机械制造工艺学课程设计说明书

太原工业学院机械工程系机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“CA6140 车床拨叉（831003） ”的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为中批或大批）内容： 1.零件图 1 张2.毛坯图 1 张3.机械加工工艺规程 1 套4.课程设计说明书 1 份5. 工艺装备结构设计 1 套6.夹具零件图 1 张班 级 1120112 学 号 38 学 生 蒋 云 指导教师 孙 淑 婷 机 械 制 造 工 艺 学课程设计说明书设计题目：设计“CA6140 车床拨叉(831003)”的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为中批或大批）学 生 蒋云 指导教师 孙淑婷 太原工业学院机械工程系2014 年 12 月 23 日目 录1.零件的分析 .11.1 零件的作用 .11.2 零件的工艺分析 .12.工艺规程设计 .22.1 确定毛坯的制造形式 .22.2 基面的选择 .22.3 制订工艺路线 .32.3.1 工艺路线方案一 .32.3.2 工艺路线方案二 .42.3.3 方案比较 .42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .52.4.1 毛坯尺寸 .52.4.2 加工余量 .52.5 确定切削用量及基本工时 .82.5.1 工序一：车后端面，钻扩花键底孔并倒角.82.5.2 工序二 拉花键孔 .152.5.3 工序三 粗铣、精铣上顶面 .172.5.4 工序四 钻两 M8 底孔及攻螺纹 .202.5.5 工序五 铣 18H11 的槽 .243.夹具设计 .273.1 问题的提出 .273.2 夹具设计 .283.2.1 定位基准的选择 .283.2.2 夹紧机构及加紧力的计算 .283.2.3 对刀装置 .293.2.4 夹具与机床连接元件 .293.2.5 使用说明 .303.2.6 结构特点 .3011 零件的分析1.1 零件的作用零 件 是 CA6140 拨 叉 ， 它 位 于 车 床 变 速 机 构 中 ， 主 要 起 变 速 ， 使 主 轴 的回 转 运 动 按 照 工 作 者 的 要 求 进 行 工 作 ， 获 得 所 需 的 速 度 和 扭 矩 的 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。1.2 零件的工艺分析从零件图可以看出，C A6140 拨 叉 有 两 组 加 工 表 面 ， 即1.2.1 以不加工表面作为粗基准的加工表面及花键孔主要包括后端面,22H12 的花键底孔，25H7 的花键，以及215的倒角。1.2.2 以花键孔中心线为精基准的加工表面主要包括宽度为 30mm 的上顶面，位于上顶面的 2-M8 的螺纹孔，以及 18H11 的槽。其中，宽度为 30mm 的上顶面与花键孔中心线的平行度公差为20.10，18H11 的槽的两侧面与花键孔中心线的垂直度公差为 0.08。对于以上两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组表面。2 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式拨叉材料为 HT200，根据零件作用以及在工作中承受载荷的情况，选用铸件，生产纲领是 1000年，为中批量生产，因此可用砂型铸造或机器造型。零件形状简单，故毛坯形状可与零件的形状尽量接近，又因零件上的孔均很小，可不铸出。2.2 基面的选择粗基准的选择：考虑到左右端面和前端面为非加工表面，因此可以其作为粗基准，待加工出后端面时，再考虑精基准的问题。精基准的选择：主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算。32.3 制订工艺路线生产纲领确定为中批，可考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。2.3.1 工艺路线方案一工序一：粗铣后端面工序二：钻、扩花键底孔工序三：铣倒角工序四：拉花键工序五：精铣后端面工序六：粗铣、精铣上顶面工序七：钻孔、攻螺纹工序八：粗铣、精铣 18H11 槽工序九：去毛刺4工序十：终检2.3.2 工艺路线方案二工序一：粗车、半精车后端面，钻、扩花键底孔并倒角工序二：拉花键工序三：粗铣、精铣上顶面工序四：钻孔、攻螺纹工序五：粗铣、精铣 18H11 槽工序六：去毛刺工序七：终检2.3.3 方案比较以上两种方案比较，方案 2 将后端面、花键底孔和倒角在一道工序中同时加工出来，缩短了工时，并且用一台车床就可以同时加工出，节约了设备，提高了加工效率，并且成本降低，经济效果较好。在中批生产的生产条件下，方案 2 较方案 1 更为优越。因此，选定方案 2.52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140 车床拨叉材料为 HT200，硬度 HB157236，毛坯质量约为为 1kg， , =220 MPa，生产类型为成批生产采用砂型铸造或机器造型。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。2.4.1 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，由机械制造技术基础课程设计指南中表 5-1，可查得毛坯件的公差等级为 812 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南中表 5-3 查得，公差带相对于基本尺寸对称分布。具体尺寸详见毛坯图。2.4.2 加工余量求机械加工余量，由机械制造技术基础课程设计指南表 5-5，查得机械加工余量等级范围为 EG，取为 F 级。6求 RAM 即要求的机械加工余量，对所有的加工表面取同一数值，最大轮廓尺寸为 80mm、机械加工余量为 F 级，由机械制造技术基础课程设计指南表 5-4 查得 RAM 数值为 1mm。求毛坯尺寸，后端面、上顶面单侧加工，其基本尺寸应由机械制造技术基础课程设计指南式 5-1 求出，即： 后端面 ，RFAMCT/28013./28.6m上顶面 ，/7./74.为简化铸件尺寸取 R75mm。a.后端面沿轴线长度方向的加工余量由机械加