机械制造技术课程设计-主离合器分离叉加工工艺及钻φ25孔夹具设计

目录TOC\o"1-3"\h\u第1章零件分析 零件分析全套图纸加V信153893706或扣33463894111.1零件的主要作用主离合器分离叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有主离合器分离叉四个叉口平面、两个叉口槽要求加工，对精度要求也很高。孔Φ25粗糙度要求都是Ra3.2，所以都要求精加工。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。1.2工艺分析图1-1主离合器分离叉主离合器分离叉加工表面描述如下：1.主离合器分离叉Φ25D11孔粗糙度Ra3.22.主离合器分离叉16h12尺寸侧面粗糙度Ra2.53.主离合器分离叉14B11槽粗糙度Ra6.34.主离合器分离叉4.5尺寸槽粗糙度Ra2.55.主离合器分离叉键槽粗糙度Ra6.36.主离合器分离叉2-M10螺纹粗糙度Ra6.37.主离合器分离叉2-

Φ11孔粗糙度Ra6.3零件技术要求：1.硬度HB170～241。2.未注明的铸造圆角半径为3.抽模角为3°。3.键槽对Φ25公共轴线的不对称度不大于0.05。4.两个叉的A表面对Φ25的轴线的不平行度在边缘位置上。5.一个叉的A平面对另一个叉A平面的偏移不大于0.2。6.2-Φ25孔的不同轴度不得大于R0.03。7.未注明公差尺寸的公差:a)加工表面按标准；b)非加工表面按标准8.非加工表面涂以醇酸底漆。

第2章工艺规程的设计2.1毛坯的制造形式零件材料为灰铸铁，铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。2.2基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。

2.2.1粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：1.粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。2.选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。3.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。4.应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。5.粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。由粗基准选择原则及主离合器分离叉零件知，选择左端面、R18端面、Φ38外圆和R18圆弧作为定位粗基准。2.2.2精基准的选择1.“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。2.“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。3.“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。4.“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。5.所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。由精基准选择原则及主离合器分离叉零件知，选择左端面、Φ25D11孔和R18圆弧。2.3主要的加工工序的工艺路线安排制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工序01：铸造工序02：人工时效处理工序03：钻、扩、铰Φ25D11孔；孔口倒角工序04：粗铣两个16h12尺寸侧面；精铣两个16h12尺寸侧面工序05：铣14B11槽工序06：粗铣4.5尺寸槽；精铣4.5尺寸槽工序07：插键槽工序08：钻2-M10螺纹底孔Φ8.5；扩2-Φ11孔；攻2-M10螺纹工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求并入库2.4机械加工余量的确定“主离合器分离叉”零件材料为铸铁,硬度HB170～241,生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）底面的加工余量。根据工序要求，底面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2.23.其余量值规定为1.7~

3.4mm,现取2.0mm.表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取-

0.28mm。精铣:参照《机械加工工艺手册》表2.3.59，其余量值规定为lmm。（2）前后端面加工余量。根据工艺要求，前后端面分为粗铣、、精铣加工。各工序余量如下:粗铣:参照《机械加工工艺手册第r卷》表3.2.23,其加工余量规定为2.7-3.5mm,现取2.0mm。铸件毛坯的基本尺寸为365+0.5+2.5+3=371mm,根据《机械加工工艺手册》表2.3.11,

铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为1.6mm。（3）螺孔加工余量毛坯为实心，不冲孔零件尺寸单侧余量双侧余量铸造尺寸叉口平面24204.5实心铸造实心铸造—Φ25实心铸造实心铸造—2×M10实心铸造实心铸造—2×Φ11实心铸造实心铸造—叉口槽实心铸造实心铸造—键槽实心铸造实心铸造—2.5切削用量工序03：钻、扩、铰Φ25D11孔；孔口倒角工步一：钻Φ23mm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 工步二：扩至Φ24.8mm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=2则机动工时为 工步三：铰至Φ25D11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 工步四：孔口倒角工序04：粗铣两个16h12尺寸侧面；精铣两个16h12尺寸侧面工步一：粗铣两个16h12尺寸侧面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16h12尺寸侧面单边加工余量2.0mm，粗铣单边余量1.5mm，精铣单边余量0.5mm，此工序为粗铣，故②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X52K说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝375③进给量当＝375r/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步二：精铣两个16h12尺寸侧面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16h12尺寸侧面单边加工余量2.0mm，粗铣单边余量1.5mm，精铣单边余量0.5mm，此工序为精铣，故②决定每次进给量及切削速度根据立式铣床X52K说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝600③进给量当＝600r/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05：铣14B11槽1.选择刀具刀具选取硬质合金凸半圆铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，齿数，宽度B=14mm2.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X62说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝150③进给量当＝150r/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，由主离合器分离叉知，=16mm，=，取=2mm故=≈0.073min工序06：粗铣4.5尺寸槽；精铣4.5尺寸槽工步一：粗铣4.5尺寸槽1.选择刀具刀具选取硬质合金锯片铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，齿数，宽度B=4mm2.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X62说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝150③进给量当＝150r/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，由主离合器分离叉知，=40mm，=，取=2mm故==0.15min工步二：精铣4.5尺寸槽1.选择刀具刀具选取硬质合金锯片铣刀，刀片采用YG8,铣刀直径，齿数，宽度B=4.5mm2.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X62说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，切削速度则按机床标准选取＝235③进给量当＝235r/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，由主离合器分离叉知，=40mm，=，取=2mm故==0.12min工序07：插键槽1.选择刀具刀具选取插刀，切削速度2.决定铣削用量铣削深度3.计算工时根据Y5020型插床说明书，其功率为为0.6kw，中等系统刚度。则机动工时为，，L=++，根据《机械制造工艺简明手册》表6.2-4知，+=35插床=0.65～0.93，取=0.85插床B5020工作台进给量=0.08～1.24，取=0.12H=h=3.2工序08：钻2-M10螺纹底孔Φ8.5；扩2-Φ11孔；攻2-M10螺纹工步一：钻2-M10螺纹底孔Φ8.5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 工步二：扩2-Φ11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 工步三：攻2-M10螺纹确定进给量：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3章钻Φ25孔夹具3.1选择定位基准钻、扩、铰Φ25D11孔，以左端面、R18端面、Φ38外圆和R18外圆定位，由工艺路线知，这道工序为03。3.2定位分析钻、扩、铰Φ25D11孔，以左端面、R18端面、Φ38外圆和R18外圆定位，对应的定位元件为衬套、支承钉和固定式V型块。定位分析如下，衬套、支承钉与左端面、R18端面配合定位，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动；固定V型块与Φ38mm外圆配合定位，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动；支承钉与R18外圆配合定位，限制一个自由度，即Z轴转动。3.3切削力的计算依据《简明机床夹具设计手册》，第3章夹紧装置，选择在心轴的螺杆上用法兰面螺母进行夹紧。3.3.1计算铣削力钻Ф23孔，查《简明机床夹具设计手册》表3-4得切削力计算公式：由钻Φ23孔的工时计算知，，=0.28mm，由《简明机床夹具设计手册》表3-3知即≈667×23×0.41×0.75N≈4717N3.3.2计算夹紧力所需夹紧力，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。3.4分析与计算误差定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图3-1所示图3-1用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。根据相关公式和公差确定具体变动量。如图4-2，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"高"得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"低"得加工尺寸。且该工序定位误差图3-2定位误差=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2=Td1/(2sina/2)+Td2/2=0.062/2sin45+0.04/20.0423.5导向元件的设计钻、扩、铰Ф25D11孔，粗糙度Ra3.2,中大批量生产。Φ23快换钻套（其结构如下图所示），查机床夹具标准件可知Φ23相配的快换钻套的具体结构如下：图3-3快换钻套具体的尺寸如下：图3-4快换钻套的规格及主要尺寸因为快换钻套和钻模板是间隙配合，加工的时间快换钻套靠压紧螺钉把它压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和Φ23快换钻套相配的螺钉的尺寸为M8，查机床夹具标准件可知，M8快换钻套压紧螺钉的具体结构如下图3-5钻套螺钉具体的尺寸如下：图3-6钻套螺钉的规格及主要尺寸

结论这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

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