【正文】 薄弱的地方，從而加強(qiáng)局部強(qiáng)度。選擇結(jié)果創(chuàng)建尾部的總應(yīng)力云圖（圖 37a）和總變形云圖（圖 37b）。本工件毛坯采用精密鑄造，精度較高，為降低生產(chǎn)成本 , 除了內(nèi)圓 ?? 的表面粗糙度較高，須半精加工，其他表面均由一次切削加工得到，工序的加工余量即是工件的加工余量。 ③該空間偏差值為在造形過(guò)程中，孔中心線的位移，其值取壁厚公差值 1000μ m（查表） ④該計(jì)算余量值按下式確定 2Zbmin=R2a+T 缺 a+√ρ 2a+ε 2b） =2* m ⑤該值按下式計(jì)算 ρ =[（Δ L） 2ρ 12 ]1/2 ρ =[（ 15） 2 +202 ]1/2 = m 經(jīng)查表，Δ = m/mm， ρ 1=20μ ⑥該值為查表所得經(jīng)驗(yàn)值。夾具如圖 41所示。 背吃刀量 ap的選擇 背吃刀量根據(jù)工件加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度來(lái)確定。 表 51 鉗體零件各工序的切削用量和基本時(shí)間 加工工序 加工工步 切削深度 （ mm） 進(jìn)給量 f(mm/r) 切削速度（ m/min） 轉(zhuǎn)數(shù) （ r/min） 基本時(shí)間（ min） 1 銑削端面 B 和 C 面及R1300+ 的弧面 2 135 268 2 粗銑 φ ?? 的內(nèi)圓 68 401 29 工序Ⅰ 3 半精銑 φ ?? 的內(nèi)圓 80 471 4 銑削油槽和密封槽 95 605 5銑削 2M15螺紋底孔端面 85 541 6 銑削 M10螺紋底孔的端面和 R12的圓弧面 85 541 7 銑寬 的槽 3 23 976 8鉆削 2M15螺紋底孔 7 31 655 9 锪 2216。 31 結(jié) 論 Pro/ E 軟件可以精確地建立各種龐大復(fù)雜的模型， 準(zhǔn)確體會(huì)設(shè)計(jì)意圖，提高工作效率。選擇結(jié)果創(chuàng)建尾部的總應(yīng)力云圖和總變形云圖。 本設(shè)計(jì)得到了哈飛公司的大力支持，為我們提供了圖紙和文字資料，大大方便了我們的設(shè)計(jì)，使我們的設(shè)計(jì)更直觀更具可比性，在此感謝該公司的有關(guān)技術(shù)人員多次為我們講解工藝過(guò)程。將 Pro/E 造型、 ANSYS 有限元分析等先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用到零件的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)當(dāng)中，使得過(guò)去只有在工藝過(guò)程的實(shí)際實(shí)施中，才能暴露出來(lái)的工藝缺陷，在工藝設(shè)計(jì)階 段就能夠及早發(fā)現(xiàn)并解決。 這 2個(gè)工具結(jié)合起來(lái) ,揚(yáng)長(zhǎng)避短 ,避免了重復(fù)勞動(dòng) ,充分發(fā)揮 2種軟件的優(yōu)勢(shì) ,是研究開(kāi)發(fā)復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的首選方案。生產(chǎn)率 tp可以下列公式表示： tp = T / N N 生產(chǎn)線的計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，是在生產(chǎn)綱領(lǐng)的基礎(chǔ)上考慮廢品率和備品率計(jì)算出來(lái)的 （件 /年） T 生產(chǎn)線的全年有效工作時(shí)間（ h） T=8 （ 36552 27） mk, k 為生產(chǎn)線停修系 數(shù)，經(jīng)查表可得 k=。 進(jìn)給量 f 的選擇 進(jìn)給量主要根據(jù)選擇機(jī)床 夾具 刀具 工件系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。 對(duì)專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)零件所需的夾具進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。輔助時(shí)間主要是指工件的裝卸、刀具的裝卸、工位轉(zhuǎn)換及其檢測(cè)等所用的時(shí)間。其最大加工余量（ Zbmax）是被加工零件相鄰兩工步的兩個(gè)最大極限尺寸之差。根據(jù)我所選擇的刀具尺寸及切削用量進(jìn)行加工，完全滿(mǎn)足要求。 分析過(guò)程： 指定材料為球墨鑄鐵。由于工件尾部有加強(qiáng)筋，通過(guò)分析比較，當(dāng)三面刃銑刀加工到線 1的位置時(shí)，尾部的軸向變形最大。故次方案可行。故此三面刃加工過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)。 工步 1 麻花鉆鉆削 φ 3孔。 工步 5 立銑刀銑削 2M15 螺紋底孔端面。工序Ⅳ先加工 M7的螺紋底孔，再加工φ 3，雖然縮短了走刀長(zhǎng)度，但是容易引起軸線歪斜的問(wèn)題，不如方案 1的工序Ⅴ好。 方案 1的工序過(guò)多，需要多次裝夾，裝夾時(shí) 產(chǎn)生誤差，工件的形位公差難以保證。為了節(jié)省工時(shí)，可采用 R12 的立銑刀兩次走刀完成 2M15 螺紋孔端面加工 ,同時(shí) R12 的立銑刀可一次性同時(shí) M10 螺紋底孔端面及 R12 的圓弧面，接下來(lái)銑削距離 。然后同一工位同時(shí)加工兩個(gè)锪孔， 攻 2— M15 螺紋，同樣采用兩孔同時(shí)加工，故可以保證了兩個(gè)螺紋軸線的平行度。由先面后孔這一原則，可以確定出，螺紋加工時(shí)先加工其端面，后加工底孔及攻螺紋。 [12]因此，必須根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則，認(rèn)真分析思考。 9 確定生產(chǎn)類(lèi)型、加工設(shè)備及工藝裝備 本產(chǎn)品屬于輕型零件，按輕型零件的生產(chǎn)類(lèi)型劃分為：?jiǎn)渭a(chǎn)（ 100 件）、小批量（ 100500 件）、 中批（ 5005000 件）、大批（ 500050000 件）、大量生產(chǎn)為（ 50000件），而本產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)為每 8 小時(shí) 400 件，而且每天三班倒，依其此計(jì)算，零件的年生產(chǎn)能力為 43800050000 件，所以屬大量生產(chǎn)。通過(guò)分析三維零件實(shí)體，為零件以后的工藝安排提供依據(jù)。前處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)格劃分工具，用 戶(hù)可以方便地構(gòu)造有限元模型； CAPP 軟件 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì) ,即 Computer Aided Process Planning 縮寫(xiě)為 CAPP。這種獨(dú)特的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。 [5] Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶(hù)可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 我國(guó)加入 WTO 后，積極參與世界經(jīng)濟(jì)的分工和協(xié)作，已逐漸發(fā)展成為世界產(chǎn)品制造基地之一，制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位更加重要。在轎車(chē)、微型車(chē)、輕卡、 SUV 及皮卡方面 ， 在從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā)，一般采用了混合的制動(dòng)形式，即前車(chē)輪盤(pán)式制動(dòng)，后車(chē)輪鼓式制動(dòng) 。 業(yè)在國(guó)名經(jīng)濟(jì)中的位置 制造業(yè)在世界工業(yè)化進(jìn)程中始終起著基礎(chǔ)和主導(dǎo)的作用。復(fù)雜的零件都有工藝基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)面。此零件中含有幾個(gè)相互平行的平面，對(duì)它們之間的位置尺寸精度要求為177。這樣，使盤(pán)式 3 制動(dòng)器容易產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象。它由液壓控制，主要零部件有制動(dòng)盤(pán)、分泵、制動(dòng)鉗、油管等。制動(dòng)性直接關(guān)系到交通安全，重大交通事故往往與制動(dòng)距離太長(zhǎng) ， 緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。但是，若采取相應(yīng)的措施，也可防止氣阻現(xiàn)象的發(fā)生。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，普通消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)安全和環(huán)保要求日益提高，微型汽車(chē)行業(yè)從微型貨車(chē)起步，過(guò)渡到微型客車(chē)，再提升到使用微型轎車(chē)作為代步工具，成為歷史發(fā)展的必然；另一方面，所有微型汽車(chē)企業(yè)已將主要資金和力量轉(zhuǎn)向微型轎車(chē)行業(yè)，推出適應(yīng)消費(fèi)者不同需求的微型轎車(chē)產(chǎn)品，一些民營(yíng)企業(yè)也將微型轎車(chē)作為進(jìn)入汽車(chē)市場(chǎng)的突破口，不斷的價(jià)格大戰(zhàn)，使得微型轎車(chē)價(jià)格已不再 “ 曲高和寡 ” ，開(kāi)始貼近普通百姓 。CAPP。 分析哈飛“賽馬”汽車(chē)前剎車(chē)制動(dòng)器鉗體零件圖， 利用 Pro/E 軟件進(jìn)行三維實(shí)體零件的精確建模 ,直觀地再現(xiàn)了零件，準(zhǔn)確體會(huì)設(shè)計(jì)意圖。 因此，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際有著密切的聯(lián)系。Ansys。采用前盤(pán)后鼓式混合制動(dòng)器，這主要是出于成本上的考慮。這樣，使盤(pán)式制動(dòng)器容易產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象。自從汽車(chē)誕生之日起，汽車(chē)的制動(dòng)性就顯得至關(guān)重要；并且 隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展和汽車(chē)行駛車(chē)速的提高，其重要性也顯得越來(lái)越明顯。 盤(pán)式制動(dòng)器又稱(chēng)為碟式制動(dòng)器，顧名思義是取其形狀而得名。 [4] 盤(pán)式制動(dòng)器的發(fā)熱部位集中在很窄的制動(dòng)襯塊上，其單位壓力又比鼓式制動(dòng)器大，制動(dòng)襯塊和鉗體的 活 塞 直接接觸，因此制動(dòng)時(shí)的熱量極易傳給制動(dòng)液。 對(duì)專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)要遵循幾個(gè)步驟：首先 要充分地了解零件的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)，加工工藝，裝配工藝和工作原理，然后還需要了解夾具在零件的哪一道加工工序上使用，該加工工序工件的加工完成情況和零件的定位基準(zhǔn)和夾持方式。 （ 2）工件在夾具上的定位和安裝 工件在夾具上的定位是檢測(cè)零件中非常重要的一步。 當(dāng)然，前后輪都使用盤(pán)式制動(dòng)器是趨勢(shì)。特別是在提高整車(chē)性能、保障安全、提高乘車(chē)者的舒適性等方面都發(fā)揮了很大的作用。為扭轉(zhuǎn)這 一局面 , 必須著手進(jìn)行制造業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)升級(jí)方面的努力 , 這需要國(guó)家、企業(yè)、個(gè)人三方面都要圍繞這一問(wèn)題 , 群策群力 , 充分發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì) , 形成有效合力 , 盡快使我國(guó)步入世界制造業(yè)強(qiáng)國(guó)行列。整個(gè)系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)上 ,具有完整而統(tǒng)一的模型 ,Pro/E 建立在工作站上 ,系統(tǒng)獨(dú)立于硬 件 ,便于移植。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更 新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。 [7] 軟件主要包括三個(gè)部分：前處理模塊，分析計(jì)算模塊和后處理模塊。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 分析哈飛“賽馬”汽車(chē)前剎車(chē)制動(dòng)器鉗體零件圖，利用 Pro/E 軟件進(jìn)行三維實(shí)體零件的精確建模，直觀地再現(xiàn)了零件，準(zhǔn) 確體會(huì)設(shè)計(jì)意圖。根據(jù)工件的技術(shù)要求，經(jīng)過(guò)分析，確定采用精密鑄造的方法得到毛坯，完全可以達(dá)到零件的要求。 基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇對(duì)保證加工面的位置精度，確定零件加工順序具有決定性影響，同時(shí)也影響到工序數(shù)量、夾具結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。再由先主后次的原則，先安排主要表面（裝配基面工作表面等）的加工，再安排次要的表面的加工，因此零件加工的第一步應(yīng)該是 R1300+ B、 C，而把圓面 φ ?? 、油槽、密封槽、 2— M1 M10 等螺紋孔和其它表面安排在其后 。 工序Ⅳ 鉆削加工 2M15 螺紋底孔，采用兩把鉆頭同時(shí)加工，保證了兩孔軸線的尺寸精度。 工序Ⅱ 銑削加工 2M15 螺紋底孔端面，同一工位繼續(xù)加工 M10 螺紋底孔端面及R12 的圓弧面。 兩種方案的比較分析 上述兩種加工方案，原則上都可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，但詳細(xì)分析比較其內(nèi)在過(guò)程，會(huì)發(fā)現(xiàn)仍存在一定問(wèn)題?？梢钥紤]本工序采用加工中心，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省輔助時(shí)間，加工精度也能滿(mǎn)足。 工步 4 成形銑刀一次加工完成油槽和密封槽。 工序Ⅱ 加 工設(shè)備是數(shù)控加工中心，采用專(zhuān)用夾具和量具。150 圓弧，與工件尾部最小距離是 13mm，不能發(fā)生撞擊問(wèn)題。銑削結(jié)束如圖 34（ c）所示，刀具軸線饒內(nèi)圓 φ ?? 的軸線做半徑為 8mm的圓周運(yùn)動(dòng)，刀桿與 R21 圓弧底最小距離為 3mm，不發(fā)生干涉。面 2 為夾緊面，受夾緊力作用，面 4為加工表面，受反切削力的作用。 我是在 Pro/E環(huán)境中建立該零件的模型 ,然后用 Pro/Mechanica和 ANSYS軟件對(duì)工件尾部進(jìn)行有限元分析 ,通過(guò)分析找出工件尾部在加工過(guò)程中產(chǎn)生的最大位移和最大應(yīng)力及對(duì)應(yīng)的位置 ,為刀具尺寸和切削用量的選擇提供了可靠的依據(jù)。 φ ?? 內(nèi)圓軸線與側(cè)面 B 有公差為 垂直度的要求，分析總變形云圖（圖37b）尾部翹曲 ，小于所要達(dá)到的垂直度要求，滿(mǎn)足 要求。 本工件采用誤差復(fù)映法計(jì)算加工余量，其定義是： 外表面加工時(shí)，其最小加工余量（ Zbmin）是被加工零件相鄰兩工步的兩個(gè)最小極限尺寸之差 。 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，就必須減少生產(chǎn)每件產(chǎn)品所用的時(shí)間，我們想到可以通過(guò)縮短基本時(shí)間和輔助時(shí)間的方法來(lái)解決，基本時(shí)間是不能縮短的，因此考慮用縮減輔助時(shí)間的辦法。 圖 41 夾具的三維造型圖 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)加工余量的計(jì)算對(duì) 各工序工步的余量計(jì)算 。對(duì)于本工件背吃刀量等于加工余量即毛坯尺寸減去零件尺寸。17的沉頭孔 35 655 10 鉆削 M10螺紋底孔 21 655 11 攻 2M15螺紋 2 14 297 12 攻 M10螺紋 297 工序Ⅱ 1鉆削 φ 3孔 605 2锪 M7 螺紋底孔 17 773 3倒角 1X450 1 19 773 4 攻 M7螺紋 1 14 636 30 生產(chǎn)率 生產(chǎn)線的生產(chǎn)率可用生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間 tp衡量， tp值越小生產(chǎn)線的生產(chǎn)率越高。 ANSYS軟件 采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低材料的消耗和成本，在產(chǎn)品制造或工程施工前預(yù) 先發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題，但它的 建模能力比較弱 。在零件重要表面的加工中應(yīng)用Pro/ E 軟件和 ANSYS 分析軟件，分析加工過(guò)程對(duì)零件結(jié)構(gòu)的影響， 根據(jù)最大位移和最大應(yīng)力及對(duì)應(yīng)的位置 ,為切削用量和刀具尺寸的選擇提供了可靠的依據(jù)。 34