汽车刹车零配件连接杆的加工工艺分析与仿真
【】本课题是一款汽车刹车零部件连接杆的加工工艺分析。主要分析了零件的轮廓特征、加工要求和加工难点，根据这些特性进行了材料选择，并根据其车铣复合特征选择了机床，进行工艺编制，使用UG软件建模，使用CAXA与NX UG软件对其进行自动化CAM编程与模拟加工，并根据验证好的程序进行实物的加工，确认了该产品单件小批量的生产工艺的可行性。
目 录
引言 1
一、零件图分析 2
二、材料选用 3
（一）零件的选材 3
三、加工工艺分析 3
（一）拟定初步加工工艺 4
（二）机床的选用 4
（三）刀具的选用 7
（四）加工工艺卡 7
四、工序安排 8
（一）工序一 8
（二）工序二 8
（三）工序三 9
（四）工序四 9
（五）工序五 10
五、零件CAM编程 10
（一）车削程序编制 10
（二）铣削加工的程序编制 12
总结 14
参考文献 15
致谢 16
附录 17
引言
进入21?世纪以来，我国汽车产业高速发展，形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产配套体系，产业集中度不断提高，产品技术水平明显提升，目前已经成为世界汽车生产大国。汽车零部件工业是汽车工业发展的基础，是汽车工业的重要组成部分。随着世界经济全球化、市场一体化的发展，汽车零部件在汽车产业中的地位越来越重要。
一、零件图分析
图11零件工程图纸
图11所示为手绘图纸。该零件属于单件小批量加工类型，且只需要加工五个。根据实际需求，车辆实际装配使用四个零件，再库存一个零件备用。零件中的关键尺寸为φ74.1、φ22的内孔，φ35和φ45的外圆，还有8个φ4.2的螺纹底孔的孔。精度要求普遍较高。其余加工参数根据测量零件模型获得。
从主视图中可以看出，该零件有成十字均布的四片叶子，和一根中心轴组成。厚度为12mm的四个叶片上各均布有一个φ8.8的螺纹通过孔，和两个φ4.2的螺纹底孔，一个U型凹槽。各外 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
圆台阶和内孔阶梯之间使用小圆角连接，增强零件的抗疲劳能力，以提高零件的整体强度，增长零件的使用寿命。
技术要求
1.去除毛刺，锐边倒钝
2.零件表面光洁无划痕
3.未注尺寸公查±0.03
根据分析零件的所得到的结论，总结了如表11所示的零件加工内容表。
表11 零件的具体加工要求
内容
要求
备注
Φ35外圆
外圆直径为φ350.02，加工长度为39mm
Φ38外圆
外圆直径为φ380.02，加工长度为5mm
Φ45外圆
外圆直径为φ450.02，加工长度为10mm
Φ89.5外圆
外圆直径为φ89.5+0.03，加工长度为5mm
Φ132外圆
外圆直径为φ132，加工长度为17mm
车削时留1毫米余量，在铣削时加工
Φ22内孔
内孔直径公差为φ22+0.02，贯穿整个零件
Φ74.1内孔
内孔直径公差为φ74.1－0.02，加工长度为5mm
4*φ8.8螺纹通过孔
φ4.2的螺纹底孔，倒0.5的倒角
8*φ4.2螺纹底孔
φ4.2的螺纹底孔，倒0.5的倒角
四个R6的椭圆形凹槽
四个R6的椭圆形凹槽，边缘倒钝
其余加工特征
根据测量3维模型获得
粗糙度
所有通过去除余量获得的表面粗糙度均为Ra1.6mm。
二、材料选用
本零件属于单件小批量的加工类型，加工材料是根据模拟实际使用时的力学分析确定，为了满足实际需求，材料选择锻造铝合金，比铸造铝合金的强度更大，加工零件的使用寿命更长，牌号为7075。
（一）零件的选材
表21 7075（航空铝材）及5058（普通铝材）铝合金力学性能表
三、加工工艺分析
该零件为单件小批量类型零件，且只需要加工两个，所以尽量的使用普通通用夹具加工零件。通过分析该零件特征，外圆和内孔需要在车床上车削完成，然后再使用加工中心对该零件进行铣削加工，通过车床和加工中心复合共同加工出该零件。
（一）拟定初步加工工艺
该零件主要特征由空心轴、四个“叶片”组成，属于轴套类零件。零件最大外圆为132mm，所以选用直径140mm长度为70mm的棒料来作为毛胚。首先使用车床完成外圆和内孔的加工。再使用数控机床加工剩余的形状特征。
1、备料：材料为7075的锻造铝合金，毛坯直径140毫米，切成长度70毫米的铝棒一共五段。
2、车削加工
（1）车左端面外圆：使用普通三爪卡盘夹持毛胚一端，留出20mm左右的切削长度。首先车削φ89.5和φ132（留1~2mm的余量）的外圆。
（1）钻孔：使用直径18mm的铝用锥柄麻花钻，将整个零件钻通。
（2）镗内孔：由于孔的特征限制，使用盲孔车刀，镗削直径74.1的内孔。
（3）掉头车削：掉头使用软爪夹持住以车削的φ132外圆，依次车削，端面的余量到图纸尺寸，φ35和φ45的外圆尺寸。
（4）镗内孔：由于该内孔是通孔，采用通孔镗刀进行加工，可以提高加工效率，提升加工精度和表面质量，降低切削应力对零件性能的影响。
3、铣削加工
（1）制作专用夹具：使用平口钳夹持住一个45方料，铣削一个直径22长度30mm的圆柱凸台，在圆心处制作一个标准M10的螺纹孔。将车削完成的内孔与凸台配合，利用M10的螺栓压紧零件。
（2）铣削外形轮廓：使用加长刀具按轮廓加工，可以减少加工的时间。同样的方法加工凹槽。
（3）钻孔攻丝：使用加长钻头依次加工φ8.8的通孔和φ4.2的螺纹底孔。利用数控机床刚性攻丝的功能进行机械攻丝。
目 录
引言 1
一、零件图分析 2
二、材料选用 3
（一）零件的选材 3
三、加工工艺分析 3
（一）拟定初步加工工艺 4
（二）机床的选用 4
（三）刀具的选用 7
（四）加工工艺卡 7
四、工序安排 8
（一）工序一 8
（二）工序二 8
（三）工序三 9
（四）工序四 9
（五）工序五 10
五、零件CAM编程 10
（一）车削程序编制 10
（二）铣削加工的程序编制 12
总结 14
参考文献 15
致谢 16
附录 17
引言
进入21?世纪以来，我国汽车产业高速发展，形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产配套体系，产业集中度不断提高，产品技术水平明显提升，目前已经成为世界汽车生产大国。汽车零部件工业是汽车工业发展的基础，是汽车工业的重要组成部分。随着世界经济全球化、市场一体化的发展，汽车零部件在汽车产业中的地位越来越重要。
一、零件图分析
图11零件工程图纸
图11所示为手绘图纸。该零件属于单件小批量加工类型，且只需要加工五个。根据实际需求，车辆实际装配使用四个零件，再库存一个零件备用。零件中的关键尺寸为φ74.1、φ22的内孔，φ35和φ45的外圆，还有8个φ4.2的螺纹底孔的孔。精度要求普遍较高。其余加工参数根据测量零件模型获得。
从主视图中可以看出，该零件有成十字均布的四片叶子，和一根中心轴组成。厚度为12mm的四个叶片上各均布有一个φ8.8的螺纹通过孔，和两个φ4.2的螺纹底孔，一个U型凹槽。各外 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
圆台阶和内孔阶梯之间使用小圆角连接，增强零件的抗疲劳能力，以提高零件的整体强度，增长零件的使用寿命。
技术要求
1.去除毛刺，锐边倒钝
2.零件表面光洁无划痕
3.未注尺寸公查±0.03
根据分析零件的所得到的结论，总结了如表11所示的零件加工内容表。
表11 零件的具体加工要求
内容
要求
备注
Φ35外圆
外圆直径为φ350.02，加工长度为39mm
Φ38外圆
外圆直径为φ380.02，加工长度为5mm
Φ45外圆
外圆直径为φ450.02，加工长度为10mm
Φ89.5外圆
外圆直径为φ89.5+0.03，加工长度为5mm
Φ132外圆
外圆直径为φ132，加工长度为17mm
车削时留1毫米余量，在铣削时加工
Φ22内孔
内孔直径公差为φ22+0.02，贯穿整个零件
Φ74.1内孔
内孔直径公差为φ74.1－0.02，加工长度为5mm
4*φ8.8螺纹通过孔
φ4.2的螺纹底孔，倒0.5的倒角
8*φ4.2螺纹底孔
φ4.2的螺纹底孔，倒0.5的倒角
四个R6的椭圆形凹槽
四个R6的椭圆形凹槽，边缘倒钝
其余加工特征
根据测量3维模型获得
粗糙度
所有通过去除余量获得的表面粗糙度均为Ra1.6mm。
二、材料选用
本零件属于单件小批量的加工类型，加工材料是根据模拟实际使用时的力学分析确定，为了满足实际需求，材料选择锻造铝合金，比铸造铝合金的强度更大，加工零件的使用寿命更长，牌号为7075。
（一）零件的选材
表21 7075（航空铝材）及5058（普通铝材）铝合金力学性能表
三、加工工艺分析
该零件为单件小批量类型零件，且只需要加工两个，所以尽量的使用普通通用夹具加工零件。通过分析该零件特征，外圆和内孔需要在车床上车削完成，然后再使用加工中心对该零件进行铣削加工，通过车床和加工中心复合共同加工出该零件。
（一）拟定初步加工工艺
该零件主要特征由空心轴、四个“叶片”组成，属于轴套类零件。零件最大外圆为132mm，所以选用直径140mm长度为70mm的棒料来作为毛胚。首先使用车床完成外圆和内孔的加工。再使用数控机床加工剩余的形状特征。
1、备料：材料为7075的锻造铝合金，毛坯直径140毫米，切成长度70毫米的铝棒一共五段。
2、车削加工
（1）车左端面外圆：使用普通三爪卡盘夹持毛胚一端，留出20mm左右的切削长度。首先车削φ89.5和φ132（留1~2mm的余量）的外圆。
（1）钻孔：使用直径18mm的铝用锥柄麻花钻，将整个零件钻通。
（2）镗内孔：由于孔的特征限制，使用盲孔车刀，镗削直径74.1的内孔。
（3）掉头车削：掉头使用软爪夹持住以车削的φ132外圆，依次车削，端面的余量到图纸尺寸，φ35和φ45的外圆尺寸。
（4）镗内孔：由于该内孔是通孔，采用通孔镗刀进行加工，可以提高加工效率，提升加工精度和表面质量，降低切削应力对零件性能的影响。
3、铣削加工
（1）制作专用夹具：使用平口钳夹持住一个45方料，铣削一个直径22长度30mm的圆柱凸台，在圆心处制作一个标准M10的螺纹孔。将车削完成的内孔与凸台配合，利用M10的螺栓压紧零件。
（2）铣削外形轮廓：使用加长刀具按轮廓加工，可以减少加工的时间。同样的方法加工凹槽。
（3）钻孔攻丝：使用加长钻头依次加工φ8.8的通孔和φ4.2的螺纹底孔。利用数控机床刚性攻丝的功能进行机械攻丝。
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