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1、机械制造工艺及夹具课程设计说明书班 级 学 生 学 号 指导教师 设计日期 2015年 10月26日 至 11月13日目录一、零件的分析1（一）零件的作用1（二）零件的工艺分析1二、工艺规程设计1（一）确定毛坯的制造形式1（二）确定铸件加工余量及形状2（三）工艺规划设计2（四）确定切削用量及时间定额5三、夹具设计18四、参考文献22一、零件的分析（一）零件的作用题目中的零件是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，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔与操纵机构相连，二下方的50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下
2、方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零件的工艺分析零件的材料为HT200，为珠光体类型的灰铸铁，其机械性能：强度极限=195Mpa，硬度：160210HBS。其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性也良好，铸造性能较好。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、小头孔20以及与此孔相通的8的锥孔、M8螺纹孔。2、大头半圆孔50。3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求
3、。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。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，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册2第38页表2.2-3,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。（二）确定铸件加工余量及形状 查机械制造工艺设计简明手册第40页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：图2-1加工面示意图表2-1各个加
4、工面的铸件机械加工余量加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D120H102孔降一级双侧加工D250H2.52孔降一级双侧加工T136H32双侧加工T2HT318H32双侧加工T4H（三）工艺规划设计1.选择定位基准 粗基准的选择：以零件的20上端面为主要的定位粗基准精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据应尽量选用设计基准作为定位基准原则和尽可能选用同一的定位基准原则，即“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后20的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔内孔轴线为辅助的定位精基准。2.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准拨叉头上端面和叉轴孔。（
5、2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面：拨叉头上端面和叉轴孔，后加工次要表面：孔。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头上端面，再加工叉轴孔孔；先铣拨叉脚两侧圆弧面，再钻或铰叉轴孔、M8螺纹孔和锥销孔。3.确定工艺路线工序号工序名称机床设备刀具量具1铸造2热处理3粗精铣拨叉头上端面，下端面，保证尺寸36mm立式铣床端铣刀游标卡尺4钻扩铰直径20孔钻床麻花钻，扩孔钻，铰刀游标卡尺，塞规5以两20孔定位，车50孔上端面车床车刀游标卡尺6镗孔50车床车刀游标卡尺7加工孔钻床麻花钻，扩孔钻，铰刀游标卡尺、塞规8加工4孔及攻M6螺纹钻床
6、麻花钻、丝锥游标卡尺，塞规9铣47凸台铣床10铣断铣床锯片刀14检验塞规、百分表、卡尺等4.确定加工余量确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：（1）圆柱表面工序尺寸：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度50IT12（D2）铸件5.0CT12粗镗3.0IT126.3半精镗2.0IT103.220IT7（D1）钻18IT1112.5扩1.8IT106.3粗铰0.14IT83.2精铰0.06IT71.6（2）平面工序尺寸： 工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差铸件3.036.0CT12粗铣20孔下端面2.034.012精铣20孔下端面1.033.08粗铣20孔上端面2.031
7、.012精铣20孔上端面1.030.08粗车削50孔上端面2.013.012精车50孔端面1.012.08铣断（四）确定切削用量及时间定额 1.粗、精铣20的上下表面粗铣：（1）加工条件：工件材料：HT200灰铸铁铸件，强度极限，硬度：160210HBS；工件尺寸：=72mm，l=176mm； 加工要求：粗铣20的下表面，以20的上表面为粗基准，加工余量2mm；机床：查简明机械加工工艺手册表4.2-38采用X63立式铣床；刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度60,深度4,齿数z=10,故根据切削用量简明手册1（后简称切削）取刀具直径do=80mm（2）切削用量1.铣削深度
8、 选择=2mm，一次走刀即可完成所需长度。2.每齿进给量根据X62万能铣床说明书，机床功率为7.5KW。查切削，f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。3.计算切削速度和每分钟进给量V 查切削，当=80mm，z=10，=2mm，0.14时，V=97m/min，n=387r/min,V=433mm/min。各修正系数为： 0.89=1.0故 =970.891.0=86.3m/min=3870.891.0=344r/minV=VK=4330.891.0=385.4mm/min根据X63型万能铣床说明书选择：n=375r/min , V=375mm/min因此实际
9、切屑速度和每齿进给量为：V=4.计算基本工时L/ =(32+80)/375=0.297min。因铣上下端面，故该工序工时为精铣：（1）加工条件工件材料：HT200, =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：精铣20上下端面。机床：X63万能铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度=60,深度=4,齿数z=10,故据切削用量简明手册（后简称切削）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角5后角8，副后角=8，刀齿斜角=10,主刃=60,过渡刃=30,副刃=5过渡刃宽=1mm。（2）切削用量1.铣削深度 因为切削量较小，故可以选择=1mm，一次走刀即可完成所需长度
10、。2.根据X63万能铣床说明书，机床功率为7.5KW。查切削表3.5，f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。 3.计算切削速度和每分钟进给量当，时，各修正系数为：故根据X62万能铣床说明书选择： ，因此实际切削速度和每齿进给量为：4.计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/375=0.297min。因精铣上下端面，故该工序工时2.以20孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。钻孔：（1）选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双头刃磨法，查切削表2.1，2.2，后角o12，二重
11、刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 （2）选择机床，Z525机床。（3）选择切削用量 1.决定进给量查切削表2.7， 所以， 按钻头强度选择（查切削表2.8）， 按机床强度选择（查切削表2.9），根据已有的机床已有的进给量，得 查切削表2.19，当，时，轴向力。轴向力修正系数为1.0，故，根据Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力，由于，故可用，校验成功。2.切削速度查切削表2.15，查表2.31，切削速度修正系数1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.01.0故 根据z525钻床说明书，选择n=272r/min故实际切削速度为 3.计算工时
12、扩孔： （1）选择刀具：高速钢19.8专用扩孔钻（2）选择切削用量1.查切削，进给量f=(0.8-1.1)0.7=0.56-0.77(mm/r)取钻床已有进给量，f=0.62mm/r切削速度查表2.30由公式得=25.6m/min修正系数 1.01.0 =0.9=1.0 1.01.0 1.0故 0.9=25.60.9=23.0m/min主轴转速计算工时 铰孔:刀具:选用硬质合金直柄机用绞刀查切削 =，=，=查切削进给量f=1.0-2.0mm/r.查机床说明书，取f=1.7mm/r查切削取=16m/min,故0.9=14.4m/min主轴转速根据机床说明书，当n=272r/min实际切削速度 计算工时 精铰:查切削 取n=272m/min,f=1.0mm/r查切削 取=12m/min 故0.9=10.8m/min计算工时 3.以两20孔轴线为基准，车50孔上端面（1）加工条件。工件材料：灰口铸铁HT200，
