《机械制造工艺学课程设计ca6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造工艺学课程设计ca6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 机械制造工艺学课程设计 题目：设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装 备（年产量为5000件）。 目录第1章 设计目的 （一）零件的作用 （二) 零件的工艺分析第2章 零件的分析 （一）确定毛坯的制造形成 (二）第3章 工艺规程设计第4章 夹具设计参考文献小结第一章 设计的目的 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学全部基础课程.技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。它的实践性很强，与生产实际的联系十分密切，同时又能加强巩固学习过的理论知识。因此，它在我们大学生活中占有重要的地位
2、。通过课程设计达到以下目的： 1.掌握并能熟练运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计的原理的知识，正确的解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，能培养我们发现问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力。 2.了解影响加工质量的各项因素，学会分析研究加工质量的方法，并能找到解决提高加工质量的问题。3.通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力,，巩固夹具设计的基本理论和方法，提高自己的理论水平。4.掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量的等的选择应用能力。5.课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手
3、册、查询相关资料等，增强了我们解决工程实际问题的独立能力，同时，锻炼了我们仔细耐心、严肃认真、一丝不苟、动手动脑的能力，为以后工作踏入社会作了铺垫。第二章 零件的分析（1） 零件的作用 题目给定的零件是CA6140拨叉如图1所示，它位于机床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程：拨叉零件是在传动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。其花键孔25mm通过与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮相配合。宽度为18+0.012 0mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拨动滑移齿轮时，如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位
4、置精度。所以，宽度为18+0.012 0mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求精度很高。 图1 拨叉CA6140（2） 零件的工艺分析CA6140拨叉共有两组加工加工表面。以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括25+0.023 0mm的六齿花键孔、22+0.28 0mm花键底孔两端的220到角和距中心线为27mm的平面。CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1.零件孔22的上下加工表面及花键孔25mm 这一组的加工表面包括：孔22mm的上下加工表面，孔22的内表面，有粗糙度要求为Ra小于等于6.3um,25mm的六齿花键孔，有粗糙度Ra小于等于3.2um,扩两端两孔，
5、有粗糙度要求Ra=6.3um,加工时以上下端面和外圆40mm为基准面，又由于上下端面需要加工，根据“基准优先”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准的原则），再加工孔22mm,六齿花键孔25mm和扩孔。2. 以孔22mm两侧的拨叉端面 这一组加工表面包括：右侧距离18mm的上下平面，Ra=3.2um,有精铣平面的要求，左侧距离为8mm的上下平面，Ra=1.6um,同样要求精铣，加工时以孔22mm,花键孔25mm和上下平面为基准定位加工。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述加工表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。经上述分析可知， 对于两
6、组加工表面，可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。 第三章 工艺规程设计（1） 确定毛坯的制造形成零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为小批生产而且零件的尺寸并不很大，零件简单，故可采取铸模成型。经查金属机械加工工艺人员手册表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为30.8mm。（2） 基准的选择 1.粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以40mm的外圆表面的粗基准。 2.精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的右面为精
7、基准。（3） 制定工艺路线 方案一工序：1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端20倒角。2. 粗、精铣削B面。3. 铣削8+0.03 0mm的槽。4. 铣削18+0.012 0mm的槽。5. 拉花键。 方案二工序：1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端20倒角。 以40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2. 拉花键。以A面为基准，3. 铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。4. 铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。5. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及
8、A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。（三）机械加工余量 CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别
9、确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下： 1.A面的加工余量 A面有30.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除 2.矩形花键底孔。 要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为22 0+0.28mm,见零件图，参照金属机械加工工艺人员手册表3-598确定孔加工余量的分配。 钻孔20mm 扩孔21mm 拉花键 花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取 2=1mm 3.B面的加工余量。 此工序分2个工步：1、粗铣B面。 2、精铣B面。 精加工余量为0.2mm 粗铣加工余量为2.8mm(5) 确定切削用量及基本工时。工序：车削A面。 1、粗车1
10、加工条件： 工件材料：灰口铸铁HT200。 b=145 MPa。铸造。 加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2m 机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。 刀具：刀片材料。 r =12. a0=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 2、计算切削用量：（1）已知长度方向的加工余量为30.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT12级 取-0.46 mm入体方向） （2）进给量、根据切削简明手册（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm25mm,mm时，以及工件直径为60mm时（由于凸台B面的存在所以直径
11、取60mm） =0.6-0.8mm/. 按C车床说明书取=0.6 mm/n。 由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.750.85 所以：实际进给量f=0.60.8=0.48 mm/按C车床说明书0.53 （3）计算切削速度。按切削简明手册表1.27 ，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min） 刀具材料YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见切削手册表1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.1
12、50.80.80.810.97 =46.9(m/min) （4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min） 按C车床说明书200 rmin,所以实际切削速度V=40.8m/min 。 （5）切削工时，按工艺手册表6.2-1 由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道 工步做好准备Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、 L3=02、精车1) 已知粗加工余量为0.5mm。2) 进给量f. 根据切削用量简明手册表1.6 ，f=0.150.25mm/r，按C3163车床说明
13、书0.16 mm/r。计算切削速度按切削用量简明手册表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）V=Cv/(Tmap xvf yv) kv=158/( 600.220.150.16 0.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按C3163车床说明书取nw=400（r/min） 实际切削速度V=57.1m/min4) 切削工时，查工艺手册表6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwf=22.5/4000.16=0.35（min） 由于下一道工序是钻孔，所以留下20mm的台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm,L1=3,L2=0,L3=0。 3、钻孔、扩孔、倒角。 （1）、钻孔 钻头选择：见切削用量简明手册表2.2
