設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)說明書 題目：主離合器分離叉機(jī)械加工工藝及拉鍵槽夾具設(shè)計(jì)題目：主離合器分離叉機(jī)械加工工藝及拉鍵槽夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本文是對(duì)主離合器分離叉零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì) 零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切 削用量的確定、加工工藝文件的填寫。 關(guān)鍵詞：主離合器分離叉，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 目目 錄錄 摘 要 2 前言 5 一.零件的分析 6 1.1 零件的作用 6 1.2 零件的工藝分析 6 二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8 2.1 確定毛坯的制造形式 8 2.2 確定定位基準(zhǔn) 8 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 8 2.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 8 2.3 工藝路線的擬訂 10 2.3.1 工序的合理組合 10 2.3.2 工序的集中與分散 11 2.3.3 加工階段的劃分 12 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 15 三拉鍵槽夾具設(shè)計(jì) 23 3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 23 3.2 夾具的導(dǎo)向 23 3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 24 3.4 定位誤差的分析 27 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 32 總 結(jié) 33 參考文獻(xiàn) 34 致 謝 35 5 前言 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其夾具設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié) 合，對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要 的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模 的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來 體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制 工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、 降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具 有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重 要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 而本次對(duì)于零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是： 完成零件加工工藝規(guī)程的制 定； 通過對(duì)零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加 工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出零件加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的 加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式， 從而設(shè)計(jì)專用夾具。 6 一.零件的分析 1.1 零件的作用 主離合器分離叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜， 但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有主離合器分離叉四個(gè)叉口平面、兩個(gè)叉口 槽要求加工，對(duì)精度要求也很高?？?5 粗糙度要求都是 6 . 1Ra ，所以都要求精加工。 因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或 部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 1.2 零件的工藝分析 主離合器分離叉有 2 個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。 1：以四個(gè)叉口平面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是四個(gè)叉口平面端面 2：以25 孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是25 孔。 3：以叉口槽為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是叉口槽。 7 4：以2M10 底孔、211 孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工主要是2M10 底孔、211 孔。 零件毛坯的選擇鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般 在13mm，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是中批 量生產(chǎn)。 上面主要是對(duì)零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的 的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。 表 1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 四個(gè)叉口平面 23 IT10 Ra6.3m 兩個(gè)叉口槽 23 IT10 Ra6.3m 底面(M 面) 22 IT11 Ra12.5m 25 孔 25 IT7 Ra1.6m 2- M10 螺紋孔 2- M8 IT10 Ra6.3m 211孔 11 IT10 Ra6.3m 8 二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料 零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造， 采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為 2 級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證 加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2.2 確定定位基準(zhǔn) 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與 加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相 互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表 面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余 量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以 底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致 的組織，以增加耐磨性。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾 緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個(gè)加工過程 中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從零件零件圖分析可知，主要是選擇加工零件底面的 裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。 2.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn) 9 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面 間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而 可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都 以頂孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸 度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保 證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面 本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心 磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。 并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個(gè)加工過程 中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從零件零件圖分析可知，它的底平面，適于作精基準(zhǔn) 使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位 方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面， 因?yàn)槭欠羌庸け砻妫砸部梢杂?44的孔為加工基準(zhǔn)。 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相 互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表 面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其 余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再 以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì) 致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余 量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確 夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 10 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使 用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的，先 選取下端面作為定位基準(zhǔn)， 。 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1） “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不 重合引起的誤差。 （2） “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表 面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。 （3） “自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選 擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4） “互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較 高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 以已經(jīng)加工好的25 孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精 基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后 還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 2.3 工藝路線的擬訂 對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。零件的加工的第一個(gè)工 序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。 2.3.1 工序的合理組合工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體 生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝 裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和 工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 11 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn) 面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互 位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù) 雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采 用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在8090 c:的含 0.4%1.1%蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、 鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 mg200 。 2.3.2 工序的集中與分散工序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原 則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點(diǎn) 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面 積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位 置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜 的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機(jī)床工藝 裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和 工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn) 行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采 用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使 在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好 的經(jīng)濟(jì)效果。 12 2.3.3 加工階段的劃分加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為 半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)， 以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、 粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大， 所以加工精度低， 粗糙度值大。 一般粗加工的公差等級(jí)為 IT11IT12。 粗糙度為 Ra80 100m。 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適 的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺 寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止 或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精 加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同， 有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不 高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì) 量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確 劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例 如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆 小空之類的粗加工。 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要 求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī) 床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果， 以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案： 13 方案一 方 案二 工 序號(hào) 工 序名 稱 工序內(nèi)容 00 鑄鑄造毛坯并進(jìn)行時(shí)效處理 05 銑銑四個(gè)叉口平面 10 銑銑兩個(gè)叉口槽 15 鉆鉆丶擴(kuò) 225 孔 20 車車25 孔及兩端倒角 25 拉拉鍵槽 30 檢 驗(yàn) 檢驗(yàn)同軸度等 35 銑切槽 40 鉆鉆 2M10 底孔 45 擴(kuò)鉆擴(kuò) 211 孔 50 攻 螺紋 攻 2M10 螺紋孔 55 清 洗 去毛刺，清洗 60 終 驗(yàn) 檢驗(yàn) 工 序號(hào) 工 序名 稱 工序內(nèi)容 05 鉆鉆丶擴(kuò) 225 孔 10 25 孔兩端倒角 15 鉆鉆 2M10 底孔 20 擴(kuò)擴(kuò) 211 孔 25 攻 螺紋 攻 2M10 螺紋孔 30 銑銑四個(gè)叉口平面 35 銑銑兩個(gè)叉口槽 40 拉拉鍵槽 45 檢 驗(yàn) 檢驗(yàn)同軸度等 50 銑切槽 55 清 洗 去毛刺，清洗 60 終 驗(yàn) 檢驗(yàn) 14 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工叉口槽，而方案二是先加工孔再加工 叉口，選擇方案一是以為小孔是相對(duì)叉口來說不是那么重要的部位，先保證重要部分， 綜合考慮確定具體的加工路線如下: 機(jī)械加工余量、2.4 工 序 尺寸及毛坯尺寸 的確定 主離合器分離叉零件 材 料 為HT200 生產(chǎn)類型為大批量生 產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。 “主離合器分離叉” 零 工 序號(hào) 工 序名 稱 工序內(nèi)容 00 鑄鑄造毛坯并進(jìn)行時(shí)效處理 05 銑銑四個(gè)叉口平面 10 銑銑兩個(gè)叉口槽 15 鉆鉆丶擴(kuò) 225 孔 20 車車25 孔及兩端倒角 25 拉拉鍵槽 30 檢 驗(yàn) 檢驗(yàn)同軸度等 35 銑切槽 40 鉆鉆 2M10 底孔 45 擴(kuò)鉆擴(kuò) 211 孔 50 攻 螺紋 攻 2M10 螺紋孔 55 清 洗 去毛刺，清洗 60 終 驗(yàn) 檢驗(yàn) 15 件材料采用灰鑄鐵制造。 材料為 HT200， 硬度 HB 為 170241， 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)， 采用鑄造毛坯。 （1）底面的加工余量。 根據(jù)工序要求，底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 1 卷表 3.2.23。其余量值規(guī)定為mm4 . 37 . 1， 現(xiàn)取mm0 . 2。表 3.2.27 粗銑平面時(shí)厚度偏差取mm28. 0。 精銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.3.59，其余量值規(guī)定為mm1。 （2）前后端面加工余量。 根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、 、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 1 卷表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為mm5 . 37 . 2， 現(xiàn)取mm0 . 3。 鑄件毛坯的基本尺寸為mm37135 . 25 . 0365=+，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.3.11，鑄件尺寸公差等級(jí)選用 CT7。再查表 2.3.9 可得鑄件尺寸公差為mm6 . 1。 （3）螺孔加工余量 毛坯為實(shí)心，不沖孔。 表 1 毛坯尺寸 零件尺寸 單側(cè)余量 雙側(cè)余量 鑄件尺寸 10 3 6 16 4.5 實(shí)心鑄造 實(shí)心鑄造 無 25 3 6 19 2-M8 實(shí)心鑄造 實(shí)心鑄造 無 M6 實(shí)心鑄造 實(shí)心鑄造 無 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 16 工序 05：銑四個(gè)叉口平面 機(jī)床：臥式銑床 X6132 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： VCW r418 mmD63= 齒數(shù) 6=Z 銑削深度 p a：mmap3= 每齒進(jìn)給量 f a： 根據(jù)參考文獻(xiàn)7 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2.4- 73， 取Zmmaf/18. 0= 銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4- 81，取smV/2 . 1= 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n： min/97.363 6314. 3 602 . 110001000 0 r d V n = ，min/370rn = 式（1.1） 實(shí)際銑削速度 V ：sm nd V/22 . 1 601000 3706314 . 3 1000 0 = 式（1.2） 進(jìn)給量 f V：smmZnaV ff /66. 660/370618. 0= 式（1.3） 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m f ：min/6 .399/66. 6mmsmmVf fm = a ：根據(jù)參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4- 81,mma60= 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知mml76= 刀具切入長度 1 l： ) 31 ()(5 . 0 22 1 += aDDl 式（1.4） mm98.24) 31 ()606363(5 . 0 22 =+= 取mml25 1 = 刀具切出長度 2 l：取mml2 2 = 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1 j t：min26. 0 6 . 399 22576 21 1 + = + = m j f lll t 式（1.5） 工序 10：銑兩個(gè)叉口槽 機(jī)床：雙立軸圓工作臺(tái)銑床 KX52 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： VCW r418 mmD63= 齒數(shù) 6=Z 17 銑削深度 p a：mmap3= 每齒進(jìn)給量 f a： 根據(jù)參考文獻(xiàn)7 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2.4- 73， 取Zmmaf/18. 0= 銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4- 81，取smV/2 . 1= 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n： min/97.363 6314. 3 602 . 110001000 0 r d V n = ，min/370rn = 式（1.1） 實(shí)際銑削速度 V ：sm nd V/22 . 1 601000 3706314 . 3 1000 0 = 式（1.2） 進(jìn)給量 f V：smmZnaV ff /66. 660/370618. 0= 式（1.3） 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m f ：min/6 .399/66. 6mmsmmVf fm = a ：根據(jù)參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4- 81,mma60= 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知mml76= 刀具切入長度 1 l： ) 31 ()(5 . 0 22 1 += aDDl 式（1.4） mm98.24) 31 ()606363(5 . 0 22 =+= 取mml25 1 = 刀具切出長度 2 l：取mml2 2 = 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1 j t：min26. 0 6 . 399 22576 21 1 + = + = m j f lll t 式（1.5） 工序 15：鉆丶擴(kuò) 225 孔 工件材料為 HT200，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?25mm，公差為 H7，表面粗糙度 1.6 a Rm。加工機(jī)床為 Z525 立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆 孔19mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔24.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高 速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔25mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28- 10 可查出0.47 0.57/fmm r= 表 ，由 于孔深度比 0 /30/221.36l d =，0.9 lf k =，故(0.47 0.57) 0.90.42 0.51/fmm r= 表 。 查 Z525 立式鉆床說明書，取0.43/fmm r=。 18 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28- 8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 1.75/fmm r。由于機(jī)床進(jìn)給 機(jī)構(gòu)允許的軸向力 max 15690FN=（由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)表 28- 9，允許的進(jìn)給量 “ 1.8/fmm r。 由于所選進(jìn)給量 f 遠(yuǎn)小于 f 及 “ f ，故所選 f 可用。 2）確定切削速度v、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 m P 根據(jù)表 28- 15，由插入法 得： 17/minvm= 表 ，4732FN= 表 51.69TN M= 表 ，1.25 m PkW= 表 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)7表 28-3，0.88 Mv k=，0.75 lv k =，故 17/min 0.88 0.7511.22(/min)vmm= 表 查 Z525 機(jī)床說明書，取195 /minnr=。實(shí)際切削速度為： 0 19195 / min 14/ min 10001000 d nmmr vm = 由表 28- 5，1.06 MFMT kk=，故 47321.065016()FNN= 51.691.0654.8TN mN m= 3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 m P 為 /) mMMm PPn n k= 表 （ 1.25(195/246) 1.061.05kWkW= 機(jī)床有效功率 4.50.813.65 EEm PPkWkWP= 故選擇的鉆削用量可用。即 0 19dmm=，0.43/fmm r=，195 /minnr=，14/minvm= 相應(yīng)地 5016FN=，54.8TN m=，1.05 m PkW= （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28- 31， f=: 表 （0.70.8）mm/r 0.7=0.490.56mm/r。 根據(jù) Z525 機(jī)床說明書， 取 f =0.57mm/r。 2）確定切削速度v及n 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28- 33，取25/minvm= 表 。修正系數(shù)： 0.88 mv k=， 24.722 1.02(/1.50.9) 2 p pR a v p a k a =根據(jù) 19 故 25/min 0.88 1.0211.22/minvmm= 表 0 1000/)nvd= 表（ 1000 11.22/min/(24.7) 286 /min mmmm r = = 查機(jī)床說明書，取275 /minnr=。實(shí)際切削速度為 3 0 10vd n = 3 21.7275 / min 10 21.3/ min mmr m = = （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表 28- 36，1.3 2.6fmm= 表 ，按該表注 4， 進(jìn)給量取小植。查 Z525 說明書，取1.6/fmm r=。 2）確定切削速度v及n 由參考文獻(xiàn)7表 28- 39，取8.2/minvm= 表 。由 參考文獻(xiàn)7表 28- 3，得修正系數(shù)0.88 Mv k=，0.99 p a v k= 2524.7 (/0.1251.2) 2 pR p a a =根據(jù) 故 8.2/min 0.88 0.997.14/minvmm= 表 0 1000/()nvd= 表 1000 7.14(/min)/(25) 91.5 /min mmm r = = 查 Z525 說明書，取100 /minnr=，實(shí)際鉸孔速度 3 0 10vd n = 3 25100 /min 107.8/minmmrm = （4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔： 0 19dmm=，0.43/fmm r=，195 /minnr=，14/minvm= 擴(kuò)孔： 0 24.7dmm=，0.57/fmm r=，275 /minnr=，21.3/minvm= 鉸孔： 0 25dmm=，1.6/fmm r=，100 /minnr=，7.8/minvm= 工序 20：車25 孔及兩端倒角 車床：臥式車床 CA6140 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀 1.確定背吃刀量 由前述可知，切削單邊加工余量為 0.2mm，即背吃刀量 a p=0.2mm 20 2.確定進(jìn)給量： 根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第 96 頁表 4-54 可知，當(dāng)加工 45 鋼時(shí)，背 吃刀量a p=0.1mm，則進(jìn)給量 f=0.110.15mm/r，根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 第 91 頁表 4-43 進(jìn)給量值可知，取 f 橫向=0.11mm/r。 3.確定切削速度：根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第 98 頁表 4-58 切削速度參考 值可知，Vc=0.50.833m/s， n= d v *14 . 3 1000 =271.42452.19 根據(jù)金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)第 91 頁表 4-43 可知 n=320 Vc= 1000 14.3nd =35.36m/min T=l/fn=1.5min 工序 25：拉鍵槽 用拉刀拉銷鍵單面齒升： 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)， 確定拉鍵時(shí)花鍵拉刀的單面齒升為 0.06mm， 拉削速度 ,14min,/4mmpmv= 拉刀同時(shí)工作齒數(shù) 6=z 切削工時(shí)min23 . 0 606 . 0 41000 4 . 12 . 1663 1000 = = zvf klZ t z b 花鍵孔的工序尺寸： 加工 表面 加 工內(nèi)容 加工 余量 精 度等級(jí) 表面 粗糙度 工序 尺寸 25mm 拉 鍵 1.8m m CT 8 6.4u m 24.8 mm 鉸 孔 0.2m m 3.2u m 25m m 工序 35 切槽 銑削深度 p a：1 p amm= 每齒進(jìn)給量 f a： 根據(jù)參考文獻(xiàn)7 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 表 2.4- 73， 取Zmmaf/15. 0= 銑削速度V：參照參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4- 81，取smV/5 . 1= 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n，由式（1.1）有： 21 min/96.454 6314. 3 605 . 110001000 0 r d V n = ，min/460rn = 實(shí)際銑削速度 V ，由式（1.2）有：sm nd V/52 . 1 601000 4606314 . 3 1000 0 = 進(jìn)給量 f V，由式（1.3）有：smmZnaV ff /9 . 660/460615. 0= 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m f ： min/414/9mmsmmVf fm = 被切削層長度l：由毛坯尺寸可知mml76= 刀具切入長度 1 l：精銑時(shí)mmDl63 1 = 刀具切出長度 2 l：取mml2 2 = 走刀次數(shù)為 1。 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2j t，由式（1.5）有：min33 . 0 414 26376 21 2 + = + = m j f lll t 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間min59. 033. 026. 0 21 =+=+= jjj ttt 工序 40：鉆 2M10 底孔 機(jī)床：Z525 立式鉆床 選用 10mm高速鋼錐柄麻花鉆（ 工藝表 3.16） 由切削表 2.7 和工藝表 4.216 查得mm/r28 . 0 f= 機(jī) min/m8Vc=（ 切削表 2.15） c 1000v1000x16 849r / min Dx10 n = n n 按機(jī)床選取900 / minnr= 機(jī) Dnx6x900 16.96m/ min 10001000 c V= 機(jī) 機(jī) 基本工時(shí)： 12 2033 0.103 f900 0.28 lll t nx + + = 機(jī) 機(jī) min 工序 45：擴(kuò) 211 孔 機(jī)床：Z525 刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10- 61 選取高速鋼麻花鉆 11)進(jìn)給量 取 f=0.13mm/r 2)切削速度 V=2434m/min. 取 V=15m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 22 ns= W d 1000 c v = 1000 15 11 398r/min 與 398r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 400r/min?，F(xiàn)選取 w n =400r/min。 所以實(shí)際切削速度 c v = 1000 s dn = 12 400 15.072/ min 1000 =m 5) 切削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2- 1。 tm= fn l w 21 ll + i ;其中 l=60mm; 1l =4mm; 2l =3mm; tm= fn l w 21 ll + = 6043 400 0.13 + =1.28min 工序 50：攻 2M10 螺紋孔 機(jī)床：組合攻絲機(jī) 刀具：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐 進(jìn)給量f：由于其螺距mmp1=,因此進(jìn)給量rmmf/1= 切削速度V：參照參考文獻(xiàn)7機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 2.4- 105，取 min/9 . 6/115. 0msmV= 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n，由式（1.1）有： min/24.366 614. 3 9 . 610001000 0 r d V n = ，取min/350rn = 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 0 n ：取min/350rnn= 實(shí)際切削速度 V ，由式（1.2）有：sm nd V/109 . 0 601000 035614 . 3 1000 0 = 被切削層長度l：mml25= 刀具切入長度 1 l：mmfl313) 31 ( 1 = 刀具切出長度 2 l：mmfl313) 32( 2 = 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 j t，由式（1.5）有： min08. 0 3501 3325 3501 3325 0 2121 + + + = + + + = fn lll fn lll t j 23 三拉鍵槽夾具設(shè)計(jì)三拉鍵槽夾具設(shè)計(jì) 3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 本夾具主要用于拉鍵槽的夾具設(shè)計(jì) 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究 過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元 件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng) 裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心 作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的 夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過精確的圓弧 定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前 后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心 在規(guī)定位置上。 在這次夾具設(shè)計(jì)中，定位是采用一根心軸和一個(gè)定位插銷來定位水平方向的。在垂 直方向，用兩個(gè)同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插 銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進(jìn)行定位， 把壓板壓緊， 之后取出定位插銷。 3.2 夾具的導(dǎo)向 在鉆床上加工孔時(shí)，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工 24 位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從 而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各 孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對(duì)于保證工件 的加工精度有這十分重要的作用。 3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：拉刀。 則軸向力：見工藝師手冊(cè)表 28.4 F=C F d0 F z f F y kF3.1 式中： C F =420， ZF=1.0, yF=0.8, f=0.35 kF=( 07 . 1 ) 190 200 () 190 3 . 1 = F n HB F=420 1.00.8 60.351.072123()N= 轉(zhuǎn)矩 T=CTd0 T Z f T y kT 式中: CT=0.206, ZT=2.0, yT=0.8 T=0.206 2.00.8 250.351.0717.34()NM= 功率 Pm= 0 17.34 16.95 0.726 3030 25 V T KW d = 在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=K1K2K 3K4 式中 K1基本安全系數(shù)，1.5; 25 K2加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K 3 刀具鈍化系數(shù), 1.1; K4斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F / =KF=1.5 )(423921231 . 11 . 11 . 1N= 拉削時(shí) T=17.34 N M 切向方向所受力: F1= N L T 267 1065 34.17 3 = = 取 1 . 0=f F f =4416 )( 6 . 4411 . 0N= F f F1 所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間 狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為 實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK= 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： ： 6543210 KKKKKKKK = 式中： 60 KK為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5表121可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56 C K = 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36 P K = 26 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25 f K = 所以有： 1193.08() KCC WKFN= 766.37() KPP WKFN= 1359.90() Kff WKFN= 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參 考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力 F 夾與切削力之間的關(guān) 系 F 夾KF 軸向力：F 夾KF （N） 扭距： 93.111033 . 1 234 . 0 5 . 1054.33310 38 . 09 . 13 0 = M YF XF M KfdCMNm 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 321 KKKK = 由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表721可得： 切削力公式： Pf KfDF 75 . 0 2 . 1 412= 式（2.17） 式中 25Dmm= rmmf/3 . 0= 查表821得：95 . 0 ) 190 ( 6 . 0 = HB Kp 即：)(69.1980NFf= 實(shí)際所需夾緊力： 由參考文獻(xiàn)16 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 表1121得：KFW fK = 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算，由式（2.5）有： ： 6543210 KKKKKKKK = 式中： 60 KK為各種因素的安全系數(shù)， 見參考文獻(xiàn)16 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 27 表121 可得： 25. 20 . 10 . 13 . 12 . 10 . 12 . 12 . 1=K 所以 )(55.445625 . 2 69.1980NFKW fK = 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選 用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 3.4 定位誤差的分析 3) 夾具安裝誤差 A 因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 圖 5- 2 中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差， A =0. 4) 夾具誤差 J 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造 成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差 J 主要包括定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸 或位置誤差 1J ；定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置 誤差 2J ；導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的