左后驻车制动钳体工艺规程及工装夹具设计.docx

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1、本毕业设计题目是左后驻车制动钳体工艺规程及工装夹具设计。本毕业设计内容主要包括零件图的工艺分析，包括零件的结构分析，技术条件分析，材料及切削特性的分析，零件的工艺性分析等；毛坯的设计，包括毛坯种类的确定，毛坯的工艺要求，毛坯的余量和公差以及毛坯零件图绘制；工艺规程设计，包括工艺路线的制定，工序尺寸的制定，主要表面的加工方法及表面质量和尺寸精度的保证方法，热处理工序和辅助工序的安排，工时计算以及绘制工艺流程图。夹具为钻床夹具，钻床夹具的设计内容是关于加工两侧圆台中8孔的夹具设计。包括其设计方案，总体说明，夹具的构造特点及原则；夹具定位、夹紧方案的选择及设计,误差计算，夹紧力计算等内容以及夹具装配

2、图和夹具体零件图的绘制。关键字：机械加工；驻车制动钳体；夹具设计；加工工艺；误差AbstractThetopicofthisgraduationistheleftbehindparkingbrakecaliperbodyprocessandfixturedesign,includingtheanalysisofprocessinginpartsdrawing(structureanalysisofparts,analysisoftechnicalcondition,materialsandcuttingcharacteristics,andtechnologicalanalysisofpart

3、s),thedesignofblank(decisionofclassblank,technologicalrequirementofblank,theallowanceandToleranceofblank,anddrawingofparts),andthedesignofprocessschedule(theformulationoftechnologicallineandProcessDimension,productionmethodofmainsurface,theassurancemethodofsurfacequalityanddimensionalaccuracy,thearr

4、angementofheattreatmentbetweenworkingproceduresandauxiliaryprocess,thecalculationofworkinghours,andthedrawingofprocessflowdiagram).Thefixtureisfordrillingjig.Thedesigncontentisaboutprocessingthejigwitha8onthecircularinbothsides，includingitsschemedesign,globalstatement,constructionfeaturesandtheprinc

5、iplesoffixture,positioningfixture,thechoiceanddesignofclamping,thecalculationoferrorandclampingforce,andportrayingoffixtureassemblinganddetaildrawing.Keywords:machining；parkingbrakecaliperbody;designoffixture;processprocedure；error目录前言I1左后驻车制动钳体的工艺规程设计21.1 零件图工艺分析21.1.1 零件的工作状态及工作条件21.1.2 零件的作用21.1.

6、3 零件的技术条件分析21.1.4 驻车制动钳体材料及切削加工性41.1.5 热处理检验61.1.6 零件的工艺性分析61.2 毛坯的设计71.2.1 毛坯种类的确定71.2.2 毛坯的工艺要求71.2.3 毛坯余量和公差81.3 工艺规程的设计111.3.1 工艺路线的制定111.3.2 工序尺寸的确定181.3.3 加工过程中有关机床、夹具、刀具、量具的选用201.3.4 确定切削用量211.3.5 时间定额计算232机床夹具设计262.1 夹具的设计方案262.2 夹具总体设计及说明262.3 夹具构造特点及原理272.3.1 定位装置设计282.3.2 夹紧装置设计292.3.3 定位

7、零件的设计312.4 夹具体外轮廓的设计322.5 操作说明342.6 夹具体的定位误差34261产生定位误差的原因342.6.2定位误差的计算342.7 工件夹紧力的计算352.7.1 钻削力的计算352.7.2 夹紧力的计算363钳体经济性分析37总结38致谢39参考文献40刖三对典型零件的工艺及夹具结构设计，在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。使我们能够将大学四年所学知识融会贯通，也使我们在设计过程中不断学习一些新知识。通过毕业设计环节，培养我们广泛查找资料、分析问题、解决问题的能力，使我们养成认真仔细，精益求精的科学工作习惯。选择左

8、后驻车制动钳体的夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学的知识。本次所选设计内容主要包括：工艺路线的确定，夹具方案的优选，各种图纸的绘制，设计说明书的编写等。机械加工工艺规程是规定产品或零件的机械加工工艺过程、操作方法及指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程编制的好坏将直接影响到该产品的质量。利用合理、方便的夹具可以保证加工质量，提高生产率。机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面以及加工表面相互之间的位置精度。提高生

9、产率，降低成本，使用专用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工，扩大机床工艺范围。在机床上使用专用夹具后可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围，减轻工人劳动强度，保证生产安全。此次毕业设计有着其特殊的重要性，这是对自己大学四年来学习的一次综合检验，是一次大型的将自己所学与现实应用的一次结合，对以后的工作学习都有重要的指导意义。同学们也认真对待，积极查阅有关资料，作好每周必须完成的任务。在老师和学生的共同努力下，将学院布置的毕业设计圆满完成。1左后驻车制动钳体的工艺规程设计1.1 零件图工艺分析1.1.1 零件的工作状态及工作条件左后驻车制动钳体驻车制动装置包括驻车制动器和驻车

10、驱动机构两部分。驻车制动器按其作用部位分为两种类型，一种是制动传动轴的中央制动器，另一种是与行车制动器共用的车轮制动器，目前，多采用作用于后轮的驻车机构。驻车驱动机构因其对可靠性的要求较高，一般都采用机械式的驱动机构，但究竟是采用中央制动器驻车还是采用车轮制动器驻车，其驻车驱动机构有所不同，而不管是哪一种的驻车类型，制动器都有鼓式和盘式之分，所以，驻车驱动机构还有所差异。驻车制动钳体是汽车制动器的主要零部件之一。制动钳体用紧固螺栓与制动导向销联接，导向销插入制动钳支架的孔中作动配合，于是制动钳体可沿导向销作轴向滑动。制动钳钳只在制动盘内侧有液压缸。制动时，内制动块在液压的作用下由活塞推靠到制动

11、盘上，同时制动钳体在反向液压力作用下向内移动，将附装在制动钳支架中的外制动块也推靠制动盘上。活塞上的橡胶密封圈在制动时变形，解除制动时便恢复原状，使活塞同位，同时止动弹簧使制动块同位。若制动器产生了过量间隙，则活塞将相对于密封圈滑动，从而实现间隙的自动调整。1.1.2 零件的作用题目所给定的零件是汽车左后驻车制动器中的制动钳体，它位于汽车左后轮驻车制动器中。制动时，制动液被压入液压缸中。在液压力的作用下，将活动制动块推向制动盘。与此同时，作用在制动钳体上的反向液压力推动钳体沿导向销向右移动，使固定在制动钳体上的固定制动块压靠到制动盘上。于是，制动盘两侧的摩擦块在两个作用力下夹紧制动盘，在制动盘

12、上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。1.1.3 零件的技术条件分析左后驻车制动钳体零件图可知，它的外表面上有多个表面需要进行加工，此外各表面上还需加工一系列螺纹孔和通孔。现分析如下：1、零件的表面粗糙度主视图：两侧圆台8孔，表面粗糙度为Ra=3.20连接部分8.5孔和MlO孔，外表面粗糙度为Ra=3.2o俯视图：两侧圆台8孔上下两表面粗糙度为Ra=3.2,倒角部位粗糙度Ra=6.30D向视图：6的盲孔，粗糙度为Ra=6.3,左侧台面Ra=6.3E向视图：槽两侧粗糙度Ra=6.3,R12.5的孔Ra=6.3A-A视图：从左至右密封槽的粗糙度分别为Ra=3.2、3.2、3.2、1.6、3

13、.2、3.2,R2倒角粗糙度Ra=6.3,钳体内表面粗糙度Ra=3.2,钳体前部粗糙度为Ra=3.2,进油粗糙度为Ra=1.6,活塞孔外表面粗糙度为Ra=3.2o剖面图：密封槽粗糙度为Ra=3.2,进油孔糙度为Ra=1.62、表面间的位置精度由于零件图尺寸的确定关系，零件的主要设计基础为空间一点（即基准：用来确定生产对象上几何关系所依据的那些点、线、面零件在加工过程中，为测量方便，可以通过基准的转换（即基准的变换）。一般的情况设计基准与工艺基准重合，当基准不重合时可以通过尺寸链换算得出工艺尺寸。两侧圆台通孔与表面垂直度：0.05C两侧圆台表面平面度:LJ0.05两侧圆台表面与活塞孔内表面垂直度

14、:0.05B活塞孔内表面与前部钳体内表面垂直度:0.05A活塞孔内表面相对于前部钳体内表面的圆柱度:/0/0.015活塞进油孔相对于活塞内孔的同轴度:0.08B前部钳体内表面平面度:口0.05活塞孔内密封槽相对于活塞孔内表面的同轴度:0.15B油标孔相对于孔面垂直度:0.1D油标孔连接部分相对于中心线同轴度:0.1E放气孔连接部分相对于中心线同轴度:0.1F1.1.4 左后驻车制动钳体材料及切削加工性左后驻车制动钳体材料采用的是QT450-10o标准：GB1348-88球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。球墨铸

15、铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。球墨铸铁的成分要求比较严格，一般范围是：w(C)=3.6%3.9%,w(Si)=2.2%2.8%,w(Mn)=0.6%0.8%,W(三)0.07%,W(P)至12345678910111213141516O100.180.260.360.520.741.01.52.02.84.2IO160.200.280.380.540.781.11.62.23.

16、04.416250.220.300.420.580.821.21.72.43.24.668101225400.240.320.460.640.901.31.82.63.65.079111440630.260.360.500.701.01.42.02.84.05.68101216631000.280.400.560.781.11.62.23.24.4691114181001600.300.440.620.881.21.82.53.65.07101216201602500.340.500.701.01.42.02.84.05.68111418222504000.400.560.781.11.62.

17、23.24.46.29121620254006300.640.901.21.82.63.657101418222863010001.01.42.02.84.0681116202532100016001.62.23.24.6791318232937160025002.63.85.48101521263342250040004.46.29121724303849400063007.0101420283544566300100000111623324050641.3 工艺规程的设定1.3.1 工艺路线的制定制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还

18、应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。以下为设计的两种工艺路线，进行比较之后，采用更加合理的工艺路线进行零件的加工。工艺路线一:工序序名O铸造5清理10热处理15清洗20涂漆25钻活塞孔30钻孔35钻通孔40粗铳两侧外表面45粗铳两侧圆台上表面50粗铳两侧圆台下表面55粗铳连接部分阶梯台60粗铳游标孔、连接孔表面65粗铳进油口、连接部位表面70粗铳钳体内表面75粗车密封槽80检验85画线90半精车密封槽95倒角100半精铳钳体部位105半精铳两侧圆台110半精铳连接部位115检验120画线125孔加工130孔加工135车密封槽140倒角145钻两侧圆台孔150孔加工155孔加工160孔加工

19、165游标孔加工170检验175入库工艺路线二:工序序名0铸造5清理10热处理15清洗20涂漆25粗铳两侧外表面30粗铳两侧圆台上表面35粗铳两侧圆台下表面40粗铳连接部位阶梯台45粗铳游标孔、放气孔表面50粗铳进油口、连接部位表面55粗铳钳体内表面、钳体底面60半精铳钳体钳部65检验70画线75钻活塞孔80钻孔85钻通孔90加工油标孔95加工放气孔100粗车密封槽105半精车密封槽110倒角115检验120画线125车密封槽130倒角135半精车两侧圆台面140钻两侧圆台面通孔145半精铳连接部位150孔加工155孔加工160检验165入库通过两种工艺比较,第一，可以看出第二种方案是在铳削外

20、表面后进行主设计基准的加工，没有符合先主后次的加工顺序。而第一种方案在进行钻活塞孔后，以此为工艺基准，保证了零件的加工精度。第二，第一种方案是在全部表面粗加工完成之后，再进行精加工；而第二种方案是半精加工后又进行粗加工，很明显会影响加工精度及质量。第三，第一种方案采用先基准后其他的原则，保证了加工零件的加工精度要求。通过以上比较，选择第一种方案。1、加工方法的选择加工方法的选择原则一般为：(1)根据表面的尺寸精度和表面粗糙度进行选择。(2)根据表面所在零件的结构形状和尺寸大小选择。(3)根据零件热处理情况选择。(4)根据零件材料的性能选择。(5)根据零件的批量选择。选择合理的加工方法，可以获得

21、最高的生产率和最好的经济效益。根据钳体零件图，钳体外表面粗糙度最高要求Ra=3.2,精度等级7,需要进行半精铳加工，采用一般的卧式铳床可达到。活塞进油孔连接部位，表面粗糙度要求Ra=1.6,较孔即可达到其表面粗糙度及精度等级，采用一般的摇臂钻。两侧圆台表面粗糙度要求3.2,采用卧式铳床可达到要求。车密封槽，表面粗糙度要求3.2,半精铳即可达到，采用卧式车床可达到。钻孔选择普通的摇臂钻床即可达到精度要求。2、阶段的划分工艺规程编制时，由于零件结构复杂，加工精度高，通常划分加工阶段，划分加工阶段有利于保证零件的加工质量,，有利于合理使用设备，便于及时发现毛坯的缺陷，便于热处理工序的安排，有利于保护

22、加工表面。本课题分为三个加工阶段，粗加工阶段，半精加工阶段、钻孔攻丝阶段。3、各加工阶段的加工性质和作用(1)粗加工阶段：此阶段的主要任务是切除大部分余量以去除毛刺外皮，校正毛坯制造中的误差，为半精加工作好准备。同时粗加工切削用量大，切削力，切削热，加紧力都比较大，虽然精度不高，但可以提高生产率。(2)半精加工阶段：此阶段主要任是达到零件的全部技术要求。主要表面达到最终技术要求。由于在此阶段加工余量小，加工精度高，所以这个阶段的主要问题是保证质量。(3)钻孔攻丝阶段：此阶段主要任务是将零件图中需要加工的螺纹孔全部加工出来。4、基准的选择机械零件表面之间的相对位置包括两方面的要求一方面是表面间的

23、位置尺寸精度；另一方面是相对位置精度。而表面间的尺寸精度和位置精度要求是离不开参考依据的基准。零件上用来确定其它点线面的位置，所依据的点、线、面叫做基准。根据基准的功用不同，可分为设计基准和工艺基准。工艺基准又可分为定位基准、测量基准、装配基准、调刀基准。在加工中，我们需要考虑定位基准。定位基准是在加工中使工件在夹具上占有正确位置所采用的基准。定位基准又可分为粗基准和精基准。选择合理的定位基准可以提高加工效率，改善加工质量，取得更好的经济效益。起始工序所用的粗基准选择原则：（1）选择重要表面为粗基准，（2）选择不加工表面为粗基准，（3）选择加工余量最小的表面为粗基准，（4）选择较为平整光洁、加

24、工面积较大的表面为粗基准，（5）粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。最终工序（含中间工序）所用的精基准选择原则：（1）基准重合原则，选用设计基准作为定位基准；（2）基准统一原则，应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面；（3）自为基准原则，某些要求加工余量小而均匀的精加工工序,选择加工表面本身作为定位基准；（4）互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准,反复进行加工,以保证位置精度要求；（5）便于装夹原则，所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。在实际加工中，不可能上述原则全部满足，因此，在选择时应根据具体情况进行分析，权衡利

25、弊，保证其主要的要求。根据以上原则，在起始工序中，钻活塞孔时，选择后部不需要加工的连接部位，作为粗基准，把主要设计基准作为工艺基准先加工出来，符合先基准后其他的原则。铳两侧外表面时，选择以加工好的活塞孔为精基准，符合先主后次的原则。在最终工序（含中间工序）中，钻孔时，选用精加工后的活塞孔为精基准，满足先粗后精的原则；5、热处理工序的安排因为工件材料为球墨铸铁，QT450-10,工件为钳体，是要求综合机械性能较高的零件。所以采用调质处理。其工艺为：加热到850。C-900oC,使基体转变为奥氏体，在油中淬火得到马氏体，然后经550。C-600oC回火，空冷，获得回火索氏体基体组织。如果局部要求耐

26、磨的零件，最后可进行表面淬火加低温回火处理。6、辅助工序安排辅助工序指不直接加工，也不改变工件的尺寸和性能的工序，它对保证加工质量起着相当重要的作用，在工艺路线中也占有相当的比例。每一道工序都应按规定提出工序图或技术要求说明。(1)检验工序中间检验工序，安排在每一道加工阶段之后；转换车间前后；重要零件的关键工序之后，为及时发现问题，便于控制加工情况，也应安排检验工序；本工艺规程将其安排在粗加工之后，半精加工之前，进行检验。特种检验：用于检验工件内部质量，表面缺陷的无损探伤工序，本工艺规程即将其安排在精加工之前，如发现零件损坏即可不用后续加工，避免造成资源浪费。最终检验：工件全部完成后，进行的尺

27、寸，位置精度检验。检验合格后，即可包装入库。(2)去毛刺、清洗、涂漆在铸造之后，清洗黏在工件上的砂土。在不加工表面涂漆，防止生锈，被腐蚀、在工件加工完成后，当产品的数量较大时，工件的毛刺较多时，应专门安排去毛刺工序；当去毛刺很困难时，也应单独安排去毛刺加工工序。去毛刺是一项必须进行的工作，是否专门列为工序，应根据具体情况，制定工艺路线时应予考虑。清洗工序，主要是在检验之前应给予安排，清洗掉工件表面残留的金属削和油渍，避免由于这些导致检验不合格，在清洗之前应将毛刺去掉。(3)画线画线是机械加工中重要的组成部分，主要是为了找正被加工孔或槽的位置。画线准确保证了孔或槽位置精度。7、工艺路线的分析毛坯

28、采用金属型铸件，各工序分析：工序0：铸造出毛坯件。工序5：本工序主要为了清理砂型铸造时的毛刺。工序10：为热处理调质处理，即加热到850。C-900oC,使基体转变为奥氏体，在油中淬火得到马氏体，然后经550。C-600oC回火，空冷，获得回火索氏体基体组织。热处理后的显微组织是回火索氏体+石墨。工序15：本工序为彻底清洗工件。工序20：在非加工表面涂防锈漆，避免加工过程中非加工表面生锈工序25：以连接部位为基准，进行孔加工，把活塞各部位的孔钻出来，达到其尺寸、粗糙度要求。工序30：以连接部位为基准，钻工艺孔，达到其尺寸、粗糙度要求。工序35：以连接部位为基准，钻通气孔，达到其尺寸、粗糙度要求

29、。工序40：中心孔线为基准，粗铳两侧端面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序45：中心孔线为基准，粗铳两侧圆台上表面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序50：中心孔线为基准，粗铳两侧圆台上表面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序55：中心孔线为基准，粗铳连接部分表面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序60：中心孔线为基准，粗铳连接孔、游标孔表面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序65：中心孔线为基准，粗铳进油孔、连接部位表面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序70：中心孔线为基准，粗铳钳体内表面、钳部配合面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序75：以连接部位为基准，粗车最内端密封槽，达到其尺寸、粗糙度要求。工序80：超声波对曲轴进行探

30、伤检查。工序85：画线。工序90：以连接部位为基准，半精车最内端密封槽，达到其尺寸、粗糙度要求。工序95：倒角，达到其尺寸、粗糙度要求。工序100：中心孔线为基准，半精铳钳部配合面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序105：中心孔线为基准，半精铳两侧圆台面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序110：中心孔线为基准，半精连接部分面，达到其尺寸、粗糙度要求。工序H5：磁粉探伤。工序120：画线。工序125：以连接部位为基准，扩孔、较孔加工活塞孔，达到其尺寸、粗糙度要求。工序130：中心孔线为基准，加工进油口部位的各孔，达到其尺寸、粗糙度要求。工序135：中心孔线为基准，车进油口部分的密封槽，达到其尺寸、粗糙度

31、要求。工序140：倒角。工序145：中心孔线为基准，钻两侧圆台面的通孔、倒角，达到其尺寸、粗糙度要求。工序150：中心孔线为基准，钻连接孔、较孔、攻丝，达到其尺寸、粗糙度要求。工序155：中心孔线为基准，钻连接表面的孔，达到其尺寸、粗糙度要求。工序160：中心孔线为基准，钻孔、扩孔、攻丝，达到其尺寸、粗糙度要求。工序165：中心孔线为基准，钻孔、扩孔、攻丝，达到其尺寸、粗糙度要求。工序170：检验，最后的成品检验，主要是对曲轴零件的主要表面的尺寸进行检验，避免假废品的出现。工序175：入库，对合格的零件进行防锈油封处理，最后封装在用油布包装的木箱里并入库。8、对工艺过程的补充说明(1)车削拐径

32、时，配装平衡铁，使工件选转平稳，保证车削精度。(2)因钳体是重要零件，对其力学性能要求严格，故安排3道检验工序对毛坯及成品作严格的检验。1.3.2 工序尺寸的确定1、主要径向尺寸的确定采用“由后往前推”的原则，加工某些表面的最终尺寸及公差可直接按零件图的要求确定，中间工序尺寸根据零件图的尺寸加上或减去工序的加工余量既可得到。如连接部位，需进行粗铳、半精铳加工各工序尺寸确定如下：表1.6工序尺寸偏差表工序名称工序余量工序经济加工精度工序基本尺寸工序尺寸及偏差半精铳0.5IT70.03544440.0470.022粗铳1IT90.0874545-0.049-0.013毛坯1.5CT90.8747471.02、轴向尺寸的确定图1.1轴向尺寸建立尺寸链如下图所示:.A3厂.A。.Al一A2图1.2尺寸链间接保证的尺寸为Ao,所以在此尺寸链中Ao为封闭环，Al,A3为减环,A2为增环。