加工工艺范文.doc

浙江广厦建设职业技术学院机电一体化技术专业毕业设计说明书设计题目 汽车离合器压盘数车加工工艺的编制学生姓名 王霞燕 学 号 0210070128 指导教师 盛秀兵 专 业 机电一体化 年 级 2007级 3浙江广厦建设职业技术学院毕业设计说明书摘 要随着我国汽车制造业和交通运输业的飞速发展，给汽车零部件生产企业带来了生机，但同时对零部件的性能和技术要求也越来越高，其中就离合器而言，从动盘总成和盖总成的技术革新也逐渐提高到日程上来。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。数控机床的技术水平高低,及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比,是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床又称为 CNC车床，是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。本文通过数控机床的车削，分析汽车离合器压盘的数控车削加工工艺，并通过具体零件介绍数控加工工艺的分析方法。关键词：汽车；离合器压盘；数控车削；加工工艺 目 录1.引言12.数控车削零件的工艺与分析22.1数控加工工艺分析23.离合器压盘零件图23.1零件图样结构分析及工序的确定33.2该零件的用途33.3选用的设备及简介33.4毛坯的检验44.离合器压盘的工艺分析44.1装夹定位方式的确定44.2零件的工装夹具的选择44.3刀具的选择与切削用量的确定44.3.1刀具的选择44.3.2切削用量的确定54.4公差处理65.加工方案的具体分析65.1工序一65.2工序二75.3工序三75.4工序四85.5工序五85.6工序六96.数控加工工艺卡107.质量检验117.1检具的选择117.2检测内容及规范118.结束语129.致 谢1310.参考文献14浙江广厦建职业技术学院毕业设计说明书1引言在汽车技术飞速发展的今天，特别是伴随着电子技术在汽车上的广泛应用，汽车传动系有了长足的进步，作为传动系重要组成部分之一的离合器安装在发动机与变速器之间，汽车从启动到行驶的整个过程中，经常需要使用离合器。它担负着传力、减振和防止系统过载等十分重要的作用。离合器主动部分有：飞轮、离合器盖和压盘；从动部分是从动盘；压紧机构是压紧弹簧；操纵机构有分离叉、分离轴承、离合器踏板和传动部件。压盘是一个金属圆盘，正常的状态是同离合器片紧密结合，成为一个整体，随发动机一起旋转，并把动力传递给变速箱。当踏下离合器踏板，压盘同离合器片分离，切断了发动机的动力输出，就可以换挡了。抬起离合器踏板，压盘再次同离合器片结合，传递动力。图1.1 离合器总成解析图（后附零件图纸） 图1.2 毛坯图2数控车削零件的工艺与分析2.1数控加工工艺分析当某个零件采用数控加工时，并不等于它所有的加工内容都要由数控加工来完成，而进行数控加工的内容可能只是其中的一部分。在选择时，应结合实际生产情况，立足于解决难题和提高生产率，充分发挥数控加工的优势，一般可按下列顺序考虑： 优先选择通用机床无法加工的内容进行数控加工。 重点选择通用机床难以加工或质量难以保证的内容进行数控加工。 采用通用机床加工效率较低，劳动强度较大的内容，在数控机床尚存富余能力的基础上选择数控加工。总之，在选择和决定加工内容时，要尽量做到“优质，高产，低消耗”，充分发挥数控机床的多工序连续加工的优势，要防止把数控机床降为通用机床使用。3.离合器压盘零件图图3.13.1零件图样结构分析及工序的确定该零件有大面、耳台面、内孔、筋等所组成，结构形状较复杂。虽然在普通车床上能对大面、内孔等进行加工，但是加工效率较低，劳动强度大；同时，筋的加工在普通车床上质量难以保证。经过分析，该零件的加工工顺序确定为：1.车大面、端面和内孔；2.车总高、耳台端面；3.车筋；4.钻孔；5.精车大面；6.测平衡；工序的合理安排不但可以有序的进行加工生产，而且提高了生产效率，缩短了生产时间，大大降低了生产成本。3.2该零件的用途 汽车离合器压盘是汽车离合器的一个配件，离合器是传动系统传递动力的主要部件，起到分离与合闭的作用即使发动机与车轮传动装置的离合，是汽车零部件中不可缺少的。当踩下离合器，发动机的传动装置与车轮断开，发动机的动力就不会传到车轮上以驱动汽车。 当松开离合器，发动机的传动装置就会与车轮连上，动力就传到车轮上，车子自然就能动了。当汽车行驶需要发动机的动力时，压盘紧紧压住离合器片使其传递发动机动力到传动系以驱动汽车行驶；当踏下离合器踏板，到分离轴承压迫压盘压爪压紧弹簧，使离合器片与分离压盘盘面产生间隙，达到分离的作用。3.3选用的设备及简介该压盘的车削加工选用的设备为CK-36高速数控车床，采用法兰克系统。CK36数控车床具备高转速、高精度、高刚性、自动化程度高等特点，适合于精度要求高、加工难度大、工序多、批量生产的各种轴、盘类零件的加工，采用45斜式布局，床身由树脂砂工艺铸造，床身导轨表面经淬火处理，硬度达HRC50，床身结构为管状中空结构，大大提高了机床在工作中的抗弯、抗扭刚度，同时经过两次时效处理，提高了机床的稳定性；床身最大回转直径360 mm，最大行程X220mm，Z向行程250mm，表面粗糙度： Ra0.8； 图3.23.4毛坯的检验毛坯的检验主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，力求达到少或无切削加工。由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，因此，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。所以要对来料加工铸件进行尺寸检验，保证毛坯尺寸符合零件加工要求。离合器压盘选用的毛坯材料为牌号为250的灰铸铁，其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。4.离合器压盘的工艺分析4.1装夹定位方式的确定车大面、端面和内孔时，以压盘筋的两侧为夹紧面，以压盘底平面为定位面。车总高、耳台端面时，以内孔为撑紧面，以大面为定位面。精车大面时，以内孔为撑紧面，以筋为定位面。4.2零件的工装夹具的选择数控车削时，夹具为三爪卡盘，主轴转动时卡爪跳动及定位点高度差都0.05； 钻孔时用专用夹具；测平衡时用平衡夹具；4.3刀具的选择与切削用量的确定4.3.1刀具的选择刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。a与传统加工方法相比，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、刚度高、耐用度高，而且要求尺寸稳定、安装调节方便。这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具，并且优选刀具参数。b 选取刀具时，要使刀具与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。该压盘的数控加工所用到的刀具如下：表4.1 刀具卡产品名称及代号零件名称零件图号序号刀具编号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径/mm备注1T0145车刀1车大面、端面、耳台面1.2mm2T0295内孔车刀1粗、精车内孔0.4mm3T03120成型刀1车筋2mm48.1mm钻头18.1mm的通孔4.3.2切削用量的确定 a切削用量包括主轴转速（切削速度）、切削深度或宽度、进给速度（进给量）等切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。b合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。表4.2 压盘加工刀具与切削用量参数刀具编号加工内容刀具规格主轴转速S/(r/min)进给量f/(mm/min)背吃刀量ap/mmT01车大面、端面、耳台面45车刀粗车800150145车刀精车1500800.5T02粗车、精车内孔95内孔车刀40050T03车筋120成型刀200钻孔18的钻头1004.4公差处理公差对零件来说至关重要，特别是对一些高精度的零件，取公差的准确与否直接关系着产品的质量。选择各基准工艺公差时就根据以下各主要条件：a.公差不能超出经济的加工精度范围；b.选公差时应考虑余量的大小，公差的界限决定加工余量最大和最小尺寸；c.选择公差时根据零件的最后精度选择；由于工序尺寸有公差的关系，工序余量大小不等，其公差也不相同。5.加工方案的具体分析加工方案利用数控车床进行加工：毛坯钻孔粗车精车1.车大面、端面和内孔 2.车总高、耳台端面 3.车筋 4.钻孔 5.精车大面6.测平衡5.1工序一首先粗车大面和端面。以压盘筋的两侧为夹紧面，以压盘底平面为定位面。根据零件图样的尺寸选择刀具为45车刀。大面厚度留0.5mm余量，耳台尺寸厚度留0.5mm余量，吃刀量不是很大，主轴转速选择800r/min，进给量选择150 mm/min。其次粗车、精车内孔。选择95内孔车刀，精车后达到图纸尺寸要求，并倒角。图5.15.2工序二再次装夹，以以内孔为撑紧面，以大面为定位面，车总高、耳台端面。选择45车刀，车总高留1.0mm余量，耳台面尺寸留1.0mm余量，车削后内凸台高留0.5mm。主轴转速选择800r/min，进给量选择150 mm/min。图5.25.3工序三车筋，选择120成型刀，主轴转速200 S/(r/min)，车筋尺寸留0.5mm余量，筋中距达到图纸尺寸 要求，车筋圆弧保证要求尺寸，弧角度6.3的粗糙度。图5.35.4工序四选择台式钻床Z4120钻耳台孔，将工件放入钻模中定位夹紧，选择8.1的钻头，保证形位公差，确保分布周径达达到图纸要求。钻孔后在孔口去毛刺。台式钻床最大钻孔直径:20mm 立柱直径:85mm 主轴最大行程:125mm 主轴中心至主柱母线距离:240mm 主轴端至工作台面最大距离:367mm 主轴端至底座台面最大距离:630mm 主轴锥度:MT2 主轴转速范围:365-3150r/min 主轴转速级数:5 工作台面尺寸:280300mm 底座尺寸:590375mm 总高:1127mm 电动机功率:750W图5.45.5工序五精车大面，用数控车床车削。用三爪卡盘装夹，以内孔为撑紧面，筋为定位面。选择45车刀，主轴转速1500 S/(r/min)，进给量80f/(mm/min)，卡爪跳动定位点高度差都0.05，精车大面尺寸保证图纸厚度，倒角。图5.55.6工序六使用立式平衡机BLD-50测平衡，将压盘放入平衡夹具，撑紧压盘内孔。测平衡，保证不平衡量不大于350g.mm，允许去重。使用台式钻床，在图纸所示位置去重，保证平衡量。图5.66.数控加工工艺卡 数控加工工序卡与普通加工工序卡相似之处是由编程员根据被加工零件，编制数控加工的工艺和作业内容；与普通加工工序卡不同的是，此卡中还应该反映使用的辅具、刀具切削参数、切削液等。它是操作人员用数控加工程序进行数控加工的主要指导性工艺资料。工序卡应该按照已经确定的工步顺序填写。结合本零件，数控加工工序卡如表6.1所示：表6.1工艺卡单位名称广厦建设职业技术学院产品名称或代号零件名称零件图号数控车削技工工艺和编程毕业设计汽车离合器压盘工序号程序编号夹具名称使用设备使用设备车间三爪卡盘数控车床精加工工步号工步内容刀具规格主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)背吃刀量/mm备注01车大面、端面和内孔45车刀粗车8001501自动02车总高、耳台端面45外圆车刀1000800.5自动03钻孔8.1钻头100手动04精车大面45车刀1500800.5自动05测平衡手动7.质量检验7.1检具的选择单件小批量生产广泛采用通用量具，如游标卡尺、百分尺、秒表等；大批大量生产采用极限量规和高效的专用检测量具和量仪，如测表面粗糙度，螺距和牙型角。孔加工时，可用内径千分尺或游标卡尺规测。该压盘的检具选择游标卡尺、高度尺、R规、角度尺、检验形位公差的专用检具、平衡机。7.2检测内容及规范目测加工表面不得有气孔、砂眼、夹渣、刮痕等缺陷。用高度尺测量成品压盘是否达到图纸要求高度尺寸。用专用检具检验形位公差是否达到图纸要求尺寸。用R规及角度尺，检测筋的弧度及角度是否达到图纸要求尺寸。用游标卡尺测量各个尺寸是否达到图纸要求尺寸。通过离心率的原理，用平衡机检测压盘的平衡量。产品检验规范：对照图纸是否与实物一样；识别图纸要求的材料是否与实物相符；审查图纸技术要求，是否有不同类型的技术处理；审核图纸的尺寸、形位公差、外光、光洁度等，决定检查方法，合理选用量具保证检测质量；检玩一个尺寸做一个记号，不能漏检；检出不良品由上级领导确认是否返修、报废；检验完毕填写检验记录，工件按要求进行清洗、包装、粘贴标识；入库。通过最终检验确保零件加工合格，达到图纸要求。总结：通过该离合器压盘数车加工工艺的编制，我学会了一般零件的编制过程，工件装夹定位方式的确定，刀具的选择等知识内容。8.结束语通过这次毕业设计，我学到了很多的知识。当我在不断的复习巩固中完成本设计，特别是理论与实际的结合，更让我感觉到了一种知识的升华。让我更好的把书本的理论知识和实践操作相结合，在以后的生产工作中更灵活的运用。通过这次毕业设计，让我更系统更深入的学习汽车离合器压盘的加工工艺规程，在编制工艺过程中，对每道工序的理解也更透彻，每个工步及每个应注意事项的学习，都为我成为一名合格的工艺编制人员积累经验。在这次的设计过程中，我掌握了一个零件的加工工艺的编制及实行，了解并掌握了一个工件的编程方法