目录
引言 1
一、弹簧套的加工工艺分析 2
（一）图纸分析 2
（二）弹簧套的材料分析 3
（三）装夹方法及装夹要点 3
（四）加工工艺路线制定 4
（五）刀具的选用和切削参数的确定 4
二、 弹簧套加工设备 7
（一）数控车床 7
（二）数控加工中心 8
三、 弹簧套成品的检验 10
（一）弹簧套成品及检验要求 10
（二）弹簧套的外观检测 11
（三）弹簧套尺寸的检测 11
（四）不良品的判定 12
四、 结论 12
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
本论文是我在克诺尔车辆设备（苏州）有限公司顶岗实习期间，结合工作内容，在与校内老师沟通交流以及在校外工程师的认真指导下完成的。
CRH2制动器弹簧套是数控加工而成的，也是我在实习过程中加工的最多的产品之一。弹簧套主要特点在于其结构比较简单，零件整体由圆柱和不完全正方体组成。零件上有孔、凸台、倒角、螺纹等特征，其中孔的直径和位置度要求最为严格。弹簧套用于我国CRH2高速动车的制动系统，由于需要承载较多的力，其材料为超高强铝合金，成品经硬化处理后硬度更大大增加。随着我国高铁建设的蓬勃发展，对它的需求也越大，基于这个大的社会背景，产生了《弹簧套的加工工艺分析》这个毕业设计课题。本课题主要研究该零件的结构组成、材料选择、加工工艺以及加工设备与等内容。
一、弹簧套的加工工艺分析
（一）图纸分析
如图1-1所示，该零件结构比较简单，主要由孔、倒角、台阶、螺纹等特 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
征组成。从图纸上可知，零件上半部分呈圆柱状，下半部分为带倒角的正方体。孔径和粗糙度要求较高，壁厚较薄，装夹不当会导致零件整体变形。
图1-1 弹簧套图纸
（二）弹簧套的材料分析
弹簧套所采用的原料为7075 GBT31901996铝棒，下面对原料进行详细的分析与介绍。
品名：7075 GBT31901996 
化学成分：Al、Si、Mg、Mn、Cu、Zn、Ti、Cr、Fe
特性：强度高、机械性能好、耐磨损易加工、抗腐蚀抗氧化性好
密度：0.1g/cm3
熔点：900℃
抗拉强度：524Mpa
伸长率：11%
屈服强度:455Mpa
这种材料属于冷处理锻压合金，强度很高，具有良好的抗腐蚀性、良好的机械性能以及阳极反应。由于晶粒较小使得深度钻孔性能更好，从而耐磨性增强。这种材料被广泛运用于航空航天、包装以及交通运输领域，应用范围主要有：飞机螺旋桨、机身框架、轨道车辆、汽车发动机零件、空调、散热器、轮毂、货架、车身板以及金属、食品、化妆品、工业产品等包装。
这种材料因具有较高的屈服比和比强度，较低的高温强度，所以只适用于常温至120℃以下的承力结构部件，这与弹簧套的使用环境以及对材料的要求十分相符。
（三）装夹方法及装夹要点
该零件分两步装夹，第一步装夹坐标Z=178.577mm，机床主轴压力要求为15Bar。如图1-2所示。第二步装夹坐标Z=183.515mm,机床主轴压力为4Bar,反向夹紧。如图1-3所示。第三步装夹时只要将零件底部的一个孔插入夹具的定位销，加上垫圈、螺母锁紧如图1-4，注意所有扭力最大为20N，否则会将零件压变形。图1-5为第三步夹具。
图1-2 第一步装夹图 图1-3 第二步装夹图
图1-4 第三步装夹图 图1-5第三步夹具图
（四）加工工艺路线制定
该零件分3次装夹，毛坯留有一定的装夹余量，第一次（op1）分别用外圆车刀、数控中心钻、镗刀一次加工完成以保证D6.8、D27H9*36两孔位置度和深度、1*30度、0.5*45度倒角、D40d10*1.5深和D57等尺寸。第二步(op2)反转装夹，从下刀点开始将剩余材料全部铣掉以保证零件总长45mm、D32+/-0.2*21.5深、R2.5倒角、四个D4.5孔的尺寸和位置度以及M8*1的螺纹。第三步（op3）将数控车床上做完零件取下，装夹在数控加工中心上，铣41.8+/-0.1、D15*0.8深的孔以及钻5个D3的孔。
（五）刀具的选用和切削参数的确定
1、切削参数的确定
在加工过程中，应根据被加工零件的材料来选择合适的刀具与切削参数。其次，刀具的类型也对切削参数的确定有很大影响，如钻头的转速进给要比丝攻的快些。由于本文旨在介绍弹簧套的加工工艺，所以被加工材料以铝合金为例。刀具以六齿的D63面铣刀为例。
切削参数的计算应遵循公式：n=1000Vc/πD、Vf=S*Z*Fz。其中n为机床转速，即实际中的S（r/min）、Vc(m/min)为刀具线速度、D(mm)为刀具直径、Z为刀具齿数、Fz(mm/z)为每齿进给量。为了方便客户的刀具应用，一般刀具的线速度和每齿进给量是由刀具供应商提供的，查阅霍夫曼刀具手册得知，Fz=0.1mm、Vc=500m/min、背吃刀量ap=0.2mm。那么刀具的切削参数如下：
n=1000*500/3.14*63=2527.55r/min Vf=2527.55*6*0.1=1516.53mm/min
通常转速与进给选取整数，所以S=2500r/min、F=1500mm/min。
2、刀具选择
选择Hoffman（霍夫曼）刀具，参考Hoffman刀具手册，选用刀具和切削参数如表1-6、表1-7、表1-8所示。
表1-6 刀具及切削参数列表
工序 刀名 刀号 刀具规格 加工内容 转速 （r/min） 进给 (mm/r)
op1 车刀 T1 车外圆 800 300
U钻 T2 预钻D26孔 800 400
镗刀 T3 粗镗D26孔 700 300
中心钻 T4 为D6.8钻定位孔 600 500
钻头 T5 钻D6.8盲孔 800 300
（一）数控车床
弹簧套各组成部分是由数控车床和加工中心加工而成的。如图2-1是数控车床外观图，表2-2是数控车床的主要参数。数控车床 是主要用车刀对旋转的工件进行车削的主要加工 设备。数控车床还可进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花等加工。
图2-1 DMG MORI CTX 510 车铣中心
表2-2 车床主要参数表

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