剎車盤畢業(yè)設(shè)計(jì)

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械加工技術(shù)課程設(shè)計(jì)闡明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“剎車盤”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備班級(jí) 設(shè)計(jì)者沉默指導(dǎo)教師機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)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(jī)械加工工藝過程卡片1套機(jī)械加工工序卡片1套5.課程設(shè)計(jì)闡明書(5000～8000字)1份班級(jí)學(xué)生沉默指導(dǎo)教師目錄前言……………課程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)…………(一)定位基準(zhǔn)的選擇……………………(二)工藝路線的擬定……………………（三），機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的擬定…………………`五、工裝設(shè)計(jì)分析提設(shè)計(jì)任務(wù)書……………六、小結(jié)…………………………七、重要參考文獻(xiàn)………………前言機(jī)械制造工藝學(xué)課程是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)涉及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上的一種教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次進(jìn)一步的全方面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在今年的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。我個(gè)人的感想是，但愿經(jīng)歷了這次課程的設(shè)計(jì)，對(duì)自己的將來所從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，通過這次課程設(shè)計(jì)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(chǔ)。由于自己的理論知識(shí)的不完善，實(shí)踐能力的缺少，設(shè)計(jì)之中不免有某些不合理的地方，學(xué)生我肺腑的懇請(qǐng)各位老師能夠予以指教批評(píng)。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。現(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(dòng)狀態(tài)下，不容易產(chǎn)生熱衰退，因此其高速制動(dòng)效果好。但在低速冷閘時(shí)，制動(dòng)效果不如鼓剎。價(jià)格比鼓剎貴。因此現(xiàn)在諸多中高級(jí)轎車采用全盤剎，而普通轎車采用前盤后鼓，而相對(duì)低速，且需要制動(dòng)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(shù)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(shí)的精度即可。鑄件規(guī)定不能有砂眼、疏松等缺點(diǎn)，以確保零件的強(qiáng)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(zhì)量不到5Kg，查《機(jī)械制造工藝與夾具》第7頁(yè)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(shè)備以通用設(shè)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(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件構(gòu)造又比較簡(jiǎn)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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要手冊(cè)》第41頁(yè)表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-9。這對(duì)提高生產(chǎn)率，確保產(chǎn)品質(zhì)量有協(xié)助。另外為消除殘存應(yīng)力還應(yīng)安排人工時(shí)效。（2）繪制鍛造件零件圖四、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（一）定位基準(zhǔn)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(yīng)用卡槽作定位基準(zhǔn)，然后加工出左端面用作精基準(zhǔn)。故對(duì)基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。（1）粗基準(zhǔn)的選擇按照粗基準(zhǔn)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(zhǔn)。根據(jù)零件圖所示，毛坯的散熱卡槽。(2)精基準(zhǔn)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(zhǔn)重疊”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的右端面為重要的定位精基準(zhǔn)，用卡盤卡緊，進(jìn)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(shù)規(guī)定，以及加工辦法所能達(dá)成的經(jīng)濟(jì)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(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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)，小端面內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，轉(zhuǎn)削凸圓面的4個(gè)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(zhǔn)，對(duì)工件大外圓兩平行端面進(jìn)行磨削精加工。采用改裝后的砂輪CAK6150N進(jìn)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(nèi)應(yīng)力及改善機(jī)械加工性能，在毛坯車間車削去澆冒口，達(dá)成毛坯的技術(shù)規(guī)定，然后送到機(jī)械加工車間來加工。根據(jù)工序安排，編出機(jī)械加工工藝過程卡及工序卡片。見附表：機(jī)械加工工藝過程卡；附表；機(jī)械加工工序卡。（三）機(jī)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(jìn)行退火解決，以消除鑄件在鍛造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。由文獻(xiàn)（1）表2-2，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)為IT9級(jí)。由文獻(xiàn)（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(shí)，是斷續(xù)切削，背吃刀量大，刀齒受很大的機(jī)械沖擊，在選擇幾何角度時(shí)，應(yīng)確保刀齒含有足夠的強(qiáng)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(xiàn)表8-30可知精加工余量為1mm，由于兩腳底面較小，根據(jù)實(shí)際狀況，調(diào)節(jié)為0.2mm，故其粗加工余量為(2-0.2)=1.8mm。b）擬定進(jìn)給量由《切削加工簡(jiǎn)要實(shí)用手冊(cè)》表8-95，取每分鐘進(jìn)給量為0.2mm/min,取精加工每齒的進(jìn)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(jì)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，以及工件直徑擬定對(duì)應(yīng)的切削速度分別為：V=dn/1000==56.52m/minV=dn/1000=m/min=113m/mind)校核該機(jī)床功率（只需校核粗加工即可）。由文獻(xiàn)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(xiàn)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(yuǎn)不大于機(jī)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(shí)，刀具：YG6硬質(zhì)合金端車刀，刀具不變，機(jī)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?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對(duì)稱端車，以提高進(jìn)給量提高加工效率。由表8-95可得：=2mmf=2mm/r由文獻(xiàn)表8-56可得n=600r/min則就可擬定對(duì)應(yīng)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(xiàn)表8-81得锪孔時(shí)的倒角余量為1.5mm，根據(jù)實(shí)際狀況可取為2mm,故锪孔的角度為90°。由文獻(xiàn)表8-69,锪孔的進(jìn)給量在不破壞精度的狀況下自行擬定。由文獻(xiàn)表8-71求得鉆孔時(shí)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(shí)際轉(zhuǎn)速取n=600r/min，則實(shí)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(shí)K=K由文獻(xiàn)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(jī)床所能提供的進(jìn)給率和扭轉(zhuǎn)力矩,故機(jī)床剛度足夠。8.時(shí)間定額計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，只計(jì)算一道工序的工時(shí)，下面計(jì)算加工Ф12孔的工時(shí)定額。機(jī)動(dòng)時(shí)間由文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-7得鉆孔時(shí)的計(jì)算公式為：t=式中l(wèi)=cotK+(1～２)l=１～４，鉆定位孔孔時(shí)，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(shí)間由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5-41擬定開停車0.015min刀架定位0.015min主軸運(yùn)轉(zhuǎn)0.02min去除鐵屑0.04min卡尺檢查0.1min裝卸工件時(shí)間由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5-42?。眒in故輔助時(shí)間t=(0.015+0.015+0.02+0.04+0.1+1)=1.19min(3)作業(yè)時(shí)間Ｔ＝t＋t＝（１.１９＋０.824）=2.014min（4）常量工作場(chǎng)地時(shí)間T由機(jī)械制造工藝學(xué)取＝３％則T＝Ｔx=2.014x3%=0.06。（５）休息與生理需要時(shí)間Ｔ由機(jī)械制造工藝學(xué)?。剑常tＴ＝Ｔx=0.06。（６）準(zhǔn)備與終止時(shí)間Ｔ由機(jī)械加工工藝手冊(cè)可知表2.5-44取部分時(shí)間為簡(jiǎn)樸件26min深度定位0.3min使用鉆模式6min由設(shè)計(jì)給定5000件，則T/n=(26+0.3+6)/5000=0.00646min。（7）單件時(shí)間Ｔ＝t＋t＋T＋T＝２.134min（8）單件計(jì)算時(shí)間Ｔ＝Ｔ＋T/n＝2.14min。

五：工裝的設(shè)計(jì)及選用從前述的基準(zhǔn)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(shè)計(jì)專用卡爪進(jìn)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(jì)專用心軸進(jìn)行加工。精加工為了提高精度要對(duì)車床進(jìn)行改裝，已獲得加工精度和提高生產(chǎn)效率。選擇幾個(gè)工序的工藝裝備提出“專用工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書”方便交給工裝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。重要夾具的設(shè)計(jì)：工裝夾具設(shè)計(jì)任務(wù)1.產(chǎn)品零件圖2、產(chǎn)品的重點(diǎn)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(duì)剎車盤的使用壽命有著決定性作用，因此對(duì)其端面定位規(guī)定很高，為了精確的定位安裝，必須嚴(yán)格確保四個(gè)孔的精確位置。二、工裝夾具設(shè)計(jì)方案的擬定1、基準(zhǔn)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(zhǔn)面進(jìn)行定位。2、定位方式及元器件的選擇為了確保嚴(yán)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(yùn)用轉(zhuǎn)套的導(dǎo)向作用，省去費(fèi)時(shí)的對(duì)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(shè)計(jì)專用U型塊進(jìn)行輔助固定。4、裝配方案整個(gè)夾具體共由5部分構(gòu)成，涉及基面定位帶有螺栓的可移動(dòng)支座、剎車盤零件本身、帶有專用心軸專用轉(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(jì)算1、夾具體由于剎車盤材料為鑄鐵工件，受力不大且相對(duì)比較均勻，因此除定位孔轉(zhuǎn)套及心軸尺寸大小規(guī)定嚴(yán)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(zhuǎn)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(zhuǎn)矩：T=Cdfk式中:C=0.305；Z=2.0；y=0.8；功率：在計(jì)算切削力時(shí),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、其它元件U型塊、扳手。四、工裝夾具的裝配規(guī)定必須嚴(yán)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(zhuǎn)頭對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)套，運(yùn)用轉(zhuǎn)套的導(dǎo)向作用進(jìn)行鉆孔，然后水平移動(dòng)支座，加工其它三個(gè)孔。2、夾具的使用注意事項(xiàng)、保養(yǎng)及維護(hù)夾具使用過程中，必須確保支座底面及轉(zhuǎn)床工作臺(tái)的清潔，避免支座底部與工作臺(tái)面間存在切削，影響平行度的規(guī)定；必須對(duì)轉(zhuǎn)頭定時(shí)進(jìn)行檢查及冷卻，延長(zhǎng)轉(zhuǎn)頭使用壽命，確保加工進(jìn)度；對(duì)加緊螺栓螺帽也要進(jìn)行定時(shí)檢查及潤(rùn)滑，以免裝夾不緊，造成工件的勿廢及對(duì)轉(zhuǎn)頭的損毀。六：小結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)、體會(huì)及建議：機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)重要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來分析解決生產(chǎn)工藝問題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固有關(guān)實(shí)際知識(shí)，把握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的辦法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。另外，這次課程設(shè)計(jì)也為后來的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次綜合練習(xí)和預(yù)備。通過本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉：（1）純熟的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其它有關(guān)先修課程中的基本實(shí)際，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，精確的分析和解決某一種零件在加工中基準(zhǔn)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(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。（2）通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高構(gòu)造設(shè)計(jì)(涉及設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面)的能力。（3）能