主离合器分杠杆说明书..doc

烟台大学机械制造工艺课程设计
目 录
前 言…………………………………………………..1
第一章 零件的分析……………………………………2
1.1 零件的作用 ………………………………………..2
1.2 零件的工艺分析…………………………………...3
第二章 确定毛坯………………………………………5
2.1 确定毛坯的制造方法……………………………...5
2.2 绘制毛坯图………………………………………...5
第三章 工艺规程设计…………………………………6
3.1选择定位基准………………………………………6
3.2 制定工艺路线……………………………………...6
3.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……8
3.4 确定切削用量及基本工时 ………………………..9
小结……………………………………………………17
参考文献………………………………………………18
前 言

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铣大头端面夹具设计。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， 217~255 HBW。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、Φmm孔及Φ4mm孔；
4) 花键、Φ12.5mm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、Φ12.5mm孔、M12mm螺纹孔、Φmm孔、Φ4mm孔、mm槽及其倒角。其中主要加工面是内孔花键和Φmm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±1mm
花键孔轴线与Φ孔有距离230±0.75mm的要求以及与Φ12.5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217~255HBW，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 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、、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 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
铣杠杆大头下端面
工序15
钻、铰孔花键底孔至Фmm
工序20
铣杠杆小头两端面至mm
工序25
钻Ф和Ф4孔
工序30
钻M12螺纹底孔，扩Ф12.5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
铣杠杆大头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
铣杠杆大头上端面
工序15
钻、铰孔花键底孔至Фmm
工序20
钻Ф、锪Фmm平面以及钻Ф4mm孔
工序25
锪Фmm另一面
工序30
钻M12螺纹底孔，扩Ф12.5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
铣杠杆大头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铣宽度为mm的杠杆小头两端面”变为“锪Фmm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HB217―255
工序10
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X52K，专用夹具。
工序15
钻、铰孔花键底孔至Фmm。钻孔Φmm的毛坯到Φ22mm；铰孔Φ22mm到Фmm。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20
铣杠杆小头两端面。保证厚度为mm，保证尺寸85±1，粗糙度是25,采用卧式铣床XA6132，用专用夹具。
工序25
钻Ф和Ф4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Ф12.5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Ф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
铣杠杆大头4mm槽。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45
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46mm
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《工艺手册》表2.2~2.5，其余量值为2.0~2.5mm，现取2mm。
故厚度毛坯值为48mm
2．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：φ22mm
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《工艺手册》表2.2~2.5，其余量值为2.0~2.5mm，现取2mm。
故厚度毛坯值为17mm
4．杠杆小头面上mm孔及φ4mm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：φ4mm
钻孔：mm
5．M12-3螺纹、φ12.5mm孔
由上可知，此处锻成实心，不用考虑留加工量。
6．4mm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：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：α=2mm
所以铣削深度：
每齿进给量：查<<机械加工工艺师手册>>，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2 钻、铰孔φ22.4mm，并锪倒角1.5×45°
1钻孔φ22 mm
确定进给量:查<<机械加工工艺师手册>>表28-10，当钢的<800MPa，=φ22mm时，=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ22mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，
则 =（0.39~0.47）x0.75=0.29~0.35mm/r
根据Z535机床说明书，现取=0.25mm/r。
切削速度：根据《切削手册》，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=46mm

2．铰孔：mm
采用刀具：mm 专用铰孔钻。
进给量：=（0. 9~1.2）×0.7=0.63~0.84mm/r （《切削手册》表2.10）
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1.5×45°
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3 铣小头两端面
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（见《工艺手册》表4.2-39），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：
==0.08×18×60=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4 钻φ4mm、φ12mm孔
1．钻φ4mm孔
确定进给量:查<<机械加工工艺师手册>>表28-10，当钢的<800MPa，=φ4mm，=0.08~0.10mm/r。由于本零件在加工φ4mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则
=（0.08~0.10）×0.75=0.06~0.08mm/r
根据Z3032机床说明书，现取=0.08mm/r。
切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>表28-10及表28-14，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=13mm

2. 钻φ12mm孔
确定进给量:查<<机械加工工艺师手册>>表28-10，当钢的<800MPa， =φ12mm时，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则
=（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r
根据Z3032机床说明书，现取=0.20mm/r。
切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/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5 钻φ12.5mm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φ12.5mm、φ10.2mm，加长柄机用丝锥（）
1．钻孔φ12.5mm
确定进给量:查<<机械加工工艺师手册>>表28-10，当钢的<800MPa， =φ12.5mm时，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12.5mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则
=（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r
根据Z535机床说明书，现取=0.20mm/r。
切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/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=22mm

2．钻M12螺纹底孔
确定进给量:查<<机械加工工艺师手册>>表28-10，当钢的<800MPa， =φ10.2mm时，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ10.2mm孔时属于中等刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则
=（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r
根据Z535机床说明书，现取=0.20mm/r。
切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>表28-10及表28-14，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=21mm

3.攻M12螺纹孔
切削速度：查<<机械加工工艺师手册>>表40-8，取
由式（2.1）机床主轴转速：
，
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6 拉36槽内花键
确定进给量:当钢<800MPa，属于中等刚度零件，查<<机械加工工艺师手册>>表32-1根据零件材料选拉削速度分组Ⅱ，
则查表32-2拉削速度选 v=4.5~3.5m/min
根据LG120C机床说明书，现取v=4m/min。
切削工时：

工序7 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<<机械加工工艺师手册>>表30-23，确定v=15-35m/min，取v=30m/min，则

现采用X63卧式铣床，根据机床使用说明书（见《工艺手册》表4.2-39），取=60r/min，故实际切削速度为

当=60r/min时，工作台的每分钟进给量应为：
==0.08×18×60=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

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卡片。

小结
机械原理课程设计接近尾声，经过两周的奋战我们的课程设计终于完成了，课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我们今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础
在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大, 有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势，其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题
虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟． 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．也让我体会到了合作与双赢的快乐。

参考文献
[1] 机械加工工艺师手册/杨叔子主编，北京：机械工业出版社
[2] 机械制造技术基础 贾振元 王福吉主编，科学教育出版社
[3] 机械制造工艺学课程设计指导书，机械工业出版社
[4] 机械制造工艺学/陈明主编，机械工业出版社
[5] 金属切学原理与刀具/陆剑中孙家宁主编，机械工业出版社

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