机械制造技术课程设计-制动器杠杆加工工艺及车φ28mm退刀槽夹（全套图纸） .docx

辽宁工程技术大学课程设计iii辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计说明书中所有内容都要电脑中输入，然后打印输出。不能手写！题 目：制动器杠杆机械加工工艺规程及车28mm退刀槽夹具设计班级：姓名：学 号：指导教师：完成日期：任 务 书一、设计题目:制动器杠杆机械加工工艺规程及车28mm退刀槽设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图（a0或a1） 1张6绘制夹具中1个零件图（a1或a2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、成绩评定优秀良好中等及格不及格满分得分平时表现勤奋好学，善于思考勤奋积极，态度认真比较勤奋不够勤奋不勤奋，态度不端正10图纸质量方案合理新颖，表达规范方案合理，图纸比较规范方案一般，图纸基本规范方案基本合理，图纸欠规范方案不合理，图纸不规范40说明书质量内容全面，准确内容全面，基本准确内容一般，准确性一般内容基本全面，有小错误内容不全，错误较多20答辩回答问题准确流利回答问题比较准确回答问题基本准确回答问题欠准确回答错误30总分100综合评定成绩： 优秀、 良好、 中等、 及格、 不及格 指导教师日期辽宁工程技术大学课程设计26摘要本次设计是对制动器杠杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。制动器杠杆零件的主要加工表面是铣键槽、车轴部分外圆面及退刀槽、铣杠杆头左右两端面及钻孔，本套夹具针对于车退刀槽设计。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易，所以本设计遵循先面后孔的原则，并将孔与平面的加工明确分为粗加工和半精加工阶段以保证加工精度。基准选择以制动器杠杆大外圆端面和杠杆头右端面作为粗基准，以杠杆大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与端面。本套专用夹具是从零件的具体工序出发，以相关标准为参考设计的，因此能满足整个工序过程的加工要求和技术要求。全套图纸，加153893706abstractthis design is a design of special jig about some of the processing order of the process of the detent lever part.milling the keyway 、lathing the excircle plane and the tool withdrawal groove of roller part、milling the left and right plane of the head of detent lever and drilling holes is the main processing planes of this part.the special jig aims at the design of lathing the tool withdrawal groove.we can know from the principle of processing technology ,it is easier to guarantee the processing precision of plane than the hole.therefor,we can firstly process the plane and then drill the hole,and this design obey the principle.we divide definitely the processing order of the plane and hole into rough machining and finish machining phases in order that we can guarantee the processing precision .as for the selection of the rough standard and finish standard ,we choose the left end face of the biggest cyclinder and the right end face of the head of detent lever as the rough standard,and choose the left end face of the biggest cyclinder as the the finish standard .in the arrangement of the main processing order,firstly,processing the end face with the location of the rough standard ,and then processing the technology hole with the location of the processed end face ,except some special processing order ,we can almost process the others plane and hole with the location of the end face and technology hole in the next order.choosing the relevant standard as a reference,this special jig is designed according to the concrete order,so the machining claim and technology claim of the whole processing process can be ensured. 目录摘要1abstract21. 零件的工艺分析及生产类型的确定61.1零件的用途6 1.2零件的工艺分析62.确定毛坯、绘制毛坯件图8 2.1确定毛坯的制造形式及画毛坯图83.拟定制动器杠杆工艺路线93.1 定位基准的选择9 3.2 表面加工方法的确定10 3.3 加工阶段的划分11 3.4 工序的集中与分散11 3.5 工序顺序的安排11 3.6 确定工艺路线124.机床设备及工艺装备的选用144.1 机床设备的选用14 4.2 工艺装备的选用145.加工余量、工序尺寸和公差的确定145.1 加工余量的确定145.2 工序尺寸的确定15 5.3 公差的确定166. 切削用量、时间定额的计算17 6.1 切削用量的计算17 6.2 时间定额的计算177. 车退刀槽28mm专用夹具的设计197.1 问题的提出19 7.2确定夹具的结构方案19 7.3 夹紧机构设计21 7.4 切削力的计算22 7.5 绘制夹具装配图和拆画夹具体零件图23体会与展望24参考文献251. 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的用途题目所给的零件是制动器杠杆，零件图如下图所示。它位于汽车制动器中，主要作用是对制动力进行放大，起到好的制动效果。该零件的主要工作表面为左端阶梯轴部分和右端中心孔及孔的两端面，其在工作过程中承受突变载荷、冲击载荷作用，由于轴的强度取决于轴承受的最大载荷以及最小轴径处，故轴上退刀槽22mm和端面孔12h11（）mm在设计工艺规程时应重点予以保证。1.2零件的工艺分析1.2.1制动器杠杆需要加工部位的技术要求通过对制动器杠杆零件图分析，主要加工部位技术要求见表1-1。 表1-1 制动器杠杆主要加工部位技术要求加工表面尺寸偏差/mm公差等级要求表面粗糙度ra/um杠杆头左端面13h13()it13 12.5杠杆头右端面13h13() it13 12.512mm孔12h11（） it11 12.54mm孔4 it14 12.5键槽深3232 it16 12.5键槽宽6mm6 it11 6.324外圆面24p9（） it9 0.830外圆面30f10() it10 0.822退刀槽22 it9 12.528退刀槽28 it9 5035外圆面35 it17 12.5该制动器杠杆形状特殊、结构简单，属于典型的轴类零件。为保证杠杆轴部分的耐磨性，轴部分外圆面表面粗糙度值较低，因此加工精度要求较高，为保证杠杆承受冲击载荷时受力均匀，尺寸13处的两端面对24轴线的垂直度公差为1/100mm;键槽对24p9轴线的对称度公差为0.05；为保证轴部分的强度，24p9对30f10轴线的径向跳动不大于0.04；综上所述，该制动器杠杆的各项技术要求制订的比较合理，符合该零件在制动系统中的作用。1.2.2审查制动器杠杆的工艺性 分析零件图可知，杠杆头两端面和阶梯轴部分均需要切削加工；12mm孔的左右两端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面（杠杆头两端面、12mm孔、4mm孔、键槽、24mm外圆面、30mm外圆面）外，其余表面加工精度及长度尺寸精度均较低，不需要高精度机床加工，通过车削、铣削的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以再正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性好。1.2.3确定制动器杠杆的生产类型 由题目给定条件知，该零件的生产类型为大批生产。2. 确定毛坯、绘制毛坯件图2.1确定毛坯的制造形式及画毛坯图由零件的功用可知，零件经常承受变载荷、刚性冲击等作用，故对零件的强度、硬度、塑性要求较高，一般的铸件难以满足零件的力学性能要求，零件材料为45钢，故采用锻件，由于生产量已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用模锻成型，这对提高生产率、保证加工质量也是有利的，毛坯的拔模斜度为7。2.1.1坯料尺寸的确定因为制坯工步分为拔长+滚挤，所以f坯=（0.750.9）fmax，=1135.865，所以=0.9=1022.23(=111962,=456mm，=39615，=212mm)坯料的体积=（+)(1+),加热采用室式煤气炉加热取2.2，所以=15491坯料长度=/+根据优先数系取d=46mm的圆棒料，=1017.4综上，取坯料尺寸l=155mm，d=46mm的棒料（1） 公差等级 根据制动器杠杆的功用和技术参数，确定该零件的公差等级为普通级。（2） 锻件质量 根据计算，锻件毛坯的质量=111967.85=0.88kg（3） 锻件形状复杂系数 s=0.55，查机械制造技术基础课程设计指导书知，该零件的形状复杂系数为级。（4） 锻件的材质系数 45钢碳的质量分数为0.420.50，查机械制造技术基础课程设计指导书知，该零件的材质系数为级。（5） 锻件分模线形状 通过对锻件的结构分析，选择零件水平面为分模线，此分模线是不对称弯曲分模线。（6） 零件加工表面粗糙度 由零件图可知，零件有表面粗糙度值大于1.6um，有表面粗糙度值小于1.6um，适用国家标准gb/t12362-2003、gb/t12361-2003。根据以上计算，查参考文献机械制造技术基础课程设计指导书可得出锻件的尺寸公差（上、下极限偏差）和机械加工余量，确定的毛坯图如下图所示。零件毛坯图3. 拟定制动器杠杆工艺路线3.1 定位基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1 精基准的选择 根据制动器杠杆的技术要求，选择杠杆上轴部分35mm外圆端面作为精基准，因为35mm外圆左端面为设计基准，零件上的很多表面都可以采用它作为基准进行加工，即遵循了“基准重合”和“基准统一”的原则。加工出轴部分后，便可以轴线为基准加工12h11（）孔；另外，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力的作用点不能作用在轴件部分。选用杠杆35mm左端面作为基准，夹紧可作用在垂直于轴部分的杠杆头上，保证夹紧稳定可靠。3.1.2 粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。本零件采用35mm外圆左端面和26mm右端面作为粗基准，即先以35mm左端面定位加工出26mm右端面，再以26mm右端面定位加工出26mm左端面，为加工孔12h11（）作好准备。3.2 表面加工方法的确定根据制动器杠杆零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度值，确定各表面的加工方法，如表1-2所示。 表1-2 制动器杠杆各表面的加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度ra/um加工方案备注杠杆头左端面 it13 12.5粗铣 表1-8杠杆头右端面 it13 12.5粗铣 表1-812mm孔 it11 12.5钻-铰 表1-74mm孔 it14 12.5钻 表1-7键槽深32 it16 12.5粗铣 表1-8键槽宽6mm it11 6.3粗铣-精铣 表1-8轴径24外圆面 it9 0.8粗车-半精车-磨削 表1-6轴径30外圆面 it10 0.8粗车-半精车-磨削表1-6退刀槽22 it9 12.5粗车-半精车 表1-6退刀槽28 it9 50粗车-半精车 表1-6轴径35外圆面 it17 12.5粗车 表1-63.3 加工阶段的划分 该制动器杠杆加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准35mm左端面准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车24mm、30mm、35mm外圆面；粗车22mm、28mm退刀槽，粗铣26左右两端面以及键槽深度32、键槽宽度6mm；在半精加工阶段，完成24、30、22、28mm的半精车，12mm孔的钻削加工和铰孔、4mm孔的钻削加工；在精加工阶段，进行24、30mm外圆面的磨削，键槽宽度6mm的精铣。3.4 工序的集中与分散本零件采用工序集中原则安排制动器杠杆的加工工序。该零件的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度。3.5 工序顺序的安排3.5.1 机械加工工序（1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准-轴部分35mm左端面。（2） 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3） 遵循“先主后次”原则，先加工主要部门-24、30、35mm外圆面，后加工22、28mm退刀槽和26左右两端面。（4） 遵循“先面后孔”原则，先加工24、30、35mm外圆面和22、28mm退刀槽，再加工12h11（）mm孔和4mm孔。3.5.2 热处理工序 模锻成型后切边，进行调质处理，调质硬度为207255hbw，并进行酸洗喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳对机械加工带来的不利影响。3.5.3 辅助工序 粗加工和热处理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；在精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该制动器杠杆工序的安排顺序为：基准加工-主要表面及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工和次要表面加工-主要表面精加工。3.6 确定工艺路线 在综合考虑上述工序安排原则上，确定以下两个工艺路线方案，并择优确定最终工艺路线。3.6.1 工艺方案一工序10 锻造 工序20 调质处理 工序30 车左端面，钻中心孔 工序40 粗车24、30、35mm外圆面 工序45 粗车22、28mm退刀槽和倒角工序50 粗铣26宽13h13的左右两端面 工序60 钻孔12至10.8，铰10.8至12h11（）mm工序70 粗铣32键槽工序80 钻4mm孔工序90 半精车30mm外圆面 工序100 半精车24mm外圆面 工序110 半精车22mm、28mm退刀槽 工序120 精铣32mm键槽 工序130 磨削30mm外圆面 工序140 磨削24mm外圆面 工序150 清洗、去毛刺 工序160 验收 工序170 入库3.6.2 工艺路线二 工序10 锻造 工序20 调质处理 工序30 粗车24、30、35mm外圆面 工序40 粗车22、28mm退刀槽和倒角 工序50 粗铣26宽13h13的左右两端面 工序60 钻孔12至10.8，铰10.8至12h11（）mm 工序70 粗铣32键槽 工序80 钻4mm孔 工序90 半精车30mm外圆面 工序100 半精车24mm外圆面工序110 半精车22mm、28mm退刀槽工序120 精铣32mm键槽工序130 磨削30mm外圆面 工序140 磨削24mm外圆面 工序150 清洗、去毛刺 工序160 验收 工序170 入库3.6.3 工艺路线方案比较，择优选择 上述方案一与方案二基本相同，其区别是，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，如果不用顶尖顶住轴端，工件的夹紧方式会比较麻烦，如果加工了工艺孔后，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和生产时间，提高了生产率，故优先采用方案一作为零件的工艺路线方案。详见工艺过程卡片。4. 机床设备及工艺装备的选用4.1 机床设备的选用 在大批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。制动器杠杆的机床设备选用详见工艺过程卡片。4.2 工艺装备的选用 工艺装备主要包括夹具、量具和刀具。本零件的生产类型为大批生产，所选用的夹具均为专用夹具，刀具为通用刀具，量具为通用量具，详情选用情况见工序过程卡片。5. 加工余量、工序尺寸和公差的确定5.1 加工余量的确定5.1.1 各工序加工余量的确定(1)工序40：粗车24、30、35mm外圆面的加工余量由表2-16知，量具直径d50mm，长度l=0.26mm，而方案二定位误差=0，且方案一不便于工件的夹紧，故综合考虑，选择定位方案二作为最优定位方案。7.3 夹紧机构设计根据大批量生产的工艺特征，为提高生产率，降低劳动强度，该专用夹具采用液压夹紧，液压夹紧的原理图如下图：液压夹紧工作过程：液压泵通过粗滤油器从油箱吸入低压油，输出高压油通过单向阀进入三位四通电液控换向滑阀，当换向阀处于左位时，高压油通过液压锁进入液压缸活塞腔，在液压力的作用下，活塞伸出夹紧工件；当换向阀处于右位时，液压油则进入液压缸活塞杆腔，推动活塞后退，松开工件；当换向阀处于中位时，由于中位机能是o型机能，四个换向口皆不接通，液压缸处于锁紧状态；当换向阀不在中位时，液压锁将活塞锁紧在既定位置，这样，无论换向阀在哪个位置，皆可以实现活塞的锁紧，保持夹紧力不变。蓄能器可补偿活塞伸出夹紧时需要的液压损失，故可以采用功率不大的液压泵实现功能，降低了成本。整个液压回路的压力由安全阀调定，以保证回路压力不至于过大，保护回路。7.4