1、機械制造工藝學課程設計說明書2009年7月題 目 后鋼板彈簧吊耳加工工藝設計院(系)別 機電及自動化學院專 業(yè) 機械工程及自動化級 別 2006級 學 號 0611421056姓 名 指導老師 內容： 1. 零件圖 1張2毛坯圖 1張3機械制造加工工藝過程綜合卡片 1張4工序卡 4張5課程設計說明書 1份目錄一、前言二、零件的分析三、工藝規(guī)程的設計（一）確定毛坯的制造形成（二）基準的選擇（三）工藝路線的制定（四) 加工余量的確定（五）確定切削用量及基本工時（六）時間定額計算及生產(chǎn)安排四、參考文獻五、小結一、前言 機械的加工工藝課程設計是在幾乎完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜

2、合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保證。通過課程設計達到以下目的：1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。2、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。二、零件

3、的分析 本次設計是對后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝的設計。后鋼板彈簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞蔬x擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。整個加工過程均選用組合機床。 后鋼板彈簧吊耳的主要作用是載重后，使鋼板能夠得到延伸，伸展，能有正

4、常的緩沖作用。因此汽車后鋼板彈簧吊耳零件的加工質量會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車后鋼板彈簧吊耳主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能。其零件圖如下：由后鋼板彈簧吊耳零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：。兩外圓端面的銑削，加工的孔，其中兩外圓端面表面粗糙度要求為，的孔表面粗糙度要求為（2）以孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個的孔，2個的孔、2個孔的內外兩側面的銑削，寬度為4的開口槽的銑削，2個在同一中心線上數(shù)值為的同軸度要求。其中2個的孔表面粗糙度要求為，2個的孔

5、表面粗糙度要求為，2個孔的內側面表面粗糙度要求為，2個孔的外側面表面粗糙度要求為，寬度為4的開口槽的表面粗糙度要求為。由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于該零件來說，加工過程中的主要問題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。該類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后鋼板彈簧吊耳的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄

6、件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。后鋼板彈簧吊耳零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。由于后鋼板彈簧吊耳的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足后鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過程中的主要考慮因素。三、工藝規(guī)程的設計（一）確定毛坯的制造形成 零件材料為Q235。由于生量已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這對提高生產(chǎn)效率，保證加工質量也是有利的。（二）基準的選擇。1、粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1） 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工

7、面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面

8、不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。為了滿足上述要求，基準選擇以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面作為粗基準，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。2、精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應當進行尺寸換算。（三）工藝路線的制定由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，應盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應降低生產(chǎn)成本。工藝方案一：工序1：銑兩外圓端面工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角工序

9、3：鉆，擴孔工序4：鉆，擴，鉸孔，倒角工序5：銑孔的內側面工序6：銑孔的外側面工序7：銑寬度為4的開口槽工序8：終檢工藝方案二： 工序1：銑孔的內側面工序2：銑孔的外側面工序3：鉆，擴孔工序4：鉆，擴，鉸孔，倒角工序5：銑寬度為4的開口槽工序6：銑兩外圓端面工序7：鉆，擴，鉸孔，倒角工序8：終檢兩工藝方案之比較： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工兩外圓端面，然后再以此為基面加工孔，再加工孔，孔，最后加工孔的內外側面以及寬度為4的開口槽銑，則與方案二相反，先加工孔的內外側面，再以此為基面加工孔，孔，寬度為4的開口槽，最后加工兩外圓端面，孔，經(jīng)比較可見，先加工兩外圓端面，以后位置度較易保

10、證，并且定位及裝夾都較方便，但方案一中先加工孔，孔，再加工孔的內外側面，不符合“先面后孔”的加工原則，加工余量更大，所用加工時間更多，這樣加工路線就不合理，同理，寬度為4的開口槽應放在最后一個工序加工。所以最為合理的具體加工藝方案如下：工序1：銑兩外圓端面工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角工序3：銑孔的內側面工序4：銑孔的外側面工序5：鉆，擴，鉸孔，倒角工序6：鉆，擴孔工序7：銑寬度為4的開口槽工序8：終檢（四）、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 后鋼板彈簧吊耳零件材料為Q235，硬度HBS為149187，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余

11、量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 銑兩外圓端面考慮其加工表面粗糙度要求為，可以先粗銑，再精銑，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5，取2Z=5已能滿足要求(2) 加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔：擴孔： 2Z=1.8鉸孔： 2Z=0.2(3) 銑孔的內側面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。(4) 銑孔的外側面考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-5，取2Z=3已能滿足要求。(5) 加工孔 其表面粗糙度要求較高為，

12、其加工方式可以分為鉆，擴，鉸三步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8鉸孔： 2Z=0.2(6) 加工孔其表面粗糙度要求較高為，其加工方式可以分為鉆，擴，兩步，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.3-48，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： 擴孔： 2Z=1.8(7) 銑寬度為4的開口槽考慮其表面粗糙度要求為，只要求粗加工，根據(jù)機械加工工藝手冊表2.348，取2Z=2已能滿足要求。（五）確定切削用量及基本工時（機動時間）工序1：粗、精銑兩外圓端面機床：專用組合銑床 刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)，細齒數(shù)（1）、粗銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表

13、30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，取，機床主軸轉速： 式（2-1）取=30, =63代入公式（2-1）得：根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：工作臺每分進給量： 式（2-2）取=，=代入公式（2-2）得： 取根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：走刀次數(shù)為1機動時間： 式（2-3）取，, 代入公式（2-3）得：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為（2）、精銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：

14、機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，代入公式（2-3）得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為工序2：鉆，擴，鉸孔，倒角機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24, =35代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機

15、械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間： 式 (2-4)取，, ,代入公式（2-4）得：（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=19, =36.8代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度： 根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：（3）鉸孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊

16、表28-35，取根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-36，取取切削速度取=9.1, =37代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：（4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同：，手動進給。工序3：粗銑孔的內側面機床：專用組合銑床刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-29，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-29，取，取=24, =50代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工

17、藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：取根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，,代入公式（2-3）得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為 工序4：粗銑孔的外側面機床：專用組合銑床刀具：高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-29，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-29，取，取=24, =50代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-4，取實際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：取根

18、據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，,代入公式（2-3）得：機動時間：以上為銑一個端面的機動時間，故本工序機動工時為工序5：鉆，擴，鉸孔機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24, =28代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（

19、2-4）得：機動時間：以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=19.8, =29.8代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度： 根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（3）鉸孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-35，取根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-

20、36，取取切削速度取=9.9, =30代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為鉸一個孔的機動時間，故本工序機動工時為4）倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同：，手動進給。工序6：鉆，擴孔機床：專用組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、（1）、鉆孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-10，取由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件，故進給量應乘系數(shù)0.75，則根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-13，取取切削速度取=24, =9

21、代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2-4）得：機動時間：以上為鉆一個孔的機動時間，故本工序機動工時為（2）、擴孔切削深度：進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-30，參照機械加工工藝師手冊表28-31，取切削速度：參照機械加工工藝師手冊表28-31，取取=25, =10.5代入公式（2-1）得機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表9-3取實際切削速度： 根據(jù)機械加工工藝師手冊表28-42被切削層長度：刀具切入長度 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1取，, ,代入公式（2

22、-4）得：機動時間：以上為擴一個孔的機動時間，故本工序機動工時為 工序7：粗銑寬度為4的開口槽機床：專用組合銑床刀具：高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù) 銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝師手冊表30-13，取銑削速度：參照機械加工工藝師手冊表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：機床主軸轉速：，根據(jù)機械加工工藝師手冊表11-5，取實際銑削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1取，, 代入公式（2-3）得：機動時間： （六）時間定額計算及生產(chǎn)安排 參照機械加工工藝手冊表2.5-

23、2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時）因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 式 (2-5)其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間） 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百 分比值工序1：粗、精銑兩外圓端面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48，取，k=0.13代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序2：鉆，擴，鉸

24、孔，倒角機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43，取，k=0.1214代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序3：銑孔的內側面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48，取，k=0.13代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序4：銑孔的外側面機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-43，取，k=0.1214代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序5：鉆，擴，鉸孔，倒角機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.5-48，取，k=0.1214代入公式（2-5）得單間時間定額： 工序6：鉆，擴孔機動時間：輔助時間：參照機械加工工藝手冊表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線