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1、摘 要本次设计研究的课题是东风EQ140汽车前刹车调整臂外壳零件的加工工艺及专用夹具的设计。考虑零件在汽车运行时的刹车过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。它的主要加工面是各孔、前刹车调整臂外壳的端面和通槽，在加工中由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保证。因此，在设计中采用先面后孔的原则，并将孔与平面的加工划分为粗加工和精加工阶段，以保证加工精度。在本次设计中，先以R41外圆和R16外圆轮廓为粗基准加工出两端面，再以该基准面定位加工12和62的孔。在后面的工序中，均以该孔与端面为定位基准，再加工出前刹车调整臂外壳零件的其它孔、槽和端面，在整个加工过程中，主要采用了铣床、钻床
2、和插床。本次夹具的设计选择了第六道工序中钻13和13.8孔专用夹具的设计，对其采用了“一面两孔”的定位方式。关键词：前刹车调整臂外壳零件；加工工艺；专用夹具；定位；夹紧AbstractThe task for design is the adjustment arm shell parts for braking of the processing technology boom and exclusive fixture design, which is in the front of the car called jiefang brand. Considering the parts i
3、n the machine not hitting seriously relatively simple structure, so I choose rough castings. The main processing is the hole surface, adjusting the number of face and arm slot, in the process of machining accuracy due to face processing than the hole to ensure the accuracy of easily. Therefore, the
4、use in the design after the first hole of the principle of surface and hole and two-dimensional processing is divided into roughing and finishing stages to ensure the machining accuracy. In this design, the first R41 and R16 at both ends of the cylindrical surface processing, and then base-level pro
5、cessing of the holeof and . The processes behind both holes with the end of the baseline for positioning, processing to adjust the arm holes, slots, and some face in the whole process, mainly the use of the milling machine, drilling machine and slotting machine. And for the design of dedicated fixtu
6、re I choose the sixth procedure, which drills the holes of and , the location are decided by the “one side and two holes”. Keywords: the adjustment arm shell parts for braking; processing technology; the dedicated fixture; positioning; clamping目录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1机械加工工艺的发展现状11.2现代机械加工工艺的发展趋势11
7、.3机床夹具的发展现状31.4现代机床夹具的发展趋势3第二章 零件的分析62.1零件的作用62.2零件的工艺分析6第三章 零件毛坯的选择73.1确定毛坯的制造形式73.2确定铸件机械加工余量及形状73.3确定铸件加工表面尺寸及偏差8第四章 工艺规程的设计94.1基面的选择94.2拟订工艺过程94.3加工设备和工艺装备的选择134.4确定工序尺寸174.5 确定切削用量及时间定额20第五章 夹具设计325.1夹具设计任务325.2夹具的结构方案确定325.3夹具设计及操作的简要说明39参考文献41结束语致谢附录45第一章 绪论1.1机械加工工艺的发展现状随着机械制造业的发展和科学技术的进步，机械
8、制造工艺的内涵和面貌下不断发生变化，近一二十年来的技术进展主要表现在以下几个方面：1.常规工艺的不断优化常规工艺的方向是实现高效化、精密化、强韧化、轻量化，以形成优质高效低耗、少污染的先进实用工艺为主要目标，同时实现工艺设备、辅助工艺、工艺材料、检测控制系统的成套工艺服务，使优化工艺易于为企业所采用。2.新型加工方法的不断出现和发展包括精密加工和超精密加工、微细加工、特种加工及高密度能加工、新硬材料加工技术、表面功能性覆盖技术和复合加工，以适应机械产品更新换代对制造工艺提出的更高、更新的制造模式。3.自动化等高新技术与工艺的紧密结合微电子、计算机和自动化技术与工艺及设备相结合，使传统工艺面貌产
9、生显著、本质的变化，如生产线自动控制、在线检测自适应控制、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助夹具设计、计算机辅助装配工艺设计和智能制造系统等。1.2现代机械加工工艺的发展趋势机械制造是国民经济各部门科技进步的基础。在现代条件下机械制造的发展方向是：开发工艺可行性广、能保证各种原料消耗最少、可靠性和自动化精度高的新一代技术。机械制造工艺及其实现组织形成的发展趋势，在很大程度上取决于机器结构的发展方向和它的技术使用特征。机器制造中的科技进步将促进以计算机和生产全盘自动化为基础的工序少和能源节约的工艺的建立和推广。机器制造工艺组织的远景发展的概念是考虑在集管理、信息和技术为一体的基础上建立全盘自动化
10、工厂，将最终产品的各个加工阶段连接起来。这时，在科技发展现阶段的自动化工厂将不是无人企业。由人服务和管理的体系和机器会发挥作用。新的智能型和集成型的生产手段与高度熟练的工作人员相结合，将在市场需求变化的条件下假造出满足技术和社会经济需求的先决条件。在先进的发达国家中，毛坯生产的发展趋势表明，今后毛坯生产发展方向是力图在经济合理的范围内，使毛坯接近成品零件的尺寸形状。这可降低金属消耗量，减少加工余量和毛坯及铁屑的运输费用，这样，最终会提高生产率，降低零件的加工成本。对于毛坯生产，其特点主要是扩大新的先进的节约资源的工艺过程应用领域。采用电子技术管理切削加工过程，提高了对毛坯质量和精度的要求。这将
11、使其加工工艺得到必要的完善。在不久的将来，精密金属模铸造和压力铸造将取代砂型铸造。有发展前途的制取毛坯的方法将会得到发展，其中包括等静压法、金属的压力喷射成型挤压、清密冲压、预热推挤方法等。金属切削加工将被比较经济的制取零件的方法所取代（如冷推挤法）。但由于所用设备昂贵，以及工件必须经过再次退火，使得这种方法只能在零件生产规模不少于100万件时，经济上才是合算的。在金属切削机床上加工工艺的发展趋势，是扩大采用先进的工艺过程和提高加工自动化的程度。提高生产率，降低切削加工成本，在很大程度上取决于刀具和刀具材料的技术可行性。高速钢和烧结合钨硬质合金，由于价格相对较低，工具制造简单，耐磨性好，强度高
12、，所以促使其得到了广泛的使用。新型切削材料的使用有助于增大切削用量，提高生产率，扩大经济效益。使用粉末冶金高速钢工具，并且用物理沉积法涂上耐磨涂层，是很有发展前途的。对于钢件的半精加工和精加工，采用以碳化钛、碳氮化钛为基的无钨硬质合金。用细颗粒硬质合金代替高速钢，可提高加工生产率指标。在加工韧性材料时，涂层硬质合金获得了越来越广泛的应用。用化学气相沉积方法得到的陶瓷涂层的应用，可使切削速度大大提高，而这种切削速度在以前只有用矿物陶瓷切削刀具或金属陶瓷才能达到。在加工淬火钢，尤其是铣齿和拉削方面，以及有色金属和合金的加工，非金属材料的加工中，使用硬质合金也是有发展前途的。在硬质合金刀片上镶上人造
13、材料多晶立方氮化硼，可用于加工硬度达HRC68的镍铬钢或铬镍钼钢，其切削速度可达130m/min。在加工研磨性强的，轻金属和非金属材料时，则采用多晶金刚石。用碳化硅纤维增强的氧化物陶瓷，用于加工镍合金、渗碳和热处理后的钢以及灰铸铁。氮化硅陶瓷在广泛的切削速度范围下使用（达1000m/min）.氮化硅陶瓷现在用于灰铸铁、高温合金的加工，因为它有较高的抗扩散磨损的能力。陶瓷结合剂的立方氮化硼砂轮、多孔砂轮和数控机床用的砂轮，具有寿命长、磨削性能稳定的特点。今后在磨削中将使用优质的加入合金成份的刚玉砂轮、用球形刚玉制造的砂轮、高纯度单晶刚砂轮、高强度耐热人造单晶金刚石的复合材料砂轮。磨料的新型结合剂
14、的开发将扩大高磨削的可能性。除上述传统切削加工方法以外，还有范围更广的非传统金属加工方法：电物理和电化学加工方法；微塑性变形尺寸加工法以及将两种以上物理本质各不相同的加工方法合在一起的复合加工方法（化学反应，电腐蚀和磨粒加工等）。这些非传统方法的合理应用领域，是在那些采用传统切削方法不经济或在技术上不可能实现的那些工序。这样，切削加工由于具有广泛的工艺可行性，所以它在使用机床的加工方法中仍会占有优先地位。电加工法，冷、热挤压，粉末冶金都只能在某些特殊领域部分地取代切削加工。而激光加工具有相当广阔的发展前景，在不久的将来将取代工件外形切割和通孔钻削。1.3机床夹具的发展现状夹具最早出现在18世纪
15、后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新50%80%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10%20%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；（5）采用以液压站为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高生产率；（6）提高机床夹具的标准化程度。1.4现代机床夹具的发展趋势夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、能、环保方向发展的带动下，机床夹具也正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。1.高 精随着机床加工精度
