解放牌汽车后钢板弹簧吊耳工艺设计

东华理工大学长江学院课程设计报告课程设计题目：设计“厚钢板弹簧吊耳”零件的机械加工工艺规程（年产4000件）学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：2011年月日东华理工大学机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“厚钢板弹簧吊耳”零件的机械加工工艺规程(年产4000件）内容：1.零件图一张2.毛坯图一张3.机械加工工艺过程综合卡片一张4.课程设计说明书一份序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行的。

这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，在我们四年大学生活中占有重要的地位。

机械制造工艺学课程设计是一门实践性的技术基础课，是工科学生学习机制造的基本工艺方法和技术，完成工程基本训练的重要必修课。

机械制造工艺学课程设计不仅可以让我们获得机械制造的基础知识，了解机械制造的一般操作，而且还可以提高自己操作技能和动手能力，而且加强了理论联系实践的锻炼，高了我们的工程实践能力，培养了我们的工程素质。

一、零件的分析（一） 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。

（二）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.以60φmm 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60φmm 两外圆的端面，050.0037+φ的孔及其︒30的倒角。

2.以045.0030+φ的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个045.0030+φ的孔,及其︒45的倒角，两个045.0030+φ的孔的内外端面， 两个mm 5.10φ的孔，宽度为mm 4的开口槽。

两个045.0030+φ孔同轴度公差为mm 01.0φ。

图1.1零件图二、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。

（二）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。

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.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。

（三） 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。

1.工艺路线方案一工序10 粗铣60φ两外圆端面工序20 钻-扩-铰050.0037+φmm 的孔，倒角︒⨯305.1工序30 钻mm 5.10φ的孔工序40 钻-扩-铰045.0030+φmm 的孔，倒角︒⨯451 工序50 粗铣045.0030+φmm 的孔的内端面工序60 粗铣045.0030+φmm 的孔的外端面工序70 粗铣宽度为mm 4的开口槽工序80 终检2.工艺系统方案二工序10 粗铣045.0030+φmm 的孔的内端面工序20 粗铣045.0030+φmm 的孔的外端面工序30 钻mm 5.10φ的孔工序40 钻-扩-铰045.0030+φmm 的孔，倒角︒⨯451工序50 粗铣宽度为mm 4的开口槽工序60 粗铣60φmm 两外圆端面工序70 钻-扩-铰050.0037+φmm 的孔，倒角︒⨯305.1工序80 终检3.工艺系统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60φmm 两外圆端面，然后以此为基础再加工050.0037+φmm 的孔,mm 5.10φ的孔,以及045.0030+φmm 的孔和其两端面，最后加工mm 4的开口槽。

方案二则是先加工045.0030+φmm 的孔内端面，在加工其外端面，接着加工mm 5.10φ的孔，在加工045.0030+φmm 的孔，铣削开口槽，最后在加工60φmm 外圆端面和其050.0037+φmm 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60φmm 两外圆端面工序20 钻-扩-铰050.0037+φmm 的孔，倒角︒⨯305.1工序30 粗铣045.0030+φmm 的孔的内端面工序40 粗铣045.0030+φmm 的孔的外端面工序50 钻-扩-铰045.0030+φmm 的孔，倒角︒⨯451工序60 钻mm 5.10φ的孔工序70 粗铣宽度为mm 4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”。

（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钢硬度为149--187HBS ，抗拉强度为600MPa ，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：1. mm 60φ外圆两端面考虑其端面粗糙度值m Ra6.3μ，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mm Z 2=，水平方向余量为1.7-2.2，取mm Z 42=能满足加工要求。

2.加工mm 050.0037+φ的孔毛坯为实心，不冲出孔，由mm 050.0037+φ知是基孔制配合，mm IT 05.0=，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: mm 20Φ钻孔：mm 35φ mm Z 152=镗孔：mm 7.36Φ mm Z 7.12=铰孔：mm 0.050037+Φ mm Z 3.02= 3.铣 045.0030+φ两孔的内端面该孔的内端面粗糙度值为m Ra μ50，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mm Z 2=。

4.铣 045.0030+φ两孔的内端面该孔外端面粗糙度值m Ra μ5.12.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mm Z 2=即可满足要求。

5.钻-扩-铰045.0030+φmm 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：mm 15Φ扩孔: mm 28Φ mm Z 132=镗孔：mm 8.29Φ mm Z 8.12=铰孔：mm 0.045030+Φ mm Z 2.02= 6.钻mm 5.10φ的孔钻孔：mm 8.9φ扩孔：mm 5.10φ mm Z 7.02=毛坯图如图所示：图1.2毛坯图(五) 确定切削用量及基本工时工序10：粗铣60φmm 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，mm d 1000=，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 3.2MPa b 800<σ，故选择︒=60r k ，ο30=re k ，︒=5'r k ︒=80a （mm a c 08.0max >），︒=10'0a ，︒-=15s λ，︒-=50γ。

2.选择切削用量铣削深度mm a p 2=，铣削宽度mm a e 60=每齿进给量z f ： 根据《切削用量简明手册》表3.30铣床功率为7.5KW,表3.5知：z mm f z /18.009.0-=，但这里我们采用的是不对称铣，故取z mm f z /18.0=铣削速度c v 和每分钟进给量f v ：根据《切削用量简明手册》表 3.15知：当mm d 1000=，5=z ，mm a p 5≤，z mm f z /18.0≤时，min /137m v t =，min /436r n t =，min /349mm v ft =。

各修正系数为：0.1===Mvf Mn Mv k k k8.0===svf sn sv k k k故 m i n /6.1098.00.1137m k v v v t c =⨯⨯==min /8.3488.00.1436r k n n n t =⨯⨯==m i n /2.2798.00.1349mm k v v vt ft f =⨯⨯==根据表3.30取min /375r n c =，min /300mm v fc = 因此实际铣削速度和每齿进给量为：min /75.117100037510014.310000m nd v c =⨯⨯==π z mm z n v f c fczc /16.05375300=⨯== 校验机床功率 根据表 3.23，当MPa b 1000560-=σ，mm a e 72≤，mm a p 2.4≤，mm d 1000=，5=z ，min /300mm v fc =近似认为KW P cc 8.3= 根据表3.30，机床主轴允许的功率为：KW P cM 63.575.05.7=⨯=故所选的切削用量可以采用，即mm a p 2=，min /300mm v fc =，min /375r n c =，z mm f zc /16.0=，min /75.117m v c = 计算基本工时：fm v L t = 式中，∆++=y l L ，mm l 60=。