机械类毕业设计-设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备、制定CA6140车床法兰盘的加工工艺 设计钻4×φ9mm孔的钻床夹具.docx

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1、机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）设计者指导教师张永丹 刘学斌天津工程师范学院机制0202班天津工程师范学院机械制造工艺学课程设计说明书题目 设计CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）内容L零件图一张2 .毛坯图一张3 .机械制造加工工艺过程综合卡片一张4 .结构设计装配图一张5 .结构设计零件图一张6 .课程设计说明书一份831005天具装配图.dwg苏工序卡片I 1突具零件图 dwgI 1关具装配图dwg零件图.dwg t圣图dwg国说明书刖通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如

2、一体（如公差于配合、机械零件设计、金属切削机床、机械制造工艺等）。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铳床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其是教务处张永丹老师，我系刘学斌老师的大力帮助，在此表示感谢！机制0202班第G小组2006年1月15日一.设计的目的：机械制造工艺学课程设计，是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一

3、项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时.，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。二.零件的分析（一）

4、、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18+*mm的槽尺寸精度要求很高，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18半的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。（二）、零件的工艺分析：CA6140拨叉共有两组加工表面。1 .以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括02533mm的六齿方花键孔、022。花键底孔两端的2X15到角和距中心线为27mm的平面。2 .以工件右端面为基准的8 030 mm的槽和18*%mm的槽经上述分析可知，对于两组

5、加工表面，可先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面。二、工艺规程设计（-）确定毛坯的制造形成。零件材料IIT200,考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人员手册表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为30. 8mmo毛坯零件图如下图：（二）基准的选择。1 .粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以40的外圆表面的粗基准。2 .精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精

6、基准。（二）制定工艺路线。方案一工序：1 .粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15。倒角。2 .粗、精铳削B面。3 .铳肖U8*3mm的槽。4 .铳削18+。叱mm的槽。5 .拉花键。方案二工序：1 .粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15。倒角。 以40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2 .拉花键。以A面为基准，3 .铳削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铳床加专用夹具4 .铳削8+0 03omm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铳床加专用夹具。5 .铳削18+32n的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铳

7、床加专用夹具。方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”（三）机械加工余量。CA6140的拨叉材料为HT200o毛坯重量为L 0 kg b =160MPa HBS生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，

8、工序尺寸以毛坯尺寸如下：1. A面的加工余量A面有30. 8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除2. 矩形花键底孔。要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为22o+o28,见零件图，参照金属机械加工工艺人员手册 表3-59确定孔加工余量的分配。钻孔中20mm扩孔21mm拉花键花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取2 Z=lmm3. B面的加工余量。此工序分2个工步1、粗铳B面 2、精铳B面。精加工余量为0. 2mm粗铳加工余量为2. 8mm（五）确定切削用量及基本工时。工序I :车削A面。1.加工条件。工件材料：灰口铸铁HT200。 b=145 MP

9、a。铸造。加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3. 2m机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。刀具：刀片材料。r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=152、计算切削用量。（1）已知长度方向的加工余量为30. 8mm。实际端面的最大加工余量为38m o故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT 1 2级取-0.46 mm （入体方向）（2）进给量、根据切削简明手册（第3版）表L4当刀杆尺寸为16mm25mm, a e 3 mm时，以及工件直径为60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取60m）f=0. 6-0. 8mm r .按C3 16

10、3-1车床说明书取/=0.6 mmo由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0. 750.85所以：实际进给量f=0. 6X0. 8=0. 48 mm r按C3 1631车床说明书 /=0. 53mm / r(3)计算切削速度。按切削简明手册表1.27 ,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)刀具材料YG6V=Cv ( ap Xy f y) kv其中：Cv=158Xv=0. 15 yv=0. 4 M=0. 2修正系数K。见切削手册表1. 28kmv1. 15 kkO. 8 kkrvO. 8ksv 1. 04kvO. 810 4Vc =158/( 6Oo2 2015 0. 53 ) 1. 15

11、0. 8 0. 8 0. 81 0. 97=46.9 (mmin)(4)确定机床主轴转速 ns=1000Vc-dw=229. 8 (rmin)按C3163-1车床说明书 n=200 rmin所以实际切削速度V=40. 8mmin(5)切削工时，按工艺手册表6.2-1由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备Tm=(L+Ll+L2+L3)w x f=0. 33 (min) L= (65-0)/2=32. 5Ll=3 L2=0、L3=02、精车1)已知粗加工余量为0. 5mmo2)进给量f.根据切削用量简明手册表L 6 , f=0.15-0. 25mmr按C31

12、63-1车床说明书f =0. 16 mm/r计算切削速度按切削用量简明手册表1.27,切削速度的计算公式为(寿命选T=60min)z z m x y、V=Cv (T dp v f v) kvo 4二 158/( 6Oo2 2015 0. 16 , ) 1. 15 0. 8 0. 8 0. 81 0. 97-83. 85(mmin)3)确定机床主轴转速.nw=1000Vc dw =410.8 (rmin)按 C31631车床说明书 取w=400 (rmin)实际切削速度V=57. lmmin4)切削工时，查工艺手册表6.2-1Tm=(L+L1+L2+L3)nwf=22. 5/400x0. 16=

13、0. 35 (min)由于下一道工序是钻孔，所以留下02Om的台阶，所以L=(65-20)/2=22. 5 mm Ll=3. L2=0. L3=03、钻孔、扩孔、倒角。(1)、钻孔钻头选择：见切削用量简明手册表2.2钻头几何形状为(表2.1及表2.2)：双锥修磨具刃，钻头参数：d =20mm =30o , 2=118o , 2二70。，b13. 5m, a。二 12。，=55o , b=2mm, =4mio根据切削用量简明手册表2-9确定f=0.48a、按机床进给强度决定进给量：根据表2. 9 ,当。b=210MPad o = 2O. 5mm 可确定 f=0. 75。按C3163T车床说明书取

14、f=0. 62unnb、决定钻头磨钝标准及寿命表2.21,当do=20mni、钻头最大磨损量取0.6寿命T=45min.c、切削速度 由切削用量简明手册，表2.15得V21mminn=1000V 1)=334. 4 由机床技术资料得和334.4接近的有280nm 和 400nmin 取 280nminMX n=280mmin.实际 V = 17 m/mind、基本工时，Tm=Lnf=(8010)/280x0. 62=0. 32 (min)入切量及超切量由表2.29.查出+Z10mm所以 TFLnf= (80+10)/280x0. 62=0. 32 (min)(2)、扩孔刀具直径do=21mm刀具几何参数同上。由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上Tm=0. 32倒角刀具15。钩钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。(3)、倒角刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 按切削用量简明手册表1.2 4可以查出 当。b = 160245HBS