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第一節(jié) 序言
本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)之一是針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的一個(gè)零件——前剎車調(diào)整臂外殼，制定其機(jī)械加工工藝規(guī)程。該零件的工藝過(guò)程中包括了車端面，鏜孔，銑端面，鉆孔，拉槽，銑平面，攻螺紋等工序，工藝范圍廣，難易程度適合于工藝課程設(shè)計(jì)的需要。
第二節(jié) 零件分析
零件的功用分析
通過(guò)分析零件圖以及該零件圖所在部件或總成的裝配圖，即CA10B解放牌汽車的前剎車調(diào)整臂外殼，明確該零件的作用是對(duì)前剎車調(diào)整臂進(jìn)行支撐和保護(hù)。
零件的工藝分析
從零件圖上可以看出，標(biāo)有粗糙度符號(hào)的表面有平面，退刀槽，內(nèi)孔等。表面粗糙度要求不太高，相對(duì)位置精度也很明確，對(duì)于直徑為60的孔，由于其所在的中心是其他孔的工藝基準(zhǔn)，所以要求用專用的鏜床進(jìn)行鏜孔?？傊?，該零件圖視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)要求齊全，加工要求合理，零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好。
第三節(jié) 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一） 確定毛坯的制造方式
零件的材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定，在制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯的選擇主要是選定毛坯的制造方式。
零件的材料為KT350，考慮毛坯制造質(zhì)量，減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，根據(jù)零件承受的沖擊載荷不是很大，且零件的輪廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，又為大批量生產(chǎn)，而且表面粗糙度質(zhì)量要求也不是很高，故可采用鑄件，以提高生產(chǎn)效率和效益，毛坯的鑄造起模斜度不大于2度，未注明鑄造半徑為3.
（二） 選擇定位基準(zhǔn)
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制訂中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確與合理的選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量，縮短工藝過(guò)程，簡(jiǎn)化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類，提高生產(chǎn)率。
精基準(zhǔn)的選擇
粗加工進(jìn)行后，以一端端面為精基準(zhǔn)，加工另一側(cè)端面。外圓用V型塊定位，加工一側(cè)端面和內(nèi)孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸的換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三） 選擇加工方法
1 平面的加工
平面的加工方法很多，有車，刨，銑，磨，拉等。對(duì)于本設(shè)計(jì)，大端的兩端面，其粗糙度的要求為6.3，且加工的面較大，所以采用粗車和半精車的加工方式。對(duì)于小端面的加工，由于加工的尺寸不大，粗糙度要求為6.3，采用粗銑加半精銑的加工方式。
2 孔和槽的加工
孔的加工方法有鉆，擴(kuò)，鏜，拉，磨等。對(duì)于直徑為60的孔，由于其粗糙度要求為6.3，其為加工基準(zhǔn)，所以精度要求高，所以，采用鏜孔的加工方式。對(duì)于小端面的直徑為12的孔，其粗糙度為6.3,由于孔的直徑較小，采用鉆-擴(kuò)-鉸的一次加工方式。再以直徑為60和直徑為12的孔為基準(zhǔn)，采用鉆-擴(kuò)-鉸的加工方式，來(lái)加工直徑為13,13.8,16的孔，以保證其位置精度和加工精度。對(duì)于直徑為4.3的五個(gè)小孔，采用一面兩銷的定位方式，鉆-擴(kuò)的加工方法。對(duì)于錐孔，采用鉆-攻的方式。對(duì)于方槽，其尺寸較大，粗糙度為6.3，尺寸公差要求高，故采用銑削的加工方式。
3 螺紋加工
對(duì)于M10的螺紋，由于其有修整要求，采用鉆-攻的加工方式。
（四） 制定工藝路線
制定工藝路線是工藝員制定工藝規(guī)程時(shí)最重要的工作，也是體現(xiàn)工藝師水平的重要方面。其原則是，在合理保證零件的幾何形狀，尺寸精度，位置精度，表面質(zhì)量的前提下，盡可能提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
工藝路線盡量從最短路線出發(fā)，從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，以“先面后孔”“基面先行”的原則出發(fā)，以使用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，達(dá)到精度要求，盡量不產(chǎn)生過(guò)定位現(xiàn)象等多方面考慮，以及從具體情況出發(fā)，最終的工藝路線安排如下：
工序1 粗銑大端兩端面，半銑車大端兩端面，采用C620車床，使用專用夾具
工序2 粗鏜直徑為60的孔，半精鏜直徑為60的孔，采用T41X鏜床，使用專用夾具
工序3 鉆-擴(kuò)-鉸直徑為12的孔，采用立式鉆床Z518
工序4 粗銑小端兩端面，精銑小端端面，使用銑床X6125，對(duì)兩個(gè)表面同時(shí)加工。
工序5 一面兩銷，拉方槽，使用L5520拉床
工序6 使用方槽倒角
工序7 以直徑為60和直徑為12的孔與端面一面兩銷，銑三個(gè)凸臺(tái)
工序8 一面兩銷，鉆-擴(kuò)-鉸直徑為13,13.8,16的孔
工序9 鉆-攻直徑為M10的螺紋
工序10 一面兩銷，鉆-擴(kuò)直徑為4.3的孔5個(gè)
工序11 鉆-攻Rc1/8的錐孔
工序12 去毛刺，校驗(yàn)。
第四節(jié) 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
CA10B前剎車調(diào)整臂外殼的零件材料為KT350，硬度207——241HBS，毛坯重量為2.5kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
（一） 確定加工余量
由表1-1知，可鍛鑄鐵采用金屬型鑄造，其公差等級(jí)為8—10，此處采用CT9，由表5—3選擇加工余量為F級(jí)，根據(jù)機(jī)械加工后鑄件的最大輪廓尺寸由表1-2可查得各加工表面加工余量，如下
車直徑為60的兩端面毛坯的加工余量均為2.8，粗車2，半精車0.8達(dá)到兩端面距離32，表面粗糙度Ra6.3.
鏜直徑為60的孔的加工余量為2.8，粗鏜2，半精鏜0.8達(dá)到直徑60,表面粗糙度Ra6.3.
銑小端兩端面加工余量為2.8，粗銑2，精銑0.4，兩端面距離達(dá)到12，表面粗糙度Ra6.3.
銑直徑為30的右凸臺(tái)端面，加工余量為2.8，粗銑為2，半精銑為0.8，距離中心線37，表面粗糙度Ra25.
銑直徑為30左凸臺(tái)端面，加工余量為2.8，粗銑為2 ，半精銑為0.8，距離中心線47，表面去毛刺。
銑半徑為11上凸臺(tái)端面，加工余量為2.8，粗銑為2,半精銑為0.8，距離中心線70.5，表面修整。
槽兩側(cè)表面加工余量為2.8，拉削槽到26，表面粗糙度為Ra6.3，上端面距直徑為13,13.8,16中心線15，表面粗糙度為50.
鉆孔時(shí)要求先加工一半，其于裝配時(shí)精鉸。
（二） 確定毛坯基本尺寸
加工表面的毛坯尺寸只需將零件尺寸加上查取的相應(yīng)加工余量即可，所得毛坯尺寸如下表
零件尺寸(mm)
單邊加工余量(mm)
毛坯尺寸（mm）
D60
2.8
54.4
32
2.8
37.6
12
2.8
17.6
37
2.8
39.8
47
2.8
49.8
70.5
2.8
73.3
26
2.8
20.4
(三)確定毛坯尺寸公差
由表5-1查得各尺寸公差為
毛坯尺寸（mm）
公差(mm)
按對(duì)稱標(biāo)注
結(jié)果(mm)
54.4
2
+-1
54.4+-1
37.6
1.8
+-0.9
37.6+-0.9
17.6
1.7
+-0.85
17.6+-0.85
39.8
1.8
+-0.9
39.8+-0.9
49.8
2
+-1
49.8+-1
73.3
2.2
+-1.1
73.3+-1.1
20.4
1.7
+-0.85
20.4+-0.85
(四)繪制毛坯簡(jiǎn)圖
第四節(jié) 切削用量及機(jī)床的確定
工序1 1 加工材料：KT350，精密鑄造
機(jī)床:CA620;
刀具：高速鋼端面車刀
量具：游標(biāo)卡尺
2 切削用量
A 粗車大端兩端面
Ap=1.2mm, f=0.12mm/r, v=80m/min
B半精車大端兩端面
Ap=0.55mm, f=0.08mm/r, v=120m/min
C 粗車直徑為60的孔
Ap=1.75mm, f=0.5mm/r, v=20m/min
工序2 鏜直徑為60的孔
1機(jī)床：T41X
2粗鏜: Ap=3mm, f=0.5mm/r, v=20m/min
3半精鏜Ap=1.5mm, f=0.2mm/r, v=30m/min
工序3 銑小端兩端面
1 機(jī)床：臥式銑床X62(機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P159 表2.5.1)
2 刀具：采用盤型刀面立銑刀，同時(shí)銑兩端面
3 量具：游標(biāo)卡尺
4 粗銑切削用量：Ap=2mm, f=0.2mm/r, v=30m/min
5精銑切削用量：Ap=1mm, f=0.1mm/r, v=45m/min
工序4 鉆-擴(kuò)-鉸直徑為12的孔
1 機(jī)床：Z518
2 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，鉸刀
3 量具: 卡尺和塞規(guī)
4 鉆削切削用量：Ap=2mm, f=0.15mm/r, v=39.2m/min
5 擴(kuò)孔切削用量：Ap=1mm, f=0.1mm/r, v=43.9m/min
6 鉸孔切削用量：Ap=0.5mm, v=18.9m/min
工序5 拉削方槽
機(jī)床：L5520
工序6 銑方槽倒角
機(jī)床：X62
工序7 銑三個(gè)凸臺(tái)
1 機(jī)床：立式銑床X50A
2 刀具：立銑刀
3 量具：游標(biāo)卡尺
4 銑直徑為30的右凸臺(tái)：
粗銑銑削用量：Ap=2mm, f=0.12mm/r, v=38m/min
半精銑銑削用量：Ap=1mm, f=0.08mm/r, v=42m/min
5 銑直徑為30的左凸臺(tái)：
粗銑銑削用量：Ap=2mm, f=0.12mm/r, v=38m/min
半精銑銑削用量：Ap=1mm, f=0.08mm/r, v=42m/min
6 銑半徑為11的上凸臺(tái)：
粗銑銑削用量：Ap=2mm, f=0.12mm/r, v=38m/min
半精銑銑削用量：Ap=1mm, f=0.08mm/r, v=42m/min
工序8 鉆直徑為13,13.8,16的孔
1 機(jī)床：立式鉆床Z524
2 刀具：麻花鉆
3 鉆削用量：f=0.08mm/r, v=12m/min
4 直徑為16的孔：f=0.15mm/r, v=12m/min
工序9 鉆-攻直徑為10的螺紋
1 機(jī)床：Z525鉆床
2 切削用量：f=0.13mm/r, v=41.4m/min
工序10 鉆5*直徑為4.3的孔
1 機(jī)床：Z525 使用鉆模版加工孔
2 鉆削用量：f=0.08mm/r, v=16m/min
工序11 攻Rc1/8錐孔
機(jī)床：Z525 將工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)15度，鉆孔后攻螺紋
第五節(jié) 部分工序基本時(shí)間的確定
工序1 粗車半精車大端兩端面
1 粗車大端兩端面
背吃刀量的確定 ：由于該工序有五個(gè)工部，工部一二分別是粗車兩個(gè)面，工部三四是半精車兩面，工部五是以一端面定位，粗車直徑為60的內(nèi)孔。由于一二工部是在一臺(tái)機(jī)床上經(jīng)過(guò)一次走刀加工完成的，因此他們所選用的切削速度和進(jìn)給量是一樣的，只有背吃刀量不同；工部三四同理。
工部1的背吃刀Ap=1.2mm,就是毛坯的總余量減去精加工的余量；而工部2的背吃刀量Ap=1.2mm。
進(jìn)給量的確定：由切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)， 表9-68，機(jī)床功率在5—10，裝夾系統(tǒng)一般的情況下，該工件的每齒進(jìn)給量為0.12，銑削深度t＝1.5mm，由切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)，查表8-99，Vc在0.25-0.4m/s，取V=0.25m/s，銑刀外徑由表8-94，取Dw=125mm，齒數(shù)z=20，一次銑削可以完成。查表8-100，其刀面磨損極限值為1.5mm，查機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，表5-29，由插值法得銑刀合理耐用度T=150mm,查表5-30，高速鋼銑刀銑削速度為15-25m/min，所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是n=1000v/3.14d=38.2-63.7r/min,根據(jù)X53型立式銑床的說(shuō)明書(shū)，在機(jī)械制造簡(jiǎn)明工藝手冊(cè)P166頁(yè)，取主軸轉(zhuǎn)速為56r/min, 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fm=F2*Z*Nw=0.08*20*56=89.6mm/min, 在機(jī)械制造簡(jiǎn)明工藝手冊(cè)P166頁(yè),，表4.2.37中工作臺(tái)縱向進(jìn)給量，選取Vf=100mm/min,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為Af=Vf/zn=100/20*56=0.09mm/z
校驗(yàn)機(jī)床的功率 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)P111表3.28和P87表3.9查得
= 39 = 1.0 = 0.72 = 0.86
= 0 = 0.86 Kfc=0.8 Ap=3 mm Af=0.09 mm/z Aw=94mm z=20 v=3.14dn/1000=22mm/min d=125mm n=56r/min。所以，切削力為Fz=323.45N 銑削的功率為Pm=0.118kw
所以，X53銑床的主電動(dòng)機(jī)功率為Pm=7.5kw，故所選切削用量合適。
基本時(shí)間Tm
由機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表6.2-7知
查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，表3-25知，得Tm=0.8min
工序4 鉆-擴(kuò)-鉸直徑為12的孔
由于φ12的孔不能鑄出。
1 鉆φ11mm的孔。
2 鉆頭的的直徑初選為12mm ，鉆頭的幾何參數(shù)由表2.1—表2.2選取。
進(jìn)給量：按加工要求決定進(jìn)給量，查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，當(dāng)加工要求為H11的精度，由表3.7，選取f=0.31-0.39mm/r,由于l/d=12/12=1,不需要采用修正系數(shù)。由機(jī)床Z158的機(jī)床參數(shù)，使用機(jī)械加工工藝手冊(cè)，表6-29到表6-31，取f=0.2mm/r.切削速度，由表2.13，取得v=19m/min,在切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)中，由表2.12查得的壽命為T=60min,所以，n=1000v/3.14d=550r/min,根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，