前刹车调整臂外壳说明书

1、目录序言 1设计总说明 1设计任务和设计要求 1一、对零件进行工艺分析 1（一）了解零件的用途 1（二）分析零件的技术要求 1二、毛坯的制造方式、简图 1（一）确定毛坯的制造方式 1（二）绘制毛坯简图 1三、制定零件的机械加工工艺路线 1（一）基准的选择 1（二）表面加工方法的确定 1（三）加工阶段的划分 1（四）工序的集中与分散 1（五）确定工艺路线 1四、机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1五、切削用量以及机床的确定 1六、部分工序基本工时的确立 1七、车两大端面专用夹具设计 1（一）、设计要求 1（二）、夹具设计的有关计算 1（三）定位误差分析 1八、课程设计总结 1参考文献 .1

2、4序言机械制造技术基础学、机械制造装备设计两门课程的综合设计使我们学 完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的 . 这是我们在 进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习 , 也是一次理论联 系实际的训练 , 因此, 它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。当在面对科技高速发展， 传统的制造业依然有不可取代的地位。 因此一次训 练性的课程设计对我来说是一次重要的锻炼机会。 机械制造技术基础课程是一门 专业的基础课。学好这门课对以后专业课有很大的帮助， 学会设计是社会的要求， 也是社会的需要。 因此设计需要认真的完成， 学会查找和利用课本的资源。 例如 一些标准件。

3、 做一份好的设计需要看很多的书。 通过这次设计能让我再重新的去 看以前的课本。能让我回顾以前的知识。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一 次适应性训练， 从中锻炼自己分析问题、 解决问题的能力， 同时得到了宝贵的经 验，特别是提高结构设计能力，学会使用手册及图表资料，进一步提高读图、制 图和编写有关技术文件等方面的基本技能，能熟练操作 AutoCAD 进行绘图等都 将成为我今后宝贵的财富，更为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。设计总说明粗、半精车大端两端面，粗、半精镗 © 60孔，粗、精铣小端

4、端面，钻、扩、铰© 12孔，拉 方槽，铣方槽倒角，铣三个凸台，钻、扩、铰 © 13、© 13.8、© 16的孔，钻、攻M10螺纹， 钻、扩5X © 4.3,钻、攻Rc 1/8锥孔，去毛刺、检验总共12道加工工序。在每道加工工序中 都要有相对应的夹具来固定前刹车调整臂外壳， 避免前刹车调整臂外壳在车、 铣、钻等的过程 中发生振动产生加工误差。 本课程设计就是要我们自己在设计中解决相对应的问题设计符合要 求的夹具。设计任务和设计要求设计任务1. 对零件进行工艺分析 , 画零件图 ;2. 确定毛坯的制造方式 ,绘制毛坯简图 ;3. 制定零件的机械加工

5、工艺路线 ,填写机械加工工艺过程卡4. 对指定工序 , 选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公 差，确定切削用量，填写工艺过程卡；5. 对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配装配图；6. 对夹具的一个零件设计零件图；7. 编写设计计算说明书设计要求1. 零件图2. 毛坯图张(A4-A3) 张 (A4-A3)3. 机械加工工艺过程卡4. 机械加工工序卡5. 夹具结构设计装配图张 (A1-A0)6. 夹具结构设计零件图张 (A4-A1)7.课程设计说明书 1 份、对零件进行工艺分析一）了解零件的用途通过分析零件图以及该零件图所在部件或总成的装配图，即CA10B解放牌

6、汽 车的前刹车调整臂外壳， 明确该零件的主要作用是对前刹车调整臂进行支撑和保 护。（二）分析零件的技术要求该零件的加工过程中，要保证侧孔 © 13.8 , © 13, © 16在同一个中心线上， 中心轴线距定位基准© 60孔为39.5 ± 0.2的位置精度要求；另外，上端 R11凸 台对右侧凸台端面有 70± 0.25 的位置精度要求；零件大端两侧端面相对中心对 称线有 32-00.17 的尺寸要求。二、毛坯的制造方式、简图（一）确定毛坯的制造方式零件的材料在产品设计时已经确定， 在制订零件机械加工工艺规程时， 毛坯 的选择主要是选定

7、毛坯的制造方式。所以零件的材料为 KT350，考虑毛坯制造质量，减少机械加工劳动量，降低 机械加工成本， 根据零件承受的冲击载荷不是很大， 且零件的轮廓尺寸较大， 结 构较为复杂， 又为大批量生产， 而且表面粗糙度质量要求也不是很高， 故可采用 铸件，以提高生产效率和效益，毛坯的铸造起模斜度不大于 2°。三、制定零件的机械加工工艺路线（一） 基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，对零件的生产是非常重要。1. 粗基准的选择按照粗基准的选择原则，应选取尽量不加工的表面为粗基准， 故选用R41外圆面 及大端端面为粗基准。以 V 型块定位并进行压紧。2. 精基准的选择粗加工进行

8、后，以一端端面为精基准，加工另一侧端面。仍然以外圆用V型块定位， 加工一侧端面和内孔。 主要考虑精基准重合的问题， 当设计基准与工 序基准不重合的时候， 应该进行尺寸换算， 这在以后还要进行专门的计算， 在此不再重复。（二）表面加工方法的确定 根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度， 确定加工件各表面的加工方 法，© 60两端面粗车，半精车，表面粗糙度 Ra6.3。小端两端面粗铣,精铣，表 面粗糙度Ra6.3。© 30右凸台端面粗铣，半精铣，表面粗糙度Ra25 © 30左凸台 端面，粗铣，半精铣，表面去毛刺。R11上凸台端面，粗铣，半精铣，表面修整。 槽两侧

9、表面，拉削 ,表面粗糙度为 6.3 ，上端面拉削,表面粗糙度为 50。（三）加工阶段的划分 该零件加工质量要求较高， 可将加工阶段划分成粗加工、 半精加工和精加工几个 阶段。（四）工序的集中与分散 在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹 具，并尽量使工序集中来提高生产率。（五）确定工艺路线制定工艺路线的出发点， 应当是使零件的几何形状， 尺寸精度及位置精度 的技术要求能得到合理的保证，还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。 工艺路线方案工序1粗车大端两端面，半精车大端两端面采用 C620车床，使用专用夹具工序2粗镗© 60孔，半精镗© 60

10、孔，采用T41X镗床，使用专用夹具； 工序3粗铣小端两端面，精铣小端端面，使用铣床X6125,对两个表面同时加工；工序 4 钻、扩、铰 © 12孔，采用立式钻床 Z518;工序5一面两销，拉方槽，使用L5520拉床；工序 6 铣方槽倒角 ;工序 7 以© 60 孔© 12孔与端面一面两销，铣三个凸台；工序 8 一面两销，钻、扩、铰 © 13、© 13.8、© 16的孔；工序9钻、攻M10螺纹；工序10 一面两销，钻、扩5X © 4.3 ;工序 11 钻、攻 Rc 1/8 锥孔；工序 12 去毛刺，检验四、机械加工余量 , 工

11、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。可锻铸铁采用金属型铸造其公差等级为810,可以确定铸件尺寸公差、要求的铸件机械加工余量（RMAK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。 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，加工余量、毛坯 尺寸、工序尺寸与公差如下 :车© 60两端面

12、毛坯的加工余量均为 2.6mm粗车1.8mm半精车0.8mm达到两端面 距离32-0.i7 mm表面粗糙度 Ra6.3。© 60孔的加工余量为2.8mm粗镗1.8，半精镗1.0mm达到© 60,表面粗糙度 Ra6.3。铣小端两端面加工余量为2.2mm粗铣1.6mm精铣0.6mm,两端面距离达到12黑4 mm表面粗糙度 Ra6.3。铣© 30右凸台端面，加工余量为 2.6mm粗铣1.8mm,半精铣0.8mm距离中心线 37mm表面粗糙度Ra25铣© 30左凸台端面，加工余量为 2.6mm粗铣1.8mm,半精铣0.8mm距离中心线 47mm表面去毛刺。铣R1

13、1上凸台端面，加工余量为 2.4mm粗铣1.6mm,半精铣0.8mm,距离中心线 70.5mm表面修整。槽两侧表面加工余量为 2.6mm拉削槽到26mm表面粗糙度为6.3，上端面距©13.8、© 13、© 16中心线15mm表面粗糙度为50。 钻孔时要求先加工一半，其余装配时精铰。五、切削用量以及机床的确定工序1.加工材料：KT350，精密铸造机床： CA620 刀具：高速钢端面车刀；粗车大端两端面：切削用量： ap=2mm, f=0.12mm/r, v=49m/min半精车大端两端面：切削用量： ap=1mm, f=0.08mm/r, v=59 m/min工序2

14、 .机床：T41X粗镗 © 60 孔： 半精镗© 60孔：切削用量 ap=3mm, f=0.5 mm/r, v=20 m/min;切削用量 ap=1.5mm, f=0.2 mm/r, v=30 m/min工序 3. 机床：卧式铣床 X62 ,采用盘型三面刃铣刀，同时铣两端面； 铣小端两端面：粗铣切削用量：ap=2mm, f=0.2 mm/z, v=30 m/min精铣切削用量：ap=1mm, f=0.1 mm/z, v=45 m/min工序 4. 机床： Z518钻、扩、铰© 12的孔:钻削切削用量：ap=2mm, f=0.15 mm/r, v=39.2 m/mi

15、n扩孔切削用量：ap=1mm, f=0.1 mm/r, v=43.9 m/min铰孔切削用量：ap=0.5mm, v=18.9 m/min工序 5. 拉削方槽机床： L5520工序 6. 铣方槽倒角机床： X62工序7.机床：立式铣床X50A,立铣刀20/5铣© 30右凸台：粗铣铣削用量：ap=2mm, f=0.12 mm/r, v=38 m/min;半精铣铣削用量：ap=1mm, f=0.08mm/r, v=42 m/min铣© 30左凸台:粗铣铣削用量：ap=2mm, f=0.12 mm/r, v=38 m/min;半精铣铣削用量：ap=1mm, f=0.08mm/r,

16、 v=42 m/min铣 R11 上凸台：粗铣铣削用量：ap=1.8mm, f=0.12 mm/r, v=38 m/min;半精铣铣削用量： ap=0.8mm, f=0.08mm/r, v=42 m/min 工序 8. 机床：立式钻床 Z524钻© 13、© 13.8、© 16 孔：钻削用量： f=0.08mm/r, v=12m/min© 16孔： f=0.15 mm/r, v =12m/min 工序 9. 机床： Z525 钻床钻、攻M10螺纹：切削用量： f=0.13 mm/r, v=41.4 m/min 工序 10. 机床： Z525 使用钻模板加

17、工孔钻 5X © 4.3 孑L:钻削用量： f=0.08mm/r, v=16m/min工序 11 钻、攻 Rc 1/8 锥孔机床： Z525 将工作台旋转 15°，钻孔后攻螺纹孔。六、部分工序基本工时的确立工序 1 粗车、半精车大端两端面1、 粗车大端两端面，查设计手册，再根据CA620说明书，由表5-39车端面 基本时间的计算可知，该端面车刀的主偏角 kr =90°的基本时间计算公式为 tj=(L+I计12) X i/f n可求出该工步的基本时间，l=35.5mm； 12 =1-3mm,取l2=1mm l 1=10mm， i=1 ， n=310r/min ， f

18、=0.12mm/r 。tj= (35.5+1+10)*1/310/0.12=1.25min ，左右两端面一样都为 1.25min。2、半精车大端两端面因为 l=33.1mm； l2 =1-3mm 取 l2=1mm l仁 10mm，i=1，n=465r/min ，f=0.08mm/r。 tj= (33.1+1+10) *1/465/0.08=1.18min ，左右两端面一样都为 1.18min。工序 3 粗铣、半清铣小端两端面粗铣© 12mn孔的两个端面，铣床：X53型立式铣床。刀具：采用高速钢镶齿三面 刃铣刀。查金属切削手册表9-12得进给量f2 = 0.08mm/齿。铣削深度t =

19、 1.5 mm。查金属切削手册表 9-14得切削速度V=45 m/min,铣刀外径dw = 200mm齿数Z=20, 次铣削即可达到尺寸要求。则铣刀每分钟转速：ns=71.6 r/min。现采用X53型立式铣床，根据机械制造工艺设计手册附表4-16-1取=75 r/min，则实际切削速度为 V=47.1 m/min工作台每分钟进给量 fm = f2Zn=0.08 x 20x 75=120 mm/min由附表 4-16-2 得：fm =100 mm/min切削工时：因为铣刀的行程为l+l1+l2=42+35+3=80mm,所为机动切削工时t1 =0.8min,由于铣削两个端面故tm =1.6mi

20、n2、半精铣© 12mn孔的两个端面(1) 切削深度：半精铣的的单边切削余量等于切削深度为t = 0.5mm 一次走刀即可满足要求。(2) 进给量：查金属切削手册表9-12取进给量f2 = 0.10mnZ齿，查金 属切削手册表9-14铣削速度推荐范围得，取铣刀外径为dw = 100mm齿数 Z=14,则每分钟转速ns=133.8r/min(3) 根据X53型立式铣床说明书，取nw = 150 r/min故实际切削速度V二-=47.1(m/min)1000工作台每分钟进给量 fm =f2Znw = 0.1 x 14x 150= 210 (mrmin)查设计手册附表4-16-2取fm =

21、 200mm7 min(4) 切削工时：tm=0.8 min工序4钻、扩、铰© 12孔由于©12(18mm孔不铸出。1. 钻© 11mmfLo进给量：查设计手册表 3-38得f = 0.52-0.64mm/r，查设计手册表4-5，Z2018机床说明书，取 f = 0.2mm/r切削速度：由设计手册表 3-42查得V=0.7m/ s = 42m/ min，所以讥=1000v 二 _=l216r/min，根据机床说明书表 4-5 取 nw = 1200r/min兀dw11兀故实际切削速度为 V 二 nwdw 二 111200 二 41.4(m/ min)1000 10

22、00切削工时：I = 12 l1+l2 = 4I l1 l212 41200 0.2=0.07 (mi n)2. 扩钻孔 © 11.85mm查设计手册表 4-5机床说明书得 f = 0.2mnZ r。由上工序步骤 2知,1 1V钻=42m/min , V=( 皿占=21 14m/min,取 V=18m/min,231000v1000 汉 18贝 U 一二 dw - 11.85 二=484(r / min)tml+l1+l 212 3 3484 0.2= 0.19(mi n)3.精扩孔12 0：08根据机床说明书取f = 0.2mm/ r, n = 484r /minV- =18.2(

23、m/mi n)1000tm =l + l 1 +l 212 3 3484 0.2= 0.19(mi n)工序8 钻、扩、铰© 13、© 13.8、© 16的孔1 .加工 © 13.800.12mm 孑L。(1) 钻© 13mn孔。采用Z3025摇臂钻床，高速钢钻头钻孔。查设计手册表3-38得f = 0.520.64mm/r，因孔深与孔径之比小于 3,因 此不用乘于修正系数。查设计手册附表 4-4-2 , Z3052摇臂钻床说明书取f14 x=0.63mn/min,查设计手册表 3-42 得 V= 42m/min,故 ns = 1028.913(

24、r /min),根据Z3025摇臂钻床说明书(设计手册附表4-4-1 )取仇=1000r /min,故实际切削速度 v 二-=1000 13=40.82(m/min)1000 1000切削加工时：l = 2 (47 -6) =68(mm), l1 = 3mm271tml l1nw1000 0.630.112 (min)(2) 扩钻 © 13.5mm孔。查工艺手册表11 15得f =( 1.21 118 "钻，切削速度:V=叫3) V钻，查设计手册表3-117得f钻0.20.4mm/r,取f钻=0.3mm/r, V钻0.2660.4m/ s15.96 24 m/min，故 f

25、 = (1.2 1.8 ) x 0.3 = 0.36 0.54 (mr/ r),取 占=18m/min, V=()g = 96m/min，查设计手册附表 4-4-23取 f = 0.4mn/r，故ns1000v1000 (96)二 dw13.5 二666.7 444.4 (r /min)查Z3025摇臂钻床说明书(附表4-4-1 )取入=500r/min则实际切削速度为:二 dw%500 13.5 二10001000=21.2m/ min机动工时:l l1710.355minnw500 0.4(3)精扩 © 13.800.12mm同上取进给量f = 0.4mm/r,n630r /mi

26、n 则二 dw nw630 13.8 二10001000=27.3(m /min)机动工时:tml l171630 0.4=0.282min2.加工 © 1300.12mm(1) 钻孔 © 12mm.步骤同本工序1- (1)取f = 0.63mn/r,V= 42m/ min故ns -1000v1000 42- dw12:=1114.6r /min ,取入=1000r/ min故实际切削速度V二d wnw1000二 1210001000二 37.68( m/ mi n)切削工时：l = 2X( 37-26 / 2)48mm l13mmtm48 3nw1000 0.63二 0.

27、081min(2) 扩钻 © 12.85mm孔步骤同本工序1- (2)取f = 0.4mm/ r, V= 96m/min,1000v1000 x(9 6)才/故ns223.1 148.7r / min,取 rw = 200r/min二 dw 12.85 二则实际切削速度为J2.85 20°二=8.07(m/min)1000 1000机动工时：tm 二 _510.64minnw f200*0.4(3) 精扩 1300.12mm同上取 f = 0.4mn/r, n= 200r/min,故v = 8.16(m/min)1000机动工时：tm = 1一11510.64(mi n)n

28、w f200*0.43. 加工© 1600.12 mm的孔(1)扩钻© 15mm孔。由本工序1- (2)得f =( 1.21 11.8) f钻，V=( 2 3) %，取0.3mm/r,必占=18m/min 故 f = (1.2 1.8 ) x 0.3 =0.36 0.54mm/r, V= (1 -)V钻23ns1000v二 dwZ3025二 dwwV =1000机动工时:6m / min , 取=0.5mm/ r000 (9 6)=191.1127.4(r/min)15:摇臂钻床说明书取n.15 200二 T42(m/min)1000=2 x 2= 4mm l1 = 3mm

29、200r / min ,故实际切削速度I l14 3nw0.07 min200*0.5(2)扩钻©15.85mm孔同上取=0.5mm200r/ min 。tm dw nw1000l I115 200二 795(m/min) 1000n f 200 0.5=0.07 min(3) 精扩 © 1600.12 mm孔步骤同上，取 f = 0.25mm / r , n = 200r / min二 dwn100016 200二1000=10.05(m/ min) tmI h _7nwf - 200*0.25=0.14(mi n)工序9钻、攻M10螺纹攻M10mr螺纹孔，经查资料知钻孔后攻螺纹要乘以系数0.5，查设计手册表3-38 得 f =( 0.47 0.57 )x 0.5 = 0.235 0.114 (mrr),查机床说明书取 f=0.2mm / r , 查机床说明书，取 V = 20mm/ min , 故1 0 v0 01000*2 0*ns6 3 6. 9查机床说明书，取 佩=630r/ min兀dw10兀故实际切削速度V二 加二!0*63019.8(m/min)1000 1000I+I +1317+1+1机动工时：攻 M10m螺纹tm1 =2吃=271、0.41(mi n)nf630 7.2工序10 钻、扩5X © 4.31 1查工艺手册表11-15