课程设计--ca10b解放牌汽车前刹车调整臂外壳加工工艺设计及程序编制

课程设计--ca10b解放牌汽车前刹车调整臂外壳加工工艺设计及程序编制内容摘要：

粗基准一般不重复使用的原则，因此 端面的粗，精铣应分开，以保证端面和其它表面之间的位置要求。 工序Ⅱ将加工两个孔的工位分开，分别成为一个工序，对设备要求就会降低而且生产效率也会提高。 经过以上的分析和 讨论 确定的 最优方案 为 ： 工序Ⅰ ： 粗铣φ 62mm，φ 12mm 二孔上下两个端面。 以φ 62mm，φ 12mm 二孔的外轮廓为基准，选用 XK5032 立式铣床。 工序Ⅱ ： 钻，扩，精扩φ 62mm 孔； 以φ 62mm 孔的外轮廓和端面为基准。 以端面为主要定位基准，限制三个自由度⌒ X，⌒ Y，→ Z，有以φ 62mm 孔外轮廓为定位基准，限制两个自由度→ X，→ Y，加上用 V 型块配合夹紧 φ 12mm 孔外轮廓限制一个自由度⌒ Z，从而实现完全定位。 选用 Z575 立式钻床钻床。 工序Ⅲ ： 钻，扩，精扩φ 12mm 孔和钻φ 孔。 以φ 62mm 孔的外轮廓和端面为基准，Z2518 立式钻床。 工序Ⅳ ： 半精铣上下两端面。 以φ 62mm，φ 12mm 二孔和端面（一面两销）为基准。 以 5 φ 62mm 中心孔和端面为定位基准，短销和大支撑端面组合，定位以大支撑端面为主，限制三个自由度⌒ X，⌒ Y，→ Z。 短销限制两个自由度→ X，→ Y，而挡销装在φ 12mm 孔内限制一个自由度⌒ Z，达到完全定位。 选用 XK5032 立式铣床。 工序Ⅴ ： 铣左右两个端面。 以φ 62mm，φ 12mm 二孔为基准，保证两端面的对称度，选用 XK5032 立式铣床。 工序Ⅵ ： 钻，扩，精扩通孔φ ，φ 13mm 和台阶孔φ 16mm 孔，钻锥螺纹 Rc1/8 底孔 ， 以φ 62mm，φ 12mm 二孔和端面（一面两销）为基准，选用 Z3025 摇臂钻床。 工序Ⅶ ： 修整 R11 端面。 以φ ，φ 13mm 二孔为基准，端面磨床。 工序Ⅷ ： 钳工去毛刺，倒角。 工序Ⅸ ： 钻 M10 螺纹 内孔。 以右端面和φ 62mm 孔端面为基准，选用 Z525 立式钻床及专用夹具加工。 工序Ⅹ ： 粗铣，精铣 26+ + 键槽。 以φ 62mm, φ 12mm 二 孔 及 端面和φ 孔为基准，选用 XK5032 立式铣床。 工序 XI： 攻 M10 螺纹孔，攻 Rc1/8 孔。 工序 XⅡ ： 检查。 5. 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 确定毛坯尺寸 “前刹车调整臂外壳”的零件材料为 KT350，硬度 小于 150HB,毛坯重量为 3KG，生产类型为大批量生产，采用金属型浇铸方法铸造该毛坯。 根据上述原始资料和加工工艺 分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸 为： 加工 φ 62mm，  mm 二个孔的上下两个端面。 加工余量的计算长度为  mm，  mm，表面粗糙度要求为 . 确定公差等级 按照《 机械加工余量手册》表 41，  的铸件 尺寸 公差等级为 IT7IT9，取 加工余量等级为 F级，公差等级为 IT9， 则 φ 62mm 孔的外端面加工余量为 ，取 Z＝ 2mm。  mm 的铸件尺寸公差等级为 IT7IT9，按照《机械加工余量手册》表41取加工余量等级为 F 级，公差等级为 IT9，则   mm 孔的外端面单边加工余量为 ，取 Z=2mm。 铣削余量 计算 6 半精铣单边余量查《金属切削手册》 Z= mm， 取 Z=。 公差 即 为零件公差 或。 粗铣余量： 粗铣的单边公称余量为 Z==。 粗铣公差：现规定本工序的精度等级为 IT13，因此可知 本工序的 加工公差为 （  mm 端面）和 （  mm 端面）。 由于本设计规定的零件为大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，应调整加工方式 予以 确定。 φ62mm，φ 12mm 二孔的外端面加工余量工序间余量和公差分布如下： 由图 1 可知φ 12mm 孔的部分： 毛坯名义尺寸为： 12＋ 2 2＝ 16mm 毛坯最大尺寸为 2 17 .62   mm 毛坯最小尺寸为 2 14 .42   mm 粗铣后最大尺寸： 12＋  2＝ 13mm 粗铣后最小尺寸： 2 12 .7 32 mm   半精铣后尺寸为  mm 由图 2 可知φ 62mm 孔台阶端面部分： 毛坯名义尺寸 ： 32 2 2 36mm   毛坯最大尺寸： 2 37. 82 mm   毛坯最小尺寸： 2 34. 22 mm   粗铣后最大尺寸： 32+ 2＝ 33mm 粗铣后最小尺寸： 2 mm   半精铣后尺寸为  mm。 最后将上述计算的工序间尺寸和公差整理成下表： 7 表 1 铣削余量参数 工序 加工尺寸及公差 φ 62mm 孔外端面 φ 12mm 孔外端面 毛坯 粗铣 半精铣 毛坯 粗铣 半精铣 加工前尺寸 最大 33 13 最小 加工后尺寸 最大 33 32 13 12 最小 加 工 余 量 （单边） （ mm） 2 最大 2 最小 加工公差（单边） (mm)       该“前刹车调整臂外壳”零件的铸件毛坯图见后面附图 φ 62mm孔 的铣削余量 φ 62mm 孔 公差虽无标出 ，而由表面粗糙度为 可考虑其精度等级 为 IT8IT9，取 IT9 则其尺寸为  。 毛坯中φ 62mm 孔铸出，由金属型铸造铸件。 查《简明机械加工工艺手册》（简称《工艺手册》） 可知该铸件 精度界于 IT7IT9 之间， 查《机械加工余量与公差手册》表 108 得铸件 机械 加工余量为 ，取 2Z=，确定工序尺寸及余量为： 扩 钻孔：φ 60mm 2Z＝ 60mm（ 625） mm＝ 3mm 扩孔：φ 2Z＝ 精扩孔：   2Z＝ φ 12mm孔 的铣削余量 φ 12mm 孔不铸出，毛坯为实心。 精度等级界于 IT11IT12 之间，参照《机械加工余量与公差手册》表 423 确定工序尺寸及余量为： 钻孔：φ 扩孔：φ 2Z＝ 精扩孔：  2Z＝ φ 和 φ 13mm两通孔的端面 的铣削余量 由两端面的表面粗糙度为 25，设其精度等级为 IT10 查《机械加工余量与公差手册》表 547 知，两通孔端面的单边加工余量为 Z=1mm。 因此铣削余量 2Z=2mm。 一次铣削 即可满足要求。 8 φ 孔，φ 13mm 孔 和 φ 16mm 孔 的铣削余量 毛坯为实心，通孔φ 孔，φ 13mm 孔不铸出，精度 等级 介于 IT11IT12 之间，参照《机械加工余量与公差手册》表 423 确定工序尺寸和余量为： 钻孔：φ 13mm 扩钻孔：φ 2Z= 精扩 ：  2Z＝ 钻孔：φ 12mm 扩 钻 孔：φ 2Z= 精扩：   2Z＝ 钻孔＝φ 15mm 扩 钻 孔：φ 2Z＝ 精扩：   2Z＝ 键槽 mm  键槽 mm  的精度等级介于 IT11～ IT12 之间，查 《机械加工余量与公差手册》表 419 得键槽宽加工余量为 2Z＝。 精铣余量：单边 ，公差为 mm .粗铣余量 ： 2Z＝ ＝ . 6. 确定切削用量及基本工时 工序Ⅰ 切削用量 粗铣φ 62mm，φ 12mm 二孔的两个端面，保证尺寸 mm 和 mm。 加工条件： 毛坯材料是 KT350，硬度 小于 150HB， 350b Mpa  . 铣床： XK5032 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 912得进给量 2f ＝ ／齿。 铣削深度 t＝。 查《金属切削手册》表 914 得切削速度 V=45m/min，铣刀外径 dw＝ 50mm,齿数 Z=8， 两 次铣削即可达到 尺寸要求。 则 主轴 转速： 1 0 0 0 1 0 0 0 * 4 550 2 8 7( / m i n )vdwnr   工作台每 分钟进给量 2 0 . 0 8 8 2 8 7 1 8 3 ( / m i n )mwf f z n m m     切 削 工 时 ： 因 为 铣 刀 的 行 程 为  12 * 2 3 1 4l l l m m  ， 所 为 机 动 切 削 工 时 121 314 m i n m i n183ml l lt f  ，由于铣削两个端面故 12 m inmtt 工序Ⅱ 切削用量 9 钻 ，扩，精扩   mm 孔 .φ 62mm 铸出，根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削量与切 削 速度与钻同样尺寸的实心孔时的关系为：进给量 ： f＝（ ～ ） f钻 ，切削速度： V= 11fV23钻 钻（ ～ ） ① 扩钻孔φ 60mm. 利用φ 60mm 的钻头对铸件孔进行扩钻。 因加工本孔时属于低刚度零件，故进给量要乘以系数 ，根据《机械制造工艺设计手册》 (简称《设计手册》 )表 338查得 f钻 ＝～ ／ r，取 f 钻 ＝ ／ r，由 《设计手册》表 34 查得 V钻 ＝ ／ s＝ 42m／ min。 则 f＝（ ～ ） f钻 ＝（ ～ ） ＝ ～ （ mm／ r） V＝ 1123（ ～ ） x42＝ 21～ 14（ m／ min） 1 0 0 0 1 0 0 0 * 2 160 1 1 1 . 5 ( / m i n )vdwnr   切削工时： L＝ 32mm， 32 0 . 2 6 4 ( m in )1 1 1 . 5 * 1 . 0 9lt nf   ② 扩孔φ 用套式扩孔 钻来加工φ 孔。 查《简明机械加工工艺手册》（简称《工艺手册》）表 11－ 15得： f＝（ ～ ） f钻 ， 查《切削用量简明手册》表 210 得 f钻 ＝ ～ ／ r，取 f钻 ＝ mm／ r， 由上步骤知 V＝ 21～ 14mm／ min。 根据机床说明书取主轴转速 n＝ 122r／ min，则实际转速为： 23 .6 / m in1000wwndVm 切 削工时： l＝ 32mm， 1l ＝ 3mm，2l ＝ 3mm 3 2 3 3 3 8 0 . 1 6 m i n1 2 2 2mft n   ③ 精扩孔φ mm 孔 . 同步骤 2 取 f＝ 2mm／ r，取 n＝ 172r／ min 则转速为 33 .5 ( / m in)1000wwndVm 切削工时： 12 38 0 . 1 1 ( m in )1 7 2 2m l l lt nf   工序Ⅲ 切削用量 钻，扩，精扩   mm 孔。   mm 孔不铸出。 ① 钻 φ 11mm 孔。 进给量： 查 《设计手册》 表 338 得 f＝ ／ r，查 《设计手册》 表 45，Z2018 机床说明书，取 f＝ ／ r 10 切 削 速 度 ： 由 《 设 计 手 册 》 表 342 查得 V= ／ s＝ 42m ／ min ，所以 1 0 0 0 1 0 0 0 4 2 1 2 1 6 / m in11swvnrd。