ca6140车床拨叉加各零件夹具装配图拨叉说明书

1、机械工艺学课程设计说明书设计题目:设计“CA6140 车床拔叉”零件的机械工艺规程及工艺装备（大批生产）设 计 者平指导教师蒋克荣合肥学院2008.7.1前言通过所学的专业课知识（公差与配合、工程材料、机械原理、机械设计、机械技术基础等）和金工实习使我们对机械设计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备，而且为以后的工作打下一定的基础。不仅为大四的毕业设计做准在这次设计中，我们主要设计 C6140 拨叉的夹具。在设计中阅读大量的参考资料并且得到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

2、件的分析（一）零件的作用题目给定的零件是 C6140 拨叉（见附图 1）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。宽度为 30mm 的面的精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合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 拨叉共有两组表面：:A 端面和轴线与 A 端面相垂直的 花键底孔1、这一组表面2、这一组×75&#

3、176;倒角。表面: 六个方齿花键孔，及25mm 花键底孔两端的 2对于两组表面可先一组表面，再用夹具另一组表面。二、工艺规程设计形式（一）确定毛坯的此次所设计的拨叉材料为 HT200，根据材料成型工艺可知用零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为生产铸造。该为大批量生产。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。毛坯零件图见附图 2。（二）基准面的选择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：为了保证的左端面为精基准。（三）制定工艺路线工艺路线方案一： 工序一：铸造毛坯；

4、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 2×75°倒角； 工序四：拉花键25H7工序五：粗、半精铣底面 D 面； 工序六：钻配作孔、螺纹孔； 工序七：粗、半精铣槽；工序八：去毛刺；工序九：终检，入库。基准和工艺基准重合，所以选择零件工艺路线方案二：工序一：铸造毛坯；工序二：粗、半精铣左端面 C 面， 工序三：终检，入库。工序四：拉花键25H7工序五：粗铣底面 D 面及 18H11 槽； 工序六：半精铣底面 D 面及 18H11 槽； 工序七：钻配作孔、螺纹孔；工序八：去毛刺；工序九：钻孔并扩花键底孔22 并锪 2×75°倒角

5、；比较两种工序方案，考虑到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，缩短工时提高效率，故采用第一种方案。（四）、机械余量、工序及毛坯的确定：C6140 拨叉材料为 HT200 毛坯质量为 0.84kg，b=220MPa，HBS=157。根据上述原始资料和工艺，分别确定各个表面的机械余量，工序以及毛坯。根据零件图计算轮廓最大轮廓为 80mm。，长 40mm，宽为 80mm，75mm，故零件选取公差等级 CT 由机械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 810 级，取为 10 级。和铸件公差等级 CT，由机械公差为 CT=3.2mm求铸件公差根据面的基

6、本技术基础课程设计指南中表 5-3 可查得技术基础课程设计指南表 5-5 查得机械求机械余量由机械余量等级范围为 DF，取为 E 级求 RAM（要求的机械余量）对所有的表面取同一数值，由机械技术基础课程设计指南表 5-4 查得最大轮廓量为 E 级，得 RAM 数值为 0.7mm。为 80mm、机械余2-M8 通孔和5 锥孔较小铸求毛坯应由机械；C、面单侧，技术基础课程设计指南式 5-2 求出，即：R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mmD 面为单侧出，即：，毛坯由机械技术基础课程设计指南式 5-1 求R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm为了简

7、化铸件的形状取 R75mm铸件毛坯公差与余量见下表：1、C 面的单边总余量为 Z2.3mm。查机械技术基础课程设计指南表 5-49 精2、D 面精3、花键孔余量故粗余量为 Z1.3m余量同 C 面 Z1mm 故 D 面粗余量 Z2mm要求以花键外径定心，故采用拉削内空为f 22H12 。由机械的余量分配：钻孔：f 20mm技术基础课程设计指南表 5-42 却扩孔：f 22mm拉花键孔(6-f 25H7*f 22H12 *6H9)4、铣 18H11 槽由机械技术基础课程设计指南表 5-41 查得粗铣后半精铣宽度余量 Z3mm 粗铣后公差为+0.18+0.27 半精铣后公差为+0.11（IT11）

8、（五）确定切削用量及基本工时工序一：铸造毛坯工序二：粗、半精铣左端面 75×40 面即 C 面。一、1、粗铣面 75×40 面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 a10=z=1.3mm。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 8mm 齿数为 10，选2、用 X5032，立式升降台铣床，功率为 7.5KW。由实用机械工艺手册表 1192 可查得每齿进给量 fz0.140.24mm 取 fz0.2mm/z铣削速度的确定。3、由实用机械工艺手册表 11-94 可查得灰铸铁的硬度为 150项目C 面D 面公差等级 CT1010面基本8

9、072铸件公差3.23.2机械余量等级EERAM0.70.7毛坯基本82.375225HBS，查得 Vc=6010m/min。则主轴转速为 n1000Vc/ p D238.8437.9r/min 。VffzZn477.6875.6r/mm。故取n300r/min ，Vf480mm/min。切削工时：由切削用量简明手册表 3.26 可查得入切量及超切量 Y+ D =12mm。故L + Y + DtVf 75 + 124800.18mim。二、1、精铣 75×40 面背吃刀量的确定由实用机械 即 ap1mm。进给量的确定工艺手册表 6-30 查得半精铣的铣削用量为 1mm ，2、选用与粗

10、铣刀同样的刀具与机床，由实用机械工艺手册表11-92 要求表面粗糙度为 3.2 查得每转进给量为 0.51.0 故取 0.5mm/r铣削速度的确定3、由实用机械工艺手册查得铣削速度为 60110m/min 则机床主轴转速 n1000Vc/ p D=238.8437.9r/mim 取 n300r/min，则 Vf 150mm/min。计算切削工时4、由切削用量简明手册表 3.26 查得入切量和超切量 Y+ D 12mm。则L + Y + DtVf 80 + 121500.61mim钻22 花键底孔，扩花键底孔22 倒 2×75o 倒角工序三1、钻20 的孔。1）决定进给量由切削用量简明

11、手册表 2.7 选择高速钢麻花钻头其直径 do 20mm。铸铁的硬度大于 200HBS 查得进给量 f=0.430.53mm/r 由于 Yd80/204 查得系数 Ktf0.95 则 f0.410.50mm/r。由切削用量简明手册表 2.8 可查得钻头强度1.75mm/r。的进给量为 f由切削用量简明手册表 2.9 可知机床进给机构强度所钻削进给量。的选用 Z525 钻床由表 2.35 查得进给机构的最大抗力 Fmax8830N，do £ 20.5，查 f0.93mm/s，故取 f0.48 由切削用量简明手册表 2.19 查得高速钢钻头钻孔的轴向力 F5510N 小于Fmax，故可用

12、。2）确定钻头的磨钝标准及。由切削用量简明手册表 2.12 查的钻头后刀面最大磨损量取0.6mm， 3）确定切削速度为 T=15mim。n = 1000vpdo= 1000 *183.14 * 20286.6r/min由切削用量简明手册表 2.35 取 n272r/min 则实际切削速度Vc pDn 272 * 20 * 3.14 17.1 m/min。100010004）检验机床扭矩及功率由切削用量简明手册表 2.20 可查得 f £ 0.5 mm/r 时，Mc76.81Nm。当nc272r/min 时由切削用量简明手册表 2.35 可查得 Mm144.2Nm。由切削用量简明手册表

13、 2.23 查得 Pc1.1 kw。Pe2.6×0.817.76 kw。因为 Mc £ Mm，Pc £ Pe，故所选切削用量可用。f0.48mm/r计算基本工时：，nnc272r/min。Vc17m/min。Lnftm由切削用量简明手册表 2.29 查得入切量与超切量分别为 10mm 和 10mm。故：80 + 10Ltm0.69 mim。nf272 * 0.48二、扩f 20 孔。1、确定背吃刀量由切削用量简明手册查得背吃刀量为 2mm。2、确定进给量由切削用量简明手册查的 f0.60.7mm/r。根据机床说明书取 f 0.62mm/r3、计算切削速度= 

14、30; 1 1 ö= æ 1 1 ö *17.1ç 23 ÷Vnç 23 ÷Vèøèø5.78.5 m/min由此可知主轴的的转速为：n82.5r/min根据机床说明书取 n140r/min，则实际切削速度v 140pV10004、计算切削工时9.67 m/min由切削用量简明手册表 2.5 可查得 Kv3060，取 Kv45。tm L + L1 + L2由机械工艺手册表 3.5.1 查得，式中各参数：fnL=80mm，L11.7072.107，取 L12mm。故tm0.8min工序四

15、拉花键孔由机械工艺手册表 4.1-42 拉刀的齿开量查得矩形花键拉刀，工件材料铸铁的齿开量为 0.040.1mm，取齿开量为 0.06mm。拉削速度由机械加工工艺手册表 4.165 查得表面粗糙度要切的花键拉削速度为Ra1.252.5，拉削速度为C 级Vc4.53.5 m/min 取 Vc3 m/min拉削级别由机械工艺手册表 4.166 查得。拉削工时Zb Lhkt1000vf z z 25 - 22 1.5 mm式中 Zb 为单面余量 Zb2L 为拉削表明长度 L80 mmh 为拉削系数，取h 1.2K 考虑机床返回行程系数取 k1.4 v 为拉削速度fz 为拉刀单面齿开量z 为拉刀同时工

16、作齿数 zL/PP 为拉刀齿距 P（1.251.5） 80 1.35 8012 mm所以拉刀同时工作齿数为zL/P=80/12 » 7所以t 1.5 *80 *1.2 *1.41000 * 3* 0.06 * 70.16 min工序五粗、精铣 80×30 面一、粗铣 80×30 面1、余量的确定由前面可知粗2 mm。2、切削用量的确定余量为 2 mm，余量较小故采用一次切削故ap由机械齿数为 3。由机械工艺手册表 2.120 选择高速钢立铣刀，铣刀直径为 16 mm工艺手册表 2.196 查得材料为灰铸铁，铣削宽度为awdo/4，铣刀的铣削速度为 v18.29m/

17、min，每齿进给量为 0.0630.102 mm/z则主轴转速为n 1000v =358.3577.2 r/minpnD取 n460r/min，由此可得 Vf f z zn 0.09×3×460124.2 mm/min3、铣削工时的计算由机械工艺手册表 2.194 可查得t Lw + l1 + l2 iv f式中i 为次给次数 i 30 » 8do4l1 0.5do+（0.51.0）9 mml2 12 mm 取l2 2 mm则t 80 + 9 + 2 5.86 min124.2精铣 80×30 面1、背吃刀量 ap 的确定由前面可知道精铣的余量为 1 m

18、m，故 ap1 mm2、进给量的确定由精铣工艺手册表 2.172 查得高速钢立铣刀直径为 16用与粗铣时同一铣刀和机床。mm，选铣削宽度为 aw3 求较高故 fz0.06 mm/z 3、切削用量的确定mm 是的每齿进给量为 0.080.05 mm/z，因为表精度要工艺手册表 2.175 查得铣刀磨钝标准查得后刀面最大磨由机械损限度为 0.20.25 mm。由机械工艺手册表 2.176 限度T=60min。由机查得限度械工艺手册表 2.1-92 查得 Vc22 m/min，则铣床的主轴转速：n n = 1000v 437.9 r/minpdo取 n460 r/min。则 Vffz*z*n0.06

19、*3*460=82.8 mm/min4、计算铣削工时由上面可知t Lw + l1 + l2 iv f式中lw 、l1 、l2 与上述所相同。i 30/310将各参数代入上式可得：t 80 + 9 + 2 ×1082.811 min工序六钻两 M8 底孔及攻螺纹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。由切削用量简明手册表 2.7 查得进给量 f0.360.44mm/r，由切削用量简明手册表 2.83 和钻头的进给量确定进给量 f0.86mm/r。由切削用量简明手册表 2.9 机床进给机构所创说明书取 f0.36mm/r。2、确定钻头磨钝标准及的钻削进给量查得

20、f1.6mm/r。故由 Z525 型立式钻由切削用量简明手册表2.12 查得磨钝标准为0.50.8 3、确定切削速度为T35min。由切削用量简明手册表 2.15 查得切削速度为 V18m/min。则主轴转速为n 1000v 818.9 r/min。pD由 Z525 钻床说明书由就近原则取 n680 r/min。故实际切削速度为 v14.9 m/min4、校核机床扭矩及功率由切削用量简明手册表 2.20 查得ZFFf = CF dofyF kFZMMc = CM dofPc = McVcyM KM30dCF =420, ZF =1yF 0.8， CM =0.206, ZM 2.0, yM =0

21、.820.8Ff 420×7 ×0.36 ×11298.3 N Mc0.206×72×0.360.8×14.5 NmPc 415 *14.9 0.32KW30 * 7根据 Z525 机床说明书可知 Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的数据都小于机床的各个相应的参数，故机床符合要求。5、计算钻削工时由切削用量简明手册表 2.29 查得入切量和超切量 y D 的值为 6 mm。故t L + y + D 10 + 6nf0.36 * 6800.07 min因为表面俩二、

22、攻 M8 螺纹孔故工时为 T=2t0.14 min。由机械由机械工艺手册表 7.2-4 选用 M8 细柄机用丝锥，在普通钻攻丝。工艺手册表 7.2-13 在普通钻攻丝切削速度表查得 Vc1112 m/min。故钻床主轴的转速为：我 n 1000Vc 437.9 477.7 r/minpD由 Z525 的说明书的参数可取 n392 r/min。故实际切削速度为Vc9.8 mm/min攻螺纹机动实际的计算l1 + l + D æ 11 öç+pnn÷我 tmè1 ø其中： l ：工件螺纹的长度l 10 mm。l1 ：丝锥切削长度l1 22

23、 mm。D ：攻螺纹是的超切量D （23）P 取D 3。n ：攻螺纹是的转速n 392 r/min。n1 ：丝锥P:螺距。时的转速n1 680 r/min。工序七铣 18H11 的槽一、粗铣 18H11 槽1、选择与80×30 平面同一规格的铣刀，同一铣床。因为槽深为 35 mm 故铣 18H11 槽时底边留有 5 mm 的纸所规定的表面粗糙度的要求故 ap30 mm2、切削用量的确定余量，精铣以达到图由机械工艺手册表 2.1-96 查得切削速度为V1829 m/min每齿进给量为 fz0.0630.102 mm/z 取 fz0.09 mm/z。则铣床主轴转速为n 1000V=358

24、.3577.2 r/minpD根据机床说明书可取 n460 r/min。则实际转速为Vffznz0.09×3×460124.2 mm/min3、切削工时由机械工艺手册表 2.1-99 查得= lw + l1 + l2 itmVf 40 + 9 + 2124.20.82 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 ap5 mm。2、确定进给量由机械工艺手册表 2.1-72 查得每齿进给量为 fz0.050.08 mm/z取 fz0.06 mm/z。由机械工艺手册表 2.1-75 查得后刀面最大磨损限度为 0.220.25mm。由表 2.1-76 查得铣刀3、切削用量的确定为 T60 min由机械工艺手册表 2.1-92 查得 V22m/min，