前刹车调整臂外壳的机械加工的工艺过程及工装设计Word下载.docx

1、由于本人设计水平有限，在设计中必然会存在很多缺点和错误，敬请老师们批评指正。1.1.1设计的课题前刹车调整臂外客的工艺过程及工装设计1.1.2课题的意义和目的随着各行各业的迅速发展，数控机床在生产中的地位越来越重要，其设备要求不断提高和改进。通过合理的科学设计和改造解决机械制造中结构复杂、精密、批量大、多变零件的加工问题，以便能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。它被广泛应用到各个领域。1.2课题研究范围课题的研究范围包括：技术要求，工艺分析。给课题设计专门的夹具，提高课题的生产效率，尽可能的减少零件的成本，提高经济效率。1.3 国内外的发展概况数控机床是综合应用微电子，计算机自动控制，

2、自动检测等先进技术的新型机床。它适宜加工小批量，高精度，形状复杂，生产周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效率等特点。随着现代工业的飞速发展，社会生产力取得了巨大的发展，要求制造技术向自动化及精密化前进，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高生产率的要求。数控机床成为机械工业重要的基础装备，其水平和拥有量已经成为衡量国家制造能力和综合国力强盛的重要标志之一，数控机床的发展态势相当不错。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3%。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台

3、，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6%。我过机床年龄10年以上的占60%以上，10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20%，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60%以上）。自2000年以来，我国数控机床年产量以平均37%的速度增长，2003年国产数控金属切屑机床年产量达到36000多台。但是，由于进口机床的大量涌入，国产金属切屑数控机床在国内市场的占有率却明显下降。2003年，我国国内机床总消费为67.3亿美元，其中进口机床41.3亿美元，已经连续3年成为世界最大的机床进口国。要是我们能改进自己的机床的技术含量，发展数控机床改造，可见节省不小的一笔

4、消费，所以我国的数控机床的市场前景很乐观。面临着前所未有的发展机遇。首先，世界制造业开始向中国转移，中国已经成为吸引外资最多的国家。据有关报道，截至2004年10月底，全国累计引进外资合同金额101亿美元，实际使用外资5553亿美元，机床行业三资企业已有300多家，约占全行业企业总数的14%。2004年，中国外贸总额可达11000亿美元，在全球贸易座次排定中直超日本，成为仅次于美国、德国的全球第三贸易国，其中机电产品进出口可望达6000亿美元。前年111月， 金属加工机床出口4.8亿美元，同比增长41.47%。其次，国内金属加工机床市场需求持续高速增长。由于受固定资产投资连续几年快速上升的拉动

5、，国内机电装备市场需求持续以30%左右的速度增长，振兴装备制造业带动了机床市场需求30%以上的增长。我国汽车工业、高新技术产业、国防军工、民营企业成为机床的需求大户。中西部开发、东北等老工业基地振兴、东南沿海的快速发展，为机床工业打开新的市场。自2002年以来，我国已经成为世界第一机床消费大国。第三，经济全球化为我国机床工业发展提供了国际合作、引进技术、资源重组的机遇。当前，我国有实力的机床集团已走出国门，进入世界机床产业舞台。大连、沈阳、秦川、上海等机床集团已经兼并收购了7家美国、德国世界一流的机床企业，壮大了中国机床工业的实力。第四，中国机床工业经过多年发展，特别是近几年快速发展，已经积累

6、了一定的产业和技术基础。目前，机床行业重点企业大都生产任务超负荷，一线工人继续上班，甚至节假日加班，有的企业用户订货合同已远远超过生产能力，我国机床行业的供销形势反映了加快发展的紧迫性。目前数控机床改造具有广阔的市场。此项技术在国外已经发展成一个新兴的工业部门，早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营等工业化国家的经验看，机床的数控改造是必要的，迫切的，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新行业。此类改造机床所占比例还不小，如日本的大企业中有26%的机床经过数控改造，中小企业则是74%。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控改造业务。1.4设计课

7、题的指导思想同一零件有不同的结构形状，不同的结构性质可采用不同的加工方法，形成不同的生产率，不同的生产成本。零件的结构与工艺有着密切的关系，零件结构工艺性是在保证使用要求的前提下，是否能以较高的生产率，最低的成本，方便地制造出来的特性。以减少加工劳动量，简化工艺装备，降低成本为先。1.5本课题应解决的主要问题应解决的主要问题有：分析分离爪的加工工艺，用数控机床加工分离爪的程序编制，专用夹具的设计 第二章 机制工艺设计部分2.1零件的工艺分析（一） 零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车前刹车调整臂外壳,（二） 零件的工艺分析此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联

8、系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩2.1.2前刹车调整臂外壳的选材（一） 确定毛坯的制造形式零件材料为KT350.考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶、刹车减速等,零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠.由于零件生产2件,生产数量少,故可采用摸缎成型.这可以节省工步,提高加工精度.1）零件的使用性能是机械零件，构件等在正常情况下材料应具备的性能。它包括力学性能和物理化学性能等，对一般机械零件，构件工具来说，则主要考虑力学性能。而力学性能一般是在分析零件工作条件和失效形式的基础上提出

9、来的。2）材料的工艺性能是指在一定条件下将材料加工成优质零件或毛坯的难易程度，它将直接影响零件的质量、生产率和成本。绝大多数零件的毛坯要经过切削加工过程。因此，材料的切削加工性直接影响零件的质量和加工成本。硬度在170230HBS范围内的材料具有良好的切削加工性。为此，可通过热处理调整硬度，以改善切削加工性。3）材料的经济性，在保证零件使用性能的前提下，应尽量选用价格低廉、加工费用低、资源丰富、质量稳定、购买容易、运输方便、品种规格少、便于采购和管理的材料。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一.基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率提高.（1） 粗基准的选择.

10、于一般的零件而言,以外面作为粗基准是完全合理的.但对本零件来说,必须以72mm孔为基准才可起到工序集中,基准统一.（2） 精基准的选择. 主要应该考虑基准重合的问题.当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复.工序集中和分散工序集中是零件的加工工步内容集中在少数工序内完成，整个工艺路线中工序数较少。工序分散是零件的加工工步内容分散在各个工序内完成，整个工艺路线中工序数较多。本零件的工艺简单，所以选择工序分散的原则。2.2.1定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程制定中的一项十分重要的任务，它直接影响到各表面加工顺序的先后，影响到工序数目的多少，夹具的结构

11、及零件的精度是否易于保证等问题。1） 粗基准的选择采用怎样的毛坯表面来用作定位基准，会影响到各加工表面的加工余量的分配，影响到加工表面与不加工表面间位置关系。因此粗基准的选择是：所有端面的加工：现选取有72mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这72mm的外轮廓作主要定位面，以消除xz四个自由度，再用紧固螺钉，顶住底面，挡销，定住底面，用以消除yy两个自由度，达到完全定位。5个小孔的加工：现选取有个72mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一个V形块支承这个72mm的外轮廓作主要定位面，以消除yyzz四个自由度，再用四个紧固螺钉，顶住支承肋的四面，用以消除xx两个自由度，

12、达到完全定位。2） 精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，此零件不使用。2.3制订工艺路线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.在生产纲领已确定为小批量产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高尺寸精度和位置精度.除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降.1. 工艺路线方案一工序 粗铣72mm两端面（2面）工序 精铣72mm两端面（2面）工序 粗铣R16mm两端面（2面）工序 精铣R16mm两端面（2面）工序 粗铣30mm圆端面（2面）工序 精铣30mm

13、圆端面（2面）工序 钻4.3mm孔（5个）工序 钻13mm的毛坯孔工序 粗镗13mm孔工序 精镗13mm孔工序 钻13.8mm的毛坯孔工序 粗镗13.8mm孔工序 精镗13.8mm孔工序 唿平R11上端面工序 钻、攻丝M10螺纹孔2工艺路线方案二工序 钻4.3mm孔（5个）工序 钻13mm的毛坯孔工序 粗镗13mm孔工序 精镗13mm孔工序 钻13.8mm的毛坯孔工序 粗镗13.8mm孔工序 精镗13.8mm孔工序 粗铣72mm两端面（2面）工序 精铣72mm两端面（2面）工序 粗铣R16mm两端面（2面）工序 精铣R16mm两端面（2面）工序 粗铣30mm圆端面（2面）工序 精铣30mm圆端

14、面（2面）上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工的端面，然后加工孔；而方案二则与此相反，先加工孔，然后加工端面。两相比较可以看出，先加工孔或端面是有区别的，加工孔时需要用螺孔固定住有可能会使粗糙度发生变化，所以先加工孔比较好。只是再加工13.8mm的孔和5个4.3mm的小孔的先后有不同，方案二中将工序放在前面是不合理的，加工5个4.3mm的小孔时，再加工13.8mm的孔的孔是不合适的。另外为了做到基准集中,所以改进后的工艺方案是：工序 钻4.3mm孔（5个）工序 粗铣30mm圆端面（2面）工序 精铣30mm圆端面（2面）2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定本零件需要计算的是:1:孔

15、的加工（13.8和13）（1）确定加工路线由图纸要求13.8mm,粗糙度25m的要求查表,确定工艺路线.孔直径13.8（+0.12）mm,其T=0.12,公差等级为IT67由表5-13可以查出:粗镗半精镗粗磨精磨（2） 确定加工工序的经济精度由表5-5查得：粗镗IT12, 半精镗IT11, 粗磨IT11, 精磨IT10.（3） 查表确定各工序的加工余量 由表5-22：粗镗取0.8 mm，半精镗取0.5 mm, 粗磨取0.2mm,精磨取0.1mm.（4） 计算各工序的基本尺寸精磨后工序基本尺寸为13.8 mm，粗磨后工序基本尺寸为13.7 mm，半精镗后工序基本尺寸为13.2 mm，毛坯工序基本

16、尺寸为12.4 mm（5） 各道工序的工序尺寸公差查公差表：半精镗IT11，即13.2mm, IT11=0.17mm粗镗IT12，即12.4mm, IT12=0.34 mm粗磨IT11,即13.7mm,IT11=0.17mm精磨IT10,即13.8mm,IT8=0.03mm故精磨工序尺寸为13.8+0.12 mm，按“入体”，粗磨工序尺寸为13.7+0.170 mm粗镗工序尺寸为12.4 +0.34 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为121.5 mm（6） 最大、最小加工余量计算粗镗加工时：Zmax=（12.4+0.34）-（6.9+0.17）= 5.67mmZmin=12.4mm-（6.9+

17、0.17）=5.33 mm半精镗加工时：Zmax=（13.2 +0.17）-12.4=0.97 mmZmin=13.2mm-（12.4+0. 34）=0.46 mm粗磨加工时：Zmax=13.87-13.2=0.67 mmZmin=13.7mm-（13.2 +0.17）=0.33 mm精磨加工时: Zmax=13.92mm-13.7mm=0.22mmZmin=13.8mm-（13.7+0.03）=0.07mm2 : 螺纹孔的加工M10mm的螺孔的加工M10的螺孔的是要与螺钉配合的，螺钉是标准件，精度要一定的要求，粗糙度12.5m，M10的尺寸用螺纹刀加工麻烦，考虑经济性，所以查表5-13得序号

18、1：钻，螺纹用板牙人工攻丝。3 : 72两端面加工（1） 确定加工路线由成品尺寸32-0.17 mm，粗糙度6.3m，确定工艺路线。板的宽度是18 mm，其T=0.05m，公差等级为IT9，粗糙度6.3m。由表5-14序号4得：粗铣精铣（2） 确定各加工工序的经济精度粗铣IT12，精铣IT9 由表12-14得：粗铣余量为1.0 mm， 精铣余量为0.5 mm（适当修正）由于粗铣的面是铸造而成，故先确定毛坯的总余量，72 mm。可知：粗铣的余量为7-1-0.5=5.5 mm精铣后工序基本尺寸为32 mm粗铣后工序基本尺寸为32.5 mm毛坯基本尺寸为39 mm精铣IT9，即IT9=0.05 mm

19、粗铣IT12，即IT12=0.25 mm按“入体”分布，故精铣工序尺寸为32+0.05 mm 粗铣工序尺寸为32.5+0.25 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为392 mm精铣加工时：Zmax=32-（32.5+0.25）=0.75 mmZmin=32.05-32.5=0.45 mm 粗铣加工时Zmax= （32.5+0.25）-（39+2）=8.25 mmZmin=32.5-（37-2）=4.5 mm4 : 30两端面由成品尺寸77 mm，粗糙度25宽度是77 mm，其T=0m，公差等级IT11以下，粗糙度25粗铣IT11以下，精铣IT11以下精铣后工序基本尺寸为77 mm粗铣后工序基本尺

20、寸为77 mm毛坯基本尺寸为84 mm（5） 最大、最小加工余量计算Zmax=77-（77.5+0.25）=0.75 mmZmin=77.05-77.5=0.45 mm 粗铣加工时Zmax= （77.5+0.25）-（84+2）=8.25 mmZmin=77.5-（84-2）=4.5 mm5 : R16两端面加工由成品尺寸12-0.24 mm，粗糙度6.3宽度是12 mm，其T=0.05精铣后工序基本尺寸为12 mm粗铣后工序基本尺寸为12.5 mm毛坯基本尺寸为19 mm按“入体”分布，故精铣工序尺寸为12+0.05 mm 粗铣工序尺寸为12.5+0.25 mm毛坯公差对称分布，故毛坯尺寸为

21、19Zmax=12-（12.5+0.25）=0.75 mmZmin=12.05-12.5=0.45 mm 粗铣加工时Zmax= （12.5+0.25）-（19+2）=8.25 mmZmin=12.5-（19-2）=4.5 mm6 : M10螺纹孔的上端面加工由于是铸件,只需修整即可2.5夹具设计 1）对专用夹具的基本要求 1保证工件的加工精度 2提高生产率 3工艺性好 4使用性好 5经济性好 2）定位方式的确定与定位元件的选择为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。工件在家具上的定位是夹具设计最重要的环节，只有保证工件的正确定位才能保证其加工精度合乎要求，夹具的定位要

22、保证一批工件在 首件加工直到全部加工完的过 程中，使工件的工序基准相对于机床和刀具始终保持加工位置正确。 工件夹具上的定位要符合六点定位原则和粗基准，所以夹具设计为： 利用一个V形块固定72的孔外圆再用一个M8挡销挡住72的外端面。因此，用此定位的方法可以消除xx yy zz 实现了六点定位原理2.6数控加工的程序编制 选用法拉克的数控系统编程，该系统是法拉克公司近年来推出的数字化数控系统，它的标准配置中带了一块PP72/48模块，可以实现72点输入和48点输出的PLC控制，同时驱动模块为一个双轴功率模块，可以带两个线性轴和一个主轴，在伺服电机中内置了速度反馈和位移反馈传感器可以和主机一起形成

23、一个半闭环控制系统从而能达到很高的机床精度。而且价格适中，具有很高的性价比，可以很好的满足设备数控改造的要求。2.6.1程序指令的介绍M00 程序停止MO2 程序结束MO3 主轴正转MO5 主轴停MO8 冷却液开MO9 冷却液停M30 程序结束M98 子程序调用M99 子程序结束G00 快速定位G01 直线插补G04 延时 G28 参考点返回2.6.2零件的程序13.8和13孔镗孔O0001N5 M03 T0101 S500N10 G00 X10 Z5N15 G71 U0.6 R0.5N20 G71 P25 Q45 U-0.5 W0.1 F0.2N25 G00 X13.2N30 G01 Z0 F0.1N35 Z-48N40 X10N45 Z5N50 G00 X100 Z100N55 M05N60 M00N65 M03 S1000 T0101N70 G00 X10 Z5 N75 G70 P25 Q45N80 G00 X100 Z100