CA6140车床拨叉831005说明书解析.docx
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CA6140车床拨叉831005说明书解析
机械制造技术基础
课程设计说明书
级:
名:
号:
指导教师:
日期;
设计的目的
第一章
零件的分析
1.1
零件的作用
1.2
零件的工艺分析及确定零件的生产类型
1.3
零件的特点
第二章
工艺规程设计
2.1
确定毛坯的制造形式
2.2
基面的选择
2.3
制定工艺路线
2.4
机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
11
2.5
确定切削用量及基本工时
12
第三章
18
第四章
参考文献
19
机械制造工艺学设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
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末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，解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。
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、毕业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
第一章零件的分析
1.1零件的作用
题目给定的零件是CA6140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进行工作。
工作过程：
拨叉零件是在传
动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。
其花键孔①25mm通过与
轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮相配合。
1.2零件的工艺分析及确定零件的生产类型
1.CA6140拔叉（型号：
831005）共有2组加工表面:
（1）零件孔①22mm的上下加工表面及花键孔①25mm
这一组加工表面包括：
孔①22mm的上下加工表面，孔①22mm的内表面,有粗糙度要求为Ra小于等于6.3um，①25mm的六齿花键孔，有粗糙度要求Ra小于等于3.2um，扩两端面孔，有粗糙度要求Fa=6.3um；
加工时以上下端面和外圆①40mm为基准面，有由于上下端面须加工,根据“基准先行”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准的原则）再加工孔①22mm,六齿花键孔①25mm和扩孔;
⑵孔①22mm两侧的拨叉端面
这一组加工表面包括：
右侧距离的18mm上下平面Ra=3.2um，有精铣平面的要求，左侧距离为8mm的上下平面，Ra=1.6um,同样要求精铣;
加工时以孔22mm，花键孔25mm和上下平面为基准定位加工;
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件
没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证，对于这两组加工表面而言，可以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，并且保证它们的位置精度要求
2.零件的生产类型是指企业（或车间、工段、组班、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。
零件的生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。
零件的生产类型是按零件的生产纲领来确定的。
生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。
年生产纲
领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。
零件的年生产纲领N为
N=Qm（1+a%Xl+b%）
根据题意得：
该拨叉的生产类型为大批生产。
1.3零件的尺寸图
第二章工艺规程设计
2.1确定毛坯的制造形式
零件材料为HT2O0考虑到零件在工作过程中有交变载荷和冲击载荷,因此选用铸件毛坯，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。
生产纲领定为大批生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：
加工过程划分阶段，工序适当集中，加工设备主要以通用设备为主，采用专用夹具，这样投资较少，投产快生产率较高，转产较容易根据零件的材料确定毛坯为铸件，材料为HT20Q毛坯的铸造方法为金属模机械造型（表15-4），铸件尺寸公差等级为CT9级（表15-5）。
2.2基面的选择
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。
（1）粗基准的选择。
对于零件而言，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
©22孔的不加
高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则，现选取工外轮廓底面作为粗基准，利用圆柱来定位，另外四爪握住两边来限制六个自由度，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。
2.3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，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外好应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
1.
工艺路线方案
2.
左槽2（见图）。
工序
号
工序内容
定位基准
01
铸件
02
粗铣下端面
孔的外圆，上端面
03
钻孔
孔的外圆，下端面
04
扩孔*22
孔的外圆，下端面
05
车倒角，角度为20°
孔的上下端面
06
铣左边键槽，铣右边键槽
孑L，下端面
07
精铣左右两槽
孑L，下端面
08
拉花键槽
孔的外圆，下端面
09
去毛刺
10
终检
2,选择机床
工序二，工序六，工序七均为铣表面，可用XA5032铣床。
工序三为钻孔，工序四为扩孔工艺，可采用摇臂钻床
Z305B
工序八为拉花键，采用普通拉床。
工序五用车床。
3,选择夹具：
每个工序都可以米用专用的夹具，夹具后面再设计。
4,选择刀具：
在铣床上用高速钢立铣刀，铣上下两槽用三面刃铣刀,
在车床上选普通车刀，内拉床选矩形齿花键拉刀
5,选择量具：
精度要求较高的可用内径千分尺量程50〜125，其余用游
标卡尺分度值为0.02
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“CA6140拨叉（编号831005）”零件材料为HT20Q毛坯重量约为1.0kg。
生产类型为大批量生产。
采用铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1.查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》
2〜4mm
铣削加工余量为:
粗铣
2.圆柱（*40用铸成）内孔*22用钻和扩成，加工余量:
扩孑L1.2mm
3.粗车加工余量:
粗车1.2mm半精车0.8mm
4.右凹槽：
对于右凹槽的加工，由于事先未被铸出，要满足其槽的深
度先需要粗铣，现确定其加工余量取8mm。
为了保证槽两边的表面粗糙
o0.03
度和槽的水平尺寸80的精度要求，需要进行精铣槽的两侧面，加工余量
取0.5mm。
5.左凹槽：
由于此平面没有加工，只加工平面的凹槽，其基本尺寸为槽
.c0.012
宽18丄（精度较高，IT6级），槽的深度为15,可事先铸出该凹槽，该
槽的三个表面的粗糙度都为Ra3.2，在粗铣后T精铣能达到粗糙度要
求。
6.孔：
钻孔其尺寸为20mm，加工余量取2mm,扩孔钻，保留0.5mm的拉刀加工余量。
孔里的花键槽用组合装配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。
7,其他尺寸直接铸造得到
由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。
因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
2.5确定切削用量及基本工时
工序一毛坯工序I
用铸造尺寸如毛坯图（CAD毛坯图）
工序二铣圆柱下面
1.加工条件
工件材料：
HT200,bb=0.16GPaHB=190〜241,铸造。
加工要求：
粗铣铸件圆柱下面。
机床：
铣床，XA5032卧式铣床。
刀具：
硬质合金钢端铣刀，牌号YG6铣削宽度ae兰40mm,深度ap<1.5mm齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径do=80mm。
选择刀具前角丫。
-+5'后角^=8^，副后角，刀齿斜角/s=-10：
主刃心’=60,过渡刃K^=30,副刃K「=5过渡刃宽bgimm。
2.切削用量
1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=1.3mm,—次走刀即可完成所需长度。
2）每齿进给量机床功率为7.5kw。
查《切削手册》f=0.14~0.24mm/Z。
由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z。
3）查后刀面最大磨损及寿命
CvdoqvK
TmapXvfzyvaeUvZ
算得Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
据XA6132铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
则实际切削速度Vc=3.14x80x475/1000=119.3m/min,
实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（300X10）=0.16mm/z。
5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为
Pc^Pcc。
故校验合格。
最终确定ap=1.3mm,nc=475r/min,Vf^479mm/min,vc=119.3mm/min
fz=0.16mm/z。
6）计算基本工时
tm=+=（40+40）475=0.168min。
工序三以©22孔底面为精基准，钻、扩*22孔。
1.选择钻头
选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=20mm，钻头采用双头刃磨法，后角a0=12°，二重刃长度bg=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度
l1=1.5mm,2$=120°,a0=100,P=300
2.选择切削用量
（1）决定进给量
查《切》f=0.70~0.86mm/r，所以f=0.70mm/r,
按钻头强度选择f=1.75mm/r
（2）钻头磨钝标准及寿命
（3）切削速度
查《切》Vc=18mm/r，修正系数=1.0,Kmv=1.0,心=1.0
Kxv=1.0,Kw=1.0,Kapv=10，故Vc=18mm/r。
查《切》机床实际转速为nc=272r/min
（4）校验扭矩功率
Mc=60Nm，Mm=144.2Nm，所以McvMm
巳=1.7~2.0kw<:
PE故满足条件，校验成立。
3.
计算工时
4.扩孔的切削用量如下:
扩钻：
n=272r/min，f=0.48mm/r，v^15.4m/min
工序五以①22孔底面为精基准，倒20°角，用普通车床。
工序六以①22孔为精基准，粗铣两槽的三个端面，保证槽1,槽2上,
F面粗早粗糙度小于3.2。
1.加工条件粗铣上平面的槽，精铣上平面的槽两侧
（1）粗铣上平面的槽：
fz=0.05mm/齿
由机械手册可以直接查出铣削速度：
V=18m/min采用错齿三面刃铣刀,
d=16mm，D=50mm，L=4mm，Z=14。
则
fm=fzZQ=0.05x14x358=251mm/min
计算工时:
（2）精铣上平面的槽两侧：
f^0.05mm/齿由于是精加工铣削速度放大
30%，其值：
^23m/min采用错齿三面刃铣刀,d=16mm,D=50mm,L=4mm,Z=16
则:
fm=fzZQ=0.05x16x457.8=366mm/min
计算工时:
tm=
66
——=0.18minfm366
2.粗铣下平面的槽，精铣下平面的槽的三个面
（1）粗铣下平面的槽：
fz=0.05mm/齿
采用镶齿三面刃铣刀，d=48mm,D=150mmL=12mm,齿数=20。
则
计算工时:
⑵精铣下平面的槽的三个面：
fz=0.05mm/齿由于是精加工铣削速度放大30%，其值：
v=23m/min采用镶齿三面刃铣刀，d=48mm，D=150mm，L=12mm，齿数=30。
则
fm=fzZQ=0.05咒30勺53=229mm/min
计算工时:
工序八拉削花键
用拉刀拉削花键单面齿升：
根据有关手册，确定拉花键时花键拉刀的
切削工时丄ZbPk3x66%12x1.4
单面齿升为0.06mm，拉削速度v=4m/min，p=14mm拉刀同时工作齿数z=6，
t===0.23min
1000vfzz1000x4x0.06x6
花键孔的工序尺寸:
加工表
加工
加工余
精度等
表面粗
工序尺
面
内容
量
级
糙度
寸
①25mm
拉花
键
1.8mm
CT8
6.4um
24.8mm
铰孔
0.2mm
3.2um
25mm
工序九去毛刺
工序十检查。
其余几步数据见工艺卡片。
第三章结论
通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习,
对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。
希望此次设计能为以后的工作打好一定的实践基础，也提供一些宝贵的经验。
第四章参考文献
[1]
孙巳德，《机床夹具图册》：
机械工业出版社
[2]
赵家齐，《机械制造工艺学课程设计指导书》：
哈尔滨工业大学
[3]
艾兴肖诗纲，《切削用量简明手册》：
机械工业出版社
[4]
王先逵，《机械制造工艺学》：
清华大学
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