主离合器分离叉机械加工工艺和铣四个叉口平面专用夹具设计

主离合器分离叉机械加工工艺和铣四个叉口平面专用夹具设计,离合器,分离,机械,加工,工艺,四个,平面,专用,夹具,设计 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 05 铣 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X52K 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣四个叉口平面 铣刀，铣床夹具，游标卡尺 169 33.4 0.08 3 1 2.3 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 10 铣 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X52K 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 铣两个叉口槽 铣刀，铣床夹具，游标卡尺 169 33.4 0.08 3 1 2.3 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 15 钻 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻丶扩2×φ25孔 钻头，钻模，游标卡尺 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 20 车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 车Φ25孔两端倒角 镗刀，车床夹具，游标卡尺 174 20.1 0.72 1.5 1 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 25 拉键槽 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉床 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 拉键槽 拉刀，拉床夹具，游标卡尺 174 20.1 0.72 1.5 1 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 35 铣 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X52K 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 切槽 铣刀，铣床夹具，游标卡尺 169 33.4 0.08 3 1 2.3 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 40 钻 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻2×M10底孔 钻头，钻模，游标卡尺 233 25.6 0.45 1.25 1 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 45 扩 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 扩2×φ11孔 扩刀，钻模。游标卡尺 174 20.1 0.72 1.5 1 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 9 页 第 9 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 攻螺纹 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 170×131×54 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 攻2×M10螺纹孔 丝锥，钻床夹具，螺纹塞规 72 8 1.2 0.15 1 2 3 4 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 产品名称 零件名称 主离合器分离叉 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 Ht200 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 170×131×54 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 00 铸 铸造毛坯并进行时效处理 05 铣 铣四个叉口平面 机 二 铣床 铣刀，铣床夹具，游标卡尺 10 铣 铣两个叉口槽 机 二 铣床 铣刀，铣床夹具，游标卡尺 15 钻 钻丶扩2×φ25孔 机 二 钻床 钻头，钻模，游标卡尺 20 车 车Φ25孔两端倒角 机 二 车床 镗刀，车床夹具，游标卡尺 25 拉 拉键槽 机 二 拉床 拉刀，拉床夹具，游标卡尺 30 检验 检验同轴度等 检验台 35 铣 切槽 机 二 铣床 铣刀，铣床夹具，游标卡尺 40 钻 钻2×M10底孔 机 二 钻床 钻头，钻模，游标卡尺 45 扩 扩2×φ11孔 机 二 钻床 扩刀，钻模。游标卡尺 50 攻螺纹 攻2×M10螺纹孔 机 二 钻床 丝锥，钻床夹具，螺纹塞规 55 清洗 去毛刺，清洗 清洗机 60 终验 检验 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 设计说明书 题目：主离合器分离叉机械加工工艺设计及夹具设计 摘 要 本文是对主离合器分离叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。 关键词：主离合器分离叉，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具 目 录 摘 要 2 前言 5 一.零件的分析 6 1.1零件的作用 6 1.2 零件的工艺分析 6 二. 工艺规程设计 8 2.1确定毛坯的制造形式 8 2.2 确定定位基准 8 2.2.1粗基准的选择 8 2.2.1精基准选择的原则 8 2.3工艺路线的拟订 10 2.3.1工序的合理组合 10 2.3.2工序的集中与分散 11 2.3.3加工阶段的划分 12 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 14 2.5 确定切削用量及基本工时 15 三. 工序10 铣四个叉口平面夹具设计 23 2.1研究原始质料 23 2.2定位基准的选择 23 2.3 切削力及夹紧分析计算 23 2.4 误差分析与计算 24 2.5 零、部件的设计与选用 25 2.5.1定位销选用 25 2.5.2 定向键装置设计 26 2.6 夹具设计及操作的简要说明 27 总 结 28 参考文献 29 致 谢 30 前言 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通大学所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成零件加工工艺规程的制定； 通过对零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。 一.零件的分析 1.1零件的作用 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，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 零件的工艺分析 主离合器分离叉有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。 1：以四个叉口平面为基准的加工面，这组加工面主要是四个叉口平面端面 2：以Φ25孔为基准的加工面，这组加工面主要是Φ25孔。 3：以叉口槽为基准的加工面，这组加工面主要是叉口槽。 4：以2×M10底孔、2×φ11孔为基准的加工面，这组加工主要是2×M10底孔、2×φ11孔。 零件毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是中批量生产。 上面主要是对零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。 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 四个叉口平面 23 IT10 Ra6.3μm 两个叉口槽 23 IT10 Ra6.3μm 底面(M面) 22 IT11 Ra12.5μm Φ25孔 Φ25 IT7 Ra1.6μm 2-M10螺纹孔 2-M8 IT10 Ra6.3μm 2×φ11孔 φ11 IT10 Ra6.3μm 二. 工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，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。 2.2 确定定位基准 2.2.1粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 粗基准选择应当满足以下要求： ⑴ 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。 ⑵ 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。 ⑶ 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。 ⑷ 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。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。 2.2.1精基准选择的原则 ⑴ 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 ⑵ 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 ⑶ 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，它的底平面，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，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。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用的孔为加工基准。 选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 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。 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的，先选取下端面作为定位基准，。 精基准的选择应满足以下原则： （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。 以已经加工好的Φ25孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。 2.3工艺路线的拟订 对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。 2.3.1工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： ⑴ 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 ⑵ 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 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。 2.3.2工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 ⑴ 工序集中的特点 工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 ⑵ 工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。 2.3.3加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： ⑴ 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11～IT12。粗糙度为Ra80～100μm。 ⑵ 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9～IT10。表面粗糙度为Ra10～1.25μm。 ⑶ 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6～IT7，表面粗糙度为 Ra10～1.25μm。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 制定以下两种工艺方案： 方案一 工序号 工序名称 工序内容 00 铸 铸造毛坯并进行时效处理 05 铣 铣四个叉口平面 10 铣 铣两个叉口槽 15 钻 钻丶扩2×φ25孔 20 车 车Φ25孔及两端倒角 25 拉 拉键槽 30 检验 检验同轴度等 35 铣 切槽 40 钻 钻2×M10底孔 45 扩 钻扩2×φ11孔 50 攻螺纹 攻2×M10螺纹孔 55 清洗 去毛刺，清洗 60 终验 检验 方案二 工序号 工序名称 工序内容 05 钻 钻丶扩2×φ25孔 10 Φ25孔两端倒角 15 钻 钻2×M10底孔 20 扩 扩2×φ11孔 25 攻螺纹 攻2×M10螺纹孔 30 铣 铣四个叉口平面 35 铣 铣两个叉口槽 40 拉 拉键槽 45 检验 检验同轴度等 50 铣 切槽 55 清洗 去毛刺，清洗 60 终验 检验 工艺方案一和方案二的区别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，选择方案一是以为小孔是相对叉口来说不是那么重要的部位，先保证重要部分，综合考虑确定具体的加工路线如下: 工序号 工序名称 工序内容 00 铸 铸造毛坯并进行时效处理 05 铣 铣四个叉口平面 10 铣 铣两个叉口槽 15 钻 钻丶扩2×φ25孔 20 车 车Φ25孔及两端倒角 25 拉 拉键槽 30 检验 检验同轴度等 35 铣 切槽 40 钻 钻2×M10底孔 45 扩 钻扩2×φ11孔 50 攻螺纹 攻2×M10螺纹孔 55 清洗 去毛刺，清洗 60 终验 检验 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 主离合器分离叉零件材料为HT200 生产类型为大批量生产，采用砂型铸造毛坯。 “主离合器分离叉”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，硬度HB为170—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，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。 精铣：参照《机械加工工艺手册》表2.3.59，其余量值规定为。 （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1卷》表3.2.23，其加工余量规定为，现取。 铸件毛坯的基本尺寸为，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。 （3）螺孔加工余量 毛坯为实心，不冲孔。 表1 毛坯尺寸 零件尺寸 单侧余量 双侧余量 铸件尺寸 10 3 6 16 4.5 实心铸造 实心铸造 无 ￠25 3 6 ￠19 2-M8 实心铸造 实心铸造 无 M6 实心铸造 实心铸造 无 2.5 确定切削用量及基本工时 工序05：铣四个叉口平面 机床：立式铣床X52K 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数 铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速： ， 式（1.1） 实际铣削速度： 式（1.2） 进给量： 式（1.3） 工作台每分进给量： ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 式（1.4） 取 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 式（1.5） 工序10：铣两个叉口槽 机床：铣床 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： 齿数 铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速： ， 式（1.1） 实际铣削速度： 式（1.2） 进给量： 式（1.3） 工作台每分进给量： ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 式（1.4） 取 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 式（1.5） 工序15：钻丶扩2×φ25孔 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——Φ19mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔——Φ24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔——Φ25mm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：，，， 工序20：车Φ25孔及两端倒角 车床：卧式车床CA6140 刀具：硬质合金镗刀 1.确定背吃刀量 由前述可知，切削单边加工余量为0.2mm，即背吃刀量a=0.2mm 2.确定进给量： 根据《金属加工工艺及工装设计》第96页表4-54可知，当加工45钢时，背吃刀量a=0.1mm，则进给量f=0.11~0.15mm/r，根据《金属加工工艺及工装设计》第91页表4-43进给量值可知，取f横向=0.11mm/r。 3.确定切削速度：根据《金属加工工艺及工装设计》第98页表4-58切削速度参考值可知，V=0.5~0.833m/s， n= =271.42~452.19 根据《金属加工工艺及工装设计》第91页表4-43可知n=320 Vc==35.36m/min T=l/fn=1.5min 工序25：拉键槽 用拉刀拉销键单面齿升：根据有关手册，确定拉键时花键拉刀的单面齿升为0.06mm，拉削速度拉刀同时工作齿数 切削工时 花键孔的工序尺寸： 加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 表面粗糙度 工序尺寸 Φ25mm 拉键 1.8mm CT8 6.4um 24.8mm 铰孔 0.2mm 3.2um 25mm 工序35 切槽 铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ， 实际铣削速度，由式（1.2）有： 进给量，由式（1.3）有： 工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时 刀具切出长度：取 走刀次数为1。 机动时间，由式（1.5）有： 本工序机动时间 工序40：钻2×M10底孔 机床：Z525 立式钻床 选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按机床选取 基本工时： min 工序45：扩2×φ11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Φ11)进给量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=15m/min 3)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 工序50：攻2×M10螺纹孔 机床：组合攻丝机 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： 三. 工序10 铣四个叉口平面夹具设计 2.1研究原始质料 利用本夹具主要用来工序10 铣四个叉口平面，要满足对称度要求以及其两边的要求。在铣此面时，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定位基准的选择 由零件图可知：在对面进行加工前，定位、夹紧方案有： 通过外圆利用V型块进行定位，左边加一个挡销，上端加上调整支撑钉一共限制6个自由度，实现完全定位。 为了在定位误差范围满足要求，定结构中的定位是简单易操作的。 2.3 切削力及夹紧分析计算 刀具：立铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献[5]5表1～2～9 可得铣削切削力的计算公式： 有： 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数： 由此可得： 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。 查参考文献[5]1～2～26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：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： 式中参数由参考文献[5]可查得： 其中： 螺旋夹紧力： 该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如2.1. 由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 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。 2.4 误差分析与计算 该夹具以一面一挡销定位，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。 与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献[5]可得： ⑴定位误差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ⑷ 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 零、部件的设计与选用 2.5.1定位销选用 本夹具选用一可换定位销来定位，其参数如下表： 表5.1 定位销 d H D 公称尺寸 允差 12～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 2.5.2 定向键装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，两个一般的使用。的布局尽可能远的距离。通过方向键的协调与铣床工作台的T型槽，使工作表面定位元件夹具工作台的进给方向具有正确的位置。方向键可以下产生的扭矩铣削时，螺栓夹紧夹具可以降低负荷，加强加工夹具牢固。 根据GB2207—80定向键结构如图所示： 图2.1 夹具体槽形与螺钉 根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4： 表5.4 定向键 B L H h D 夹具体槽形尺寸 公称尺寸 允差d 允差 公称尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 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。 塞尺选用平塞尺，其结构如图5.3所示： 图2.3 平塞尺 塞尺尺寸参数如表5.5： 表2.5 塞尺 公称尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 2.6 夹具设计及操作的简要说明 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。 应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。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。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。 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。 总 结 设计工艺和专用夹具，对夹具部分的设计过程，并进一步完善了。在本设计中也遇到了不少的问题，如在制备过程中，所需的处理顺序排列，有相当大的影响，对零件的加工精度和劳动生产率。一些加工专用夹具的设计，的脸部部位的选择，什么样的方式定位，夹紧，夹紧力的确定问题的方向。这些问题将直接影响加工精度和生产率，为了保证零件的加工精度的前提下，又方便快捷，提高劳动生产率，降低成本。通过不懈的努力和老师的指导，悉心指导，解决这些问题，参阅了大量的相关信息。最后，这一一个解，并采用手动夹紧，夹紧，工件的大小，夹紧力是不需要的。 设计完成后，通过设计做到这一点，进一步提高了对专业知识和技能，为以后从事专业技术工作奠定了坚实的基础。 28 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，高等学校毕业设计指导[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。 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。 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。 30