复件后钢板弹簧吊耳说明书备课讲稿.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。复件后钢板弹簧吊耳说明书-目录目录11机械制造工艺学课程设计任务书12后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计22.1零件的分析22.1.1零件的作用22.1.2零件的工艺分析22.1.3弹簧吊耳零件的技术要求32.2确定毛坯,绘制毛坯图32.2.1确定毛坯的制造形式32.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量32.2.4吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量42.3拟定弹簧吊耳工艺路线52.3.1零件表面加工方法的确定,吊耳各表面加工方案52.3.2工序顺序的安排62.3.3工艺方案的比较与分析72.3.4确定吊耳工艺
2、路线82.4机床设备及工艺装备的选用82.4.1机床设备的选用82.4.2工艺装备的选用92.5加工余量,工序尺寸和公差的确定92.5.1工序1加工孔两外圆端面至设计尺寸的加工余量,工序尺寸和公差的确定92.5.2吊耳各加工表面的机械加工余量112.6确定切削用量及基本工时(机动时间)112.7本章小结193加工工艺孔夹具设计213.1加工工艺孔夹具设计213.2定位方案的分析和定位基准的选择213.4切削力的计算与夹紧力分析223.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计223.6夹具精度分析243.7夹具设计及操作的简要说明243.8本章小结25结论26参考文献27-1机械制造工艺学课程设计任务书
3、题目:设计“后钢板弹簧吊耳”零件的机制加工工艺规程及工艺装备(年产量为4000件)内容:1、零件图1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1份2后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。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。图2.1后钢板弹簧吊耳零件图2.1.2零件的工
4、艺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。这一组加工表面包括:。两外圆端面的铣削,加工的孔,其中两外圆端面表面粗糙度要求为,的孔表面粗糙度要求为(2)以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:2个的孔,2个的孔、2个孔的内外两侧面的铣削,宽度为4的开口槽的铣削,在同一中心线上数值为的同轴度要求。其中2个的孔表面粗糙度要求为,2个的孔表面粗糙度要求为,2个孔的内侧面表面粗糙度要求为,2个孔的外侧面表面粗糙度要求为,宽度为4的开口槽的表面粗糙度要求为。2.1.3弹簧吊耳零件的技术要求加工表面尺寸及技
5、术要求/公差及精度等级表面粗糙度Ra/形位公差/两外圆端面60IT126.3孔IT91.6孔内侧面54IT1212.5孔外侧面54IT1250孔IT91.60.01A孔IT1212.5开口槽4IT12502.2确定毛坯,绘制毛坯图2.2.1确定毛坯的制造形式“后钢板弹簧吊耳”零件材料为35钢,硬度HBS为149187,生产类型为大批量生产。考虑到该弹簧吊耳零件在工作过程中要承受压力冲级载荷,为增强弹簧吊耳零件的强度和冲级韧度,故毛坯选用锻件,零件材料为35号钢。由于生量已达到大批生产的水平(N=4000),而且零件的轮廓尺寸不大,为提高生产效率和锻件精度,故可以采用模锻制造毛坯。2.2.2确定
6、毛坯的尺寸公差和机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指导教程表2-10表2-12可知,要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。1.公差等级由弹簧吊耳的功用及其技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。2.锻件重量已知机械加工后弹簧吊耳的重量为2.6kg,由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为4kg。3.锻件材质系数该弹簧吊耳材料为35号钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数属级。4.锻件分模线形状根据该弹簧吊耳的形位特点,故选择零件高度方向的对称平面为分模面,属平直分模线,如图2-2-4弹簧吊耳锻造毛坯图所示。2.2.4吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量由
7、弹簧吊耳零件图可知,该零件各加工表面的粗糙度均大于。根据上述各因素,可查表确定该锻件的尺寸公差及机械加工余量,所得结果列于表2-2-4中。表2-2-4毛坯尺寸公差及机械加工余量锻件重量/kg包容体重量/kg形状复杂系数材质系数公差等级46.4S2M1普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注宽度76表2.2-131.72.2(取2.0)表2.2-25宽度38.5表2.2-131.72.2(取2.0)表2.2-25宽度22表2.2-131.72.2(取2.0)表2.2-25孔径表2.2-131.72.2(取2.0)表2.2-25孔径表2.2-131.72.2(取2.0)表2.2-25上
8、表备注出自机械制造工艺手册简明手册吊耳零件毛坯图如下:图2-2-42.3拟定弹簧吊耳工艺路线2.3.1零件表面加工方法的确定,吊耳各表面加工方案根据弹簧吊耳零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工工件各表面的加工方法,如图2-3-2所示。表2-3-2弹簧吊耳零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案备注两外圆端面IT126.3粗铣-半精铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-8孔IT91.6钻-扩-铰机械制造技术基础课程设计指导教程表1-7孔内侧面IT1212.5粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-8孔外侧面IT1250粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表
9、1-8孔IT91.6钻-扩-铰机械制造技术基础课程设计指导教程表1-7孔IT1212.5钻机械制造技术基础课程设计指导教程表1-7开口槽IT1250粗铣机械制造技术基础课程设计指导教程表1-82.3.2工序顺序的安排由于生产类型为大批生产,应尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还应降低生产成本。1.工艺方案一,如表2-3-3-1所示。表2-3-3工艺方案一表工序1:铣两外圆端面工序2:钻,扩,铰孔,倒角工序3:钻,扩孔工序4:钻,扩,铰孔,倒角工序5:铣孔的内侧面工序6:铣孔的外侧面工序7:铣宽度为4的开口槽工序8:终检2.工艺方案二,如表2-3-3-2所示。表2-3-3-2工艺方案二表工序
10、1:铣孔的内侧面工序2:铣孔的外侧面工序3:钻,扩孔工序4:钻,扩,铰孔,倒角工序5:铣宽度为4的开口槽工序6:铣两外圆端面工序7:钻,扩,铰孔,倒角工序8:终检2.3.3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,然后再以此为基面加工孔,再加工孔,孔,最后加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,先加工孔的内外侧面,再以此为基面加工孔,孔,宽度为4的开口槽,最后加工两外圆端面,孔。经比较可见,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方便,但方案一中先加工孔,孔,再加工孔的内外侧面,不符合先面后孔的加工原则,加工余量更大,所用加工时间
11、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。所以合理具体加工艺如下表2-3-4:表2-3-4最终工艺方案工序1:铣两外圆端面工序2:钻,扩,铰孔,倒角工序3:铣孔的内侧面工序4:铣孔的外侧面工序5:钻,扩,铰孔,倒角工序6:钻,扩孔工序7:铣宽度为4的开口槽工序8:终检2.3.4确定吊耳工艺路线在综合考虑以上工序顺序安排原则的基础上,以表2-3-5列出弹簧吊耳的工艺路线。表2-3-5吊耳工艺路线及设备,工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣两外圆端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺2钻,扩,铰孔,倒角立式铣床X51麻花钻,扩孔钻,铰刀卡尺,塞规3铣孔的内侧面立
12、式铣床X51端铣刀游标卡尺4铣孔的外侧面立式铣床X51端铣刀游标卡尺5钻,扩,铰孔,倒角立式铣床X51麻花钻,扩孔钻,铰刀卡尺,塞规6钻,扩孔立式铣床X51麻花钻,扩孔钻卡尺,塞规7铣宽为的开口槽立式铣床X51槽铣刀卡规深度游标卡尺8去毛刺9终检塞规,卡尺2.4机床设备及工艺装备的选用2.4.1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。所选用的通用设备应提出机床型号,如该弹簧吊耳零件选用的通用设备“立式铣床X51”。2.4.2工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具,夹具和量具。该弹簧吊耳零件的工艺装备在工序卡中都有说明,其中由于生产类型为大批量生产,故夹具
13、选用的是专用夹具。2.5加工余量,工序尺寸和公差的确定2.5.1工序1加工孔两外圆端面至设计尺寸的加工余量,工序尺寸和公差的确定第一道工序的加工过程为:1) 以左端面A定位,粗铣右端面B,保证工序尺寸,余量;2) 以右端面B定位,粗铣左端面A,保证工序尺寸,余量,达到零件图设计尺寸D的要求,。由图2-5-1-1所示加工方案,可以找出全部工艺尺寸链,如图2-5-1-2所示,求解各工序尺寸及公差的顺序如下:图2-5-1-1第1道工序加工方案示意图图2-5-1-2第1道工序工艺尺寸链图1) 从图2-5-1-2a知,;2) 从图2-5-1-2b知,,其中为粗铣余量,由机械制造技术基础课程设计指导教程表
14、2-35,由于B面的加工余量是经粗铣一次切除的,故应等于B面的毛坯余量,即,。由机械制造技术基础课程设计指导教程表1-20确定该粗铣工序的经济加工精度等级为IT=12,其公差值为,故。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理,还需对加工余量进行校核。余量的校核。在图2-5-1-2b所示的尺寸链中是封闭环,故:余量校核结果表明,所确定的工序尺寸及公差是合理的。将工序尺寸按“入体原则”表示:,。2.5.2吊耳各加工表面的机械加工余量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,工序尺寸如下:(1)铣两外圆端面考虑其加工表面粗糙度要求为,粗铣取2Z=4(2)加工孔其表面粗糙度要求较高为,其
15、加工方式可以分钻,为扩,铰三步,根据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28,确定工序尺寸及余量为:钻孔:钻孔:2Z=16扩孔:2Z=0.8铰孔:2Z=0.2(3)铣孔的内侧面考虑其表面粗糙度要求为Ra12.5um,只要求粗加工,取2Z=4已能满足要求。(4)铣孔的外侧面考虑其表面粗糙度要求为,只要求粗加工,取2Z=4已能满足要求。(5)加工孔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,根据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28,确定工序尺寸及余量为:钻孔:钻孔:2Z=14扩孔:2Z=0.8铰孔:2Z=0.2(6)加工孔其表面粗糙度要求较高为,其加工方式可以分为钻,扩,两步
16、,根据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-28,确定工序尺寸及余量为:钻孔:扩孔:2Z=0.52.6确定切削用量及基本工时(机动时间)工序1:粗铣两外圆端面机床:立式铣床XA5032刀具:硬质合金(YT15)端铣刀粗齿数,=铣削深度:每齿进给量:根据切削用量简明手册表3.5,取铣削速度:根据切削用量简明手册表3.15,取,机床主轴转速:式(2-6-1)将,=代入公式(2-6-1)得:根据切削用量简明手册表3.30,取实际铣削速度:工作台每分进给量:式(2-6-2)取=,=代入公式(2-6-2)得:校验机床功率根据表3.23,当,近似为根据XA5032型立铣说明书表3.30,机床主轴允许功率为
17、。因此所选择的切削用量可以用。根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:,取=12mm刀具切出长度:走刀次数为1机动时间:取,,代入公式得:以上为铣一个端面的机动时间,故粗铣机动工时为工序2:钻,扩,铰孔,倒角机床:立式钻床Z525刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀(1)、a钻孔高速钢麻花钻头,其直径为=20mm,双锥修磨横刃进给量:根据切削用量简明手册表2.7,,再根据表2.35选择由表2.19查得钻孔轴向力,当,=20mm时,轴向力。轴向力修正系数为0.88,故再根据表2.35,机床进给机构强度允许最大轴向力,则,故可用。由表2.12,查得钻头厚刀面最大磨损
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