1、汽车制造工艺学课设加力开关1汽车制造工艺学课设加力开关1加力开关工艺规程课程设计 摘要 . - 0 - 第1章 零件图样的的工艺分析 . - 2 - 1.1 零件的工作状态及工作条件 . - 2 - 1.2 零件的结构分析 . - 2 - 1.3 零件技术条件分析 . - 3 -1.3.1 表面精度 . - 3 - 1.3.2 表面间的位置精度 . - 3 - 1.3.3 零件的其他技术要求 . - 3 - 1.4 零件材料及切削加工性 . - 4 - 1.5 零件图尺寸标注分析 . - 4 - 1.6 零件的工艺性分析 . - 4 - 第2章 毛坯的设计 . - 6 - 2.1 毛皮种类的确
2、定 . - 6 - 2.2 毛坯的工艺要求 . - 6 - 2.2.1 毛坯的余量和公差 . - 6 - 2.2.2 毛坯的技术要求及说明 . - 7 - 第3章 零件的工艺规程设计 . - 7 - 3.1 工艺路线的制定 . - 7 - 3.1.1 制定方案 . - 7 -3.1.2 加工方法的选择 . - 9 - 3.1.3 工序的阶段划分 . - 11 - 3.1.4基准的选择 . - 11 - 3.1.5热处理工序的安排 . - 12 - 3.1.6辅助工序的安排 . - 12 - 3.2 工序尺寸的确定 . - 12 - 第4章 设备的选择 . - 18 - 4.1 机床的选择 .
3、- 18 - 4.1.1 车床的选择 . - 18 - 4.1.2 铣床的选择 . - 18 - 4.1.3 钻床的选择 . - 18 - 4.1.4 磨床的选择 . - 19 - 4.2 切削工具的选择 . - 19 - 4.3 量具的选择 . - 19 - 4.4 夹具的选择 . - 20 - 第5章 专用夹具设计铣床夹具 . - 21 - 5.1 零件工序 . - 21 - 5.2 定位方案 . - 21 - 5.3 夹紧方案 . - 22 - 5.4 对刀方案 . - 22 - 5.5 尺寸的确定及计算 . - 22 - 5.6工艺性要求 . - 22 - 总结 . - 26 - 加力
4、开关工艺规程课程设计 参考文献 . - 27 - 加力开关工艺规程课程设计 摘要 汽车制造工艺学课程设计，是对汽车制造工艺学这门课程的一次总结和实习 在本次课程设计中，为了使理论在实践中得到可行性的加工，必须对各种数据进行严格的查取，通过查机械加工工艺手册保证工件的可加工性。加强了对理论知识的理解，并且应用到了生产实践中去。提高了自我的实践能力。通过对工艺卡片的编写，也熟悉了生产中的各个环节。 加力开关是我们这次课程设计的对象，在说明书中对其功能、结构特点、材料的性质及其加工特性进行了详细的分析。详细的制定了工艺路线并对其进行了优化设计，为避免工序的重复，对零件的主要加工表面和工序的集中与分散
5、进行了认真的比较。 关键词:加力开关;工艺规程;粗车半精车精车;加工余量;公差 - 0 - 加力开关工艺规程课程设计 - 1 - 加力开关工艺规程课程设计 图 加力开关零件图第1章 零件图样的的工艺分析 1.1 零件的工作状态及工作条件 在高温、高油压的条件下工作。 材料性能:QAL 10-4-4，系高强耐热青铜，高温400?下机械性能稳定，有良好的减磨性。在大气淡水和海水中抗腐蚀性很好。布氏硬度170-220。 材料状态:QAL 10-4-4，棒料，材料状态为挤制，抗压强度 686-637，伸长率 4-5%。 1.1 1.2 零件的结构分析 有零件图上看，加力开关是由光轴类的毛坯经车削、铣削
6、、钻削、磨削等多种加工方法，加工而成的零件。从整体上来看，它的结构并不复杂，是一个阶梯轴，由一个大圆把它分成两段，一边为小端，一边为大端。小端有螺纹配合，并根据配合需求铣出了一对互相平行的小平面，同样在大圆上也有一对铣出的平，1mm60面。在大端有一个深为的中心油道和六个调整油压的通油小孔，另外，,0.5- 2 - 加力开关工艺规程课程设计 ，1mm为保证配合紧密，无间隙，在大圆右端扯了一个宽为的的环形槽。最后4,0.5还有一个简单的成形面。 1.3 零件技术条件分析 1.3.1 表面精度 总体看来加力开关的表面精度要求较高，因为它是一台发动机上的一个重要零件，发动机是汽车的心脏，本身要求装配
7、精度就很高，那么自然发动机上的零件精度要求也要很高，这样才能保证装配精度。其最低粗糙度为3.2，有些,m高精度配合部位的粗糙度甚至要达到0.1，其余一些次重要部位的粗糙度也,m要达到1.6。 ,m加力开关的圆柱面A为主要表面，为了防止漏油，其精度要求较高，尺寸,精度要求IT4级，表面粗糙度为0.1。螺纹与配合件配合，故是主要表面，精度要求为2级。其他不重要表面和非工作表面的粗糙度为1.6、3.2，尺寸精度为IT12-13级，经典度要求较低。深孔及通油小孔的尺寸精度为IT9-11级之间，由于孔的直径较小，而且通油，故表面粗糙度要求不高，达到3.2即可，它们是主要表面。位置精度要求:C端面与,A柱
8、面有垂直度要求，为0.05。 1.3.2 表面间的位置精度 大圆端面为达到配合无间隙，因此要保持一定的垂直度，垂直度误差不得超过0.05。 ,m1.3.3 零件的其他技术要求 零件毛坯选用45#热轧钢棒料，加工前需要进行热处理(淬火)使表面硬度达到200-240HB，是材料的硬度提高，便于加工。最终检验时要严格按照设计尺寸以及设计要求进行检验。 - 3 - 加力开关工艺规程课程设计 1.4 零件材料及切削加工性 加力开关选用材料45#热轧钢棒料。 mm抗拉强度=610N/ (查金属机械加工工艺人员手册第三版 表 3-11 b,优质碳素钢的化学成分和机械性能)。 热处理后 HB=200-240
9、(查金属机械加工工艺人员手册第三版 表 3-11 优质碳素钢的化学成分和机械性能)。 主要特性:45#钢刚度好，是高强、耐热、耐压力材料。加工型号，可焊接，不易纤焊。在普通机床上加工即可达到相应的要求精度。 化学成分:含C 0.42-0.50% ，Si 0.17-0.37% ，Mn 0.50-0.80% , P0.04% , ,S0.04% ,Cr0.25% ,Ni0.25% 。 ,1.5 零件图尺寸标注分析 ,如图1.1所示，设计尺寸多以大圆端面为基准，而大圆端面以A基准保持,垂直度，所以A为设计基准。通油小孔很小，需要小麻花钻加工，尺寸达到精度等级仅需要通过一次加工即可。 1.6 零件的工
10、艺性分析 ,零件中直径为A的圆柱表面为加工重点，其表面粗糙度为0.1，所以需,m要通过研磨才能达到此精度要求。其他一些表面精车即可达到其所需要的粗糙度要求。而孔的加工除了要保证其位置精度外没有其他特殊的要求，因为它不参加配合，只是油道。单位了保证零件的适用性和工序的合理性要再研磨前加工，防- 4 - 加力开关工艺规程课程设计 止夹具划伤表面，影响精度和粗糙度，且要先加工3的深孔再加工通油小孔，,防止后加工深孔使得通油小孔被堵死，影响零件的使用性能。 - 5 - 加力开关工艺规程课程设计 第2章 毛坯的设计 2.1 毛皮种类的确定 毛坯种类的选择是根据所要加工的零件的形状、尺寸、工作条件、状态、
11、生产类型等诸多因素决定的。由于零件的基本结构为圆柱形，且是大批量生产，为了保证较高的生产率，可以选择棒料，以便于进行连续加工，避免装卸工件麻烦，mm因45#钢属压力加工用钢，棒料可以为挤制而成，保证直径为23。由于材料的刚度较差，为改善加工性能在下料后进行淬火加回火处理，热处理后的硬度为HB=200-240. 2.2 毛坯的工艺要求 2.2.1 毛坯的余量和公差 由于材料比较好加工，且零件直径不大，所以毛坯直径可以选取23，长mm度可选921(查金属机械加工工艺人员手册第三版 表12-26 光轴类mm,和多台阶轴类的机械厂加工余量及公差)。 图1.1 - 6 - 加力开关工艺规程课程设计 2.
12、2.2 毛坯的技术要求及说明 (1)锻造淬火加回火处理。HB200-240. (2)表面缺陷层的深度不超过机械加工余量的一半。 (3)周边允许的残余毛边。 第3章 零件的工艺规程设计 3.1 工艺路线的制定 3.1.1 制定方案 有上面的零件结构图分析可知:成品主要包括孔、槽、成型面和螺纹。其中孔包括中心油道，和通油小孔;槽包括环形大槽、环形小槽和,2小槽。再综合其他精度要求和一些细节问题可以初步确定第一套方案: 00 下料 05 热处理 10 粗加工一端 平端面 钻中心孔车外圆 15 粗车另一端平端面 钻中心孔车外圆 18 粗车大端外圆 20半精车大端外圆 25粗车大端外圆 30粗车小端各部
13、(小端外圆) 粗车大圆左端面 32半精车小端外圆 35精车小端外圆、倒角 - 7 - 加力开关工艺规程课程设计 精车大圆左端面 外圆 40钻中心深孔(中心油道) 45 车成型面 车槽(环形槽) 50环形槽 55精铣大圆扁面(双面) 60精铣小圆扁面(双面) 65 铣2槽(双面) ,70 钻通油孔 75 粗磨大端外圆 80 研磨大端外圆 85 压力冲洗 90最终检验 经对上述方案的讨论验证，认为钻通油小孔应放到什么位置有争议，若按以上方案进行加工，在钻中心油道或,2槽是很可能将,0.8的通油小孔堵死，对整个加工造成了重大的影响，因此，又制定了第二套方案: 00 下料 05粗加工一端、平端面、钻中
14、心孔、车外圆 10粗加工另一端、平端面、钻中心孔、车外圆 15 粗车长端各部(大端外圆、端面及台阶) 20 精车长端外圆 精车大圆右端面 车大端倒角 25 粗车小端各部(车小端外圆) 粗车大圆左端面 30精车小端端面、外圆、倒角 精车大圆左端面 35攻螺纹 - 8 - 加力开关工艺规程课程设计 40切槽，车成型面 45 精铣大圆扁面(双面) 50精铣小圆扁面(双面) 55 铣2槽(双面) ,60钻深孔 65钻通油小孔(6个) 70粗磨长端外圆 75精磨 80压力冲洗 85最终检验 第1套方案优点: 1、同种类加工尽量在该种类加工机床上一次完成; 2、一端上的加工尽量一次完成，省去的装卸工件的时
15、间在一定程度上提高了劳动生产率; 3、加工次序安排合理，保证了工件加工后的精度要求。 4、增加半精车，保证精度和受力。 3.1.2 加工方法的选择 1、外圆加工:45?偏头外圆车刀 (查机械加工工艺手册表) 2、断面的加工:90?偏头端面车刀 (查机械加工工艺手册表10-11) 3、大、小扁面:圆柱形铣刀(GB1115-85) mmmmmm 相应参数:D=50 d=22 L=50 - 9 - 加力开关工艺规程课程设计 (查机械加工工艺手册表4.4-3) 4、铣2槽:粗齿锯片铣刀(GB1120-85) ,相应参数:d=13 L=2mm D=50 mmmm(查机械加工工艺手册表10-37) 5、车
16、成型面:成型车刀 6、车环形槽:切槽车刀 (机械加工工艺手册表4.2-2) 7、车螺纹:圆体螺纹车刀 (查机械加工工艺手册 表4.6-1) 、钻中心孔:中心钻(GB6078-85) 8相应参数:d=1mm d1=3.15mm l=31.5mm 9、钻中心油道:直柄长麻花钻(GB1437-85) mmmm 相应参数:L=100 l=66 (查机械加工工艺手册 表10-22) - 10 - 加力开关工艺规程课程设计 10、钻0.8通油小孔:直柄小麻花钻(GB1437-85) ,相应参数:L=30 l=10 d=0.8mm mmmm(查机械加工工艺手册 表4.3-5) 11、钻1通油小孔:直柄小麻花
17、钻(GB1437-85) ,相应参数:L=34 l=12 d=1mm mmmm(查机械加工工艺手册 表10-22) 另外，在对工件进行加工前，要对毛坯进行淬火、冷却、回火处理，以提高工件的可加工性。 3.1.3 工序的阶段划分 ,A表面的精度要求为IT4级，表面粗糙度为0.1，故最后加工方法选用研磨。 粗车?半精车-精车?粗磨?研磨。 3.1.4基准的选择 根据最终工序的选择原则: (1)原始基准与设计基准重合，以避免尺寸换算和压缩公差。 (2)便于作测量基准，以便测量方便和测量简单，由于零件尺寸要求不太高，故采用上诉原则时，要减少尺寸链，零件的尺寸精度也可以保证。 根据定位基准的选择原则:
18、(1)定位基准的应力求和原始基准重合。 (2)使定位准确稳定可靠并使夹具结构简单，根据此原则，为了保证零件的位置精度，- 11 - 加力开关工艺规程课程设计 可以采用互为基准的原则，以获得提高的精度。 根据中间工序的原始基准选择原则: (1)当原始尺寸参与见解保证零件的设计尺寸时，要使有关尺寸链的环数尽可能的减少。 (2)要使精加工余量的变化尽可能的小。 3.1.5热处理工序的安排 由于零件的材料为有色金属，材料软HB=180-200,加工性差，故只有在提高材料的机械性能，改善材料的加工性的前提下，将热处理工序安排在机械加工前。经过淬火、回火使得材料的硬度达到HB=200-240,再进行加工。
19、 3.1.6辅助工序的安排 检验工序分为中间检验和最终检验，中间检验在粗车之后，钻孔以前或零件从一个车间转移到另一个车间。检验工件的位置公差和尺寸。最终检验放在最后。 3.2 工序尺寸的确定 00:下料 45钢D=21.00mm a=4mm L=92mm 05:热处理 淬火 高温箱式炉 冷却 冷流水 , 回火 63030? ,10:粗车两端面钻中心孔 切断余量:a=4mm mm 端面粗车加工余量为:a=0.7 (查机械制造工艺设计手册 表1-28) mm 轴向加工量:92-88.7=3.3 ，0.2mm88.7 保证轴向尺寸为L= 0- 12 - 加力开关工艺规程课程设计 (查金属机械加工工艺
20、人员手册第三版 表13-4) 15:粗车外圆 粗车外圆加工余量为:a=0.9mm (查金属机械加工工艺人员手册第三版 表13-4) mm 径向加工量:21-19.9=1.1 ，0.28,mm 保证径向尺寸为:19.9= 0(查机械加工工艺手册 表1.4-1) 20:粗车大端各部 mm 外圆粗车加工余量:a=0.9 (查金属机械加工工艺人员手册第三版 表13-4) mm 径向加工量:2 ，0.24mm,15.9 保证大端外圆: 0- 13 - 加力开关工艺规程课程设计 (查金属机械加工工艺人员手册第三版 表13-4) ，0.2 轴向加工量: mm69.30(查金属机械加工工艺人员手册第三版 表4
21、-18) 25:精车大端外圆 精车大圆右端面 车大端倒角 外圆精车加工余量:a=0.3 mm(查机械制造工艺设计手册 表1-27) 径向加工量:0.6 mm，0.24 保证大端直径 mm,14.30精车大圆右端面 轴向加工量:0.7 mm保证大端轴向长度:700.2 mm,车倒角:1.545? ，30:粗车小端外圆 粗车大圆左端面 粗车小端外圆加工余量:a=0.9mm (查机械加工工艺手册 表13-4) mm 径向加工量:10 ，0.2,mm 保证小端外圆:9.9 0(查金属机械加工工艺人员手册第三版 表4-17) - 14 - 加力开关工艺规程课程设计 粗车大圆左端面 ，0.15 保证大圆轴
22、向长度为: mm3.50(查金属机械加工工艺人员手册第三版 表4-18) 35:精车小端端面 外圆 精车小端倒角 精车大圆左端面 外圆 mmmm 精车小端端面加工量:0.7 保证零件总长在88?0.4 mm 精车小端外圆径向加工量:0.8 0mm,8 保证小端外圆径向尺寸为: ,0.036精车小端倒角1，45? mm 精车大圆左端面加工量:0.5 - 15 - 加力开关工艺规程课程设计 保证大圆轴向长度:30.2 mm,精车大圆外圆径向加工量:0.9mm 0 保证大圆外圆 mm,19,0.2840:钻中心深孔 孔深L=600.15 mm,，0.12 孔径 ,3mm,0.066用直柄长麻花钻一次
23、成型 45:车成型面 540.1,mm 以大圆右端为工序基准，成型面右端到大圆右端的距离为 36.50.1,mm 成型面左端到大圆右端的距离为 50:车环形槽(宽槽和窄槽) 30.2,mm 车宽槽 0 环形槽所在轴段轴的径向尺寸为 ,13.5mm,0.241.20.2,mm 车窄槽 0 环形槽所在轴段轴的径向尺寸为 ,12mm,0.240 槽右端到大圆右端的距离为mm 14,0.255:精铣大扁面 0 保证两平行大圆扁面间的距离为:mm 17,0.270 轴线与大扁面间的距离为: 8.5mm,0.1260:精铣小扁面 0 保证两平行小平面间的距离为:6mm ,0.1830.1,mm 保证轴线到
24、小扁面之间的距离为: ,265:铣槽 ，0.41.3mm 槽深为 0,0.15mm 槽右侧到大圆右端面距离为:58 70:钻通油小孔 - 16 - 加力开关工艺规程课程设计 ，0.12 钻4孔 ,1mm,0.06，0.07 钻两孔 ,0.8mm,0.035在钻床上利用专用夹具可以保证空的位置精度。 75:粗磨大端外圆 磨削余量:0.2 为研磨做准备，保证大端外圆直径:14.2 80:研磨大端外圆 ，0.035 保证大端外圆直径: ,14mm0工件加工过程中的最后一道工序，也是保证零件精度的一到重要的工序，要保证大端外圆精度为0.1，防止在工作中漏油。 ,m- 17 - 加力开关工艺规程课程设计
