机械制造技术课程设计-主离合器分杠杆加工工艺及钻φ12.5孔夹具设计.docx

课程设计主离合器分杠杆钻12.5孔夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师摘要主离合器分杠杆零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺，定位，切削用量，夹紧AbstractTheboltbodypartsandmillingfixturedesignprocessisthedesignprocessdesign,includingmachiningprocessdesignandfixturethree.Inprocessdesignshouldfirstofallpartsforanalysis,tounderstandpartoftheprocesstodesignblankstructure,andchoosethegoodpartsmachiningdatum,designtheprocessroutesoftheparts;thenthepartsofeachstepintheprocesstothesizecalculation,thekeyistodeterminethecraftequipmentandthecuttingdosageofeachworkingproceduredesign;thenthespecialfixture,thefixtureforthevariouscomponentsofthedesign,suchastheconnectingpartpositioningdevices,clampingelement,aguideelement,fixtureandmachinetoolsandothercomponents;positioningerrorcalculatedbytheanalysisoffixture,jigstructuretherationalityandthedeficiency,payattentiontoimprovingandwilldesignin.Keywords:process,positioning,cuttingdosage,clamping,前言-1-一、零件的分析-2-1.1 零件的作用-2-1.2 零件的工艺分析-2-确定毛坯-4-2.1 确定毛坯的制造方法-4-2.2 绘制毛坯图-4-三、工艺规程设计-5-3.1 选择定位基准-5-3.2 制定工艺路线-5-3.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-7-3.4 确定切削用量及基本工时-8-第4章钻削12.5孔夹具设计174.1 研究原始资料174.2 定位方案与定位元件174.3 夹紧机构174.4 切削力及夹紧力的计算194.5 误差分析与计算204.6 零、部件的设计与选用214.6.1 定位销选用214.6.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用224.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用244.8 确定夹具体结构尺寸和总体结构264.9 夹具设计及操作的简要说明27总结28参考文献29致谢30机械制造工艺学课程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。本设计是主离合器分离杠杆零件加工工艺及夹具设计。主离合器分离杠杆零件的主要加工表面是平面及孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔、基准先行前道工序为下道工序做准备的工艺设计原则。基准的选择以杠杆大头外圆中42外圆面作为粗基准，以杠杆大头花键底孔及其下表面作为精基准。先将大头底面加工出来，然后作为定位基准，在以底面作为精基准加工孔。由于内孔花键较细小且精度要求较高故采用拉削加工最为合理。考虑到零件年产量5000件，属于大中批量，但是零件的结构简单尺寸较小，所以整个加工过程选用通用机床；在夹具方面选用专用夹具，夹紧方式多采用手动夹紧，夹紧简单，机构设计简单，且能满足设计要求。一'零件的分析1.1 零件的作用题目给出的零件是主离合器分离杠杆。是发动机动力输出系统的一个零件，它的主要的作用是把离合器踏板产生的机械位移通过花键转变成扭矩，带动拨叉动作使离合器分离或者接合，控制发动机动力的输出与停止。1.2 零件的工艺分析零件的材料为45钢锻造件，217255HBWo现分析如下：主要加工面：1）杠杆大头下表面；2）小头两侧端面；3）花键底孔、12+005mm孔及4mm孔；4）花键、12.5mm及M12mm螺纹孔。5）4°o主要基准面：1）以杠杆大头下表面为基准的加工表面。这一组加工表面包括：花键底孔、小头端面2）以花键底孔为中心的加工表面。这一组加工表面包1/-）+0.16括：内孔花键、12.5mm孔、M12mm螺纹孔、1+“5mm孔、4mm孔、以mm槽及其倒角。其中主要加工面是内1/-）+0.16孔花键和1+0°5mm孔。这两组加工面之间有着一定的位置要求。现分述如下：杠杆大头端面与花键孔轴线要求相互垂直以保证杠杆曲臂尺寸85+Imm花键孔轴线与12：索孔有距离230±0.75mm的要求以及与12.5孔、M12螺纹孔距离22mm的要求。由上述分析可知，对于两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。二'确定毛坯2.1确定毛坯的制造方法零件材料为45钢，硬度217255HBW,由于零件是一个传递扭矩的杠杆，工作时承受较大的负荷，因此此零件应该选用锻件；由于该零件年产量为5000件，已达大批生产的的水平，而且零件的轮廓尺寸也不大，故可锻造成型。这从提高生产率，保证加工精度上考虑,也是应该的。2.2绘制毛坯图三'工艺规程设计3.1 选择定位基准粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是杠杆大头侧肩、面圆头和下端面作为加工的粗基准，可用支撑板对侧肩进行定位，以限制x、y、Z自由度；用一个挡板对圆头定位和一个支撑销定对小头部杆身定位，以限制y、X自由度；再以一个垫板支承42圆的底面作主要定位消除Z自由度，达到完全定位。就可加工上端面和花键底孔。精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用杠杆大头下端面和花键底孔作为精基准。3.2 制定工艺路线表2.1工艺路线方案一工序5热处理工序10铳杠杆大头下端面工序15钻、较孔花键底孔至22.4/。33mm工序20铳杠杆小头两端面至13i8mm工序25钻12：索和4孔工序30钻M12螺纹底孔，扩12.5阶梯孔，攻M12螺纹孔工序35拉杠杆大头36槽内孔花键工序40铳杠杆大头4mm槽工序45检查表2.2工艺路线方案二工序5热处理工序10铳杠杆大头上端面工序15钻、较孔花键底孔至223311i111工序20钻12：雅、物24：5mm平面以及钻4mm孔工序25专忽24÷i5mm另一面工序30钻M12螺纹底孔,扩12.5阶梯孔,攻M12螺纹孔工序35拉杠杆大头36槽内孔花键工序40铳杠杆大头4mm槽工序45检查工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将“工序3铳宽度为132°J8111111的杠杆小头两端面”变为“物24九mm两个端面面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动可以一定程度提高生产效率，但是不能很好保证零件的尺寸精度和位置精度。所以发现第二条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表2.3所示。表2.3最终工艺过程工序5热处理。调质处理，保证硬度HB217255工序10铳杠杆大头下表面。保证尺寸461mm,粗糙度是25。选用立式升降台铳床X52K,专用夹具。工序15钻、较孔花键底孔至22.4(T33mmo钻孔22.478(÷o-°33)mm的毛坯到22mm；钱孔22mm到22.4H8(产)mm0保证粗糙度是6.3;钩孔口45。倒角至1.5mmo采用立式钻床Z535,专用夹具。X序20铳杠杆小头两端面。保证厚度为13811111b保证尺寸85±1,粗糙度是25,采用卧式铳床XA6132,用专用夹具。工序25钻12郊和4孔。粗糙度是25,采用摇臂钻床Z3032,为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具。工序30钻M12螺纹底孔，扩12.5阶梯孔，攻M12螺纹。采用立式钻床Z535,专用夹具。工序35拉杠杆大头36槽内孔花键。用内花键拉刀拉孔22.4H8（产）至36槽内花键，粗糙度是3.2,采用卧式拉床L6120C,组合夹具。工序40铳杠杆大头4mm槽。铳杠杆大头开槽，保证宽度为以mm,保证粗糙度是25,采用卧式铳床XA6132,用专用夹具。工序45检查3.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定杠杆的材料是45钢锻件，毛坯的重量约3kg,生产类型为大批生产。由于毛坯用采用模锻件，毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 .杠杆大头厚度46mm考虑到花键孔端面的铳削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查工艺手册表2.22.5,其余量值为2.02.5mm,现取2mm。故厚度毛坯值为48mm2 .内孔花键考虑到锻模的简单方便，将内孔花键锻成实心，内孔花键钻、钱、拉出。钻孑L：22mm较孔：022.4H8（器33）mm拉花键：专用拉刀拉成3 .杠杆小头厚度考虑到端面的铳削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查工艺手册表2.22.5,其余量值为2.02.5mm,现取2mm。故厚度毛坯值为17m