剎車盤畢業(yè)設計

河南工業(yè)職業(yè)技術學院機械加工技術課程設計闡明書設計題目：設計“剎車盤”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備班級 設計者沉默指導教師機械制造工藝學課程設計任務書題目：汽車剎車盤零件的加工工藝規(guī)程生產(chǎn)大綱：5000件生產(chǎn)類型：批量生產(chǎn)內容：產(chǎn)品零件圖1張產(chǎn)品毛坯圖1張機械加工工藝過程卡片1套機械加工工序卡片1套5.課程設計闡明書(5000～8000字)1份班級學生沉默指導教師目錄前言……………課程設計闡明書正文…………一、零件的分析……………（一）、零件的作用………………………（二）、零件的工藝性分析………………二、擬定生產(chǎn)類型…………三、擬定毛坯………………(一)、擬定毛坯的種類………………(二)、繪制鍛造件毛坯圖……………四、工藝規(guī)程設計…………(一)定位基準的選擇……………………(二)工藝路線的擬定……………………（三），機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的擬定…………………`五、工裝設計分析提設計任務書……………六、小結…………………………七、重要參考文獻………………前言機械制造工藝學課程是在學完了機械制造工藝學涉及機床夾具設計和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上的一種教學環(huán)節(jié)。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次進一步的全方面的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在今年的學習中占有重要的地位。我個人的感想是，但愿經(jīng)歷了這次課程的設計，對自己的將來所從事的工作，進行一次適應性的訓練，通過這次課程設計鍛煉自己的分析問題，解決問題的能力，為畢業(yè)后的工作打下一種良好的基礎。由于自己的理論知識的不完善，實踐能力的缺少，設計之中不免有某些不合理的地方，學生我肺腑的懇請各位老師能夠予以指教批評。一零件的分析（一）零件的作用剎車現(xiàn)在有盤剎和鼓剎，老某些的車諸多都是前盤后鼓的?，F(xiàn)在的車諸多前后都是盤剎的。由于盤剎較鼓剎的散熱好，在高速制動狀態(tài)下，不容易產(chǎn)生熱衰退，因此其高速制動效果好。但在低速冷閘時，制動效果不如鼓剎。價格比鼓剎貴。因此現(xiàn)在諸多中高級轎車采用全盤剎，而普通轎車采用前盤后鼓，而相對低速，且需要制動力大的卡車、巴士，仍采用鼓剎。（二）零件的工藝分析該零件為汽車剎車盤，安裝在軸上，形狀普通，精度規(guī)定并不高，零件的重要技術規(guī)定分析以下：（參閱附圖1）由零件圖可知，零件的左右端面有粗糙度規(guī)定，其它的表面精度規(guī)定并不高，只需按照鍛造時的精度即可。鑄件規(guī)定不能有砂眼、疏松等缺點，以確保零件的強度、硬度及疲勞度，在靜力的作用下，不至于發(fā)生意外事故。零件的端面的安裝孔位置精度規(guī)定較高。二、擬定生產(chǎn)類型已知此剎車盤零件的生產(chǎn)大綱為50000件/年，零件的質量不到5Kg，查《機械制造工藝與夾具》第7頁表1.1-3，可擬定該零件生產(chǎn)類型為大批量批生產(chǎn)，因此初步擬定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適宜集中；加工設備以通用設備和專用夾具為主，采用專用工裝三擬定毛坯（1）擬定毛壞種類零件材料為HT200，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件構造又比較簡樸，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡要手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-9。這對提高生產(chǎn)率，確保產(chǎn)品質量有協(xié)助。另外為消除殘存應力還應安排人工時效。（2）繪制鍛造件零件圖四、工藝規(guī)程的設計（一）定位基準的選擇根據(jù)零件圖紙及零件的使用狀況分析及毛坯的鍛造狀況，應用卡槽作定位基準，然后加工出左端面用作精基準。故對基準的選擇應予以分析。（1）粗基準的選擇按照粗基準的選擇原則為確保不加工表面和加工表面的位置規(guī)定，毛坯選擇鍛造卡槽作為粗基準。根據(jù)零件圖所示，毛坯的散熱卡槽。(2)精基準的選擇考慮要確保零件的加工精度和裝夾精確方便，依“基準重疊”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的右端面為重要的定位精基準，用卡盤卡緊，進行切削。（二）工藝路線的擬定 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術規(guī)定，以及加工辦法所能達成的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)大綱已擬定的狀況下,能夠考慮采用數(shù)控車床、通用轉床配以專用工卡檢具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，方便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工辦法及工藝路線方案以下：方案一：工序一：以散熱卡槽為粗基準粗車剎車盤的大端面，內圓面及內外圓倒角。采用CA6150臥式車床加工。工序二：以剎車盤大端面為基準粗車零件小端面、裝配孔及外圓面及所規(guī)定倒角。采用CA6150臥式車床加工。工序三：再次以散熱卡槽為粗基準半精車剎車盤的大端面，內圓面及內外圓倒角。為了提高精度和提高效率，此序采用CAk6150N臥式數(shù)控車床加工。工序四：再以三序剎車盤大端面為基準半精車零件小端面、裝配孔及外圓面及所規(guī)定倒角。采用CA6150臥式車床加工。工序五：以大端面為水平基準，小端面內孔為定位基準，轉削凸圓面的4個定位裝配孔。采用Z3040轉床。工序六：以小端面內孔壁厚為定位精基準，對工件大外圓兩平行端面進行磨削精加工。采用改裝后的砂輪CAK6150N進行加工。根據(jù)工序方案制訂出具體的工序劃分以下所示：毛坯為精鑄件，清理后，退火解決，以消除鑄件的內應力及改善機械加工性能，在毛坯車間車削去澆冒口，達成毛坯的技術規(guī)定，然后送到機械加工車間來加工。根據(jù)工序安排，編出機械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表：機械加工工藝過程卡；附表；機械加工工序卡。（三）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的擬定。1.毛坯尺寸的擬定，畫毛坯圖。剎車盤材料為HT230。由于產(chǎn)品的精度規(guī)定不高，生產(chǎn)大綱為中批生產(chǎn)，因此毛坯選用砂型鍛造。毛坯鑄出后進行退火解決，以消除鑄件在鍛造過程中產(chǎn)生的內應力。由文獻（1）表2-2，該種鑄件的尺寸公差等級為IT9級。由文獻（1）表2-2，可查出鑄件重要尺寸的公差，現(xiàn)將重要毛坯尺寸及公差所示：重要面尺寸零件尺寸總余量公差IT重要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差ITΦ62.5兩端面852+29內孔Φ62．54Φ58.59底面3029由此，可繪出其零件的毛坯圖（見附圖2）2.粗車剎車盤的兩端面面兩端面由粗車和精車兩次加工完畢，采用6換多次使用圓弧車刀（高速鋼）。刀具：YG6硬質合金圓弧右偏車刀。由于車刀在工作時，是斷續(xù)切削，背吃刀量大，刀齒受很大的機械沖擊，在選擇幾何角度時，應確保刀齒含有足夠的強度。由金屬切削原理與刀具可取γ＝５～λ＝-10κ=60=10。加工規(guī)定：粗車剎車盤的兩端面。擬定加工余量由毛坯圖可知：總加工余量為2mm，文獻表8-30可知精加工余量為1mm，由于兩腳底面較小，根據(jù)實際狀況，調節(jié)為0.2mm，故其粗加工余量為(2-0.2)=1.8mm。b）擬定進給量由《切削加工簡要實用手冊》表8-95，取每分鐘進給量為0.2mm/min,取精加工每齒的進給量為1.5mm/min.粗車走刀一次ap=1.8mm，精車走刀一次ap=0.2mm。c)計算切削用量由表8-56，取粗車、精車的主軸轉速分別為150r/min和300r/min，由前面選擇的刀具圓弧R0.2mm，以及工件直徑擬定對應的切削速度分別為：V=dn/1000==56.52m/minV=dn/1000=m/min=113m/mind)校核該機床功率（只需校核粗加工即可）。由文獻表2.4-96得切削功率為P=92.4x10-5ZnK取Z=16n==2.5r/s=10mm=0.2mm=1.8mm而K=KKF2由文獻表2.4-94可知K=1KF2=1故K=1故=92.4xxxxx1.8x16x2.5x1=0.35KW其所消耗量功率遠不大于機床功率，故可用。3.兩端面的加工兩端面的加工由車削來完畢，此時，刀具：YG6硬質合金端車刀，刀具不變，機床不變。工序單邊總余量由毛坯圖與零件圖可知為２mm，由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質量可不考慮，從而可采用不對稱端車，以提高進給量提高加工效率。由表8-95可得：=2mmf=2mm/r由文獻表8-56可得n=600r/min則就可擬定對應的切削的速度：故V===226.08m/min4.鉆定位孔孔該孔可選由高速鋼鉆頭鉆出定位孔后，為了裝配方便，再由锪鉆鉆出倒角。由文獻表8-81得锪孔時的倒角余量為1.5mm，根據(jù)實際狀況可取為2mm,故锪孔的角度為90°。由文獻表8-69,锪孔的進給量在不破壞精度的狀況下自行擬定。由文獻表8-71求得鉆孔時的切削速度v=0.35m/s=21m/min由此算出轉速為：n===668.8r/min按鉆床的實際轉速取n=600r/min，則實際切削速度為：v=dn/1000==21.85m/min由表8-78得F=CFdFfFK=588.6xdxfxKM=CdmfKx10=225.63xdxfxKx0由于加工灰鑄鐵時K=K由文獻表8-78，可查的K=1，故F=588.6x11.6x0.2x1=1884.1NM=225.63x11.6x0.2x1x10=6.6N.m它們均不大于機床所能提供的進給率和扭轉力矩,故機床剛度足夠。8.時間定額計算根據(jù)設計規(guī)定，只計算一道工序的工時，下面計算加工Ф12孔的工時定額。機動時間由文獻《機械加工工藝手冊》表2.5-7得鉆孔時的計算公式為：t=式中l(wèi)=cotK+(1～２)l=１～４，鉆定位孔孔時，l＝0l=30l=2f=0.3n=600l=cot()+1.5=5.1因此，t==0.206min因此t=4t=0.824min(２)輔助時間由機械加工工藝手冊表2.5-41擬定開停車0.015min刀架定位0.015min主軸運轉0.02min去除鐵屑0.04min卡尺檢查0.1min裝卸工件時間由機械加工工藝手冊表2.5-42?。眒in故輔助時間t=(0.015+0.015+0.02+0.04+0.1+1)=1.19min(3)作業(yè)時間Ｔ＝t＋t＝（１.１９＋０.824）=2.014min（4）常量工作場地時間T由機械制造工藝學?。剑常tT＝Ｔx=2.014x3%=0.06。（５）休息與生理需要時間Ｔ由機械制造工藝學?。剑常tＴ＝Ｔx=0.06。（６）準備與終止時間Ｔ由機械加工工藝手冊可知表2.5-44取部分時間為簡樸件26min深度定位0.3min使用鉆模式6min由設計給定5000件，則T/n=(26+0.3+6)/5000=0.00646min。（7）單件時間Ｔ＝t＋t＋T＋T＝２.134min（8）單件計算時間Ｔ＝Ｔ＋T/n＝2.14min。

五：工裝的設計及選用從前述的基準選擇的分析及制訂的工藝規(guī)程和工序卡。由于工件較薄，為了定位精確設計專用卡爪進行裝夾定位，為了獲得裝配孔的精度和提高加工效率，設計專用心軸進行加工。精加工為了提高精度要對車床進行改裝，已獲得加工精度和提高生產(chǎn)效率。選擇幾個工序的工藝裝備提出“專用工藝裝備設計任務書”方便交給工裝設計人員進行設計。重要夾具的設計：工裝夾具設計任務1.產(chǎn)品零件圖2、產(chǎn)品的重點技術規(guī)定分析剎車盤零件的工作面位位兩端面，兩端面的平行度對剎車盤的使用壽命有著決定性作用，因此對其端面定位規(guī)定很高，為了精確的定位安裝，必須嚴格確保四個孔的精確位置。二、工裝夾具設計方案的擬定1、基準面的選擇（夾具具體方式的擬定）為了確保平行度規(guī)定，選用大端面作為基準面進行定位。2、定位方式及元器件的選擇為了確保嚴格的同軸度規(guī)定，采用專用心軸定位，在滿足使用規(guī)定的前提下，充足運用轉套的導向作用，省去費時的對刀環(huán)節(jié)，大大提高生產(chǎn)效率，因此，夾具可采用不完全定位。3、加緊方式及元器件的選擇由于在鉆孔過程中，工件的受力不大且受力比較均勻，故可用普通的螺栓緊固，為了裝卸方便設計專用U型塊進行輔助固定。4、裝配方案整個夾具體共由5部分構成，涉及基面定位帶有螺栓的可移動支座、剎車盤零件本身、帶有專用心軸專用轉套、專用U型塊、螺帽。5、夾具總裝構造重要零件圖：三、定位誤差分析與計算1、夾具體由于剎車盤材料為鑄鐵工件，受力不大且相對比較均勻，因此除定位孔轉套及心軸尺寸大小規(guī)定嚴格確保外，其它尺寸沒有太大的規(guī)定，可根據(jù)加工條件自行決定。2、定位元件專用轉套、專用心軸。3、加緊力及加緊元件刀具：高速鋼麻花鉆，刀具直徑為Ф14.25則軸向力：F=Cdfk式中：CZyf=0.16轉矩：T=Cdfk式中:C=0.305；Z=2.0；y=0.8；功率：在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=KKKK式中：K—基本安全系數(shù)，1.5;K—加工性質系數(shù)，1.1;K—刀具鈍化系數(shù),1.1;K—斷續(xù)切削系數(shù),1.1則：F=KF=1.51037=1555.5（N）；加緊元件：采用螺栓螺帽緊固。4、其它元件U型塊、扳手。四、工裝夾具的裝配規(guī)定必須嚴格確保夾具的平面度、平行度規(guī)定及夾具的同心度規(guī)定。五、工裝夾具的使用闡明1、夾具的操作環(huán)節(jié)首先把基面支座水平放好，在把工件套在支座的緊固螺栓上，再將定位心軸套在剎車盤零件定位孔上，使其精擬定位后，套上U型塊，最后有緊固螺帽緊固，然后將轉頭對準轉套，運用轉套的導向作用進行鉆孔，然后水平移動支座，加工其它三個孔。2、夾具的使用注意事項、保養(yǎng)及維護夾具使用過程中，必須確保支座底面及轉床工作臺的清潔，避免支座底部與工作臺面間存在切削，影響平行度的規(guī)定；必須對轉頭定時進行檢查及冷卻，延長轉頭使用壽命，確保加工進度；對加緊螺栓螺帽也要進行定時檢查及潤滑，以免裝夾不緊，造成工件的勿廢及對轉頭的損毀。六：小結本次畢業(yè)設計小結、體會及建議：機械加工工藝課程設計是機械類學生在學完了機械制造技術，進行了生產(chǎn)實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設計重要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析解決生產(chǎn)工藝問題的能力，使學生進一步鞏固有關實際知識，把握機械加工工藝規(guī)程設計的辦法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。另外，這次課程設計也為后來的畢業(yè)設計進行了一次綜合練習和預備。通過本次課程設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉：（1）純熟的運用機械制造基礎、機械制造技術和其它有關先修課程中的基本實際，以及在生產(chǎn)實習中所學到的實踐知識，精確的分析和解決某一種零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸擬定等問題，從螟確保零件制造的質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。（2）通過夾具設計的訓練，進一步提高構造設計(涉及設計計算、工程制圖等方面)的能力。（3）能