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1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及铣床夹具设计学生姓名: 李 萍学生学号： 2007013984院（系）： 职业技术学院机械系年级专业： 07级机械制造工艺教育指导老师： 李 晴二O一O年七月十日设计题目：设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大批量生产）零件：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工典型工艺过程卡片 1张 4.机械加工典型工序卡片 2张 5.夹具零件图 1张 6.夹具装配图 1张 7.课程设计说明书 1份机械制造技术基础课程设计目录序言.3一.零件的分析.31.1零件的作用.31.2零件的工
2、艺分析.4二.工艺规程设计.52.1确定毛坯制造形式.52.2基面选择.52.3工艺路线方案.62.4机床的选择.62.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定.72.6夹具设计.11三.参考文献.13四.小结.14序言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
3、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（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。一、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。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25mm通过与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮相配合。1.
4、2零件的工艺分析零件共有两处加工表面分述如下：1.零件上22花键底孔及其两端的2x150倒角、25mm的六齿方花键孔。这一组加工表面包括：花键底孔22mm的上下加工表面，孔22mm的内表面，有粗糙度要求为Ra=6.3um，公差要求为0.28；花键底孔22mm两端的2*150倒角有粗糙度要求为Ra=6.3um；25mm的六齿花键孔，上下两端面有粗糙度要求Ra= 3.2um及公差要求为0.01，底面有粗糙度要求为Ra=1.6um。加工时以左右两端面和外圆40mm为基准面，有由于左右端面须加工，根据“基准先行”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准的原则），再加工孔22mm及其两端的2x150倒角
5、和 六齿花键孔25mm。2.距花键底孔中心线27mm的上表面、距花键底孔中心线19mm上端宽8mm的槽和距花键底孔中心线50mm下端宽18mm的槽这一组加工表面包括：距花键底孔中心线27mm的上表面有粗糙度要求Ra=3.2um；距花键底孔中心线19mm上端宽8mm的槽底有粗糙度要求Ra=6.3um，槽两侧面有粗糙度要求Ra=1.6um，槽两侧面同时有公差要求为0.03mm；距花键底孔中心线50mm下端宽18mm的槽两侧面有粗糙度要求Ra=3.2um同时有公差要求为0.012mm；对于这些加工表面，可利用先加工出来的孔和右端面进行定位，然后借助于专用夹具进行加工。根据各加工方法的经济精度及一般机
6、床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证，对于这两组加工表面而言，可以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，并且保证它们的位置精度要求二、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式1.零件材料为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。2.已知零件为中批量生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段，工序适当集中，加工设备主要以通用设备为主，采用专用夹具，这样投资较少，投产快生产率较高，转产较容易。3.根据零件的材料确定毛坯为铸件，材料为HT200，毛坯的铸造方法为金属模机械造
7、型，铸件尺寸公差等级为CT9级2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。1.粗基准的选择：因要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以直径为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，以零件的右面为精基准。2.3制定工艺路线1.工艺路线方案工序一 铸坯。工序二 时效处理。工序三 粗铣圆柱右端面。工序四 粗铣圆柱左端面。工序四 半精铣右端面。工序五 钻20孔。工序六 扩22孔。工序七 粗车圆柱孔口斜度为15度。工序八 粗铣上平面。工序九 粗铣宽度为8mm的槽。工序十 粗铣宽度为18mm的槽。工序十一
8、 半精铣上端面工序十二 精铣宽为8mm的槽。工序十三 精铣宽为18mm的槽。工序十四 拉花键孔。工序十五 去毛刺。工序十六 检验。2.4机床的选择 1选择机床(1)工序三，工序四，工序八，工序九，工序十均为铣表面，可用X53K铣床。 (2)工序五为钻孔，工序六为扩孔，可采用立式钻床Z525。(3)工序七用车床.(4)工序十一为拉花键，采用卧式内拉床。2.选择刀具:在铣床上用立铣刀，铣上下两槽用三面刃铣刀，在车床上选普通车刀，卧式内拉床选矩形齿花键拉刀3.选择量具:精度要求较高的可用内径千分尺量程50125，其余用游标卡尺分度值为0.02。2.5机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定。零件材料为
9、HT200，硬度190210HB，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，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：1.查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册铣削加工余量为：粗铣 2-4mm半精铣 1-2mm精铣 0-1mm2. 圆柱（40用铸成）内孔22用钻和扩成，加工余量：扩孔 2mm3粗车加工余量： 粗 车 2mm 半精车 1mm4右凹槽:对于右凹槽的加工，由于事先未被铸出，要满足其槽的深度先需要粗铣，现确定其加工余量取8mm。为了保证槽两边的表面粗糙度和槽的水平尺寸的精度要求，需要进行精铣槽的两侧面,加工余量取0.5mm。5.左凹槽:由于此平面没有加工，
10、只加工平面的凹槽，其基本尺寸为槽宽 (精度较高，IT6级)，槽的深度为15，可事先铸出该凹槽，该槽的三个表面的粗糙度都为，在粗铣后-精铣能达到粗糙度要求。6.孔：钻孔其尺寸为20mm，加工余量取2mm,扩孔钻，保留0.5mm的拉刀加工余量。孔里的花键槽用组合装配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。7其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。工序铣削宽度为8mm的槽加工工件尺寸：8+0.030mm , 长度L=40mm加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8, 用乳化液冷却机床：X53K1.选择刀具
11、：由加工尺寸公差0.03 。所以铣刀精度为精密级K8铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 ro=15ao=12an=6Z=162.选择切削量1)由于槽的深度为8mm, 故可在一次走刀内切完，ae=8mm ap=8mm2）决定每齿进给量fz 由切削用量简明手册P86表3.3 确定f=0.15-0.35mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册P88表3.7,得最大磨损量为0.8, 由P89表3.8确定刀具寿命：T=100min4)决定切削速度Vc和每齿进给量Vf 切削速度根据切削用量简明手册P107表3.27的
12、公式Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*apXv*fzxyv*aexuv*Zpv)Kv Cv=28.5,qv=0.45,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.3,pv=0.1,m=0.33, do =63，ap=8,ae=8各修正系数为：Km=1.0,Ksv=1.0,KTv=0.9,Kv=Km*Ksv*KTv=1.0*1.0*0.9=0.9Vc=(Cvdoqv)/(Tm*apXv*fzyv*aeuv*Zpv)Kv =117m/minn=1000Vc/do=1000233/（3.1463）=593r/min根据X53K型铣床说明书选nc=600r/min实际速度Vc=donc/1000=3.14
13、*63*600/1000=118.7m/min 选Vfc=nc*f=600*0.3=180mm/min 根据机械制造技术基础课程设计P81表38查得X53K型铣床Vf=190mm/minfzc=Vf/(nc*Z)=190/(60016)=0.0198mm/z4)机床功率：根据切削用量简明手册P110表3.28 公式 圆周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表3.28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.72，UF=0.86，WF=0，qF=0.86，KFC=1.28Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=505.6 NM=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18kw 根据X53K型铣床说明书机床主轴允许的功率为10Kw，功率足够，因此所选的切削用量
