1、CA6140拨叉831008 零件机械制造工艺课程设计课程名称：机械制造技术 设计课题：CA6140拨叉831008设计 专业： 班级： 姓名： 学号： 评分： 指导老师：（签字） 年 月 日机械制造工艺及装备课程设计课题单 班级学生课 题 CA6140拨叉831008 零件机械加工工艺规程设计及工装设计 原始条件 拨叉831008零件图 生产纲领：中等批量 设计要求 1.绘制CA6140拨叉831008零件图 2.编制CA6140拨叉831008零件机械加工工艺规程 （含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡） 3.设计机床夹具一套（装配图及部分零件图） 3.编写课程设计说明书 课题发给日期 课
2、程设计完成日期 指导教师 （签名） 序言.1 3、夹具设计.21 3.1定位基准的选择.22 3.2切削力及夹紧分析计算.22 3.3 误差分析与计算.23 3.4夹具设计及操作的简要说明.24 4、设计总结.25 5、致谢.26 6、参考文献.26 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个
3、国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需要的速度和扭矩的作用。零件下方的孔与操作机构相连，而上方的半孔则是用于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。 拨叉是机车变速箱中一个重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔与侧面有精度要求，此外还有小头孔上的槽要求精加工，对精度有一定的要求，所以都要求精加工。其大头孔与侧面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽两侧面有平行度公差和对称度公差要求等。因为零件的尺寸精度，几何形状尺寸精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影
4、响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此他们的加工必须保证精度要求。 1、零件的分析1.1零件的作用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20孔与操纵机构相连，二下方的50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。1.2零件的工艺分析CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1. 以20为中心的加工表面。这一组加工表面包括：20 的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个M6的
5、螺纹孔。下端有一个47的缺口。这三个都没有高的位置度要求。2. 以50为中心的加工表面。这一组加工表面包括：50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50的孔上下两个端面与20的孔有垂直度要求，主要是：1) 50mm的孔的上、下表面与20的孔的垂直度误差为0.07mm。2) 50mm、20mm的孔的上、下表面以及50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。3) 20mm的孔的内表面的粗糙度误差为1.6um，精度为IT7。4) 20mm的孔的上、下表面与20的孔的垂直度误差为0.05mm。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采用专用夹具加工另外一
6、组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 2、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式 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基面的选择 （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20mm孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承两个20mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在72mm的上表面，以消除3个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。 （2）精基准的选择
7、。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，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、 工艺路线方案一：工序一：退火工序二：粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um工序三：以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um,其上、下表面尺寸为30mm，工序四：以20 mm
8、的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰20 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05mm工序五：以20 mm的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um工序六；以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣50 mm的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过0.07mm，其上、下表面尺寸为12mm 工序七：铣断工序八：以20 mm的孔为精基准，钻8 mm的锥孔的一半4 mm，装配时钻铰 工序九：以20mm的孔为精基准，钻5mm的孔，攻M6的螺纹 工序十：以20 mm的孔为精基准，铣47缺口，保证其粗糙度为12.5um 工序十一：去毛刺，清洗 工序十二
9、：终检。 上面的工序可以是中批生产，但是其效率不高，并且工序三中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。2、 工艺路线方案二：工序一：退火工序二：粗、精铣20 mm、50 mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um工序三：以20 mm的下表面为精基准，粗、精铣20 mm、50 mm的孔的上表面，保证其粗糙度为3.2 um，20 mm的上、下表面尺寸为30mm，50 mm的上、下表面尺寸为12mm工序四：以20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰2 0 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，垂直度误差不超过0.05 mm 工序五：以20 mm 的下表面为精基准，
10、粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um工序六：铣断工序七：以20 mm的孔为精基准，钻8 mm的锥孔的一半4 mm，装配时钻铰 工序八：以20 mm的孔为精基准，钻5 mm的孔，攻M6的螺纹工序九：以20 mm的孔为精基准，铣47缺口，保证其粗糙度为12.5 um工序十：去毛刺，清洗工序十一：终检。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由（以下称工艺手册表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表2.2-4查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等
11、级为CT10。根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（20mm、50mm端面） 查工艺手册表2.24取20mm、50mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。铣削加工余量为：a)粗铣：1.5mm b)精铣：1mm毛坯尺寸及公差为：（35土0.3）mm （ 17土0.25）mm2、内孔（50mm已铸成孔）查工艺手册表2.22.5，取50mm已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔44mm。镗削加工余量为：a)粗镗：2mm b)半精镗：1mm毛坯尺寸及公差为：（48土0.3）mm （）mm3、 其他尺寸直接铸造得到。 2.5确
12、定切削用量及基本工时2.5.1工序二：粗、精铣孔20mm、50mm的下表面（1） 加工条件工件材料：HT200。=0.16GPa HBS=190210，铸件机床：XA5032立式铣床刀具；W18Cr4V硬质合金端铣刀 W18Cr4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由切削用量简明手册后称切削手册表3.1查得铣削宽度ae60mm,深度ap4,齿数Z=10时，取刀具直径do=80mm。又由切削手册表3.2选择刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角ao=,刀齿斜角s=-10o,主刃Kr=60o,过渡刃Kr=30o,副刃Kr=5o,过渡刃宽b=1mm(2) 切削用量2.5.1.1粗铣20mm的下表
13、面a）切削深度 因切削用量较小，故可以选择ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。b)每齿进给量：由切削手册表3.30可知机床的功为7.5KW，查切削手册表3.5可得f=0.140.24mm/z,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/zc)查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为（1.01.5）mm 查切削手册表3.8, 寿命T=180mind)计算切削速度 按切削手册表3.27中的公式： 也可以由表3.16查得=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根据XA5032铣床参数，选 n=475r/min vf =600mm/s，则实际的切削速度为：即=119.3m/min,实际进给量为：即=0.13mm/ze)校验机床
