剎車盤畢業(yè)設(shè)計

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院機械加工技術(shù)課程設(shè)計闡明書設(shè)計題目：設(shè)計“剎車盤”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備班級 設(shè)計者沉默指導教師機械制造工藝學課程設(shè)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(nèi)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(shè)計闡明書(5000～8000字)1份班級學生沉默指導教師目錄序言……………課程設(shè)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、確定生產(chǎn)類型…………三、確定毛坯………………(一)、確定毛坯的種類………………(二)、繪制鑄造件毛坯圖……………四、工藝規(guī)程設(shè)計…………(一)定位基準的選擇……………………(二)工藝路線的確定……………………（三），機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定…………………`五、工裝設(shè)計分析提設(shè)計任務書……………六、小結(jié)…………………………七、重要參照文獻………………序言機械制造工藝學課程是在學完了機械制造工藝學包括機床夾具設(shè)計和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上的一種教學環(huán)節(jié)。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學課程的一次深入的全面的總復習，也是一次理論聯(lián)絡實際的訓練。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(shè)計，對自己的未來所從事的工作，進行一次適應性的訓練，通過這次課程設(shè)計鍛煉自己的分析問題，處理問題的能力，為畢業(yè)后的工作打下一種良好的基礎(chǔ)。由于自己的理論知識的不完善，實踐能力的缺乏，設(shè)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可以予以指教批評。一零件的分析（一）零件的作用剎車目前有盤剎和鼓剎，老某些的車諸多都是前盤后鼓的。目前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，不輕易產(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。因此目前諸多中高級轎車采用全盤剎，而一般轎車采用前盤后鼓，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，形狀一般，精度規(guī)定并不高，零件的重要技術(shù)規(guī)定分析如下：（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，其他的表面精度規(guī)定并不高，只需按照鑄造時的精度即可。鑄件規(guī)定不能有砂眼、疏松等缺陷，以保證零件的強度、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、確定生產(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(zhì)量不到5Kg，查《機械制造工藝與夾具》第7頁表1.1-3，可確定該零件生產(chǎn)類型為大批量批生產(chǎn)，因此初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序合適集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備和專用夾具為主，采用專用工裝三確定毛坯（1）確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(gòu)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(shè)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，保證產(chǎn)品質(zhì)量有協(xié)助。此外為消除殘存應力還應安排人工時效。（2）繪制鑄造件零件圖四、工藝規(guī)程的設(shè)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鑄造狀況，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保證不加工表面和加工表面的位置規(guī)定，毛坯選擇鑄造卡槽作為粗基準。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保證零件的加工精度和裝夾精確以便，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）工藝路線的確定 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)規(guī)定，以及加工措施所能到達的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)大綱已確定的狀況下,可以考慮采用數(shù)控車床、通用轉(zhuǎn)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，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工措施及工藝路線方案如下：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(nèi)圓面及內(nèi)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(nèi)圓面及內(nèi)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(nèi)孔為定位基準，轉(zhuǎn)削凸圓面的4個定位裝配孔。采用Z3040轉(zhuǎn)床。工序六：以小端面內(nèi)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)工序方案制定出詳細的工序劃分如下所示：毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應力及改善機械加工性能，在毛坯車間車削去澆冒口，到達毛坯的技術(shù)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確實定。1.毛坯尺寸確實定，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)，因此毛坯選用砂型鑄造。毛坯鑄出后進行退火處理，以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)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I(lǐng)T重要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差I(lǐng)TΦ62.5兩端面852+29內(nèi)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(zhì)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，應保證刀齒具有足夠的強度。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。確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(diào)整為0.2mm，故其粗加工余量為(2-0.2)=1.8mm。b）確定進給量由《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(zhuǎn)速分別為150r/min和300r/min，由前面選擇的刀具圓弧R0.2mm，以及工件直徑確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不小于機床功率，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(zhì)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(zhì)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則就可確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，為了裝配以便，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確定。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(zhuǎn)速為：n===668.8r/min按鉆床的實際轉(zhuǎn)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它們均不不小于機床所能提供的進給率和扭轉(zhuǎn)力矩,故機床剛度足夠。8.時間定額計算根據(jù)設(shè)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確定開停車0.015min刀架定位0.015min主軸運轉(zhuǎn)0.02min清除鐵屑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由機械制造工藝學取＝３％則T＝Ｔx=2.014x3%=0.06。（５）休息與生理需要時間Ｔ由機械制造工藝學取＝３％則Ｔ＝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(shè)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(shè)計及選用從前述的基準選擇的分析及制定的工藝規(guī)程和工序卡。由于工件較薄，為了定位精確設(shè)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(shè)計專專心軸進行加工。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。選擇幾種工序的工藝裝備提出“專用工藝裝備設(shè)計任務書”以便交給工裝設(shè)計人員進行設(shè)計。重要夾具的設(shè)計：工裝夾具設(shè)計任務1.產(chǎn)品零件圖2、產(chǎn)品的重點技術(shù)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，必須嚴格保證四個孔的精確位置。二、工裝夾具設(shè)計方案確實定1、基準面的選擇（夾具詳細方式確實定）為了保證平行度規(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保證嚴格的同軸度規(guī)定，采用專專心軸定位，在滿足使用規(guī)定的前提下，充足運用轉(zhuǎn)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，故可用一般的螺栓緊固，為了裝卸以便設(shè)計專用U型塊進行輔助固定。4、裝配方案整個夾詳細共由5部分構(gòu)成，包括基面定位帶有螺栓的可移動支座、剎車盤零件自身、帶有專專心軸專用轉(zhuǎn)套、專用U型塊、螺帽。5、夾具總裝構(gòu)造重要零件圖：三、定位誤差分析與計算1、夾詳細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(zhuǎn)套及心軸尺寸大小規(guī)定嚴格保證外，其他尺寸沒有太大的規(guī)定，可根據(jù)加工條件自行決定。2、定位元件專用轉(zhuǎn)套、專專心軸。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(zhuǎn)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(zhì)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、其他元件U型塊、扳手。四、工裝夾具的裝配規(guī)定必須嚴格保證夾具的平面度、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，使其精確定位后，套上U型塊，最終有緊固螺帽緊固，然后將轉(zhuǎn)頭對準轉(zhuǎn)套，運用轉(zhuǎn)套的導向作用進行鉆孔，然后水平移動支座，加工其他三個孔。2、夾具的使用注意事項、保養(yǎng)及維護夾具使用過程中，必須保證支座底面及轉(zhuǎn)床工作臺的清潔，防止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(zhuǎn)頭定期進行檢查及冷卻，延長轉(zhuǎn)頭使用壽命，保證加工進度；對加緊螺栓螺帽也要進行定期檢查及潤滑，以免裝夾不緊，導致工件的勿廢及對轉(zhuǎn)頭的損毀。六：小結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計小結(jié)、體會及提議：機械加工工藝課程設(shè)計是機械類學生在學完了機械制造技術(shù)，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(shè)計重要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力，使學生深入鞏固有關(guān)實際知識，把握機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的措施，提高獨立工作的能力，為未來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。此外，這次課程設(shè)計也為后來的畢業(yè)設(shè)計進行了一次綜合練習和預備。通過本次課程設(shè)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(chǔ)、機械制造技術(shù)和其他有關(guān)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，精確的分析和處理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，工藝尺寸確定等問題，從螟保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。（2）通過夾具設(shè)計的訓練，深入提高構(gòu)造設(shè)計(包括設(shè)計計算、工程制圖等方面)的能力。（3）