CA6140车床拨叉831007说明书解读

1、机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：CA6140拨叉机械加工工艺规程及 夹具设计（831007）设计者： 仇恒坦王云楠谭逢津高钦指导教师：何国旗2011年12月26日机械制造工艺学课程设计任务书题目：CA6140拨叉加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图1张2、毛坯图1张3 、机械加工工艺规程1张4 、夹具结构设计装配图1张5 、夹具结构设计零件图1张6 、课程设计说明书班 级： 机设093学 生：仇恒坦 王云楠谭逢津高钦指导教师：何国旗2011年12月19日序言通过工艺及夹具设计，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

2、以加强和巩固、 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！就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一 次适应性训练， 从中锻炼自己分析问题、 解决问题的能力， 为自己以后生活打下 一个良好的基础。 由于能力所限， 设计尚有许多不足之处， 恳请各位老师给予指 导。设计内容：（1）画零件图（2）绘制毛坯图（3）填写机械加工工艺过程综合卡片（4）选择夹具设计方案（5）绘制某一工序夹具草图及零件图（6）编写课程设计说明书原始资料： 拨叉零件图 831007，生产纲领为 100000件/ 年一、 分析零件图

3、(一)零件作用 拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向的零件。其 小头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动； 大头的内部突起处与滑 移齿轮的凹槽配合。(二)零件的工艺分析1、零件选用材料为HT20Q俗称灰口铸铁。灰铸铁生产工艺简单，铸造性 能优良，但塑性较差，脆性高，不适合磨削。2、该零件主要加工表面及技术要求分析如下：(1) 、零件上端面及孔 50H13的上下端面与孔 22H7的垂直度公差等级为9-10级。表面粗糙度为 Raw3.2um。加工时应以上端面与孔 22H7的内表面为 基准。又由于上端面须加工，根据“基准先行”的规则，故应先加工上端面，再 加工孔 22H7,

4、最后加工孔 50H13的上下端面。(2) 、 尺寸 30、 20、 65、 50、 70 都有其公差要求，加工时需要保证这 些尺寸。使其满足 30-0.24+0.084、20-0.21-0.07、65-0.190 500+0.46700+0.46。(3) 、 22H7孔内表面Raw 1.6，需要进行精铰。 70H13孔内表面Ra 6.3 , 铣端面时就可以保证。 20H13内孔表面Raw 3.2只需半精镗即可。(4) 、 M8 的孔只需要钻孔与攻丝，可放在后期工序中。(5) 、 8锥销孔只要求加工一半，故可以与 M8孔同时钻出。(6) 、花键方向保持与图样一致。两件铸在一起表面应无夹渣、气孔。

5、 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。确定生产类型已知零件每年的生产量为100, 000件，质量为I.OKg，可确定其生产类型 为大批生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段；工艺适当 集中；加工设备已通用设备为主；大量采用专用工装。三、确定毛坯1、确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型。根据机械制造工艺及设备设计指导手册 （后称指导手册）选用铸件尺寸公差等级 CT9级。2 、确定铸件加工余量及形状机械制造工艺及设备设

6、计指导手册 325页表15-7，选用加工余量为 MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选 者及加工余量如下表所示：表面基本尺加工余加工余说明代号寸（mm ）量等级量（mm）T140H3.5顶面，降一级，单侧加工顶面，单侧加工T270H3.0底面，单侧加工T370H3.0孔径过小，保证铸造，余量减小D122H1.0孑L,降一级，双侧加工孑L,降一级，单侧加工D250H3.0孑L,降一级，单侧加工D370H3.0D470H3.03、画零件毛坯图（图附后）四、机械加工工艺过程设计（一）选择定位基准（ 1）、选择粗基准为了方便装夹，以及依据以不加工表面为基准和毛坯表

7、面质量较好者为基准的原则，选底端面为粗基准。（ 2）、选择精基准依据基准重合原则，应选用统一的基准有利于保证零件的精度。多用“一面两孔”的定位方式定位，所以选择小头孔轴线和底面为精 基准。（二）制订工艺过程1、根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度（查指导手 册表 15-32 、15-33 、15-34），选择加工方法：（1）、上端面T1 :粗铣（R6.3）精铣（R3.2）（2）、上端面T2:粗铣（R6.3）精铣（R3.2）（3）、底端面T3:粗铣（R6.3）精铣（R3.2）（4）、切断面T4:粗铣（R6.2）（5）、小端头孔 D1:扩孔（R6.3、IT10） 铰孔（R1.6、IT

8、7）（6） 、中间孔 D2:粗镗（R6.3）半精镗（R3.2、IT7） （7）、中间孔 D3:粗镗（R6.3、IT13）2、工艺过程的确定：工序号工序内容定位基准铸坯010粗铣小头孔的两端D1、T5020粗铣中间孔上端面D1、T1030粗铣中间孔下端面D1、T1040扩两小端头孔D2、D5 T5050精镗中间孔D1、D5 T5060精镗小头孔上端面D1、T5070半精镗中间孔D1、T5080精铣中间孔上端面D1、T5090精铣中间孔下端面D1、T1100精铰两端小头孔D2、T5、D5110铣断D1、T5120钻2X& M8螺纹孔，攻M8螺纹D1、D2、T5130去毛刺140检验五、选择加工设备

9、与工艺设备（一）、选择机床1、工序010、020、030、060、080、090均为铣端面，可采用立式升降台铣床：XQ5025A2、 工序040、100、120均为钻、扩孔工艺，可采用摇臂钻床 Z3025B3、工序050、070为镗孔，采用T68镗床。（二八选择夹具各工序广泛采用专用夹具。在钻空 M8时，其夹具可采用一面两空定位。（三八选择刀具1、在铣床上加工的工序，均采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。2、加工孔 22H7时，由于采用扩、铰的加工方案，故工序 040可用扩孔刀 具一次加工。而工序100精铰 22H7,因加工余量小，则选用高速钢铰刀。3、在镗孔 50H13时，由于对精度要求不高，

10、故采用硬质合金镗刀即可。（四）、选择量具1、对端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。2、对孔 22H7,为保证加工精度，工序100采用专用塞规进行测量。为保 证30-0.24+0084、20-0.21-0.07的尺寸精度，采用专用极限量规。为保证各端面的垂直度， 故采用千分表进行检测。六、确定工序尺寸（一）、孔类加工工艺尺寸孔类加工的设计基准与工艺基准重合， 尺寸计算简单。铸造尺寸按要求其公 差带对称分布，其余偏差一律按“入体原则”确定（孔类表面为双侧，公差加倍 表示）。圆柱表面工序尺寸及公差：加工表面加工内容加工余量（mm）精度等级表面粗糙度 Ra （ um ）工序尺寸工序余量最小最大铸

11、件2CT9+ 20一 0.8 22H7精铰0.2IT71.6,cc +0.021 2200.1481.021扩孔1.8IT103.2,+0.052 21012.652铸件6CT9丄 “+1.0 44-0 50H13粗镗4IT136.3+0.46 4802.95.6半精镗2IT93.2,厂c +0.074 5001.542.074铸件6CT9+11 64- 70H13粗镗6IT136.3,“ +0.046 7004.97.146铸件8 8钻孔7.8IT1212.5+0.15 7.807.87.95精铰0.2IT81.6,小+0.022 800.050.222铸件8M8钻孔6.8IT1312.5,

12、c o +0.18 6.806.86.98攻丝1.2IT73.2,小+0.012 800.821.012(二八面类加工工序各端面加工定位基准多次相互转换，使之尺寸及偏差关系复杂，余量核算 也较复杂。现用工序尺寸联系图表法确定其工序尺寸。1按规定符号建立工序尺寸联系图。其中 C类尺寸为铸件尺寸，A类为机 械加工工序尺寸，B类尺寸为最终保证尺寸。2、 查表确定工序基本余量。根据手册表15-57取孔上端面粗铣余量为 2.2mm，底端面粗铣余量为1.7mm上端面、底端面精铣余量为 0.8mm。3、由最终工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。4、查表15-32及表15-33确定工序尺寸的经济加工精度。5、

13、由各加工方法的经济精度确定工序尺寸偏差。(a) 对直接保证设计尺寸的工艺尺寸，可按设计尺寸偏差要求确定其尺寸 偏差。(b) 铸件尺寸按要求其公差带对称分布。(c )其余独立的中间工艺尺寸按“入体方向”确定偏差6、校核设计尺寸加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大孔0 22上 端面铸件3.5CT966.5-+2精铳0.8IT963 0+0.0743.20.7261.1粗铳2.7IT1263.8o+0.306.30.44.7孔50上端面铸件3CT941 -+1.7精铳0.8IT938 0+0.0523.20.7480.92粗铳2.2IT1238.8o+0.126.30.

14、383.9孔0 50下 端面铸件3CT938-+1.7精铳0.8IT935 0+0.0523.20.7480.92粗铳2.2IT1235.8o+0.126.30.383.9七、切削用量工序I粗铣小头孔端面，以底面为粗基准fz = 0.05mm/ 齿由机械手册可以直接查出铣削速度：v = 18m/min采用立粗齿铣刀，D =50mm，Z N2。则1000v100018ns一 ii5r / min二 DJI X50fm=fzzns-0.0512 115= 69mm/mintm_ l901.3min计算工时fm69工序U 粗铣中间孔上端面fz = 0.05mm/ 齿由机械手册可以直接查出铣削速度：v

15、 =18m/min采用立粗齿铣刀，D =50mm,Z “2。则1000v1000 18ns115r / minnD兀汉50fm 二 fzZns = 0.05 12 115 = 69mm/minl 78.t m1. 13min计算工时 fm 69工序川 粗铣中间孔下端面侧fz = 0.05mm/ 齿由机械手册可以直接查出铣削速度：v = 18m/min采用错齿三面刃铣刀，d 6mm,D =50mm丄mgZ冷4。则1000v1000 18ns358r/min二 d 二 16fm = fZzns =0.05 14 358 = 251mm/minl 66 tm0.26 min计算工时 fm 251工序

16、VI精铣小头孔上端面fz = 0.05mm/ 齿由于是精加工铣削速度放大30%，其值：v二23m/min采用镶齿三面刃铣刀，d二48mm, D = Omm, L二12mm，齿数二30。则1000v1000 23.ns153r / mins 二d 二 48fm 二 fzzns =0.05 30 153 = 229mm/mintm计算工时l200229二 0.87 min工序VII 半精镗中间的孔需要镗至 65 0 +0.074，单边余量Z =3mm，查手册一次镗削余量aP =1mm。3 次镗完切削速度v =30m/min，进给量f =-6mm/r1000v 1000 汉 30nw434r/min

17、二 D二 22l84.tm0.33 min镗一次所以需要工时：nwf 434 6完成整个加工需要的工时就为t=3 tm=3 0.33 =1min八、填写工艺规程卡片九、夹具的设计(一)、明确任务，分析资料1、本夹具设计工序120的钻2- 8的孔钻、攻丝M8的孔。本工序要求如下：(1) 、保证图上所标尺寸；(2) 、保证2- & M8孔中心线与孔 20H7的中心线在同一平面上。2、分析资料(1) 、本道工序为后期加工，其他尺寸都已经保证，工件有合适的定位基准；(2) 、本工序加工的要求主要保证位置尺寸，对孔的要求不高；(3) 、大批生产，要求精度不高，所以夹具采用简化结构，降低夹具设计 与制造的

18、成本，提高经济效益。(二)确定结构方案1、定位方式：为保证加工时零件的位置固定，须限定其在3个方向上的自由度，又为保证加工点的位置准确，须限定绕 X、丫两方向上的旋转自由度。为了方便装夹故采用一面两孔完全定位，定位基准选用上端面与两个基准孔。2、选择定位元件，设计定位装置（1）、类型：定位支承板、短圆柱销、销边定位销；（ 2）、确定定位元件尺寸及配合公差：支承板M为标准板短圆柱销的尺寸 20g6=15两定位销的销心距平均尺寸 130，公差为孔中心距的 1/4（3）、确定引导元件，主要是钻套的结构类型和主要尺寸：选用固定式钻套，但是为了维修方便，也可采用可换钻套。（4）、制作夹具主要技术条件1 ）、钻套的轴线对表面R的垂直度不大于0.05。2 ）、钻套的轴线对孔 20H7的中心线共面且垂直。位置度不大于0.193）、表面N对表面R的垂直度不大于0.05。4）、通过两孔轴线的平面对表面R的平行度不大于0.1。（ 5） 、绘制