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含4张CAD图纸、说明书、工艺工序卡片 制动器 杠杆 加工 工艺 左右 摆布 两端 夹具 设计 cad 图纸 说明书 仿单 工序 卡片

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汽车学院课程设计说明书武汉理工大学汽车学院课程设计说明书设计类型 工艺课程设计 设计题目 专业班级 学生姓名 完成日期 指导教师 说明书包含内容及装订顺序1. 课程设计任务书2. 工艺过程卡片3. 机械加工工序卡片4. 目录5. 正文（正文应包含：零件分析、工艺规程设计、夹具设计等内容）6. 结论7. 参考文献目录第一章 生产目的4第二章 零件的分析4第三章 工艺规程的设计53.1 确定毛坯的的制造形式53.2 基面的选择53.3制订工艺路线63.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定83.5刀具的选择93.6确定切削用量及基本工时9第四章 专用夹具的设计114.1 定位基准和夹具方案选择114.2 切削力和夹紧力计算114.3 定位误差的分析134.4 零、部件的设计与选用144.5 夹具设计及简要说明15总结17参 考 文 献18 第一章 生产目的 本次课程设计的任务之一就是针对生产实际中的一个零件制动器杠杆。制定其机械加工工艺规程。该零件的工艺过程中包括了铣平面、车外圆面、钻孔、铣键槽等工序。其中,此道工序要为其铣13h12两侧设计一合适的夹具。 该零件生产按照其生产纲领和生产关系可知，其为大批量生产，其毛坯制造、加工设备及工艺装备的选择应呈现大批量生产的工艺特点。第二章 零件的分析 2.1零件的分析图2-1零件图制动器械杆有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 以24f9为中心的台阶轴类端面。本零件上由圆柱面、内孔、轴肩圆、弧面、键槽、退刀槽等部分组成。零件车削加工成形轮廓的结构形状较复杂、需两头加工，零件的加工精度和表面质量要求都很高。该零件重要的径向加工部位有24f9圆柱段（表面粗糙度R=0.8m）、30f10圆柱段（表面粗糙度R=0.8m）、R0.5mm圆弧、12D6的内孔,退刀槽表面粗糙度Ra=12.5,其余表面粗糙度均为R=12.5m，轮廓描述清楚完整。零件材料为45钢，毛胚为40145110mm。 由上面的分析可知：加工时应满足基准统一原则，即先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。第三章 工艺规程的设计3.1 确定毛坯的的制造形式由零件图可知，其材料为45钢，具体技术要求如下所示： 1硬度207-255HBW；224f9对30f10轴线的径跳不大于0.04；3尺寸13处的两端面对24轴线的不垂直度在长度100以内不大于1；4键槽对24f9轴线的对称线公差为0.05；5不许有毛刺；6冲压抽模角为7，圆角半径为3；7杠杆端面上允许有中心孔；8 A的测量相差不大于0.05；9 未注明公差尺寸的公差按标准Q/SB123-64.根据零件材料确定毛坯为锻件，已知零件的类型为大批量生产，在加工过程中它对定位有一定保证作用，故采用锻造成型。此外，为消除残余应力，锻造后安排调质处理。该零件的形状并不十分复杂，因此毛坯形状与零件形状应尽量相近。由机械加工工艺手册查得该种锻造公差等级为CT1011，加工余量等级MA选择H级。3.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。由图可知24f9和30外圆面的精度要求最高，而24f9也是该零件的设计基准、装配基准与测量基准。所以以24f9圆端面是为定位基准加工35端面然后以35端面为基准加工阶梯、槽和键。3.3制订工艺路线（1）工艺路线方案一：工序00：锻造工序10：退火（消除内应力）工序20：车35圆左端面工序30: 车左端面，打中心孔工序40：车外圆端面，退刀槽和倒角，右端面工序50：铣宽13h12的两端面工序60：钻孔至10.8，铰10.8至12D6工序70：铣键槽工序80：钻4孔工序90：半精车30外圆面工序100：磨30的外圆面工序110：清洗去毛刺工序120：验收工序130：入库（2）工艺路线方案二：工序00：锻造工序10：调质处理工序20：车外圆面、退刀槽和倒角工序30：铣宽13h12的两端面工序40：钻孔至10.8，铰10.8孔至12D6工序50：钻4孔工序60：精车30外圆面工序70：精车24外圆面工序80：磨30外圆面工序90：清洗去毛刺工序100：验收工序110：入库（3）工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一与方案二的区别是：方案二没有车左端面、钻中心孔这道工序，车床的加工原理是：工件跟着花盘做高速旋转，如不用顶针顶住，工件的夹紧方式比较麻烦，如果加工了中心孔后，后面工序的加工，夹具设计相对简单，减少了生产夹具的成本，提高了生产率，故采用方案一。具体的工艺过程如下：工序00：锻造工序10：退火（消除内应力）工序20：车35圆左端面工序30: 车左端面，打中心孔工序40：车外圆端面，退刀槽和倒角，右端面工序50：铣宽13h12的两端面工序60：钻孔至10.8，铰10.8至12D6工序70：铣键槽工序80：钻4孔工序90：半精车30外圆面工序100：磨30的外圆面工序110：清洗去毛刺工序120：验收工序130：入库表3-13.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“制动器杠杆”零件材料45钢，毛坯的重量约为1.4g，生产类型为大批量生产，采用锻造成型。1、左端面，表面粗糙度为Ra12.5，查切削用量手册表2-8得，单边总余量Z=0.5，车削一次即可满足要求。2、13h12两端面，表面粗糙度为Ra12.5，查切削用量手册表2-8得，单边总余量Z=0.5，车削一次即可满足要求。3、12D6孔，因孔的尺寸不大，很难锻造成型，故采用实心锻造4、4孔，因孔的尺寸不大，很难锻造成型，故采用实心锻造5、不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。查机械制造工艺设计简明手册以下称工艺手册表2.2和2.5,取端面长度余量均为12.5(均为双边加工)铣削加工余量为1mm 粗铣 6mm 内孔(12D6，4无锻造孔） 工序尺寸加工余量充足 车（24f9、30f10、351.5） 其他尺寸直接铸造得到，由于本设计规定的零件为中小批量生产，应该采用调整加工。3.5刀具的选择刀具的选择是加工中的重要的工艺加工内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。在制定切削用量时应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。 选取刀具时要使刀具的尺寸与被加工共建的表面尺寸和形状相适应。根据零件的分析所选择的刀具有: 1. 车端面选用硬质合金钢45车刀、粗、精车用同一把车刀完成。2. 粗、精车外圆硬质合金90车刀 3 车槽：选用硬质合金车槽刀(刀长12mm，刀宽3mm) 4 铣两侧：硬质合金直齿端面铣刀5 磨外圆：砂轮3.6确定切削用量及基本工时粗铣26宽13h12的左右两端面的加工余量1.加工条件工件材料：ZG45加工要求：粗铣两端面面，留精加工量0.5mm切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s即27m/min采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=80mm，齿数z=10。则 现采用卧式铣床X62W，根据机床使用说明书（见工艺手册表4.2-39），取=37.5r/min，故实际切削速度为 当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为： =0.082037.5=60mm/min查机床说明书，刚好有=60mm/min，故直接选用该值。切削工时：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，利用作图法，可得出铣刀的行程=250mm，则机动工时为 精铣切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s即27m/min采用高速钢镶齿三面刃铣刀，=80mm，齿数z=10。则 现采用双铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册表4.2-39），取=37.5r/min，故实际切削速度为 当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为： =0.082037.5=60mm/min查机床说明书，刚好有=60mm/min，故直接选用该值。切削工时：铣刀的行程=250+225mm，则机动工时为 第四章 专用夹具的设计利用本夹具主要用来加工为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。决定设计铣13h12两侧的夹具。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两侧间和宽度的公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具将用于双面铣床。4.1 定位基准和夹具方案选择由零件图可知：在对铣两侧面进行加工前，零件的24外圆和35端面已加工，因此选择 35的端面为定位基准。定位方案如下：以两个短V型块组合，限制工件轴4个自由度（两个平动和两个转动），然后一个35端面限制工件的轴向移动，在工件的26圆面设置一固定V型块，限制一个自由度（工件沿轴向转动）, 共限制6个自由度，符合六点定位定理。为了提高加工效率及方便加工，防止切削力作用工件移动使定位失效，准备采用手动螺旋夹紧机构。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。4.2 切削力和夹紧力计算刀具：直齿端面铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料铝合金钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=2.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力4.3 定位误差的分析为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得： （1）中心线对定位件中心线位置精度. 取. 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取4.4 零、部件的设计与选用定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般两个一块使用。通过方向键的协调与铣床工作台的T型槽，使工作表面定位元件夹具工作台的进给方向具有正确的位置。方向键可以下产生的扭矩铣削时，螺栓夹紧夹具可以降低负荷，加强加工夹具牢固。GB220780定向键结构如图所示：图4-1夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表4.1：表4-1 定向键BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图4.2所示： 图4-2平塞尺塞尺尺寸参数如表4.2：表4-2 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.254.5 夹具设计及简要说明本工件采用三固定V型块，一手动螺旋夹紧机构，以及一个支承钉来实现工件的定位和夹紧，这样操作更加简单和迅速，特别适合大批量生产，总体来说满足批量生产要求。夹具装配图如下：图4-3装配图夹具体图如下: 图4-4 夹具体总结设计已经结束，虽然时间短暂，但是对我来说受益匪浅。通过这次设计使我们不再是只知道书中的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不仅巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好地利用图书馆资料，更好地更熟练利用我们手中的设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏上社会打下了好的基础。 这次设计使我受益不小，为今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料的时候尤其是切削手册的时候，数据存在大量重叠，由于经验不足