机械制造工艺学课程设计CA6140拨叉831005型号.docx

1、机械制造工艺学课程设计CA6140拨叉831005型号机械制造工艺学课程设计说明书 题 目：设计CA6140拨叉（831005）零件的加工工艺规程及备工艺装（年产量为4000件） 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期： 目 录一、零件工艺性分析 11.1、零件的作用 11.2、零件的工艺分析 1二、机械加工工艺规程设计 22.1、确定毛坯的制造形成 22.2、基准的选择 22.2.1粗基准的选择 22.2.2精基准的选择 22.3、制定工艺路线 22.3.1工艺路线方案一 32.3.2工艺路线方案二 3三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 43.1、毛坯余量及尺寸的确定 43.2、确定工

2、序 4四、夹具的设计 124.1、提出问题 124.2、设计思想 134.3、夹具设计 134.3.1定位分析 144.3.2切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算 144.3.3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

3、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25mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：25H7mm的孔，以及42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为25H7mm通孔。2.以60mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：60H12的孔，以及60H12的两个端面。主要是60H12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M221.5螺纹孔为中心的加工表面。

4、这一组加工表面包括：M221.5的螺纹孔，长32mm的端面。主要加工表面为M221.5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）60孔端面与25H7孔垂直度公差为0.1mm.。（2）16H11mm的槽与25H7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，

5、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25021.00+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42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

6、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25、60孔工序二 粗、精铣60、25孔下端面工序三 粗、精铣25孔上端面工序四 粗、精铣60孔上端面工序五 切断工序六 铣螺纹孔端面工序七 钻22孔（装配时钻铰锥孔）工序八 攻M221.5螺纹工序九 粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十 粗铣半精铣精铣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.工艺路线方案二工序一粗、精

7、铣25孔上端面工序二粗、精铣25孔下端面工序三钻、扩、铰、精铰25孔工序四钻、扩、铰、精铰60孔工序五粗、精铣60孔上端面工序六粗、精铣60孔下端面工序七切断工序八铣螺纹孔端面工序九钻22孔（装配时钻铰锥孔）工序十攻M221.5螺纹工序十一粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗、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.工艺路线方案三工序一以42外圆为粗基准，粗铣25孔下端面工序二精铣25孔上下端面工序三以25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰25孔,孔的

8、精度达到 IT7工序四以25孔为精基准，粗铣60孔上下端面工序五以25孔为精基准，精铣60孔上下端面，保证端面相对孔的垂直 度误差不超过0.1工序六以25孔为精基准，钻、镗、铰60孔，保证空的精度达到IT8工序七以25孔为精基准，铣螺纹孔端面工序八以25孔为精基准，钻20孔（装配时钻铰锥孔）工序九以25孔为精基准，钻一个20孔，攻M221.5螺纹工序十以25孔为精基准，铣槽端面工序十一以25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工序十二铣断工序十三检查。 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

9、用调整）。多次加工60、25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190210HB，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（42）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（25，60端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表3.126，取25，60端面长度余

10、量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣2mm半精铣0.7mm3.内孔（60已铸成50的孔）查工艺手册表2.22.5，为了节省材料，取60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25的孔也已铸出15的孔。工序尺寸加工余量：钻孔至23余量为8mm扩孔钻1.8mm粗铰孔0.14mm精铰孔0.06mm4.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。工序尺寸加工余量：粗2.1mm半精铣0.7mm精铣0.2mm5.螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至25孔轴线且垂直轴线方

11、向40mm的距离，余量为4mm工序尺寸加工余量：粗铣顶面3.1mm半精铣0.7mm精铣0.2mm6.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、确定工序工序一以42外圆为粗基准，粗铣25孔上下端面。1.加工条件 工件材料：HT200,b=0.16GPa,HB=200-241,铸造。加工要求：粗铣25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

12、具前角o0后角o15，副后角o=10，刀齿斜角s=15,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1.5mm。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，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=0.15mm/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=180min4）计算切削速度按2表14， V=1.84n=7.32fV=6.445）计算基本工时tmL/Vf=(90+36)/6.44=6.99min。工序二精铣25孔上下端面。1.加工条件 工件材料：

13、HT200,b=0.16GPaHB=200-241,铸造。加工要求：精铣25上下端面。机床： X6140卧式铣床。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o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm。2.切削用量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

14、量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表8，寿命T=180min4）计算切削速度按切削手册表14，查得Vf6.44mm/s，5）计算基本工时tmL+18 2/Vf=(2+18 2)/6.44=5.9min。工序三以25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰25孔，孔的精度达到 IT7。1.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/8.1056.0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.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/8.07.0mmd8.240min12.0100075.012802nfLtm铰孔：选高速钢铰刀min/10