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1、 . . . 大学机械制造工艺学课程设计说明书题 目：设计CA6140拨叉831005零件的加工工艺规程及备工艺装年产量为4000件班级：姓名：指导完成日期： / 目 录一、零件工艺性分析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工艺路线方案一32.3.2工艺路线方案二3三、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124.1、提出问题124.2、设计思想134.3、夹具设计13
2、4.3.1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15五.体会15六参考文献16一、零件工艺性分析1.1、零件的作用题目给定的零件是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粗糙度定位基准25的六齿方花键孔IT12+0.2
3、001.6花键孔中心线22的花键底孔IT12+0.2006.3花键孔中心线两端的2*150倒角6.3花键孔中心线尺寸8的槽IT9+0.0301.6花键孔中心线尺寸18的槽IT6+0.012 03.2花键孔中心线6的花键槽宽IT6+0.06+0.033.2花键孔中心线二、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、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。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大,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
4、为30.8mm。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,以零件的下低面为精基准。2.3、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。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15倒角。2. 粗、精铣削B面。3. 铣削8+0.030mm的槽
5、。4. 铣削18+0.0120mm的槽。5. 拉花键。2.3.2.工艺路线方案二工序：1. 粗、精车端面,钻、扩花键底孔、倒两端15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。以花键中心线及右端面为基准,3. 铣削槽B面。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具4. 铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。5. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。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
6、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 kgb =160MPa HBS。根据机械加工工艺师手册以下简称工艺手册机械工业出版、叔子主编知生产类型为大批生产,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
7、加工余量：下端面有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,故采用拉削加工孔尺寸为22 0+0.28,见零件图,参照金属机械加工工艺人员手册 表3-59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=1mm3. 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2.8mm3.2、确定工序工序 ：车削下底面。 1加工条件。工件材料：灰口铸铁HT200。 b=145MPa。铸造。加工要求：粗、半精车A面并保证
8、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. ao=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IT 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
9、以：实际进给量f=0.60.8=0.48 mm/按C车床说明书0.533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/ 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/ 1.150.80.80.810.97=46.94确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8r/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
10、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=/nw x f=0.33min L=/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0工序II 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=0.150.25mm/r按C车床说明书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=60minV=Cv/ kv=158/ 1.150.80.80.810.97 =83.853) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/dw =410.8r/min按C3163车床说明书取nw=40
11、0r/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=/nwxf=22.5/400x0.16=0.35min 由于下一道工序是钻孔,所以留下20mm的台阶,所以L=/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0工序III 钻花键孔 钻头选择：见切削用量简明手册表2.2钻头几何形状为表2.1及表2.2：双锥修磨具刃,钻头参数：20 =30,2=118,2=70,b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm,=4mm。根据切削用量简明手册表2-9确定f=0.48、按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 ,当b210MPa 020.5mm 可确定f=0
12、.75。 按C3163-1车床说明书取 f=0.62mm/n.、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21,当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min.、切削速度由切削用量简明手册,表2.15得 =21m/minn=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min取n=280m/min. 实际=17 m/min 、 基本工时,Tm=L/nf=/280x0.62=0.32 入切量及超切量由表2.29. 查出+=10mm所以Tm=L/nf=/280x0.62=0.32 工序IV 扩花键孔刀具直径do=21mm；刀具几何参
13、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,所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15锪钻由于两孔直径相差不大,以表面粗度要求不高手动进给。工序V 车倒角 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 按切削用量简明手册表 1.2可以查出当160245HBS2.80.641min3.4kw按C车床说明书主电机功率11可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按切削用量简明手册表 2.21当21 0.64 查得转矩61.8N.M切削用量简明手册表由表2.32得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C车床说明书主电机功率11可见C比小得多,所以机床功率足够,所用切削用量符合要工序VI 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=
