CA车床拨叉课程设计说明书

1、机械制造技术课程设计说明书设计题目：CA6140车床拨叉813003零件的机械加工工艺规程及夹具设计学生:指导大学工程学院机械系201年月日序言11 .零件的工艺性分析11.1 拨叉的用途11.2 拨叉的技术要求11.3 审查拨叉的工艺性1和 毛 坯 简 图械加里2. 确定毛坯制造方式22.1 选择22.2 确定毛坯尺寸公差和22.3 绘制毛33. 拟3.1 选择定位基准33.2 表面加工方法的选择33.3 加工阶段的划分43.4 工序集中与分散43.5 工序顺序的安排43.6 确定加工路线43.7 工艺过程卡54 .机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定55 .确定切削用量及基本工时75.1

2、 粗铳80X30面75.2 精铳80X30面86.夹具的设计96.1切削力及火紧力的计算-96.2止位基准的选择-106.3夹具的组成-107.参考文献118.设计的感想与体会12序言机械制造工艺学课程设计是我们学完大学的全部基础课技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，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，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力有限，设计上有许多

3、不足之处，恳请老师给于指教。1 .零件的工艺性分析1.1 拨叉的用途零件是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。宽度为30mm的面寸精度要求很高，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30mm的面的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。1.2拨叉的技术要求加上表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Rm形位公差mm拨叉左端面803.2拨叉上表面303.2/0.10A花键小径422+00.021IT7花键大径巾25+00.021IT71.6通槽上底面35

4、6.3通槽侧面18+00.113.2±0.08A通槽卜底面352XM8通孔4845锥孔配件（）5分析零件图可知，该拨叉形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可以得到基本形状，减少了加工工序，又节约了材料。除了拨叉上表面外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铳削、钻床等车床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面-拨叉上表面虽然加工精度较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可以见，该零件的工艺性较好。2 .确定毛坯制造方式和毛坯简图2.1 选择毛坯零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，考虑到零件需加工表面少，精度要求不高，

5、有强肋，且工作条件不差，既无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。零件形状简单，因此毛形状需要与零件的形状尽量接近，又因花键较小，因此不可直接铸出。课程设计指导书表2-12.2 确定毛坯尺寸公差和机械加工余量2.2.1 公差等级拨叉的功用和技术要求材料铸铁,大批量生产毛坯铸件确定该零件的公差等级为IT10课程设计指导书表2-12.2.2 铸件重量已知机械加工后拨叉件的重量为0.84kg,由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1kg2.2.3 零件表面粗糙度由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m2.2.4确定机械加工余量由铸件

6、铸造类型为金属型铸造，因此加工余量等级选为F项目机械加工余量mm尺寸公差mm公差等级长度8033.2IT10通槽深3532.6IT10通槽宽1832IT102.3 绘制毛坯简图见附图3拟定拨叉工艺路线3.1 选择定位基准3.1.1 精基准选择为使工件减少定位误差，保证加工精度，使夹具结构简单，工件装夹方便，根据基准重合、基准统一、互为基准、自为基准和便于装夹等原则。为满足形位公差要求，选择花键中心线为精基准。3.1.2 粗基准选择选择粗基准主要选第一道机械加工工序的定位基准，以便后续工序提供基准。粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面作为粗基准的非加工面的位置关系具有重要影响。

7、根据：保证互相位置要求原则。保证加工表面加工余量合理分配的原则，便于工件装夹原则，粗基准在同一尺寸方向上只允许使用一次的原则，因此选择零件的右表面作为粗基准。3.2 表面加工方法的选择本零件的毛坯为铸件，待加工面有孔，端面，及锥孔，倒角等。公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下：1：花键花键大径表面粗糙度为Ra1.6仙m,毛坯孔未铸出，需钻，扩、较孔、然后直接用拉刀拉出即可。课设表1-72：端面本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分无需去除材料。待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽，除通槽侧表面粗糙度为Ra3.2仙m及Ra6.3仙m,经粗铳和半精铳即可。课设表1-

8、8103：小5锥孔尺寸精度要求不高，去除材料，可用"钻一扩”孔直接加工出来。课设表1-74：M8mmg纹孔，由机械加工工艺手册查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。5：倒角加工角度为15度的倒角，采用铳床加工即可。3.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高或结构较为复杂时，一般工艺路线较长，工序较多,通常在安排工艺路线时，将其分为几个阶段，根据精度要求不同，可分为：(1)粗加工阶段切除各加工表面大部分余量(2)半精加工阶段(3)精加工切除余量较少(4)精整和完整加工阶段高精度加工3.4 工序集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该

9、拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。课设15页3.5 工序顺序的安排1遵循"先基准后其他”原则，首先加工基准拨叉左端面2遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3遵循“先主后次”原则，先加工主要表面拔叉头左端面花键孔，后加工次要表面拨叉上端面和通槽底面及侧面。4遵循“先面后孔"原则，先加工拨叉左端面，再加工花键孔；先拨叉上端面，再钻M8孔3.6 确定加工路线工序名称设备工2装备

10、粗铳左端面立式铳床X51端面铳刀、游标卡尺钻孔小20mm、扩孔至小22+00.021mmRa=3.2m立式钻床Z535麻花钻、折孔钻、较力、卡尺、塞规拉花键卧式拉床L6110A拉刀、卡规精铳左端面至80mmR=3.2m立式铳床X51端面铳刀、游标卡尺粗铳沟槽、精铳沟槽18+0°.11x35立式铳床X51二面刃铳刀、卡规、深度游标卡尺粗铳上平面、精铳上平面立式铳床X51端面铳刀、游标卡尺钻孔2X17立式钻床Z525麻花钻、径千分尺攻螺纹2XM8mm立式钻床Z525丝锥钻、较小5锥销孔立式钻床Z525麻花钻、锥度饺刀、塞规、卡尺去毛刺钳工台平锂清洗清洗机清洗机终检塞规、百分表、卡尺等3.

11、7工艺过程卡另附表1.1.2 工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定C6140拨叉材料为HT200毛坯质量为0.84kg,即=220MPa,HBS=157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选取公差等级CT由机械制造基础课程设计指导书中表2-1可查得毛坯件的公差等级为810级,取为10级。求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由机械制造技术基础课程设计指导书中表2-3可查得尺寸公差为CT=3.2mm求机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指导书表2-

12、5查得机械加工余量等级围为DF,取为E级求RAM要求的机械加工余量对所有的加工表面取同一数值,由机械制造技术基础课程设计指导书表2-4查得最大轮廓尺寸为80mm机械加工余量为E级，得RAMHS为0.7mm求毛坯尺寸2-M8通孔和5锥孔较小铸成实心；左端面为单侧加工，应由机械制造技术基础课程设计指导书式2-2求出,即：R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm上端面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指导书式2-1求出，即：R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm为了简化铸件的形状取R=75mm根据零件图槽的轮廓尺寸，长40mm宽18mm深

13、35mm故槽的最大轮廓尺寸为40mm选取公差等级CT由机械制造基础课程设计指导书中表2-1可查得毛坯件的公差等级为810级，取为10级。根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由机械制造技术基础课程设计指导书中表2-3可查得槽深和槽宽尺寸公差分别为CT=2.6m浒口2.4mm求机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指导书表2-5查得机械加工余量等级围为DF,取为F级。求RAM要求的机械加工余量对所有的加工表面取同一数值,由机械制造技术基础课程设计指导书表2-4查得槽的最大轮廓尺寸为40mm机械加工余量为F级，得RAMHS为0.5mm表格如下：项目左端面75X40上端面80X40通槽深35通槽宽

14、18公差等级IT10IT10IT10IT10加工面基本尺寸mrm80723518铸件尺寸余量等级<mm>3.23.22.62.4机械加工余量等级EEFFRAMmrm0.70.70.50.5毛坯基本尺寸mrm82.3753215精加工余量mm1110.5粗加工余量mm1.3221花键孔要求以花键外径定心，故采用拉削加工空尺寸为22H12。由机械制造技术基础课程设计指导书表2-28和表2-30确定孔的加工余量分配:钻孔：20mm扩孔：22mm拉花键孔<6-25H7*22H12*6H9>1.1.3 削用量及基本工时根据老师的工序分配，我负责的是以花键中心孔为基准铳上顶面5.1

15、粗铳80X30面5.1.1 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ap=2mm5.1.2 切削用量的确定由机械加工工艺手册表2.1-20选择高速钢立铳刀，铳刀直径为16mm齿数为3。由机械加工工艺手册表2.196查得加工材料为灰铸铁，铳削宽度为aw=do/4,铳刀的铳削速度为v=18.29m/min,每齿进给量为0.0630.102mm/z则主轴转速为n=1000v=358.3577.2r/minnD取n=460r/min,由此可得Vf=fzzn=0.09x3X460=124.2mm/min5.1.3 铳削加工工时的计算由机械加工工艺手册表2.194可查得L

16、wl1l2.二iVf式中：i为次给次数i=8do411 =0.5do+0.51.0=9mm12 =12mm取12=2mm8092则t=5.86min124.25.2精铳80X30面5.2.1 加工背吃刀量ap的确定由前面可知道精铳的加工余量为1mm,故ap=1mm5.2.2 进给量的确定由精铳加工工艺手册表2.172查得高速钢立铳刀直径为16mm选用与粗铳时同一铳刀和机床。铳削宽度为aw=3mm的每齿进给量为0.080.05mm/z,因为表精度要求较高故fz=0.06mm/z5.2.3 切削用量的确定由机械加工工艺手册表2.1-75查得铳刀磨钝标准查得后刀面最大磨损限度为0.20.25mm。由

17、机械加工工艺手册表2.176限度寿命查得限度寿命T=60min。由机械加工工艺手册表2.1-92查得Vc=22m/min,则铳床的主轴转速：1000vdo= 437.9 r/min取n=460r/min。则M=fz*z*n=0.06*3*460=82.8mm/min5.2.4 计算铳削加工工时由上面可知,Lwl1l2.t:ivf式中lw、1i、l2与上述所相同。i=30/3=10将各参数代入上式可得：t=8092x10=11min82.86 .夹具的设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制

18、造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具,是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用围必不可少重要手段。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。设计工序为铳拨叉30X80上表面的专用机床夹具。这类夹具定位准确、装卸工件迅速，但设计与制造的周期较长、费用较高。因此，主要适用于产品相对稳定而产量较大的成批或大量生产。6.1 切削力及夹紧力的计算切削刀具：高速钢直齿三面刃铳刀式中：=30wf0qF。83a16mmae8mmaf0.15kF（0.195）030.67pefF

19、z0.736计算结果FZ2448N由于切削力对夹紧力影响不大，故夹紧力只需达到将工件固定即可06.2 定位基准的选择由零件图知，该端面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。6.3 夹具的组成6.3.1 夹紧机构根据零件的定位方案、加工方法、生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用螺旋夹紧机构，通过拧紧夹紧螺母7使工件夹紧，有效提高了工作效率。手动螺旋夹紧是可靠的，可免去夹紧力计算。6.3.2 对刀装置采用直角对刀块对刀，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀与塞尺配合使用6.3.3 夹

20、具与机床连接元件火具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置，以利于铳削加工。6.3.4 使用说明安装工件时，先将工件花键孔装入定位心轴，安装开口垫圈，用夹紧螺母拧紧，夹紧工件。6.3.5 结构特点该夹具结构简单，操作方便，容易铸成，加工定位方便7 .参考文献1、黄健求主编机械制造技术基础机械工业2005.112、崇凯主编机械制造技术基础课程设计指南化学工业2007.23、肖继德、宁平主编机床夹具设计第二版机械工业2000.54、卫红主编机床夹具的现代设计方法航空工业2006.115、宝荣主编机床夹具设计中国建材工业1998.26、国香主编机械制造与模具制造工艺学清华大学2006.57、彩霞主编机械精度设计与检测技术交通大学2006.18、方子良主编机械制造技术基础交通大学2