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1、机械制造工艺学课程设计说明书全套 CAD图纸，联系设计题目： 设计“CA6140 车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（4000 件生产）设 计 者 ： 指导教师 ： 机械工程学院机制 3班2010年 1月 3日长安大学机械工程学院机械制造工艺学课程设计任务书题目: 设计”CA6140 车床拨叉”零件的机械加工工艺规则及工艺装备（年产量 4000 件）内容： 1.零件图 1 张2.毛坯图 1 张3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 张4. 结构设计装配图 1 张5. 结构设计零件图 1 张6. 课程设计说明书 1 份班级：学生：学号：19指导老师：2010 年 1 月 4 日序言机械制造工
2、艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课，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各课程的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，因此，它在我们四年的大型生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础.由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给于指教。一设计目的和零件分析（一）设计的目的：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地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
3、等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、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。通过我们亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力（二）零件的分析1.零件的作用： CA6140 拨叉它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为 18+0.0120mm 的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使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置精度。所以，宽度为 18+0.0120mm 的槽和滑移齿轮
4、的配合精度要求很高。2.零件的工艺分析：CA6140 拨叉共有两组加工表面。(1） 以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括 25+0.230mm 的三齿方花键孔、22 +0.280花键底孔两端的 2*150倒角和距中心线为 27mm 的平面。(2) 以工件右端面为基准的 8+0.030 mm 的槽和 18+0.120mm 的槽经上述分析可知， 对于两组加工表面，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。二、工艺规程设计(一) 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，因此选用铸件，即可保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而
5、且零件的尺寸并不很大，故可采取砂型铸造成型。经查金属机械加工工艺人员手册表 2.2-1及表 2.3-3等级为CT11级，T=3.6，精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量等级为 MA11级，由表 2.2-4得加工余量为 3mm（二）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 40 的外圆表面为粗基准。2. 精基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的右端面为精基准。三 制定工艺路线方案一工序：1. 粗、精车端面 A2. 钻、扩花键底孔3. 倒两端 15倒角4. 粗、精铣削 B面5. 铣削 8+0.030mm的槽6. 铣削 18+0.0120mm的槽7
6、. 拉花键8. 检验方案二工序：1. 粗、精车端面 A2. 钻、扩花键底孔 B3. 倒两端 15倒角4. 拉花键,以 A面为基准5. 铣削 B面6. 铣削 8+0.030mm的槽7. 铣削 18+0.0120mm的槽8. 检验方案分析比较：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 4.5.6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 5.6.7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 5.6.7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
7、过程综合卡片”四机械加工余量CA6140的拨叉材料为 HT200。毛坯 1.0 kg b =200MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用砂型铸造。根据上述的原始资料加工工艺，分别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 毛坯总加工余量 3mm，公差为 3mm，取对称偏差，则毛坯总加工余量为 3 1.5mm。根据机械制造工艺设计简明手册A 面 未标注公差取精密级，其偏差为 0.1mm，加工尺寸 28精加工余量由机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 得0.6mm，则粗加工余量 2.4mm，加工公差 T=0.42孔加工余量切削加工简明实用手册表 8-2
8、1得扩孔余量为 1.5-2mm，取余量为 2Z=2mm。粗加工的公差取 IT12级，T=0.21精加工粗，偏差为 mm20.3倒两端 15倒角4.花键槽分两次加工成形540x28 端面加工余量加工余量根据机械制造工艺设计简明手册表 2.4-4得 3mm，偏差为 1.5mm精加工余量为 1mm，偏差为 0.1mm粗加工余量为 2 mm，公差 T=0.46.键槽 8 的加工03.根据铣刀宽度侧向粗铣余量为 5mm，粗加工公差取未标注公差中的中等级 IT=0.2。精铣为 3mm,偏差为 mm03.径向粗铣余量为 7mm，加工等级为未标注公差中中等级，加工公差 T=0.4。精铣加工余量 1mm，加工等
9、级为未标注公差中精密等级，加工偏差为0.05mm。7键槽 18 的加工012.根据铣刀宽度侧向粗铣余量为 10mm，精铣为 8mm.粗加工公差取未标注公差中的中等级 IT=0.4，精加工偏差为mm012.径向粗加工余量为 22mm，精铣余量为 1mm。粗加工公差取未标注公差中的中等级 IT=0.4，精加工偏差取未标注公差中的精密级，偏差为0.1mm。工序余量表：粗铣 精铣侧向 径向 侧向 径向最大 10.4 22.4加工前尺寸（mm）最小 10 22加工后尺寸（mm） 最大 10.4 22.4 18 23.1最小 10 22 18.012 22.9最大 10.4 22.4 8.012 1.1加
10、工余量（mm）最小 10 22 7.6 0.5加工公差（mm） 0.4 0.4 0.012 0.2四.确定切削用量及基本工时工序 1：车削 A面1加工条件。工件材料：灰口铸铁 HT200。 b=200MPa。铸造。加工要求：粗、半精车 A面并保证 28mm的工序尺寸，R a=3.2m机床 CA6140。刀具：端面车刀，刀片材料：硬质合金， ro =15. ao=12 r=0.5mm Kr=90 刀柄：LxBxH=125x16x162、计算切削用量。(1)粗车粗车余量为 2.4mm，据切削加工简明实用手册表 8-50f=0.4-0.5mmr,根据机床性能取 f=0.5mmr,ap3mm，取ap=
11、2.4mm。据切削加工简明实用手册表 8-57得切削速度 v=1-1.333ms，取 V=1.2ms，工件转速 n=1000x1.2（3，14x60）=6.35rs根据机床性能取 n=10rs V=3.14*d*n1000=3.14x60x101000=1.8ms切削工时的确定t=L1+L+L2fn=2+30+2(0.5x10)=0.113min功率计算：F=9.8160 *C *a *f *V *knfcFpYfcZfFc=9.8160 922.40.5 1(200/190)4.0 75.0 4.0=9.815.1922.40.611.02=6761NP=FV=67611.8=12.2KW（
12、2）精车加工余量为 0.6mm。进给量 f. 根据切削加工简明实用手册表 8-51， f=0.30.5mm/r根据车床性能0.3mm/r ap=0.3mmV=1.5-2ms, 取 V=2ms工件转速 n=1000x2（3，14x60）=1.6rs根据车床性能n=15rs加工工时 T=L1+L+L2（fn）*i=2+30+2（0.3x15）x2=0.25min（3）确定切削功率工序 2:钻孔、扩孔机床:立式钻床 Z525，钻刀:硬质合金锥柄麻花钻，刀具尺寸:d=20mm, L1=238mm, L=140mm 2=，2=118 钻孔背吃刀量 a =d2= 10mm 进给量根据切削加工简明实用手册p
13、表 8-70 f=0.55-0.65mmr 取 f=0.62mmr切削速度 v=0.35ms主轴转速 n=1000v(3.14xd)=1000x0.35(3.14x20)=5.57rs根据机床性能取 n=6.5rs v=3.14*d*n1000=3.14x20x6.5=0.41ms工时的计算：T=L1+L+L2（n*f）=(5+80+2)5.57*0.62=25.19s功率的计算:M=C *d *f *K 10mXYm3=225.6320 0.62 （200/190） 109.18.06.03=225.63296.40.681.110 3=45.5NMF=C *d *f *kmXfYzF=58
14、.620 0.62 （200/190）6.08.06.0=58.660.71.1=2225.1NP=23.1410 M3=23.1410 455=2.8KM（2） 、扩孔刀具硬质合金锥柄麻花钻刀具参数和上述一致，进给量根据切削加工简明实用手册表 8-79 得 f=1.0-1.2mmr 根据机床性能取 f=1.1 mmr钻削速度及机床主轴转速和 上述一致。工时 T=L1+L+L2（n*f）=(5+80+2)6.58x1.1=7.87s工序 3:倒角 刀具：专用刀具。此工步使用专用刀具与手动进给。机床主轴转速 n=15r/s检验机床功率 可以查出当 160245HBS2.80.641min3.4k
15、w机床转速与粗车端面一致。按 CA6140 车床说明书主电机功率7.5可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求工序 4: 拉花键孔加工余量 1.5mm机床:卧式拉床 L6120 刀具:键槽拉刀 参数:LxH=830x17.93mm 进给量:f=0.06-0.2mm/z 取 f=0.1mm/z拉削速度 v=2.5-2m/min 根据机床性能取 v=2m/min切削工时 t=Zblk/1000vf zZ式中： Z b 单面余量 1.5mm(由 21mm 拉削到 25mm)；L 拉削表面长度，80mm； 考虑校准部分的长度系数，取 1.2；k 考虑机床返回行程系数，取 1.4 ；v 拉削速度（m/min） ；fz 拉刀单面齿升；Z
