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1、重庆三峡学院机械加工工艺课程设计设计题目：制动器械杆零件的机械加工工艺 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及自动化年 级 09级机制2班 学 号 姓 名 指导老师 二一一年十二月二十八日机械加工工艺课程设计说明书设计题目： 设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程 开始日期： 2011-12-18 完成日期： 2011-12-28 学生姓名： 郭 书 亮 班级学号： 20081013226 指导教师： 廖 京 川 学校名称： 重庆三峡学院 机械加工工艺课程设计任务书题目：设计“制动器械杆”零件的机械加工工艺规程（中小批量生产）内容： 1.零件图 1张 2. 机械加工工艺过程卡片 1张
2、3. .机械加工工序卡片 1套 4设计说明书 1份 班 级 09级机械2班 学 号 20081013226 学 生 郭 书 亮 指 导 老 师 2011年12月序 言本课程设计是在学习完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。在这次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的机械加工工艺规程。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍
3、，并且得到了有关老师的指点。第五小组 2011年12月设计的目的机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产实习之后的一个重要的实践教学环节。学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计。其目的如下：培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计，熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加
4、工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。一、生产纲领、生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所应选用的工艺方法和工艺装备。根据零件的生产纲领和生产类型及产品大小和复杂程度，确定其生产类型为：中小批量生产。二、零件的分析(一) 零件的作用制动器就是刹车。制动器分为行车制动器（脚刹），驻车制动器（手刹）。在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在先进的过程中减速停车，不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵
5、时才采用驻车制动。当车停稳后，就要使用驻车制动（手刹），防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外，上坡要将档位挂在一档（防止后溜），下坡要将档位挂在倒档（防止前滑）。支持作用、停止作业、定位作用。(二)零件的工艺分析制动器械杆有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：以为中心的台阶轴类端面本零件上由圆柱面、内孔、轴肩圆、弧面、键槽、退刀槽等部分组成。零件车削加工成形轮廓的结构形状较复杂、需两头加工，零件的加工精度和表面质量要求都很高该零件重要的径向加工部位有24P9圆柱段（表面粗糙度R=0.8m）、30f10圆柱段（表面粗糙度R=0.8m）、R0.5mm圆弧、12H11的内孔,退刀槽
6、表面粗糙度Ra=50,其余表面粗糙度均为R=12.5m。轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为40145110mm。由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。三、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为45。制动器械杆在使用过程中经常的变动，它的只起支撑的作用，受到的冲击很大，尤其在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。采用锻造方式。(二)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，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成
7、零件的大批报废，是生产无法正常进行。(1)粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取24P9的左端面作为粗基准，利用专用夹具达到完全定位,然后进行铣削。(2)半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，此处不作介绍。(三)制定工艺路线确定加工顺序及进给路线加工顺序按粗到精、由近到远，由左到右的原则确定，由左到右进行外轮廓粗车(留0.5mm余量精车)，精加工外轮廓，切退刀槽，倒圆角。先粗后精 先安排粗
8、加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧固用的光孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常与主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。这样可使工件定位夹紧稳定可靠，利于保证孔与平面的位置精度，减小刀具的磨损，同时也给孔加工带来方便。基面先行 用作精基准的表面，要首先加工出来。所以，第一道工序一般是进行定位面的粗加工和半精加工(有时包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。制定
9、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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。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：工序一：备料工序二：锻造毛坯工序三：粗、半精车24P9、30f10、351.5；工序四：倒角、倒圆工序五：铣键槽6 20mm；铣26两端面；铣351.5右端面的斜端面；工序六：车26的圆柱面，肋板的圆角；工序七：钻、拉孔12H11，4； 工序八：磨24P9、30f10的圆柱面工序九：终检。（2）工艺路线方案二：工序一：备料工序二：锻造毛坯工
10、序三：粗、精车24P9、30f10、351.5；车26的圆柱面，肋板的圆角；工序四：倒角、倒圆工序五：铣键槽6 20mm；铣26两端面；铣351.5右端面的斜端面；工序六：钻、扩孔12H11，4；工序七：磨24P9、30f10的圆柱面工序八：终检。（3）、工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工轴为中心的一组工艺，然后加工的孔，再以24P9为基准铣26两端面。方案二则是先加工轴为中心的一组工艺，再加工车26的圆柱面，肋板的圆角；此时方案二采用车床先加工轴为中心，这样有利提高效率，节省成本。经比较可知，先加工轴为中心的一组工艺，轴心基准加工键槽620mm；铣26两端面；铣351
11、.5右端面的斜端面，最后完成磨24P9、30f10的圆柱面。显然方案二比方案一的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。综上所述，零件的具体工艺过程如下：工序一：备料工序二：锻造毛坯工序三：粗、半精车24P9、30f10、351.5；工序四：倒角、倒圆，选用CA6140机床；工序四：铣键槽620mm；铣26两端面；铣351.5右端面的斜端面，选用X52K立式铣床；工序五：钻、扩12H11内孔，4；选用Z3025摇臂钻床；工序六：去毛刺；工序七：磨24P9、30f10的圆柱面；选用万能外圆磨床M131WB；工序八：终检。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定制动器械杆零件材料为45，硬
12、度为207-255HBW，生产类型为中小批量生产，采用锻造。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.22.5，取端面长度余量均为12.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 6mm2内孔（12H11、4无锻造孔）工序尺寸加工余量充足3车24P9、30f10、351.5车削余量为5mm其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中小批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。四、工艺规程确切削用量（
13、一）车削工艺车削部分刀具的选择刀具的选择是加工中的重要的工艺加工内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素.刀具的寿命与切削用量有密切的关系，在制定切削用量时应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分为最高生产效率刀具寿命和最低成本寿命刀具两种，前者根据单件工件时候最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工共建的表面尺寸和形状相适应。根据零件的分析所选择的刀具有 1. 车端面：选用硬质合金钢45车道、粗、精车用同一把车刀完成。2. 粗、精车外圆：硬质合金903. 车槽：选用硬合金车槽刀(刀长12mm，刀宽3mm)切削用量的选择和分析切削用量包括：进给速度 是机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工进度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。一般粗车选用较高的进给速度，以便较快去除毛坯余量，精车以考虑表面粗糙和零件精度为原则，粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给
