机械制造工艺学课程设计CA6140拨叉831005型号Word文件下载.docx
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3.1、毛坯余量及尺寸的确定4
3.2、确定工序4
四、夹具的设计12
4.1、提出问题12
4.2、设计思想13
4.3、夹具设计13
4.3.1定位分析14
4.3.2切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算14
4.3.3夹具操作说明15
五.体会15
六．参考文献16
序言
机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的部分基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在大二提前对毕业设计做的准备，把所学的各课程进行一次较为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，它在我们这两年的大学生活中占有重要的地位。
由于所学课程不够，大部分资料属于查阅借鉴，能力有所限，设计尚有许多不足之处，愿老师谅解。
一、零件工艺性分析
1.1、零件的作用
拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换档，主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；
或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。
1.2、零件的工艺分析
1.以φ25mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：
φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。
2.以φ60mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：
φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。
主要是φ60H12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。
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。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
（1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。
（2）16H11mm的槽与φ25H7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。
二、机械加工工艺规程设计
2.1、确定毛坯的制造形成
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。
2.2基准的选择
2.2.1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高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则，现选取φ25021.00+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
φ42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。
2.2.2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。
2.3、制定工艺路线
制定工艺路线得出发点,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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。
2.3.1.工艺路线方案一
工序一
粗、钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔
工序二
粗、精铣φ60、φ25孔下端面
工序三
粗、精铣φ25孔上端面
工序四
粗、精铣φ60孔上端面
工序五
切断
工序六
铣螺纹孔端面
工序七
钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）
工序八
攻M22×
1.5螺纹
工序九
粗铣
半精铣
精铣槽所在的端面
工序十
精铣16H11的槽。
工序十一
检查。
上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。
且看另一个方案。
2.3.2.工艺路线方案二
粗、精铣φ25孔上端面
粗、精铣φ25孔下端面
钻、扩、铰、精铰φ25孔
钻、扩、铰、精铰φ60孔
粗、精铣φ60孔上端面
粗、精铣φ60孔下端面
切断
铣螺纹孔端面
钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）
攻M22×
粗铣
工序十二
粗、半精铣
精铣16H11的槽
工序十三
检查
上面工序可以适合大多数生产，但是在全部工序中间的工序七把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而导致效率较低。
再看另一方案。
2.3.2.工艺路线方案三
以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔下端面
精铣φ25孔上下端面
以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度达到
IT7
以φ25孔为精基准，粗铣φ60孔上下端面
以φ25孔为精基准，精铣φ60孔上下端面，保证端面相对孔的垂直
度误差不超过0.1
以φ25孔为精基准，钻、镗、铰φ60孔，保证空的精度达到IT8
以φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面
以φ25孔为精基准，钻φ20孔（装配时钻铰锥孔）
以φ25孔为精基准，钻一个φ20孔，攻M22×
以φ25孔为精基准，铣槽端面
以φ25孔为精基准，铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误
差是0.08
铣断
虽然工序仍然是十三步，但是效率提高了。
工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。
多次加工φ60、φ25孔是精度要求所致。
以上工艺过程详见图3。
三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
“CA6140车床拨叉”；
零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
3.1.毛坯余量及尺寸的确定
1.
外圆表面（φ42）考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。
2.
外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ25，φ60端面）。
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表3.1～26，取φ25，φ60端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：
粗铣2mm半精铣0.7mm
3.
内孔（φ60已铸成φ50的孔）查《工艺手册》表2.2～2.5，为了节省材料，取φ60孔已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为50mm。
工序尺寸加工余量：
钻孔5mm扩孔0.5mm铰孔0.1mm精铰0mm同上，零件φ25的孔也已铸出φ15的孔。
钻孔至φ23余量为8mm扩孔钻1.8
mm粗铰孔0.14mm精铰孔0.06
mm
4.
槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的距离，余量为3mm。
粗2.1mm半精铣0.7mm精铣0.2mm
5.
螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至φ25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离，余量为4mm工序尺寸加工余量：
粗铣顶面3.1
mm半精铣0.7mm精铣0.2mm
6.
其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，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。
3.2、确定工序
以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔上下端面。
加工条件
工件材料：
HT200,σb=0.16GPa,HB=200-241,铸造。
加工要求：
粗铣φ25孔上下端面。
机床：
X53立式铣床。
刀具：
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。
铣削宽度ae<
=60,深度ap<
=4,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γo＝0°
后角αo＝15°
，副后角αo’=10°
，刀齿斜角λs=－15°
主刃Kr=60°
过渡刃Krε=30°
副刃Kr’=5°
过渡刃宽bε=1.5mm。
切削用量
1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=1.3mm，一次走刀即可完成所需长度。
2）每齿进给量机床功率为10kw。
查《切削手册》f=0.08-0.15mm/z。
由于是对称铣，选较小量f=0.15
mm/z。
3）查后刀面最大磨损及寿命查《机械切削用量手册》表8，寿命T=180min
4）计算切削速度
按《2》表14，V=1.84
n=7.32
fV=6.44
5）计算基本工时tm＝L/
Vf=（90+36）/6.44=6.99min。
精铣φ25孔上下端面。
HT200,σb
=0.16GPa
HB=200-241,铸造。
精铣φ25上下端面。
X6140卧式铣床。
选择刀具前角γo＝＋5°
后角αo＝8°
，副后角αo’=8°
，刀齿斜角λs=－10°
过渡刃宽bε=1mm。
1）
铣削深度
因为切削量较小，故可以选择ap=1.0mm，一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》表5f=0.14-0.24mm/z。
由于是对称铣，选较小量f=0.14
3）
查后刀面最大磨损及寿命查《切削手册》表8，寿命T=180min
4）
计算切削速度按《切削手册》表14，查得Vf＝6.44mm/s，
5）
计算基本工时tm＝L+182/
Vf=（2+182）/6.44=5.9min。
以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔，孔的精度达到IT7。
选择钻床及钻头
选择Z5125A钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=23mm，钻头采用双头刃磨法，
2.选择切削用量
（1）决定进给量由do=23mm,查《2》表5按钻头rmmf/57.0-47.0按机床强度查[1]表10.1-2选择rmmf/8.1~056.0最终决定选择机床已有的进给量rmmf/48.0
（2）耐用度查[2]表9T=4500s=75min
（3）切削速度查《1》表10.1-2n=50-2000r/min
取n=1000r/min.
３.计算工时
min19.0100048.012801nfLtm
由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。
扩铰和精铰的切削用量如下：
扩钻：
选高速钢扩孔钻
min/1000rnrmmf/8.0~7.0mmd8.240min12.0100075.012802nfLtm
铰孔：
选高速钢铰刀
min/10
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