CA6140车床拨叉课程设计(18H11槽粗铣夹具)上课讲义

1、机械制造基础课程设计设计题目：设计“ CA6140车床拨叉”零件 03的机械加工工艺及 18H11槽粗精铳 夹具班级：学生：指导教师：目录一序言 .4二设计题目 .4三设计要求.4四设计内容.4五零件分析 .5（一）零件的作用5（二）零件的工艺分析6六工艺规程设计 .7（一）确定毛坯的制造形式 7（二）基面的选择7（三）制定工艺路线.7（四）机械加工余量工序尺寸及毛坯的确定9（五）确定切削用量及基本工时10七夹具设计.18（一）问题的提出.18（二）夹具的设计.18八夹具设计中的特点21九总结 .21十参考文献 .23机械制造工艺课程设计时在我们学习完了大学的全部 基础课，技术基础课以及大部分

2、专业课之后进行的。这是我 们在进行毕业设计之前对所学各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坚决 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，设计尚有不足之处，恳请各位老师给予指 导。二. 设计题目：设计“ CA6140车床拨叉”零件03的机械加工工艺规程及 18H11槽粗铣 夹具三. 设计要求：1中批生产，手动夹紧。2尽量选用通用设备。四. 设计内容:1熟悉零件图;2绘制零件图（一张）；3绘制

3、毛坯图（一张）；4编写工艺卡片和工序卡片（各一）；5绘制夹具总装图（手工、CAD各一）;6绘制夹具零件图（全部零件）；7.说明书一份。五. 零件的分析（一）、零件的作用：题目给定的零件是CA6140拨叉（见附图1）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进行工作。 宽度为3O+0.012omm勺面寸精度要求 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，宽度为附图130+0.012mm勺面的槽和滑移齿轮的 配合精度要求很高。（二）、零件的工艺分析拨叉这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而 这二组

4、加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如 下：1. 以？25mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括： ?25H7mm的I六齿花键孔及倒角，尺寸为80伽与花键孔垂直的两 端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。2. 与？25mm花键孔平行的表面。这一组加工表面包括：与 花键孔中心轴线相距22伽的上表面，与上表面垂直的二个 M8通孔和一个？ 5 锥孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：1. 上表面与？25mm花键孔中心线平行度为0.10伽；2. 18H11通槽两侧面与与？25mm花键孔中心线的垂直度为0.08 伽。由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，我们可以先加

5、工 其中一组表面，然后借助于专用夹具进行另一组表面的加工， 并且 保证它们之间的位置精度要求。六. 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200,考虑到该零件在车床中的受力并保证零件 的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛 坯可采用金属模砂型铸造。（二）基面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。 基面选择的正 确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则， 加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废， 使生产无法正常进行。粗基准的选择：以上下表面和两 侧面作为粗基准，以消除z，x， y三个自由度，用以消除x， y， z三个自由

6、度，达到完全定 位。对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基 准。（三）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，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得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的 条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。 除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。1工艺路线方案一工序I 铣端面。工序U钻、扩花键底孔？22mm。工序川内花键孔倒角。工序W拉花键孔。工序V铣上、下表面。工序切钻2 M8孔，？5mm锥孔。工序铣通槽18H11mm工序毗攻螺纹2M8工序区去毛刺。工序X检杳。2.工艺路线方案二工序I铣端面。工序U钻、扩花键底

7、孔？22mm。工序川内花键孔倒角。工序W铣上、下表面。工序V钻2 M8孔，?5mm锥孔。工序切铣通槽18H11伽。工序拉花键孔。工序毗攻螺纹2M8工序区去毛刺。工序X检杳。工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先拉花键孔，再以该 花键孔为基准加工其余平面；方案二是先加工上下面，再加工花键 孔。两相比较可以看出，方案一可以避免加工上表面和槽的设计基 准和加工基准不重合的问题，而方案二不能，所以选用方案一作为 零件的加工工序。(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拨叉”零件材料为 HT200,毛坯重量约为I.OOKg，生产类 型为中批生产，采用金属砂型铸造。根据上述原

8、始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加 工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 铣端面考虑左端面的粗糙度 Ra为3.2,参照机械制造工艺设计 手册以下简称“手册”，表1 43,确定工序尺寸为Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量 Z=2.0m m,精加工的加工余量 Z=1.0mm。 右端面没有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0伽。2. 花键孔(6-?25H7X ?22H 12X 6H11)。要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。内孔？22H 12伽：钻孔：?2 0 mm扩钻：?2 2 m2Z=2.0m拉花键孔(6-?25H7X ?22H 12X 6H11)花键孔要求外径定心，花键内

9、径拉削时的加工余量为孔的公差0.17 m。3. 铣表面根据“手册”表1 49,取上表面的机械加工余量为 4.0伽,F表面的余量为3.0 mm。粗铣上表面Z=3.0m精铣上表面的台阶面Z=1.0m粗铣下表面Z=3.0m4. 铣通槽18H11m粗铣 16 m2Z=4.0m半精铣 18 m2Z=2.0m毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。（五）确定切削用量及基本工时工序I:铣端面。1）粗铣左端面a f =0.25mm/Z（表 3-28）v =0.35m/s (21m/min)(表 3-30)米用咼速二面刃铣刀, d w =175mm,齿数 Z=16。ns =1000 vn dw1000 0.35 =0.

10、637r/s (38.2r/mi n)3.14 175按机床选取 nw=31.5r/min=0.522r/s(表 417)故实际切削速度v = n dw =0.29m/s1000切削工时I=75mm , 11=175mm, l2=3mmI h I2nw af Z75 175 30.522 0.25 16=121.2s=2.02min2）粗铣右端面粗铣右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铣左端面的切削用量相同切削工时l=45mm，11=175mm，12=3mmtm_I I1 I2 45 175 3106.8s 1.78minn w a f Z0.522 0.25 163）精铣左端面af _0.

11、10mm/Z（表 3-28）V =0.30m/s （18m/min）（表 3-30）采用高速三面刃铣刀，d w =175mm,齿数Z=16ns =1000 vn dw= 1000=3.14030 =0.546r/s （32.76r/mi n）175按机床选取 nw=31.5r/min=0.522r/s（表 417）故实际切削速度V_ n d w n s=10000.29m/s切削工时l_75mm , 11_175mm, 12_3mm4 _ l ll 丨2 _75 175 3 一occ CC _E AC -t m =302.92s=5.05mi nnw af Z 0.522 0.10 16工序U

12、:钻、扩花键底孔1)钻孔? 20 mmf=0.75mm/r K“=0.75X 0.95=0.71 m/s ( 表 338)v =0.35m/s(21m/min)(表 342)ns =1000 v二n dw1000 0.353.14 20=5.57r/s(334r/mi n)按机床选取nw =338r/mi n=5.63r/s故实际切削速度n dw ns1000=0.35m/s切削工时 l=80mm, 11= 10mm, l2=2mmtmnw80 10 25.63 0.71=23s(0.4min)2)扩孔? 22 m f=1.07(表 354)v =0.175m/s(10.5m/mi n)ns

13、=1000 v = 1000 0.175n dw3.14 22=2.53r/s(151.8r/mi n)按机床选取nw =136r/mi n=2.27r/s故实际切削速度n dw ns1000=0.16m/s切削工时 l=80mm, 11= 3mm, l2=1.5mmtml ll l2nw803 1.52.27 1.07=35s(0.6mi n)工序川：倒角1.07X 15f=0.05 mm/r (表 317)v =0.516m/s (参照表 321)=6.3r/s(378r/mi n)1000 v 1000 0.516 ns=n dw 3.14 26按机床选取nw =380r/mi n=6.

14、33r/s切削工时 l=2.0mm，l1 = 2.5mm，t =ll1 =2.02.5= 14s(0 23min)t m(111111)nw f6.330.05工序W:拉花键孔单面齿升0.05 m(表 386)v=0.06m/s(3.6m/min)(表 388)切削工时(表 721)tm =h l K1000 v Sz Z式中：h单面余量 1.5 mm （由？ 22 m ? 25 m）；l 拉削表面长度80 m；考虑标准部分的长度系数，取1.20 ;K考虑机床返回行程的系数，取1.40 ;V切削速度3.6m/min ;Sz 拉刀同时工作齿数 Z=L/t 。t 拉刀齿距，t=(1.251.5) L =1.35 80 =12 mmZ=L/t=80/12 6 齿tm =1.5 80 1.20 1.401000 3.6 0.06 6=0.15min (9s)工序V:铣上、下表面