机械制造技术课程设计-离合器踏板加工工艺及铣48两端面夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u第1章计算生产纲领、确定生产类型 计算生产纲领、确定生产类型全套图纸加V信153893706或扣33463894111.1生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生产纲领（件/年）Q——机器产品的年产量（台/年）n——每台产品中该零件的数量（件/台）a——备品百分率——废品百分率1.2生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1.单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2.成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3.大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1。表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000第2章踏板的工艺分析2.1踏板的作用如图2-1所示离合器踏板，离合器踏板是手动挡汽车离合器总成的操纵装置，是汽车与驾驶员"人机"交互部分。在学车中或在正常驾驶中，是汽车驾驶"五大操纵件"之一，使用频次非常高，为方便起见，人们直接称为"离合"。其操作正确与否，直接影响着汽车的起步、换挡和倒车。图2-1离合器踏板零件图2.2踏板工艺分析离合器踏板共有以下几个加工面：1.离合器踏板Φ46前端面，粗糙度Ra12.52.离合器踏板Φ46后端面，粗糙度Ra6.33.离合器踏板Φ24H9孔，粗糙度Ra3.24.离合器踏板24尺寸两端面，粗糙度Ra12.55.离合器踏板Φ10.5孔，粗糙度Ra12.56.离合器踏板8尺寸槽，粗糙度Ra6.3第3章离合器踏板加工工艺3.1离合器踏板毛坯离合器踏板材料为铸铁，大批量生产，依据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-3知，毛坯精度等级CT9，加工余量等级MA-G。3.2离合器踏板加工余量的确定由上述资料，再根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.4-9，查出离合器踏板表面和孔的加工余量如下：1.离合器踏板Φ46前端面的加工余量离合器踏板Φ46前端面，单边余量3.0mm，由离合器踏板零件知，Φ46前端面粗糙度Ra12.5，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步铣削即可满足要求。2.离合器踏板Φ46后端面的加工余量离合器踏板Φ46后端面，单边余量3.0mm，由离合器踏板零件知，Φ46后端面粗糙度Ra6.3，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步铣削即可满足要求。3.离合器踏板Φ24H9孔的加工余量离合器踏板Φ24H9孔，孔尺寸不大，故用实心铸造，离合器踏板Φ24H9孔粗糙度Ra3.2，由《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-20知，首先钻孔至Φ22，再扩Φ22孔至Φ23.8，最后铰Φ23.8孔至Φ24，即可达到踏板Φ24孔精度要求。4.离合器踏板24尺寸两端面的加工余量离合器踏板24尺寸两端面，与其相连的尺寸落差不1mm，故毛坯单余量1.0mm。离合器踏板24尺寸两端面粗糙度Ra12.5，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步铣削即可满足要求。5.离合器踏板8尺寸槽的加工余量离合器踏板8尺寸槽，采用实心铸造。离合器踏板8尺寸槽粗糙度Ra6.3，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，一步铣削即可满足要求。6.离合器踏板Φ10.5孔的加工余量离合器踏板Φ10.5孔，孔尺寸不大，故用实心铸造，Φ10.5孔粗糙度Ra12.5，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7知，一步钻削即可满足要求。3.3工艺路线的拟定铸造人工时效非加工面喷漆工序01：毛料检验工序02：标记工序03：铣48尺寸两端面工序04：钻、扩、铰Φ24H9孔工序05：铣24尺寸两端面工序06：铣8尺寸槽工序07：钻Φ10.5孔工序08：清洗工序09：成品检验3.4各工序工时计算工序03：铣48尺寸两端面1.选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，铣刀齿数2.决定铣削用量①决定铣削深度②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X51说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝300③进给量当＝300r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，，走刀次数则机动工时为工序04：钻、扩、铰Φ24H9孔工步一：钻Φ22mm孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步二：扩至Φ23.8mm确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工步三：铰至Φ24H9确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=1则机动工时为 工序05：铣24尺寸两端面1.选择刀具刀具选取硬质合金三面刃铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，齿数2.决定铣削用量①决定铣削深度②决定每次进给量及切削速度根据卧式铣床X61说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝125③进给量当＝125r/min时按机床标准选取3.计算工时公式如下：=式中为铣削长度，由离合器踏板知，=48mm，=，取=2mm故=≈0.143min工序06：铣8尺寸槽1.选择刀具刀具选取硬质合金三面刃铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，齿数2.决定铣削用量①决定铣削深度②决定每次进给量及切削速度根据卧式铣床X61说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝125③进给量当＝125r/min时按机床标准选取3.计算工时公式如下：=式中为铣削长度，由离合器踏板知，=28.5mm，=，取=2mm故=≈0.044min工序07：钻Φ10.5孔确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7根据Z525立式钻床说明书，主轴进给量，根据参考文献Ⅳ表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献Ⅳ表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，，，走刀次数i=2则机动工时为 第4章铣48尺寸两端面夹具分配的任务是：铣48尺寸两端面夹具，选用机床：X51立式铣床。4.1加工要求离合器踏板48尺寸两端面，粗糙度Ra6.3、Ra12.5，精度要求不高，设计夹具主要考虑生产效率。本工序加工要求如下：1.离合器踏板48尺寸两端面。2.离合器踏板48尺寸两端面粗糙度Ra6.3、Ra12.5。3.离合器踏板材料为铸铁4.生产批量：中大批量4.2定位分析以离合器踏板Φ46端面、筋板、侧边和R12圆弧定位，对应的定位元件为A型支承钉A4020、A型支承钉A2037、定位销Φ850和A型支承钉A1212，定位分析如下：离合器踏板Φ46端面、筋板与A型支承钉A4020、A型支承钉A2037配合定位，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动；离合器踏板侧边与定位销Φ850配合定位，限制两个自由度，即Y轴移动和Z轴转动；离合器踏板R12圆弧与A型支承钉A1212配合定位，限制一个自由度，即X轴移动，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。4.3夹紧力计算查表4得切削力计算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa,即==1547N所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K==1.872，当计算K<2.5时，取K=2.5孔轴部分由M12螺母锁紧，查参考文献2，P92，表3-16螺母的夹紧力为5380N==13450N由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。4.4定位误差分析定位元件为A型支承钉A4020、A型支承钉A2037、定位销Φ850和A型支承钉A1212，误差分析如下：1、定位误差：式中：T——工件Φ46端面公差T——A型支承钉A4020的公差——工件Φ46端面与A型支承钉A4020的最小配合间隙2、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响较小，取=03、磨损造成的加工误差：通过不超过0.005mm,误差总合：+=0.108mm<0.3mm从上分析，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB2207—80定向键结构如图所示：图4-1夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度a=18mm定向键的结构尺寸如下：表4.1定向键数据表BLHhDd1夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D18-0.013-0.03325127126.618+0.0774对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。对刀块选用圆形对刀块，其结构如下图所示：图4-2圆形对刀块图4-3圆形对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示：图4-4平塞尺图塞尺尺寸为：表4.2平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC20/-0.0180.25致谢本次课程设计受到了院系各级领导的高度重视，得到了全校教师的大力支持与帮助。在此，我衷心的向你们道一声：你们辛苦了。通过课程设计，是对我们一年来所学知识的综合的检测，更是一个对所学知识的回顾及综合复习的过程；对机械绘图、工程材料、机械设计、夹具设计等过程等都有了更进一步的认识。感谢院系领导给了我足够时间来完成整套夹具设计，在设计过程中，得到了老师和同学的帮助与指导，在此表示感谢；也对做相关题目的同学的资助表示感谢，感谢他们在模具设计过程中对我的帮助和指导，尤其对担任本次设计的指导老师表示深深敬意，在设计过程中遇到一些困难，在老师的帮助下我才顺利的完成了该夹具的设计，他对我设计过程中出现的疏忽与不足之处提出批评与修改建议，使我的设计的夹具最终更加的完善。这次设计我深知有很多不足，在此恳请大家给予指导参考文献1.邹青主编机械制造技术基础课程设计指导教程北京：机械工业出版社2020，82.赵志修主编机械制造工艺学北京：机械工业出版社2020，23.孙丽媛主编机械制造工艺及专用夹具设计指导北京：冶金工业出版社2019，124.李洪主编机械加工工艺手册北京：北京出版社2019，125.邓文英主编金属工艺学北京：高等教育出版社20206.黄茂林主编机械原理重庆：重庆大学出版社2021，77.丘宣怀主编机械设计北京：高等教育出版社20218.储凯许斌等主编机械工程材料重庆：重庆大学出版社2019，129.廖念钊主编互换性与技术测量北京：中国计量出版