1、机械制造技术基础课程设计说明书11 后钢板弹簧吊耳的工艺规程设计1.1 零件的分析和功用1.1.1 零件的功用后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。因此汽车后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。汽车后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。1.1.2 零件的结构分析由后钢板弹簧吊耳零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以 两外圆端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包60m括：。 两外圆端面的铣削，加工 的孔，其中 两外圆m05.3760m端面表面粗糙度要求为
2、， 的孔表面粗糙度要求为.3Ra.0 1.Ra（2）以 孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2m45.03个 的孔，2 个 的孔、2 个 孔的内外两侧面的铣削，45.01.m45.03宽度为 4 的开口槽的铣削， 2 个在 同一中心线上数值为 的45.00.1同轴度要求。其中 2 个 的孔表面粗糙度要求为 ，2 个m05.3 1.6Ra的孔表面粗糙度要求为 ，2 个 孔的内侧面表面粗10.5m1.Ram45.03糙度要求为 ，2 个 孔的外侧面表面粗糙度要求为 ，1.5Ra45.0 50m宽度为 4 的开口槽的表面粗糙度要求为 。0机械制造技术基础课程设计说明书21.2 课题（提供的
3、技术资料）1.2.1 生产纲领零件件数为 3000-1000 件，为大批大量生产，采用精度高的金属型造型法锻造。1.2.2 技术资料后钢板弹簧吊耳零件图1.3 毛坯的种类1.3.1 确定毛坯的种类零件材料为 35，采用锻造成型。这对于提高生产率、保证加工质量是有利的。1.4 定位基准的选择原则1.4.1 粗基准的选择原则1. 应选择不加工表面为粗基准2. 对于具有较多加工表面的加工余量，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的余量，以保证：各加工表面都具有足够的加工余量；对某些重要表面，尽量使其加工余量均匀；使工件上各加工表面总的金属切除量最小。3. 作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口，冒口或
4、飞边等其他表面缺陷，以便定位准确。4. 同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。机械制造技术基础课程设计说明书31.4.2 精基准的选择原则1.基准重合原则2.基准统一原则3.互为基准原则4.自为基准原则1.5 工艺规程的拟定制定工艺路线的出发点，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大批生产的条件下，可以采用外能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，以便降低生产成本。1.5.1 制定工艺规程的原则1.保证零件的加工质量，可靠地达到产品图纸所提供出的全部技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗；2.尽量降低
5、工人的劳动强度，使其有良好的工作条件；3.在充分利用现有生产条件的基础上，采用国内外先进工艺技术；4.工艺规程应正确、完整、统一、清晰；5.工艺规程应规范、标准，其幅面、格式与填写方法以及所用的术语、符号、代号等应符合相应标准的规定；6.工艺规程中的计量单位应全部使用法定计量单位。1.5.2 拟定工艺路线1.工艺路线方案一：机械制造技术基础课程设计说明书4工序 1：铣 60mm 两外圆端面工序 2：钻，扩，铰 孔，倒角m05.371.530工序 3：钻，扩 10.5mm 孔工序 4：钻，扩，铰 孔，倒角45.03145工序 5：铣 孔的内侧面m45.0工序 6：铣 孔的外侧面.03工序 7：铣
6、宽度为 4 的开口槽工序 8：终检2.工艺路线方案二：工序 1：铣 孔的内侧面m45.03工序 2：铣 孔的外侧面.0工序 3：钻，扩 孔1.5工序 4：钻，扩，铰 孔，倒角m45.03145工序 5：铣宽度为 4 的开口槽工序 6：铣 两外圆端面0工序 7：钻，扩，铰 孔，倒角0.37m1.530工序 8：终检3.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 两外圆端面，然后60m机械制造技术基础课程设计说明书5再以此为基面加工 孔，再加工 孔， 孔，最后加m05.3710.5mm45.03工 孔的内外侧面以及宽度为 4 的开口槽铣，则与方案二相反，先45.03加工 孔的内
7、外侧面，再以此为基面加工 孔， 孔，.30 .45.0宽度为 4 的开口槽，最后加工 两外圆端面， 孔，经比较m60mm05.37可见，先加工 两外圆端面，以后位置度较易保证，并且定位及装夹都较6方便，但方案一中先加工 孔， 孔，再加工 孔的1.545.0345.0内外侧面，不符合先面后孔的加工原则，加工余量更大，所用加工时间更多，这样加工路线就不合理，同理，宽度为 4 的开口槽应放在最后一个工序加工。m故决定选择方案一。1.6 机械加工余量和工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.6.1 确定加工余量和工序尺寸1. 铣 两外圆端面m60考虑其加工表面粗糙度要求为 ，可以先粗铣，再精铣，根据 机6.3Ra
8、m械加工工艺手册表 2.3-5，取 2Z=5 已能满足要求2. 加工 孔m05.37其表面粗糙度要求较高为 ，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，1.6Ra根据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 35m扩孔： 2Z=1.86.8m铰孔： 2Z=0.205.7机械制造技术基础课程设计说明书63. 铣 孔的内侧面m45.03考虑其表面粗糙度要求为 ，只要求粗加工，根据机械加工工艺12.5Ram手册表 2.3-5，取 2Z=3 已能满足要求。4. 铣 孔的外侧面m45.03考虑其表面粗糙度要求为 ，只要求粗加工，根据机械加工工艺50Ram手册表 2.3-5，取 2Z=3 已
9、能满足要求。5. 加工 孔 45.03其表面粗糙度要求较高为 ，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，1.6Ram根据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 28m扩孔： 2Z=1.89. m铰孔： 2Z=0.245.036. 加工 孔1.其表面粗糙度要求较高为 ，其加工方式可以分为钻，扩，两步，12.5Ram根据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 9m扩孔： 2Z=1.810.5m7. 铣宽度为 4 的开口槽考虑其表面粗糙度要求为 ，只要求粗加工，根据机械加工工艺手50Ra册表 2.348，取 2Z=2 已能满足要求。m机械制造技术基础课程设计
10、说明书71.6.2 确定毛坯尺寸要求7512.578图 4-1 铸件毛坯图1.7 确定切削余量1.7.1 确定和计算切削用量1.加工条件工件材料：35，人工时效，铸件。2.计算切削用量工序 2：扩，铰 孔，倒角m05.371.530（1） 、扩 孔切削深度 ：pa1.5进给量 ：根据机械加工工艺师手册 表 28-30，f(0.92).7(063.84)f/mr参照机械加工工艺师手册表 28-31，取 0.72f/mr机械制造技术基础课程设计说明书8切削速度 ：参照机械加工工艺师手册 表 28-31，取V 19/minV取 =19, =36.8 代入公式（2-1）得0d机床主轴转速 ： ，根据机
11、械加工工艺n011964/in38Vrd师手册表 9-3 取 74/mir实际切削速度 ： V0.146.720.1/minn（2）铰 孔05.37切削深度 ：pa.1m进给量 ：根据机械加工工艺师手册 表 28-35，取f (0.952.1)/fmr根据机械加工工艺师手册表 28-36，取 1.2/fmr取切削速度 9.1/inVm取 =9.1, =37 代入公式（2-1）得0d机床主轴转速 ： ，根据机械加工工艺n019.78/in34rd师手册表 9-3，取 72/minr实际切削速度 ： V0.1728/min（3）倒角 。采用 锪钻。为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速1.535与扩孔
12、时相同： ，手动进给。74/minr机械制造技术基础课程设计说明书91.8 工时定额的确定1.8.1 计算工时定额工序 2：扩，铰 孔，倒角m05.371.530(1).扩 孔5根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l76m刀具切入长度 14刀具切出长度 ： 2l3走刀次数为 1取 ， ， , , 代入公式（ 2-4）得：74ll2l0.72f14n机动时间 ：1jt1263.6mi.jlfn(2).铰 孔m05.37被切削层长度 ：l76刀具切入长度 ： 15刀具切出长度 ： 2l0m走刀次数为 1取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：76l5l2l1.2f7n机动时间 ：
13、jt12650.6mi.jlfn机械制造技术基础课程设计说明书102.S 刀片 75偏头端面车刀设计已知: 工件材料 HT200，使用机床 CA6140，加工后dm=240,Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量 4.0mm，设计装 S 刀片 75偏头端面车刀。 设计步骤：2.1 选择刀片夹固结构考虑到加工是在 CA6140 普通机床上进行，属于连续切削，参照表 2-1 典型车刀夹固结构简图和特点，采用杠杆式刀片夹固结构。 2.2 选择刀片材料由原始条件结构给定：被加工工件材料为 HT200，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为 YG6。
14、2.3 选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀：几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度(1)前角=14，(2) 后角=6,(3) 主偏角=75 ，(4)刃倾角=-6后角 的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。0机械制造技术基础课程设计说明书112.4 选择切削用量根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：粗车时：切削深度 a =3mm，进给量 f=0.5mm/r，切削速度 v=72m/minp2.5 选择刀片型号和尺寸2.5.1 选择刀片有无中心固定孔由于刀片夹固结构已选定为杠杆式，因此应选用有中心固定孔的刀片。2.5.2 选择刀片形状按选
15、定的主偏角=75，选用正方形刀片。2.5.3 选择刀片精度等级选用 M 级2.5.4 选择刀片边长内切圆直径 d（或刀片边长 L）根据已选定的 ,k ，可求出刀刃的实际参加工作长度 。为；parsseLL = =sesrpkcoin5cos7in3=3.118mm L1.5L =4.677mmse因为是正方形，Ld4.677机械制造技术基础课程设计说明书122.5.5 选择刀片厚度 S根据 a ,f，利用诺模图，得 S 4.8p 2.5.6 选择刀尖圆半径 r 根据 a ,f, 利用诺模图，得连续切削 r =1.2p 2.5.7 选择刀片切屑槽型式和尺寸根据条件，选择 A 型。当刀片型号和尺寸
16、确定后，断屑槽尺寸便可确定。确定刀片型号：SNUM150612-A4，尺寸为L=d=15.875mm,S=6.35mm,d1=6.35mm,m=2.790mm, r =1.2刀片参数： 精车刀尖角 =90 ，刃倾角 =0，法后角 =0，法前角rosnsn=20，断屑槽宽 W =4mmsnn2.6 确定刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：适合于杠杆式夹固结构的需要，并于刀片型号 SNUM150612-A4 相对应的硬质合金刀垫得型号为：S15B,其具体尺寸为：L=d=14.88mm,S=4.76mm,d1=7.6mm,r =1.2mm,D=9mm
17、,C=2.0机械制造技术基础课程设计说明书132.7 计算刀槽角度可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系2.7.1 刀杆主偏角K =K =75rg2.7.2 刀槽刃倾角 s= =-6sg2.7.3 刀槽前角 刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角 的计算公式为：og ogtan =og将 =14， =20， =-6代入式onbs得： tan = =-0.107og则 =-6.107取 =-6og2.7.4 验算车刀后角 0车刀后角 的验算公式为tan =0 sognbcta1)(ta当 =0时，则nbtan =-tan cos0og2s将 =-6， =-6代入ogstantco1
18、sbnta15t0cos()1no机械制造技术基础课程设计说明书14得: tan =-tan-6 cos -5 =0.1040o2o则 =5.937与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角 =og0故 =5.937，取 =6ogog2.7.5 刀杆副偏角 K r Krg=Kr而 K =180-K -rr又 = ， K =KrgrgK =180-K - =180-K -rrr车刀刀尖角 的计算公式为rcot =cot rrb ssogsog cinta)c(tan12将 =90， =-6， =-6代入rbogs得 cot =cotrrb ssogsog cinta)c(tan12=cot8
19、0t5(t(5)io(5)cot =-0.011r则 =90.63r故 K = K =180-75-90.63rgr=14.37机械制造技术基础课程设计说明书15取 K =14.5rg2.7.6 检验车刀副后角 o车刀副后角 的验算公式为tan =o costan1)(tanrgbg当 =0时，则式为nbtan =-tan cosoog2rg而 tan =-tan cos +tan singrrrtan =tan sin +tan cosrogrrgr将 =-6， = =-6， = =90.63代入ogrgr得: tan =-tan（-6）cos90.63+tan （-6）sin90.63=-
20、0.106o则 =-6.05gtan =tan（-6）sin90.63+tan-6cos90.63r=-0.104则 =-5.94rg再将 =-6.05， =-5.94代入式oog得: tan =-tan-6.05cos （-5.94）=0.1052则 =5.99o可以满足切削要求而刀杆副后角 =og机械制造技术基础课程设计说明书16故 =5.99，取 =6ogog综合上述计算结果，可以归纳为：车刀的几何角度为:=14， =5.94，K =75，K =14.37， =-6， =5.99oorrso刀杆于刀槽的几何角度为；=-6， =6，K =75，K =14.5， =-6， =6ogogrgr
21、grgog2.8 选择刀杆材料和尺寸2.8.1选择刀杆材料选用 45 号钢为刀杆材料，热处理硬度为 HRC38-45。2.8.2选择刀杆尺寸1.选择刀杆截面尺寸因为加工使用 CA6140 普通车床，其中心高为 200mm，并考虑到为提高刀杆，选取刀杆截面尺寸 B H=25 25mm由于切削深度 a =3mm，进给量 f=0.5mm/r，可以不必校验刀杆强度。p2.选择刀杆长度尺寸选取刀杆长度为 150mm机械制造技术基础课程设计说明书17实训结论通过这两周的刀具设计与工艺规程设计，我了解到自己还有很多专业知识的欠缺，理论与实际不能完全的结合在一起，需要继续完善自己的专业知识与技术水平。也知道了
22、以后自己的方向，更加得知道这门学科的应用之广泛。后钢板弹簧吊耳的加工工艺，主要是对后钢板弹簧吊耳的加工工艺。后钢板弹簧吊耳的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。不过在指导老师的悉心认真的指导下，经过二个礼拜自身的不断努力，这些问题都一一解决。在这个过程中，对机械加工工艺有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以
23、后从事专业技术的工作打下基础。这次的刀具课设让我学会了很多知识，例如如何选取刀具的角度、进给量、切削速度；如何拟定工艺路线，如何选取基准面，如何应用机械设计制造手册。两周的课程设计，对我而言，是知识与经验的收获与积累，是人生中的一次经历，让我知道了自己现在的知识水平的不足，需要不断的汲取知识与经验，才能使自己不断的提高。在以后毕业之后，使自己更好的适应自己所在的岗位。让自己以后学有所成。最后谢谢老师这俩个礼拜对我的耐心指导！机械制造技术基础课程设计说明书18参考文献1 主编，邹青。 机械制造技术基础课程设计指导教程 ，机械工业出版社，2009 第 1 版2王茂元 , 机械制造基础,机械工业出版社,1996 第 2 次出版3刘杰华, 金属切削与刀具实用技术,国防工业出版社,2006 第 1 版4陈宏钧, 实用机械加工工艺手册,机械工业出版社,2005 第 2 版
