高铁列车制动臂的工艺分析与加工
【】 本文以高速铁路运行制动系统中的高铁制动臂的加工过程为主要研究对象。制动臂是我在克诺尔公司实习时加工的零件。首先根据高铁制动臂的图纸进行工件工艺分析。其次根据零件的外形结构特点选择合适的加工设备，装夹方案和刀具方案。选择正确的加工程序对零件的进行数控加工。最后再根据检验表选择测量的量具对零件的进行测量。
目录
引言 1
一、制动臂工艺分析 2
（一）零件图样分析 2
（二）零件加工内容及要求分析 5
（三）零件加工工艺路线设计 5
（四）零件毛坯及加工设备的选用 6
（五）零件装夹方案的选用 7
（六）零件加工刀具的选用 10
（七）加工中心工艺卡 13
二、数控加工 14
三、制动臂测量与检验 16
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
附录 23
引言
现在交通工具发展也都比较快，高铁也不例外，本次加工的制动臂就是高铁制动系统中的零件。现有的高铁刹车制动系统都是采用双臂抵杆抵压摩擦板，使得摩擦板与刹车环发生滑动摩擦，用以达到制动作用，但是在对动能巨大的高铁刹车时，两侧的制动臂受到的扭力非常大，长期使用，双臂内部金属疲劳加剧，严重缩减寿命，同时摩擦板与刹车环滑动摩擦时，会使摩擦板产生高温，而高温会加速制动臂氧化受损。为了保证高铁制动性，所加工出来的零件接触面的粗糙度和尺寸大小必须符合图纸尺寸要求，进而减少摩擦增加制动臂的使用寿命和制动性。对此，我们在加工该零件时要保证其尺寸公差范围，根据零件的外形结构特点和尺寸要求来制定不同的加工工艺路线。
制动臂工艺分析
（一）零件图样分析
制动臂的图纸如图11所示，该零件是高铁制动系统中比较重要的部分，其外形结构相对比较复杂，要制定专用夹具和适合的机床，但需要加工的内容主要有平面、沉头孔、螺纹孔、通孔等。零件材料为铸铁件。
图11制动臂的图样
根据图12主视图所得出零件的加工尺寸有：左右各两个孔φ38H7、φ28H7，其中的一个φ38H7的孔，其孔口到毛坯的壁厚有个最小尺寸4.5，另外 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
一个孔的尺寸跟随φ38H7的变化而变化，别看公差比较大但要同时保证左右孔都符合要求难度就来了；中间的台阶尺寸1.6、1.1±1(毛坯控制尺寸)，右边M16为螺纹尺寸，其深度分别为31、52，建模时尽量做得深些，方便装配。还有一个沉头孔φ22H8深度15.5，这个孔口到毛坯的壁厚的尺寸为4±1，图中的高度尺寸1010.2、67+0.2、142（毛坯尺寸），109.3+0.1、80±0.2、110+0.1。这几个精孔φ38H7, φ28H7, φ22H8的表面粗糙度都为Rz16。图中只要是毛坯控制尺寸的都要注意，尽量把尺寸加工的精准，减少公差范围
根据图13俯视图主要由250、220、140、62、10、27±0.5、21±0.5尺寸确定几个孔之间的位置关系。其中要注意27±0.5和21±0.5的壁厚尺寸，因为检验频率是100%，必须在公差范围内，方便制动系统中零件的装配
根据图14AA局部剖视图主要是为了加工尺寸为φ44、φ50R7的孔，其表面粗糙度为Rz10。φ50R7位置度的含义：φ50R7的轴线必须位于直径为公差值0.1，且以相对自己的基准所确定的理想位置为轴线的圆柱面内
根据图15局部放大图为了制动臂背面的一个沉头螺纹孔，尺寸φ16、φ7、M6,其中φ16孔底的表面粗糙度为Rz25，做的时候孔的深度可以稍微深些因为这是个通孔, 其余表面粗糙度为Rz40。
图12主视图
图13俯视图
图14 AA局部剖视图
图15 局部A放大图
（二）零件加工内容及要求分析
高铁制动臂是高铁制动系统中比较关键的部位，其实完整的高铁制动臂是一对，本文所研究的只是其中的一侧，所以孔与孔的同轴度要求就比较高了，加工难度就大大加大。零件成品主要特征有端面，通孔，螺纹孔，沉头孔等。因为背面也需要加工，所以要分两次装夹。第一次装夹加工内容如表21所示，第二次装夹加工内容如表22所示。高铁列车制动臂的材料为铸铁件，比较容易加工。
表11 正面装夹加工内容表
内容
要求
备注
端面
平面粗糙度为Rz16
壁厚
毛坯控制尺寸，尺寸精度要求（+1/1）mm
钻孔
φ28的尺寸精度（+0.021/0）mmφ38的尺寸精度（+0.025/0）mm
倒角
1*15°
沉头孔
孔的深度为15.5mm
螺纹孔
螺纹深度分别为24mm和26.5mm
绞孔
孔平面粗糙度为Rz16
表12背面装夹加工内容表
内容
加工要求
备注
沉头孔
孔的深度0.7mm
通孔
孔平面粗糙度Rz25
螺纹孔
螺纹深度6.8±0.1mm
轮廓弧
目录
引言 1
一、制动臂工艺分析 2
（一）零件图样分析 2
（二）零件加工内容及要求分析 5
（三）零件加工工艺路线设计 5
（四）零件毛坯及加工设备的选用 6
（五）零件装夹方案的选用 7
（六）零件加工刀具的选用 10
（七）加工中心工艺卡 13
二、数控加工 14
三、制动臂测量与检验 16
总结 20
参考文献 21
谢辞 22
附录 23
引言
现在交通工具发展也都比较快，高铁也不例外，本次加工的制动臂就是高铁制动系统中的零件。现有的高铁刹车制动系统都是采用双臂抵杆抵压摩擦板，使得摩擦板与刹车环发生滑动摩擦，用以达到制动作用，但是在对动能巨大的高铁刹车时，两侧的制动臂受到的扭力非常大，长期使用，双臂内部金属疲劳加剧，严重缩减寿命，同时摩擦板与刹车环滑动摩擦时，会使摩擦板产生高温，而高温会加速制动臂氧化受损。为了保证高铁制动性，所加工出来的零件接触面的粗糙度和尺寸大小必须符合图纸尺寸要求，进而减少摩擦增加制动臂的使用寿命和制动性。对此，我们在加工该零件时要保证其尺寸公差范围，根据零件的外形结构特点和尺寸要求来制定不同的加工工艺路线。
制动臂工艺分析
（一）零件图样分析
制动臂的图纸如图11所示，该零件是高铁制动系统中比较重要的部分，其外形结构相对比较复杂，要制定专用夹具和适合的机床，但需要加工的内容主要有平面、沉头孔、螺纹孔、通孔等。零件材料为铸铁件。
图11制动臂的图样
根据图12主视图所得出零件的加工尺寸有：左右各两个孔φ38H7、φ28H7，其中的一个φ38H7的孔，其孔口到毛坯的壁厚有个最小尺寸4.5，另外 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
一个孔的尺寸跟随φ38H7的变化而变化，别看公差比较大但要同时保证左右孔都符合要求难度就来了；中间的台阶尺寸1.6、1.1±1(毛坯控制尺寸)，右边M16为螺纹尺寸，其深度分别为31、52，建模时尽量做得深些，方便装配。还有一个沉头孔φ22H8深度15.5，这个孔口到毛坯的壁厚的尺寸为4±1，图中的高度尺寸1010.2、67+0.2、142（毛坯尺寸），109.3+0.1、80±0.2、110+0.1。这几个精孔φ38H7, φ28H7, φ22H8的表面粗糙度都为Rz16。图中只要是毛坯控制尺寸的都要注意，尽量把尺寸加工的精准，减少公差范围
根据图13俯视图主要由250、220、140、62、10、27±0.5、21±0.5尺寸确定几个孔之间的位置关系。其中要注意27±0.5和21±0.5的壁厚尺寸，因为检验频率是100%，必须在公差范围内，方便制动系统中零件的装配
根据图14AA局部剖视图主要是为了加工尺寸为φ44、φ50R7的孔，其表面粗糙度为Rz10。φ50R7位置度的含义：φ50R7的轴线必须位于直径为公差值0.1，且以相对自己的基准所确定的理想位置为轴线的圆柱面内
根据图15局部放大图为了制动臂背面的一个沉头螺纹孔，尺寸φ16、φ7、M6,其中φ16孔底的表面粗糙度为Rz25，做的时候孔的深度可以稍微深些因为这是个通孔, 其余表面粗糙度为Rz40。
图12主视图
图13俯视图
图14 AA局部剖视图
图15 局部A放大图
（二）零件加工内容及要求分析
高铁制动臂是高铁制动系统中比较关键的部位，其实完整的高铁制动臂是一对，本文所研究的只是其中的一侧，所以孔与孔的同轴度要求就比较高了，加工难度就大大加大。零件成品主要特征有端面，通孔，螺纹孔，沉头孔等。因为背面也需要加工，所以要分两次装夹。第一次装夹加工内容如表21所示，第二次装夹加工内容如表22所示。高铁列车制动臂的材料为铸铁件，比较容易加工。
表11 正面装夹加工内容表
内容
要求
备注
端面
平面粗糙度为Rz16
壁厚
毛坯控制尺寸，尺寸精度要求（+1/1）mm
钻孔
φ28的尺寸精度（+0.021/0）mmφ38的尺寸精度（+0.025/0）mm
倒角
1*15°
沉头孔
孔的深度为15.5mm
螺纹孔
螺纹深度分别为24mm和26.5mm
绞孔
孔平面粗糙度为Rz16
表12背面装夹加工内容表
内容
加工要求
备注
沉头孔
孔的深度0.7mm
通孔
孔平面粗糙度Rz25
螺纹孔
螺纹深度6.8±0.1mm
轮廓弧
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