1机械制造工艺学机械制造工艺学课程设计说明书课程设计说明书设计题目：设计题目： 设计设计“CA6140“CA6140 车床车床”拨叉零件的机械加工拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）工艺规程及工艺装备（中批量生产）设设 计计 者者 指导教师指导教师 机械专业级班机械专业级班2机械制造工艺学课程设计说明书机械制造工艺学课程设计说明书题目题目 设计设计“CA6140“CA6140 车床车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）备（中批量生产）内容内容 1.1.零件图零件图 一张一张2 2毛坯图毛坯图 一一张张3 3机械制造加工工艺过程综合卡片机械制造加工工艺过程综合卡片 一一张张4 4结构设计装配图结构设计装配图 一一张张5 5结构设计零件图结构设计零件图 一一张张6 6课程设计说明书课程设计说明书 一份一份3前前 言言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如公差于配合 、 机械零件设计 、 金属切削机床 、 机械制造工艺等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在些次设计中我们主要是设计 CA6140 拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。第6 6小组2007 年 9 月 15 日4一一设计的目的：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、课程设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。二二零件的分析零件的分析（一） 、零件的作用：题目给定的零件是 CA6140 拨叉（见附图 1）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。宽度为 30+0.0120mm 的面寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为 30+0.0120mm 的面的槽和滑5移齿轮的配合精度要求很高。（二） 、零件的工艺分析：CA6140 拨叉共有两组加工表面。1. 以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括 26+0.230mm 的六齿方花键孔、23+0.280花键底孔两端的 2X150到角和距中心线为 22mm 的平面。2. 以工件右端面为基准的 6+0.030 mm 的花键经上述分析可知， 对于两组加工表面，可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。二、工艺规程设计二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形成。零件材料 HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人员手册表 5-5 取等级为 2 级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为30.8mm。毛坯零件图如下图：（二）基准的选择。1. 粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以 40 的外圆表面的粗基准。2. 精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件6的 A 面为精基准。(二)制定工艺路线。工序：1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端 15倒角。 以 40mm 圆柱面为粗基准。选用 C3163-1 转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2. 粗、精车 B/C 面3. 拉花键。以 A 面为基准，4. 以花键的中心线及 A 面为基准。选用 X62W 卧式铣床加专用夹具5. 开档，以花键的中心线为基准。6. 钻配作孔、螺纹孔7. 机械加工余量。CA6140 的拨叉材料为 HT200。毛坯重量为 1.0 kgb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：1. A 面的加工余量 A 面有 30.8mm 的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除2. 矩形花键底孔。要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为 23 70+0.28，见零件图，参照金属机械加工工艺人员手册 表3-59 确定孔加工余量的分配。钻孔 20mm扩孔 21mm拉花键 花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取 2=1mm3. B 面的加工余量。此工序分 2 个工步 1、粗铣 B 面 2、精铣 B 面。精加工余量为 0.2mm粗铣加工余量为 2.8mm2、计算切削用量。（1）已知长度方向的加工余量为 30.8mm 。实际端面的最大加工余量为 3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车） 。长度加工公差 IT 级 取-0.46 mm （入 体方向） （2）进给量、根据切削简明手册 （第 3 版）表 1.4 当刀杆尺寸为16mm25mm,mm 时，以及工件直径为 60mm 时（由于凸台 B面的存在所以直径取 60mm）=0.6-0.8mm/.按 C 车床说明书 取 =0.6 mm/n。由于存在间歇加工所以进给量乘以 k=0.750.85 所以：实际进给量f=0.60.8=0.48 mm/8按 C 车床说明书 0.53（3）计算切削速度。按切削简明手册表 1.27 ，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）刀具材料 YG6 V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系数 Ko见切削手册表 1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97=46.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/ dw=229.8（r/min）按 C 车床说明书 200 rmin所以实际切削速度 V=40.8m/min 3、钻孔、扩孔、倒角。（1） 、钻孔钻头选择：见切削用量简明手册表 2.2钻头几何形状为（表 2.1 及表 2.2）：双锥修磨具刃，钻头参数：20 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。根据切削用量简明手册表 2-9 确定 f=0.489、按机床进给强度决定进给量：根据表 2.9 ,当b210MPa 020.5mm 可确定 f=0.75。按 C3163-1 车床说明书 取 f=0.62mm/n.、 决定钻头磨钝标准及寿命 表 2.21，当 do=20mm、钻头最大磨损量取 0.6 寿命 T=45min.、切削速度 由切削用量简明手册 ，表 2.15 得 =21m/minn=1000V/ D=334.4 由机床技术资料得和 334.4 接近的有280n/m 和 400n/min 取 280n/min取n=280m/min. 实际=17 m/min 、 基本工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表 2.29. 查出 +=10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2） 、扩孔刀具直径 do=21mm；刀具几何参数同上。由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n 和 f 都不变，所以 Tm 同上 Tm=0.32 倒角刀具 15锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。（3） 、倒角 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 按切削用量简明手册表 1.2可以查出 当 160245HBS102.8 0.6 41min 3.4kw按 C 车床说明书 主电机功率11可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按切削用量简明手册表 2.21当21 0.64 查得转矩61.8 N.M切削用量简明手册表由表 2.32 得功率公式CMcVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按 C 车床说明书 主电机功率11可见C比小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要工序 拉花键孔单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为 0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工时 t=Zblk/1000vfzZ式中： Zb 单面余量 1.5mm(由 21mm 拉削到 25mm)；L 拉削表面长度，80mm； 考虑校准部分的长度系数，取 1.2；k 考虑机床返回行程系数，取 1.4 ；v 拉削速度（m/min） ；11fz 拉刀单面齿升；Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p；P 拉刀齿距。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/127其本工时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序 粗