主离合器分离杠杆的机械加工工艺规程及钻φ12孔夹具设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 课程设计 主离合器分杠杆机械加工工艺及夹具设计 题目 主离合器分离杠杆的机械加工工艺规程及钻12 孔夹具设计 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 摘要 主离合器分杠杆零件加工工艺及夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各 个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 定位 ， 切削用量 ， 夹紧 I he is In of to of to of of in to is to of of as a by of to 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 录 前 言 . 6 一、零件的分析 . 6 二、确定毛坯 . 8 三、工艺规程设计 . 8 四、钻 12 孔钻床夹具的总体设计 . 19 计任务 . 19 床夹具的设 计 . 19 具的工作原理与结构设计 . 19 具的使用方法 . 21 具与钻床的固定 . 21 床夹具零件的具体设计 . 22 具零件的设计 . 22 具体的设计 . 22 位销的设计 . 22 模板以及钻套的设计 . 24 参考文献 . 27 致 谢 . 28 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V 6 前 言 机械制造工艺学课程设计是我们融会贯通大学所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质 量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 本设计是主离合器分离杠杆零件加工工艺及夹具设计。主离合器分离杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵 循先面后孔、基准先行前道工序为下道工序做准备的工艺设计原则。基准的选择以杠杆大头外圆 42 外圆面作为粗基准，以杠杆大头花键底孔及其下表面作为精基准。先将大头底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。由于内孔花键较细小且精度要求较高故采用拉削加工最为合理。考虑到零件年产量 5000 件，属于大中批量，但是零件的结构简单尺寸较小，所以整个加工过程选用通用机床；在夹具方面选用专用夹具，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。 一、零件的分析 件的作用 题目给出的零件是主离合器分离杠杆。是发动机动力输出系统的一个零件，它的主要的作用是把离合器踏板产生的机械位移通过花键转变成扭矩，带动拨叉动作使离合器分离或者接合，控制发动机动力的输出与停止。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 7 件的工艺分析 零件的材料为 45 钢锻造件， 217255 分析如下： 主要加工面： 1) 杠杆大头下表面； 2) 小头两侧端面； 3) 花键底孔、 及 4； 4) 花键、 纹孔。 5） 104 槽。 主要基准面： 1) 以杠杆大头下表面为基准的加工表面。这一组加工表面包括：花键底孔、小头端面 2) 以花键底孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：内孔花键、 、 纹孔、 、 4、104 及其倒角。其中主要加工面是内孔花键和 。 这两组加工面之间有着一定的位置 要求。现分述如下： 杠杆大头端面与花键孔轴线要求相互垂直以保证杠杆曲臂尺寸 85 1键孔轴线与 孔有距离 230 要求以及与 、纹孔距离 22要求。 由上述分析可知，对于两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 8 二、确定毛坯 定毛坯的制造方法 零件材料为 45 钢，硬度 217255于零件是一个传递扭矩的杠杆，工作时承受较大的 负荷，因此此零件应该选用锻件；由于该零件年产量为 5000件，已达大批生产的的水平，而且零件的轮廓尺寸也不大，故可锻造成型。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。 制毛坯图 三、工艺规程设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 9 择定位基准 粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是杠杆大头侧肩、面圆头和下端面作为加工的粗 基 准，可用支撑板对侧肩进行定位，以限制 x 、 y 、 z 自由度；用一个挡板对圆头定位和一个支撑销定对小头部杆身定位，以限制 y 、 x 自由度；再以一个垫板支承 42 圆的底面作主要定位消除 z 自由度，达到完全定位。就可加工上端面和花键底孔。 精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便 于装夹，采用杠杆大头下端面和花键底孔作为精基准。 定工艺路线 表 艺路线方案一 工序 5 热处理 工序 10 铣杠杆大头下端面 工序 15 钻、铰孔花键底孔至 序 20 铣杠杆小头两端面至 序 25 钻 和 4孔 工序 30 钻 纹底孔，扩 梯孔，攻纹孔 工序 35 拉杠杆大头 36 槽内孔花键 工序 40 铣杠杆大头 4工序 45 检查 表 艺路线方案二 工序 5 热处理 工序 10 铣杠杆大头上端面 工序 15 钻、铰孔花键底孔至 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 10 工序 20 钻 、锪 4工序 25 锪 一面 工序 30 钻 纹底孔，扩 梯孔，攻 工序 35 拉杠杆大头 36 槽内孔花键 工序 40 铣杠杆大头 4工序 45 检查 工艺路线的比较与分析： 第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 3 铣宽度为 杠杆小头两端面 ”变为“ 锪 它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动可以一定程度提高生产效率，但是不能很好保证零件的尺寸精度和位置精度。所以发现第二条工艺路线并不可行。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现 第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表 示。 表 终工艺过程 工序 5 热处理。调质处理，保证硬度 255 工序10 铣杠杆大头下表面。保证尺寸 0146 糙度是 25。选用立式升降台铣床 用夹具。 工序15 钻 、 铰 孔 花 键 底 孔 至 钻 孔 0 302 2 H 毛坯到 22铰孔 22 0 302 2 H 证粗糙度是 孔口 45 用立式钻床 用夹具。 工序20 铣杠杆小头两端面。保证厚度为 证尺寸 85 1，粗糙度是 25,采用卧式铣床 专用夹具。 工序25 钻 和 4孔。粗糙度是 25,采用摇臂钻床 保证加工的孔的位置度，采用专 用夹具。 工序30 钻 纹底孔，扩 梯孔，攻 纹。采用立式钻床 用夹具。 工序 拉杠杆大头 36 槽内孔花键。用内花键拉刀拉孔购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 11 35 H 至 36 槽内花键，粗糙度是 用卧式拉床合夹具。 工序40 铣杠杆大头 4。铣杠杆大头开槽，保证宽度为104 证粗糙度是 25,采用卧式铣床 专用夹具。 工序45 检查 械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 45 钢锻件，毛坯的重量约 3产类型为大批生产。由于毛坯用采用模锻件 , 毛坯尺寸的确定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1杠杆大头厚度 46虑到花键孔端面 的铣削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查工艺手册表 余量值为 取 2 故厚度毛坯值为 48内孔花键 考虑到锻模的简单方便，将内孔花键锻成实心，内孔花键钻、铰、拉出。 钻孔： 22孔： 0 302 2 8 花键：专用拉刀拉成 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 12 3杠杆小头厚度 考虑到端面的铣削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查工艺手册表 余量值为 取 2 故厚度毛坯值为 17杠杆小头面上 11 及 4 考虑到孔径很小锻造很难实现，将内孔锻成实心，内孔钻出。 钻孔： 4孔： + 11 纹、 由上可知，此处锻成实心，不用考虑留加工量。 6 4 由上可知，此处锻成实心，不用考虑留加工量。 定切削用量及基本工时 工序 1： 铣杠杆大头下表面 机床： 式铣床。 刀具：硬质合金端铣刀，材料 ： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其余量： =2以铣削深度2pa 齿进给量 ，取 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照 参考文献 ，取 4 5 / m 。 机床主轴转速 n ： 1000 1 4 3 . 3 m / m i 查机床说明书 145 / m 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 13 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 1 4 5 4 5 . 5 / m i 0 0 1 0 0 0 进给量0 . 1 2 5 1 4 5 8 7 / m i a Z n m m 工作台每分进给量9 0 / m i m m切削行程 12 9t 0 . 5 7 m i 0wl l l 工序 2 钻、铰孔 锪倒角 45 1 钻孔 22 定进给量 f :查 表 28钢的b表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=26m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 2 6 2 0 7 0 / m i 根据机床说明书， 取000r/实 际切削速度为 4 2 0 0 0 2 5 . 1 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=13 3 1 3 0 . 0 8 m i 0 0 0 . 0 8m wt 2. 钻 12 确定进给量 f :查 表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=16m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 64 2 5 / m i 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 16 根据机床说明书， 取00r/实际切削速度为 1 2 4 0 0 1 5 . 1 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=13mm h 1 3 0 . 1 6 m i 0 0 . 2 0m wt 工序 5 钻 ，钻 纹底孔，攻 纹 孔 。 机床： 式钻床 ，刀具：锥柄钻头 长柄机用丝锥（ 12 ） 1钻孔 定进给量 f :查 表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=16m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 64 0 7 / m i . 5s 根据机床说明书， 取00r/实际切削速度为 1 2 . 5 4 0 0 1 5 . 7 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=22mm h 2 2 0 . 2 8 m i 0 0 . 2 0m wt 2钻 纹底孔 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 17 确定进给量 f :查 表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=16m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 65 0 0 / m i . 2s 根据机床说明书， 取00r/实际切削速度为 1 0 . 2 5 0 0 1 6 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=21mm h 2 0 0 . 2 0 m i 0 0 . 2 0m wt 12螺纹孔 切削速度 V ：查 表 40 1 1 1 2 m / m i 由式（ 床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 1 1 21000 2 9 2 3 1 8 / m i 1 4 1 2 ， 根据机床说明书，取丝锥回转转速 3 0 0 / m 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 1 2 3 0 0 1 1 . 3 / m i 0 0 1 0 0 0 确定进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 1 /f m m r 切削工时： h=20mm h 2 0 0 . 0 4 m i 0 1 . 7 5m wt 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 18 工序 6 拉 36 槽内花键 确定进给量 f :当钢b表 32据零件材料选拉削速度分组， 则查表 32削速度选 v=据 床说明书，现取 v=4m/ 切削工时：12m l l l 6 6 0 4 6 1 0t 0 . 1 8 m i 0 0 0 4 1 0 0 0 工序 7 铣大头 4槽 采用高速钢锯片铣刀，60数 z=80。 切削速度： 查 表 30定 v=15 v=30m/ 1 0 0 0 v 1 0 0 0 2 7 5 4 / m i 现采用 式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册表 取0r/实际切削速度为 1 6 0 6 0 3 0 . 1 / m i 0 0 1 0 0 0 当0r/作台的每分钟进给量 mf=18 60=机床说明书，取 5mm/ 切削工时：铣刀的行程 =60+24机动工时为 8 4 8 4 1 . 1 2 m i mt f 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 19 四、钻 12 孔钻床夹具的总体设计 计任务 本任务主要是设计钻床钻 12孔的夹具，要对主离合器分离杠杆进行固定定位，提高加工精度。主离合器分离杠杆专用夹具设计，方便加工以及装卸，提高工作效率。 床夹具的设计 具的工作原理与结构设计 了满足主离合器分离杠杆的需要，使主离合器分离杠杆左右两端底面定位固定，因不同零件存在 一定的误差，应使主离合器分离杠杆被加工两孔轴线与钻模板轴线的重合，所以将钻模板固定，又因零件要求为垂直距离，所以设计右端平面固定，左端设置螺旋辅助支撑 2进行左右两端垂直距离的调整定位。使其孔轴线与钻模板轴线重合。（如图 止钻孔时零件晃动，应对主离合器分离杠杆的两端底面以及前后移动进行定位固定，所以在右端设计定位销 7、开口垫圈 6、夹紧螺母 5对零件进行固定；（如图 位销 7通过垫圈 16和六角螺母 15固定于夹具体上。 虑到零件加工存在误差，所以 设计螺旋辅助支撑 2可以上下购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 20 升降，使所有零件都能使左右两端面同时得到固定，为防止误差使加工时上下颠簸，设置锁紧螺母 1对螺旋辅助支撑进行锁紧，防止钻孔时辅助支撑受力太大而下降影响加工。设计可调支撑钉 11为防止钻孔时零件前后移动，影响加工精度；设计锁紧螺母 10，方便了可调支撑钉 11的前后移动，提高了定位固定的精度。设计定位体 17为了使零件右端底面固定精度更高。（如图 螺旋辅助支撑 2 定位销 7 锁紧螺母 1 右底面固定定位体 17 左底面固定 开口垫圈 6 夹紧螺母 5 垫圈 16 六角螺母 15 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 21 定零件和其他辅助零件 具的使用方法 被加工零件放在夹具 体上时以右端底面与夹具体接触面重合为基准，将被加工零件右端底面放在平面上，调整螺旋辅助支撑 2使零件左右底面同时接触夹具，拧紧锁紧螺母 1是螺旋辅助支撑固定；调整可调支撑钉 11使被加工零件的垂直孔轴线与钻套轴线重合，拧紧定位销 7使零件固定于夹具体上。 具与钻床的固定 夹具加紧主离合器分离杠杆后，加工的时候将承受向下、向内的力以及钻孔时的旋转力，夹具将会受力而产生直线以及旋转运动，所以夹具固定在钻床上应受到约束，是夹具加紧零件加工时，不因受力而产生位移，影响加工精度，所以对家具的下面以及左面进行固定。 可调支撑钉 11 锁紧螺母 10 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 22 床夹具零件的具体设计 具零件的设计 为了节省零件的加工时间，减少家具的成本，在同样的情况下采用了国标零件，减少因为专用零件的开发要花费很多时间以及成本，螺母、垫圈、螺钉、锁紧螺母等零件采用国标零件 具体的设计 夹具体是整个夹具的结构基础，它与翻转钻床连接，支撑整个夹具，所以夹具体的设计应符合与钻床连接要求也要符合支撑整个夹具体以及加工时承受的力的机械性能要求。 1夹具体机构分析设计 夹具体体型比较大，为了减轻其重量，方便在钻床上装卸，所以我将夹具体的后面以及下面个减去一个方形空 间。为了提高夹具体对零件定位的精度，在夹具体上左右两面各设一个突台，提高定位固定精度。 2夹具体的制造 夹具体是铸造件，铸造完成后要进行时效处理，满足加工强度要求，要对表面进行去除氧化层处理，保证表面粗糙度，满足定位精度。 3夹具体的固定 夹具下端固定于钻床上，通过凹槽直接防御钻床上，方便与装卸，并能满足加工时对夹具的约束。 位销的设计 1定位销的设计 定位销的作用是固定被加工零件的右端，时期在被加工时能够固定不动，提高加工精度。定位销应先让自己固定于夹具体上，然后将零件放在夹具体上进行定位固定 ，因而定位销属于一个细长轴，所以定位销要具有足够的强度和韧性，一面在加工时承受不了冲击力而折断，影响加工。所以定位销的材料选择为 20号钢，并进行渗碳处理，到 560。 2定位销加工时的问题及解决方法 定位销的加工： 由于细长轴本身刚性差（ L/d 值愈大，刚性愈差），在车削过程中会出现以下问题： 1、工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲、振动，严重影响其圆柱度和表面粗糙度。 2、在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形，；车削就很难进行，严重时会使工件在顶尖间 卡住。 因此，车细长轴是一种难度较大的加工工艺。虽然车细长轴的难度较大，但它也有一定的规律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 23 状等三个关键技术，问题就迎刃而解了。 细长轴的加工比较困难，在加工时可能会产生热变形，对加工时的固定也是很困难，下面将介绍加工时的方法： 一： 在车削细长轴时，可使用中心架来增加工件刚性。一般车削细长轴使用中心架的方法有： 1、中心架直接支承在工件中间 当工件可以分段车削时，中心架支承在工件中间， 这样支承， L/长轴车削时的刚性可 增加好几倍。在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，表面粗糙度及圆柱度误差要小，否则会影响工件的精度。车削时，中心架的支承爪与工件接触处应经常加润滑油。为了使支承爪与工件保持良好的接触，也可以在中心架支承爪与工件之间加一层砂布或研磨剂，进行研磨抱合。 2、用过渡套筒支承车细长轴用上述方法车削支承承中心架的沟槽是比较困难的。为了解决这个问题，可加用过渡套筒的处表面接触，过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉夹住毛坯工件，并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合，即可车削。 二： 使 用跟刀架支承车细长轴 跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。从而提高细长轴的形状精度和减小表面粗糙度。从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了因车刀给工件的切削抗力 Fr，使工件贴住在跟刀架的两个支承爪上。但是实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由车刀抵住，使工件上下、左右都不能移动，车削时稳定，不易产生 振动。因此车细找轴时一个非常关键的问题是要应用三个爪跟刀架。 三： 减少工件的热变形主要可采取以下措施： 1、使用弹性回转顶尖 用弹性回转顶尖加工细长轴，可有较地补偿工件的热变形伸长，工件不易弯曲，车削可顺利进行。 2、加注充分的切削液 车削细长轴时，不论是低速切削还是高速切削，为了减少工件的温升而引起热变形，必须加注切液充分冷却。使用切削液还可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用寿命和工件的加工质量。 3、刀具保持锐利 以减少车刀与工件的摩擦发热。 四： 合理选择车刀几何形状 车削细长轴时，由于工件 刚性差，车刀的几何形状对工件的振动有明显的影响。选择时主要考虑以下几点： 1、由于细长轴刚生差，为减少细长轴弯曲，要求径向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影响径向切削力的主要因素，在不影响刀具强度情况下，应尽量增大车刀主偏角。车刀的主偏角取 0 93 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 24 2、为减少切削烟力和切削热，应该选择较大的前角，取 5 30 。 3、车刀前面应该磨有 3的断屑槽，使切削顺利卷曲折断。 4、选择正刃倾角，取入 =3 使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。 5、切削刃表面粗糙度要求在 要经常保持锋利。 6、为了减少径向切削力，应选择较小的刀尖圆弧半径（ 倒棱的宽度也应选得较小，取倒棱宽 五： 车削细长轴的车刀 1、刀片材料为 2、切削用量：粗车时，切削速度 0 60m/给量 f=0.r；切削 深度 2车时，切削速度 0 100m/给量 f=r ；切削深度 1 3、采用乳化液作切削液。 4、适用范围：适用于车削光杠、丝杆 等细长轴。 模板以及钻套的设计 1钻模板的设计 钻模板结构形式的选择：在设计钻模板的结构时，主要要根据工件的外形大小、加工部位、结构特点和生产规模以及机床类型等条件而定。要求所设计的钻模板结构简单、使用方便、制造容易。 常见的钻模板有固定式、铰链式、可卸式、悬挂式等四种结构形式 1）固定式钻模板 固定式钻模板与夹具是固定连接的可以与夹具体做成一体，也可以用螺钉将它与夹具体相连接。采用这种钻模板钻孔，位置精确度较高。 2）铰链式钻模板 铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接。 卸工件时， 将钻模板往上翻；加工时将钻模板往下翻，并用菱形夹紧螺钉。 用铰链式钻模板，工件可以在夹具上方装入，装卸工件方便；但翻转钻模板费工费时，效率较低，且钻模板位置精度受铰链间隙影响，钻孔位置精度不高；它主要用于生产规模不大、钻孔精度要求不高的场合。 3）悬挂式钻模板 悬挂式钻模板是与机床主轴箱连接的，悬挂式钻模板通常用在多轴传动头加工平行孔系时采用，生产效率高，适于在大批量生产中应用。 钻模板上安装钻套的底孔与定位元件间的位置精度直接影响工件孔的位置精度，因此至关重要。在上述各钻模板结构中，以固定式钻 模板钻套底孔的位置精度最高，而以悬挂式钻模板钻套底孔的位置精度为最低。主离合器分离杠杆的夹具属于专用夹具，进行小批量生产，考虑到夹具的加工成本，所以选择固定式钻模板。为了减少成本又可以进行装卸，我将通过螺钉将它与夹具体固定（如图 固定钻模板与夹具体，我选择国标零件圆锥销 14（ 6螺钉 9（ 在保证钻模板有足够刚度的前提下，要尽量减轻其重量。在生产中，钻模板的厚度往购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 25 往按钻套的高度来确定，一般在 1030果钻套较长，可将钻模板局部加厚。此外，钻模板一般不宜承受夹紧力。 因为钻模板 13的钻套在顶部，所以将钻模板 13的厚度设计为 21为钻模板 4的钻套位于靠右端，所以讲钻模板 4厚度定位 17 钻模板材料的选择：钻模板在满足刚性要求的情况下减轻其重量，所以对材料的选择进行了对比。 45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工 ,模具中常用来做 45号钢管模板 ,梢子 ,导柱等。 45号钢广泛的应用于机械制造行业，二它的机械性能要求完全满足钻模板的要求，所以选择 45号钢作为钻模板的材料。 图 2钻套的设计 钻套结构形式的选择： 钻套的作用是确定钻头，铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据使用二点，钻套可分为固定式，可换式，快换式等多种结构形式 1）固定钻套 固定钻套直接被压在钻模板上，其位置精度要求较高，但磨损后不易更换，钻模板较薄时，为使钻套具有足够的引导长度，应采用有肩钻套。 2）可换钻套 在成批生产、大量生产中，为便于更换钻套，采用可换钻套 3）快换钻套 在工件的一次装夹中，若顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻丝等多个工步加工，需要不同孔径的钻套来引导刀具，此时应使用快换钻套。更换钻套时，只需逆时针转动钻套 使削边平面转至螺钉位置，即可向上快速取出钻套。 4）专用钻套 在一些特殊场合，可以根据具体要求自行设计钻套 跟据钻套的选择原则，主离合器分离杠杆的加工属于小批量生产，所以选择固定钻套。夹具体 8 钻模板 4 螺钉 9 圆锥销 14 夹具体 8 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 26 又因为右端垂直孔孔径大，钻模板薄，应采用有肩钻套（如图 钻套的选择： 由于钻套属于国标规定零件，按照主离合器分离杠杆钻孔的大小要求，选择国标内的钻套：无肩钻套 3（ 10右肩钻套 12（ 3钻模板与夹具的连接固定 钻模板支撑钻套，对钻套进行定位固定 ，所以在加工时钻模板将承受力而产生运动，影响加工，所以应对其进行固定。因为螺钉固定会有空隙产生误差，影响加工精度，所以在应用螺钉的固定的基础上，再加上圆锥销进行定位固定，是钻模板与夹具体紧密结合，以免加工时螺钉松动产生误差，影响加工。 左端钻垂直孔的钻模板 4 无肩钻套 3 27 参考文献 1机床夹具设计 第 2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社 2机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛主编 冶金工业出版社 3机械制造工艺学 周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社 4 机械制造工艺设计简明手册李 益民 主编 机械工业出版社 5 工艺师手册 杨叔子主编 机械工业出版社 6 机床夹具设计手册 王光斗、王春福主编 上海科技出版社 7 机床专用夹具设计图册南京市机械研究所 主编 机械工业出版社 8 机械原理课程设计手册 邹慧君主编 机械工业出版社 9金属切削手册第三版 上海市金属切削技术协会 上海科学技术出版社 10几何量公差与检测第五版 甘永立 主编 上海科学技术出版社 11机械设计基础 第三版 陈立德主编 高等教育出版社 12工程材料 丁仁亮主编 机械工业出版社 13机械制造工艺学课程设计指导书， 机械工业出版社 14机床夹具设计 王启平主编 哈工大出版社 15现代机械制图 吕素霞 何文平主编 机械工业出版社 16 ,000 999 17 007 008 28 致 谢 在学院学习期间 ,得到许多人的支持与帮助 ,值此论文即将完成之际 ,谨向所有关心我学业的老师、同学和朋友表示感谢 ! 衷心感老师在论文完成期间给予的热情关心和悉心指导 实高效的工作作风使我受益匪浅。在这里，谨向我的指导导师致以衷心的感谢！ 感谢同学 ,正是有他的软件指导才能使毕业设计得以完成 。同时还要向其他帮助支持我的同学们表示深深的谢意！ 另外，我还要感谢学院曾经教育过我的各位老师，感谢他们的不倦教诲，让我在四年的本科课程的学习中不仅学习了知识，也学习到了他们身上所具有的勤奋刻苦、努力钻研的精神。 科技大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 8 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 铣杠杆大头下表面 45钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工 时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 每齿进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗铣 尺寸 46一端面 硬质合金端铣刀 145 2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 科技大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 8 页 第 3 页 车间 工序号 工序 名称 材 料 牌 号 钻、铰孔、锪倒角 45 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 每齿进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻孔 B 专用夹具 225 6 1 2 铰孔 B 专用夹具 68 6 1 3 锪倒角 C 专用夹具 68 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 科技大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 8 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 铣削 45 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 每齿进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣端面 D 镶齿三面刃铣刀 54 2 铣端面 E 镶齿三面刃铣刀 54 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 8 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 钻孔 45 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 每齿进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻孔 12 专用夹具 800 0 1 2 钻孔 4 专用夹具 425 3 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 科技大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 8 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 钻、攻螺纹 45 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 每齿进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻孔 H 专用夹具 400 2 1 2 钻 专用夹具 500 16 9 1 3 攻 300 9 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 科技大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 8 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 拉内花键 45 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉刀 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 每齿进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 拉 6的花键 拉刀 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 科技大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 8 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 铣槽 45 钢 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 锻件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具 编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 每齿进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 铣 高速钢锯片铣刀 54 5 1 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分杠杆 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 锻造 毛坯外形尺 寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 00 锻 锻造 时 时效处理 05 铣 粗铣 尺寸 46 一端面 机加工 二 立式铣床 具 :硬质合金端铣刀 10 铣 粗铣 尺寸 46 另外一个一端面 机加工 二 立式铣床 具 :硬质合金端铣刀 15 钻 钻孔 22 铰孔 22 锪倒角 45 机加工 二 立式钻床 用夹具 钻头，铰刀 20 铣 铣 尺寸 46 的两侧 端面 机加工 二 卧式铣床 具 :镶齿三面刃铣刀 25 钻 钻孔 12， 钻孔 4 机加工 二 立式钻床 用夹具 ， 钻头 30 钻 钻 纹底孔 扩 梯孔 攻纹 机加工 二 立式钻床 用夹具 钻头，丝锥 35 拉 拉槽数为 36 的花键 机加工 二 拉床 具 :拉刀 40 铣 铣 宽度尺寸为 4m 的 槽 机加工 二 卧式铣床 具 :高速钢锯片铣刀 50 钳 去毛刺、清洗、检验 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 1 课程设计 主离合器分杠杆机械加工工艺及夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 2 摘要 主离合器分杠杆零件加工工艺及夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计 ，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 定位 ， 切削用量 ， 夹紧 I he is In of to of to of of in to is to of of as a by of to 录 前 言 . 3 一、零件的分析 . 3 二、确定毛坯 . 5 三、工艺规程设计 . 5 四、钻 12 孔钻床夹具的总体设计 . 16 计任务 . 16 床夹具的设计 . 16 具的工作原理与结构设计 . 16 具的使用方法 . 18 具与钻床的固定 . 18 床夹具零件的具体设计 . 19 具零件的设计 . 19 具体的设计 . 19 位销的设计 . 19 模板以及钻套的设计 . 21 参考文献 . 24 致 谢 . 25 3 前 言 机械制造工艺学课程设计是我们融会贯通大学所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械 加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 本设计是主离合器分离杠杆零件加工工艺及夹具设计。主离合器分离杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保 证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔、基准先行前道工序为下道工序做准备的工艺设计原则。基准的选择以杠杆大头外圆 42 外圆面作为粗基准，以杠杆大头花键底孔及其下表面作为精基准。先将大头底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。由于内孔花键较细小且精度要求较高故采用拉削加工最为合理。考虑到零件年产量 5000 件，属于大中批量，但是零件的结构简单尺寸较小，所以整个加工过程选用通用机床；在夹具方面选用专用夹具，夹紧方式多采用手 动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。 一、零件的分析 件的作用 题目给出的零件是主离合器分离杠杆。是发动机动力输出系统的一个零件，它的主要的作用是把离合器踏板产生的机械位移通过花键转变成扭矩，带动拨叉动作使离合器分离或者接合，控制发动机动力的输出与停止。 4 件的工艺分析 零件的材料为 45 钢锻造件， 217255 分析如下： 主要加工面： 1) 杠杆大头下表面； 2) 小头两侧端面； 3) 花键底孔、 及 4； 4) 花键、 纹孔。 5） 104 槽。 主要基准面： 1) 以杠杆大头下表面为基准的加工表面。这一组加工表面包括：花键底孔、小头端面 2) 以花键底孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：内孔花键、 、 纹孔、 、 4、104 及其倒角。其中主要加工面是内孔花键和 。 这两组加工面之间有着一定的位置要求。现分述如下： 杠杆大头端面与花键孔轴线要求相互垂直以保证杠杆曲臂尺寸 85 1键孔轴线与 孔有距离 230 要求以及与 、纹孔距离 22要求。 由上述分析可知，对于两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。 5 二、确定毛坯 定毛坯的制造方法 零件材料为 45 钢，硬度 217255于零件是一个传递扭矩的杠杆，工作时承受较大的负荷，因此此零件应该选用锻件；由于该零件年产量为 5000件，已达大批生产的的水平，而且零件的轮廓尺寸也不大，故可锻造成型。这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是应该的。 制毛坯图 三、工艺规程设计 6 择定位基准 粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是杠杆大头侧肩、面圆头和下端面作为加工的粗 基 准，可用支撑板对侧肩进行定位，以限制 x 、 y 、 z 自由度；用一个挡板对圆头定位和一个支撑销定对小头部杆身定位，以限制 y 、 x 自由度；再以一个垫板支承 42 圆的底面作主要定位消除 z 自由度，达到完全定位。就可加工上端面和花键 底孔。 精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用杠杆大头下端面和花键底孔作为精基准。 定工艺路线 表 艺路线方案一 工序 5 热处理 工序 10 铣杠杆大头下端面 工序 15 钻、铰孔花键底孔至 序 20 铣杠杆小头两端面至 序 25 钻 和 4孔 工序 30 钻 纹底孔，扩 梯 孔，攻纹孔 工序 35 拉杠杆大头 36 槽内孔花键 工序 40 铣杠杆大头 4工序 45 检查 表 艺路线方案二 工序 5 热处理 工序 10 铣杠杆大头上端面 工序 15 钻、铰孔花键底孔至 7 工序 20 钻 、锪 4工序 25 锪 一面 工序 30 钻 纹底孔，扩 梯孔，攻 工序 35 拉杠杆大头 36 槽内孔花键 工序 40 铣杠杆大头 4工序 45 检查 工艺路线的比较与分析： 第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 3 铣宽度为 杠杆小头两端面 ”变为“ 锪 它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动可以一定程度提高生产效率，但是不能很好保证零件的尺寸精度和位置精度。所以发现第二条工 艺路线并不可行。 从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表 示。 表 终工艺过程 工序 5 热处理。调质处理，保证硬度 255 工序10 铣杠杆大头下表面。保证尺寸 0146 糙度是 25。选用立式升降台铣床 用夹具。 工序15 钻 、 铰 孔 花 键 底 孔 至 钻 孔 0 302 2 H 毛坯到 22铰孔 22 0 302 2 H 证粗糙度是 孔口 45 用立式钻床 用夹具。 工序20 铣杠杆小头两端面。保证厚度为 证尺寸 85 1，粗糙度是 25,采用卧式铣床 专用夹具。 工序25 钻 和 4孔。粗糙度是 25,采用摇臂钻床 保证加工的孔的位置度，采用专用夹具。 工序30 钻 纹底孔，扩 梯孔，攻 纹。采用立式钻床 用夹具。 工序 拉杠杆大头 36 槽内孔花键。用内花键拉刀拉孔 8 35 H 至 36 槽内花键，粗糙度是 用卧式拉床合夹具。 工序40 铣杠杆大头 4。铣杠杆大头开槽，保证宽度为104 证粗糙度是 25,采用卧式铣床 专用 夹具。 工序45 检查 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 杠杆的材料是 45 钢锻件，毛坯的重量约 3产类型为大批生产。由于毛坯用采用模锻件 , 毛坯尺寸的确定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛 坯尺寸如下： 1杠杆大头厚度 46虑到花键孔端面的铣削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查工艺手册表 余量值为 取 2 故厚度毛坯值为 48内孔花键 考虑到锻模的简单方便，将内孔花键锻成实心，内孔花键钻、铰、拉出。 钻孔： 22孔： 0 302 2 8 花键：专用拉刀拉成 9 3杠杆小头厚度 考虑到端面的铣削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查工艺手册 表 余量值为 取 2 故厚度毛坯值为 17杠杆小头面上 11 及 4 考虑到孔径很小锻造很难实现，将内孔锻成实心，内孔钻出。 钻孔： 4孔： + 11 纹、 由上可知，此处锻成实心，不用考虑留加工量。 6 4 由上可知，此处锻成实心，不用考虑留加工量。 定切削用量及基本工时 工序 1： 铣杠杆大头下表 面 机床： 式铣床。 刀具：硬质合金端铣刀，材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其余量： =2以铣削深度2pa 齿进给量 ，取 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照 参考文献 ，取 4 5 / m 。 机床主轴转速 n ： 1000 1 4 3 . 3 m / m i 查机床说明书 145 / m 10 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 1 4 5 4 5 . 5 / m i 0 0 1 0 0 0 进给量0 . 1 2 5 1 4 5 8 7 / m i a Z n m m 工作台每分进给量9 0 / m i m m切削行程 12 9t 0 . 5 7 m i 0wl l l 工序 2 钻、铰孔 锪倒角 45 1 钻孔 22 定进给量 f :查 表 28钢的b表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=26m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 2 6 2 0 7 0 / m i 根据机床说明书， 取000r/实际切削速度为 4 2 0 0 0 2 5 . 1 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=13 3 1 3 0 . 0 8 m i 0 0 0 . 0 8m wt 2. 钻 12 确定进给量 f :查 表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=16m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 64 2 5 / m i 13 根据机床说明书， 取00r/实际切削速度为 1 2 4 0 0 1 5 . 1 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=13mm h 1 3 0 . 1 6 m i 0 0 . 2 0m wt 工序 5 钻 ，钻 纹底孔，攻 纹 孔 。 机床： 式钻床 ，刀具：锥柄钻头 长柄机用丝锥（ 12 ） 1钻孔 定进给量 f :查 表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=16m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 64 0 7 / m i . 5s 根据机床说明书， 取00r/实际切削速度 为 1 2 . 5 4 0 0 1 5 . 7 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=22mm h 2 2 0 . 2 8 m i 0 0 . 2 0m wt 2钻 纹底孔 14 确定进给量 f :查 表 28钢的b表 28表 28得切削速度 v=16m/以 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 65 0 0 / m i . 2s 根据机床说明书， 取00r/实际切削速度为 1 0 . 2 5 0 0 1 6 / m i 0 0 1 0 0 0 切削工时： h=21mm h 2 0 0 . 2 0 m i 0 0 . 2 0m wt 12螺纹孔 切削速度 V ：查 表 40 1 1 1 2 m / m i 由式（ 床主轴转速 n ： 01 0 0 0 1 1 1 21000 2 9 2 3 1 8 / m i 1 4 1 2 ， 根据机床说明书，取丝锥回转转速 3 0 0 / m 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 1 2 3 0 0 1 1 . 3 / m i 0 0 1 0 0 0 确定进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 1 /f m m r 切削工时： h=20mm h 2 0 0 . 0 4 m i 0 1 . 7 5m wt 15 工 序 6 拉 36 槽内花键 确定进给量 f :当钢b表 32据零件材料选拉削速度分组， 则查表 32削速度选 v=据 床说明书，现取 v=4m/ 切削工时：12m l l l 6 6 0 4 6 1 0t 0 . 1 8 m i 0 0 0 4 1 0 0 0 工序 7 铣大头 4槽 采用高速钢锯片铣刀，60数 z=80。 切削速度： 查 表 30定 v=15 v=30m/ 1 0 0 0 v 1 0 0 0 2 7 5 4 / m i 现采用 式铣床，根据机床使用说明书（见工艺手册表 取0r/实际切削速度为 1 6 0 6 0 3 0 . 1 / m i 0 0 1 0 0 0 当0r/作台的每分钟进给量 mf=18 60=机床说明书，取 5mm/ 切削工时：铣刀的行程 =60+24机动工时为 8 4 8 4 1 . 1 2 m i mt f 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程卡片。 16 四、 钻 12 孔钻床夹具的总体设计 计任务 本任务主要是设计钻床钻 12孔的夹具，要对主离合器分离杠杆进行固定定位，提高加工精度。主离合器分离杠杆专用夹具设计，方便加工以及装卸，提高工作效率。 床夹具的设计 具的工作原理与结构设计 了满足主离合器分离杠杆的需要 ，使主离合器分离杠杆左右两端底面定位固定，因不同零件存在一定的误差，应使主离合器分离杠杆被加工两孔轴线与钻模板轴线的重合，所以将钻模板固定，又因零件要求为垂直距离，所以设计右端平面固定，左端设置螺旋辅助支撑 2进行左右两端垂直距离的调整定位。使其孔轴线与钻模板轴线重合。（如图 止钻孔时零件晃动，应对主离合器分离杠杆的两端底面以及前后移动进行定位固定，所以在右端设计定位销 7、开口垫圈 6、夹紧螺母 5对零件进行固定；（如图 位销 7通过垫圈 16和六角螺母 15固定于夹具体上 。 虑到零件加工存在误差，所以设计螺旋辅助支撑 2可以上下 17 升降，使所有零件都能使左右两端面同时得到固定，为防止误差使加工时上下颠簸，设置锁紧螺母 1对螺旋辅助支撑进行锁紧，防止钻孔时辅助支撑受力太大而下降影响加工。设计可调支撑钉 11为防止钻孔时零件前后移动，影响加工精度；设计锁紧螺母 10，方便了可调支撑钉 11的前后移动，提高了定位固定的精度。设计定位体 17为了使零件右端底面固定精度更高。（如图 螺旋辅助支撑 2 定位销 7 锁紧螺母 1 右底面固定定位体 17 左底面固 定 开口垫圈 6 夹紧螺母 5 垫圈 16 六角螺母 15 18 定零件 和其他辅助零件 具的使用方法 被加工零件放在夹具体上时以右端底面与夹具体接触面重合为基准，将被加工零件右端底面放在平面上，调整螺旋辅助支撑 2使零件左右底面同时接触夹具，拧紧锁紧螺母 1是螺旋辅助支撑固定；调整可调支撑钉 11使被加工零件的垂直孔轴线与钻套轴线重合，拧紧定位销 7使零件固定于夹具体上。 具与钻床的固定 夹具加紧主离合器分离杠杆后，加工的时候将承受向下、向内的力以及钻孔时的旋转力，夹具将会受力而产生直线以及旋转运动，所以夹具固定在钻床上应受到约束，是夹具加紧零件加工时，不因受力而产生位 移，影响加工精度，所以对家具的下面以及左面进行固定。 可调支撑钉 11 锁紧螺母 10 19 床夹具零件的具体设计 具零件的设计 为了节省零件的加工时间，减少家具的成本，在同样的情况下采用了国标零件，减少因为专用零件的开发要花费很多时间以及成本，螺母、垫圈、螺钉、锁紧螺母等零件采用国标零件 具体的设计 夹具体是整个夹具的结构基础，它与翻转钻床连接，支撑整个夹具，所以夹具体的设计应符合与钻床连接要求也要符合支撑整个夹具体以及加工时承受的力的机械性能要求。 1夹具体机构分析设计 夹具体体型比较大，为了减轻其重量，方便在 钻床上装卸，所以我将夹具体的后面以及下面个减去一个方形空间。为了提高夹具体对零件定位的精度，在夹具体上左右两面各设一个突台，提高定位固定精度。 2夹具体的制造 夹具体是铸造件，铸造完成后要进行时效处理，满足加工强度要求，要对表面进行去除氧化层处理，保证表面粗糙度，满足定位精度。 3夹具体的固定 夹具下端固定于钻床上，通过凹槽直接防御钻床上，方便与装卸，并能满足加工时对夹具的约束。 位销的设计 1定位销的设计 定位销的作用是固定被加工零件的右端，时期在被加工时能够固定不动，提高加工精度。定位销应先 让自己固定于夹具体上，然后将零件放在夹具体上进行定位固定，因而定位销属于一个细长轴，所以定位销要具有足够的强度和韧性，一面在加工时承受不了冲击力而折断，影响加工。所以定位销的材料选择为 20号钢，并进行渗碳处理，到 560。 2定位销加工时的问题及解决方法 定位销的加工： 由于细长轴本身刚性差（ L/d 值愈大，刚性愈差），在车削过程中会出现以下问题： 1、工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲、振动，严重影响其圆柱度和表面粗糙度。 2、在切削过程中，工件受热伸 长产生弯曲变形，；车削就很难进行，严重时会使工件在顶尖间卡住。 因此，车细长轴是一种难度较大的加工工艺。虽然车细长轴的难度较大，但它也有一定的规律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形 20 状等三个关键技术，问题就迎刃而解了。 细长轴的加工比较困难，在加工时可能会产生热变形，对加工时的固定也是很困难，下面将介绍加工时的方法： 一： 在车削细长轴时，可使用中心架来增加工件刚性。一般车削细长轴使用中心架的方法有： 1、中心架直接支承在工件中间 当工件可以分段车削时，中心架支承在工件中 间， 这样支承， L/长轴车削时的刚性可增加好几倍。在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，表面粗糙度及圆柱度误差要小，否则会影响工件的精度。车削时，中心架的支承爪与工件接触处应经常加润滑油。为了使支承爪与工件保持良好的接触，也可以在中心架支承爪与工件之间加一层砂布或研磨剂，进行研磨抱合。 2、用过渡套筒支承车细长轴用上述方法车削支承承中心架的沟槽是比较困难的。为了解决这个问题，可加用过渡套筒的处表面接触，过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉夹住毛坯工件，并调 整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合，即可车削。 二： 使用跟刀架支承车细长轴 跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。从而提高细长轴的形状精度和减小表面粗糙度。从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了因车刀给工件的切削抗力 Fr，使工件贴住在跟刀架的两个支承爪上。但是实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由车 刀抵住，使工件上下、左右都不能移动，车削时稳定，不易产生振动。因此车细找轴时一个非常关键的问题是要应用三个爪跟刀架。 三： 减少工件的热变形主要可采取以下措施： 1、使用弹性回转顶尖 用弹性回转顶尖加工细长轴，可有较地补偿工件的热变形伸长，工件不易弯曲，车削可顺利进行。 2、加注充分的切削液 车削细长轴时，不论是低速切削还是高速切削，为了减少工件的温升而引起热变形，必须加注切液充分冷却。使用切削液还可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用寿命和工件的加工质量。 3、刀具保持锐利 以减少车刀与工件的摩擦 发热。 四： 合理选择车刀几何形状 车削细长轴时，由于工件刚性差，车刀的几何形状对工件的振动有明显的影响。选择时主要考虑以下几点： 1、由于细长轴刚生差，为减少细长轴弯曲，要求径向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影响径向切削力的主要因素，在不影响刀具强度情况下，应尽量增大车刀主偏角。车刀的主偏角取 0 93 。 21 2、为减少切削烟力和切削热，应该选择
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