于生产类型为大批量生产，故夹具选用的是专用夹具。

五、确定切削用量及基本时间工序1：“粗铣φ37孔的两φ60端面至78”1)切削用量本工序为粗铣端面，使用两个铣削动力头同时对两个端面进行铣削。

由零件图可知铣削宽度（最大宽度）a e=60mm，铣削深度a p=1mm。

铣削平面，选择刀具类型为镶齿套式面铣刀，刀具材料为YT15硬质合金，根据表5-98选择直径d=200mm，根据表5-103确定齿数为20。

确定每齿进给量f z使用X62机床铣削动力头，主轴功率为7.5kW，根据表5-144，，工艺系统刚性为中等，镶齿盘铣刀加工，查得每齿进给量f z=0.08~0.15mm/z，取f z=0.1mm/z。

选择铣刀磨钝标准及耐用度根据表5-149，铣刀的直径d=200mm，查得耐用度T=180min。

确定切削速度和工作台每分钟进给量根据表2-17中公式计算：v=C v d q vT m a p x v f z y v a e u v z p vk v式中C v=600，q v=0.21，x v=0，y v=0.12，u v=0.4，p v=0，m=0.35，T=180min，a p=1mm，f z=0.1mm/z，a e=60mm，z=20，d=200mm，k v= 0.87×1.31×0.8=0.91176。

v=600×2000.211800.35×10×0.10.12×600.4×200×0.91176=69.29m/min n=1000×69.29π×200=110.28r/min根据铣床主轴转速表，选择n=95r/min，则实际切削速度v=0.995m/s 工作台每分钟进给量为f Mz=0.1×20×95=190mm/min根据铣床工作台进给量表，选择f Mz=190mm/min，则实际的每齿进给量为f z=1900.1×95=0.1mm/z校验机床功率根据表2-18的计算公式，铣削时的功率（单位kW）为P c=F c v 1000F c=C F a p x F f z y F a e u F zd q F n w Fk Fc(N)式中C F=2500，x F=1.1，y F=0.8，u F=0.9，w F=0.1，q F=1.1，a p=1mm，f z= 0.1mm/z，a e=60mm，z=20，d=200mm，n=190r/min，k Fc=0.928。