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WK016 离合器 分离 工序 夹具 机械

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WK016-拉臂-离合器分离叉工序夹具带机械图,WK016,离合器,分离,工序,夹具,机械

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机械加工工序卡片产品型号零件图号120-1602045-B产品名称零件名称拉臂-离合器分离叉共3页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工15钻扩铰1号可锻铸铁JS-2毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251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进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻扩铰25mm孔以及对其倒角专用钻夹具, 硬质合金锥柄麻花钻头，扩孔刀，铰刀，游标卡尺23325.60.451.251234 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120-1602045-B产品名称零件名称拉臂-离合器分离叉共3页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工20钻扩1号可锻铸铁JS-2毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251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进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻扩23mm孔以及对其倒角专用钻夹具, 硬质合金锥柄麻花钻头，扩孔刀，游标卡尺23325.60.451.251234 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120-1602045-B产品名称零件名称拉臂-离合器分离叉共3页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工35钻1号可锻铸铁JS-2毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251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进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1锪平13.5mm，钻10.8mm孔专用钻夹具, 硬质合金锥柄麻花钻头，游标卡尺23325.60.451.251234 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120-1602045-B产品名称零件名称拉臂-离合器分离叉共1页第1页材 料 牌 号1号可锻铸铁JS-2毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1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5铸造铸造10时效时效处理15钻扩铰钻扩铰25mm孔以及对其倒角机二立式钻床 Z525 专用钻夹具, 硬质合金锥柄麻花钻头，游标卡尺20钻扩钻扩23mm孔以及对其倒角机二立式钻床 Z525 专用钻夹具, 硬质合金锥柄麻花钻头，游标卡尺25铣铣宽度为6槽机二铣床X52K硬质合金端铣刀（面铣刀），专用夹具，游标卡尺30钻钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝机二立式钻床 Z525 专用钻夹具, 硬质合金锥柄麻花钻头，游标卡尺35钻锪平13.5mm，钻10.8mm孔机二立式钻床 Z525 专用钻夹具, 硬质合金锥柄麻花钻头，游标卡尺40终检终检 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 期课程设计说明书课 题：拉臂-离合器分离叉加工工艺及夹具设计专 业：学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 摘 要本设计是基于拉臂-离合器分离叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。拉臂-离合器分离叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。夹具选用专用夹具，机构可以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：拉臂-离合器分离叉零件；工艺；夹具；目 录摘 要II第1章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工艺分析11.2 确定毛坯的制造形式21.3 拉臂-离合器分离叉加工工艺措施21.3.1 孔和平面的加工顺序21.3.2 孔系加工方案选择21.4 拉臂-离合器分离叉加工定位基准的选择31.4.1 粗基准的选择31.4.2 精基准的选择31.5 拉臂-离合器分离叉加工主要工序安排31.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定51.7 确定切削用量及基本工时5第2章 钻25孔夹具设计142.1 研究原始质料142.2 定位、夹紧方案的选择142.3切削力及夹紧力的计算152.4 误差分析与计算162.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用172.6 确定夹具体结构和总体结构182.7 夹具设计及操作的简要说明20总结与展望21参考文献22致 谢23III11第1章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是拉臂-离合器分离叉。拉臂-离合器分离叉的主要作用是载重后，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此汽车拉臂-离合器分离叉零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车拉臂-离合器分离叉主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能因此拉臂-离合器分离叉零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。1.1.2 零件的工艺分析由拉臂-离合器分离叉零件图可知。它的外表面上有3个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为2组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：1. 以25mm孔为基准加工部位这一组加工包括：一个的25mm孔以及对其倒角2. 以宽度为6槽为中心的加工面，这组加工面主要是其余各孔及其宽6mm槽2. 以23mm孔为基准加工部位这一组加工包括：一个23mm孔以及对其倒角3. 以10.8mm孔为基准加工部位这一组加工包括：一个10.8mm孔4. 以M10螺纹孔为基准加工部位这一组加工包括：10螺纹孔以及1.2 确定毛坯的制造形式零件材料为1号可锻铸铁，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。1.3 拉臂-离合器分离叉加工工艺措施由以上分析可知。该拉臂-离合器分离叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于拉臂-离合器分离叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.3.1 孔和平面的加工顺序拉臂-离合器分离叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工拉臂-离合器分离叉上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。拉臂-离合器分离叉的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。拉臂-离合器分离叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.3.2 孔系加工方案选择拉臂-离合器分离叉孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。1.4 拉臂-离合器分离叉加工定位基准的选择1.4.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入拉臂-离合器分离叉的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以拉臂-离合器分离叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。1.4.2 精基准的选择从保证拉臂-离合器分离叉孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证拉臂-离合器分离叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拉臂-离合器分离叉零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是拉臂-离合器分离叉的装配基准，但因为它与拉臂-离合器分离叉的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.5 拉臂-离合器分离叉加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拉臂-离合器分离叉加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到拉臂-离合器分离叉加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，底面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于拉臂-离合器分离叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。方案一1. 铸造2. 时效处理3. 钻扩铰25mm孔以及对其倒角4、钻扩23mm孔以及对其倒角5、铣宽度为6槽6、钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝7、忽平13.5mm，钻10.8mm孔8、终检方案二1、铸造2、时效处理3、铣宽度为6槽4、钻扩铰25mm孔以及对其倒角5、钻扩23mm孔以及对其倒角6、钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝7、忽平13.5mm，钻10.8mm孔8、终检方案一和方案二的区别在于，方案一在加工外44m的2侧面后，及时的加工了22的孔，这样可以利用加工好的22孔作为定位基准，加工其他的工序，这样为后续的工序提供了基准，提高了加工效率，适合于批量生产，而方案二则不能达到这样的效果，因此综合考虑我们选择方案一。工艺路线选择方案一:1、铸造2、时效处理3. 钻扩铰25mm孔以及对其倒角4、钻扩23mm孔以及对其倒角5、铣宽度为6槽6、钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝7、忽平13.5mm，钻10.8mm孔8、终检1.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的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加工余量和工步如下： “吊环-后钢板弹簧”零件材料为1号可锻铸铁，硬度HBS为149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。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） 加工25孔 其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据机械加工工艺手册表2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔：21 扩孔：24 2Z=3铰孔：25(2) 铣宽度为6的开口槽考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册表2.348，取2Z=6已能满足要求。1.7 确定切削用量及基本工时工序(1) ：钻扩铰25mm孔以及对其倒角工件材料为1号可锻铸铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm。工件材料为HT200，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z525立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔21mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔25mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z525立式钻床说明书，取。根据参考文献7表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15，由插入法得：，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表28-3，故查Z525机床说明书，取。实际切削速度为：由表28-5，故3）校验机床功率 切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-31，。根据Z525机床说明书，取=0.57mm/r。2）确定切削速度及 根据参考文献7表28-33，取。修正系数：，故 查机床说明书，取。实际切削速度为 （3）确定铰孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-36，按该表注4，进给量取小植。查Z525说明书，取。2）确定切削速度及 由参考文献7表28-39，取。由参考文献7表28-3，得修正系数，故 查Z525说明书，取，实际铰孔速度 （4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，扩孔：，铰孔：，5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=60mm; =4mm; =3mm;t= =1.28min工序2：钻扩23mm孔以及对其倒角机床：立式钻床 Z525 刀具：麻花钻、扩孔钻、（1）、钻孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺师手册表28-10，取由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则根据机械加工工艺师手册表28-13，取取切削速度取=24, =9代入公式（2-1）得机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表9-3，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间：以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为（2）、扩孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺师手册表28-30，参照机械加工工艺师手册表28-31，取切削速度：参照机械加工工艺师手册表28-31，取取=25, =10.5代入公式（2-1）得机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表9-3取实际切削速度： 根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度：刀具切入长度 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间：以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为工序3： 铣宽度为6槽机床：铣床X52K刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表30-13，取铣削速度：参照机械加工工艺师手册表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表11-5，取实际铣削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1取，, 代入公式（2-3）得：机动时间：工序6：钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝机床：Z525 立式钻床 选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时： min刀具：高速钢机动丝锥进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-105，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，取丝锥回转转速：取实际切削速度，由式（1.2）有：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间，由式（1.5）有：工序7：忽平13.5mm，钻10.8mm孔 机床：Z525 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻10.8)进给量取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=15m/min3)确定机床主轴转速ns= 398r/min与398r/min相近的机床转速为400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=60mm; =4mm; =3mm;t= =1.28min第2章 钻25孔夹具设计2.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工工序钻25孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。2.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，采用一个固定V型块和一个活动压块定位夹紧。 2.3切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 钻25孔D=25mm 式中 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。取，查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：式中参数由参考文献5可查得： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。2.4 误差分析与计算该夹具以一个平面和和2个V型和活动压块定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位误差： 当以任意边接触时 当短以固定边接触时 通过分析可得： 因此：当以任意边接触时 2 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。2.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图6.1 可换钻套表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。2.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。2.7 夹具设计及操作的简要说明如前所述，该工件不但可以采用V型块夹紧经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。21总结与展望总结与展望在本次设计中，考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题，所选用的零、部件都是操作简单，通用性较强的标准件，从现时以最低的成本实现最先进的加工。但也有不足之处：特别是对于钻孔夹具，在刀具加工完退出工件孔时，有可能会划伤工件内孔表面，本可以在夹具体内部设置液压升降系统，使工件孔与定位立台可升可降，这样，在刀具退出时，使定位立台连同工件孔一起升起，从而避免划伤。但考虑到成本问题，未采用这种方法。为此，钻孔的专用夹具还有待改进。无论怎样，这次的课程设计使我获益良多，是我在学校的最后一次答卷，也是我成功迈向社会的第一步。参考文献参考文献1 黄如林，切削加工简明实用手册M，北京：化学工业出版社，2004。2 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。3 李洪，机械加工工艺手册M，北京：机械工业出版社，1990。4 方昆凡，公差与配合手册M，北京：机械工业出版社，1999。5 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，2000。6 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1979。7 吴宗泽，机械设计实用手册M，北京：化学工业出版社，2000。8 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册M，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。9 上海金属切削技术协会，金属切削手册M，上海：上海科学技术出版社，1984。10 周永强，高等学校课程设计指导M，北京：中国建材工业出版社，2002。11 杨叔子，机械加工工艺师手册M，北京：机械工业出版社，2004。12 上海金属切削技术协会，金属切削手册M，上海：上海科学技术出版社，2004。13 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。14 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M，银州：宁夏人民出版社，1991。15 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M，中国计量出版社，2000：919。16 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：417。17 王先逵，机械机械制造工艺学，机械工业出版社，2006。18 Machine Tools N.chernor 1984.附 录致 谢我要特别感谢我的导师的精心指导，不仅指导我们解决了关键性技术难题，更重要的是为我们指引了设计的思路并给我们讲解了设计中用到的实际工程设计经验，从而使我们设计中始终保持着清晰的思维也少走了很多弯路，也使我学会综合应用所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。不仅如此，老师的敬业精神更是深深的感染了我，鞭策着我在以后的工作中爱岗敬业，导师是真真正正作到了传道、授业、解惑。同时也要感谢其他同学、老师和同事的热心帮助，感谢院系领导对我们课程设计的重视和关心，为我们提供了作图工具和场所，使我们能够全身心的投入到设计中去，为更好、更快的完成课程设计提供了重要保障。I课程设计说明书课程设计说明书课课 题：题：拉臂-离合器分离叉加工工艺及夹具设计专专 业：业：学学 生生 姓姓 名：名： 班班 级：级： 学学 号：号： 指指 导导 教教 师：师： 完完 成成 时时 间：间： II摘 要本设计是基于拉臂-离合器分离叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。拉臂-离合器分离叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。夹具选用专用夹具，机构可以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：拉臂-离合器分离叉零件；工艺；夹具；III目目 录录摘摘 要要.II第第 1 章章 加工工艺规程设计加工工艺规程设计 .11.1 零件的分析零件的分析.11.1.1 零件的作用.11.1.2 零件的工艺分析.11.2 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式.21.3 拉臂拉臂- -离合器分离叉加工工艺措施离合器分离叉加工工艺措施.21.3.1 孔和平面的加工顺序.21.3.2 孔系加工方案选择.21.4 拉臂拉臂- -离合器分离叉加工定位基准的选择离合器分离叉加工定位基准的选择.21.4.1 粗基准的选择.21.4.2 精基准的选择.31.5 拉臂拉臂- -离合器分离叉加工主要工序安排离合器分离叉加工主要工序安排.31.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.41.7 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时.51第 1 章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是拉臂-离合器分离叉。拉臂-离合器分离叉的主要作用是载重后，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此汽车拉臂-离合器分离叉零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车拉臂-离合器分离叉主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能因此拉臂-离合器分离叉零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。1.1.2 零件的工艺分析由拉臂-离合器分离叉零件图可知。它的外表面上有 3 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为 2 组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：1. 以25mm孔为基准加工部位这一组加工包括：一个的25mm孔以及对其倒角2. 以宽度为6槽为中心的加工面，这组加工面主要是其余各孔及其宽6mm槽22. 以23mm孔为基准加工部位这一组加工包括：一个23mm孔以及对其倒角3. 以10.8mm孔为基准加工部位这一组加工包括：一个10.8mm孔4. 以M10螺纹孔为基准加工部位这一组加工包括：10螺纹孔以及1.2 确定毛坯的制造形式零件材料为 1 号可锻铸铁，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。1.3 拉臂-离合器分离叉加工工艺措施由以上分析可知。该拉臂-离合器分离叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于拉臂-离合器分离叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.3.1 孔和平面的加工顺序拉臂-离合器分离叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工拉臂-离合器分离叉上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。拉臂-离合器分离叉的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。拉臂-离合器分离叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.3.2 孔系加工方案选择拉臂-离合器分离叉孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。1.4 拉臂-离合器分离叉加工定位基准的选择1.4.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入拉臂-离合器分离叉的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以拉臂-离合器分离3叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。1.4.2 精基准的选择从保证拉臂-离合器分离叉孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证拉臂-离合器分离叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拉臂-离合器分离叉零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是拉臂-离合器分离叉的装配基准，但因为它与拉臂-离合器分离叉的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.5 拉臂-离合器分离叉加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拉臂-离合器分离叉加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到拉臂-离合器分离叉加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，底面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于拉臂-离合器分离叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%苏打c9080及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg200方案一1. 铸造2. 时效处理3. 钻扩铰25mm孔以及对其倒角44、钻扩23mm孔以及对其倒角5、铣宽度为6槽6、钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝7、忽平13.5mm，钻10.8mm孔8、终检方案二1、铸造2、时效处理3、铣宽度为6槽4、钻扩铰25mm孔以及对其倒角5、钻扩23mm孔以及对其倒角6、钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝7、忽平13.5mm，钻10.8mm孔8、终检方案一和方案二的区别在于，方案一在加工外44m的2侧面后，及时的加工了22的孔，这样可以利用加工好的22孔作为定位基准，加工其他的工序，这样为后续的工序提供了基准，提高了加工效率，适合于批量生产，而方案二则不能达到这样的效果，因此综合考虑我们选择方案一。工艺路线选择方案一:1、铸造2、时效处理3. 钻扩铰25mm孔以及对其倒角4、钻扩23mm孔以及对其倒角5、铣宽度为6槽6、钻孔M10螺纹底孔并进行攻丝7、忽平13.5mm，钻10.8mm孔8、终检1.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的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加工余量和工步如下： “吊环-后钢板弹簧”零件材料为 1 号可锻铸铁，硬度 HBS 为 149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。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） 加工 25 孔 5其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根1.6Ram据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔：21 扩孔：24 2Z=3mm铰孔：25(2) 铣宽度为 6的开口槽mm考虑其表面粗糙度要求为，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册50Ram表 2.348，取 2Z=6已能满足要求。mm1.7 确定切削用量及基本工时工序(1) ：钻扩铰 25mm 孔以及对其倒角工件材料为 1 号可锻铸铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm。工件材料为 HT200，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表面粗糙度。加工机床为 Z525 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：1.6aRm钻孔21mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm 标准高速钢扩孔钻；铰孔25mm 标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献7表 28-10 可查出，f0.47 0.57/fmm r表由于孔深度比，故0/30/221.36l d 0.9lfk 。查 Z525 立式钻床说明书，取(0.47 0.57) 0.90.42 0.51/fmm r表。0.43/fmm r根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床1.75/fmm r进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出） ，根据表 28-9，允许的max15690FN进给量。1.8/fmm r由于所选进给量远小于及，故所选可用。ffff2）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15，由插vmP入法得：，17/minvm表4732FN表，51.69TN M表1.25mPkW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表 28-3，故0.88Mvk0.75lvk 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm表6010001000 11.22/ min162 / min21vmmnrdmm:查 Z525 机床说明书，取。实际切削速度为：195 /minnr021195 / min14/ min10001000d nmmrvm由表 28-5，故1.06MFMTkk47321.065016()FNN51.691.0654.8TN mN m3）校验机床功率 切削功率为mP/)mMMmPPn n k表（1.25(195/246) 1.061.05kWkW机床有效功率4.50.813.65EEmPPkWkWP故选择的钻削用量可用。即，019dmm0.43/fmm r195 /minnr14/minvm相应地，5016FN54.8TN m1.05mPkW（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表 28-31，f。根据 Z525 机床说明书，取f:表（0. 70. 8）m m / r0. 7=0. 490. 56m m / r=0.57mm/r。f2）确定切削速度 及 根据参考文献7表 28-33，取。修正系vn25/minvm表数：，0.88mvk24.7221.02(/1.50.9)2ppRa vpaka根据故 25/min 0.88 1.0211.22/minvmm表01000/)nvd表（ 1000 11.22/min/(24.7)286 /minmmmmr查机床说明书，取。实际切削速度为275 /minnr3010vd n 324.7275 / min 1021.3/ minmmrm（3）确定铰孔切削用量71）确定进给量 根据参考文献7表 28-36，按该表注f1.3 2.6fmm表4，进给量取小植。查 Z525 说明书，取。1.6/fmm r2）确定切削速度 及 由参考文献7表 28-39，取。vn8.2/minvm表由参考文献7表 28-3，得修正系数，0.88Mvk0.99pa vk2524.7(/0.1251.2)2pRpaa根据故 8.2/min 0.88 0.997.14/minvmm表01000/()nvd表1000 7.14(/min)/(25)91.5 /minmmmr查 Z525 说明书，取，实际铰孔速度100 /minnr3010vd n 325100 /min 107.8/minmmrm（4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，019dmm0.43/fmm r195 /minnr14/minvm扩孔：，024.7dmm0.57/fmm r275 /minnr21.3/minvm铰孔：，025dmm1.6/fmm r100 /minnr7.8/minvm5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 t =i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw21ll 1l2lt = =1.28minmfnlw21ll 6043400 0.13工序 2：钻扩 23mm 孔以及对其倒角机床：立式钻床 Z525 刀具：麻花钻、扩孔钻、（1） 、钻孔21mm切削深度：pa10.5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.22 0.28)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则(0.20 0.28) 0.75/(0.165 0.21)/fmm rmm r8根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.20/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =9 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 24849 / min3.14 21Vnrd册表 9-3，取772 /minnr实际切削速度： V03.14 21 77221.8/ min10001000d nVm 被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度： 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.20f 772n 机动时间：jt12148830.38min772 0.20jllltfn 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.380.76minjtt（2） 、扩孔23mm切削深度：p