毕业设计（论文）-ca6140车床拨叉（831008）机械加工工艺规程及铣断专用夹具设计（全套图纸）

拨叉的机械加工工艺规程的确定全套CAD图纸等，联件分析111零件的作用题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，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。零件上方的20MM的孔与操作机构相连，下方的50MM的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方的齿轮变速，两零件铸造为一体，加工时分开。112零件的工艺分析CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。其间有一定的位置要求，分述如下一、以20MM为中心的加工表面这一组加工表面包括20MM的孔，以及其上下表面，孔壁上有一个装配时要钻铰的8MM的锥孔，一个M6的螺纹孔，和一个缺口。二、以50为中心的加工表面这一组加工表面包括50MM的孔，以及其上、下端面；这两组表面有一定的位置要求；（1）50MM的孔的上、下表面与20的孔的垂直度误差为007MM。（2）20MM的孔的上、下表面与20的孔的垂直度误差为005MM。（3）50MM、20MM的孔的上、下表面以及50MM的孔的内表面的粗糙度误差为32UM。（4）20MM的孔的内表面的粗糙度误差为16UM，精度为IT7。12工艺规程设计121零件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，故选择铸件毛坯。122基面的选择（1）粗基准的选择对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准，根据这个基准原则，现取20MM的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个20MM孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在72MM的上表面，以消除3个自由度。（2）精基准的选择主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。13制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以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。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、工艺路线方案一工序一退火工序二粗、精铣20MM、50MM的下表面，保证其粗糙度为32UM工序三以20MM的下表面为精基准，粗、精铣20MM的孔的上表面，保证其粗糙度为32UM,其上、下表面尺寸为30MM，工序四以20MM的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰20MM的孔，保证其内表面粗糙度为16UM，垂直度误差不超过005MM工序五以20MM的下表面为精基准，钻、扩、铰、50MM的孔，保证其内表面粗糙度为32UM工序六；以20MM的下表面为精基准，粗、精铣以50MM的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过007MM，其上、下表面尺寸为12MM工序七铣断工序八以20MM的孔为精基准，钻8MM的锥孔的一半4MM，装配时钻铰工序九以20的孔为精基准，钻4的孔，攻M6的螺纹工序十以20MM的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为125UM工序十一检查上面的工序可以是中批生产，但是其效率不高，并且工序四中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。2、工艺路线方案二工序一；退火工序二粗、精铣20MM、50MM的下表面，保证其粗糙度为32UM工序三以20MM的下表面为精基准，粗、精铣20MM、50MM的孔的上表面，保证其粗糙度为32UM，20MM的上、下表面尺寸为30MM，50MM的上、下表面尺寸为12MM工序四以20MM的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰20MM的孔，保证其内表面粗糙度为16UM，垂直度误差不超过005MM工序五以20MM的下表面为精基准，钻、扩、铰、50MM的孔，保证其内表面粗糙度为32UM工序六铣断工序七以20MM的孔为精基准，钻8MM的锥孔的一半4MM，装配时钻铰工序八以20MM的孔为精基准，钻4MM的孔，攻M6的螺纹工序九以20MM的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为125UM工序十检查14机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190210HB，毛坯重量为22KG,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由（以下称工艺手册表131查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表224查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT10。根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（20MM、50MM端面）查工艺手册表224取20MM、50MM端面长度余量为25MM均为双边加工。铣削加工余量为A粗铣15MMB精铣1MM毛坯尺寸及公差为（35土03）MM（17土025）MM2、内孔（50MM已铸成孔）查工艺手册表2225，取50MM已铸成长度余量为3MM，即已铸成孔44MM。镗削加工余量为A粗镗2MMB半精镗1MM毛坯尺寸及公差为（48土03）MM（）MM0523、其他尺寸直接铸造得到。15确定切削用量及基本工时151工序二粗、精铣孔20MM、50MM的下表面（1）加工条件工件材料HT200。B016GPAHBS190210，铸件机床XA5032立式铣床刀具；W18CR4V硬质合金端铣刀W18CR4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由切削用量简明手册后称切削手册表31查得铣削宽度AEPCC,故校验合格。最终确定AP15MMNC475R/MINVFC600MM/MINVC1193M/MINFZ013MM/ZF计算基本工时14MFLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L12MM,所以LLY321244MM故44/6000073MINMT2粗铣50MM的下表面A铣削50MM的下表面与铣削20MM的下表面的相关参数及其用量等都相同。即AP15MMNC475R/MINVFC600MM/SVC1193M/MINFZ013MM/ZB计算基本工时15MFLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L0所以LLY72MM故72/600012MINMT3精铣孔20MM的下表面A切削深度因切削用量较小，故可以选择AP10MM,一次走刀即可完成所需尺寸B每齿进给量由切削手册表330可知机床的功为75KW，查切削手册表35可得F0507MM/R，由于是对称铣，选较小量F07MM/RC查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表37，后刀面最大磨损为（1015）MM查切削手册表38,寿命T180MIND计算切削速度按切削手册表327中的公式16VOCVMPRPZECDQVKTAXFYU也可以由表316查得124MM/SVF395MM/MINN494R/MIN,根据XA5032铣床CV参数，选N475R/MINVF375MM/MIN,则实际的切削速度为1710OCCDN所以1193M/MIN,实际进给量CV314807518FCZVFNZ所以008MM/ZZVF375410E校验机床功率查切削手册表324，PCC11KW,而机床所提供的功率PCM为17KW，所以PCMPCC,故校验合格。最终确定AP10MMNC475R/MINVFC375MM/MINVC1193MM/MINF计算基本工时19MFLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L80MM,所以LLY3280112MM故112/37503MINMT2精铣50MM的下表面A铣削50MM的下表面与铣削20MM的下表面的相关参数及其用量等都相同。即AP10MMNC475R/MINVFC375MM/MINVC1193MM/MB计算基本工时110MFLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L80MM所以LLY7280152MM故152/3750405MINMFLTV152工序三粗、精铣孔20MM、50MM的上表面本工序的切削用量及基本工时与工序一中的粗、精铣孔20MM、50MM的下表面相同。153工序四钻、扩、铰、精铰20MM的孔（一）钻18MM的孔（1）加工条件工艺要求孔径D18MM,孔深L30MM,通孔，用乳化液冷却机床Z535型立式钻床刀具高速钢麻花钻头选择高速钢麻花钻头，其直径DO18MM,钻头几何形状为由切削手册表21及表22选修磨横刃，28OO10O2118O2170OB35MMB2MML4MM2切削用量1决定进给量FA、按加工要求决定进给量根据切削手册表27，当铸铁的强度B200HBSDO18MM时，F070086MM/RMC又根据切削手册表223，当B170213MPADOMC又根据切削手册表223，当B170213MPADOMC又根据切削手册表223，当B170213MPADO3,故取修正系数K08所以F018022X0801440176MM/RB按钻头强度决定进给量根据表28，当B190MPA,DOMC又根据切削手册表223，当B170213MPADOMC又根据切削手册表223，当B170213MPADO10MMF053MM/RVC151M/MIN时PC10KW根据Z525钻床说明书,PCPE所以有MCMMPCPE故选择的切削用量可用。即F028MM/RNNC960R/MINVC136M/MIN3计算基本工时133MLTNFLLY由切削手册表229查得Y25MM故003MIN625908MT（2）攻M6的螺纹由工艺设计手册表6214可知1341212MOLLLTIFNF其中L113PL223P公式中的NO为丝锥或工件回程的每分钟转数（R/MIN）I为使用丝锥的数量；N为丝锥或工件每分钟转数（R/MIN）；D为螺纹大径；F为工件每转进给量等于工件螺纹的螺距P由上述条件及相关资料有；FP1MM/RD6MMN680R/MINNO680R/MINI1所以1切削速度13510ODNV所以107M/MINV3146802基本工时003MIN22516801MT158工序九铣缺口（1）加工条件工件尺寸长为25MM,宽为10MM机床XA5032立式铣床刀具；W18CR4V硬质合金端铣刀W18CR4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由切削用量简明手册后称切削手册表31查得铣削宽度AE90MM,深度AP6MM,齿数Z10时，取刀具直径DO100MM。又由切削手册表32选择刀具的前角RO5O后角AO8O副后角AO8O,刀齿斜角S10O,主刃KR60O,过渡刃KR30O,副刃KR5O,过渡刃宽B1MM2切削用量A切削深度因切削用量较小，故可以选择AP6MM,一次走刀即可完成所需尺寸。B每齿进给量由切削手册表330可知机床的功为75KW，查切削手册表35可得F014024MM/Z,由于是对称铣，选较小量F014MM/ZC查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表37，后刀面最大磨损为（1015）MM查切削手册表38,寿命T180MIND计算切削速度按切削手册表327中的公式136VOCVMPRPZECDQVKTAXFYU也可以由表316查得77M/MINNT245R/MINVFT385M/MINC各修正系数为KMVKMNKMVF10KSVKSNKSVF08故VCVTKV77X10X08616M/MINNNTKN245X10X08196R/MINVFVFTKVT385X10X08308MM/MIN又根据XA5032铣床参数，选N235R/MINVF375MM/S，则实际的切削速度为13710OCCDN所以738M/MIN,实际进给量为CV314025138FCZVFNZ所以016MM/ZZVF375210E校验机床功率查切削手册表324，当B174207MPAAE70MMAP6MMDO100MMZ10VFC385MM/MIN近似为PCC46KW根据XA5032型立铣说明书（切削手册表330），机床主轴允许的功率为PCM75X075563KW故PCCPCM因此选择的切削用量可以采用即AP6MMVF375MM/MINN235R/MINVC738M/MINFZ014MM/ZF计算基本工时139MFLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L0MM,所以LLY25MM故25/375007MINMFLTV铣断双体的专用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。经过与指导老师的协商，决定设计第道工序铣断双体，本夹具将用于XA6132卧式铣床，刀具为高速钢细齿圆锯片铣刀，对工件进行加工。21问题的提出本夹具主要用于铣开双体，并且铣开的表面与的孔有一定的公差要求，20M又在加工本道工序时，的孔已经进行了加工，因此，在本道工序中主要考虑20M加工面与孔之间的要求，其次是考虑如何提高劳动生产率，保证加工质量，20降低劳动强度。22夹具体设计221定位基准的选择由零件图可知被铣开的那的中心线与孔的中心线之间的公差50M20M等级要求较高，且铣开时的设计基准为孔的中心线。为了尽量的减小定位误差，应选孔为主要的定位基准，利用一个圆柱销和一个菱形销定位，消20M除三个自由度，再在底面用夹具体定位消除三给自由度。以便达到所需要求。为了提高加工效率，现同时加工六个双体，同时，为了夹具简单，操作方便，利用螺旋机构夹紧。222切削力及夹紧力的计算刀具高速钢细齿圆锯片铣刀直径齿数Z50又由切削160ODM手册表328中的公式21FFXYUPZENWOCAFZQ其中30FC10FX65FY083FU0FW83FQZ5016ODM4PAM2EA2/ZFMZ所以F635N水平分力659HN垂直分力；031V又在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数1234K其中K1为基本安全系数15K2为加工性质系数12K3刀具钝化系数12K4为切削特点系数（断续切削）12所以FKFH699X15X12X12X121812N为了克服水平方向的力，实际的夹紧力为N（F1F2）KFH其中F1为螺母与螺杆间的摩擦系数F2为工件与螺杆头（或压板）间的摩擦系数又查得F1和F2为16则2212HKFNF所以182560NN又选择的螺旋夹紧机构的基本尺寸如下（根据机床夹具设计第三版表1220、1221、1222、1223查得R012MM1P567ZRM136A02950TGL120MMQ30N205则可以提供的夹紧力为2312ZQLWRTGA所以3140N120356795T又由机床夹具设计第三版表1224查得当螺纹的公称直径为12MM时，螺栓许用的夹紧力为5690N由以上的数据可知所选的螺旋机构提供的夹紧力大于所需的，且满足螺栓的许用夹紧力，故本夹具