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1、原文档和CAD图请发电子邮件机械制造工艺学课程设计说明书课题：设计CA6140拨叉（005）零件的加工工艺规则及工艺装备（年产量为5000件）学 校：班 级：姓 名：学 号：指导教师：完成日期：2012年11月18日一、零件的工艺分析 11.1、零件的作用 11.2、零件的工艺分析 1二、机械加工工艺规程设计 22.1、确定毛坯的制造形成 22.2、基准的选择 22.2.1粗基准的选择 22.2.2精基准的选择 22.3、制定工艺路线 22.3.1 方案一 32.3.2 方案二 3三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 43.1、毛坯余量及尺寸的确定 43.2、确定工序 4四、夹具的设计
2、124.1、提出问题 124.2、设计思想 134.3、夹具设计 134.3.1定位分析 144.3.2切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算144.3.3夹具操 作说明 15原文档和CAD图请发电子邮件五. 课程设计小结 15六. 参考文献 16原文档和CAD图请发电子邮件、零件的工艺分析1.1、零件的作用题目给定的零件是CA6140车床拨叉，它位于车床变速机构中，主要为换档, 使主轴回转运动按照工作者的调整进行工作。其中宽度为18oO.O12mm的槽尺寸精 度要求很高，因为在拨叉拔动滑移齿轮时，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 18o0.01
3、2mm的槽和滑移齿轮的配 合精度要求很高。1.2、零件的工艺分析该拨叉的全部技术要求列如下表:项目公差等级偏差（mm）粗糙度（um）定位基准?25的六齿方花键孔IT12+0.02301.6花键孔中心线?22的花键底孔IT12+0.02803.2花键孔中心线尺寸8的槽IT9+0.0303.2花键孔中心线尺寸18的槽IT6+0.01203.2花键孔中心线花键槽宽6IT6+0.063.2花键孔中心线+0.03一、机械加工工艺规程设计2.1、确定毛坯的制造形成零件材料HT200，零件在工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用铸 造件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批
4、生产（年产5000件）而且零件的几何尺寸并不大，故可采取模锻成型。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2 ）.5mm。（见附图一：毛坯图）2.2基准的选择2.2.1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的外圆表面的粗基准。2.2.2精基准的选择为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下底面为精基准。2.3、制定工艺路线制定工艺路线的出发点,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 以考虑采用万能型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，
5、还应当考虑经济效果，工卡具使用方便，互换及维 护成本低等，以便使生产成本尽量下降。2.3.1.工艺路线方案一工序：1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端3 X30。角。2. 粗、精铣削右端面（B面）。3. 铣削800.030 mm的槽。4. 铣削 1800.012 mm 的槽。5. 拉花键孔。2.3.2.工艺路线方案二工序：1. 粗、精车下端面（B面），钻、扩花键底孔、倒3X30。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。以花键中心线及右端面（B面）为基准，3. 铣削800.03 mm的槽。以花键的中心线及下底面为基准。选用X62W卧式
6、铣床加专用夹具。4. 铣削1800.012 mm的槽。以花键的中心线及下底面为基准。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夹紧、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夹紧，即以花键中心线和 下低面作为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。三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定零件材料为HT200，毛坯重量为1.0 kg ob =160MPa HBS。根据 机械加工工艺手册（以下简称
7、工艺手册机械工业出版出版社、 杨叔子主编），已知生产类型为中批生产，采用模锻锻模造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工 余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：3.1. 毛坯余量及尺寸的确定1.下端面的加工余量：下端面有2）.5mm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+。28，见零件图，参照金属制造工艺设计手册，确定孔加工余量的分配。钻孔20mm，扩孔21mm，拉花键。3. 右端面的加工余量。此工序分2个工步1、粗铣右端面2、精铣右端面。精加工余量为0.2mm，粗铣加工余量为3.2、确定工序工序一：
8、车机床：C3163-1转塔式六角卧式车床。 工步1 :车削下底面。1 加工条件。工件材料：灰铸铁 HT200。ob=145MPa。，模锻铸造。加工要求：粗、精车右面(B面)并保证28mm的工序尺寸。刀具：刀片材料YG6 ;刀片尺寸 r =12 ao=6-8 b= -10o=0.5Kr=90 n=152、计算切削用量。(1) 已知长度方向的加工余量为 2 ).5mm。实际端面的最大加工余量为 2.5mm 。故分二次加工(粗车和精车)。长度加工公差IT 12级取-0.46 mm(2) 进给量、根据切削用量简明手册，当刀杆尺寸为16mm &5mm, ae 0.8=0.48 mm/ r按C3 16 3
9、 1车床说明书 ？=0.53 mm/r(3)计算切削速度。按切削用量简明手册，切削速度的计算公式为V=Cv/(T m ap xv yv) kv其中：Cv=158xv=0.15yv=0.4M=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=0.81A/c =158/( 60 J2 20-15 0.53 4) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97=46.9(m/mi n)(4)确定机床主轴转速ns=1000vc/ 二 dw=229.8 (r/min )按C3 16 3 1车床说明书200 r/min所以实际切削速度V=40
10、.8m/min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。工步2精车下底面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=0.15 0.25mm/r按C3 16 31车床说明书f = 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V=Cv/(T m 即 xv f yv) kv=158/( 60 0.2 20.15 0.16 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97=83.85(m/mi n)3) 确定机床主轴转速.nw=1000vc/ 二 dw =410.8r/min按
11、C31631车床说明书取n=400r/实际切削速度 V=57.1m/min工步3钻六角方花键孔钻头选择：见切削用量简明手册钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：双锥修磨具刃，钻头参数：d=20mm 萨30 ,2=118 ,2=70,b e=3.5mm ,ao=12 W=55 ,b=2mm , =4mm。根据切削用量简明手册表 2-9确定f=0.48a、按机床进给强度决定进给量：根据表 2.9 ,当db= 210MPad = 20mm 可确定 f=0.75。按C31631车床说明书取f=0.62mm/r.b、 切削速度 由切削用量简明手册，表2.15得V =21m/minn=1000V/二D=3
12、34.4由机床技术资料得和 334.4接近的有280n/m和 400r/min 取 280r/min取 n=280r/min.实际 v=17 m/min工步4扩花键孔刀具直径do=21mm ;刀具几何参数同上。由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变。工步5 车倒角倒角3 X30 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。工序二：拉机床：LY6110B工步1 拉花键孔单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为 0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同
13、时工作齿数 z=l/p=80/12专工序三：铣机床：X 62W工步1倒角倒角3X30 刀具：专用刀具。确定主轴转速n和切削速度vc: n=160r/min,vc=17m/min此工步使用到专用刀具与手动进给。工步2 粗铣右端面(B面)加工要求：粗铣右端面用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量3mm留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac = 2.8 mm,选进 给量f = 0.6mm/r就能满足要求。1) 决定切削速度Vc、f可根据切削用量简明手册确定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8 0.5mm .Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/mi n)n=1000V/ 二 d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min根据X62W型铣床说明书选
