离合器齿轮盘的工艺分析与数控编程(附件)【字数：7487】
日期 2020年 3 月 19 日 离合器作为工业发展中的一个重要组成部分，是汽车制造行业中的一个重点，是车辆传动系统的重要组成部分，作为传动系统重要组成部分的离合器担负着传力、减震和防止系统过载等十分重要的作用。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，对离合器技术的要求也越来越高。伴随着自动控制拘束的日臻成熟完善，离合器控制方式也将快速的发展。而工业离合器在制造业的其他领域，也具备着举足轻重的地位，是制造业不可或缺一部分。本文中将会对一款工业离合器的齿轮盘的加工进行加工工艺、装夹等方面进行详细的分析。
目录
一、引言 1
二、加工工艺分析 2
（一）离合器齿轮盘图纸 2
（二）齿轮盘工程图分析 2
（三）齿轮盘工艺设计方案 3
三、齿轮盘的三维建模与工艺路线 7
（一）齿轮盘的三维建模 7
(一) 齿轮盘工艺路线 12
四、齿轮盘的数控编程与加工成品 13
（一）齿轮盘的数控编程 13
（二）最终加工成品 18
五、离合器齿轮盘的尺寸检测 19
（一）检具的选择 19
（二）检测的过程及结果 19
六、遇到的难题及解决方法 19
总结 21
谢辞 22
参考文献 23
一、引言
离合器是指在主传动装置中，使主、从动轴结合或脱离的传动组件。离合器要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构。主动部分有飞轮、离合器盖和压盘；从动部分是从动盘；压紧机构是压紧弹簧；操纵机构有分离叉、分离轴承、离合器踏板和传动部件。
在本文中，重点研究了工业离合器中齿轮盘部件的加工。首先对齿轮盘的图纸进行分析，从加工工艺、夹具装夹等方面对齿轮盘的加工进行研究。
加工工艺分析
（一）离合器齿轮盘图纸
齿轮盘在离合器中的作用是传递动力，以下就是齿轮盘的工程图。如图21所示。
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图 21 工程图 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
（二）齿轮盘工程图分析
由工程图21可知，此零件为盘盖类零件，材料为42CrMo，零件需要起到传动作用，对性能及强度要求较高，故毛坯为锻件。
工程图由五张视图组成，分别为主视图，后视图，旋转剖及局部剖。主视图主要表达了齿轮盘的形体特征和外部轮廓及结构；后视图主要表达了零件下表面轮齿间距，轮齿的厚度，轮齿上的倒角尺寸等零件后部的主要细节及尺寸；旋转剖AA主要表达了齿轮盘的厚度，齿轮盘中几个通孔的深度，包括圆角，倒角的尺寸等侧面尺寸信息；局部剖BB主要表达了零件下表面通孔的尺寸，及后表面倒圆、倒角等尺寸等信息。
从工程图中可知，零件加工要求最高的地方为螺纹孔的垂直度，垂直度的基准为零件的上表面，垂直度的公差为0.02。
齿轮盘上表面的直径120的通孔及四个3/824的螺纹孔是用来与离合器的主体部位相连接，四个直径28.5的盲孔是用来固定与离合器其他部分连接 的四根弹簧，半径2的倒圆是为了齿轮盘与离合器主体更好的装配在一起；齿轮盘下表面的齿上的边倒圆和倒角是为了在于其他的齿轮相啮合时更加的顺畅，更有利于传递动力。
选择上表面直径42的圆的圆心为高度与宽度方向的主要尺寸基准，选择齿轮盘的上表面为宽度的主要尺寸基准。
定形尺寸为齿轮盘上表面的Φ42、Φ120、Φ107、Φ28.5、3/824，下表面的6°、R47.3、Φ53、Φ65及侧面的3、4、8；定位尺寸有上表面的84.15、74.8及下表面的9°、R47.3。
根据产品的尺寸分析，得到需要初步加工的内容，见下表21。
表21 齿轮盘初步加工内容
内容
要求
备注
螺纹
螺纹尺寸为3/824
尺寸单位为英寸
通孔
以螺纹尺寸为要求
尺寸单位为毫米
沉孔
沉孔尺寸为Φ28.5 深度3
尺寸单位为毫米
齿轮盘轮齿
轮齿齿厚间距9°，轮齿厚度6°
尺寸单位为毫米
其余尺寸
见图纸
尺寸单位为毫米
（三）齿轮盘工艺设计方案
毛坯的选用
根据零件图的要求，零件的材料应为42CrMo，毛坯所使用的材料42CrMo，从材料分类上，属于模具钢中的塑料模具用钢，具有良好的机械性能及可加工性，应用相当广泛，主要有板材和圆棒两种类型的材料。42CrMo的材料成分表如表22所示。
表22 42CrMo材料成分表
化学成分
碳 C
硅 Si
锰 Mn
硫 S
磷 P
铬 Cr
镍 Ni
铜 Cu
钼 Mo
含有量
0.38～0.45%
0.17～0.37%
0.50～0.80%
允许残余含量≤0.035%
允许残余含量≤0.035%
0.90～1.20%
允许残余含量≤0.30%
允许残余含量≤0.30%
0.15～0.25%
在确定毛坯的材料之后，需要通过观察零件图，确定所需原料的类型，由于零件为盘盖类零件，所以我们可以通过选择购买，42CrMo的棒料，通过将棒料径向的切割，从而得到可以用来合理加工的毛坯形状，通过观察零件图，我们选择购买Φ130的42CrMo棒料来作为原料。
我们最终获得的，可以直接进行加工的毛坯，是已经完成数控车床的加工，并且已完成调制解调热处理的毛坯，如图22、图23所示。
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图22 毛坯正面图 图23 毛坯反面图
加工机床的选用
在加工零件选择机床时，最主要的就是通过分析零件的形状尺寸及整体结构，并结合工艺等条件，满足制造的可行性和经济性的分析，来选择合适的机床进行合理有效的加工。那么这个离合器齿轮盘的半成品加工，我们通过图纸的分析，可以发现，这个零件没有要求特别高的尺寸要求存在，所以选用的加工设备只需要能够满足基本的尺寸要求及表面粗糙度的要求即可。从图纸中可以发现，这是一个扁平的盘盖类零件，但是在零件的上表面与下边表面，存在一些数控车床与铣床难以进行加工的操作，所以只能使用加工中心进行加工，又因为是扁平的盘盖类零件，所以最终确定使用立式加工中心进行加工。
目录
一、引言 1
二、加工工艺分析 2
（一）离合器齿轮盘图纸 2
（二）齿轮盘工程图分析 2
（三）齿轮盘工艺设计方案 3
三、齿轮盘的三维建模与工艺路线 7
（一）齿轮盘的三维建模 7
(一) 齿轮盘工艺路线 12
四、齿轮盘的数控编程与加工成品 13
（一）齿轮盘的数控编程 13
（二）最终加工成品 18
五、离合器齿轮盘的尺寸检测 19
（一）检具的选择 19
（二）检测的过程及结果 19
六、遇到的难题及解决方法 19
总结 21
谢辞 22
参考文献 23
一、引言
离合器是指在主传动装置中，使主、从动轴结合或脱离的传动组件。离合器要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构。主动部分有飞轮、离合器盖和压盘；从动部分是从动盘；压紧机构是压紧弹簧；操纵机构有分离叉、分离轴承、离合器踏板和传动部件。
在本文中，重点研究了工业离合器中齿轮盘部件的加工。首先对齿轮盘的图纸进行分析，从加工工艺、夹具装夹等方面对齿轮盘的加工进行研究。
加工工艺分析
（一）离合器齿轮盘图纸
齿轮盘在离合器中的作用是传递动力，以下就是齿轮盘的工程图。如图21所示。
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图 21 工程图 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
（二）齿轮盘工程图分析
由工程图21可知，此零件为盘盖类零件，材料为42CrMo，零件需要起到传动作用，对性能及强度要求较高，故毛坯为锻件。
工程图由五张视图组成，分别为主视图，后视图，旋转剖及局部剖。主视图主要表达了齿轮盘的形体特征和外部轮廓及结构；后视图主要表达了零件下表面轮齿间距，轮齿的厚度，轮齿上的倒角尺寸等零件后部的主要细节及尺寸；旋转剖AA主要表达了齿轮盘的厚度，齿轮盘中几个通孔的深度，包括圆角，倒角的尺寸等侧面尺寸信息；局部剖BB主要表达了零件下表面通孔的尺寸，及后表面倒圆、倒角等尺寸等信息。
从工程图中可知，零件加工要求最高的地方为螺纹孔的垂直度，垂直度的基准为零件的上表面，垂直度的公差为0.02。
齿轮盘上表面的直径120的通孔及四个3/824的螺纹孔是用来与离合器的主体部位相连接，四个直径28.5的盲孔是用来固定与离合器其他部分连接 的四根弹簧，半径2的倒圆是为了齿轮盘与离合器主体更好的装配在一起；齿轮盘下表面的齿上的边倒圆和倒角是为了在于其他的齿轮相啮合时更加的顺畅，更有利于传递动力。
选择上表面直径42的圆的圆心为高度与宽度方向的主要尺寸基准，选择齿轮盘的上表面为宽度的主要尺寸基准。
定形尺寸为齿轮盘上表面的Φ42、Φ120、Φ107、Φ28.5、3/824，下表面的6°、R47.3、Φ53、Φ65及侧面的3、4、8；定位尺寸有上表面的84.15、74.8及下表面的9°、R47.3。
根据产品的尺寸分析，得到需要初步加工的内容，见下表21。
表21 齿轮盘初步加工内容
内容
要求
备注
螺纹
螺纹尺寸为3/824
尺寸单位为英寸
通孔
以螺纹尺寸为要求
尺寸单位为毫米
沉孔
沉孔尺寸为Φ28.5 深度3
尺寸单位为毫米
齿轮盘轮齿
轮齿齿厚间距9°，轮齿厚度6°
尺寸单位为毫米
其余尺寸
见图纸
尺寸单位为毫米
（三）齿轮盘工艺设计方案
毛坯的选用
根据零件图的要求，零件的材料应为42CrMo，毛坯所使用的材料42CrMo，从材料分类上，属于模具钢中的塑料模具用钢，具有良好的机械性能及可加工性，应用相当广泛，主要有板材和圆棒两种类型的材料。42CrMo的材料成分表如表22所示。
表22 42CrMo材料成分表
化学成分
碳 C
硅 Si
锰 Mn
硫 S
磷 P
铬 Cr
镍 Ni
铜 Cu
钼 Mo
含有量
0.38～0.45%
0.17～0.37%
0.50～0.80%
允许残余含量≤0.035%
允许残余含量≤0.035%
0.90～1.20%
允许残余含量≤0.30%
允许残余含量≤0.30%
0.15～0.25%
在确定毛坯的材料之后，需要通过观察零件图，确定所需原料的类型，由于零件为盘盖类零件，所以我们可以通过选择购买，42CrMo的棒料，通过将棒料径向的切割，从而得到可以用来合理加工的毛坯形状，通过观察零件图，我们选择购买Φ130的42CrMo棒料来作为原料。
我们最终获得的，可以直接进行加工的毛坯，是已经完成数控车床的加工，并且已完成调制解调热处理的毛坯，如图22、图23所示。
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图22 毛坯正面图 图23 毛坯反面图
加工机床的选用
在加工零件选择机床时，最主要的就是通过分析零件的形状尺寸及整体结构，并结合工艺等条件，满足制造的可行性和经济性的分析，来选择合适的机床进行合理有效的加工。那么这个离合器齿轮盘的半成品加工，我们通过图纸的分析，可以发现，这个零件没有要求特别高的尺寸要求存在，所以选用的加工设备只需要能够满足基本的尺寸要求及表面粗糙度的要求即可。从图纸中可以发现，这是一个扁平的盘盖类零件，但是在零件的上表面与下边表面，存在一些数控车床与铣床难以进行加工的操作，所以只能使用加工中心进行加工，又因为是扁平的盘盖类零件，所以最终确定使用立式加工中心进行加工。
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