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1、1目 录序言一 零件分析11. 零件的功用分析12零件的工艺分析1二 机械加工工艺规程制订 21. 确定生产类型22. 确定毛坯的制造形式23. 选择定位基准24. 选择加工方法35. 制订工艺路线36. 确定加工用量及毛坯尺寸5三 专用机床夹具设计81. 叉子端面夹具设计82. 外圆夹具设计93. 夹具定位元件的设计104.自由度限制分析11四 设计小结15五 参考文献16序 言零件工艺过程的设计以及夹具设计作为高等工科院校教学的基本训练科目，在课程设计中占极其重要的位置。课程设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。因此，我们必须要端正态度，
2、踏踏实实，有根有据得完成相应的设计。本课程设计的题目是离合器接合叉，根据其零件图设计要求设计既简单又经济的加工工艺以及设计专用夹具。本次设计的主要任务包括：夹具方案的设计，工艺卡片的编写，零件图的绘制，设计说明书的编写等。工艺规程的编写以及专用夹具的设计在机械制造中占有重要地位。加工工艺过程是否简便有效，是否符合绿色生产，是否经济等等，都是工艺规程编写过程中必须考虑的。夹具对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，缩短产品生产周期等都具有重要意义。随着先进制造技术的发展和市场竞争的加剧，传统的夹具设计方式已成为企业中产品快速上市的瓶颈，各企业迫切需要提高夹具设计的效率。由于能力有限，设计尚有许
3、多不足之处，恳请各位老师给予指导2一 零件分析1.零件的作用： 本课程设计的零件是离合器接合叉，它位于离合器机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件的25孔与操纵机构相连，R44半孔则是用于与所控制离合器所在的轴接触，通过上方的力拨动下方的离合器闭或开。2.零件的工艺分析图1.1根据上图可知离合器拨叉共有三组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分析如下：2.1 以9.5+0.03 0mm为中心的加工表面这一组加工表面包括2-9.5+0.03 0mm孔，距离为84+0.46 0及42+0.3 0，与两个9.5+0.03 0mm相垂直的距离为11-
4、0.43的四个平面22 以250 -0.14mm外圆为中心的加工表面这一组加工表面包括：250 -0.14mm的外圆，B、C端面及B面上1.545的倒角。2.3 250 -0.14mm外圆上7+0.36 0的槽这三组加工表面之间有着一定的位置要求，主要时：2.3.1 2-9.5+0.03 0mm共同轴线对250 -0.14mm轴线的不垂直度不大于0.5/100。2.3.2 2-9.5+0.03 0mm对共同轴线的不同轴度不大于0.5mm。2.3.3 端面C对250 -0.14mm轴线的端跳动不大于0.1mm。2.3.4 A面对2-9.5+0.03 0mm共同轴线的不垂直度不大于0.3mm，9.
5、5+0.03 0mm轴线对19轴线的不同轴度不大于1.5mm。由以上分析可知，对于这三组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工其余组，并且保证它们之间的位置精度要求。二 机械加工工艺规程制订1. 确定生产类型由于本设计的依据唯有零件图，关于生产类型的确定只能搜集相关加工规程手册以及该零件的使用程度。根据相关资料可以确定其生产类型为中批生产，因此，本设计过程中毛坯制造，加工设备及工艺装备的设计与选择都紧紧围绕中批生产的特性进行。2. 确定毛坯的制造形式零件的毛坯选用铸造，零件材料为45号钢。在使用过程中不经常的变动，它只起拨动的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压
6、力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。3. 定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.1 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取35外圆及叉子端面为粗基准，达到完全定位，然后进行车削。3.2 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸
7、换算。在此零件中，加工外圆时以叉子端面为定位基准，而叉子端面的加工以外圆为定位基准，主要考虑了互为基准、基准统一、基准重合原则，加工孔和槽时都以外圆为定位基准。4. 选择加工方法加工方法主要牵涉到零件加工的经济性和高效性。根据零件图可知，本设计有五组加工：铣圆柱部分端面；铣叉子端面；车外圆，端面及倒角；钻铰孔；铣槽。4.1 端面的加工侧面的加工主要是为后续加工做准备，因此，在选择加工方法选择一次性铣端面，对于粗糙度要求高则进行二次铣端面。4.2 孔的加工根据零件图尺寸及技术要求，确定孔的方案为：一次钻铰孔，可以加工的次数，保证孔表面加工精度。4.3 槽的加工 根据相关资料确定槽的加工方案为，粗
8、铣-精铣（IT7IT9）,粗糙度为Ra=6.30.85. 制订工艺路线制定工艺路线的出发点，应当时使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能够得到合理的保证。在生产批量较大的情况下，可以采用工装、卡具来提高产品的效率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。5.1 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如下：(1) 工序分散原则工序内容简单，有利于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
9、面积大，工业路线长，生产管理复杂。（2）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，相应地减少了操作工人数和生产面积，也简化了市场管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证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业设备，使成本增高，调整维修费时，生产准备工作量大。5.2 加工阶段的划分零件的加工质量要求高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：（1）粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，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，粗加工时能及时发现毛坯的缺陷，给予报废或修补，以免浪费工时5.
10、3 工艺路线方案方案一工序1：铣圆柱部分端面。工序2：铣叉子端面。工序3：车外圆250 -0.14、端面及倒角1.545。工序4：钻-铰9.5+0.03 0。工序5：铣槽。工序6：去毛刺。工序7：清洗。工序8：终检。方案二工序1：铣圆柱部分端面。工序2：铣叉子端面。工序3：钻-铰9.5+0.03 0。工序4：车外圆250 -0.14、端面及倒角1.545。工序5：铣槽。工序6：去毛刺。工序7：清洗。工序8：终检。5.4 工艺方案比较与分析上述两个方案的不同点在于：方案一时先车外圆、端面及倒角，然后钻-铰9.5+0.03 0mm孔；而方案二与此相反，先钻-铰9.5+0.03 0mm孔，再车外圆。
11、两个方案通过比较可以看出，方案一钻-铰9.5+0.03 0mm孔时可以通过已加工过的外圆作为定位基准，孔的位置精度很容易得到保证，此方案先加工外圆的目的就时为孔加工提供定为基准；方案二在加工外圆时通过叉子端面就可以精确的定位，又保证定位基准和设计基准的重合，所以先加工孔没有多大作用，而此方 案在加工孔时，需用外圆定位，此时外圆未加工，只能作为粗基准。通过综合分析，方案一较为合理。 6.确定切削用量和基本时间离合器拨叉零件材质为45钢，硬度为HB207-269，采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据上述资料及加工工艺，分别确定各工序加工表面的机械加工余量、切削用量、工时计算、机床等如下：6.1铣端面B(
12、1) 机械加工余量：查机械加工工艺手册表3.1-56，锻件重量在0.4-1.0Kg之间，锻件复杂系数为S3、长度为25mm时，查出该零件余量是：厚度方向为1.5-2.0mm，水平方向为1.5-2.0mm，所以B面余量取2mm。（2） 切削用量、工时计算及机床：此工序为铣端面B面，保证尺寸97.5+0.3 -0.5 ， fZ=0.08mm/齿（参考切削用量简明手册表3.3）切削速度：参考有关手册，确定V=1.57m/s，即94.2m/min采用高速钢镶齿三面刃铣刀dW=100mm，齿数Z=8。则： nS=300r/min 现采用X62卧式铣床，根据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.
13、2-39），取nw=300r/min，故实际切削速度为 v=94.2m/min当nw=300r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为： fm= fZznw=0.088300=192mm/min查机床说明书，fm =190mm/min。切削工时：机动工时tm =0.75min6.2铣叉子端面（1） 机械加工余量：机械加工工艺手册表3.1-56已查出厚度方向余量为1.5-2.0mm，所以叉子端面单边余量取2mm。（2） 切削用量、工时计算及机床：此工序为铣叉子端面，可在卧式铣床上采用隔套同时装四把铣刀一次铣削四个面成。fZ=0.08mm/齿（参考切削用量简明手册表3.3）切削速度：参考有关手册，
14、确定V=0.43m/s，即25.8m/min采用高速钢三面刃铣刀dW=110mm，齿数Z=4。则：nS=75r/min现采用X62卧式铣床，根据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39），取nw=75r/min，故实际切削速度为 v=25.9m/min当nw=75r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为： fm= fZznw=0.08475=24mm/min查机床说明书，fm =23.5mm/min。切削工时：机动工时tm =6min6.3车外圆250 -0.14mm及C面（1） 机械加工余量：机械加工工艺手册表3.1-56已查出厚度方向余量为1.5-2.0mm，水平方向余量为1.5-2.0mm，所以
