钳盘制动臂机械加工工艺及钻2-M5螺纹孔夹具设计.docx

设计说明书题目：制动臂的工艺规程及钻孔的夹具设计学生:学号:专业:班级:指导老师:序言1第一章零件的工艺分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析2第二章工艺路线的拟定32.1 毛坯的选择32.2 定位基准的选择42.2.1 粗基准选择42.2.2 精基准的选择52.3 表面加工方法的选择62.4 工艺路线的拟定7第三章主要工序设计103.1 工序1设计103.2 工序2设计103.3 工序3设计103.4 工序4设计Il3.5 工序7设计123.6 工序13设计14第四章夹具设计164.1 任务与要求164.2 定位方案设计164.2.1 定位基准的选择164.2.2 定位元件的布置184.2.3 定位误差分析与计算184.3 切削力及夹紧力计算204.3.1 夹紧力计算204.3.2 夹紧元件214.4 夹具设计及操作简要说明21总结22致谢24参考文献25序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。制动臂的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第一章零件的工艺分析1.1 零件的作用1.2 零件的工艺分析制动臂的工艺有2组加工面的分别为1：以一端面和侧面为基准的加工面，这组加工面包括，铳的另一端面，钻扩钱中20的孔。2：以一端面和20的孔为基准的加工面，这组加工面主要是其他的孔和端面。第二章工艺路线的拟定2.1 毛坯的选择制动臂零件的材料HT200,HT200的可铸性好，因此可用铸造的方法因为是成批生产，采用砂型铸造的方法生产铸件毛坯，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。2.2 定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。2.1.1粗基准选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取上端面和侧端面为定位基准，利用支撑板和支撑钉为定位元件。2.1.2精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：D为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量最小的面为精基准。2）为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面，应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为精基准。3）为了保证零件上重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面，精度很高，为了达到加工精度要求，在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。4）为了使定位稳定、可靠，应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无铸造飞边和铸造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夹具装夹时，还应使夹具结构简单,操作方便。5）精基准应尽量避免重复使用，特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大,如果二次装夹使用同一精基准，两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。以错误!未找到引用源。一端面和20的孔为定位精基准,加工其它表面及孔。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。2.3 表面加工方法的选择序号工序工序内容加工方式1铸造铸造铸造2时效时效处理时效处理3铳铳40的端面铳4铳铳40的另一端面铳5铳精铳40的端面精铳6铳精铳中40的另一端面精铳7钻钻扩钱中20的孔钻-扩-钱8铳铳60X24的两端面铳9铳铳44X24的顶端面铳10铳铳60X44的两端面铳11钻钻M24的螺纹孔，攻丝钻-攻丝12钻钻60X24的端面的2-M5螺纹孔，攻丝钻-攻丝13钻钻44X24的顶端面的2-M5螺纹孔,攻丝钻攻丝14钻钻扩校中10的孔钻-扩-较15铳铳宽20的槽铳16钻钻3的孔，钩钻钻17检验检验检验18入库入库入库2.4 工艺路线的拟定制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一1铸造铸造2时效时效处理3铳铳40的端面4铳铳中40的另一端面5铳精铳中40的端面6铳精铳40的另一端面7钻钻扩钱20的孔8铳铳60X24的两端面9铳铳44X24的顶端面10铳铳60X44的两端面11钻钻M24的螺纹孔，攻丝12钻钻60X24的端面的2-M5螺纹孔，攻丝13钻钻44X24的顶端面的2-M5螺纹孔，攻丝14钻钻扩钱10的孔15铳铳宽20的槽16钻钻3的孔，钩钻17枝抬检验18入库入库方案二1铸造铸造2时效时效处理3钻钻扩校中20的孔4铳铳40的端面5铳铳40的另一端面6铳精铳中40的端面7铳精铳40的另一端面8铳铳60X24的两端面9铳铳44X24的顶端面10铳铳60X44的两端面11钻钻M24的螺纹孔，攻丝12钻钻60义24的端面的2-M5螺纹孔，攻丝13钻钻44X24的顶端面的2-M5螺纹孔，攻丝14钻钻扩校中10的孔15铳铳宽20的槽16钻钻3的孔，德钻17检抬检验18入库入库工艺方案一和方案二的区别在于方案二先钻扩校孔，再粗精铳端面，违背了先面后孔的原则，后方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工艺的基本原则，更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一。具体的工艺路线如下1铸造铸造2时效时效处理3铳铳40的端面4铳铳中40的另一端面5铳精铳40的端面6铳精铳40的另一端面7钻钻扩钱20的孔8铳铳60X24的两端面9铳铳44X24的顶端面10铳铳60X44的两端面11钻钻M24的螺纹孔，攻丝12钻钻60义24的端面的2-M5螺纹孔，攻丝13钻钻44X24的顶端面的2-M5螺纹孔，攻丝14钻钻扩校中10的孔15铳铳宽20的槽16钻钻3的孔，德钻17检抬检验18入库入库第三章主要工序设计3.1 工序1设计铸造3.2 工序2设计时效处理3.3 工序3设计1 .选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铳刀，刀片采用YG8,ap=1.5nvn,=25rrun,v=125/n/min,Z=4。2 .决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成an=.5nrn2）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出力=0.2zmz/齿，则nS=796.17Zmin_100Ov_1000×J257id乃X50按机床标准选取%V=750r/min117.15nmin11dn4x50x750v=-=10001000当nw=750rmin时fm=fnw=0.2×4×750=600次机/r按机床标准选取fn=600nn/r3）计算工时切削工时：/=15nm,Z1=9nn,I2=2>trun,则机动工时为/+Z1+1.nJ15+9+3750x0.2=0.18min3 .4工序4设计1 .选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铳刀，刀片采用YG8,ap=1.5nm,J0=32m/n,v=12511min,z=4。2 .决定铳削用量4）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap=1.5nm5）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出fz=0.2nvn/齿，则100OvJid100OXI251132=663.48rmin按机床标准选取%V=750/min八四j32750=i41.3mmin10001000当nw=750rmin时fm=fnw=0.2×4×750=600研z/r按机床标准选取fn=600wwr6)计算工时切削工时：1=39mm,1=9vn,I2=3run,则机动工时为=39+9+3=034minnwf750M).23 .5工序7设计工步一钻孔至619确定进给量的确定/：根据参考文献IV表2-7,当钢的bh<800MPa,=923mm时，/=0.390A7mr。由于本零件在加工中27孔时属于低刚度零件，故进给量的确定应乘以系数0.75,则f=(0.390.47)x0.75=0.29035nr根据Z525机床说明书，现取f=0.