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1、VIII辽宁工程技术大学课程设计辽宁工程技术大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目：主离合器分杠杆机械加工工艺规程及右侧12小孔夹具设计班级：机自13级四班姓名： 学 号：指导教师：完成日期：2016年6月18日任 务 书一、设计题目:主离合器分杠杆机械加工工艺规程及右侧12小孔夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图（A0或A1） 1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图
2、出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1张7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字） 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料，绘制零件图。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具装配图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天，完成图纸和说明书的
3、输出打印。答辩五、成绩评定优秀良好中等及格不及格满分得分平时表现勤奋好学，善于思考勤奋积极，态度认真比较勤奋不够勤奋不勤奋，态度不端正10图纸质量方案合理新颖，表达规范方案合理，图纸比较规范方案一般，图纸基本规范方案基本合理，图纸欠规范方案不合理，图纸不规范40说明书质量内容全面，准确内容全面，基本准确内容一般，准确性一般内容基本全面，有小错误内容不全，错误较多20答辩回答问题准确流利回答问题比较准确回答问题基本准确回答问题欠准确回答错误30总分100综合评定成绩： 优秀、 良好、 中等、 及格、 不及格 指导教师日期摘要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，
4、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。全套图纸，加153893706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
5、，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。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。AbstractMachinery manufacturing technology curriculum design is that we achieve mastery through a comprehensive university learned knowledge, combining
6、 theory with practice, the integrated use of training for professional knowledge, for coming to our own work to lay a good foundation.Machining process is specified products or parts machining process and operation method, is to guide the production of important technical documents. It is directly r
7、elated to the quality of the products, the productivity and the economic benefits of processed products, the size of the production scale, technology level of high and low, and the methods and means to solve the problem of all kinds of craft through mechanical processing technology to reflect, so th
8、e procedure of the establishment of good or bad is the important guarantee of the quality of the production of the product of the important basis. When compiling process shall ensure that its rationality and scientific nature, integrity.And machine tool fixture is in order to guarantee the quality o
9、f the products at the same time, improve production efficiency, improve the labor intensity of workers, reduce the production cost in the machine tool to the clamping workpiece on a device, its role is to make the workpiece relative to the machine or the knife has a correct position, and keep the po
10、sition in the process of processing the same. Their research of mechanical industry has very important significance, so in mass production, often using special fixture.Considering the annual production of 5000 pieces of parts, belong to large and medium-sized batch, but the small size of parts of th
11、e structure is simple, so the whole process choose general machine tools; Choose special fixture in fixture, clamping way use manual clamping, more simple clamping, mechanism design is simple, and can meet the design requirements.目 录1.零件的分析11.1 零件的作用11.2零件的工艺分析12.工艺规程设计22.1 确定毛坯的制造形式22.2基面的选择22.3制定工
12、艺路线32.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.5确定切削用量及基本工时63.夹具设计123.1 问题的提出133.2夹具设计133.3小结.15结论15参考文献.1616辽宁工程技术大学课程设计一、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，HB217255。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、mm孔及4mm孔；4) 花键
13、、12.5mm及M12mm螺纹孔。5）槽。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。这一组加工表面包括：内孔花键、12.5mm孔、M12mm螺纹孔、mm孔、4mm孔、mm槽及其倒角。其中主要加工面是内孔花键和mm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851mm花键孔轴线与孔有距离2300.75mm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，
14、并保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，硬度HB217255，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基面的选择粗基准的选择 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、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、自由度；再以一个垫板支承42圆的底
15、面作主要定位消除自由度，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。2.3确定工艺路线表2.1工艺路线方案一工序1热处理工序2铣杠杆大头下端面工序3钻、铰孔花键底孔至mm工序4铣杠杆小头两端面至mm工序5钻和4孔工序6钻M12螺纹底孔，扩12.5阶梯孔，攻M12螺纹孔工序7拉杠杆大头36槽内孔花键工序8铣杠杆大头4mm槽工序9检查表2.2工艺路线方案二工序1热处理工序2铣杠杆大头上端面工序3钻、铰孔花键底孔至mm工序4钻、锪mm平面以及钻4mm孔工序5锪mm另一面工序6钻M12螺纹底孔，扩12.5阶梯孔，攻
16、M12螺纹孔工序7拉杠杆大头36槽内孔花键工序8铣杠杆大头4mm槽工序9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铣宽度为mm的杠杆小头两端面”变为“锪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1热处理。调质处理，保证硬度HB217255工序2铣杠杆大头下表面。保证尺寸mm，粗糙度是25。选用立式升降台铣床
17、X52K，专用夹具。工序3钻、铰孔花键底孔至mm。钻孔mm的毛坯到22mm；铰孔22mm到mm。保证粗糙度是6.3；锪孔口倒角至1.5mm。采用立式钻床Z535，专用夹具。工序4铣杠杆小头两端面。保证厚度为mm，保证尺寸851，粗糙度是25,采用卧式铣床XA6132，用专用夹具。工序5钻和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6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7拉杠杆大头36槽内孔花键。用内花键拉刀拉孔至36槽内花键，粗糙度是3.2,采用卧式拉床L6120C，组合夹具。工序8铣杠杆大头4mm槽
18、。铣杠杆大头开槽，保证宽度为mm，保证粗糙度是25,采用卧式铣床XA6132，用专用夹具。工序9检查2.4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4
19、6mm考虑到花键孔端面的铣削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查课程设计指导书表2-13，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、铰、拉出。钻孔：22mm铰孔：mm拉花键：专用拉刀拉成3杠杆小头厚度考虑到端面的铣削加工方便性，故锻造厚度方向的余量查课程设计指导书表2-13，其余量值为2.02.5mm，现取2mm。故厚度毛坯值为15mm4杠杆小头面上mm孔及4mm孔考虑到孔径很小锻造很难实现，将内孔锻成实心，内孔钻出。钻孔：4mm钻孔：mm5M12-3螺纹、12.5mm孔由上可知，此处锻成实心，不用考虑留加工量。
20、64mm槽由上可知，此处锻成实心，不用考虑留加工量。2.5确定切削用量及基本工时工序1：热处理工序2：铣杠杆大头下表面机床：X52K立式铣床。刀具：硬质合金端铣刀，材料：，齿数，此为粗齿铣刀。因其余量：=2mm所以铣削深度：每齿进给量：查课程设计指导书，取铣削速度：参照参考文献，取。机床主轴转速：查机床说明书实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：切削行程 工序3 钻、铰孔22.4mm，并锪倒角1.545 1钻孔22 mm确定进给量:查课程设计指导书表5-23，当钢的800MPa，=22mm时，=0.390.47mm/r。由于本零件在加工22mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，
21、则 =（0.390.47）x0.75=0.290.35mm/r根据机床说明书，现取=0.25mm/r。切削速度：根据课程设计指导书，查得切削速度v=18m/min。所以 根据机床说明书，取=225r/min，故实际切削速度为切削工时：h=46mm2铰孔：mm采用刀具：mm 专用铰孔钻。进给量：=（0. 91.2）0.7=0.630.84mm/r 查机床说明书，取=0.72mm/r。机床主轴转速：取n=68r/min，则其切削速度v=8.26m/min机动工时 l=46mm 3.锪倒角1.545采用90锪钻。为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与铰孔时相同：=68r/min手动进给。工序4 铣小头
22、两端面切削速度：参考有关手册，确定v=0.45m/s即27m/min采用镶齿三面刃铣刀，=160mm，齿数z=18。则现采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取=60r/min，故实际切削速度为当=37.5r/min时，工作台的每分钟进给量应为：=0.081860=86.4mm/min查机床说明书，取=75mm/min，切削工时：铣刀的行程=60+24mm，则机动工时为工序5 钻4mm、12mm孔1钻4mm孔确定进给量:查课程设计指导书表5-23，当钢的800MPa，=4mm，=0.080.10mm/r。由于本零件在加工4mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则=（0.080.
23、10）0.75=0.060.08mm/r根据机床说明书，现取=0.08mm/r。 切削速度：查课程设计指导书，查得切削速度v=26m/min。所以 根据机床说明书，取=2000r/min，故实际切削速度为切削工时：h=13mm1钻4mm孔2. 钻12mm孔确定进给量:查课程设计指导书表5-23，当钢的800MPa，=12mm时，=0.250.31mm/r。由于本零件在加工12mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则=（0.250.31）0.75=0.190.24mm/r根据Z3032机床说明书，现取=0.20mm/r。 切削速度：查课程设计指导书表5-23，查得切削速度v=16m
24、/min。所以 根据机床说明书，取=400r/min，故实际切削速度为切削工时：h=13mm工序6 钻12.5mm孔，钻M12螺纹底孔，攻M12螺纹孔。机床：Z535立式钻床，刀具：锥柄钻头12.5mm、10.2mm，加长柄机用丝锥（）1钻孔12.5mm 确定进给量:查课程设计指导书表5-23，当钢的800MPa，=12.5mm时，=0.250.31mm/r。由于本零件在加工12.5mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则=（0.250.31）0.75=0.190.24mm/r根据Z535机床说明书，现取=0.20mm/r。 切削速度：查课程设计指导书，查得切削速度v=16m/m
25、in。所以 根据机床说明书，取=400r/min，故实际切削速度为切削工时：h=22mm 2钻M12螺纹底孔 确定进给量:查课程设计指导书表5-23，当钢的800MPa，=10.2mm时，=0.250.31mm/r。由于本零件在加工10.2mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则=（0.250.31）0.75=0.190.24mm/r根据Z535机床说明书，现取=0.20mm/r。 切削速度：查课程设计指导书，查得切削速度v=16m/min。所以 根据机床说明书，取=500r/min，故实际切削速度为切削工时：h=21mm1. 攻M12螺纹孔切削速度：查课程设计指导书，取机床主轴
26、转速：，根据机床说明书，取丝锥回转转速实际切削速度：确定进给量：由于其螺距,因此进给量切削工时：h=20mm工序7拉36槽内花键确定进给量:当钢800MPa，属于中等刚度零件，查课程设计指导书表5-34，根据零件材料选拉削速度分组，则查表5-34拉削速度选 v=4.53.5m/min根据LG120C机床说明书，现取v=4m/min。切削工时：工序8 铣大头4mm开槽采用高速钢锯片铣刀，=160mm，齿数z=80。切削速度：查课程设计指导书5-1，确定v=15-30m/min，取v=30m/min，则现采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书，取=60r/min，故实际切削速度为当=60r/min
27、时，工作台的每分钟进给量应为：=0.081860=86.4mm/min查机床说明书，取=75mm/min，切削工时：铣刀的行程=60+24mm，则机动工时为工序9：检查最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片。三、 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。经指导老师分配任务设计，设计钻右侧12小孔专用夹具。本夹具将用于Z3032K立式钻床。刀具为一把硬质合金端铣刀，对工件的端面进行加工。3.1 问题的提出本夹具主要用来钻右侧12小孔，由于这个加工精度要求不是很高，因此在加工本道工序时，主要考虑如何提高劳动生
28、产率，降低劳动强度；以及生产的经济性。3.2钻右侧12小孔夹具设计本夹具主要用来钻右侧12小孔。由加工本道工序的工序简图可知。加工时，要保证孔的位置度，粗糙度要求。本道工序是对右侧12小孔进行钻削加工，因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。3.2.1定位基准的选择由零件图可粗基准的选择，按照本工序钻孔的加工要求，选择本零件右侧孔的圆心作为加工的定位基准，可用活动V型块对小孔端面进行定位，以限制y轴的移动；用短菱形销对左侧孔定位，以限制z轴的旋转，x轴的移动；再以一个支撑板底面作主要定位消除z轴方向的移动和x，y轴的旋转，达到完全定位，就
29、可加工小孔了。3.2.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为小孔圆心。因此进行定位元件的设计主要是对支撑板，短菱形销及活动V型块进行设计。根据参考文献短菱形销的结构尺寸参数如图3.1所示。图3.1 短菱形销活动V型块如图3.2所示。图3.2 活动V型块支撑板图略。3.2.3定位误差分析工件的定位误差和工序误差都是右侧小孔的中心，基准不重合误差为0。基准位移误差主要来自于右侧活动V型块。3.2.4夹紧装置及夹紧力计算选择活动V型块作为夹紧装置。根据工件尺寸选择适当的活动V型块如下。夹紧力的大小，对工件装夹的可靠性，工件和夹具的变形，夹紧装置的复杂程度等都有很大影响。将夹具和工件看成一个刚性系统简
30、化计算。由设计指导书表10-1可计算实际夹紧力。3.3小结机床夹具是根据工件工艺规程的某道工序要求及生产批量等进行设计的。夹具设计的质量直接影响到工件的质量、生产率及生产成本。所以机床夹具的设计和制造是非常重要的。设计的夹具应尽量简单并容易制造、装配、检验、维修等要操作方便、使用安全。 总结 经过了三周以来的努力，我终于完成了本次课程设计任务。在整个课设过程中，我学会了很多机械知识。对机床夹具，加工机床以及各种机械零件有了更加深刻的认识。我也掌握了绘图软件的基本操作，提高了自己的绘图能力。回顾起本次课设，虽然我最终完成了任务 ，但是有一些问题依然没有得到解决。例如：夹紧力的计算过程，缺乏实际的工作经验，以及夹具的一些偏差影响等等。在以后的学习生活中，我应该要找机会研究这些东西，解除自己的疑惑。 参考文献1机械制造技术基础/于英华主编.北京：机械工业出版社，2013.5（2015.02重印）2 机械制造技术基础课程指导教程，北京：机械工业出版社，20043 机械制造工艺学课程设计指导书，北京：机械工业出版社，20074 机械制造工艺学/陈明主编，北京：机械工业出版社，2005.85 机械制造工艺与机床夹具/刘守勇主编，北京：机械工业出版社，2000.56 金属切学原理与刀具/陆剑中孙家宁主编，北京：机械工业出版社，2001.8