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1、说明书“拨叉四（CA6140 车床） ”姓名：李正杰 班级：机设 071 学院：机械学院 指导老师：高英杰 日期：2010.3.252设计任务书1.1. 设计题目：“拨叉四（CA6140 车床） ”零件的机械加工工艺规程设计1.2设计工作量要求1.零件图 1 张：手绘，CAD（或 SolidworksPro-E）绘制各 1 份（含相应格式电子文件） ；2.毛坯图 1 张；3.机械加工工艺过程综合卡片 1 张；4.机械加工工艺工序卡片 2 张（2 个典型工序） ；5.课程设计说明书一份；1.3设计目的1.能熟练运用机械制造工艺学，公差与测量技术，工程力学，机械设计基础，机械制图等课程中的基本知识
2、 与理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量，熟悉该零件在机器中的工作原理；2.学会使用手册及图表资料；3进一步培养识图，绘图，工艺运算和编写技术文件等基本技能；3拨叉四（CA6140 车床）工艺设计目目 录录1.序言.4（设计体会与感想）2.生产纲领，生产类型.43.零件分析.43.1 零件的作用.43.2 零件的技术要求 4.选择毛坯.45.工艺规程设计.55.1定位基准的选择. .55.2零件表面加工方法的选择55.3制订工艺路线.55.3.1 工艺路线方案一5.3.2 工艺路线方案二5.3.3 工
3、艺路线方案比较与分析6.机械加工余量.66.1A 面的加工余量6.2矩形花键底孔6.3B 面的加工余量7.确定切削用量及基本工时.78.附录.10零件图工艺过程卡工序卡41.序言通过此次工艺设计，我感觉将自己所学的知识能运用到实际中才是最重要的，开始设计时，不知所措，无从下手。通过反复地看书，查资料才清楚一些，在老师的指导下，才开始动手设计。特别是说明书，比较不好弄，参照课本，查阅资料一步步的进行。绘图时，我的图比较简单，但 AutoCAD 绘图时，还是遇到了一些问题，比如说标上下偏差。通过绘图很好的复习了以前的知识，特别是说明书，电子版，第一次电脑写文件，感觉学到了不少东西。通过此次工艺设计
4、，我真正体会到了机械加工的含义，工作必须认真，设计过程很重要。2.生产纲领，生产类型中批生产（已知） 。3.零件的分析3.1 零件的作用：题目给定的零件是 CA6140 拨叉，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 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置精度，所以宽度为 18mm 槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。3.2 零件的技术要求分析：有零件图知，其材料为 HT200，该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减震性，适用于成收较大应力，要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为 A
5、 面，B 面，25（+0.0230）mm 的六齿方花键孔，22（+0.280）花键底孔及两端 215倒角面，8（+0.030）mm 的槽和18（+0.0120）mm 的槽。4选择毛坯根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，又其生产类型为中批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。55工艺规程设计5.1 定位基准的选择：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。精基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的 A 面为精基准。5.2 零件表面加工方法的选择：（1）A 面：表面粗糙度 Ra3.2m,需进行粗车，半精车即可
6、。（2）B 面：表面粗糙度 3.2m，需进行粗铣，精铣。（3）25（+0.0230）的六齿方花键键槽底面及侧面：表面粗糙度分别为Ra1.6m 和 Ra3.2m，经拉花键即可达到要求。（4）22（+0.280）花键底孔：表面粗糙度为 Ra6.3m,经钻扩即可达到要求。（5）两端 215倒角：表面粗糙度为 Ra6.3m,经粗精车即可达到要求。（6）8（+0.030）mm 的槽：槽宽和槽深粗糙度分别为 Ra1.6m 和Ra6.3m，需采用三面刃铣刀粗精铣。（7）18（+0.0120）mm 的槽：槽宽和槽深粗糙度都为 Ra3.2m 用三面刃铣刀，粗精铣即可。5.3 制订工艺路线：方案一：工序 10：粗
7、精车端面 A，钻扩花键底孔，倒两端 15倒角。 工序 20：粗精铣 B 面。工序 30：铣削 8（+0.030）mm 的槽。工序 40：铣削 18（+0.0120）mm 的槽。工序 50：拉花键。工序 60：钳工去毛刺。工序 70：终检。方案二:工序 10：粗精车端面，钻扩花键孔，倒两端 15倒角。以 40mm 圆柱面为粗基准，选用 C3163-1 车床及四爪卡盘夹具。工序 20：拉花键：以 A 面为基准。6工序 30：铣削槽 B 面，以花键的中心线及 A 面为基准，选用 X62W 卧式铣床专用夹具。工序 40：铣削 8（+0.030）mm 槽，以花键的中心线及 A 面为基准，选用X62W 卧
8、式铣床专用夹具。工序 50：铣削 18（+0.0120）mm 槽，以花键的中心线及 A 面为基准，选用X62W 卧式铣床专用夹具。工序 60：钳工去毛刺。工序 70：终检。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，而方案二把拉花键放在第一道工序后边，3，4，5 道工序以花键中心线和 A 面作定位基准，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。6机械加工余量：CA6140 的拨叉材料为 HT200，毛坯重量为 1kg。生产类型为中批生产，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，工序尺寸以及毛坯尺寸，如下：6.1 A
9、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。6.2 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（+0.280） ，见零件图。确定孔加工余量的分配：钻孔：20mm扩孔：22mm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 2Z=1mm.6.3 B 面的加工余量：此工序分 2 个工步：粗铣 B 面。精铣 B 面。精加工余量为 0.2mm.粗加工余量为 2.8mm.77.确定切削用量及基本工时：工序：车削 A 面1粗车1).加工条件 工件材料：灰口铸铁 HT200，铸造加工要求：粗精车 A 面并保证 28mm
10、 的工序尺寸，Ra=3.2m机床：C3163-1 转塔式六角卧式车床刀具：硬质合金 90车刀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 故分两次加工（粗车和精车）,长度加工公差 IT12 级,取0.46mm(入体方向)。（2）进给量根据切削简明手册取 f=0.60.8 mm/r,按 C31631 车床说明书取 f=0.6mm/r,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=0.48mm/r,按 C31631 车床说明书取 f=0.53mm/r.（3）计算切削速度：按切削简明手册计算的 Vc=46
11、.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000Vc/dw=229.8(r/min), 按 C31631 车床说明书 n=200(r/min),所以实际切削速度 V40.8m/min.（5）切削工时，按工艺手册表 6.21，Tm=(L+L1+L2+L3)/nwf=0.33(min)2.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=0.150.25 mm/r,按 C31631车床说明书 f=0.16 mm/r,计算切削速度 V83.85 m/min(3).确定机床主轴转速：nw=1000Vc/dw=410.8(r/min), 按 C316
12、31 车床说明书取nw=400r/min,所以实际切削速度 Vc57.1 m/min(4).切削工时：查工艺手册表 6.21Tm=(L+L1+L2+L3)/nwf=22.5/4000.16=0.35(min)83.钻孔，扩孔，倒角（1）钻孔：钻头选择：取 d=20mm 计算得 f=0.62mm/r， n=280n/ min 基本工时：Tm=L/nf=(80+10)/2800.62=0.32(min)（2）扩孔：刀具直径 do=21mm Tm 同上取 0.32min（3）倒角：刀具 45 度偏刀。工序：拉花键孔单面齿开：根据有关手册，确定拉花键时，花键拉刀的单面齿为 0.06mm拉削速度：v0.
13、06m/s (3.6m/min)切削工时:根据手册计算得 Tm=0.13(min)工序：粗铣精铣 B 面：加工要求：粗铣 B 面精铣 B 面 Ra=3.2m用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量 3mm机床：X62W加工工件尺寸：宽度：40mm，长度 28mm1.粗铣:1）选择刀具：镶齿圆柱铣刀2）切削用量：取ac=2.80.8mm 取 f=0.6mm/r Vc=3.14nd/1000=(1603.1450)/1000=25.1m/min3）基本工时：根据工式计算得 Tm=0.525min2.精铣：1）选择刀具：（同上）2）切削用量：取ac=0.2mm f=0.6 公式计算得 Vc33.1m/min3
14、）基本工时：根据工式计算得 Tm=0.336min工序：铣削 8（+0.030）mm 的槽加工要求：加工工件尺寸 8（+0.030）mm，长度40mm机床：X62W1）选择刀具：L=8mm 铣刀2）选择切削用量：ap=8mm f=0.3 mm/r93）计算切削速度：取 Vc82.86m/min Vf=110mm/min计算得实际 Vc=74.2m/min nc=375r/min fzc=110/37516=0.018mm/z4）基本工时：根据工式计算得 Tm=0.49min工序：铣削 18（+0.0120）mm 的槽 加工要求：加工工件尺寸 18（+0.0120）mm， 长度40mm, 加工余量 23mm机床：X62W1）选择刀具：L=10mm 铣刀2）选择切削用量：由于槽宽为 18mm，按二次走完ac=23mm,ap=10mm,由切削用量简明手册确定 f=0.5mm/r,取f=0.8mm/r,fz=0.5/24=0,02mm/r3）计算切削速度:Vc=98.6m/min，根据 X62 型铣床说明书nc=300r/min,得实际:Vc=94.2m/min4）基本工时：根据切削用量简明手册计算得 Tm=0.8min
