CA10B前剎車(chē)調(diào)整臂外殼加工工藝及鉆Φ10孔夾具設(shè)計(jì)【含高清CAD圖紙和文檔全套】

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面對(duì)科技高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)依然有不可取代的地位。因此一次訓(xùn)練性的課程設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)是一次重要的鍛煉機(jī)會(huì)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程是一門(mén)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課。學(xué)好這門(mén)課對(duì)以后專(zhuān)業(yè)課有很大的幫助，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)是社會(huì)的要求，也是社會(huì)的需要。因此設(shè)計(jì)需要認(rèn)真的完成，學(xué)會(huì)查找和利用課本的資源。例如一些標(biāo)準(zhǔn)件。做一份好的設(shè)計(jì)需要看很多的書(shū)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)能讓我再重新的去看以前的課本。能讓我回顧以前的知識(shí)?？傊鎸?duì)社會(huì)的發(fā)展我們必須不無(wú)時(shí)無(wú)刻的充實(shí)自己。學(xué)好每一個(gè)課程。獨(dú)立認(rèn)真的完成每次課程設(shè)計(jì)。為以后為國(guó)家做出奉獻(xiàn)打下基礎(chǔ)。一.零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1.1零件的作用題目所給定的零件是解放牌汽車(chē)前剎車(chē)調(diào)整臂外殼。該外殼在制動(dòng)時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用。因此受載荷較大，采用鑄件完成。1.2零件的技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差公差及精度等級(jí)表面粗糙度形位公差小兩端面IT76.3大兩端面IT76.330的端面30IT126.316的孔IT71.613.8的孔IT71.6槽內(nèi)側(cè)面IT126.360的孔60IT126.360的孔60IT126.31.3確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型由老師指導(dǎo)確定為大批生產(chǎn)。所以生產(chǎn)類(lèi)型不詳細(xì)計(jì)算二.確定毛坯 繪制毛坯簡(jiǎn)圖2.1選擇毛坯由于該前剎車(chē)調(diào)整臂外殼比較復(fù)雜，且要承受一定的載荷，故其毛坯采用鑄件。該調(diào)整臂外殼的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類(lèi)型屬大批生產(chǎn)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和鑄件的精度，宜采用砂型鑄造-機(jī)器造型的方法制造毛坯。1、 確定鑄造工藝工藝參數(shù)本零件材料采用了KT350，屬于鐵素體型可鍛鑄鐵，其最高抗拉強(qiáng)度為350Mpa。 鑄件質(zhì)量已知機(jī)械加工后前剎車(chē)調(diào)整臂外殼的重量為2.5kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為5kg。 起模斜度起模斜度大小取決于垂直臂高度和造型方法，一般在0.55之間，這里取2。 機(jī)械加工余量對(duì)前剎車(chē)調(diào)整臂外殼零件圖的分析計(jì)算，大致可以確定該鑄件外廓包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即l85mm，b158mm，h32mm（詳見(jiàn)毛坯簡(jiǎn)圖）；凡是零件圖上標(biāo)注粗糙度符號(hào)的表面均應(yīng)考慮機(jī)加工余量，故該零件需要用機(jī)械加工的表面有：的左右端面、16mm的左右端面、60m的內(nèi)圓面和其它相關(guān)孔由于該零件承受較大的載荷，根據(jù)條件，該零件采用鍛件完成。由于本零件的表面精度要求不高也沒(méi)有特殊要求的表面，故對(duì)所有需要加工的表面只需規(guī)定一個(gè)加工余量值。根據(jù)零件采用可鍛鑄鐵KT350，且是砂型鑄造（機(jī)械造型），查表2-5選用機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)；再由零件的最大尺寸為158查表2-4可確定機(jī)械加工余量為1.5mm。2.2鑄造毛坯尺寸及機(jī)械加工余量項(xiàng)目機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量等級(jí)鑄造公差鑄造公差等級(jí)mm的左右端面1.5F級(jí)4.45CT1016mm的左右端面1.5F級(jí)4.45CT1060mm的內(nèi)圓面2F級(jí)4.45CT10左右小端面1.5F級(jí)4.4-5CT103、繪制鑄造毛坯簡(jiǎn)圖（詳見(jiàn)毛坯圖）三 擬定零件的工藝路線(xiàn)3.1 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率提高。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。 于一般的零件而言,以外面作為粗基準(zhǔn)是完全合理的.但對(duì)本零件來(lái)說(shuō),必須以60m孔為基準(zhǔn)才可起到工序集中,基準(zhǔn)統(tǒng)一。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題.當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算工序集中和分散：工序集中是零件的加工工步內(nèi)容集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，整個(gè)工藝路線(xiàn)中工序數(shù)較少。工序分散是零件的加工工步內(nèi)容分散在各個(gè)工序內(nèi)完成，整個(gè)工藝路線(xiàn)中工序數(shù)較多。本零件的工藝簡(jiǎn)單，所以選擇工序集中的原則。3.2.定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)，它直接影響到各表面加工順序的先后，影響到工序數(shù)目的多少，夾具的結(jié)構(gòu)及零件的精度是否易于保證等問(wèn)題。（1）粗基準(zhǔn)的選擇采用怎樣的毛坯表面來(lái)用作定位基準(zhǔn)，會(huì)影響到各加工表面的加工余量的分配，影響到加工表面與不加工表面間位置關(guān)系。因此粗基準(zhǔn)的選擇是：所有端面的加工：現(xiàn)選取有60m的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一個(gè)V形塊支承這60m的外輪廓作主要定位面，以消除兩個(gè)自由度，再用三個(gè)支承釘，定住底面，用以消除三個(gè)自由度，一共限制五個(gè)自由度，達(dá)到不完全定位。（2）精基準(zhǔn)的選擇運(yùn)用粗基準(zhǔn)加工出60m的一端面為精基準(zhǔn)加工出孔60后以60作為精基準(zhǔn)。3.3加工階段的劃分該零件的加工一般分為粗加工、半精加工、精加工、光整加工等四個(gè)加工階段。第一階段粗加工的主要目的是盡快去掉鑄件上的大部分余量；第二階段的半精加工則是為了去掉由于粗加工造成的表面缺陷以及由于鑄造和粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力所引起的零件變形；通過(guò)第三階段的精加工應(yīng)得到零件圖紙規(guī)定的尺寸要求；最后通過(guò)光整加工和處理達(dá)到表面粗糙度和質(zhì)量的要求。3.4工序的集中與分散選用工序集中原則安排零件的加工工序。由于該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可以采用普通機(jī)床進(jìn)行加工，但夾具都采用專(zhuān)用的夾具進(jìn)行裝夾，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求，例如表面的跳動(dòng)位置誤差。輔助時(shí)間的安排在該零件的機(jī)械加工過(guò)程中，中間檢驗(yàn)、洗滌、去毛刺、刻字、最終檢驗(yàn)以及入庫(kù)等工序的安排都是在一個(gè)加工階段或在一個(gè)重要工序之后。其中特種檢驗(yàn)工序如超聲波探傷一般應(yīng)在粗加工或半精加工之后進(jìn)行，熒光檢驗(yàn)等最終監(jiān)獄安排在精加工之后進(jìn)行。3.5 制定工藝路線(xiàn)制訂工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn), 工藝過(guò)程的制定關(guān)系到零件的加工質(zhì)量。由于零件的工作條件、結(jié)構(gòu)形式、尺寸精度各不相同，因而工藝過(guò)程的制定也就有所不同。應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為小批量產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高尺寸精度和位置精度.除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降.（1） 工藝路線(xiàn)方案工序1 粗車(chē)大端兩端面；半精車(chē)大端兩端面；粗鏜60孔；C620車(chē)床使用專(zhuān)用夾具；工序2 鉆、擴(kuò)、鉸12孔，采用立式鉆床Z518 ；工序3 一面兩銷(xiāo)，拉方槽，使用L5520拉床工序4 銑方槽倒角;工序5 銑30的兩凸臺(tái)工序6 銑寬12的兩端面工序7 鉆、擴(kuò)13.8、13孔和16沉孔工序8 銑M10凸臺(tái)工序9 鉆、攻M10螺紋孔工序10 一面兩銷(xiāo)，鉆、擴(kuò)54.3；工序11 攻Rc 1/8錐孔；工序12 去毛刺，檢驗(yàn)。四 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定本零件需要計(jì)算的是:加工(13.8mm和16mm)(1)確定加工路線(xiàn)由圖紙要求13.8mm,粗糙度Ra1.6的要求查表,確定工藝路線(xiàn).孔直徑13.8mm,其T=0.12,公差等級(jí)為IT71. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，刀具：莫氏錐柄麻花鉆H15GB/T 1438.1-1996粗鉆時(shí)do=15mm，總長(zhǎng)l=212mm 溝槽長(zhǎng)度l1=114mm 由表1-7指導(dǎo)教程可以查出:鉆粗鉸精鉸(2) 確定加工工序的經(jīng)濟(jì)精度由表228（指導(dǎo)教程）查得：粗鉸IT9, 精鉸IT7.(3) 查表確定各工序的加工余量由表228（指導(dǎo)教程）： 鉆：13mm 粗鉸：13.75mm 2Z=0.1mm 精鉸：13.8mm 2Z=0.05mm(4) 計(jì)算各工序的基本尺寸精鉸后工序基本尺寸為13.8mm，粗鉸后工序基本尺寸為13.75mm，毛坯鉆孔工序基本尺寸為13mm(5) 各道工序的工序尺寸公差查公差表：粗鉸IT9，即13.7mm, IT9=0.043mm精鉸IT7, 即13.8mm, IT7=0.018mm按“入體原則”標(biāo)注：精鉸工序尺寸為13.80.018mm，粗鉸工序尺寸為13.750.043mm鉆孔工序尺寸為13.000.18mm五確立切削用量及基本工時(shí)5.1切削用量的計(jì)算 工序9：鉆，攻M10螺紋鉆M10螺紋孔，經(jīng)查資料知鉆孔后攻螺紋要乘以系數(shù)0.5，f=(0.470.57)0.5=0.2350.114(mm/r),機(jī)床說(shuō)明書(shū)取f=0.2mm/r,取V=20mm/min,故n=1000v/dw=636.9r/min,查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取n=630r/min故實(shí)際切削速度V=19.8m/min機(jī)動(dòng)工時(shí)：t=200S攻螺紋，經(jīng)查資料得攻螺紋的切削速度v=510m/min,現(xiàn)取8.9m/minn=v/d283r/min,又鉆床主軸鉆速表，取鉆速272r/min,所以實(shí)際切削速度為v8.55m/min機(jī)動(dòng)工時(shí)：t=24S六 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。經(jīng)過(guò)老師的任務(wù)分配。這次設(shè)計(jì)夾具的主要任務(wù)是用立式鉆床加工前剎車(chē)制動(dòng)臂外殼上的10孔及攻10mm深度的螺紋。經(jīng)過(guò)詳細(xì)查表初定車(chē)床的型號(hào)為Z525.最大鉆孔直徑為25.夾具的設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)如下6.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)鉆10mm孔和攻絲,這工序是在其他的外表面加工達(dá)到技術(shù)要求的情況下鉆的，所以精基準(zhǔn)是達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的，因此在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問(wèn)題。6.2 夾具設(shè)計(jì) 1.定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，鉆10孔，以右端面30作為定位基準(zhǔn)。主要利用一銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)定位。這些定位基準(zhǔn)已經(jīng)得到精度的要求。采用直柄麻花鉆安裝在Z525立式鉆床進(jìn)行鉆深孔。采用高速鋼道具。經(jīng)查表，高速鋼道具的硬度和壽命滿(mǎn)足要求。6.3切削力及夾緊力計(jì)算刀具：高速鋼，10mm，查（切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)）得到切削力公式： 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)其中：為基本安全系數(shù)1.5; 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;為刀具鈍化系數(shù)1.1;為斷續(xù)切削系數(shù)1.1;所以 為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力應(yīng)為所以基中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，0.25 則6.4 定位誤差分析平面限制了三個(gè)自由度，圓柱銷(xiāo)限制了Y方向的自由度。X ，Z方向的定位以?shī)A具限定。計(jì)算Td=0.16mm，=90誤差= Td/2*(（1/sin0.5）-1)=0.08mm此工序的定位誤差為0.08mm6.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。但是，通過(guò)計(jì)算，本夾具的夾緊力較大故用法蘭式汽缸進(jìn)行操作，雖然成本比較高，但生產(chǎn)率高，滿(mǎn)足車(chē)間的基本要求。本夾具用于立式鉆床上加工深孔，工件以一面兩銷(xiāo)上實(shí)現(xiàn)完全定位。鉆床夾具的裝配圖及具體零件圖分別見(jiàn)圖紙。七 小結(jié)在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了汽缸帶動(dòng)拉桿夾緊的操作方式。夾具的夾緊力較大，故使用氣動(dòng)夾緊。 在做設(shè)計(jì)時(shí)要查找的資料比較多，涉及的范圍比較廣。在查找資料袋過(guò)程中，我學(xué)到了很多知識(shí)，拓寬了知識(shí)面；對(duì)夾具的認(rèn)識(shí)有了很大的提升。雖然做設(shè)計(jì)很累，但收獲很大，一切都是值得的。八 參考文獻(xiàn)機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，趙家齊編機(jī)械制造工藝學(xué)，鄭修本主編，機(jī)械工業(yè)出版社金屬機(jī)械加工工業(yè)人員手冊(cè)，趙如福主編（第三版）機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，馮濤等主編機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，張耀宸，航空工業(yè)出版社機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，曾志新主編，武漢理工大學(xué)出版社機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，吳宗澤主編，高等教育出版社機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，馮辛安主編，機(jī)械工業(yè)出版機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)，王玉主編，國(guó)防工業(yè)出版社畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖，馮開(kāi)平與左宗義 ，華南理工大學(xué)出版