離合器的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)離合器的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計(jì)題目班級(jí)涉外機(jī)械071班目錄一、零件的分析二、零件的工藝分析三、毛坯設(shè)計(jì)四、選擇加工方法，擬定工藝路線五、加工設(shè)備及刀具、夾具、量具的選擇六、切削用量的選擇七、基本時(shí)間的確定八、夾具設(shè)計(jì)九、心得十、參考文獻(xiàn)課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固有關(guān)理論知識(shí)，掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。另外，這次課程設(shè)計(jì)也為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉（1）熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)先修課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。（2）通過夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面的能力。（3）能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)、規(guī)范等。（4）在設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。一、零件的分析1、零件的作用題目給的零件是離心式微電機(jī)水泵上的連接零件，它位于水泵泵殼內(nèi)，主要作用是固定水泵葉輪。2零件的形狀零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。二、零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。連接座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下1左端的加工表面這一組加工表面包括左端面，12500025外圓，10000260內(nèi)圓，倒角，鉆通孔7，鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有63的粗糙度要求，10000260的內(nèi)圓孔有25的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。2右端面的加工表面這一組加工表面包括右端面；1210004H7的外圓，粗糙度為32、63；外徑為50、內(nèi)徑為4000160的小凸臺(tái)，粗糙度為32，并帶有倒角；32的小凹槽，粗糙度為25；鉆175的中心孔，鉆7通孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，175、40的孔或內(nèi)圓直接在車床上做鏜工就行了。其具體過程如下表加工表面表面粗糙度公差/精度等級(jí)加工方法左端面RA63IT8IT10粗車半精車12500025外圓RA63IT8IT10粗車半精車10000260內(nèi)圓RA25IT11以下粗鏜倒角無IT11以下粗車左7通孔無IT11以下鉆通孔M47H螺紋孔無IT11以下鉆孔并攻絲右端面無IT11以下粗車半精車1210004H7外圓RA32IT8IT10粗車半精車小凸臺(tái)內(nèi)側(cè)40無IT11以下粗鏜小凸臺(tái)端面RA25IT11以下粗鏜175中心孔無IT11以下粗鏜右7通孔無IT11以下鉆通孔32的小凹槽RA25IT11以下粗鏜三、毛坯設(shè)計(jì)1、毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q5000臺(tái)/年，N1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取10和1代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N50005555件/年2、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差（1）求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓的尺寸，最大直徑142MM，高69MM。（2）選擇鑄件公差等級(jí)查手冊(cè)鑄造方法按機(jī)器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級(jí)為812級(jí)取為11級(jí)。（3）求鑄件尺寸公差公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。（4）求機(jī)械加工余量等級(jí)查手冊(cè)鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料為HT200得機(jī)械加工余量等級(jí)EG級(jí)選擇F級(jí)。3、確定機(jī)械加工余量根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為7MM，。4、確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度RA16。RA16的表面，余量要適當(dāng)加大。分析本零件，加工表面RA16，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，這時(shí)可取所查數(shù)據(jù)的小值）生產(chǎn)類型為大批量，可采用兩箱砂型鑄造毛坯。由于所有孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工進(jìn)行時(shí)效處理。5、確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)查手冊(cè)得，本零件毛坯尺寸允許偏差見下表毛坯尺寸允許公差/MM鑄件尺寸偏差參考資料14213機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)83136、設(shè)計(jì)毛坯圖（1）確定拔模斜度根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)查出拔模斜度為5度。（2）確定分型面由于毛坯形狀前后對(duì)稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯(cuò)移所以選前后對(duì)稱的中截面為分型面。（3）毛坯的熱處理方式為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時(shí)效處理。（4）下圖為該零件的毛坯圖四、選擇加工方法，擬定工藝路線1、粗基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。2、精基面的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。3制定機(jī)械加工工藝路線工藝路線一工序一1粗車右端面2車外圓1213車右臺(tái)階面4車外圓1305車端面6粗鏜40工序二1粗車大端面2粗鏜100H73車臺(tái)階面4車外圓125工序三1半精鏜402半精車外圓1213半精車右臺(tái)階面4半精車外圓1305半精車端面6半精車右端面工序四1半精車大端面2半精車100H73半精車右臺(tái)階面4半精車外圓125工序五1精車右端面2精車外圓1213精鏜404精車外圓1305精車端面6精車右臺(tái)階面工序六1精車大端面2精車100H73精車右臺(tái)階面4精車外圓125工序七精銑B面工序八粗銑100面工序九精銑100面工序十1鉆孔到102擴(kuò)鉆到163擴(kuò)孔到174工序十一精鏜孔至175工序十二在6個(gè)工位上鉆孔7工序十三1在4個(gè)工位上鉆孔452攻螺紋4M5工藝路線二工序一1粗車右端面至782粗車外圓12553鉆通孔164粗鏜內(nèi)孔34295粗車小凸臺(tái)端面至20工序二1粗車右端面至712粗車外圓12893粗車內(nèi)孔9868工序三1半精車端面保702半精車外圓121453法精鏜內(nèi)孔396274半精鏜內(nèi)孔32285半精鏜內(nèi)孔保1756半精車小凸臺(tái)端面保16工序四1半精車右端面到692半精車外圓1254長93半精鏜內(nèi)孔1996長7工序五1鉆通孔37工序六1鉆通孔372鉆孔44134深123攻螺紋4M5深10工序七1磨內(nèi)孔保4052磨外圓保125工序八1磨內(nèi)孔保10072磨外圓保1259工藝路線比較上述兩個(gè)工藝路線，第一條工藝路線做得比較精細(xì)，每一道工序都安排的很到位，但是做起來很復(fù)雜；第二條工藝路線比較簡潔明了，基本上可以達(dá)到精度要求，但最后的磨工感覺有點(diǎn)多余。相比之下我們選擇第二條工藝路線，然后對(duì)其進(jìn)行修改去掉磨式。因?yàn)榱慵纫蟛桓撸刖嚲涂梢赃_(dá)到目的。擬定工藝過程工序號(hào)工序內(nèi)容簡要說明01沙型鑄造02進(jìn)行人工時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力03涂漆防止生銹04粗車右端面至78粗車外圓1255鉆通孔16粗鏜內(nèi)孔3429粗車小凸臺(tái)端面至2005粗車右端面至71粗車外圓1289粗車內(nèi)孔986806半精車端面保70半精車外圓12145法精鏜內(nèi)孔39627半精鏜內(nèi)孔3228半精鏜內(nèi)孔保175半精車小凸臺(tái)端面保1607半精車右端面到69半精車外圓1254長9半精鏜內(nèi)孔1996長708鉆通孔37鉆通孔37鉆孔44134深12攻螺紋4M5深1009去毛刺鉗工10檢驗(yàn)，入庫五、加工設(shè)備及刀具、量具的選擇由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。1、選擇機(jī)床，根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床由于本零件加工精度不高，普通機(jī)床就可以達(dá)到加工要求。因此我們選用最常用的機(jī)床車床用CA6140,鉆床用Z5125A。下面是這兩臺(tái)機(jī)床的具體資料1車床用CA6140本系列車床適用于車削內(nèi)外圓柱面，內(nèi)錐面及其它旋轉(zhuǎn)面。車削各種公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋，并能進(jìn)行鉆孔和拉油槽等工作。CA6140結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1CA系列產(chǎn)品，以“A”型為基型，派生出幾種變形產(chǎn)品。B型主軸孔徑80MM，C型主軸孔徑104MM。F型液壓仿形。M型精密型。2床身寬于一般車床，具有較高的剛度，導(dǎo)軌面經(jīng)中頻淬火，經(jīng)久耐磨。3機(jī)床操作靈便集中，滑板設(shè)有快移機(jī)構(gòu)。采用單手柄形象化操作，宜人性好。4機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度與傳動(dòng)剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強(qiáng)力高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。2鉆床用Z5125A產(chǎn)品說明型號(hào)Z5125A最大鉆孔直徑25MM主軸最大進(jìn)給抗力9000N主軸最大扭距160NM主電機(jī)功率22KW主鉆孔錐度3主軸轉(zhuǎn)速9級(jí)502000R主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量9級(jí)主軸行程200MM主軸箱行程手動(dòng)200MM工作臺(tái)行程310MM工作臺(tái)尺寸400550MM外型尺寸/包裝尺寸9808072302MM/240010301360MM機(jī)床凈重/毛重950/1300KG2、選擇刀具選用硬質(zhì)合金銑刀，硬質(zhì)合金鉆頭，硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆、硬質(zhì)合金鉸刀、硬質(zhì)合金锪鉆,加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金，粗加工用YG8，半精加工為YG6。具體見工序卡。六、切削用量的選擇切削速度、進(jìn)給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。車削時(shí)，工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度，以VM/MIN表示。其計(jì)算公式VDN/1000M/MIN式中D工件待加工表面的直徑（MM）N車床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速（R/MIN）工件每轉(zhuǎn)一周，車刀所移動(dòng)的距離，稱為進(jìn)給量，以FMM/R表示；車刀每一次切去的金屬層的厚度，稱為切削深度，以APMM表示。為了保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，零件加工應(yīng)分階段，中等精度的零件，一般按粗車一精車的方案進(jìn)行。粗車的目的是盡快地從毛坯上切去大部分的加工余量，使工件接近要求的形狀和尺寸。粗車以提高生產(chǎn)率為主，在生產(chǎn)中加大切削深度，對(duì)提高生產(chǎn)率最有利，其次適當(dāng)加大進(jìn)給量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速鋼車刀進(jìn)行粗車的切削用量推薦如下切削深度AP0815MM，進(jìn)給量F0203MM/R，切削速度V取3050M/MIN切鋼。粗車鑄、鍛件毛坯時(shí)，因工件表面有硬皮，為保護(hù)刀尖，應(yīng)先車端面或倒角，第一次切深應(yīng)大于硬皮厚度。若工件夾持的長度較短或表面凸不平，切削用量則不宜過大。粗車應(yīng)留有051MM作為精車余量。粗車后的精度為IT14IT11,表面粗糙度RA值一般為12563M。精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度的要求，生產(chǎn)率應(yīng)在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為IT8IT7，表面粗糙度值RA3208M,所以精車是以提高工件的加工質(zhì)量為主。切削用量應(yīng)選用較小的切削深度AP0103MM和較小的進(jìn)給量F00502MM/R，切削速度可取大些。精車的另一個(gè)突出的問題是保證加工表面的粗糙度的要求。減上表面粗糙度RA值的主要措施有如下幾點(diǎn)。（1）合理選用切削用量。選用較小的切削深度AP和進(jìn)給量F,可減小殘留面積，使RA值減小。（2）適當(dāng)減小副偏角KR,或刀尖磨有小圓弧，以減小殘留面積，使RA值減小。（3）適當(dāng)加大前角0，將刀刃磨得更為鋒利。（4）用油后加機(jī)油打磨車刀的前、后刀面，使其RA值達(dá)到0201M,可有效減小工件表面的RA值。（5）合理使用切削液，也有助于減小加工表面粗糙度RA值。低速精車使用乳化液或機(jī)油；若用低速精車鑄鐵應(yīng)使用煤油，高速精車鋼件和較高切速精車鑄鐵件，一般不使用切削液。具體計(jì)算略，詳見工序卡。七、基本時(shí)間的確定1）工時(shí)定額的計(jì)算工時(shí)定額是指完成零件加工的就一個(gè)工序的時(shí)間定額其中是指但見時(shí)間定額是指基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間），通過計(jì)算求得是指輔助時(shí)間，一般?。?520）；與和稱為作業(yè)時(shí)間是指布置工作時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的（27）估算是指休息及生理需要時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間（24）估算是準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間，大量生產(chǎn)時(shí)，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間忽略不計(jì)N是指一批零件的個(gè)數(shù)具體計(jì)算略，詳見工序卡。九、心得機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)