拨叉(CA6140)831002课程设计任务书说明书及铣断夹具分析

1、 课 程 设 计 说 明 书题目：拨叉（CA6140车床）831002工艺规程制订及 60孔加工和铣断工件及铣断夹具设计 院 系： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 安徽理工大学课程设计（论文）任务书 机械工程 学院 机械制造 教研室学 号学生姓名专业（班级）设计题目拨叉831002(CA6140)车床工艺规程制订及 60孔加工和铣断及铣断夹具设计设计技术参数产品零件图一份、生产纲领为中批生产、生产制造能力不限。设计要求认真阅读课程设计指导书，完成拨叉831002（CA6140车床）加工工艺设计（过程卡、精铣16H11槽和精镗 60孔两道工序工序卡), 60和25孔加工镗夹具设计。各部分内容应

2、在规定的时间内完成，说明书格式、纸张、各部分装钉顺序按统一要求进行。工作量产品零件图 1张 夹具装配图 1张 毛坯图 1张 夹具零件图 2张工艺文件 1套 课程设计说明书 1份工作计划1.产品零件图 1天（12 月 29 号）2.毛坯图 1天（12 月 30 号）3.加工工艺过程卡及指定工序工序卡设计4天（12 月 31号 1月 7号）4.夹具装配图 7天（1月8 号16号）5.夹具零件图 2天（1月 19 20 号）6.设计说明书 3天（1月 21 22 号）7.上交课程设计资料、答辩 1天（1月 23 号）8.教师评定成绩、填写相关资料 1天（1月 24 号）参考资料机械制造工艺与专用夹具

3、课程设计指导书、机械加工工艺设计实用手册简明切削用量手册、机床夹具设计手册、金属切削工艺技术手册、机械加工工艺装备设计手册、机床夹具设计、典型零件机械加工生产实例、机械制造工艺学、互换性与技术测量、画法几何及机械制图等。指导教师签字教研室主任签字摘要机械制造工艺及装备课程设计是在学习了机械制造工艺学等专业课程的基础上，应用专业知识解决实际问题的一次实践性训练。在对拨叉零件进行工艺分析基础上，拟定了该零件的加工工艺方案，确定了毛坯种类及制造方法，编制了镗直径60mm孔工序机械加工工序卡，并选择了相应的加工设备及工艺装备（刀具、量具、夹具、辅具），同时完成了专用夹具设计，绘制了夹具装配总图和夹具体

4、及镗套零件图，编写了设计说明书。通过这次课程设计，获得了综合运用所学知识进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，建立了团队合作意识、培养了严谨的学习态度。AbstractMachinery manufacturing process and equipment course design is in the study of "mechanical manufacturing technology", on the basis of professional courses, such as a practical application of professional kn

5、owledge to solve practical problemsBased on process analysis was carried out on the fork parts, drawing up the processing scheme of parts, determine the rough type and manufacturing method, compiled the 60 mm diameter boring process machining process card, and select the corresponding processing equ

6、ipment and process equipment, cutting tools, measuring tool, fixture, auxiliary equipment), completed the special fixture design at the same time, draw a jig assembly drawing and specific and boring set of part drawing, writing the design specification.Through this course design, the integrated use

7、of knowledge in mechanical manufacturing technology and structure design of the basic ability, establish the team cooperation consciousness, cultivate the rigorous learning attitude.II目录设计任务书摘要Abstract1 设计内容12 零件的分析22.1零件的作用22.2零件的工艺分析23 工艺规程的设计23.1确定毛坯的制造形式23.2基准的选择23.3制定工艺路线33.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

8、43.5确定切削用量及基本工时74 专用夹具设计18参考文献19致谢201设计内容设计题目：设计CA6140车床拨叉（0402）零件的机械加工工艺规程及机床夹具。CA6140车床拨叉（0402）零件图见附件。本零件为中小批量生产。附图一 零件图2 零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是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25孔与操纵机构相连，二下方的60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。两件零件铸为一体，加工时分开。2.2零件的工艺分析 CA6140车床共有

9、两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1.以25mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：25H7mm的孔，以及42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为25H7mm通孔。 2.以60mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：60H12的孔，以及60H12的两个端面。其中主要是60H12的孔。 3.铣16H11的槽 这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，16H11mm的槽两侧面。 4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。 这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。这两组加工

10、表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）60孔端面与25H7孔垂直度公差为0.1mm.。（2）16H11mm的槽与25H7的孔垂直度公差为0.08mm。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3 工艺规程的设计3.1 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，故选择铸件毛坯。3.2 基准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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于

11、零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有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。根据这个基准选择原则，现选取25孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个42作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。3.3 制订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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万

12、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，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序一 划 （1） 以工件的上端面为基准，量校各处余量，划各孔的垂直中心线；（2） 划各孔的水平中心线引至一周和歌端面线及外圆线；（3） 一侧端面为基准，量校各处余量，划槽线。工序二 粗铣 以外圆为基准，用V型块定位，按线找正，在V型块正方夹紧（A） 粗铣上端面，留余量1.52.0mm；（B） 粗铣mm孔端面，留余量1.01.5mm；（C） 粗铣16H11槽，留余量1.01.5mm。（D） 刀检mm两孔端面；工序三 粗镗 翻个，以上端面为基准，用槽及端面定位，按线找正，夹两侧

13、凸台（A） 粗镗mm孔，倒角，留余量1.01.5mm；（B） 粗镗mm两孔，倒角，留余量1.01.5mm。工序四 热处理 人工时效工序五 划 （1）以工件的上端面为基准，量校各处余量，划各孔的垂直中心线；（2）划各孔的水平中心线引至一周和歌端面线及外圆线；（3）一侧端面为基准，量校各处余量，划槽线。工序六 精铣 以外圆为基准，用V型块定位，按线找正，在V型块正方夹紧（A） 精铣上端面只图纸要求；（B） 精铣mm孔端面至图纸要求；（C） 精铣16H11槽两侧面至图纸要求。（D） 刀检两孔端面3工序七 精镗 翻个，以上端面为基准，用槽及端面定位，按线找正，夹两侧凸台（A） 精镗mm孔，倒角，至图纸

14、要求；（B） 精镗mm两孔，倒角，至图纸要求。工序八 铣断 将工件铣断工序九 粗铣 以铣断面为基准，用V型块定位，按线找正，夹紧V型块正方，粗铣螺纹孔端面。工序十 钻 以上端面为基准，用桖扁长圆柱销定位，按线找正，夹紧外圆，钻一个的孔工序十一 攻 攻M22x1.5螺纹工序十二 检查 终检3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1）、确定毛坯种类：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，生产类型为中小批生产，故选择手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计实用手册第517页，选用铸件尺寸公差等级为12级。2）、确定毛坯余量（1）mm孔的余量 查机械加工工艺

15、设计实用手册按式6-16计算，其中C=0.65，=80mm，A=25mm，所以得余量=2.53mm。故取余量为2.5mm。(2) 孔的余量 查机械加工工艺设计实用手册按式6-16计算，其中C=0.65，=82mm，A=60mm，所以得余量=2.90mm。故取余量为3.0mm(3)16H11槽上端面的余量 查机械加工工艺设计实用手册按式6-16计算，其中C=0.85，=342.22mm，A=90mm，所以得余量=5.36mm。故取余量为5.0mm。(4)H12孔端面 查机械加工工艺设计实用手册按式6-16计算，其中C=0.65，=82mm，A=16mm，所以得余量=2.37mm。故取余量为2.0

16、mm。(5)M22x1.5螺纹孔端面的余量 查机械加工工艺设计实用手册按式6-16计算，其中C=0.65，=82mm，A=45mm，所以得余量=2.78mm。故取余量为3.0mm。 (6)16H11槽毛坯为实心，未铸出槽。（7）M22×1.5螺纹孔毛坯为实心，未铸造出孔。3）、确定工序余量，工序尺寸及其公差确定工序(或工步)尺寸的一般方法是，由加工表面的最后工序（或工步）往前推算，最后工序（工步）的工序（工步）尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序（或工步）尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序（或工步）尺寸应用工艺尺寸链计算。本零件各加

17、工表面的加工方法（即加工工艺路线）已经在前面根据有关资料确定，本零件的各加工表面的各工序（或工步）的加工余量除粗加工工序（或工步）加工余量之外，其余工序（或工步）加工余量可以根据现代制造工艺设计方法中的精、半精加工余量建议值来确定，粗加工工序（或工步）加工余量不是从表中查出确定，而为加工余量（毛坯余量）减去其余（后续）工序（或工步）各加工余量之和。前面根据有关资料已查出本零件个加工表面的加工余量（即毛坯余量），应将加工总余量分配给各工序（或工步）的加工余量，然后由后往前计算工序（或工步）尺寸。本零件各加工表面的工序（或工步）的尺寸精度，表面粗糙度，除了最后工序（或工步）是按零件图样要求确定外，

18、其余工序（或工步）主要是根据机械制造工艺设计简明手册表1.47、表1.48等及参考表1.417定公差等级（即IT）和表面粗糙度。公差等级确定后，查机械制造工艺设计简明手册表1.424得出公差值，然后按“入体”原则标注上下偏差。本零件的各加工表面的工艺路线，工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度如下表所示。加工表面工序（或工步）(mm)工序（或工步）余量（mm）工序（或工步）基本尺寸(mm)工序（或工步）经济精度工序（或工步）尺寸及其偏差（mm）表面粗糙度公差等级公差（mm）25H7孔端面精铣2Z=180IT90.0743.2粗铣2Z=381IT120.356.3毛坯2Z=4

19、848425H7孔精镗2Z=0.525IT70.0211.6粗镗2Z=4.524.5IT130.336.3毛坯2Z=52060H12孔端面精铣2Z=112IT110.11（）3.2粗铣2Z=313IT120.186.3毛坯2Z=4161660H12孔精镗2Z=0.460IT120.303.2粗镗2Z=5.659.6IT130.466.3毛坯2Z=6545416H11槽上端面精铣上端面Z=1.544IT110.36.3粗铣上端面Z=3.545.5IT130.3912.5毛坯Z=5494916H11槽两侧面精铣槽两侧面Z=116IT110.113.2粗铣槽Z=1515IT120.156.3毛坯实心

20、螺纹孔端面粗铣Z=536IT120.256.3毛坯Z=33939M22×1.5螺纹孔攻螺纹M22M223.2钻孔2Z=20.520.53.2毛坯实心 3.5 确定切削用量及基本工时设计计算依据和过程计算结果工序10划 工序20 粗铣 A)粗铣上端面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据设计手册续表12-73，选取YG6端铣刀，材料：硬质合金，刀具前角:，后角：，副后角：，刀齿斜角：，主偏角：，过渡刃宽=1.5mm,刀具齿数Z=14。因其单边余量：Z=3.5mm所以铣削深度：=3.5mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功率为7.5KW，

21、根据切削用量简明手册表3.5(P88)查得：=0.18mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.16得V=86m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度： 进给量： 基本工时：(表3.26-P106) B)粗铣16H11槽机床：XA6132型万能铣床刀具：硬质合金三面刃铣刀，材料：硬质合金，根据工艺手册查表12-85得：刀具直径D=80mm,刀具齿数Z=18，刀具宽度L=14mm。铣削深度：=8mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功率为7.5KW，根据切削用量简明手册表3.5(P88)查得：=0.20mm/z计算切削速度：根据

22、切削用量简明手册查表3.16得V=28m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度： 进给量： 基本工时：C)粗铣60两孔端面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据设计手册续表12-73，选取YG6端铣刀，材料：硬质合金，刀具前角:，后角：，副后角：，刀齿斜角：，主偏角：，过渡刃宽=1.5mm,刀具齿数Z=14。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：=2mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功率为7.5KW，根据切削用量简明手册表3.5(P88)查得：=0.18mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.16得V=98m/min机床

23、主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度： 进给量： 基本工时(表3.26-P106) D)刀检25孔端面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据设计手册续表12-73，选取YG6端铣刀，材料：硬质合金，刀具前角:，后角：，副后角：，刀齿斜角：，主偏角：，过渡刃宽=1.5mm,刀具齿数Z=14。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：=2mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功率为7.5KW，根据切削用量简明手册表3.5(P88)查得：=0.18mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.16得V=98m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际

24、铣削速度： 进给量： 基本工时工序30 粗镗A)粗镗60孔机床：T68卧式镗床床刀具：根据相关表查得：YG6单刃镗刀，材料：硬质合金，确定切削用量：单边余量：Z=2.8mm铣削深度：粗镗一次走刀可以镗去全部余量故=2.8mm每转进给量f：根据工艺手册 查表11-17(P854)，选取f=0.1mm/z确定切削速度：根据切削用量简明手册查表1.11得V=71m/min机床主轴转速：按照工艺手册表11-17 P854选取 基本工时B）粗镗25孔机床：T68卧式镗床床刀具：根据相关表查得：YG6单刃镗刀，材料：硬质合金，确定切削用量：单边余量：Z=2.25mm铣削深度：粗镗一次走刀可镗去全部余量=2

25、.25mm每转进给量f：根据工艺手册 查表11-17(P854)，选取f=0.2mm/z确定切削速度：根据切削用量简明手册查表1.11得V=71m/min机床主轴转速：按照工艺手册表11-17 P854选取 基本工时工序40 热处理工序50 划工序60 精铣A）精铣上端面 机床：XA6132型万能铣床刀具：根据设计手册续表12-73，选取YG6端铣刀，材料：硬质合金，刀具前角:，后角：，副后角：，刀齿斜角：，主偏角：，过渡刃宽=1.5mm,刀具齿数Z=14。因其单边余量：Z=1.5mm所以铣削深度：=1.5mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功

26、率为7.5KW，根据切削用量简明手册表3.5(P88)查得：=0.13mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.16得V=110m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度： 进给量：基本工时：B)精铣60孔端面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据设计手册续表12-73，选取YG6端铣刀，材料：硬质合金，刀具前角:，后角：，副后角：，刀齿斜角：，主偏角：，过渡刃宽=1.5mm,刀具齿数Z=14。因其单边余量：Z=0.5mm所以铣削深度：=0.5mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功率为7.5KW，根据切削用量简明手册表3.5(

27、P88)查得：=0.13mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.16得V=110m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度： 进给量：基本工时：C)精铣16H11槽两侧面机床：XA6132型万能铣床刀具：高速钢立铣刀，材料：高速钢，根据切削用量简明手册查表3.6得：刀具直径D=16mm,刀具齿数Z=12。确定切削用量确定铣削深度：由于加工余量Z=1mm,一次走刀可以铣去全部余量。故取：=1mm每齿进给量：根据切削用量简明手册表3.4(P87)查得：=0.05mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.14得V=17m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度：

28、 进给量： 基本工时：D)刀检25孔端面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据设计手册续表12-73，选取YG6端铣刀，材料：硬质合金，刀具前角:，后角：，副后角：，刀齿斜角：，主偏角：，过渡刃宽L=1.5mm,刀具齿数Z=14。因其单边余量：Z=1mm所以铣削深度：=1mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功率为7.5KW，根据切削用量简明手册表3.5(P88)查得：=0.18mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.16得V=98m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度： 进给量： 基本工时(表3.26-P106)工序70

29、 精镗 A）精镗60孔机床：T68卧式镗床床刀具：根据相关表查得：YG6单刃镗刀，材料：硬质合金，确定切削用量：单边余量：Z=0.2mm铣削深度：粗镗一次走刀可以镗去全部余量故=0.2mm每转进给量f：根据工艺手册 查表11-17(P854)，选取f=0.14mm/z确定切削速度：根据切削用量简明手册查表1.11得V=63m/min机床主轴转速：按照工艺手册表11-17 P854选取 基本工时 B）精镗25孔 机床：T68卧式镗床床刀具：根据相关表查得：YG6单刃镗刀，材料：硬质合金，确定切削用量：单边余量：Z=0.25mm铣削深度：粗镗一次走刀可镗去全部余量=0.25mm每转进给量f：根据工

30、艺手册 查表11-17(P854)，选取f=0.52mm/z确定切削速度：根据切削用量简明手册查表1.11得V=128m/min机床主轴转速：按照工艺手册表11-17 P854选取 基本工时工序80铣断60孔机床：XA6132型万能铣床刀具：根据工艺手册P1082表12-93选取中齿锯片铣刀刀具直径D=80mm，齿数Z=32，宽度L=4mm。切削深度：根据切削用量简明手册表3.4查得：进给量 切削速度，机床主轴转速：， 根据切削用量简明手册按表3.30取实际切削速度：进给量：工作台每分进给： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1基本工时 工序90粗铣螺纹

31、孔端面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据设计手册续表12-73，选取YG6端铣刀，材料：硬质合金，刀具前角:，后角：，副后角：，刀齿斜角：，主偏角：，过渡刃宽=1.5mm,刀具齿数Z=14。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：=3mm每齿进给量：根据切削用量简明手册查表3.30(P111)，可知XA6132万能铣床功率为7.5KW，根据切削用量简明手册表3.5(P88)查得：=0.18mm/z计算切削速度：根据切削用量简明手册查表3.16得V=86m/min机床主轴转速：按照表3.30 实际铣削速度： 进给量： 基本工时：(表3.26-P106)工序100钻20.5mm的孔机床：Z525

32、立式钻床刀具：根据切削用量简明手册表2.1及2.2选择高速钢麻花钻，直径为20.50mm，钻头采用双锥修磨棱带横刃过渡刃宽3.5mm，后角为 确定钻削用量确定进给量f根据切削用量简明手册表2.7可查出f=0.350.43mm/r按钻头强度选择：查切削用量简明手册表2.8，当，钻头直径=20.5mm，钻头允许进给量为f=1.75mm/r按机床进给机构强度选择：查切削用量简明手册表2.9.当,，机床进给机构允许轴向力为8330N时，进给量为f=0.93mm/r。以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：f=0.350.43 根据z525机床说明书，选择进给量。由于是加工通孔，为了避

33、免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来校验。根据切削用量简明手册表2.19和差值法算出,当，时，钻孔轴向力Ff=4072N ，轴向力修正系数为1.0，故=4072N。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为=8830N。故所选进给量可用。（b）确定钻头磨钝标准及寿命当=20.5mm时，钻头后刀面最大磨损限度根据切削用量简明手册表2.12，可知为0.60.9mm，寿命（c）切削速度根据切削用量简明手册表2.30，可知切削速度计算公式为： （m/min）其中， ，根据切削用量简明手册表2.31，得修正系数：， ，故实际的切削速度：根据切削用量简明手册表2.35的Z525钻床说明书，可考虑选择，但因所选转数较计算转数为低，因为所选转数合适。进给量仍用。（d）检验机床扭矩及功率查切削用量简明手册表2.21得，当，时，修正系数均为1.0，故。查切削用量简明手册表2.23,，时钻头消耗功率：Pc=1.0kw。查Z525机床使用说明书，由于，故选择之切削用量可用，即：，。 计算基本工时，入切量及超调量由切削用量简明手册表2.29查出。故 工序110手攻M22×1.5螺纹刀具：细牙普通螺纹丝锥（）工序120 检查， ，4. 专