制动器杠杆设计说明书

工艺学课程设计题 目：编制制动器摆杆零件的工艺规程与其中车工序的机床专用夹具设计班 级：车辆113班姓 名：李果学 号： 10103130311指导教师：曹付义张静云完成日期： 2015-3-21摘要本设计所设计的零件是制动器摆杆，主要分析零件的加工工艺性，并对其工 艺性进行分析规划，尽而做出相应工艺过程卡，然后再设计车削加工的专用 夹具，并分析此工序的计算工时和所选刀具等，然后再对夹具设计过程进行 总结归纳。关键词：制动器摆杆；专用夹具；加工工艺性目录第一章零件的分析3第二章工艺规程的设计32.1、确定毛坯的的制造形式32.2、制订工艺路线42.3、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.4、确定切削用量及基本工时6第三章专用夹具的设计73.1问题提出73.2定位基准的选择73.3定位元件的设计73.5定位误差分析93.6夹具设计及简要操作说明9总结11致谢12参考文献15第一章零件的分析制动器杠杆共有六组加工表面，现分述如下:1、0 24f9的左端面2、外圆面、退刀槽和倒角3、13h12的两端面4、轴向键槽5、0 12D6 孔6、0 4 孔第二章工艺规程的设计21、确定毛坯的的制造形式由零件图可知，其材料为45钢，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适 用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工要求1. 热处理：调质处理硬度207-255HBW；2. 24f9对？ 30f9轴线的径跳不大于0.04；3. 尺寸13处的两端面对？ 24轴线的垂直度公差不大于1/100;4. 键槽对？ 24f9轴线的对称线公差不大于0.05；5. 不许有毛刺；6. 冲压抽模角为7度，圆角半径为3；7. 杠杆端面上允许有中心孔；8. 中12轴线的测量相差不大于2；9. 未注明公差尺寸的公差为标注Q/SB123-64。根据零件材料确定毛坯为锻件，已知零件的类型为大批量生产，故锻造成型。此外，为消 除残余应力，锻造后安排调质处理。由机械加工工艺手册查得该种锻造公差等级为 CT1011，加工余量等级MA选择H级。2.2、制订工艺路线（1）、工艺路线方案一：工序10：锻造工序20：调质处理工序30：车左端面，钻中心孔工序40：车外圆面、退刀槽和倒角工序50：铣宽13h12的两端面工序60：钻孔6 10.8，铰6 10.8孔至6 12D6工序70：钻6 4孔工序80：铣6 32键槽工序90：磨6 30，6 24外圆面工序100：清洗去毛刺工序110：验收工序120：入库（2）、工艺路线方案二：工序10：锻造工序20：调质处理工序30：车左端面，车外圆面、退刀槽和倒角工序40：铣宽13h12的两端面工序50：钻孔至6 10.8，铰6 10.8孔至6 12D6工序60：钻0 4孔工序70：铣0 32键槽工序80：磨0 30, 0 24外圆面工序90：清洗去毛刺工序100：验收工序110：入库（3）、工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一与方案二的区别是：方案二没有车左端面、钻中心 孔这道工序，车床的加工原理是：工件跟着花盘做高速旋转。用顶针顶住中心孔，夹具设 计相对简单，但工序稍复杂，考虑到被加工工件尺寸较小且形状简单，为提高生产率，故 采用方案二即可。所以具体的工艺过程确定如下：工序10：锻造工序20：调质处理工序30：车左端面，车外圆面、退刀槽和倒角工序40：铣宽13h12的两端面工序50：钻孔至0 10.8，铰0 10.8孔至0 12D6工序60：钻0 4孔工序70：铣0 32键槽工序80：磨0 30，0 24外圆面工序90：清洗去毛刺工序100：验收工序110：入库23、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“制动器杠杆”零件材料45钢，毛坯的重量约为1.4kg，生产类型为大批量生产，采用锻 造成型。1、左端面，表面粗糙度为Ra50，查切削用量手册表2-8得，单边总余量Z=0.5, 车削一次即可满足要求。2、13h13两端面，表面粗糙度为Ra12.5，查切削用量手册表2-8得，单边总余量 Z=0.5，车削一次即可满足要求。3、0 12D6孔，因孔的尺寸不大，很难锻造成型，故采用实心锻造4、0 32键槽处很难锻造成型，故采用实心锻造，后继铣加工成型5、0 4孔，因孔的尺寸不大，很难锻造成型，故采用实心锻造6、不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。24、确定切削用量及基本工时工序30：车左端面，车外圆面、退刀槽和倒角工步一：车左端面确定进给量f :根据参考文献W表2-7,当钢的。b 800MPa，d0* 10-8mm时， f = .390.47m/r。由于本零件在加工0 10.8孔时属于低刚度零件，故进给量应 乘以系数0.75，则f =(0.39 0.47)x 0.75 = 0.29 0.35mm / r根据Z525机床说明书，现取f = 0.25mm/r切削速度：根据参考文献W表2-13及表2-14，查得切削速度V = 18m/min所1000V1000 x 18=530.8r /min nd兀 x 10.8根据机床说明书，取nw =575r /min，故实际切削速度为v = E =兀，10.8 x 575 = Emin1000切削工时：1 = 13mmV = 1000. m mnl1 = 5.4mm，12 = 3mm，则机动工时为l d = 13 + %4 + 3 =0.、 n f 575 x 0.25工步二：车0 28退刀槽根据参考文献W表2-25，f =0.20.4mm/r，V = 812m/min，得ns = 169.8 254.65r/min查参考文献V表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取f =。.1。”秫/r ,nw = 198r/min，实际切削速度 V = 9.33m /min。切削工时：/ = 13mm , l1 = 0-6mm , 4= 3mm，则机动工时为t = 1 +11 +12 = 13 + .6 + 3 =0.838min mn f198 X 0.10工步二：车0 30外圆面和倒角工步四：车22退刀槽工步五：车24外圆面和倒角第三章专用夹具的设计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。有老师分配的 任务，我被要求设计工序30:车左端面，车外圆面、退刀槽和倒角的夹具设计，选用机床:3.1问题提出本夹具主要用来车左端面，车6 24、0 30等同轴外圆面、退刀槽和倒角3.2定位基准的选择以0 35的外圆面及其端面，再配以6 26的外圆面定位。3.3定位元件的设计本工序选用的定位基准为0 35的外圆面及其端面，0 26的外圆面，6 26外圆面与V 型块配合限制2个自由度，0 35端面与夹具体上表面通过支承钉配合限制1个自由度，6 35的外圆面与V型块配合，和0 26处V型块错位配合限制另3个自由度，这样工件被完 全定位。3.4切削力和夹紧力的计算1.切削力的计算：由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 钻削力F = 26Df。，HB。，式（52）钻削力矩丁 = 1。叫6式（53）11HB = HB - -（HB- HB ）= 187 - - （187 -149 ）= 174式中：D = 10.5mmmax 3 max min3f = 0-20mm -r-1 代入公式（5-2）和（5-3）得.F = 26 x 10.5 x。.2。.8 x 174o.6 = 1664NT = 10 x 1。.51.9 x。.2。.8 x 174o.6 = 46379 N mm2：夹紧力的计算：选用夹紧螺钉夹紧机由N （f1 + f2 ）= KF f其中f为夹紧面上的摩擦系数，取f1=f2=。.25F=七+G G为工件自重F, N = 3551.4Nf1 +f2夹紧螺钉：公称直径d=1.5mm，材料45钢 性能级数为6.8级n = 8 x = 480MPan B = 6 x 100MPas 10螺钉疲劳极限：七顷32。b =。.32x6。= 192。n=fL n = 51.76MPa极限应力幅：心kn-1In =aii, = 17.3MPa 许用应力幅：aV曰=白螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为Ss=3.54取s=4=120MPa=2.8 t满足要求4 x FH2nd 21.3 x 4 x Nr =15MPa land 2c经校核：满足强度要求，夹具安全可靠3.5定位误差分析一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工 件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。 形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限 位基准不重合而造成。 T , 1、ADW = 1(1)= 0.042. asin 根据零件图可知，T=0.28mm，T=0.25mm，a = 96。2dADW = 1T - 1T 已知孔的形状公差为0.28，根据经验公式，35易3.6夹具设计及简要操作说明本工件采用一固定V型块，一活动V型块，一支承钉，来实现工件的定位和夹紧，这样操 作更加简单，迅速，特别适合大批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量 生产要求装配图附图如下：夹具体附图如下:呻ggmw，设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使 我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实 在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利 用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件， 为我们踏入社会打下了好的基础。设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和 实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍 惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们踏入社会的关键一步这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查 阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选 取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我 遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指 导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃 的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的 选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她 不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不全的关怀，除了敬佩 指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积 极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献1. 切削用量简明手册，艾兴、肖诗纲主编，机械工业出版社出版，1994年2. 机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年3. 机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983 年4. 机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科 学技术出版社出版，1990年5. 金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月6. 机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年