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1、机械制造工艺学课程设计任务书4,000 件）设计题目：拨叉（二）（CA6140）机械加工工艺规程编制及工装设计（年产量:设计内容：1.编制机械加工工艺规程，填写工艺文献 1套， 绘制零件毛坯图1张2. 设计夹具1套，绘制夹具装配图和主要结构零 件图各1张3. 撰写课程设计说明书 1份设计时间：、八 刖机械制造工艺学课程设计是在我们完成了大学的全部基础课程、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具 设计，汇总所学专业知识如一体（如机械零件设计、金属切削机 熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床、机械制造 工艺等）。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论
2、与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的设计目的：机械制造工艺学课程设计，是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课 程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设 计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：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。通过学生亲手设计夹具的训
3、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。一零件的分析甘卄2技术灵求磁 R3R5a2.毋越后醉亀毛VL3” MM 2C45.（一）、零件的作用：题目给定的拨叉（CA6140位于车床变速机构中，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？25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与 滑移齿轮相配合。（二）、零件的工艺分析CA6140车床拨叉（二）共有两个加工表面，它们之间有一定的位置 要求。1
4、、一花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括？25H7的六齿方花键孔、？22H2的花键低空及两 端的2X 15的倒角、距花键孔中心线上方22mm的平面以及距中心 线下方15mm的平面。2、以工件左端为基准的宽度为18H11的槽18H11的槽的2个内表面与花键槽的中心线有垂直度公差 0.08二、工艺规程设计（一）、确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。加上工件的年产量为4000件，属于大批量生产，采用金属膜铸造成型。根据机械加工工艺手 册选择铸件的加工余量等级为7级，底面及侧面浇注确定待加工表 面的加工余量为4mm（二）
5、、基准的选择-A1. 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的外圆表面作为粗基准。同时也以工件的右端面作为粗基准2. 精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的左 面C面为精基准。（三）制定工艺路线制定工艺路线得出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及 位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下 可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ，并尽量使工序集中来提高 生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工序1粗、精铣工件的左端面（C面）工序2扩花键孔孔到？22工序3锪倒角花键孔2X 15工序4粗、精铣台
6、阶面B面工序5钻孔2X M8，攻螺纹，钻?5锥孔工序6粗、精铣宽度为18的槽和槽的上表面的平面工序7拉花键工序8去毛刺工序9终检2. 工艺路线方案二工序1粗、精铣工件的左端面（C面）工序2扩花键孔到?22工序3锪倒角花键孔2X15工序4 拉花键工序5粗、精铣台阶面B面工序6粗、精铣宽度为18的槽和槽的上表面的平面工序7钻孔2X M8，攻螺纹，钻?5锥孔工序8 去毛刺工序9 终检3. 工艺路线方案三工序1粗、精铣工件的左端面（C面）工序2扩花键孔到？22工序3锪倒角花键孔2X 15工序4粗、精铣台阶面B面工序5粗、精铣宽度为18的槽和槽的上表面的平面工序6钻孔2X M8，攻螺纹，钻?5锥孔工序7
7、 拉花键工序8 去毛刺工序9 终检工艺方案的比较和选择：方案二把拉花键放接在扩孔和倒角之后，因为花键孔的精度要求比较高，后面接下来的加工还要用花键孔来作为 定位，易破坏拉花键的精度。所以应把拉花键放在最后一道工序，因 为它的加工的精度要求比较高，加工是一次完成，不会破坏加工的精 度要求。再看方案一和方案三，方案一把钻孔安排在加工好台阶面之 后接着进行，之后又还要进行铣槽的工序，为了方面加工和合理安排 加工顺序，所以还是把铣的部分安排在一起，方便加工。综上考虑, 最终选择工艺路线方案三为最终方案。（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140车床拨叉：零件材料为 HT200，硬度19
8、0210HB，毛坯重量0.8kg，生产类型大批量，铸造毛坯。1. 端面（C面）的加工余量查简明机械加工工艺手册（以下简称“简明手册”）表10-6取铣 削的加工余量：粗铣 3mm精铣 1mm2. 花键底孔的加工余量内孔？20先铸出，所以取钻孔的双边加工余量为 2mm,单边为1mm3. B面（台阶面）的加工余量查简明手册表1-22取铣削的加工余量：粗铣 2mm精铣 1mm4. 宽度为18的槽查机械加工工艺手册表 3.2-29取铣削的加工余量：粗铣 3mm （双边余量）精铣 1mm （双边）5. 拉花键孔花键孔按外径定位 查机械加工工艺手册表 3.2-19取加工余量为2Z=1mm。6. 其他尺寸直接
9、铸造得到7. 毛坯尺寸考虑到零件的很多表面没有粗糙度要求， 不需要加工。从铸造出 来即可符合使用要求，因此，只采取75X 40的表面加工余量。查机 械加工工艺手册表3.1-24，确定毛坯的尺寸公差为 CT7,表3.1-21 查得CT7=1.1mm相应计算如下：名义尺寸：80+4=84mm最大极限尺寸=80+4+CT7=85.1mm最小极限尺寸=80+4-CT7=82.9mm具体毛坯尺寸见后附的毛坯图（五）、确立切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时工序I:铣削端面。本工序采用计算法确定切削用量。1. 加工条件工件材料：HT200，查简明手册表10-3 ,取（Tb=195N/mm2=0.195
10、GPa=195MPa 选取用金属型铸造。加工要求：粗铣75 40mm右端面，然后精铣此端面。主轴转速301500r/min,机床功率9.06kw。最高表面粗糙度可达1.6。刀具：查简明手册表12-21，取刀具材料YG6。查机械加工工 艺手册表 9.2-11选取镶齿套式面铣刀(GB1129-85),刀具直径 D=80mm,齿数 z=10。Kr= 90。2. 计算切削用量粗铣75 40 mm右端面进给量选择：根据机械加工工艺手册表 9.4-1,工件夹具系统刚 度为中等条件，取每齿进给量fz=0.2mm/z。背吃刀量ap=3mm。铣削速度：参考简明手册表11-28,选取铣削速度为60m/min。按机
11、械加工工艺手册表9.2-11选取d/z=80/10,即铣刀直径80mm, 铣刀齿数为10。由公式艷000 6=238r/min。兀 d3.1480铣床为8级级数，按机床手册及计算，有 n=240r/min这一转速，与 理论转速相近，即可选此转速。实际铣削速度 v = n：d = 240 3.14 80 = 60.28m/min。1000 1000查机械加工工艺手册表 9.4-31，可知铣削基本时间tmw b I2 ,Vf其中vf为工作台每分钟进给量，Vf = fz z n =0.2 10 24O=480mm/min。lw为工件铣削部分长度，75mm;h为切入行程长度，有公式h =0.5 d-d
12、2-ae213-0.5 80 - 802二4022 =7.36mm。I2为切出行程长度，82mm。所以粗铣时基本时间为 tm= (75+7.36+82) /480=0.342min二21s。精铣75 40 mm右端面铣床，刀具的选取同粗铣一致。背吃刀量 ap=1mm,铣削速度：要求表面粗糙度为 农=3.2肝,查机械加工工艺手册表9.4-3，每转进给量取f =0.8mm/r根据简明手册表11-28，可取铣削速度v=80m/min1000v d1000 803.14 80= 318.47r /min查机床手册及计算，取铣床转速为n=320r/mi n。实际铣削速度 vd = 320 3.14 80
13、 = 80.384m/min 1000 1000基本时间计算如粗铣vf = f n =0.8 320 = 256mm/minlw, l1, l2与粗铣加工相同。tm75 7.36 82256= 0.64 min =39s。工序2扩孔选用摇臂钻床Z3063,查简明手册表14-12,钻速范围201600r/min钻头材料：高速钢查表11-12,钻削速度取v钻=0.35m/s=21m/min扩钻孔时的切削速度v=0.4v钻二0.4 2仁8.4m/min由公式1000v1000 8.43.14 22= 121.60r/min按机床选取n=140r/min得实际钻削速度v =仝卫1000基本时间t140
14、 3.14 22 小 ,.9.7m/min 1000由金属切削手册表7-7有：T =(L 0.3d)/s分其中 s分二 f *n =0.8 140 = 112mm/sL为钻削长度，d。为钻削直径。T = 80 0.3 22 /112 =0.7min =47s工序三 锪倒角3s.由于此道工序用时较短，一次就可以完成，按经验选取时间为工序四粗、精铣上端台阶面工步1粗铣刀具选择：YG 6的镶齿端面铣刀机床：查机械加工工艺手册选取立式铣床X5020A功率为：3.79Kw主轴转速范围为：40-1800 r/mi n表 9.2-11 选取： d/z=80/10背吃刀量：2mm进给量取fz=0.25mm/r铣削速度根据简明手册表 11-28选：V=60m/mi n由公式 n =121=( 1000 60) / (3.14 60) =238 r/min nd按机床选取转速为 n=240r/mi n所以，实际铣削速度 V=n n d/1000=60.29 r/min基本时间：由机械加工工艺手册表9.4-31主偏角Kr=90 f mz = f *n *z=600mm/min1广.5 d。- ,.d20ae2 +( 13)=0.5(80- .802 -302) 2 = 4.92mmt=(ll2 l3)/f mz=(80+4.92+82)/600
