前刹车调整外壳加工工艺设计

机械制造技术基础课程设计说明书序 言通过上个学期机械制造技术基础这门课程的学习，初步掌握了包括工艺方案的制定、夹具设计在内的理论知识，而在本学期的课程设计，则需要我们对零件加工工艺规程的设计，机床夹具设计和刀具、量具的实际操作进行锻炼。我希望能通过这次课程设计加深一下对先前学过的专业知识的理解和运用，培养独立的分析和解决工程实践问题的能力和熟悉并运用手册、规程及图表资料编写技术文件的基本技能，努力养成创新、严谨的工作态度。 前刹车调整外壳加工工艺设计一、零件的分析（一）、零件的用途介绍。我们这次题目做的零件是CA10B解放牌汽车“前刹车调整臂外壳”， 它的主要作用是对前刹车调整臂进行支撑和保护，它的中心是一个花键孔，外面是蜗轮齿。侧面有一个蜗杆轴，头上有一个四方，调整刹车用。最外头有一个孔，装销子连接刹车分泵。孔及键槽和轴配合传递扭矩达到调整刹车的作用。（二）、零件的工艺分析。 本零件用于支撑和保护前刹车调整臂，同时也传递力矩，因此对零件有一定强度要求。选用KT350，抗拉强度达到300Mpa,而且可锻铸铁可以承受震动或冲击，这些铸件如果是大批量生产，则它的底成本优点便更加突出。本零件有两组主要的加工表面。它们是：（1）以62mm孔为中心的加工表面。这一组的加工表面包括62mm孔，12mm二孔及它们的两个端面，键槽。62mm中心孔和键槽起到定位和传递力矩的作用，所以它们的表面加工要求相对较高。62mm孔，12mm二孔的中心轴线和它们的外端面要有一定的垂直度。键槽靠13.8mm通孔，62mm孔及其外端面定位。（2）、以13.8mm孔为中心的加工表面。 这一组的加工表面包括13.8mm通孔，13mm通孔，16mm阶梯孔，左右两个端面和M10螺纹。13.8mm通孔，13mm通孔，16mm阶梯孔要保证一定的同轴度。二、工艺规程设计（一）、确定毛坯的制造形式。 毛坯的选择应根据生产批量的大小，零件的形状和尺寸，零件的受力情况，工厂现有的设备和技术水平及技术经济性等来决定。我们需要加工的“前刹车调整臂外壳”的加工任务为大批量生产，材料为KT350可锻铸铁，为了使铸件的加工余量小，一模多用（模可重复使用，减少造模时间），提高生产效率，所以选用金属型铸造，精度等级为78级。（二）、基准的选择。（1）粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应当以这些不加工且与加工表面又相互位置关系的表面作为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有一定的相对位置关系。在这里我们选择了以大端面、62mm孔、12孔的外轮廓为粗基准，选用两个V型块定位，达到完全定位。选用这个粗基准一方面便于零件的装夹，另一方面又能达到很好的定位要求。（2）精基准的选择：应尽可能选择所加工表面的工序基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。但当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（三）、拟定工艺路线。 拟定工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，它的出发点是保证零件的几何形状、尺寸精度、位置精度和表面质量等技术要求。同时也要考虑经济和环境效果，努力降低生产成本，实现大批量快速生产，提高生产效率，因此工艺路线拟定要合理，机床和夹具的选择要与工艺路线合理配合。我们这个小组拟定了两个加工方案，我们通过对加工工艺性，经济性的讨论和分析，最后确定了一种最为合理的工艺路线加工方案。1. 工艺路线方案一： 工序10毛坯铸造工序20 粗半精车车大端两端面；采用C620车床;工序30 粗、铣小端两端面；互为基准，反复加工；工序40钻、铰12孔，采用钻床Z5625-A;工序50 以60孔12孔与端面一面两销，铣30凸台；工序60钻、铰1313.8、16的孔；采用专用夹具，一面两销定位工序70 拉方槽，使用L5520拉床；一面两销，一面两销定位工序80铣方槽倒角;工序90 钻、攻M10螺纹；工序100一面两销，钻、扩54.3；工序110攻Rc 1/8锥螺纹；工序120 去毛刺，检验。2.工艺路线方案二：工序00铸造毛胚工序10粗、精铣大端面；互为基准，反复加工工序20扩60孔，八级精度；以大端面为基准工序30粗、精铣小端面；互为基准，反复加工工序40钻、扩，粗铰、精铰12孔，七级精度；60孔及大端面为基准工序41钻4.3孔，八级精度工序50铣30右端面；大端面及60和12的中心连线为基准工序60钻13.8孔，八级精度；30右端面为基准工序61钻16孔，八级精度；30右端面为基准工序62钻13孔，八级精度；30右端面为基准工序63钻8.4孔，八级精度；30右端面为基准工序70拉方槽工序71铣方槽倒角工序80钻锥孔工序90攻螺纹工序100去毛刺，称重，检验工艺路线的分析和比较。方案一、用车削的办法加工62mm孔及大端面，一方面在进行夹具设计时以未加工面为基准，62mm孔的中心难以确定，且容易偏心，因而无法保证工件的质量；另一方面，车削时工件随车床主轴转动，转速高，这样势必会造成夹具的设计的复杂和难度程度的极大提高，增加了过多的成本。方案二中，用铣削的办法加工大端面，用钻孔的办法加工62mm孔。铣削中因切削力较小而使得夹具设计简单，钻62mm孔可以通过钻孔套保证孔的位置精度。另外，同第一个方案相比较，方案二所涉及的机床种类少，从另一方面，也可以减少加工成本，以及减少对操作工人的素质要求。这从可以间接地提高加工质量。综上分析，可以得出如下结论：方案二可以更大程度的降低加工成本，同时保证了较高的加工质量。（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定。CA10B前刹车调整臂外壳零件材料为KT350,毛坯重量3.0kg左右，生产类型为大批量生产。根据以上资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下:工序00铸造毛坯尺寸的确定由于毛坯及以后工序或工步的加工都有误差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。(1)60两端面毛坯时加工余量均为3.0mm,粗铣2.0mm,半精铣1.0mm达到两端面距离32（0，-0.17），表面粗糙度Ra6.3.(2)小端面两端面加工余量均为1.6mm,粗铣1mm,精铣0.6mm,两端面达到12，表面粗糙度Ra 6.3.(3)铣30右端面，粗铣1.0mm,半精铣0.6mm,距离中心线37mm.工序10 A.粗、精铣大端两端面加工材料：KT350,精密铸造机床：X5120;刀具：硬质合金端铣刀；切削用量：ap=2mm, n=800r/min, v=49m/minB.半铣车大端两端面 切削用量：ap=1mm, n=800r/min, v=49 m/min工序20 扩60孔 切削用量 ap=3mm, f=0.5 mm/r, v=20 m/min;工序30 粗、精铣小端两端面 机床：立式铣床X5120,采用盘型三面刃铣刀，同时铣两端面； 粗铣切削用量：ap=1mm,n=800r/min v=49m/min 精铣切削用量：ap=0.6mm, n=800r/min, v=49 m/min工序40 钻、扩、粗铰、精铰12的孔 机床：Z5125 钻削切削用量：ap=2mm, f=0.15 mm/r, v=39.2 m/min 铰孔切削用量：ap=0.5mm, v=18.9 m/min工序41钻54.3孔 机床：Z5125 使用钻模板加工孔 钻削用量：f=0.08mm/r, v=16m/min工序50 铣30右端面 机床：立式铣床X5012,立铣刀 粗铣铣削用量： ap=1mm, n=800r/min, v=49 m/min; 半精铣铣削用量：ap=0.6mm, n=800r/min, v=49 m/min工序60 钻13、13.8、16孔 机床：立式钻床Z5125 钻削用量：f=0.25mm/r, v=27m/min 铰削用量：ap =0.5mm（13），ap =0.9mm（13.8），f=0.21mm/r, v=20m/min 16孔：f=0.15 mm/r, v =37m/min工序70 拉削方槽 机床：L5520工序71 铣方槽倒角 机床：X5120工序80攻Rc 1/8锥孔 机床：Z5125 将工作台旋转15，钻孔后攻螺纹孔。工序90 钻、攻M10螺纹 机床：Z5125钻床 切削用量： f=0.13 mm/r, v=41.4 m/min 三. 零件专用夹具的设计本次课程设计所设计的是车削CA10B解放牌汽车前刹车调整臂外壳小端两端面和12孔的专用夹具.其具体设计思路及方案如下: 设计方案的确定以大端一侧端面、60及12孔为定位基准，另一大端面以一平面板压紧，进行加工。加工包括钻，铰13mm，铰13.8及hu16孔。综上，本夹具设计思路符合一面两销定位方式，切实可行。 夹紧力的分析本夹具是在钻床上使用的，用两个销子和一平面支撑板定位，靠另一平面板将工件压紧到支撑板上，将其压紧，由于加工时受力方向有两个销子支撑定位，所需压紧力较小，故不必对其进行压紧力的计算与校核。 精度的分析夹具定位误差为0.10mm,定位基准与工序基准一致，故e不=0,在车床上半精加工经济精度为0.054mm,所以w+e定=0.054+0.10+0=0.154mm,满足精度要求。 夹具操作说明 本夹具采用手动螺旋压紧装置，旋转手柄带动压紧轴压V型块，在V型块和夹具底座上的定位销钉作用下，将工件压紧在夹具体支架上，以实现装夹。手动螺旋压紧装置采用定力矩扳手，以保证压紧力不会过大引起工件的变形。并可可以通过定力矩扳手后的调