ca6140车床拨叉零件831003加工工艺规程编制及槽18h11的铣床夹具设计（全套图纸）

CA6140车床拨叉零件831003加工工艺规程编制及槽18H11的铣床夹具设计（全套图纸）831003“拨叉”零件工艺课程设计说明书全套完整版设计,联系164306145各专业都有专业、年级05CAD/CAM学号姓名指导老师福建农林大学机电学院机械工程系序言通过所学的专业课知识互换性、工程材料、机械原理、机械设计、加工工艺、机械制造工艺学等和金工与洛阳一拖实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用,是理论和实践相结合的有效手段。就我个人而言,我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础。我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练。在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导,由于能力有限,在设计中难免有不足之处,恳请各位老师、同学批评指正。一、零件的分析一零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,主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速,获得所需的速度和扭矩的作用。宽度为30MM的面的尺寸精度要求很高,在拨叉工作工程中,和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度,这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为30MM的面和槽之间要达到很高的配合精度。二零件的工艺分析CA6140拨叉共有两组加工表面1、这一组加工表面包括A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔2、这一组加工表面包括六个方齿花键孔,及25MM花键底孔两端的275倒角。由以上分析可知,对于两组加工表面而言,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,并且保证它们之间的位置精度要求。二、工艺规程设计一确定毛坯的制造形式本设计的拨叉材料为HT200,零件为中批生产,零件为小件,依照机械设计加工工艺手册表33,采用机械沙箱铸造,铸造斜度1O15O。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷,能够满足使用要求。因为零件形状简单,故毛坯形状需与零件的形状尽量接近,又因内孔很小,可不铸出,以提高生产率。二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。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。1、粗基准的选择因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所以以40的外圆表面为粗基准。2、精基准的选择为了保证定位基准和加工工艺基准重合,所以选择零件的左端面为精基准。三制订工艺路线1工艺路线方案一工序一铸造毛坯工序二粗、半精铣左端面C面工序三钻孔并扩花键底孔22并锪275倒角工序四拉花键25H7工序五粗、半精铣底面D面工序六钻锥孔配作、螺纹孔工序七粗、半精铣槽18H11工序八去毛刺工序九检查2工艺路线方案二工序一铸造毛坯工序二粗、半精铣左端面C面工序三拉花键25H7工序四粗铣底面D面及18H11槽工序五半精铣底面D面及18H11槽工序六钻锥孔配作、螺纹孔工序七去毛刺工序八钻孔并扩花键底孔22并锪275倒角工序九检查3工艺方案的比较与分析比较两种工序加工方案,考虑到加工过程中粗精铣同一面可用同一夹具和刀具,为了减少换夹具及刀具的时间,缩短加工工时提高加工效率,故采用第一种加工方案。四机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140拨叉,材料为HT200,毛坯质量为084KG,查得B220MPA,HBS157。生产类型为中批生产,采用机械沙箱铸造出毛坯,两个M8通孔和5锥孔较小铸成实心,C、D面单侧加工零件图标出C、D面。根据上述原始资料和加工工艺,分别确定各个加工表面的机械加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸。根据零件图计算轮廓尺寸,长40MM,宽为80MM,高为75MM,故零件最大轮廓尺寸为80MM。1D面80MM30MMD面为单侧加工,加工面基本尺寸为72MM,为了简化铸件的形状,取R75MM。D面单边总加工余量为Z3MM,根据机械加工工艺设计手册表827和表829,D面精加工余量取Z1MM,D面粗加工余量取Z2MM,已能满足要求。2C面75MM40MMC面为单侧加工,加工面基本尺寸为80MM,按照机械加工工艺设计手册表827,粗加工余量Z15MM,由表829,半精铣C表面加工余量Z1MM,故毛坯尺寸为80151825MM3花键孔25H7花键孔要求以花键外径定心,故采用拉削加工。内孔尺寸为22H12。由机械加工工艺设计手册表816,确定孔的加工余量分配钻孔20MM扩孔22MM拉花键孔625H722H126H94铣18H11槽由机械加工工艺设计手册表829,查得粗铣后半精铣宽度余量Z3MM,粗铣后公差为018027,半精铣后公差为011IT11由于毛坯及以后各道工序的加工都有公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上,加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。毛坯名义尺寸375,75,825毛坯最大尺寸38207,75707,83207毛坯最大尺寸36807,74307,81807五确定切削用量工序一铸造毛坯因为零件为小件而且是中批生产,质量100KG,依照机械设计加工工艺手册表33,采用机械沙箱铸造,铸造斜度1O15O。工序二粗、半精铣左端面C面7540一、粗铣面7540面1、背吃刀量的确定因为切削余量较小故一次切削就可切除所有余量故APZ15MM。2、进给量的确定。选用硬质合金端铣刀,刀具材料为YG6,铣刀直径为80MM,齿数为10,选用X5032,立式升降台铣床,功率为75KW。由实用机械加工工艺手册表1192可查得每齿进给量FZ014024MM取FZ02MM/Z3、铣削速度的确定。由实用机械加工工艺手册表1194,可查得灰铸铁的硬度为150225HBS,查得切削速度VC60110M/MIN。则主轴转速为N1000VC/D100060110/8023874377R/MIN。每分钟进给速度FMFZZN02102387437747748754R/MM。故取N300R/MIN,FM600MM/MIN。4、校验机床功率根据切削用量简明手册表324,近似查得PCC23,根据机床使用说明书,主轴允许功率PCM45PCC,故校验合格。最终确定AP15MM,N300R/MIN,FM600MM/MIN,VC75M/MIN,FZ02MM/Z二、半精铣7540面1、背吃刀量的确定由实用机械加工工艺手册表630,查得半精铣的铣削用量为1MM,即AP1MM。2、进给量的确定选用与粗铣刀同样的刀具与机床,由实用机械加工工艺手册表1192,要求表面粗糙度为32,查得每转进给量为0510MM/R,故取05MM/R3、铣削速度的确定由实用机械加工工艺手册查得铣削速度为60110M/MIN则机床主轴转速N1000VC/D23874377R/MIM取N300R/MIN,则每分钟进给速度FMFZZN05103001500MM/MIN。4、校验机床功率根据切削用量简明手册表324,近似查得PCC13,根据机床使用说明书,主轴允许功率PCM45PCC,故校验合格。最终确定AP1MM,N300R/MIN,FM1500MM/MIN,VC75M/MIN工序三钻孔并扩花键底孔22并锪275倒角一、钻20的孔。1、决定进给量由切削用量简明手册表27,选择高速钢麻花钻头其直径DO20MM。铸铁的硬度大于200HBS,查得进给量F043053MM/R由切削用量简明手册表28可查得钻头强度允许的进给量为F175MM/R。由切削用量简明手册表29可知机床进给机构强度所允许的钻削进给量。选用Z525钻床由表235查得进给机构允许的最大抗力F8830N,DO205,查F093MM/S,故取F048由切削用量简明手册表219查得高速钢钻头钻孔的轴向力F7330N小于F,故可用。2、由切削用量简明手册表214和215查得VC14M/MIN3、确定切削速度N1000VC/DO100014/314202228R/MIN由切削用量简明手册表235取N272R/MIN则实际切削速度VC27220314/1000171M/MIN。4、检验机床扭矩及功率由切削用量简明手册表220,可查得F05MM/R时,砖头扭矩MC7681NM。当NC272R/MIN时,由切削用量简明手册表235,可查得主轴能传递的扭矩MM1442NM。由切削用量简明手册表223查得PC11KW。由表235,PEPE效率28081227KW。因为MCMM,PCPE,故所选切削用量可用。F048MM/R,NNC272R/MIN。VC171M/MIN。二、扩22孔。1、确定背吃刀量由切削用量简明手册查得背吃刀量为AP2MM。2、确定进给量由切削用量简明手册表210,查的进给量F0607MM/R,并根据机床规格选,F062MM/R3、计算切削速度扩孔钻扩孔时的切削速度,根据其他有关资料,确定为,V04V钻,其中V钻为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度。故V04171684M/MIN由此可知主轴的的转速为N1000684/314201089R/MIN根据机床说明书取N140R/MIN,则实际切削速度V14031420/100088M/MIN三、锪275倒角采用1500锪钻。为缩短辅助助间,取倒角的主轴转速与扩孔时相同N140R/MIN手动进给。工序四拉花键孔1确定单面齿升由机械加工工艺设计手册表955拉削的进给量,查得矩形花键拉刀,工件材料铸铁的单面齿升为004010MM,取单面齿升为006MM。2确定拉削速度拉削级别由机械加工工艺设计手册表956查得灰铸铁,硬度180HB,级别为,拉削速度由机械加工工艺设计手册表957,查得表面粗糙度要切RA16,拉削速度为级的花键拉削速度为VC005008M/S,即VC348M/MIN取VC3M/MIN工序五粗、半精铣8030面一、粗铣8030面1、加工余量的确定由前面可知粗加工加工余量为2MM,加工余量较小故采用一次切削故AP2MM。2、切削用量的确定由机械加工工艺设计手册表1131,选择高速钢立铣刀,铣刀直径为16MM,齿数为3。由机械加工工艺设计手册表970,查得加工材料为灰铸铁,铣削宽度为AWDO/4,铣刀的铣削速度为V032M/S即192M/MIN,每齿进给量为005008MM/Z则主轴转速为N1000VC/D1000192/16382R/MIN按机床取N460R/MIN,由此可得工作台每分钟进给量FMFZZN00834601104MM/MIN二、半精铣8030面1、加工背吃刀量AP的确定由前面可知道精铣的加工余量为1MM,故AP1MM2、进给量的确定选用与粗铣时同一铣刀和机床。铣削宽度为AW3MM时的每齿进给量为005008MM/Z,因为表精度要求较高,故取FZ005MM/Z3、切削用量的确定由机械加工工艺设计手册表970,查得铣刀的铣削速度为V032M/S即192M/MIN,则铣床的主轴转速N1000VC/D1000192/16382R/MIN按机床取N460R/MIN。则工作台每分钟进给量FMFZZN005346069MM/MIN工序六钻两M8底孔及攻螺纹、钻5锥孔配作一、钻M8螺纹底孔1、选择切削用量选择高速钢直柄麻花钻直径为7,钻头形状为双锥修磨横刃。由切削用量简明手册表27查得进给量F036044MM/R,由切削用量简明手册表283和钻头允许的进给量确定进给量F086MM/R。由切削用量简明手册表29机床进给机构所允许的钻削进给量查得F16MM/R。故由Z525型立式钻创说明书取F040MM/R。2、确定切削速度由切削用量简明手册表215,查得切削速度为V18M/MIN。则主轴转速为N1000VC/D1000/78185R/MIN。由Z525钻床说明书由就近原则取N680R/MIN。故实际切削速度为VND/1000680/1000149M/MIN二、攻M8螺纹由机械设计加工工艺手册表1130,选用M8细柄机用丝锥,在普通钻床上攻丝。由机械设计加工工艺手册表933,在普通钻床上攻丝切削速度表查得VC1112M/MIN。故钻床主轴的转速为N1000VC/D10001112/843774775R/MIN由Z525的说明书的参数可取N392R/MIN。故实际切削速度为VCND/10003928/100098MM/MIN三、钻5的锥孔由切削用量简明手册查得,F020MM/R,由切削用量简明手册查得,V22M/MINN1000VC/D100022/514006R/MIN由Z525的说明书的参数,可取N1360R/MIN。故实际切削速度为VCND/100013605/1000214MM/MIN工序七粗、半精铣18H11的槽一、粗铣18H11槽1、选择与加工8030平面同一规格的铣刀,同一铣床。因为槽深为35MM故铣18H11槽时底边留有5MM的加工余量,精铣以达到图纸所规定的表面粗糙度的要求故AP30MM2、切削用量的确定由机械加工工艺设计手册表970,查得加工材料为灰铸铁,铣刀的铣削速度为V032M/S,即192M/MIN,每齿进给量为005008MM/Z,取FZ008MM/Z则铣床主轴转速为N1000VC/D1000192/16382R/MIN根据机床说明书可取N460R/MIN。则实际转速为FMFZZN00846031104MM/MIN二、半精铣18H11槽1、选取与粗铣18H11槽同一规格的铣刀,背吃刀量AP5MM。2、确定进给量由机械加工工艺设计手册表969,查得每齿进给量为FZ005008MM/Z取FZ006MM/Z。3、切削用量的确定由机械加工工艺设计手册表970,查得V21M/MIN,则主轴转速N1000VC/D100021/164178R/MIN根据机床的说明书确定主轴转速为N460R/MIN。则FMFZZN0064603828MM/MIN最后,将以上各工序切削用量的计算结果,连同其他加工数据,一并填入机械加工工艺过程综合卡片,见附表1。三、夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。经分析,决定设计第七道工序,铣18H11槽的铣床专用夹具。一问题的提出本夹具用来铣18H11槽,该槽相对于花键孔中心有一定的垂直度要求。因此在本道工序加工时,在考虑零件的技术要求的前提下,降低劳动强度提高劳动生产率,精度不是主要问题。二夹具设计1、定位基准的选择由零件图可知,18H11槽的两边相对于花键孔中心线有垂直度要求,其设计基准是花键孔中心线,为了使定位误差为零,故选择以花键孔中心线为主要定位基准,所以由定位其准不重合引起的误差为零。2、铣削力及夹紧力的计算夹具的定位采用大端面短销定位,短销采用短花