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1、机械制造技术基础课程设计1 / 37设计题目：CA10B 解放牌汽车前刹车调整臂外壳夹具设计设 计 任 务内装1. 前刹车调整臂外壳的机械加工工艺过程卡片2. C620 车床专用加具总装图3. 夹具的主要零件图（1（ 端盖零件图 1 张（A3） （2（ 杠杆零件图 1 张（A3）（3（ 夹具体零件图 1 张（A3）（4（ 平衡块零件图 1 张（A3）（5（ 压块零件图 1 张（A3）（6（ 滑块零件图 2 张（A3）（7（ 夹具体座零件图 1 张（A3）机械制造技术基础课程设计2 / 37学校： 姓名： 学号： 指导教师： 机械制造技术基础课程设计第 3 页 共 37 页序 言 .3一、零件的
2、分析 .3（一） 、零件的用途介绍。 .3（二） 、零件的工艺分析。 .3二、工艺规程设计 .4（一） 、确定毛坯的制造形式 .4（二） 、基准的选择 .4四、 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定。 .8三、夹具设计 .24（一） 定位基准的选择 .25（二） 切削力及夹紧力计算 .25（三）定位误差分析 .27参考文献 .28机械制造技术基础课程设计第 4 页 共 37 页序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大半部分大学基础和专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。 它要求我们学生全面地综合地运用本课程及其有关先前修的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计，机床夹具
3、设计和刀具、量具的正确运用。我希望能通过这次课程设计加深一下对先前学过的专业知识的理解和运用，培养独立的分析和解决工程实践问题的能力和熟悉并运用手册、规程及图表资料编写技术文件的基本技能，努力养成创新、严谨的工作态度。 一、零件的分析（一） 、零件的用途介绍。我们这次题目做的零件是 CA10B 解放牌汽车“前刹车调整臂外壳” ， 它的主要作用是对前刹车调整臂进行支撑和保护，它的中心是一个花键孔，外面是蜗轮齿。侧面有一个蜗杆轴，头上有一个四方，调整刹车用。最外头有一个孔，装销子连接刹车分泵。孔及键槽和轴配合传递扭矩达到调整刹车的作用。（二） 、零件的工艺分析。本零件用于支撑和保护前刹车调整臂，同
4、时也传递力矩，因此对零件有一定强度要求。选用 KT350，抗拉强度达到 300Mpa,而且可锻铸铁可以承受震动或冲击，这些铸件如果是大批量生产，则它的机械制造技术基础课程设计第 5 页 共 37 页底成本优点便更加突出。本零件有两组主要的加工表面。它们是：（1）以 62mm 孔为中心的加工表面。这一组的加工表面包括 62mm 孔，12mm 二孔及它们的两个端面，键槽。62mm 中心孔和键槽起到定位和传递力矩的作用，所以它们的表面加工要求相对较高。62mm 孔，12mm 二孔的中心轴线和它们的外端面要有一定的垂直度。键槽靠 13.8mm 通孔，62mm 孔及其外端面定位。（2） 、以 13.8m
5、m 孔为中心的加工表面。这一组的加工表面包括 13.8mm 通孔，13mm 通孔，16mm 阶梯孔，左右两个端面和 M10 螺纹。13.8mm 通孔，13mm 通孔，16mm 阶梯孔要保证一定的同轴度。二、工艺规程设计（一） 、确定毛坯的制造形式。毛坯的选择应根据生产批量的大小，零件的形状和尺寸，零件的受力情况，工厂现有的设备和技术水平及技术经济性等来决定。我们这个加工“前刹车调整臂外壳”的加工任务为大批量生产，材料为可锻铸铁，为了使铸件的加工余量小，一模多用（模可重复使用，减少造模时间） ，提高生产效率，所以选用金属型铸造。（二） 、基准的选择。（1）粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，即当
6、零件有不加工表面时，应当以这些不加工表面作为粗基准，这样可以保证不加工表机械制造技术基础课程设计第 6 页 共 37 页面相对于加工表面具有一定的相对位置关系。在这里我们选择了以62mm 孔，12mm 二孔的外轮廓为粗基准，选用两个 V 型块定位，限制五个自由度，加上一个支撑板对 62mm 孔，12mm 二孔的端面起支撑左右，达到完全定位。选用这个粗基准一方面便于零件的装夹，另一方面又能达到很好的定位要求。（2）精基准的选择：应尽可能选择所加工表面的工序基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。但当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（三） 、拟定工艺路线。拟定工艺路线
7、是设计工艺规程最为关键的一步，它的出发点是保证零件的几何形状、尺寸精度、位置精度和表面质量等技术要求。同时也要考虑经济和环境效果，努力降低生产成本，实现大批量快速生产，提高生产效率，因此工艺路线拟定要合理，机床和夹具的选择要与工艺路线合理配合。我们这个小组拟定了两个加工方案，我们通过对加工工艺性，经济性的讨论和分析，最后确定了一种最为合理的工艺路线加工方案。1. 工艺路线方案一：工序：铣左侧端面 （以 62mm 孔， 12mm 孔外轮廓为基准）工序：扩，镗 62mm 孔 （以左侧端面为定位基准）工序：粗铣，精铣上下端面 （以左侧端面和 62mm 中心孔为基准）机械制造技术基础课程设计第 7 页
8、 共 37 页工序：钻 12mm 孔，钻 4.3mm 孔。工序：铣 30mm 的右端面工序：钻，扩 13.8mm 孔，13mm 孔，16mm 孔，钻M10 螺纹孔，钻 Rc1/8 孔工序：修整 R11 的端面工序：粗铣，精铣键槽工序：攻 M10 螺纹孔，攻 Rc1/8 孔工序：检查。2.工艺路线方案二：工序:粗铣，精铣 62mm 孔，12mm 二孔的两个端面。工序：钻，扩，精扩 62mm 孔，12mm。工序：钻 4.3mm 孔。工序：粗铣 13.8mm 孔和 13mm 孔的端面。工序：钻，扩 13.8mm 孔，13mm 孔，16mm 孔。工序：修整 R11 端面。工序：钳工去毛刺，倒角。工序：
9、钻 M10 螺纹内孔。工序：粗铣，精铣 26+0.28 +0.14 键槽。工序：攻 M10 螺纹孔，攻 Rc1/8 孔工序 XI：检查。3.工艺路线的分析和比较。方案一以 62mm 孔的外轮廓为粗基准加工左侧端面，再以左侧机械制造技术基础课程设计第 8 页 共 37 页端面为精基准加工 62mm 中心孔，再以 62mm 中心孔和端面为定位基准加工其它表面。选择这种基准定位方式考虑的是互为基准的原则这种加工方法容易保证加工表面之间的位置精度，但是由于左侧端面面积小，铸造时可能也会存在缺陷，造成支撑面积不够，工件定位不稳，夹紧不可靠等问题。因此我们废除了这个方案。方案二基本是合理的，基准的选择和加
10、工顺序也基本能达到生产的要求，但也有些地方要改正。如工序加工以 62mm 孔的外轮廓为粗基准，不符合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：粗铣 62mm ，12mm 二孔上下两个端面。以62mm，12mm 二孔的外轮廓为基准，选用 X53 型立式铣床。工序：钻，扩，精扩 62mm 孔； 以 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 62mm 孔外轮廓为定位基准，限制两
11、个自由度X，Y ，加上用 V 型块配合夹紧 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：钻，扩，精扩 12mm 孔和钻 4.3mm 孔。 以 62mm孔的外轮廓和端面为基准，Z2518 立式钻床。机械制造技术基础课程设计第 9 页 共 37 页工序：半精铣上下两端面。 以 62mm，12mm 二孔和端面（一面两销）为基准。以 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 12mm孔内限制一个自由度Z，达到完全定位。选用 X53 型立式铣床。工序：铣左右
12、两个端面 。以 62mm，12mm 二孔为基准，保证两端面的对称度，选用 X63 型卧式铣床。工序：钻，扩，精扩通孔 13.8mm，13mm 和台阶孔 16mm孔，钻锥螺纹 Rc1/8 底孔。 以 62mm，12mm 二孔和端面（一面两销）为基准，选用 Z3025 摇臂钻床。工序：修整 R11 端面。 以 13.8mm，13mm 二孔为基准，端面磨床。工序：钳工去毛刺，倒角。工序：钻 M10 螺纹内孔。 以右端面和 62mm 孔端面为基准，选用 Z525 立式钻床及专用夹具加工。工序：粗铣，精铣 26+0.28 +0.14 键槽。 以 62mm, 12mm 二孔及端面和 13.8 孔为基准，选
13、用 X53 型立式铣床。工序 XI：攻 M10 螺纹孔，攻 Rc1/8 孔。工序 X：检查。（四） 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定。“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 2.5KG，生产类型为大批量生产，采用金属型浇铸方法铸机械制造技术基础课程设计第 10 页 共 37 页造该毛坯。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如下：1加工 62mm， mm 二个孔的上下两个端面。0.1862加工余量的计算长度为 mm， mm，表面粗糙度要求0.1730.24为 Ra6.3.（1）.按照 机械加工余量手册表 4-1， 的铸件尺寸公差等级为 IT7-0.17IT9，取加工余量等级为 F 级，公差等级为 IT9，则 62mm 孔的外端面加工余量为
