ca10b前刹车调整臂外壳加工工艺及夹具设计(编辑修改稿)

ca10b前刹车调整臂外壳加工工艺及夹具设计(编辑修改稿)内容摘要：

，并尽量使工序集中来提高生产率。 除此之外还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。 1） 工艺路线方案一 工序 1 粗 ,精车 φ60 孔 , φ60 孔前后两端面； 10 工序 2 粗 、 精车 φ60 孔左右两端面； 工序 3 钻、扩、铰φ 12 孔 ,钻、铰 5φ 孔； 工序 4 粗、精车 φ12 孔前后两端面； 工序 5 粗、精车 φ60 孔上方槽内表面 ,钻、铰 M10X25 螺孔； . 工序 6 扩、铰φ 孔、钻、扩、铰 φ16 孔 ,φ13 孔； 工序 7 钻铰 Rc1/8 锥孔； 工序 8 去毛刺，检查。 按此工艺加工不太合理，我们知道对于一般零件采用基准先行原则应该先加工面后加工孔，才可满足零件的加工要求，因 此换方案如下： 2） 工艺路线方案二 工序 1 粗车大端前后两端面； 工序 2 精车 φ12 孔前后端面； 工序 3 粗车大端左右两端面； 工序 4 钻 、 扩 、 铰 φ12 孔； 工序 5 钻 、 扩 、 铰 5 孔； 工序 6 钻 、 扩 、 铰 φ60 孔； 工序 7 粗车、精车槽端面； 工序 8 车螺纹孔顶面，钻攻 M10 螺纹； 工序 9 钻、扩、铰φ 1φ 、φ 16 孔； 工序 10 攻 Rc 1/8 锥孔； 工序 11 去毛刺，检验。 此方案较上述方案更加合理了，但是 仍有些不足，例如前几个工序装夹反复次数较多，生产 效率较低，影响经济效益，不适合大批量生产；工序 6 中的φ 60 孔 ， 由于铸件孔径已经达到φ 50，直径较大，而精度要求不高，用车削即可。 特此修改如下： 11 3） 工艺路线方案三 工序 1 车大端两端面； 车 φ60孔，采用 C6201 车床，使用专用夹具； 工序 2 铣小端两端面； 工序 3 钻、扩 φ12孔 ； 工序 4 一面两销，铣方槽； 工序 5 以 φ 60 孔，φ 12 孔与端面一面两销，铣三个凸台； 工序 6 一面两 销，钻、扩 、铰 φ 1φ 、φ 16 的孔； 工序 7 钻、攻 M10 螺纹； 工序 8 一面两销，钻、扩 、铰 5φ ； 工序 9 攻 Rc 1/8 锥孔； 工序 10 去毛刺； 工序 11 检验。 此工艺路线装夹重复次数少，加工工序能够满足零件的生产要求，生产效率较高，适合大批量生产，就此采用。 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 CA10B 解放牌汽车 前刹车调整臂外壳的 材料为 KT350， σ b =350MPa，毛坯重量，生产类型为中批量，铸造毛坯。 试 确定各加工 表面的 机械加工余量及毛坯尺寸如下： 1） 非加工 表面 考虑其零件非加工表面，没有粗糙度要求，因此直接铸造可 成。 12 2） 大端端面及小端端面沿轴线方向的加工余量 查《 机械制造技术基础课程设计指南 》 （ 以下称《设计指南 》 ） 表 54， 取 铸件的机械加工余量等级为 F 时的机械加工 余量 RAM 均为；查表 51 取公差等级为 CT11，再查表53 得出尺寸公差 CT为。 由《设计指南》表达式 51,52,53； 则毛坯铸造 时，工件 两 侧 总共 需要的留出的金属余量 (双侧加工 ) Δ R=2RAM+CT/2= 2 +，以单侧为 余量加工， 单侧 工序余量如下： 粗车 2mm； 半精车 ； 3） 内孔 φ 60（已铸 φ 50孔） ， φ 12（已铸 φ 6 孔） 仿照 2）， 查 《设计指南 》 ， 得铸件留出的金属余量 (双侧加工 ) φ 60 是 10mm，φ 12 是 6mm；现 制定单侧 工 序 余量 如下 ： ① φ 60 粗车 ； 半精车 ； ② φ 12 钻 ； 扩 ； 铰 0 mm； 13 4） 方槽 同上， 取 方槽 端面 铸造 余量为 ， 工序 余量 如下 ： 粗铣 2 mm； 半精铣 mm； 5） 三个凸台 同上，取凸台 的铸造加工 余量均为2mm， 则工序余量如下： 粗铣 mm； 半精铣 mm； 6） 其他尺寸直接铸造得到 由于 零件 的粗糙度要求不是很高，且 为中批量生产，应该采用调整加工。 因此在计算最 大 、 最小加工余量时 都 应按调整法加工方式予以确认。 14 确立切削用量及基本工时 工序一 以 R41 外圆为粗基准，车 大端端面以及 φ 60 孔 (1) 加工条件 工件材料： KT350,σb =350MPa ,铸造。 加工要求：粗车大端 端面 ，表面粗糙度 Ra=，半精车大端端面，表面粗糙度Ra=； 粗车 φ 60 孔，表面粗糙度 Ra=，半精车 φ 60 孔，表面粗糙度Ra=； 机 床： C6201型卧式车床。 刀 具： 根据《机械加工工艺手册》第二卷（以下简称《工艺手册》 ）加工铸铁选择高速 钢端 面车 刀。 根据车床中心高选择刀杆尺寸 16mm 25mm； 选刀具前角 0 ＝ 15176。 ,后角 0 ＝ 8176。 ，副后角 0 ’ =10176。 ,主刃 r =60176。 ,副刃 r ’ =15176。 (2) 切削用量 1）车大端端面 1. 确定进给量 根据《设计指南》表 5114，当车刀刀杆尺寸为 16mm 25mm， α p≤ 3mm 时，工件的 直 径为 60mm100mm 时， f=。 根 据 《 设 计指 南》 表 557 ，取f=。 2. 计算切削速度 查《工艺手册》表 ，车削速度的计算公式 vyxpm vc kfaT cv vv （ m/min） 上 式中 Cv ， m ， 2pa mm， 0vx ， vy ， f ， 1vk ； 计算得，车削速度 cv m/min。 3. 确定主轴转速 由公式 m in/65 rd vn ws   15 按《设计指南》表 556，与 , 现取 185r/min，如果选 150r/min，则速度损失很大，所以实际的切削速度为v =。 4. 校验机床功率 由《 工 艺手册》表 ，切削需要的功率 上式中 980ZFC， 2pa ， f ， FzX ， FzY ， 0Fzn ， 代入计算得 P kw； 由 《设计指南》表 555，查 C6201 车床的主电动机的功率为 7kw，当主轴转速为185r/min 时，主轴传递的最大功率为 =，所以机床 的功率足够，可以正常加工。 故所选 背吃刀量 2pa mm，进给量 rmmf /。 （ 3) 基本工时 因为工件面积很小，表面粗糙度要求很低，且若换刀或者变换切削速度所节约的时间很少，故只改变切削深度。 半精车时再以 为切削深度，其余变量不变，走刀一次，故车大端端面所需时间 t= 4=114s。 2） 车 φ 60 孔 (1) 切削用量 1. 确定进给量 根据 《设计指南》表 5114，当刀杆尺寸 16mm 25mm， mmap 53 时，工件直径为 60mm 时， f=， 根据《设计指南》表 557，取 f=。 2. 计算切削速度 查《工艺手册》表 ，车削速度的计算公式 4106 VFcPZFfFZ FnYXpF kVfaCFc sfnt wm 4444  16 vyxpm vc kfaT cv vv （ m/min） 上 式中 Cv ， m ， 2pa mm， vx ， vy ， f ， 1vk ； 计算得，车削速度 cv m/min。 3. 确定主轴转速 由公式 m in/65 rd vn ws   按《设计指南》表 556，与 , 选 150r/min，所以实际的切削速度为 v =。 4. 校验机床功率 由《工 艺手册》表 ，切削需要的功率 上式中 980ZFC， 2pa ， f ， FzX ， FzY ， 0Fzn ， 代入计算得 P kw； 由 《设计指南》表 555，查 C6201 车床的主电动机的功率为 7kw，当主轴转速为185r/min 时，主轴传递的最大功率为 =，所以机床的功率足够，可以正常加工。 故所选 背吃刀量 2pa mm，进给量 rmmf /。 (2) 基本工时 因为工件面积很小，若换刀或者变换切削速度所节约的时 间可以忽略 ， 再快速走刀两次即可达到表面粗糙度要求。 工序 二 以 φ 60 孔和大端端面为精基准，铣小端端面 (1) 加工条件 4106 VFcPZFfFZ FnYXpF kVfaCFc sfnt wm  17 工件材料： KT350,σb =350MPa ,铸造； 加工要求：铣小端 端面 ，表面粗糙度 Ra=； 机 床： X5012 型立式铣床 刀 具： 根据《工艺手册 》表 选择高速钢铣 刀。 根据表 ， 选择刀杆 直径 d=40mm，长度 L=63mm，齿数 z=8； 选刀具前角 0 ＝ 15176。 ,后角 0 ＝ 12176。 ， 已知铣削宽度 40mm，铣削深度 α p=2mm，铣双面。 (2) 切削用量 1. 确定 每齿 进给量 根据《设计指南》表 565， X5012 型铣刀功率为 ，工艺系统刚性为中等，根据《工艺手册 》表 ， 查得进给量 f=， 取 f=。 2. 选择铣刀磨钝标准 及耐用度。 查《工艺手册》表 ， 铣刀最大的磨损量为 ，耐用度 90min。 3. 确定切削速度和工作台每分钟的进给量 其中 mmae 40 ， mmap 2 ， 27vC ， qv ， xv ， yv ，  kkk SvMvv ， uv ， pv ， m ， min90T ，zmmf z / ， d=40 8Z ，将以上数据代入公式： m i n/ 4027 ..0 mv c   确定机床主轴转速： m i n/ 0 0 0 rd vnwcs  。 根据《设计指南》表 572 选择 n=130r/min，则实际的切削速度为 v=， 所以工作台每分钟的进给量 fmz min/mm156 根据《设计指南》表 573， X5012 立式铣床的工作台进给量选择 fmz=100mm/min, 则实际每齿的进给量 fz=。 根据《工艺手册》 计算铣削功率的公式为 vpezpT qvvc kzafa dcv vUvYvXvm 18 式中 294ZFC， 2pa ， f ， FzX ， FzY ， 0Fzn ， Fu ， 0Fw ， 2pa ， zf mm/z， Fq 代入计算得 Fc =, P kw； 因为 X5012 型铣床的主电动机 的功率为 ，故所选的切削用量可用。 (2) 基本工时 根据《工艺手册》表 ，一次进给铣削一端开口槽的基本时间是 由于表面的粗糙度值为 ，一次铣削基本就可以达到精度要求，为保证精度要求合格，可再快速进给一次， 机动时间约为 8s。 工序 三 以 φ 60 孔和大端端面为精基准，钻、扩 、 铰 、 精铰 φ 12 孔 (1) 加工条件 工件材料： KT350,σb =350MPa ,铸造； 加工要求：钻扩 φ 12 孔，表面粗糙度 Ra=； 机 床： Z535 钻床 刀 具： 根据 《工艺手册》 选择麻花钻 d=。