CA6140拨叉831006零件的机械加工工艺规程及Φ25孔的工艺装备设计Word文件下载.docx

1、 列出参考文献（包括书、期刊、报告等，10条以上）课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排（参考）（1） 熟悉零件,画零件图 2天 （2） 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天（3） 工艺装备设计（画夹具装配图及夹具体图） 9天（4） 编写说明书 3天（5） 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩：指导教师日期成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想；良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规

2、范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够：不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。摘要这次设计的是CA6140车床（831006）拨叉，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。就我个人而言，我希

3、望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。AbstractThis time I design the lathes of the shift forks CA6140（831006）, including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the workin

4、g procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin o

5、f the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. As far as my individual be concerned, I want to knowing the genera

6、l productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following c

7、ourses studying .一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1、零件的用途 CA6140车床的拨叉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工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的25孔与操纵机构相连，二下方的55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。1.2、分析零件的技术要求该拨叉的全部技术要求列如下表:加工表面尺寸及偏差（mm）公差及等级精度表面粗糙度Ra（m）形位公差（mm）拨叉头右端面806.3拨叉脚两端面IT63.2拨叉脚内表面55IT1325mm孔25IT71.6操纵槽内侧面16IT1

8、1操纵槽底面8拨叉头侧面17拨叉底板端面23拨叉头顶面134.5IT9该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷作用，因此该零件应具有足够的强度，以适应拨叉的工作条件，因此该拨叉采用肋板结构。该拨叉的主要工作面为拨叉脚两端面、叉轴孔25和操纵槽内表面，在设计工艺规程时应重点予以保证。1.3、审查拨叉的工艺性该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。25的孔的粗糙度值要求1.6，需要精加工。因是大批量生产，所以需用钻削。保证其加工精度。下面的叉口有3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗铣再精铣来满足精度的要求，同时保证25的孔和叉口的垂直度。同时该零件上还需加工4016的槽，其粗糙度值为6

9、.3，所以一次铣销即可。但同时要满足该槽与25的孔的垂直度。1.3.1、以25为中心的加工表面这一组加工表面包括：25 的孔，以及其右端面，槽端面与孔有位置要求，孔壁上有一个一定角度的斜加工面，操纵槽的三个表面，其中侧面与25孔的中心线有垂直度要求为0.08mm。1.3.2、以55为中心的加工表面 这一组加工表面包括：55 的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即55 的孔上下两个端面与25 的孔有垂直度要求为0.1 mm。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。并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并

10、且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。1.4、确定拨叉的生产类型已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，拨叉属于轻型零件，查机械制造工艺及设备设计指导手册，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。二、确定毛坯根据机械制造工艺设计简明手册（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编） 零件材料为HT200，采用铸造。根据机械加工工艺师手册（机械工业出版出版社、杨叔子主编），得知大批量生产的铸造方法有两种金属模机械砂型铸造和压铸，由于压铸的设备太昂贵，根据手册数据

11、采用铸造精度较高的金属型铸造。三、工艺规程设计3.1、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。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。3.1.1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。因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择40mm圆一个端面作为粗基准加工另一个端面。再加一个钩形压板和一个V形块限制自由度，达到完全定位。3.1.2精基准的选择主要应该考虑基准重合

12、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。3.2、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。3.2.1. 工艺路线方案一 工序： 钻、扩、粗铰、精铰25孔。以40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床加专用夹具。工序：铣55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A立式铣床和专用夹具。工序：粗、精铣的叉口的内圆面。

13、工序：粗铣353的上表面。以25的孔和55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。工序：精铣35工序：粗铣4016的槽，以25的孔定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。工序：切断55的叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A立式铣床加专用夹具。工序检验。3.2.2.工艺路线方案二工序：切断55叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A立式铣床加专用夹具。：以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺卡片”。以上加工方案大致看来是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，主要表现在25的孔及其16的槽和55的端面加工要求上,以上三者之间具有位置精度要求。

14、图样规定：先钻mm的孔。由此可以看出：先钻25的孔，再由它定位加工55的内圆面及端面，保证25的孔与55的叉口的端面相垂直。因此，加工以钻25的孔为准。为了在加工时的装夹方便，因此将切断放在最后比较合适。为了避免造成一定的加工误差；通过分析可以比较工艺路线方案一最为合理。具体方案如下：3.3、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 零件材料为HT200，硬度170220HBS，毛坯重量约1.12kg。根据机械加工工艺师手册（以下简称工艺手册机械工业出版出版社、杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用金属模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，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

15、下：3.3.1.毛坯余量及尺寸的确定毛坯余量及尺寸的确定主要是为了设计毛坯图样，从而为工件毛坯的制造作准备，该工序在这里不做详细说明，主要说明一下毛坯尺寸及相应公差的确定，以便毛坯制造者参考。根据机械加工工艺师手册（以下简称工艺手册机械工业出版出版社、杨叔子主编），结合加工表面的精度要求和工厂实际，要合理地处理好毛坯余量同机械加工工序余量之间的不足。粗铣55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。该端面的表面粗糙度为3.2，所以先粗铣再精铣。查机械加工余量手册（以下简称余量手册机械工业出版社、孙本序主编）中的表4-2成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为79级，选用8级。MA

16、为F。再查表4-2查得加工余量为2.0 mm。由工艺手册表2.2-1至表2.2-4和机械制造工艺与机床夹具（机械工业出版出版社、刘守勇主编）中表1-15及工厂实际可得：Z=2.0mm，公差值为T=1.6mm。加工353的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0，公差值为1.3 mm。铣4016的槽的上表面的加工余量及公差。2Z=4.0，公差值为1.6 mm。3.4、各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定3.4.1钻25的孔加工余量及公差毛坯为实心，不冲出孔。该孔的精度要求在IT7IT9之间，参照工艺手册表2.3-9表2.3-12确定工序尺寸及余量为：查工艺手册表2.2-5，

17、成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为79级，选用8级。公差值T=0.12 mm，钻孔23mm扩孔24.8 mm 2Z=1.8 mm铰孔25 mm 2Z=0.2 mm 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工，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定。25 mm的孔的加工余量和工序间余量及公差分布图见图1。由图可知：铸件毛坯钻孔扩孔粗铰精铰加工前尺寸最大2324.824.94最小22.524.4524.79加工后尺寸2524.95加工余量24.824.9425毛坯名义尺寸： 42（mm）钻孔时的最大尺寸： 23（mm）钻孔时的最小尺寸： 22

18、.5（mm）扩孔时的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm）扩孔时的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm）粗铰孔时的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm）粗铰孔时的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm）精铰孔时的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm）精铰孔时的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm）3.4.2铣55的叉口及上、下端面因为叉口的粗糙度为3.2，所以粗铣再精铣。参照工艺手册表2.3-9表2.3-12确定工序尺寸及余量为：公差值T=1.4 mm 粗铣55的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2Z=2.0精铣55的叉口及上、下端面

19、。3.4.3粗铣353的上端面因为该面的粗糙度为6.3，所以粗铣一次即可。公差值T=1.3mm3的上端面 2z=2.0 3.4.4粗铣4016的上表面此面的粗糙度要求为3.2，所以分粗精加工即可。公差值T=1.6mm，其偏差0.716的上表面 2Z=2.03.4.5铣4016的槽此面的粗糙度要求为3.2，所以粗铣再精铣。公差值T= 1.6mm 。16的槽 2Z=2.0精铣403.4.6切断55叉口3.5、确立切削用量及基本工时3.5.1工序： 钻、扩、粗铰、精铰25孔1）加工条件工件材料：灰铸铁HT200加工要求：钻25的孔，其表面粗糙度值为Rz=1.6 m；先钻23的孔在扩24.8的孔，再粗

20、铰24.94孔，再精铰25孔。机床：Z5125A立式钻床。刀具：23麻花钻，24.8的扩刀，铰刀。2）计算切削用量钻23的孔。进给量查机械制造工艺与机床夹具课程设计指导P47表2-23钻孔进给量f为0.390.47 mm/r，由于零件在加工23mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f=（0.390.47）0.75=0.290.35mm/r，查表得出，现取f=0.25mm/r。此工序采用23的麻花钻。所以进给量f= 0.25mm/z2 钻削速度切削速度：根据手册表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/min。根据手册nw=300r/min,故切削速度为3 切削工时l=23m

21、m，l1=13.2mm.查工艺手册P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：1 扩孔的进给量查切削用量手册表2.10规定,查得扩孔钻扩24.8的孔时的进给量,并根据机床规格选取 F=0.3 mm/z切削速度扩孔钻扩孔的切削速度,根据工艺手册表28-2确定为 V=0.4V 钻其中V 钻为用钻头钻同样尺寸的实心孔时的切削速度.故 V=0.421.67=8.668m/min按机床选取nw=195r/min.切削工时切削工时时切入L1=1.8mm,切出L2=1.5mm1 粗铰孔时的进给量根据有关资料介绍,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的1/21/3,故F=1/3f钻=1/30.3=0.1mm/

22、rV=1/3V钻=1/321.67=7.22m/min按机床选取nw=195r/min,所以实际切削速度切削工时,切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm.1 精铰孔时的进给量切削工时,切入l2=0.06mm,切出l1=0mm.3.5.2.工序：铣55的叉口的上、下端面1 进给量采用端面铣刀，齿数4，每齿进给量=0.15mm/z（机械制造工艺与机床夹具课程设计指导（吴拓、方琼珊主编）。故进给量f=0.6mm铣削速度：（m/min） （表9.4-8）由数控加工工艺（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为918m/min根据实际情况查表得V=15 m/min引入l=2mm，引出l1=2mm，

23、l3=75mm。3.5.3.工序铣55的叉口由工艺手册表3.1-29查得采用硬质合金立铣刀,齿数为5个，由数控加工工艺（田春霞主编）中第五章表5-5得硬质合金立铣刀每齿进给量f为0.150.30，由手册得f取0.15mm/z 故进给量f=0.75 mm/z. 由数控加工工艺（田春霞主编）中第五章表5-6得硬质合金立铣刀切削速度为4590mm/min, 由手册得V取70mm/min.3.5.4.工序：铣35采用端铣刀，齿数4，每齿进给量=0.15mm/z（机械制造工艺与机床夹具课程设计指导，吴拓、方琼珊主编）。切入l=3mm,行程l1=35。3.5.5工序：16槽的表面该槽面可用变速钢三面刃铣刀加工，由前定余量为2mm故可一次铣出，铣刀规格为32，齿数为8。由工艺手册表2.4-73，取每齿进给量为0.15mm/z,ap=2mm故总的进给量为f=0.158=1.2 mm/z。由工艺手册表3.1-74,取主轴转速为190r/min。则相应的切削速度为