机械制造基础课程设计题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺,设计钻Ø30工艺槽的铣床夹具班级：机械03-1-16学生：指导教师：哈尔滨理工大学2006-9-26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。

14哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，钻Ø30孔的钻床夹具要求：1.中批生产；2.尽量选用通用夹具。

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后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下： 1）以Ø3705.00+mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个Ø3705.00+mm 的孔，尺寸为762.06.0+-mm 的与Ø3705.00+mm 孔相垂直的平面，其中主要加工表面为Ø3705.00+mm 的孔；2）以Ø30045.00+mm 孔为中的加工表面这一组加工表面包括：两个Ø30045.00+mm 的孔，以及尺寸为77074.00+与两个Ø30045.00+mm 孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面； 3）以Ø10.5mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个Ø10.5mm 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Ø30mm 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.工艺路线方案一工序Ⅰ粗铣Ø37mm孔端面。

工序Ⅱ粗镗Ø37mm孔，倒角1.5×45°。

工序Ⅲ粗铣Ø30mm孔外端面。

工序Ⅳ粗铣Ø30mm孔内端面。

工序Ⅴ扩，粗铰Ø 30mm孔并加工倒角1×45°。

工序Ⅵ粗镗Ø37mm孔。

工序Ⅶ半精铣Ø37mm孔端面。

工序Ⅷ半精铣Ø37mm孔端面。

工序Ⅸ钻2-Ø10.5mm孔。

工序Ⅹ铣宽为4mm的槽工序Ⅺ去毛刺。

工序Ⅻ检查。

2.工艺路线方案二工序Ⅰ粗铣Ø37mm孔端面。

工序Ⅱ粗镗Ø37mm孔，倒角1.5×45°。

工序Ⅲ粗铣Ø30mm孔外端面。

工序Ⅳ粗铣Ø30mm孔内端面。

工序Ⅴ扩，粗铰Ø 30mm孔并加工倒角1×45°。

工序Ⅵ粗镗Ø37mm孔。

工序Ⅶ半精铣Ø37mm孔端面。

工序Ⅷ半精铣Ø37mm孔端面。

工序Ⅸ钻2-Ø10.5mm孔。

工序Ⅹ铣宽为4mm的槽工序Ⅺ去毛刺。

工序Ⅻ检查。

工艺方案的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Ø37mm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Ø30mm孔外端面为基准加工Ø37mm孔端面，再以Ø37mm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Ⅰ锻造毛坯工序Ⅱ时效处理去应力工序Ⅲ铣Ø37mm孔端面。

工序Ⅳ扩，粗铰，精铰Ø37mm孔并加工倒角1.5×45°。

工序Ⅴ铣尺寸为77mm的孔端面。

工序Ⅵ粗铣Ø30mm孔端面。

工序Ⅶ钻2-Ø 10.5mm孔。

工序Ⅷ钻，扩Ø 30mm孔并加工倒角1×45°工序Ⅸ铣宽为4mm的槽工序Ⅹ去毛刺工序Ⅺ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.Ø37mm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Ø34.46.12.1+-。

根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为：粗镗：Ø36mm 2Z=1.6mm精镗：Ø36mm 2Z=1.0mm2.Ø30mm孔毛坯为实心，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, 毛坯尺寸根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为：钻孔：Ø28mm铰孔：Ø30mm 2Z=2mm43. Ø37mm 孔、Ø30mm 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1.15.0+-mm 。

根据《机械加工工艺手册》加工余量分别为： Ø37mm 孔端面：粗铣 2Z=3.0mm精铣 2Z=1.0mm Ø30mm 孔端面：粗铣 2Z=4.0mm4. Ø10.5mm 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：Ø10.5mm 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+2×2=126mm 毛坯最大尺寸：126+2×1.3=128.6mm 毛坯最小尺寸：126-2×0.7=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 ）（五） 确定切削用量及基本工时工序Ⅲ：粗铣Ø37mm 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Ø37mm 端面，Ra6.3μm 。

机床：X51立式铣床。

刀具：YT15硬质合金面铣刀，齿数Z=5，w d =100mm 。

2. 计算切削用量根据《切削手册》 20.0=z f mm/z 切削速度：根据相关手册 取118=v m/min 8.37510011810001000=⨯⨯==ππdw v n s （r/min ） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n w =375 r/min 。

故实际切削速度 5.11710003751001000=⨯⨯==ππww n d v （m/min ）当n w =375 r/min 时，工作台每分钟进给量m f 应为 37537552.0=⨯⨯==w z m zn f f （mm/min ） 查机床说明书，取 375=m f mm/min 切削工时 27.037510021==++=m m f l l l t （min ） m t 为加工一侧端面的时间，总工时 528.0264.02=⨯=t （min ）工序Ⅳ 扩，粗铰，精铰Ø37mm 孔并加工倒角1.5×45°。

根据《机械加工工艺手册》查得加工Ø37mm 孔的进给量ƒ=0.3——1.0mm ，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 =Ø36mm 。

则4.2653630100010000=⨯⨯==ππd v n s （r/min ） 根据机床选取n w =300 r/min 。

实际切削速度 9.3310003003610000=⨯⨯==ππvd v （m/min ）切削工时 48.06.0300107621=⨯+=++=f n l l l t w （min ）工序Ⅴ 铣尺寸为77mm 的孔端面。

根据《切削手册》 20.0=z f mm/z切削速度：根据相关手册 取118=v m/min 刀具与工序Ⅰ所使用刀具相同 125=w d mm 4=z30012511810001000=⨯⨯==ππdw v n s （r/min ） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n w =300 r/min 。

故实际切削速度 11810003001251000=⨯⨯==ππww n d v （m/min ）当n w =300 r/min 时，工作台每分钟进给量m f 应为24030042.0=⨯⨯==w z m zn f f （mm/min ）查机床说明书，取 2.235=m f mm/min切削工时 45.02.235406521=+=++=m m f l l l t （min ） m t 为加工一侧端面的时间，总工时 90.045.02=⨯=t （min ）工序Ⅵ 粗铣Ø30mm 孔两端面。

根据《切削手册》 20.0=z f mm/z切削速度：根据相关手册 取118=v m/min 刀具与工序Ⅰ所使用刀具相同 125=w d mm 4=z 30012511810001000=⨯⨯==ππdw v n s （r/min ） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n w =300 r/min 。

故实际切削速度 11810003001251000=⨯⨯==ππww n d v （m/min ）当n w =300 r/min 时，工作台每分钟进给量m f 应为 24030042.0=⨯⨯==w z m zn f f （mm/min ）查机床说明书，取 2.235=m f mm/min切削工时 45.02.235406521=+=++=m m f l l l t （min ） m t 为加工一侧端面的时间，总工时 90.045.02=⨯=t （min ）工序Ⅴ 铣尺寸为77mm 的孔端面。