毕业设计（论文）-离合器壳体加工工艺

摘要离合器是各种汽车，飞机，等设备中机械传动的基础件之一。它是用主、从动部件的速度变化或旋转方向的变换，具有自行离合功能的一种离合器，用途广泛。由最早期的棘爪-棘轮机构演化而成，初期形态为滚柱星轮式（ramp roller）。随后的近百年，离合器不断的发展和完善，结构型式增多，应用也较普遍。离合器自问世以来，以承载能力大，自锁可靠，反向解脱轻便，结构紧凑，制造加工方便容易，在机械传动中得到广泛的应用。本文所研究的是我厂生产的粉末冶金设备PDL-3TON粉末成型机中所使用CE1型电磁离合器，主要研究它的作用、制造以及加工工艺与在实际使用中的情况。为进一步改善离合器的加工制造作一个依据。从而能够在生产过程中运用新工艺及新的技术和材料达到提高效率，节减生产成本提高经济效益的目的。关键词：离合器 壳体 制造加工及工艺要求 目录第一章 数控技术及离合器的运用1第二章 离合器研究方法及选材42.1离合器的功能原理及种类 42.2壳体结构分析62.3零件的选材7第三章 壳体的工艺分析93.1壳体的工艺分析9第四章 制图与编程18 4.1 零件图分析18 4.2 程序查阅及编写19参考文献21附录A铣削离合器壳体上圆柱面程序表22附录B车削离合器壳体端面以及外圆柱面程序表23附录C铣削离合器壳体内圆柱面程序表24附录D铣削离合器壳体内部型腔程序表24附录E循环子程序表26附录F刀具及工序工艺卡片31致谢32第一章 数控技术及离合器的运用如今的社会，数控技术无疑是制造业的行进主动力，向数控车床，铣床，注塑机床，各种床，各种设备，在他们没有加上数控这个前缀之前，它的加工的每个步骤机会都是人工操作引导，而如今数控取代了大部分的人力，节省了我们的时间和人力，并且更加的精准更加的迅速。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所采用的各种加工方法和技术手段的总和，它应用于整个数控加工工艺过程。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们对大量数控加工实践的总结。数控加工工艺是数控编程的前提和依据。没有符合实际的、科学合理的数控加工工艺，就不可能有真正切实可行的数控加工程序。数控编程就是将所制定的数控加工工艺内容格式化、符号化，形成数控加工程序，以使数控机床能够正常地识别和执行。在离合器的加工中数控工艺、编写数控代码及进行数控加工也是主要部分，其具体内容如下：1、 绘制CAD图，分析零件的结构及图纸，明确加工要求。2、 确定数控加工内容，明确数控加工工序步骤，计算相关尺寸。3、 确定数控加工机床，合理选择加工时所用刀具。4、 选择合理的切削用量（进给量、切削速度、主轴转速）。5、 在上述基础之上编写相应的数控加工工艺过程卡、数控加工工序卡、数控加工刀具卡。6、 编写数控代码及进行数控加工。7、 最后完成相应的毕业设计说明书的编写。离合器分为四种，电磁离合器，磁粉离合器，摩擦式离合器，液力耦合器。电磁离合器可称之为电磁联轴器，其利用电磁能的作用使用力矩从主动侧传向被动侧，从而完成机械机构的连接，实现了传动系统的功能传递。目前自动机床制造领域已普遍采用天机电磁离合器，由于电磁离合器具有良好的传动性，所以大大的提高了自动机床的工作效率。电磁离合器也具有独特的技术性能和多方面的应用的可行性，也被广泛的应用于包装机、冶金设备，印刷机、纺织机、绕线机等制造领域。那么磁粉离合器是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的，具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系，在同滑差无关的情况下能够传递一定的转矩，具有响应速度快，机构简单，无污染，无噪音，无冲击振动，节约能源等优点，是一种多用途性能优越的自动控制元件，其主要应用于印刷机械，纺织机械，造纸机械，制袋机械，电线电缆机械，木工机械，模拟负荷用，试验设备。那么摩擦式离合器的工作原理是：发动机发出的转矩，通过飞轮及压盘与从动盘接触面的摩擦作用，传给从动盘。当驾驶员踩下离合器踏板时，通过机件的传递，使膜片弹簧大端带动压盘后移，此时从动部分与主动部分分离。其主要运用于汽车机械，印刷机械，木工机械等等。液力耦合器靠液体与泵轮，涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性连接。液力耦合器的特性因工作内腔与泵轮，涡轮的形状不同而有差异。如将液力耦合器的油放空，耦合器就处于脱开状态，能起离合器作用。那么液力耦合器曾用于早期的汽车行业，但由于液力耦合器无法改变转矩大小，在汽车行业中它逐渐被液力变矩器所取代，现在其运用行业主要是冶金设备，矿山设备，电力设备，化工及各种机械中。本文所研究的离合器是属于上面四种中的电磁离合器，我厂生产的PDL-3TON小机型设备中的CE-1电磁离合器就是本文所研究的对象，这种离合器主要运用于冶金设备，印刷设备，包装机设备中。较其他大型设备的复杂的离合器组件，此离合器算是比较简单的。 离合器安装在发动机与变速器之间，是汽车传动系中直接与发动机相联系的总成件。通常离合器与发动机曲轴的飞轮组安装在一起，是发动机与汽车传动系之间切断和传递动力的部件。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，从而起到一定的保护作用。离合器类似于开关，接合或断离动力传递作用，因此，任何形式的汽车都有离合装置，只是形式不同而已。对于手动挡的车型而言，离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们使用最频繁的部件之一，而离合器运用的好坏，直接体现了驾驶水平的高低，也起到了保护车辆的效果。如何正确使用离合器，掌握离合器的原理以在特殊情况下利用离合器来解决问题，是每个驾驶手动挡车型的车友都应该掌握的。所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。离合器由摩擦片、弹簧片、压盘以及动力输出轴组成，它位于发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，以保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴。在半联动的时候，离合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差，也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。离合器分为三个工作状态，即踩下离合器的不连动，不踩下离合器的全连动，以及部分踩下离合器的半连动。当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。 最后一种是离合器的半连动状态，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。此时，离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态，飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。这种状态下，发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差，必须将发动机的动力与一轴切开以后，同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步。挡位挂进以后，再通过离合器将一轴与发动机动力结合，使动力继续得以传输。在离合器中，还有一个不可或缺的缓冲装置。它由两个类似于飞轮的圆盘对在一起，在圆盘上打有矩形凹槽，在凹槽内布置弹簧，在遇到激烈的冲击时，两个圆盘之间的弹簧相互发生弹性作用，缓冲外界刺激，有效的保护了发动机和离合器。在离合器的各个配件中，压盘弹簧的强度、摩擦片的摩擦系数、离合器的直径、摩擦片的位置以及离合器的数目是决定离合器性能的关键因素。弹簧的刚度越大，摩擦片的摩擦系数越高，离合器的直径越大，离合器性能也就越好。 通过本次毕业设计，使得我对本公司的产品生产有了进一步地认识。在整个毕业设计的过程中我碰到了很多问题，但是通过自己查阅相关资料、请教同事和老师都得到了解决。这次毕业设计对我在学校学过的专业知识进行了复习和巩固，使我对数控加工及工艺分析相关方面的知识有了进一步地了解。这对于我以后的工作有了很大的帮助。第二章 离合器研究方法及选材2.1离合器的原理对于手动挡的车型而言，离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作。在城市道路或者复杂路段驾驶时，离合器成了我们使用最频繁的部件之一，而离合器运用的好坏，直接体现了驾驶水平的高低，也起到了保护车辆的效果。如何正确使用离合器，掌握离合器的原理以在特殊情况下利用离合器来解决问题，是每个驾驶手动挡车型的车友都应该掌握的。所谓离合器，顾名思义就是说利用“离”与“合”来传递适量的动力。离合器由摩擦片、弹簧片、压盘以及动力输出轴组成，它位于发动机与变速箱之间，用来将发动机飞轮上储存的力矩传递给变速箱，以保证车辆在不同的行驶状况下传递给驱动轮适量的驱动力和扭矩，属于动力总成的范畴。在半联动的时候，离合器的动力输入端与动力输出端允许有转速差，也就是通过其转速差来实现传递适量的动力。离合器分为三个工作状态，即踩下离合器的不连动，不踩下离合器的全连动，以及部分踩下离合器的半连动。当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。 最后一种是离合器的半连动状态，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。此时，离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态，飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。这种状态下，发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。一般来说，离合器是在车辆起步和换挡的时候发挥作用，此时变速箱的一轴和二轴之间存在转速差，必须将发动机的动力与一轴切开以后，同步器才能很好的将一轴的转速保持与二轴同步。挡位挂进以后，再通过离合器将一轴与发动机动力结合，使动力继续得以传输。在离合器中，还有一个不可或缺的缓冲装置。它由两个类似于飞轮的圆盘对在一起，在圆盘上打有矩形凹槽，在凹槽内布置弹簧，在遇到激烈的冲击时，两个圆盘之间的弹簧相互发生弹性作用，缓冲外界刺激，有效的保护了发动机和离合器。在离合器的各个配件中，压盘弹簧的强度、摩擦片的摩擦系数、离合器的直径、摩擦片的位置以及离合器的数目是决定离合器性能的关键因素。弹簧的刚度越大，摩擦片的摩擦系数越高，离合器的直径越大，离合器性能也就越好。2.2 壳体的分析 图2-1 零件实物图 （1）此离合器为CE1内轴承式电磁离合器，其安装于我公司生产的PDL-3TON机型中。分析零件图和产品装配图：要对其进行认真分析和研究，在脑海中想象出图纸所给的工件的平面图和立体图形。要抓住零件的主要的和特殊的结构部分。注意平面图形和立体图形之间的相互转换，首先在脑海中确定基本的加工方案，做到心中有数。在实际的生产中有可能回遇到一些比较复杂而又难确定加工途径的零件，甚至单单的图纸就有十多张。可以把图形分割开来进行分析，找出主要和重要部分，再进行各个部分的连接。亦可与别人温暖进行交流，以便能够正确的读懂和理解图纸。（2）其次.对零件图和装配图进行工艺审查；，看清楚图纸上的加工工艺要求，包括尺寸、公差、要求和加工前后的一些处理等等（例如热处理，镀层）表面，方便零件的编程和加工方法。在生产实际中不同零件有不同加工方法即使同一种零件也可以有多种方法，所以哪一种更合理，更能节约时间，更能提高生产率就成了关键。 2.2零件的选材2.2.1 满足零件的性能要求选材是要根据实际生产应用需求而定的，选材的合理性不仅仅对工件的影响很大.也对一个企业的生产以及成本回有很大的影响。应而选材应是在满足零件的a机械性b工艺性c化学性能要求的条件下最大限度的发挥材料潜力，做到既要考虑提高材料强度的使用水平，同时也要减少材料的削耗和降低加工成本.。所以离合器壳体选材要满足以下最基本的几点：1.满足零件的使用性能要求.此离合器壳体的主要材料为45号钢，此类钢中非金属杂质较少，主要的金属元素为Cr和Mn。对离合器壳体要进行(1) 淬火处理是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入水中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。(2) 表面淬火：是将壳体的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就把表面层被淬在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。渗碳处理：渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使壳体的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。渗氮处理：又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。摩擦盘常用材料及其性能见下表。例如摩擦离合器的材料选择要符合其性能要求 表2-2摩擦副的材料及工作条件摩擦系数圆盘摩擦离合器在油中工作淬火钢-淬火钢淬火钢-青铜铸铁- 铸铁或淬火钢钢- 夹布胶木淬火钢-陶质金属0.060.080.080.120.10.60.80.40.50.60.80.40.60.8不在油中工作压制石棉-钢或铸铁淬火钢-陶质金属铸铁- 铸铁或淬火钢0.30.40.150.20.30.30.20.3注：（1） 基本许用压力为标准情况下的许用压力。 表2-2是我通过查阅相关资料中记录下的钢，铁等材料在相应工作条件下的摩擦系数及相关数据。2.2.2考虑材料的经济性： 在选择离合器材料时，即要考虑材料本身的相对价格，也要该材料制成的零件在使用过程中的经济效益问题，如制造成本，零件使用性能、寿命等，来综合考虑，从而达到合理选材的目的.零件的选材要求：所选择的零件的材料是45#,它是载荷较重的调质件和较为重要的中型调质件。第三章 壳体的工艺分析3.1工艺路线拟定3.1.1加工阶段的划分将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是：(1)保证零件加工质量；(2)有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理；(3)有利于合理利用机床设备。此外，将工件加工划分为几个阶段，还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏。表3-1(1)第一阶段：粗加工粗车加工留余量0.5mm(2)第二阶段：半精加工半精加工留余量0.2mm(3)第三阶段：精加工精加工留余量0mm(4)第四阶段：光整加工3.1.2加工顺序的确定-(1)先粗后精-粗加工:主要切除各表面上大部分的余量，使毛坯形状和尺寸接近于成品，为后序加工创造条件.精加工：保证主要表面达到图样要求(2)先主后次:先加工工件表面装配面等主要表面,在加工其他表面(3)先基准后其他:加工一般多从精基准开始,然后以精基准定位加工其他主要和次要表面(4)先面后孔:对于箱体和支架类的零件应先加工平面后加工孔.平面大而平整,作为基准桅顶可靠,容易保证孔与平面的位置精度.(5)工序集中:可以提高生产率,减少装夹次数,保证精度(6)先内腔后外型:先加工内腔 以外腔夹紧;然后以内腔的孔夹紧加工外腔.3.1.3.辅助工序的安排辅助工序一般包括去毛刺、倒棱、清冼、防锈、去磁、检验和装配等.检验工序是主要的辅助工序，是合格证产品质量的重要措施.零件的每道工序加工完成之后，和零件全部加工完成之后都要进行检验工序.3.1.4.定位基准的选择原则:(基准按照功用不同分为设计基准和工艺基准两大类) 1.基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。2.统一基准原则应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系3.互为基准原则当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。4.自为基准原则一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准5.保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置6.合理分配加工余量的原则保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准。7.便于装夹的原则工件的定位受到六个自由度的影响,确定工件的正确的定位形式就能够排除这些不利的影响因素.而工件的定位方式要按以面定位以圆柱孔定位以外圆柱面定位.为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷，并有足够的支承面积。8.粗基准一般不得重复使用的原则在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用9.本零件壳体的定位基准确定 根据以上所述，此离合器壳体的定位基准取壳体低端面的中心线(低端面直径)，这样在加工时无论竖直方向还是水平方向的尺寸都很方便计算与调整，像这样的圆盘壳体类零件正常情况下，我们所使用的定位基准基本就是这样。3.1.5加工方法的选择在选择加工方法时，加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和热处理要求等全面考虑。首先根据离合器主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法.同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工，但每种加工方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各不相同的，工程技术人员的任务，就是要根据具体加工条件(生产类型、设备状况、工人的技术水平等)选用最适当的加工方法，加工出合乎图纸要求的机器零件。具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次加工就能达到图纸要求的，对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加工才能逐步达到加工质量要求.离合器壳体整体上的特点可以这样分析：在圆柱体上进行的包括车、铣表面，台阶，铣槽，钻孔等系列的加工。根据零件实体以及保证加工精度，工艺要求与生产的前提下采用先车后铣后钻的加工方法来进行具体的加工。 图3-1 组件件尺寸图（具体尺寸在第四章CAD图中）图3-1是离合器一部分组件，此次加工工序我就将离合器的主要壳体的加工工艺写出。分析离合器壳体的 零件图形大概就可以确定起总体的加工方法了（1） 第一步选取加工零件材料（2） 对其进行正确的装夹，（3） 对刀，:选择中心点作为基准建立工件坐标系，然后进行对刀，并设置半径补偿和长度补偿。（4） 粗车削零件确保尺寸（5） 标记基准角,图3-6a右下角。（6） 铣削内型腔，薄壁台阶（7） 钻孔。（8） 绞孔。（9） 镗孔（10）检验以上各工序加工结果。（11）热处理，淬火，回火硬度达到HRC5862（12）检验加工出来的壳体是不是达到了图纸上的要求了，是否能跟其它零件配合。 3.1.6工序尺寸及其公差的确定零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终所要求达到的尺寸要求，工艺过程中许多中间工序的尺寸公差，必须在设计工艺过程中予以确定。工序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定的，为掌握工艺尺寸链计算规律，这里先介绍尺寸链的概念及尺寸链计算方法，然后再就工序尺寸及其公差的确定方法进行论述。机械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸(A)、上偏差(ES)、下偏差(EI)表示，还可以用最大极限尺寸(Amax)与最小极限尺寸(Amin)或基本尺寸(A)、中间偏差()与公差(T3毛坯、余量分析 ). 离合器毛坯为85mm16mm切削余量表32粗加工余量精加工余量外圆面、端面0.5-2mm-0.02-0.05 mm内圆面1-1.5mm-0.01-0.05mm薄壁台阶0.5-1mm0.002-0.02mm通孔1-1.5mm-0.01-0.05mm盲孔0.6-1.2mm0.02-0.05Mm槽0.5-1mm0.01-0.02mm 离合器的各部分公差尺寸要求不一，但在加工时切削时要求的吃刀量可定为如下要求:表33粗精外、内圆面、端面1.5-2(mm)0.2-0.4(mm)薄壁台阶1-2(mm)0.1-0.3(mm)通孔1-1.5(mm)0.1-0.4(mm)盲孔1-1.5(mm)0.1-0.4(mm)槽根据刀宽，分两次进行3.1.7加工工序的确定表34序号工序名称及加工程序号工序号及内容刀具号备注1车工件右端面及车外圆80.5mm1、车右端面1#2、车外圆面至80mm1#2铣工件表面及内腔各孔尺寸1、铣削上表面22、铣削台阶面3#3、铣削三个内壁槽34、钻直径5.3mm的三个通孔4# 55、在通孔上加工声度为6mm的盲孔，直径为13mm4#5#3车左端面及1、 车做端面，零件总长为11.1mm1#三爪装夹处仍然需包裹同皮表3-4是整个壳体的加工工序表，下面我来具体描述一下: 第一步 将工件在车床上夹好，车削右端面至光滑平整。第二步 调整车床导轨尺寸，车外圆面至直径80mm。第三步 将工件在铣床上夹好，铣削上表面到光滑。第四步 铣削台阶面到光滑。第五步 将三个内壁槽铣削成型，要注意三个内壁槽尺寸大小都相等，而且间处120度分为。第六步 在铣削完内壁槽后，在80mm圆表面钻三个直径5.3mm的通孔第七步 钻好通孔后，在通孔上加工直径13mm深度为6mm的盲孔第八步 最后车工件的左端面也就是定位基准面，车削至零件总长度为11.1mm 此零件机加工顺序的安排是根据机加工顺序应该遵循的原则，考虑到该零件的具体特点及其总体类似圆盘形的特征，先安排外圆端面的车铣削，后到型腔及钻孔的加工。 离合器壳体是圆盘形，加工上下表面的型腔及一些通孔我们通常选择数控铣床，这不仅是最普遍的加工方法而且也是最安全最可靠的. 而壳体外圆柱面由于是加工整个部分，而且精度要求相对较高，所以我们选择车床，因为铣床加工不到外圆柱面的所以部分，而且相对于上下圆柱面，用铣床铣削外圆柱面精度不高。 车削完内外圆柱面后，我选择顺便加工一下内圆柱面，这一步用车床或是铣床都一样，由于是粗加工过程，所以考虑不多。那么第三步完成后就到了离合器内部型腔的加工了，这一步我们像通常加工一样选择精度高又方便的数控铣床，那么离合器型腔的不规则性使得我在对内型腔的尺寸计算上大花了时间。那么最后肯定是到了钻孔铰孔的过程，相对于前面来说这一步较为简单.那么此离合器不是那种非常复杂的零件，所以上面五个步骤来加工它通过实践可行，误差在允许范围内，3.1.8夹具的选取对于对离合器的加工要选择不同的装夹工，离合器总体是一个短圆柱体，而其表面要加工的有垂直孔，斜孔，薄壁台阶，同一孔亦有孔径上的不同，加工也分为车削加工和铣削加工。所以对于夹具的选择就有一些具体的要求：表35一，在车削离合器零件的右端面以及外表面选择三爪自定心卡盘。水平外圆柱面装夹二，车削内圆面时需要用铜皮包裹外圆面，防止外圆面夹伤，选用顶尖夹紧三，在进行铣削加工时选择台虎钳进行工件的装夹，在装夹过程中使用垫片，起到加固作用。垂直外圆柱面装夹3.1.9刀具的选择刀具刀具的选择的选择应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。加工离合器壳体选择刀具有表36T0145度角车刀外经为铣削大平面保证厚度为 80.5mmT0260mm的大立铣刀,可转位刀铣削大平面保证厚度为12.5mmT034mm整体式钻头钻通孔8.5mm T048.5 mm精镗刀镗控8.5T058mm钻头钻13mm盲孔第四章 数控程序的编写4.1 零件图的分析图4-1 零件尺寸图（CAD） 如图，整个零件图相对较为简单，所以尺寸的测量和精度的把握还是比较容易。我们要注意到壳体上三个通孔是以壳体中心轴为基准成120度阵列的，它们尺寸都是相同的，这样，考虑到方面，我将其钻孔程序编辑了子程序（附录E），这样方便调用，也精简了程序的整个篇幅的长度。通过手绘得出81直径的外圆，49.9直径的内圆，这两个一个外圆主体一个内圆主体还是很好制作的，加工也是很简单。 我们在按照CAD工程图加工此壳体，不仅仅要注意那些孔啊之类的位置及尺寸，壳体表面同样也非常的重要，加工表面时一定要确保表面光滑平整，因为其直接与发动机链接，若平面不够光滑在加工过程中会引起较大的定位误差。考虑到实际生产中的一些因素，那么的做出这个零件的工程图,我们也必须将各种系数要求，摩擦系数，表面光滑度等等明显标出。虽然结果看似简单，但还是遇到了困难，因为我在厂里是用solidworks制图，我的师傅也是只用solidworks，而且我们做的都是三位模型图，所以CAD很生疏，结果自己坚持半个月每天晚上看视频教程学校CAD，能画出这张CAD图我也是花了好长时间。4.2 数控程序的查阅及编写 首先说明我厂中有将近二十台数控车床铣床设备，我此次加工零件用到的是沈阳第一机床厂生产的CAK50i型号数控车床和上海胡润机械设备厂生产的型号VMC1690立式加工中心。CAK50i数控车床机身长约2m，宽1.1m,机身重2600kg，最大承重1700kg。此车床是一种经济实用型多功能的加工机床，可以实现轴类，盘类的内外表面，锤面，圆弧螺纹钻镗，铰孔加工，也可以实现非圆曲线加工，根据用户的需求，可选配不同的数控系统和附件，那么在这里它所使用的是法兰克系统。另一个胡润机械厂生产的VMC1690立式加工中心，长2.2m,宽1.3m机身高约2.4m,，机身主要部件采用优质铸铁铸造，内部筋骨强化全部经回火处理，并经专用设计软件进行有限元分析，具有强度高，稳定性好吗，不易变形等特点，确保了整机的刚性和长期使用的精度稳定性，其安装的也是法兰克系统。 测量及手绘此离合器壳体后对此进行分析：需要用到外圆切屑指令，端面切削指令，外圆粗车指令，端面粗车指令，固定形式粗车循环及刀具补偿半径指令，那么钻孔自然要用到深孔加工指令，给钻孔编辑子程序，使其循环。相对于其他复杂的零件加工，此离合器较为简单，壳体中包涵的矩形槽，圆形槽，以及深孔都是在学校实训时已经操作过的，所以加工起来比较上手，但是我是做设计的，所以在做此零件时也是遇到了不熟练引起的麻烦，因为以上不止用到一把刀具，所以对每种刀具都要对其相应的大小进行刀具补偿，所以好几次加工错误，因为刀具补偿没有设定全。（程序见附录A,B,C,D）子程序指令的调用：在编制工件的加工程序时，如果存在一些程序段重复出现的情况，为了简化程序可以把这些重复的内容抽出来，的格式编程子程序，然后像主程序一样将它输入到程序存储器中。主程序在执行过程中如果需要某一子程序，可以调用子程序，执行完子程序后又可以返回指令返回到主程序，继续执行后面的程序，一般一个子程序还可以调用另一个子程序，最多可重复调用下一极子程序999次(程序见附录E)。 我们知道，在数控加工中每一个动作对应编制一个程序段，但是，在孔加工时，往往需要快速接近工件、进给速度进行加工及孔加工完成后返回等固定动作。而固定循环指令可以用一个程序段完成一个孔加工的全部动作。固定循环包括钻孔、镗孔、攻螺纹等指令。常用固定循环指令及功能见附录.参考文献1.王志平 数控加工编程与操作. 北京:高等教育出版社，2005.62.夏凤芳 数控机床. 北京:高等教育出版社，2005.1 3.王兰萍 王小彬 北京：电子工业出版社，2005.94.邓昭铭. 张莹.机械设计基础. 北京: 高等教育出版社, 20005.兰建设. 机械制造工艺与夹具. 北京：机械工业出版社，20046.朱淑萍. 机械加工工艺及设备. 北京：机械工业出版社，20037.虞莲莲. 适用有色金属材料手册. 北京：机械工业出版社，20018.孟少龙. 数控加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，20029.王启平. 机床夹具设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，199510.刘 越. 机械制造技术. 北京：化学工业出版社，200311.扬黎明. 机床夹具设计手册. 北京：国防工业出版社，199612.姜敏凤. 工程材料及热成型工艺 高等教育出版社， 2003附录A铣削离合器壳体上圆柱面%5001N10M6T1N20G54 G90 G43 G0 X-37 Y0 H1 Z100N30M3 S600N40Z2 D1N50G1 Z-4 F60N60G41 G2 X0 Y37R37N70G2 X37 Y0 R37N80G2 X0 Y-37R37N90G2 X-37 Y0 R37N100G40 G1 Z5N110G49 G0 Z100N120M9N130M5N140M30附录B车削离合器壳体端面以及外圆柱面%5002N10M6T1N20G23 G54 G90 G43N30G0 X42 Z0 N40M3 S700N50G1 X0 F100N60G0 X42 Z2 F60N70G1 X40 Z-2N80G0 X42 Z0N90G1 X40N100G1 Z-14N110G91 X10N120G90 G500 G0 X100 Z20N130M2附录C车削离合器壳体内圆柱面%5003N10M6 TIN20G23 G54 G90 G0 X30 Z0N30S500 M3N40G1 X0 F80N50G0 X30 Z2N60G1 Z-14N70G91 X20N80G90 G500 G0 X100 Z100 N90M2 附录D铣削离合器壳体的内部型腔 %5004N10M6T1N20G54 G90 G43 G0 H1 X-37 Y0 Z100N30M3 S1200N40M7N50G0 Z2 D2 F60N60G68 G0 X21.5 Y0 P45N70M98 P4004N80G0 X0 Y-21.5 N90 M98 P4004N100G0 X-21.5 Y0N110M98 P4004N120M69N130G0 Z100N140M5N150M0N160G54 G43 G0 Z100N170M3 S600 M7N180G68 G0 X30 Y0 P48N190M98 P4005N200G69N210G68 G0 X-30 Y0 P-12 N220M98 P4005N230G69N240G68 G0 X0 Y30 P30N250M98 P4005N260G69 N270G0 Z100N280M9N290M5N300M30附录E 循环子程序子程序(钻孔及铰孔)%4004N10M6T1N20G90 G94 G21 G17 G54 X0 Y0N30Z100N40M3 S800 N50M7N60G0 Z2 F30N70G91 G1 X20.5 Y8.5 D1N80G1 X3N90G3 Y-4.7 R3N100G3 X5.1 Y-5.1 R5.1N110G1 Y-4.5N120G3 X-3 Y-3 R3N130G1 X-6.8N140G40 G1 X-20.5 Y-8.5N150G90 G1 Z0N160M99%4005N10M6T1N20G90 G54 G43 Z100 H1 X0 Y0N30M3 S600N40M7 N50G99 G73 X30 Y0 Z-14 R2Q-5 P2 K3 F60N60X-30 Y0N70X0 Y30N80M5N90M9N100M0N110G54 G43 G0 Z100 H2N120M3 S1200N130M7N140G99 G82 X30 Y0 Z-14 P2 F60N150X-30 Y0N160X0 Y30N170M5 N180M9N190M0N200G54 G43 G0 Z100 H3N210M3 S800 N220M7 G99 G73 X30 Y0 Z-6.5 R2 Q-3 P2 K3 F60N230X-30 Y0 N240X0 Y30N250G49 G0 Z0N260M5M9M30指令孔加工动作（-Z方向）在孔底的动作退刀操作（+Z方向）用途G73间歇进给快速高速深孔往复排屑钻G74切削进给暂停主轴正转切削进给反转攻左旋螺纹G76切削进给主轴定向停止刀具移位快速精镗控G80取消固定循环G81切削进给快速钻孔G82切削进给暂停快速G83间歇进给快速高速深孔往复排屑钻G84切削进给暂停主轴反转切削进给攻右旋螺纹G85切削进给切削进给精镗孔G86切削进给主轴停止快速镗孔G87切削进给主轴正转快速反镗孔G88切削进给暂停主轴正转手动操作镗孔G