前刹车臂调整外壳工艺设计课程设计说明书Word格式文档下载.docx
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铰φ12孔,铣削方槽,铣方槽倒角,铣三个凸台,钻、扩、铰φ13、φ13.8、φ
16的孔,钻、攻M10螺纹,钻、扩5×
φ4.3,钻、攻Rc1/8锥孔,去毛刺、检
验总共11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。
二、设计任务和设计要求
(一)、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。
(二)、设计要求
1.零件图
1
张(A4-A3)
2.毛坯图
3.机械加工工艺过程卡 1
张
4.机械加工工序卡
5.课程设计说明书
份
三、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
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
φ13.8,φ13,φ16
在同一个中心线
上,中心轴线距定位基准φ62
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
的尺寸要求。
前刹车调整臂外壳
四、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°
。
粗加工进行后,以一端端面为精基准,加工另一侧端面。
仍然以外圆用
(二)绘制毛坯简图
五、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
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,φ62两端面粗车,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。
φ30
右凸台端面粗铣,半精铣,表面粗糙度
Ra25。
φ
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。
槽两侧表面,表面粗糙度为6.3,上端表面粗糙度为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。
工艺方案一:
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φ62孔;
半精镗φ62孔,采用T740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φ12孔,采用立式钻床Z518;
工序5粗铣、半精铣φ30右端面,采用立式铣床X6125;
工序6拉方槽,使用L5520拉床;
工序7铣圆形凸台;
工序8钻孔,攻M10螺纹;
工序9钻侧面孔φ13.8,φ13,φ16;
工序10攻Rc1/8锥螺纹;
工序11一面两销,钻,扩5×
φ4.3;
工序12去毛刺,检验。
工艺路线方案二:
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φ62孔,半精镗φ62孔,采用T740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
工序4
钻、扩、铰φ12孔,采用立式钻床Z518;
工序5
粗铣,精铣26mm方槽
工序6
以φ62孔φ12孔与端面一面两销,铣三个凸台;
工序7
一面两销,钻、扩、铰φ13、φ13.8、φ16的孔;
工序8
钻、攻M10螺纹;
工序9
一面两销,钻、扩5×
φ4.3;
工序11
去毛刺,检验。
较以上两种方案
致相同但方案一为经济合理选第
械加工余量,
工序10钻、攻Rc1/8
锥孔;
比
步骤也大种方案更
六、机
两种方案的定位基准基本一样加工工序的
中工序安排不利于提高生产效率,第二
二种方案
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。
可锻铸铁采用金属型铸造其公差等级为
7—9,可以确定铸件尺寸公差、
要求的铸件机械加工余量(RMA。
)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:
1、车φ62两端面毛坯的加工余量均为2.5mm,粗车1.8mm,半精车0.7mm达到两
端面距离
,表面粗糙度Ra6.3。
2、φ62孔的加工余量为2.0mm,粗镗1.5,半精镗0.5mm达到φ62,表面粗糙
度Ra6.3。
3、铣小端两端面加工余量为
2.0mm,粗铣
1.5mm,精铣
0.5mm,两端面距离达到
mm,表面粗糙度Ra6.3。
4、铣φ30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。
5、铣φ30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。
6、铣R11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。
7、槽两侧表面加工余量为
2.0mm,上端面加工余量为
2.5mm,铣削槽到
26mm表,
面粗糙度为
6.3,上端面距φ13.8、φ13、φ16
中心线
15mm,表面粗糙度为
50。
8、钻、扩、铰φ12的孔:
钻φ11mm孔
扩钻孔φ11.85mm
2Z=0.85
精扩孔f12+0.18
+0.06
2Z=0.15
9、钻、扩、铰φ13、φ13.8、φ16的孔
(1)
钻孔φ12mm.
扩钻φ12.85mm孔
精扩13+0.12mm
(2)
钻孔φ13mm.
扩钻φ13.5mm
2Z=0.5
精扩φ13.8+0.12mm
2Z=0.3
(3)
钻φ15mm孔
扩钻φ15.85mm孔
精扩φ16+0.12mm孔
10、钻孔时要求先加工一半,其余装配时精铰。
七、切削用量、工序基本工时以及机床的确定
工序1.
加工材料:
KT350,精密铸造
机床:
CA620
刀具:
高速钢端面车刀;
选择刀杆尺寸B×
H=16m×
m25mm
粗车大端两端面:
切削用量:
ap=1.8mm,f=0.3mm/r,v=36m/min
半精车大端两端面:
ap=0.7mm,f=0.4mm/r,v=51m/min
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+l
1+l2)×
i/nf
可求出该工步的基本时间,l=24mm;
l2=3-5mm,取l2=3mm,
l1=2mm,i=1,n=310r/min,f=0.3mm/r。
tj=(24+2+3)*1/310×
0.3=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=22.2mm;
l2
=3-5mm,取
l2=3mm,l1=2mm,i=1
,n=465r/min
,
f=0.4mm/r。
tj=(22.2+3+2)*1/465×
0.4=0.24min,左右两端面一样都为0.24min。
工序2.机床:
T740金刚镗床YT30
镗刀
粗镗φ62孔:
切削用量ap=1.5mm,f=0.1mm/r,v=80m/min;
半精镗φ62孔:
切削用量ap=0.5mm,f=0.2mm/r,v=80m/min
粗镗孔至φ61,单边余量Z=1.5mm,可一次镗去余量,=1.5mm,
f=0.1mm/r根据有关手册确定金刚镗床的切削速度为V=80m/min,则
=1000V/πD
=412r/min 切削工时:
t=0.32min
精镗φ62,单边余量Z=0.5,ap=0.5mm,根据有关手册确定金刚镗床的切削速度为V=80m/min,切削工时:
工序3.
机床:
立式铣床X53,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=1.5mm,f=0.08mm/z,
精铣切削用量:
ap=0.5mm,f=0.1mm/z,
粗铣φ12mm孔的两个端面,铣床:
X53型立式铣床。
查《金属切削手册》表得
进给量f2=0.08mm/齿。
铣削深度
t=1.5mm。
查《金属切削手册》表得切削
速度
V=45m/min,铣刀外径dw=200mm齿,数
Z=20,一次铣削即可达到尺寸要
求。
则铣刀每分钟转速:
ns=71.6r/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nw=75r/min
,则实际切削速度为V=47.1m/min
工作台每分钟进给量fm=
f2zn=0.08×
20×
75=120mm/min
由附表4-16-2
得:
fm=100mm/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=1.6min
2、半精铣φ12mm孔的两个端面
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。
进给量:
查《金属切削手册》表
9-12
取进给量f2=0.10mm/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=150r/min
故实际切削速度V=pnwdw=47.1(m/min)
1000
f2znw=0.1×
14×
150=210(mm/min)
查《制造工艺设计手册》附表4-16-2
取fm=200mm/min
(4)
tm=0.8min
工序4.
Z518
钻、扩、铰φ12的孔:
钻削切削用量:
ap=1.8mm,f=0.2mm/r,v=41.4m/min
扩孔切削用量:
ap=0.8mm,f=0.2mm/r,v=18m/min
铰孔切削用量:
ap=0.5mm,v=18.2m/min
由于f12+0.18mm孔不铸出。
1.钻φ11mm孔。
查《制造工艺设计手册》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《制造工艺设计手册》表
3-42
查得
V=0.7m/s=42m/min,
所以
n=1000v=1000´
s
pd
421216r
=
w
11p
/min,根据机床说明书表
4-5
取nw=
1200r/min
故实际切削速度为V=pnwdw=11´
1200p=41.4(m/min)
l=12
l1+l2=4
19
机床说明书得
f=0.2mm/r。
由上工序步骤
t=l+l1+l2= 12+4
nwf
1200´
0.2=0.07(min)
2.扩钻孔φ11.85mm。
2
则 pdw 11.85p
n=1000v=1000´
18=484(r/min)
t=l+l1+l2=12+3+3=0.19(min)
m
n
f
484´
0.2
3.精扩孔f12+0.18
知,
V钻=42m/min
,V=(1~1)V=21~14m/min,取V=18m/min,
2 3
钻
根据机床说明书取f=0.2mm/r,n=484r/min
\V=pdwn=18.2(m/min)
t=
l+l+l
12
1233
484´
++
=0.19(min)
工序5.
铣削26+0.28mm方槽
+0.14
机床:
X53
1、
粗铣26mm键槽保证尺寸25.8mm,切削余量为2Z=1.8mm,选用粗齿
圆柱立式铣刀,查《金属切削手册》表9-12取每齿进给量为f2=0.25mm/
齿;
查《工艺手册》表11-28取V=0.3m/s=18m/min,取铣刀外径dw=20mm.
查《工艺手册》表9-7取Z=3mm,则n=1000v=1000´
18=286.6(r/min)
20p
根据X53型立式铣床说明书(《机械制造工艺设计手册》附表4-16-1)取nw
=300r/min
故实际切削速度:
V=pdwnw=20´
300p=18.84(m/min)
每分钟进给量fm=f2Znw=0.25×
3×
300=225(mm/min)
2、精铣键槽,保证尺寸26+0.28mm,单边切削深度a=0.1mm,选用细齿圆
p
柱立式铣刀。
步骤同上取f2=0.1mm/齿,r=0.35m/s=21m/mindw=20mm,Z=6。
故n=1000v=1000´
21=334.4(r/min)
根据X53型铣床说明书取nw=300r/min
故实际切削速度为V=pdwnw=20*300p=18.84(m/min)
每分钟进给量fm=f2Znw=0.1x6x300=180(mm/min)
t=2´
l+l1+l2=2´
26=0.26(min)
200
3、铣方槽上端面:
ap=2.0mm,f=0.08mm/z,
根据X53型立式铣床说明书(《机械制造工艺设计手册》附表4-16-1)取nw=
300r/min
工序6.
立式铣床X50A,立铣刀20/5
铣φ30右凸台:
粗铣铣削用量:
ap=1.8mm,f=0.12mm/r,v=19.1m/min;
半精铣铣削用量:
ap=0.8mm,f=0.08mm/r,v=42m/min
铣φ30左凸台:
粗铣铣削用量:
ap=1.8mm,f=0.12mm/r,v=38m/min;
铣左右两凸面
查《金属切削手册》表9-12取进给量f2=0.12mm/齿。
查《金属切削手
册》表3-30取铣削速度V=18m/min|,查《金属切削手册》表9-7取dw
=32mm,Z=8,则n=1000v=1000´
18=179.1(r/min)
32p
根据铣床说明书取nw=190r/min
故实际切削速度V=pdwnw=1000´
18=19.1m/min
工作台每分钟进给量fm=f2Znw=0.10×
8×
190=152(mm/min),查《设
计手册》附表4-17-2取fm=150mm/min
l=30,l1+l2=6
t=2´
l+l1+l2=2´
30+6=0.48(min)
150
铣R11上凸台:
ap=1.6mm,f=0.12mm/r,v=38m/min;
修整R11端面。
以φ13.8mm,φ13mm二孔为基准
工序7.
立式钻床Z524
钻φ13、φ13.8、φ16孔:
1.加工φ13.8+0.12mm孔。
(1)钻φ13mm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=0.52~0.64mm/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f
=0
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