课程设计说明书
设计题目”CA10B 前刹车调整臂外壳”零件的机械
加工工艺及工艺装备设计
内容: 1. 零件图 1张
2. 零件毛坯图 1张
3. 机械加工工艺过程综合卡片 4张
4. 工艺装备( 夹具) 设计装配图 1张
5. 课程设计说明书 1份
学生姓名沈泽华
班级学号
指导教师黄长礼
年 1 月 11 日
目录
序言 (2)
一、零件分析 (3)
1) 零件的用途介绍
2) 零件的工艺分析
二、工艺规程设计 (4)
1) 确定毛坯制造形式
2) 毛坯制造的技术要求
3) 确定毛坯尺寸公差和加工余量
4) 基准的选择
5) 拟定工艺路
线........…. ........…. ........…. ........…. ........…. .......
(6)
6) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确
定............ ............ (10)
7) 确定切削用量及基本工
时............ ............ ............ ............ .. (14)
三、前刹车调整臂外壳专用钻床夹具设计............ .. (21)
1) 夹具任务设计
2) 确定夹具的结构方案
3) 确定夹紧机构
4) 画装配图
5) 确定夹具装配图上的标准尺寸及技术要求
参考文献 (24)
序言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大部分大学基础和专业课, 并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。它要求我们学生全面地综合地运用本课程
及其有关先前修的理论和实践知识, 进行零件加工工艺规程的设计, 机床夹具设计和刀具、量具的正确运用。具体应该在以下方面得到锻炼。
1、熟悉运用机械制造技术课程中的基本理论以及在学习中学到的实践知识, 正确解决一个零件的工艺系统的设计以及在加工中的定位、夹紧、工艺路线安排、工艺尺寸的确定等问题, 保证零件的加工质量。
2、提高结构设计能力。学生经过设计夹具的训练, 应当获得根据被加工零件的加工要求, 设计出高效, 省力, 经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。
3、学会使用各类手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称出处, 能够熟练使用这些资料。
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,而且可锻铸铁能够承受震动或
冲击、良好的铸造性能、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。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φ62mm孔为中心的加工表面
这一组的加工表面包括φ62mm孔, φ12mm二孔及它们的两个端面和键槽。φ62mm中心孔和键槽起到定位和传递力矩的作用, 因此它们的表面加工要求相对较高。φ62mm孔, φ12mm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φ13.8mm通孔, φ62mm孔及其外端面定位。
( 2) 以φ13.8mm孔为中心的加工表面
这一组的加工表面包括φ13.8mm通孔, φ13mm通孔, φ16mm阶梯孔, 左右两个端面和M10螺纹。φ13.8mm通孔, φ13mm通孔, φ16mm阶梯孔要保证一定的同轴度, 中心轴线距定位基准φ60孔为39.5±0.2的位置精度要求。
另外, M10孔对右侧凸台端面有70±0.25的位置精度要求, 零件大小两端侧面相对中心对称线分别有有和 12_0.24的精度要求。还有M10和Rc1／8的螺纹孔需要加工, 及部分粗糙度较大的面。
该零件的技术要求如下表所示:
分析零件图, 前刹车调整臂外壳的端面均需要切削加工, 除Rc1／8的孔外, 另外几个孔的端面均为平面, 能够防止加工过程中钻头钻偏, 以保证孔的加工精度。零件的需加工表面粗糙度较大, 其加工精度要求不高, 不需要高精度机床加工, 经过粗加工和半精加工就能够达到加工要求。由此可见, 该零件的工艺性较好。
二、工艺规程设计
( 一) 确定毛坯制造形式
”前刹车调整臂外壳”的加工任务为大批量生产, 材料为KT350, 同时考虑到汽车在刹车过程中零件经常承受交变载荷及冲击性载荷, 需要铸件的力学性
能较高, 也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, 因此采用金属型铸造。
( 二) 毛坯制造的技术要求
铸造起模斜度不大于2°, 未注明铸造圆角半径R3。
( 三) 确定毛坯尺寸公差和加工余量
1) 公差等级由此零件的功能和技术要求, 确定该零件的公差等级为普通级。
2) 分模线形状根据该零件的行位特点, 选择零件高度方向的对称平面为分模面, 属于平直分模线。
3) 零件表面粗糙度由零件图可知, 该零件的各需加工表面粗糙度均大于等于6．3um。
综上, 据《切削加工简明实用手册》表8-2铸件机械加工余量等级能够确定零件尺寸公差为CT9级, 加工余量MA为F级。
( 四) 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, 应当以这些不加工表面作为粗基准, 这样能够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。选择零件轴孔Ф62、φ12二孔的外圆和凸台后端面作为粗基准。采用Ф62和φ12外圆面定位( 两个V型块定位) 加支撑板达到完全定位, 加工内孔, 可保证孔的壁厚均匀。采用凸台后端面作为粗基准加工前端面, 能够为后续工序准备好精基准。
( 2) 精基准的选择
尽可能选择所加工表面的工序基准为精基准, 这样能够避免由于基准不重合引起的定位误差。根据该零件的技术要求和装配要求, 选择零件凸台前端面和轴孔Ф62作为精基准。在粗加工阶段, 首先要将精基准( 凸台前端面和Φ62孔轴) 准备好, 使后续工序都能够采用精基准定位加工, 即遵循了”基准统一”原
则。
( 五) 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。
( 1) 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精度, 查设计手册表确定加工工件的加工方案如下:
( 2) 工序的集中与分散
选用工序集中原则安排调整臂外壳的加工工序。运用集中原则使工件的装夹次数减少, 不但可缩短辅助时间, 而且用于在一次装夹中加工许多表面, 有利于保证各个表面之间的相对位置精度要求。
( 3) 工序顺序的安排
机械加工工序的安排如下遵循”先基准后其它”原则, 首先加工基准—凸台前端面和轴孔Φ62遵循”先粗后精”原则, 先安排粗加工工序, 后安排精加工工序。遵循”先主后次”原则, 先加工主要表面—凸台前后端面和孔Φ62, 再加工舌台两端面。遵循”先面后孔”原则, 先加工凸台端面, 再加工轴孔Φ62, 再钻其它各孔。
( 4) 工艺路线方案
工艺路线方案一:
工序Ⅰ: 粗铣、半精铣凸台前端面 ( 以φ62mm孔, φ12mm孔外轮廓为基准)
工序Ⅱ: 扩φ62mm孔 ( 以前端面为定位基准)
工序Ⅲ: 粗铣, 半精铣凸台后端面后舌台两端面( 以前端面和φ62mm中心孔为基准)
工序Ⅳ: 扩φ12mm孔, 钻φ4.3mm孔
工序Ⅴ: 铣φ30mm的右端面, φ13.8mm孔左端面
工序Ⅵ: 钻φ13.8mm孔, φ13mm孔, φ16mm沉头, 钻φM10螺纹孔, 钻Rc1/8孔
工序Ⅶ: 修整R11的端面
工序Ⅷ: 拉键槽
工序Ⅸ: 攻M10螺纹孔, 攻Rc1/8孔
工序Ⅹ: 检查
工艺路线方案二:
工序Ⅰ: 粗铣, 精铣φ62mm孔、φ12mm二孔的两个端面