機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)盤加工工藝設(shè)計(jì)

本科論文目錄TOC\o"1-2"\h\z\u6707摘要 I21782Abstract II6375引言 12428零件分析 2305441.1零件概述 2215111.2發(fā)展?fàn)顩r 3236751.3本章小結(jié) 4296372設(shè)計(jì)要求 5139863毛坯 7173543.1余量 728883.2本章小結(jié) 8223664基準(zhǔn)及工藝裝備的制定 9320264.1制定定位基準(zhǔn) 9227494.2工藝裝備選擇 9240354.3本章小結(jié) 10185195加工工藝分析 1153985.1加工過(guò)程詳述 11246915.3制動(dòng)盤背面加工 16101765.4本章小結(jié) 19233286編程 20217206.1車削加工 20238336.2鉆 2144266.3本章小結(jié) 21179957仿真 22187437.1步驟 22221697.2本章小結(jié) 2514387結(jié)論 2620883參考文獻(xiàn) 2730868致謝 29摘要本文主體為汽車制動(dòng)盤加工工藝的設(shè)計(jì)，主要是講述汽車制動(dòng)盤整體加工工藝過(guò)程以及所需計(jì)算步驟。工藝過(guò)程的分析包括了基準(zhǔn)的選擇、毛坯、夾具設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面。制動(dòng)盤加工工藝需要滿足隔熱、散熱、防銹抗磨損的工藝指標(biāo)，所以在毛坯的選擇上及其重要，制動(dòng)盤背部形狀復(fù)雜，綜合考慮選擇灰色鑄鐵。制動(dòng)盤加工需要兩個(gè)面，所以對(duì)它進(jìn)行兩次裝夾，毛坯端面有校對(duì)兩次的需要。加工應(yīng)該選用低成本，效率高的刀具，結(jié)合刀具選擇與之相符的機(jī)床和夾具。在此期間需要解決的是基準(zhǔn)如何減小誤差，毛坯怎樣方便加工以及本次零件以何種方式定位夾緊。同時(shí)論文也包含工藝卡片的編制。包括工序的合理分配以及切削要素的選擇。并且繪制二維、三維圖紙表達(dá)零件細(xì)節(jié)，完整的概括了汽車制動(dòng)盤的加工工藝過(guò)程。關(guān)鍵詞：汽車制動(dòng)盤；加工；工藝規(guī)程

AbstractThisgraduationisdesignedmainlyforaudibrakediscprocessingtechnologydesign.Thispapermainlyintroducesthemechanicalprocessdesignandprocesscardmakingprocessofautomobilebrakediscandsomeprocessingcalculationprocess.Theprocessingtechnologyofbrakediscneedstomeettheprocessindexesofheatinsulation,heatdissipation,rustpreventionandwearresistance.Therefore,theselectionofblankisveryimportant.Theshapeofthebackofbrakedisciscomplex,andthegraycastironiscomprehensivelyconsidered.Thebrakediscneedstwosidesforprocessing,soitneedstobeclampedtwice,andtheblankendfaceneedstobecalibratedtwice.Thecuttingtoolwithlowcostandhighefficiencyshouldbeselectedformachining,andthecorrespondingmachinetoolandfixtureshouldbeselectedincombinationwiththecuttingtool.Thedesignoftheprocessismainlycomposedoftheselectionofpositioningdatum,theprocessdesign,theselectionoftheprocessequipmentandtheallowanceoftheblank.Theprocessingcalculationprocessofprocesscardismainlythecalculationprocessofeachprocess.Theprocessesmainlycalculatethecuttingamount,cuttingspeed,feedamount,cuttingtimeandotherrelevantprocessdata.Inaddition,thedetaileddrawingofmachiningcuttingisalsodescribed,andtheprocessofbrakeblockprocessingisdescribedindetail.Keywords:automobilebrakedisc;processingindustry;processspecification引言汽車制動(dòng)盤是汽車制動(dòng)配件中不可或缺的重要部分，存在于汽車輪胎內(nèi)圈與輪轂之中，在汽車輪胎中起支撐的作用，用摩擦產(chǎn)生的阻力使汽車實(shí)現(xiàn)制動(dòng)行為。制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力十分巨大，所以加工的整個(gè)過(guò)程可以說(shuō)非常重要。數(shù)控加工的方式是目前這個(gè)時(shí)代主要的加工制動(dòng)盤的方法，流通中的汽車制動(dòng)盤可以概括為兩個(gè)大類型，也就是常常聽到的鼓剎和盤剎。其中鼓剎整體結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致了其本身的散熱方面的能力非常低[1]，這就導(dǎo)致了突然制動(dòng)剎車的緊急情況下，尤其是車輛行駛過(guò)快的時(shí)候，制動(dòng)盤巨大的摩擦?xí)a(chǎn)生熱量造成溫度的升高，這對(duì)于鼓剎以及整體造成不小的損害。但是總體來(lái)講尤其是低速的情況盤剎比鼓剎性能要低一些。工作原理總的來(lái)講，整套結(jié)構(gòu)最關(guān)鍵的還是汽車制動(dòng)盤，當(dāng)然配套的制動(dòng)鉗也是十分重要的零件。制動(dòng)盤外圈固定的部分的結(jié)構(gòu)即為制動(dòng)鉗，汽車要制動(dòng)時(shí)發(fā)出制動(dòng)訊號(hào)，制動(dòng)的活塞就會(huì)施加力壓緊制動(dòng)盤，這時(shí)里面的固定環(huán)旁邊的制動(dòng)片開始朝外向行動(dòng)，這個(gè)時(shí)候在外的制動(dòng)盤就會(huì)在相對(duì)制動(dòng)鉗的部位保持固定。有制動(dòng)收緊需要時(shí)，在外的移動(dòng)制動(dòng)盤與在內(nèi)的固定制動(dòng)盤就會(huì)貼合在一起且十分緊密，同時(shí)壓力增加的時(shí)候相對(duì)的貼合力也會(huì)增加，這樣就達(dá)到了讓摩擦力增大從而制動(dòng)。駕駛員也要給與一定的駕駛助力才可以產(chǎn)生足夠的力，此時(shí)作用力才能達(dá)到預(yù)期。

質(zhì)量好壞的主要因素主要取決于汽車制動(dòng)盤的加工工藝過(guò)程，近年來(lái)工業(yè)發(fā)面的發(fā)展，讓加工過(guò)程更加智能，精度更高。加工一般是先對(duì)棒料打磨，之后進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)車、銑、刨、磨等加工工藝，這樣人力能得到減輕，精度方面也能得到保證。1零件分析本章講述了制動(dòng)盤的大體形式以及目前世界上制動(dòng)盤的發(fā)展形勢(shì)。從而得知制動(dòng)盤零件的重要性，以及工藝加工難易程度。汽車制動(dòng)配件最為關(guān)鍵的部位就是制動(dòng)盤，最終執(zhí)行一系列機(jī)械動(dòng)作的元件也是制動(dòng)盤，所以制動(dòng)盤的加工質(zhì)量非常重要，是制動(dòng)的關(guān)鍵所在?；蛘呖砂哑囍苿?dòng)盤想象為整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的中樞系統(tǒng)，是不可替代的作用和能力。1.1零件概述制動(dòng)盤主要使用材料是金屬。但隨著時(shí)代發(fā)展，現(xiàn)在的制動(dòng)盤開始加入了新型材料和技術(shù)，區(qū)別于以前的單一材料的金屬，以適當(dāng)?shù)呐浔群凸に囈?guī)劃，可讓剛才和由不一樣作用的不一樣材料組成的隔熱層構(gòu)成。在剎車時(shí)由于摩擦，制動(dòng)盤會(huì)產(chǎn)生高額熱量。所以在散熱、隔熱以及散生熱這幾個(gè)方面當(dāng)作制動(dòng)盤加工制造的重要指標(biāo)?？偟膩?lái)講制動(dòng)盤的外層放置金屬，同時(shí)還要提前做生產(chǎn)工藝防銹和抗磨損方面的準(zhǔn)備。在起源對(duì)熱量的產(chǎn)生進(jìn)行預(yù)防處理。想要破壞熱量的傳導(dǎo)需要在金屬內(nèi)部加用于隔熱的涂層來(lái)進(jìn)行破壞，通常情況下優(yōu)先選擇隔熱能力方面較強(qiáng)的材料。在技術(shù)方面飛速發(fā)展的今天，許許多多新型材料、合成材料和高分子材料都可以列入材料中，形成效果十分顯著的隔熱結(jié)構(gòu)。最外層的制動(dòng)盤材料，同時(shí)也要在散熱方面能力較強(qiáng)的材料，原因是隔熱層只可以減弱熱量傳遞的方面而不能消除熱量，所以為了讓制動(dòng)機(jī)構(gòu)可以做到長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，必須著重考慮散熱涂層。制動(dòng)系統(tǒng)的外觀如圖1.1所示。圖1.1制動(dòng)盤圖1.2發(fā)展?fàn)顩r1.2.1世界汽車制動(dòng)盤加工的發(fā)展我們國(guó)家這幾年技術(shù)可以說(shuō)是突飛猛進(jìn)，但同時(shí)人民群眾物質(zhì)需求日益增長(zhǎng)，汽車這種交通工具則成為了人們滿足日常出行需要得開銷品。國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)品銷量也一直在飛速攀升，汽車得外觀也變得多種多樣讓人眼花繚亂。并且當(dāng)今時(shí)代不只是在繼續(xù)研發(fā)汽油以及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，新能源汽車也在飛速發(fā)展象征新時(shí)代得到來(lái)。汽車得飛速發(fā)展也代表著相關(guān)得零部件顯著得性能提升，零部件得行業(yè)也變得十分重要，例如：制動(dòng)盤、鼓剎等零件。伴隨著裝飾、修改自己得汽車已經(jīng)成為大多數(shù)車主得需求，導(dǎo)致制動(dòng)盤這種動(dòng)力系統(tǒng)得終端零部件間接得成為了各個(gè)車主得主要目光聚集處。而本次設(shè)計(jì)則恰好以汽車得制動(dòng)盤為例，講述了制動(dòng)盤得加工工藝規(guī)程得設(shè)計(jì)。常見得制動(dòng)盤一般為一個(gè)圓形盤，伴隨汽車得前進(jìn)行駛，車輪與制動(dòng)盤處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)制動(dòng)盤在剎車時(shí)給與一定的摩擦力，通過(guò)此種方式達(dá)到最終制動(dòng)的目的?？偟膩?lái)說(shuō)世界汽車制動(dòng)盤行業(yè)現(xiàn)狀，特別的制造業(yè)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家中，多軸數(shù)控加工中心這種自動(dòng)化生產(chǎn)線成為了主要的生產(chǎn)方式。工業(yè)4.0的概念被工業(yè)強(qiáng)國(guó)德國(guó)提出后汽車行業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)的整體的提升，美國(guó)這種老牌工業(yè)國(guó)的政府也開始重視起來(lái)，制動(dòng)盤行業(yè)即將揚(yáng)帆起航迎來(lái)空前的制造業(yè)時(shí)代。數(shù)控和以往的傳統(tǒng)制造對(duì)比具有巨大的效率和精度方面的提高。并且生產(chǎn)成本沒有提高反倒有所降低。如此巨大的優(yōu)勢(shì)不得不讓各個(gè)汽車零件制造廠商優(yōu)先采用跨時(shí)代的技術(shù)以節(jié)約成本提高效率。如今越加只能化的汽車制動(dòng)盤加工及應(yīng)用已經(jīng)普遍應(yīng)用于工業(yè)制造的各個(gè)地方。與此同時(shí)國(guó)際制造業(yè)中出現(xiàn)了各大制動(dòng)盤龍頭公司，它們包含：德國(guó)的寶馬（BWM）汽車公司、日本的三菱汽車公司等。這些優(yōu)秀的汽車制造公司成為了他們當(dāng)?shù)毓I(yè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?950年后，汽車及其零部件的生產(chǎn)制造在工業(yè)中的地位變得越發(fā)不可缺少，并且已經(jīng)獨(dú)立成了一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)方面。1.2.2國(guó)內(nèi)汽車制動(dòng)盤的發(fā)展在汽車制造方面中國(guó)得產(chǎn)業(yè)占據(jù)了國(guó)際大約28.4%得比例，并且在銷售量這一方面更是高達(dá)39%。截至2019年初，歐美及日本一直主導(dǎo)著汽車車輛的制造及其銷售得市場(chǎng)方向。也就照成了目前不論是汽車主體還是其零部件都占據(jù)了越來(lái)越大的比例，伴隨著改革開放的范圍越來(lái)越大、領(lǐng)域越來(lái)越大，以及工業(yè)各個(gè)分類開始發(fā)展完善，現(xiàn)在的中國(guó)成為了全世界唯一的工業(yè)全門類的工業(yè)強(qiáng)國(guó)。然而從小方面看，國(guó)內(nèi)制造業(yè)規(guī)模雖大技術(shù)卻跟不上，種類全卻沒有精通方向。這種現(xiàn)象特別是體現(xiàn)在高精尖制造領(lǐng)域，這是目前我們和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距比如美國(guó)，以制動(dòng)盤的制造和加工工藝舉例，國(guó)內(nèi)的多數(shù)制造企業(yè)還在使用車銑的方式來(lái)進(jìn)行加工，生產(chǎn)制動(dòng)盤的效率自然就低了下來(lái)，同等比較而言部分采用數(shù)控加工的國(guó)外企業(yè)效率則要高一些。這些年，國(guó)內(nèi)企業(yè)也是知道差距到底在哪些地方，所以國(guó)內(nèi)在汽車制造領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)開始大規(guī)模的引進(jìn)國(guó)外相關(guān)的數(shù)控生產(chǎn)線，甚至國(guó)內(nèi)部分汽車企業(yè)自發(fā)創(chuàng)新開發(fā)了一套自主產(chǎn)線。例如：奇瑞、比亞迪、長(zhǎng)城等，在汽車配件的生產(chǎn)制造方面也前景良好。1.3本章小結(jié)目前來(lái)看國(guó)內(nèi)外差距是有，但是國(guó)內(nèi)正在飛速發(fā)展拉近這個(gè)距離，而且離世界頂尖制造的梯隊(duì)越來(lái)越近。伴隨著國(guó)內(nèi)需求的增加，國(guó)內(nèi)汽車制造發(fā)展的步伐也隨之加快。2設(shè)計(jì)要求本次加工設(shè)計(jì)主要在于解決生產(chǎn)過(guò)程鐘得一些優(yōu)化問(wèn)題。機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)盤鑄件屬薄壁小件，技術(shù)要求高，本次重點(diǎn)在于優(yōu)化工藝規(guī)程[1]。同時(shí)盡可能提高整體生產(chǎn)效率。提高加工質(zhì)量，減少?gòu)U品率備品率，以此為基礎(chǔ)減少加工成本得花費(fèi)。例如制動(dòng)盤加工表面是平面、曲面和孔系。多數(shù)情況平面的精度比較容易保證。所以，加工生產(chǎn)過(guò)程中的主要問(wèn)題是確?？椎奈恢镁?。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。同時(shí)也要考慮如何滿足提高加工過(guò)程中的效率問(wèn)題。同時(shí)根據(jù)工件要求合理安排切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量、加工余量等數(shù)控加工中需要注意的重要參數(shù)，從而使加工更加的合理。對(duì)于制動(dòng)盤背部得復(fù)雜曲面，采用數(shù)控機(jī)床加工，并且設(shè)計(jì)利用UG進(jìn)行自動(dòng)編程，輸出相關(guān)加工程序。通過(guò)對(duì)制動(dòng)盤加工方案的考慮，我認(rèn)為應(yīng)選擇與其相符合的加工方法、加工精度及加工設(shè)備。主要考慮其加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟(jì)因素。為滿足精度和生產(chǎn)率的要求，最終選擇端面及圓柱面用銑床和車床加工，背面用數(shù)控機(jī)床加工。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實(shí)現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級(jí)換代，所需時(shí)間短。常規(guī)單一加工方式，生產(chǎn)成本高，周期長(zhǎng)，難滿足要求，而現(xiàn)在這種方法可以滿足這一要求。設(shè)計(jì)過(guò)程主要方面：[2](1)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，從而得到相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)盤設(shè)計(jì)尺寸以及選定加工工藝方式。(2)用UG軟件繪制出相應(yīng)的三維模型以及二維工程圖，并進(jìn)行相應(yīng)得仿真加工。(3)進(jìn)行仿真加工處理時(shí)提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)及加工存在的不合理的地方，并進(jìn)行修改。(4)進(jìn)行實(shí)際的加工，選擇合適的加工方式，填充棒料根據(jù)仿真的設(shè)計(jì)加工步驟進(jìn)行實(shí)際加工，得到加工產(chǎn)品。(5)對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，編寫相應(yīng)的說(shuō)明書。本設(shè)計(jì)（論文）預(yù)期取得的成果：(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份；(2)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械零件圖：A4圖幅打印；(3)待加工零件毛坯圖：A4圖幅打??；(4)加工工藝卡：A4打??；(5)數(shù)車加工程序清單：A4打印(6)數(shù)車仿真加工仿真視頻：總時(shí)長(zhǎng)不少于60秒；(7)機(jī)械加工產(chǎn)品實(shí)物：1件3毛坯本章講訴了加工制動(dòng)盤的準(zhǔn)備工作，選擇毛坯。毛坯常見的形式有鑄件、鍛件。兩種各有利弊，鑄件常用于有復(fù)雜曲線的毛坯，鍛件則是力學(xué)性能好常用在受力復(fù)雜的零件。制動(dòng)盤的背部形狀較為復(fù)雜所以毛坯材料選擇灰鑄鐵。圖3.1毛坯圖3.1余量毛坯的外形尺寸主要由零件組成表面加工的形狀，結(jié)構(gòu)，尺寸及加工余量等因素確定[3]，還要根據(jù)零件的力學(xué)性能要求，生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量等因素。以制動(dòng)盤材料為根據(jù)，以及制動(dòng)盤毛坯是鑄件，查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》中表2.2-2.5得到加工余量[4][5]。單邊加工余量制動(dòng)盤小端面Z=5.0mm表面粗糙度Ra3.2，這種要求通過(guò)粗車及半精車即可達(dá)到精度要求，不需要精車，通過(guò)查詢《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.4-8確定[6]。粗車的單邊余量和半精車的單邊余量分別為Z粗=5mm、Z半精=0.8mm。制動(dòng)盤大端粗加工的余量Z=5mm以及表面粗糙度Ra3.2，粗銑及半精銑可以滿足精度。通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.4-7確定[7][8]。最終確定粗銑單邊余量及半精銑單邊余量分別為Z粗=4.5mmZ半精=0.3mm。3.2本章小結(jié)想要獲得高的加工精度以及切削效率。選擇毛坯是十分重要的環(huán)節(jié)之一。提前制定好毛坯的材料及其大小參數(shù)是加工前的必要準(zhǔn)備。4基準(zhǔn)及工藝裝備的制定本章講述了制動(dòng)盤加工工藝中的重要部分，選擇基準(zhǔn)及工藝裝備。對(duì)于粗基準(zhǔn)的選擇一般為有不加工表面優(yōu)先選擇，沒有不加工的表面則選取加工余量小的表面。制動(dòng)盤加工預(yù)進(jìn)行正反兩次裝夾，毛坯兩個(gè)端面有校對(duì)兩次的需要，所以本次設(shè)計(jì)要有兩個(gè)基準(zhǔn)面。4.1制定定位基準(zhǔn)經(jīng)過(guò)分析制動(dòng)盤各部分精度要求，最終選擇直徑300的大端端面當(dāng)作粗定位基準(zhǔn)，以此加工精定位基準(zhǔn)，來(lái)保證精度要求。精基準(zhǔn)決定為大端面以及直徑25的四個(gè)小孔，以此加工曲面和通孔。4.2工藝裝備選擇加工優(yōu)先選用成本低、效率高的刀具，并與所使用的數(shù)控車床和制定的加工方案相符合。通過(guò)查詢工藝裝備選擇的書籍資料[14][15]，每個(gè)工序中需要用到的工藝裝備夾具整理為如下表4-1[16][17]。表4.1夾具選擇表工序號(hào)工序內(nèi)容夾具機(jī)床刀具量具05粗車基準(zhǔn)端面專用夾具CA6150普通車床硬質(zhì)合金鏜刀內(nèi)徑百分尺10粗車Φ300端面專用夾具CA6150普通車床硬質(zhì)合金三面刃銑刀游標(biāo)卡尺15精車Φ180端面專用夾具CA6150普通車床硬質(zhì)合金三面刃銑刀游標(biāo)卡尺20鉆孔、鉸孔專用夾具Z3025搖臂鉆床硬質(zhì)合金三面刃銑刀游標(biāo)卡尺25精加工孔專用夾具Z3025搖臂鉆床硬質(zhì)合金三面刃銑刀游標(biāo)卡尺30銑基準(zhǔn)端面專用夾具X62W臥式銑床硬質(zhì)合金三面刃銑刀游標(biāo)卡尺35粗銑外腔輪廓專用夾具X62W臥式銑床硬質(zhì)合金麻花鉆、絲錐圓錐式塞規(guī)、螺紋塞規(guī)40精銑外腔輪廓專用夾具X62W臥式銑床硬質(zhì)合金麻花鉆圓錐式塞規(guī)45去毛刺專用夾具X62W臥式銑床硬質(zhì)合金麻花鉆圓錐式塞規(guī)4.3本章小結(jié)制定好合理的定位基準(zhǔn)可以避免加工時(shí)產(chǎn)生由于基準(zhǔn)不重合而出現(xiàn)的加工誤差，恰當(dāng)?shù)膴A具可以提高定位精度以及避免裝夾誤差。選擇合理的定位基準(zhǔn)和工藝裝備同樣時(shí)加工的重要環(huán)節(jié)。5加工工藝分析本章講訴了制動(dòng)盤加工過(guò)程的具體工藝，從加工順序到各個(gè)工序的實(shí)施以及每個(gè)環(huán)節(jié)所使用的工藝裝備都有說(shuō)明。5.1加工過(guò)程詳述制動(dòng)盤的加工大致可以分成三步即三道加工工藝，本著先面后孔的原則，先開始車削制動(dòng)盤端面的加工然后是孔的鉆削加工，最后是制動(dòng)盤背面內(nèi)腔車削加工以及剎車盤中軸的車削加工。按照常規(guī)步驟設(shè)計(jì)要求來(lái)講，各道工藝可以分為毛坯選用、夾具選擇、加工順序排序、刀具選用、切削三要素參數(shù)的設(shè)置和工藝卡片編寫。通過(guò)查閱有關(guān)資料[18]，加工工藝路線決定為：（一）制動(dòng)盤盤面的車削加工以及中空的鉆削加工：工序05：粗車基準(zhǔn)端面；工序10：粗車?300h9×55mm、?80h工序15：精車?180h9×工序20：鉆孔、鉸孔；工序25：初步檢測(cè)。5.2制動(dòng)盤盤面加工本次汽車制動(dòng)盤加工工藝設(shè)計(jì)中用到的制動(dòng)盤其最大直徑處為?300mm，其厚度疊加最大處為79mm，因此此次選取的毛坯為?310×圖5.1毛坯圖建立工件坐標(biāo)系。選擇夾具，確定工件定位裝夾方案。制定數(shù)控加工方案。1.定位裝夾工件，然后設(shè)置工件坐標(biāo)系。2.首先對(duì)粗車基準(zhǔn)面，提高表面的定位精度以及加工精度。3.安裝好T1刀具，并進(jìn)行X向?qū)Φ丁?.進(jìn)行外輪廓粗加工，車外輪廓?180.5×55mm以及5.進(jìn)行外輪廓精加工至?180×55mm以及建立工件坐標(biāo)系。選擇夾具，確定工件定位裝夾方案，其工件要高出鉗口頂10mm。制定數(shù)控加工方案。1.定位裝夾工件，伸出平口鉗10mm左右，然后設(shè)置工件坐標(biāo)系。2.首先對(duì)基準(zhǔn)面進(jìn)行車削加工，提高其用的加工精度。3.把中心麻花鉆安裝到位，并進(jìn)行Z向?qū)Φ丁?.安裝?15.8mm的麻花鉆，加工四個(gè)?16mm孔。5.安裝?16H7鉸刀，鉸削?16mm的孔。其加工工序簡(jiǎn)圖如表5.1所示：表5.1加工工序及加工簡(jiǎn)圖表序號(hào)工序工序內(nèi)容加工簡(jiǎn)圖1工序05車端面，建立工件坐標(biāo)系2工序10粗車?180h?80h9×24mm至?180.5×55mm、3工序15精車?180h9×55mm、?804工序20鉆孔，孔徑為20×45鉸孔，孔徑?16mm5工序25檢測(cè)確定刀具。T1：90確定切削用量。根據(jù)零件被加工表面的質(zhì)量要求、刀具材料和加工材料，參考并查閱相關(guān)文獻(xiàn)選取切削速度和進(jìn)給量[20]。數(shù)控加工工藝卡片如表5.2。表5.2加工工藝卡片班級(jí)姓名產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)工程號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間O0001三抓自定心卡盤CK6136數(shù)控中心工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（nm/r）切削深度（mm）備注1車端面T1608000.410手動(dòng)2粗車?180h?80T1608000.410手動(dòng)3精車?180h9×55mm、T16010000.32手動(dòng)4鉆孔，孔徑為20T2?20600手動(dòng)控制手動(dòng)控制手動(dòng)5鉆孔，孔徑為?15.8mmT3?15.8mm10000.56鉸孔，孔徑?16mmT4?16mm10000.4編制審核批準(zhǔn)年月日剎車盤盤面加工成品圖5.2所示：圖5.2剎車盤盤面加工成品圖5.2制動(dòng)盤背面加工制動(dòng)盤背面內(nèi)腔銑削加工：工序30：銑基準(zhǔn)端面工序35：粗銑外腔輪廓工序40：精銑外腔輪廓工序45：初步檢測(cè)去毛刺未加工表面涂漆檢驗(yàn)至圖紙要求入庫(kù)建立工件坐標(biāo)系。（2）選擇夾具，確定工件定位裝夾方案。（3）制定數(shù)控加工方案。1.定位裝夾工件，然后設(shè)置工件坐標(biāo)系。2.首先進(jìn)行粗銑上基準(zhǔn)面，提高表面的定位精度以及加工精度。3.安裝好T5刀具，并進(jìn)行Z向?qū)Φ丁?.進(jìn)行外腔體輪廓粗加工，車外輪廓?170.5×5.進(jìn)行外輪廓精加工至?170×32.5mmQUOTE?170×32.5mm（4）建立工件坐標(biāo)系。（5）選擇夾具，確定工件定位裝夾方案[21][22]，其工件要高出鉗口頂10mm。（6）制定數(shù)控加工方案。1.定位裝夾工件，伸出平口鉗10mm左右，然后設(shè)置工件坐標(biāo)系。2.首先對(duì)基準(zhǔn)面進(jìn)行銑削加工，提高其用的加工精度。3.然后對(duì)外腔體?170.5×4.最后進(jìn)行外腔體?170×其加工工序簡(jiǎn)圖如表5.3所示：表5.3加工工序簡(jiǎn)圖序號(hào)工序工序內(nèi)容加工簡(jiǎn)圖1工序30銑端面，建立工件坐標(biāo)系2工序35粗車?170h?100h9×4mm至?170.5×32.5mm、3工序40精車?170h9×32.5mm、?1004工序45檢測(cè)（7）確定刀具。T5：三刃粗立銑刀?15mmT6：四刃精立銑刀?10mm（8）確定切削用量。根據(jù)零件被加工表面的質(zhì)量要求、刀具材料和加工材料，參考并查閱相關(guān)文獻(xiàn)[23][24][25]選取切削速度和進(jìn)給量。數(shù)控加工工藝卡片如表5.4所示：表5.4加工工藝卡片班級(jí)姓名產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)工程號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間O0002三抓自定心卡盤ZK6136數(shù)控中心工步號(hào)工步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格（mm）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）進(jìn)給速度（nm/r）切削深度（mm）備注1銑端面T5?1510000.33手動(dòng)2粗車?170h?100hT5?1512000.33手動(dòng)3精車?170h9×32.5mm、T6?1015000.22手動(dòng)編制審核批準(zhǔn)年月日制動(dòng)盤背面加工成品圖5.3所示：圖5.3制動(dòng)盤背面加工圖5.3本章小結(jié)工藝過(guò)程的各個(gè)工序是加工的主體部分，本次論文重點(diǎn)在于本章對(duì)于制動(dòng)盤加工的規(guī)劃。制動(dòng)盤的加工工藝過(guò)程難點(diǎn)在于背部曲面的加工，工藝裝備的選擇。6編程本次設(shè)計(jì)采用自動(dòng)編程，背部曲面采用ug自動(dòng)編程。6.1車削加工首選選擇對(duì)刀點(diǎn)。選擇對(duì)刀點(diǎn)為盤面中心點(diǎn)；[26][27]設(shè)置換刀點(diǎn)；對(duì)制動(dòng)盤進(jìn)行工藝分析，前文已經(jīng)分析過(guò)，此處不再?gòu)?fù)述；道具及切削用量的選擇，沿用上文；數(shù)值計(jì)算。起刀點(diǎn)（97，-5），換刀點(diǎn)（100，100），切入點(diǎn)A（97，-19.5），基點(diǎn)B（45，10）C（95，10）D（95，50）E（155，50）。表6.1工件程序表程序號(hào)程序簡(jiǎn)述O3001;程序名N010G21G97G99G40;初始化N020T0101M03S800;一號(hào)刀具主軸正轉(zhuǎn)N030G00X97.0Z10.0;移動(dòng)到起刀點(diǎn)開切削液N040G00X97.0Z-5M08;N050G00X97.0Z-19.5F0.4;粗車端面N060G01X45Z-19.5;N070G01X45Z-4.5;N080G01X0.0Z-4.5;N090G01X0.0Z0.0;N100G00X100.0Z100.0;退刀到換刀點(diǎn)N110T0101S1000;主軸轉(zhuǎn)速更換到1000r/minN120G00X97.0Z-5;起刀點(diǎn)N130G00X97.0Z-20F0.3;精車端面N140G01X45.0Z-20;N150G01X45.0Z-5;N160G01X0.0Z-5;N170G01X0.0Z0.0;N180G00X100.0Z100.0;換刀點(diǎn)N190T0101S800；主軸轉(zhuǎn)速更換至800N200G00X50.0Z2.0;粗車外圓N210G00X40.5Z2.0;N220G01X40.5Z-20.0;N230G01X90.5Z-20.0;N240G01X90.5Z-60;N250G01X90.5Z-50;N260G00X100.0Z100.0;N270T0101S1000;主軸轉(zhuǎn)速更換至1000r/minN280G00X50.0Z2.0;精車外圓N290G00X40.0Z2.0;N300G01X40.0Z-20.0;N310G01X90.0Z-20.0;N320G01X90.0Z-60;N330G01X90.0Z-50;N340G00X100.0Z100.0M05;退回?fù)Q刀點(diǎn)停主軸N350M09關(guān)切削液N360M30程序結(jié)束6.2鉆設(shè)定參考點(diǎn)（2）設(shè)置安全平面表6.2工件程序圖零件名稱制動(dòng)盤程序名O040編程原點(diǎn)上表面中心程序號(hào)程序簡(jiǎn)述N001G21;工件坐標(biāo)，刀具，主軸啟動(dòng)等工作N002G0G17G40G49G80G90;N003T3M6;N004G0G90G54X0.Y0.S1000M3;N005G43H1Z100.M08;N006G99G81X0.0Y68.0Z-279.0R-150.0F0.5;鉆1號(hào)孔并返回R位置N007X68.0Y0.0;加工2號(hào)孔并返回RN008X0.0Y-68.0;加工3號(hào)孔并返回RN009X-68.0Y0.0;加工4號(hào)孔并返回RN010G00X0Y0M5;返回原點(diǎn)主軸停止N011G49Z250.0T4M6;換刀N012G43Z0H15;N013S1000M3;主軸啟動(dòng)N014G99G82X0.0Y68.0Z-279R-750P300F0.4;鉸孔加工1號(hào)孔并返回R平面N015G98X-68.0Y0.0;加工2號(hào)孔并返回N016G99X0.0Y-68.0;加工3號(hào)孔并返回N017G98X68.0Y0.0;加工號(hào)孔并返回N018G28X0Y0M5;返回原點(diǎn)主軸停止N019M30程序停止6.3本章小結(jié)本章講訴了加工編程的具體步驟及注意事項(xiàng)，并附有手動(dòng)編程的程序卡。7仿真為了確保數(shù)控加工過(guò)程的正確性，在數(shù)控加工之前對(duì)加工程序進(jìn)行驗(yàn)證是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。目前，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展使得在計(jì)算機(jī)環(huán)境中對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)證的技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用[28][29]。采用仿真方法可以在計(jì)算機(jī)上模擬出加工走刀和零件切削的全過(guò)程，直接觀察在切削過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題并進(jìn)行調(diào)整，而不實(shí)際占用和消耗機(jī)床、工件等資源。此外，還可以利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)預(yù)先對(duì)數(shù)控加工結(jié)果進(jìn)行估計(jì)，統(tǒng)計(jì)各種加工數(shù)據(jù)并對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)智能化的加工。本次仿真參數(shù)沿用上文。7.1步驟軟件操作步驟及注意事項(xiàng)[30]：建模零件及毛坯。此處便于接下來(lái)操作，應(yīng)將工件和毛坯分別放入不同的圖層便于稍后工序的選取，模型如圖7.1。圖7.1模型圖進(jìn)入U(xiǎn)G加工模塊并建好坐標(biāo)系。此處的坐標(biāo)系要與加工方向一致。選定零件及毛坯確定切削部分。對(duì)于有復(fù)雜表面的模型，最佳是提前在草圖中畫出切削范圍，以免后續(xù)自動(dòng)選區(qū)域的干擾錯(cuò)誤，如圖7-2。圖7.2切削區(qū)域圖建立刀具，如圖7.3。圖7.3刀具圖建立工序并設(shè)置切削參數(shù)。進(jìn)給量及主軸速度按工藝卡標(biāo)注。切削策略因?yàn)橹苿?dòng)盤毛坯車削圓柱面沒有菱角所以選擇輪廓往復(fù)切削，如圖7-4。圖7.4切削參數(shù)圖生成刀軌三維加工演示錄制視頻7.2本章小結(jié)本次仿真設(shè)計(jì)較為艱辛。其中在設(shè)計(jì)車削仿真時(shí)由于坐標(biāo)系的方向問(wèn)題以及切削范圍的選取問(wèn)題導(dǎo)致仿真進(jìn)度停滯不前。由于及時(shí)找出了刀軌無(wú)法生成的原因，所以沒有耽誤論文的總體進(jìn)度。結(jié)論在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我結(jié)合實(shí)習(xí)期間的學(xué)習(xí)，決定制作汽車制動(dòng)盤加工工藝的設(shè)計(jì)，因?yàn)樵趯?shí)習(xí)中我非常了解制動(dòng)盤的工藝設(shè)計(jì)，了解了它機(jī)械加工過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)型制作過(guò)程，拓寬了我的專業(yè)知識(shí)面，而且對(duì)于我以后將要從事的工作提供了很好地指導(dǎo)性作用。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，本畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用UG8.5軟件對(duì)零件的三維造型、生成二維工程圖，NC加工、后置處理等方面的操作。UG8.5軟件功能非常強(qiáng)大，可以對(duì)機(jī)械類的實(shí)體進(jìn)行建模處理以及后續(xù)的加工仿真，都是世界上先進(jìn)的CAD/CAM/CAE軟件，具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面設(shè)計(jì)、虛擬裝配和加工等功能，可以進(jìn)行仿真模擬、機(jī)構(gòu)和力學(xué)分析?？捎门c計(jì)算機(jī)輔助制造，能直接通過(guò)后處理生成NC代碼，用于數(shù)控加工。本次比設(shè)計(jì)中也加深了我對(duì)于UG三維軟件的使用，首先是三維建模的應(yīng)用，其次是后期的加工路線以及加工仿真的使用，將大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)與和學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題結(jié)合了起來(lái)，能通過(guò)自己查找相關(guān)資料來(lái)解決一些難以解決的問(wèn)題，對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)這門課有了更加深刻的了解與認(rèn)識(shí)。在工藝卡和編程方面一直是以前薄弱項(xiàng)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)讓我詳細(xì)的了解了手動(dòng)編程的細(xì)節(jié)問(wèn)題，如何讓加工更高效更安全，同時(shí)也了解了工藝卡的具體要求，相信在以后的實(shí)際操作中會(huì)有一個(gè)極大的提高，讓我在工作中得心應(yīng)手。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的獨(dú)立工作能力得到了很大的提高，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，無(wú)論遇到什么問(wèn)題，都通過(guò)自己查閱相關(guān)資料來(lái)找出解決問(wèn)題的最佳方案。參考文獻(xiàn)[1]盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.1:105-106[2]譚浩強(qiáng).機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2013.7:65-66[3]王曉慧.論毛坯尺寸標(biāo)注原則[M].機(jī)械工程協(xié)會(huì)出版社,2008:35-37[4]張鴻潤(rùn)，金偉強(qiáng)，關(guān)懷.數(shù)控銑削加工[M].北京：清華大學(xué)出板社，2008:66-67[5]孫德茂.數(shù)控機(jī)床加工直接編程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007:89-92[6]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013:32-33[7]李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004:115-116[8]薛圓圓，高紅霞.機(jī)械零件工藝性手冊(cè)[M].北京：電子工業(yè)大學(xué)出版社，2007:77-78[9]艾興.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004:65-65[10]都克勤.機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M].貴州人民出版社,2005.4:45-45[11]胡建新.機(jī)床夾具[M].中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2011.5:32-33[12]徐鴻本.機(jī)床夾具手冊(cè)[M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2006.10:105-105[13]劉文劍.夾具工程師手冊(cè)[M].黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,2007:102-102[14]馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994.12:36-38[15]楊華松，秦志超.數(shù)控設(shè)備操作及維修教程[M].北京：高等教育出版社，2010:24-25[16]喻金錢，喻松，劉磊.數(shù)控加工編程開發(fā)與實(shí)踐[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2013:35-36[17]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(減(變)速器.電機(jī)與電器)化學(xué)工業(yè)出版社[M].2007-09:89-90[18]楊叔子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論文的研究方法和手段有哪些

（1）調(diào)查法

調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過(guò)書面或口頭回答問(wèn)題的方式獲得大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)調(diào)查中收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、總結(jié)歸納，為人們提供規(guī)律性的知識(shí)。

（一）典型例子

調(diào)查法中最典型的例子是問(wèn)卷調(diào)查法。它是通過(guò)書面提問(wèn)收集信息的一種方法，即調(diào)查人員編制調(diào)查項(xiàng)目表，分發(fā)或郵寄給相關(guān)人員，詢問(wèn)答案，然后收集、整理、統(tǒng)計(jì)和研究。

（二）研究步驟

1.確定調(diào)查課題

確定題目時(shí)要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時(shí)要注意選題切忌太大，也要避免無(wú)意義的重復(fù)勞動(dòng)。

2.制定調(diào)查計(jì)劃

要明確調(diào)查課題、調(diào)查目的、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查手段、調(diào)查步驟、時(shí)間安排。

3.收集材料

收集材料時(shí)要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進(jìn)行整理，以便后續(xù)總結(jié)歸納、形成結(jié)論。

5.總結(jié)研究

對(duì)整理完的材料進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納，得出一般性的結(jié)論。

（三）特點(diǎn)

調(diào)查法相對(duì)其他研究方法來(lái)說(shuō)較為耗時(shí)耗力，但也有其優(yōu)勢(shì)，即獲得的一手資料信息真實(shí)具體，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象有更加準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識(shí)。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計(jì)劃地通過(guò)感官和輔助儀器，對(duì)處于自然狀態(tài)下的客觀事物進(jìn)行系統(tǒng)考察，從而獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的一種科學(xué)研究方法。

（一）典型例子

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論就是通過(guò)觀察法提煉總結(jié)出來(lái)的；兒童心理學(xué)創(chuàng)始人——普萊爾，也是在一次次地使用觀察法后，提出了兒童心理學(xué)領(lǐng)域中的諸多理論。

（二）研究步驟

1.明確觀察對(duì)象

在選擇和確定研究問(wèn)題的基礎(chǔ)上確定觀察者與觀察對(duì)象。

2.制定觀察計(jì)劃

在觀察計(jì)劃中要規(guī)定明確的觀察目的、重點(diǎn)、范圍以及要搜集的材料。

3.做好觀察準(zhǔn)備

觀察準(zhǔn)備是否充分，往往影響觀察的成敗。

4.做好記錄

在觀察過(guò)程中要時(shí)時(shí)記錄，不放掉任何一個(gè)關(guān)鍵信息。

（三）特點(diǎn)

觀察法具有拓展人們的感性知識(shí)、啟發(fā)思想等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其強(qiáng)調(diào)研究要在自然環(huán)境下進(jìn)行，且不允許摻雜個(gè)人的偏見，確為實(shí)際操作帶來(lái)了一定困難。

（3）實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)法是指經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，在高度控制的條件下，通過(guò)操縱某些因素，從而發(fā)現(xiàn)變量間因果關(guān)系以驗(yàn)證預(yù)定假設(shè)的研究方法。核心在于對(duì)所要研究的對(duì)象在條件方面加以適當(dāng)?shù)目刂疲懦匀粻顟B(tài)下無(wú)關(guān)因素的干擾。

（一）典型例子

采取實(shí)驗(yàn)法的一個(gè)典例是羅森塔爾效應(yīng)的提出，美國(guó)心理學(xué)家羅森塔爾和L.雅各布森通過(guò)對(duì)小學(xué)生進(jìn)行“未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)測(cè)驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)人們對(duì)他人行為的期望通常可以導(dǎo)致他人向期望方向改變。

（二）研究步驟

1.發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題

2.收集與問(wèn)題相關(guān)的信息

3.作出假設(shè)

4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

5.實(shí)施實(shí)驗(yàn)并記錄

6.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

7.得出結(jié)論

（三）特點(diǎn)

1、主動(dòng)變革性

觀察法與調(diào)查法都是在不干預(yù)研究對(duì)象的前提下去認(rèn)識(shí)研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。而實(shí)驗(yàn)卻要求主動(dòng)