（毕业设计全套）基于CAPP的汽车制动器钳体工艺过程设计（打包下载）

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约束面的六个自由度，就可以将尾部固定住，也符合工件原来的特性。面为夹紧面，受夹紧力作用，面为加工表面，受反切削力的作用。由于工件尾部有加强筋，通过分析比较，当三面刃铣刀加工到线的位置时，尾部的轴向变形最大。分析尾部变形。线面面面图定位和受力图.力的求解用直径为，齿数，主偏角硬质合金三面刃铣刀铣削端面和面及.的弧面，切削用量为,分.分，转分，。平均切削厚度平均.毫米金属切除率分••毫米分查图表查得单位切削功率在千瓦毫米分范围内，考虑到工件材料强度不高，取千瓦毫米分。于是切削功率为切•千瓦按刀具直径及转速计算切削速度.米分主切削力牛顿主切削力对的圆弧圆心的力矩为•牛顿•毫米则尾部面所受夹紧力为牛顿主切削力占总切削力功率的以上，轴向切削分力.牛顿则面所受的反切削力为牛顿。.加工中的有限元分析软件主要包括和部分,以往工程人员用进行零件设计，利用对零件结构进行有限元分析，找出结构薄弱的地方，从而加强局部强度。我是在环境中建立该零件的模型,然后用和软件对工件尾部进行有限元分析,通过分析找出工件尾部在加工过程中产生的最大位移和最大应力及对应的位置,为刀具尺寸和切削用量的选择提供了可靠的依据。分析过程指定材料为球墨铸铁。添加约束限制面的六个自由度，实现尾部约束。添加载荷面受到夹紧力作用，大小为牛顿线受反切削力的作用，大小为牛顿。划分网格网格的作用是将工件细化，作出若干个测试点，分析这些测试点的受力位移情况。将尾部网格化作出九百多个点如图，生成文件，保存分析结果。图分析过程图数据处理将在的模块中对模型进行前处理后生成的文件与软件相连接，建立结果观察窗口观察尾部的受力和变形情况。选择结果创建尾部的总应力云图图和总变形云图图。内圆轴线与侧面有公差为.垂直度的要求，分析总变形云图图尾部翘曲.，小于所要达到的垂直度要求，满足要求。根据我所选择的刀具尺寸及切削用量进行加工，完全满足要求。避免了实际加工中的问题。总应力云图总应变云图图总应力与总应变云图从以上分析可看出,利用软件和分析软件,在合理建模,正确加载与约束下,可以有效快速地对结构进行深入分析研究,可对多种工况进行快速的分析而得出结果,以使寻找结构受力状态下规律变化成为可能,这是解析法等方法难以做到的,设备的结构越复杂,越能显示出其优越性。.本章小结本章主要提供了工件的两种工艺路线并确定了最终的工艺路线。然后又对关键表面进行加工方法的分析，在对工件变形问题上进行力的求解及有限元的分析。第章加工余量的计算及夹具设计.加工余量的设计加工余量是为了保证零件规定的质量,在加工过程中从其表面上切除的多余金属层。本工件毛坯采用精密铸造，精度较高，为降低生产成本,除了内圆的表面粗糙度较高，须半精加工，其他表面均由次切削加工得到，工序的加工余量即是工件的加工余量。本工件采用误差复映法计算加工余量，其定义是外表面加工时，其最小加工余量是被加工零件相邻两工步的两个最小极限尺寸之差其最大加工余量是被加工零件相邻两工步的两个最大极限尺寸之差。内表面加工时，其最小加工余量是被加工零件相邻两工步的最大极限尺寸之差其最大加工余量是被加工零件相邻两个工步的最小极限尺寸之差。最小余量计算公式如下对外表面加工对外圆面加工对内表面加工对内孔加工式中本工序单面最小余量本工序双面最小余量或直径余量,前工步毛坯最小和最大极限尺寸,本工步加工后最小和最大极限尺寸最小余量可以从手册中查出的有关数据进行计算缺ε回转表面加工时的最小余量缺ε式中缺所研究表面上工步的微观不平度，表面缺陷深度，空间偏差的向量和空间偏差ε本工步的毛坯安装误差最大余量的计算公式,上工序的尺寸公差，直径公差,本工序的尺寸公差，直径公差根据以上公式及查表,工件的各工序工步的余量计算表毛坯Ⅱ级精度铸件材料球墨铸铁表各工序工步的余量计算加工工序和工步余量组成计算余量计算尺寸公差极限尺寸ε缺铣侧面毛坯铣削.铣侧面毛坯铣削.铣弧面毛坯铣削粗铣削内圆面毛坯铣削.半精铣削内圆面半成尺寸铣削.铣的端面毛坯铣削.铣的端面及弧面毛坯铣削.铣宽.的槽毛坯铣削.毛坯钻孔锪孔攻丝..毛坯钻孔攻丝钻孔毛坯钻削.毛坯钻削攻丝.注该值为铸件翘曲的空间偏差，取单位翘曲值为.，故在长度上总翘曲值为该计算余量值按下式确定向量和ε相同缺ε该空间偏差值为在造形过程中，孔中心线的位移，其值取壁厚公差值查表该计算余量值按下式确定缺ε.该值按下式计算经查表，.，该值为查表所得经验值。.专用夹具设计为了提高劳动生产率，就必须减少生产每件产品所用的时间，我们想到可以通过缩短基本时间和辅助时间的方法来解决，基本时间是不能缩短的，因此考虑用缩减辅助时间的办法。辅助时间主要是指工件的装卸刀具的装卸工位转换及其检测等所用的时间。因为本产品属于大量生产，采用的又都是高效率的先进夹具和快速的夹紧装置，想缩减是不太可能的。因此考虑采用辅助时间与基本时间重合的方法，采用双工作台的加工中心，使工作人员在工件切削加工过程中完成辅助工作，另外，因为工作台的面积比较大，而零件的面积相对来说又很小，所以可以采用次加工多个零件的办法，使得零件的单件加工时间尽可能少，经查得双工作台数控加工中心的面积可以同时排布四个零件，采用旋转工作台，两个工件在加工的同时，装夹另外两个工件，工作台旋转，加工刚刚安装的两个工件。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。按照有关粗基准的选择原则，利用组共两个短的形块支承的外圆轮廓，消除沿轴的平动和饶轴的转动利用挡销定位面，限制工件沿轴的移动使用挡销定位面，限制工件绕轴的转动。这样约束了工件的六个自由度，实现了工件的定位。夹具如图所示。图夹具的三维造型图.本章小结本章主要是对加工余量的计算对各工序工步的余量计算。对专用夹具的设计，对零件所需的夹具进行简单的设计。第章切削用量和时间定额的确定及生产线布置.切削用量的选择在相同的加工条件下选择不同的切削用量，会产生不同的切削效果。正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。对于制动器钳体来说，切削用量般以提高生产率为主，也应考虑加工成本和经济性。也就是要尽可能保证较高的单位时间金属切削量即金属切削率和必要的刀具耐用度。金属切削率按下式计算单位时间内的金属切削量切削速度进给量切削深度由上式可知，提高切削速度，增大进给量和背吃刀量，都能提高金属切除率，但是，三个因素中对刀具影响最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是背吃刀量，所以，合理选择加工时切削用量应该首先选择个尽量大的背吃刀量，其次选择个较大的进给量，最后在刀具耐用度，工艺系统刚度，机床功率许可的条件下,选择合理的切削速度。背吃刀量的选择背吃刀量根据工件加工余量和工艺系统的刚度来确定。对于本工件背吃刀量等于加工余量即毛坯尺寸减去零件尺寸。进给量的选择进给量主要根据选择机床夹具刀具工件系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度，刀杆尺寸，刀片厚度，工件直径和长度等。切削速度的选择在背吃刀量和进给量确定之后，则可在保证刀具合理耐用前提下确定切削速度,合理的切削速度可根据生产实践经验和有关资料来确定，般不需要经过精确计算，但必须考虑到机床的使用功率。.工时定额的制定工时定额也称时间定额是在定的技术组织条件下制定出来的完成单位产品例如个零件或项工作如个工序所必须消耗的时间。工时定额不仅是衡量生产率的指标，也是安排生产计划，计算生产成本的重要依据，也是新建或扩建工厂或车间时计算设备和工人数量的依据。完成零件加工的个工序的时间定额，称为单位时间定额，可由下式计算式中单位时间基本时间辅助时间工作地点技术服务时间工作地点组织服务时间休息及身体需要时间由于均可用工序时间的百分比表示，因此，上式也可以写成工作地点技术服务时间对工序时间比值的百分数工作地点组织服务时间对工序时间的比值的百分数休息及身体需要时间对工序时间比值的百分数根据以上选择原则,可以确定切削用量及工时定额。表钳体零件各工序的切削用量和基本时间加工工序加工工步切削深度进给量切削速度转数基本时间工序Ⅰ铣削端面和面及.的弧面粗铣的内圆.半精铣的内圆.铣削油槽和密封槽.铣削螺纹底孔端面.铣削螺纹底孔的端面和的圆弧面.铣宽.的槽钻削螺纹底孔锪的沉头孔.钻削螺纹底孔.攻螺纹攻螺纹工序Ⅱ钻削孔锪螺纹底孔.倒角攻螺纹.生产率生产线的生产率可用生产线的生产节拍时间衡量，值越小生产线的生产率越高。生产率可以下列公式表示生产线的计算生产纲领，是在生产纲领的基础上考虑废品率和备品率计算出来的件年生产线的全年有效工作时间,为生产线停修系数，经查表可得.为生产线每天工作班数，取。生产线的节拍时间是进行生产生产线设计的重要依据，生产线中各个工序的单件时间都可必须小于生产线的生产节拍时间。则可计算,设废品率和备品率为.由此可看出生产线各个的单位时间都小于生产线的生产节拍。.生产线布置根据以上分析，由于第二道工序所消耗工时定额最少，为了提高机床的利用率，适当的增加工时定额大的工序的机床数量，使生产线的生产节拍趋于统，可以采用图的生产线布置格局。图生产线布置.本章小结本章主要是对切削用量确定及对所需时间额定确定以便更好的在完成大批量零件生产是掌握好对用量和时间的合理控制和对最后投入生产时，生产线的布置和确定。结论软件可以精确地建立各种庞大复杂的模型，准确体会设计意图，提高工作效率。软件采用优化设计，降低材料的消耗和成本，在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题，但它的建模能力比较弱。这个工具结合起来,扬长避短,避免了重复劳动,充分发挥种软件的优势,是研究开发复杂机械结构的首选方案。这也是我选择这两个软件的原因。以往工程人员利用完成三维实体零件设计，再运用对零件结构进行有限元分析，找出结构薄弱的地方，从而加强局部强度。这是对零件的结构进行有限元分析，找出结构设计中潜在的问题，从而进行改进。而我是在环境中建立该零件模型,然后在中模拟零件的加工环境，添加约束和力，进行静力学分析。最后将对模型进行前处理后生成的文件与软件相连接，建立结果观察窗口观察尾部的受力和变形情况。选择结果创建尾部的总应力云图和总变形云图。在零件重要表面的加工中应用软件和分析软件，分析加工过程对零件结构的影响，根据最大位移和最大应力及对应的位置,为切削用量和刀具尺寸的选择提供了可靠的依据。将造型有限元分析等先进技术，应用到零件的工艺过程设计当中，使得过去只有在工艺过程的实际实施中，才能暴露出来的工艺缺陷，在工艺设计阶段就能够及早发现并解决。