《前剎車調整臂外殼零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《前剎車調整臂外殼零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計（24頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、Victory belongs to the most persevering 課程設計說明書 題 目: “前剎車調整臂外殼”零件的機械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備設計 學生姓名: 呂淑鑾 學 號: 0501621218 所在院系: 機械工程學院 專 業(yè): 機/電 班 級: 05 機/電（2） 指導老師:

2、 周益軍 職 稱: 副教授 目錄 一零件分析……………………………………………………………….4 一）零件作用 二）零件的技術要求 二零件工藝分析………………………………………………………….5 一） 確定毛坯制造形式 二）確定零件尺寸公差和加工余量 三）擬定零件加工路線 四）前剎車調整臂外殼零件加工工序內容設計 三專用鉆床夾具設計…………………………………………………….22 1.夾具設計任務 2.確定夾具的結構方案 3.確定夾緊機構 4.畫夾具裝配圖 5.確定夾具裝配圖上標準尺寸及技術要求 四

3、設計小節(jié)………………………………………………………………..26 五參考文獻………………………………………………………………...27 機械制造工藝課程設計任務書 設計題目：制定解放牌汽車CA10B型前剎車調整臂外殼的加工工藝，設計 鉆Rc1/8底孔的鉆床夾具。 設計要求：大批量生產 手工夾緊通用工藝設備 設計目的：機械制造工藝能力綜合實驗是在學完機械制造技術后進行的一 個綜合性教學環(huán)節(jié)。實驗以課程設計為主，它一方面要求學生通過設計能 獲得綜合運用所學知識進行工藝系統(tǒng)設計的基本能力。另一方面也為今后 做畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。學生應當通過機械

4、制造工藝能力綜 合實驗在以下方面得到鍛煉。 1.熟悉運用機械制造技術課程中的基本理論以及在學習中學到的實踐知 識，正確解決一個零件的工藝系統(tǒng)的設計以及在加工中的定位、夾緊。 工藝路線安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質量。 2.提高結構設計能力。學生通過設計夾具的訓練，應當獲得根據被加工 零件的加工要求，設計出高效，省力，經濟合理又能保證加工質量的夾 具的能力。 3.學會使用各類手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱 出處，能夠熟練使用這些資料。 設計內容：1.編制工藝方案 一份

5、2.機械加工工藝過程卡片 一份 3.機械加工工藝卡 一份 4.機械加工工序卡 一套 5.工藝裝備設計（夾具） 總裝圖 一張（A1） 6.非標零件圖 若干

6、 7.說明書 一份 一.零件分析 一） 零件的作用 題目所給的零件是解放牌CA10B型前剎車調整臂外殼。其安裝于汽 車的制動器，作用是與各零件配合對汽車起到制動作用，在汽車某些 部分（主要是車輪）施加一定的力，對汽車進行一定程度的強制制 動。其生產類型為大批量生產。 二） 零件的技術要求 該零件的技術要求如下表所示 加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級 表面粗糙度 凸臺前端面 32 0 - 0．17 I

7、T11 6．3 凸臺后端面 32 0 - 0．17 IT11 6．3 舌臺前端面 12 0 - 0．24 IT13 6．3 舌臺后端面 12 0 - 0．24 IT13 6．3 孔Φ62 Φ62 IT13 6．3 孔Φ12 Φ12+0．18　+0．16 IT13 6．3 槽26兩端面 26 +0．28　 +0．06 IT11 6．3 孔Φ13．8 Φ13．8+0．12　 0 IT11 25 孔Φ13 Φ13+0．12　 0 IT13 25 群孔5-Φ4．3 Φ4．3+0．16　 0 IT13

8、 另外零件圖還有M10和Rc1／8的螺紋孔需要加工，以及部分粗糙度較大的面。 分析零件圖，前剎車調整臂外殼的端面均需要切削加工，除Rc1／8的孔外，另外幾個孔孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度。零件的需加工表面粗糙度較大，其加工精度要求不高，不需要高精度機床加工，通過粗加工和半精加工就可以達到加工要求。由此可見，該零件的工藝性較好。 二零件的工藝過程設計 一)確定毛坯制造形式 零件的材料為KT350，考慮到汽車在剎車過程中零件經常承受交變載荷及沖擊性載荷。因此可選擇鑄件。又因其為大批量生產，可采用砂型機器造型及殼型。 二)確定毛坯尺寸公差和加工余量

9、 1）公差等級 由此零件的功能和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。 2）分模線形狀 根據該零件的行位特點，選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬于平直分模線。 3）零件表面粗糙度 由零件圖可知，該零件的各需加工表面粗糙度均大于等于6．3um。 綜上，據《切削加工簡明實用手冊》表8-2鑄件機械加工余量等級可以確定零件尺寸公差為CT8級，加工余量MA為G級。 查表8-3鑄件尺寸公差數(shù)值確定公差值為1．8mm。 查表8-1鑄件機械加工余量確定余量為2．5mm。2．5mm為進行雙 側加工時每冊的加工余量值。 其示意圖如下：

10、 查表8-4錯型值確定錯型值為0．7。 鑄件的底側面采用CT8級。MA—G級 頂面則為CT9級MA—H 級。 砂型鑄造孔的加工余量等級可選用相同的等級。 三)擬訂零件工藝路線 1．定位基準的選擇 1）精基準的選擇 根據該零件的技術要求和裝配要求，選擇零件凸 臺前端面和軸孔Ф62作為精基準。零件上很多表面都可以采用他們作為 基準進行加工。即遵循了“基準統(tǒng)一”原則 2）粗基準的選擇 選擇零件軸孔Ф62的外圓和凸臺后端面作為粗基準。采用Ф62外圓面定位加工內孔，可保證孔的壁厚均勻。采用凸臺后端面作為粗基準加工前端面，可以為后續(xù)工序準

11、備好精基準。 2.表面加工方法的確定 根據零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面精度，查課本表 ，確定加工工件的加工方案如下表所示 加工表面 公差及精度等級 表面粗糙度 加工方法 凸臺前端面 IT11 6．3 粗銑—半精銑 凸臺后端面 IT11 6．3 粗銑—半精銑 舌臺前端面 IT13 6．3 粗銑—半精銑 舌臺后端面 IT13 6．3 粗銑—半精銑 孔Φ62 IT13 6．3 粗鏜—半精鏜 孔Φ12 IT13 6．3 鉆—鉸 槽26兩端面 IT11 6．3 鉆 孔Φ13．8 IT1

12、1 25 鉆 孔Φ13 IT11 25 鉆 群孔5-Φ4．3 IT13 鉆 M10 鉆—攻絲 Rc1/8 鉆—攻絲 3.加工階段的劃分 將零件加工階段劃分成粗加工。半精加工2個階段。 在粗加工階段，首先要將精精基準（凸臺前端面和Φ62孔軸）準 本好，使后續(xù)工序都可以采用精基準頂位加工。 4.工序的集中與分散 選用工序集中原則安排調整臂外殼的加工工序。運用集中原則使 工件的裝夾次數(shù)減少，不但可縮短輔助時間，而且用于在一次裝夾中 加工許多表面，有利于保證各個表面之間的相對位置精度要求。 5.工序順序的安排 機械加

13、工工序的安排如下 遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準—凸臺前端面和軸孔Φ62 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面—凸臺前后端面和孔Φ62， 再加工舌臺兩端面。 遵循“先面后孔”原則，先加工凸臺端面，再加工軸孔Φ62，再鉆其 他各孔。 6.機床設備、工裝的選用 針對大批量生產的工藝特征，選用設備及工藝裝備按照通用專用 相結合的原則。各工序使用的機床設備、工裝及工藝路線如下表所示 工序號 工序名稱及內容 機床設備 刀具 量具 1 粗銑凸臺兩端面 X51立式銑床

14、端銑刀 游標卡尺 2 半精銑凸臺兩端面 X51立式銑床 端銑刀 游標卡尺 3 鏜銷孔Φ62 T716立式金剛鏜床 鏜刀 卡尺 塞規(guī) 4 銑槽 X51立式銑床 立銑刀 游標卡尺 5 銑舌臺兩面 XA613臥式銑床 套式面銑刀 游標卡尺 6 鉆Φ12+0．18　+0．16孔 X525立式鉆床 麻花鉆 卡尺 塞規(guī) 7 鉆5-Φ4．3+0．16　 0 臺式小鉆床 麻花鉆 卡尺 塞規(guī) 分度盤 8 鉆Φ13+0．12　 0并鉆沉頭孔 X525立式鉆床 麻花鉆 卡尺 塞規(guī) 9 鉆Φ13．8+0．12　 0 X525立式鉆床

15、 麻花鉆 卡尺 塞規(guī) 10 鉆M10螺紋底孔 X525立式鉆床 麻花鉆 游標卡尺 11 鉆Rc1/8錐螺紋底孔 X525立式鉆床 麻花鉆 游標卡尺 12 攻絲 絲錐 13 去毛刺 鉗工臺 平銼 四)前剎車調整臂外殼零件加工工序內容設計 1.零件加工余量工序尺寸和公差的確定 下面以工序1和工序2和工序12為例說明加工余量工序尺寸和公差 的確定方法 1) 工序1和工序2—加工凸臺兩端面至設計尺寸的加工余量﹑工序尺 寸和公差的確定。第一二道工序的加工過程為： ①以后端面B定位，粗銑前端面A，保證工序尺寸P1。 ②以前端面A定位，

16、粗銑后端面B，保證工序尺寸P2。 ③以后端面B定位，半精銑前端面A，保證工序尺寸P3。 ④以前端面A定位，半精銑后端面B，保證工序尺寸P4，達到零件 圖D的設計要求。D=32 0 - 0．17 根據1，2道工序的加工過程，畫出加工過程示意圖，從最后一道工 序向前推算，可以找出全部工藝尺寸鏈。如下圖所示，求解各工序尺寸 與公差的順序如下： ①由圖a）可知 P4=D=32 0 - 0．17 ②由圖b）可知 P3=P4+Z4 其中Z4為半精銑加工余量，查附11 Z4=1mm則P3=（32+1）mm=33mm。由于尺寸P3是半精銑加

17、工中保證，查附表，半精加工工序的經濟加工精度等級可以達到B面的最終加工要求—IT9，因此確定該工序尺寸公差為IT9其公差值為0．062mm。故P3=（33±0．031）mm ③由圖c)可知P2=P3+Z3.其中Z3是半精加工余量Z3=1mm則P2=(33+1)mm查表半精加工工序的經濟加工精度等級可以達到A面的最終加工要求—IT9.因此確定該工序尺寸公差為IT9.其公差值為0.062mm.故P4=(34+±0.031)mm. ④由圖d)可知P1=P2+Z2其中Z2是粗加工余量1.5mm.P1=(34+1.5)mm=35.5mm精加工工序經濟加工精度等級可達到IT13.因此確定該

18、工序尺寸公差為IT13.其公差值為0.39mm故P1=(35.5±0.195)mm 為驗證確定該工序尺寸與公差是否合理,還要對加工余量進行校核,保 證最小余量不能為零或負值. ①余量Z4的校核. Z4是封閉環(huán). Z4max=P3max－P4min=(33+0.031)－(32－0.17)=1.139mm Z4min=P3min－P4max=(33－0.031)－32=0.969mm ②余量Z3的校核 Z3是封閉環(huán) Z3max=P2max－P3min=(34+0.031)=1.062 Z3min=P2min－P2max=(34－0.031)－(33+0.0

19、31)=0.938 ③余量Z2的校核 Z4是封閉環(huán). Z2max=P1max－P2min=(35.5+0.195)－(34－0.031)=1.726mm Z2min=P1min－P2max=(35.5－0.195)―(34+0.031)=1.274mm 余量校核結果表明,所確定尺寸公差是合理的. 將工序尺寸按“入體原則”表示:P4=32 0 -0.17mm P3=33.031 0 -0.062mm P2=34.031 0 -0.062mm P1=35.695 0 -0.39mm 2)工序7--鉆群孔5-4.3

20、 的加工余量.工序尺寸和公差的確定.根據 零件圖上對此孔的技術要求.加工此孔只需要鉆即可.則鉆孔余量 Z鉆=4.3mm.尺寸公差為0.16mm. 2) 工序11—鉆錐行螺紋Rc1/8底孔(Ф8.8mm)的加工余量.工序尺寸和 公的確定.根據此孔的加工技術要求加工此孔只的加工技術要求加工此孔只 需要鉆即可.則Z鉆=8.8mm 2．切削用量，時間定額的計算 1）切削用量的計算 ①工序1—粗銑凸臺兩端面。該工序分為兩個工步，工步1以B面定位，粗銑A面，工步2是以A面定位，粗銑B面。由于這一工步是在一臺機床上經過一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度v和進給量f是一樣的，被吃刀量

21、ap也一樣。 被吃刀量的確定：工步1的被吃刀量取Z1，Z1=（2.5-1）mm=1.5mm=ap1；工步2的被吃刀量取為Z2，Z2=1.5mm故ap2=1.5mm。即ap1=ap2=ap=1.5mm 進給量的確定：根據附表高速鋼套式面銑刀銑平面進給量按機床功率5～10Kw。工件-夾具系統(tǒng)鋼度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取0.2mm/z。 銑削速度的計算：按鑲齒銑刀，d/z=125/14的條件（d=125mm，z=14）選取，切削速度可選取41m/min。由公式n=1000v/πd可求得該工序銑刀轉速為 參照附表所列X51立式銑床的主軸轉速，取轉速n=125r/m

22、in。再將此公式代入上述公式重新計算，可求得該工序的實際切削速度v為 該工序切削用量為：主軸轉速n=125r/min。切削速度V=49.06m/min背吃刀量ap=1.5mm.每齒進給量f2=0.2mm/Z ②工序2---半精銳兩端面. 該工序分兩個工步.情況與工序1同樣. 背吃刀量ap的確定:取ap=Z3=Z4=1mm. 進給量的確定:根據附表,按表面粗糙度Ra5um的條件選取,該工序的每齒 進給量f取0.1mm/Z 銳削速度的計算:根據表,按鑲齒銑刀d/z=125/14銑削速度V=48m/min.由 公式n=1000v/πd可求得銑刀的速度n為

23、 參照附表所列×51型立工銑床的主軸轉速,取n=160r/min.將此代入公式, 可求該工序的實際切削速度v為 該工序切削用量為:主軸轉速n=160r/min,切削速度V=62.8m/min.背吃 刀量ap=1mm.每轉進給量f=4mm/r ③工序7-----鉆群孔5－φ4.3 mm孔 此工序有5個工步,但各個工步加工情況相同.故可用切削用量. 背吃刀量的確定:取ap=4.3mm 進給量的確定:根據附表選取該工步的每轉進給量f=0.1mm/r 切削速度的計算:根據附表,按工件材料KT350的條件選取,切削 速度V=20m/min.由公式

24、n=1000v/πd. 可求得該工序的鉆頭轉速n=1481.26r/min.根據列表臺式Z4006鉆床的主 軸轉速n=1450r/min.將此轉速重新代入公式計算,求出該工序的實際鉆削 速度V=19.58m/min. ④工序11----鉆錐螺紋Rc1/8底孔(φ8.8mm) 背吃刀量的確定:取ap=8.8mm. 進給量的確定:查表確定f=0.1m/r. 切削速度:取V=25m/min(《切削手冊》表2.13) 所以 按機床選取nw=680r/min 實際切削速度 2)時間定額的計算 ①基本時間tm的計算. 工序1:粗銑凸臺兩端面. 根據表中銑刀銑平面(對稱銑

25、削,主偏角kr=90°)的基本時間tj計算公式可求出該工序的基本時間tj為 tj=(l +l1+l2)／fm2式中,當主偏角Kr=90°時, 切入行程 切出行程 l2=（1～3）mm。 該工序包括兩個工步，即兩個工步同時加工。故式中l(wèi)=2×82mm=164mm；l2=1mm～3mm。取l2=1mm fmz=f×n=fz×z×n=0.2×14×125mm/min=350mm/min 將上述參考代入上式,則該工序的基本時間tj為 工序2:半精銑凸臺兩端面 同理,根據基本時間計算式可求出該工序的基本時間. 式中,l=164mm.l1=16.5m

26、m. l2=1mm. fmz=f×n=0.1×14×160=224mm/min 將上述參數(shù)代入式,則該工序的基本時間tj為 工序7----鉆群孔5—φ4.3 根據表鉆孔的基本時間tj計算公式可求出鉆孔工步的基本時間tj為 式中,切入行程 切出行程l2=(1～4)mm l＝32mm, l2=1mm, l1=D/2cotKt+(1～2)=4.3mm／2×cot54°+1mm≈2.5mm, f=0.1mm/r n=1450r/min 將上述結果代入公式,則工序的基本時間tj為 tj =(l+l1+l2)／fn=(

27、32+2.5+1)mm／(0.1×1450)mm/min ≈0.245min=14.7s 則該工序的總時間為 t=5tj=(14.7×5)s=73.5s 工序11----:鉆錐螺紋Rc1/8底孔(φ8.8mm) 根據表鉆孔的基本時間tj計算公式可求出鉆孔工步的基本時間tj為 tj = L／fn=(l+l1+l2)／fn式中, 切入行程 l1=D/2cotKr+(1～2)mm 切出行程l2=(1～4)mm l=32mm, l2=1mm. l1=D/2cotKr+(1～2)mm =8.8／2×c

28、ot54°+1 ≈4mm f=0.11mm/r n=680r/mm 將上述參數(shù)代入式,則該工序的基本時間tj為 ②輔助時間tj的計算。輔助時tj與基本時間tj的關系為tj=(0.15～0.2)tj。則各個工序的輔助時間分別如下： 工序1的輔助時間：tj=0.15×31.2=4.68S 工序2的輔助時間：tj=0.15×48.6=7.29S 工序 的輔助時間tj=0.15×14.7s=2.175s 工序 的輔助時間tj=0.15×29.7s=4.455s. ③其他時間的計算。 除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間

29、之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間，休息與生理需要時間和準備終結時間。由于本設計中零件的生產類型為大批量生產，分推到每個工件上準備時間與終結時間甚微，可不計；布置工作地時間tb是作業(yè)時間的2%～7%。休息與生理時間tx是作業(yè)時間的2%～4%本例均取3%，則各工序的其他時間（tb+tx）可按關系式（3%+3%）×（tj+tf）計算分別如下： 工序1的其他時間：tb+tx=6％×(31.2+4.68)s≈2.15s 工序2的其他時間：tb+tx=6％×(48.6+7.29)s≈3.35s 工序7的其他時間：tb+tx=6％×(73.5+2.175)s≈4.54s 工序11的

30、其他時間：tb+tx=6％×(29.7+4.455)s≈2.05s ④單位時間tdj的計算。本設計中各工序的單位時間分別如下： 工序1的單位時間：tdj=(31.2+4.68+2.15)s=38.03s 工序2的單位時間：tdj=(48.6+7.29+3.35)s=59.24s 工序7的單位時間：tdj=(29.7+4.555+2.05)s≈36.31s 工序11的單位時間：tdj=(73.5+2.175+4.54)s≈80.22s 三 前剎車調整臂外殼專用鉆床夾具設計 1夾具任務設計 圖a所示為零件加工工序 鉆錐螺紋Rc1/8底孔的工序簡圖。已知：工件材料為KT350

31、。毛坯為鑄件，所用機床為Z525型立式鉆床，成批生產規(guī)模。試設計該工序的專用夾具。 2確定夾具的結構方案 ⑴根據工序簡圖規(guī)定的定位基準，選用一面雙銷定方案（如圖a）長定位銷與工件定位端面接觸，限制 個自由度。且保證工序尺寸 銷邊銷與工件另一定位孔配合取φ12限制一個自由度 兩銷連線與水平連線夾角為—15度。且保證尺寸100mm。以確保加工孔位置。Rc1/8底孔徑尺寸由刀具直接保證，位置精度由鉆套位置保證。 ⑵確定導向裝置。 本工要求對Rc1/8底孔進行鉆。生產批量大。故選用可換鉆套作為刀具的導向元件?？蓳Q鉆套鉆套用襯套和鉆套螺釘查表。查表確定鉆套高度H=16mm。排屑空間

32、h=(0.3～0.6)d取h=4mm 可換鉆套確定為 鉆套螺釘M6 見《金屬切削機床夾具設計手冊》 其圖見裝配圖。 ⑶確定夾緊機構 選用螺母夾緊。如裝配圖所示其零件均采用標準元件?？刹殚喯嚓P標 準確定 ⑷畫裝配圖。 ⑸確定夾具裝配圖上的標準尺寸及技術要求 ①確定定位元件之間的尺寸 定位銷與削邊銷中心距 兩銷中心連線與水平線夾角為—15度 ②確定鉆套位置尺寸 鉆套中心線與定位端面之間的尺寸及公差取確保零件相應工序 尺寸16 0 -0.085 mm的平均尺寸，即15.96mm公差的1/3，偏差對稱標注 即±0.0

33、28mm,標注為15.96±0.028mm ③確定鉆套位置公差 鉆套中心線與夾具體底面的垂直度公差取φ0.05mm ④定位銷中心線與夾具體底面的平行度公差取0.02mm. 設計小結 通過這次課程設計，對所學的知識有進行了一次全面總結和鞏固。利用這次機會鍛煉了自己的分析問題能力和解決問題能力。為以后找工作，做畢業(yè)設計打下了一個良好的基礎。剛開始對我們來說，這個課程設計有點難，但在這兩三周里，通過同學們的討論，自己的分析，問題被一個一個 解決掉了，看著自己的設計夾具，有種成就感。但在這次課程設計過程中，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，有些知識都忘記了。今后我會更加努力學習專業(yè)知識，

34、以提高自己的能力。 參考文獻 《金屬切削機床夾具設計手冊》 1982版 機械工業(yè)出版社 《機械制造設計基礎課程設計指導》 2007版 人民郵電出版社 《機械制造工藝設計手冊》 1984版 哈爾濱工業(yè)大學出版社 《機械制造工藝設計簡明手冊》 1993版 機械工業(yè)出版社 《切削加工簡明手冊》 1985版 機械工業(yè)出版社 《切削手冊》 24 Life allows no“what-if ”s ,and there is no going back to the beginning.