CA6140拨叉课程设计说明书

1、CA6140t叉课程设计说明书作者:日期:机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：“CA614阵床”拨叉零件的机械加工工艺 规程及铳床夹具设计学生姓名： 李萍学生学号：2007013984院（系）：职业技术学院机械系年级专业：07级机械制造工艺教育指导老师：李晴二。一。年七月十日设计题目：设计“CA6140车床拨叉零件 的机械加工工艺规程及工艺装备（大批 量生产）零件：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工典型工艺过程卡片1张4.机械加工典型工序卡片2张5.夹具零件图1张6.夹具装配图1张7。课程设计说明书1份机械制造技术基础课程设计.3目录.O . ooooooo . OOO . O二零件

2、的分析。.O .。1.1零件的作用。.。.。.31.2零件的工艺分析。.o:。工艺规程设计。.。.。2.1确定毛坯制造形式。2基面选择。3工艺路线方案。.。O . OO . 0.0.04 机床的选择。.。.。.0 0.0 0 0. 0.0.0 0.0.0 0 0.1113四.小结.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定.oo 7夹具设计.14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。

3、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。一、零件的分析1。1零件的作用题目所给的零件是CA614阵床的拨叉。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工作，工作过程：拨叉 零件是在传动

4、系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向 .其花键 孔25mmi过与轴的配合来传递凸轮曲线梢传来的运动，零件的两 个叉头部位与滑移齿轮相配合.1.2零件的工艺分析零件共有两处加工表面分述如下：1。零件上？22花键底孔及其两端的2x150倒角、？25mm勺六齿方花键 孔。这一组加工表面包括：花键底孔22mm勺上下加工表面，孔22mm 的内表面，有粗糙度要求为 Ra=S 3uni公差要求为0.28;花键底孔 22mnffi端的2*150倒角有粗糙度要求为 Ra=& 3um;25mm勺六齿 花键孔，上下两端面有粗糙度要求 Ra= 3.2um及公差要求为0。01, 底面有粗糙度要求为Ra=1.6um加

5、工时以左右两端面和外圆40mm基准面，有由于左右端面须加 工，根据“基准先行”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准 的原则），再加工孔22mm其两端的2x150倒角和 六齿花键孔25mm2.距花键底孔中心线27mmi勺上表面、距花键底孔中心线19mmt端宽 8mm勺梢和距花键底孔中心线50mmF端宽18mm勺梢这一组加工表面包括：距花键底孔中心线 27mm勺上表面有粗糙度要 求Ra=3 2um距花键底孔中心线19mmt端宽8mm勺梢底有粗糙度 要求Ra=6 3um，梢两侧面有粗糙度要求 Ra=1。6um，梢两侧面同时 有公差要求为0。03mm距花键底孔中心线50mmF端宽18mm勺梢两 侧

6、面有粗糙度要求Ra=3.2um同时有公差要求为0.012mm对于这些加工表面，可利用先加工出来的孔和右端面进行定位，然后 借助于专用夹具进行加工。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，对于这两组加工表面而言，可以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，并且保证它们的位置精度要求二、工艺规程设计2。1确定毛坯的制造形式1.零件材料为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。已知零件为中批量生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过 程划分阶

7、段，工序适当集中，加工设备主要以通用设备为主，采用专 用夹具，这样投资较少，投产快生产率较高，转产较容易。3。根据零件的材料确定毛坯为铸件，材料为 HT200毛坯的铸造方 法为金属模机械造型，铸件尺寸公差等级为 CT9级2。2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.粗基准的选择：因要保证花键的中心线垂直于右端面， 所以以直径 为40的外圆表面为粗基准。.精基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的右面为 精基准。2.3制定工艺路线.工艺路线方案工序一铸坯。工序二时效处理.工序三粗铳圆柱右端面。工序四粗铳圆柱左端面.

8、工序四 半精铳右端面。工序五钻0 20孔。工序六扩0 22孔。工序七 粗车圆柱孔口斜度为15度。工序八粗铳上平面。工序九粗铳宽度为8mm勺梢。工序十 粗铳宽度为18mm勺梢。工序十一半精铳上端面工序十二精铳宽为8mm勺梢。工序十三精铳宽为18mm勺梢.工序十四 拉花键孔。工序十五去毛刺。工序十六检验.2。4机床的选择1 .选择机床(1)工序三，工序四，工序八，工序九，工序十均为铳表面，可用X53K 铳床.(2)工序五为钻孔，工序六为扩孔，可采用立式钻床Z525(3)工序七用车床。(4)工序H一为拉花键，采用卧式内拉床。2。选择刀具：在铳床上用立铳刀，铳上下两梢用三面刃铳刀，在车床上选普通车刀，

9、卧式内拉床选矩形齿花键拉刀3.选择量具：精度要求较高的可用内径千分尺量程 50125,其余用游标卡尺分度 值为0.02。2。5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190210HB，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.查机械制造工艺设计简明手册(以下称工艺手册铳削加工余量为:粗铳 2 4mm半精铳 1 2mm精铳 0 1mm2。圆柱（0 40用铸成）内孔。22用钻和扩成，加工余量：扩孔2mm.粗车加工余量：粗车2mm半精车 1mm.右凹梢：对于右凹梢的加工，由于事先未被铸出，要满足其梢的深

10、 度先需要粗铳，现确定其加工余量取8mm为了保证梢两边的表面粗 0.03糙度和梢的水平尺寸80的精度要求，需要进行精铳梢的两侧面，加工 余量取0.5mm.5。左凹梢：由于此平面没有加工，只加工平面的凹梢，其基本尺寸 0.012为梢宽18 0 （精度较高，IT6级），梢的深度为15,可事先铸出该凹梢， 该梢的三个表面的粗糙度都为Ra3.2 ,在粗铳后-精铳能达到粗糙度要 求.6。孔：钻孔其尺寸为20mm加工余量取2mm扩孔钻，保留0.5mm的 拉刀加工余量。孔里的花键梢用组合装配式拉刀成型式的加工方式一 次拉出.7.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计

11、算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。工序铳削宽度为8mm勺梢加工工件尺寸:8 +0 03omm , 长度L=40mm加工要求：高速钢错齿三面刃铳刀（精密级K8）加工余量8,用乳化液冷却机床：X53K.选择刀具：由加工尺寸公差0。03。所以铳刀精度为精密级 K8铳刀参数：L=8mm D=63 d=22 ro=15ao=12 an=6 Z=16.选择切削量1）由于梢的深度为8mm,故可在一次走刀内切完，ae=8mmap=8mm2）决定每齿进给量fz由切削用量简明手册P86表3。3确定f=0.15-0。35mm/r现取 f=0.3mm/rfz=0.3/16=0.018mm/z3）选择铳

12、刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册P88表3。7,得最大磨损量为0.8,由P89表3.8确定刀具寿命：T=100min4）决定切削速度Vc和每齿进给量V 切削速度根据切削用量简明手册P107表3。27的公式VC=（Cv*do*qv） / （Tm* apX/*f zxyv* aexuv*Zpv） KvCv=28o 5, qv=0.45 , Xv=0。1, yv=0。2, uv=0.3,p v=0.1,m=0。33, do =63,ap=8, ae=8各修正系数为：Km=1.0,Ksv=1。0,KTv=0o 9,Kv=Km*Ksv*KTv=10 1.0 * 0.9=0.9Nc= (Gdoq

13、v)/(T m*apX/*fzyv*aeuv*Zpv) Kv =117m/minn=1000 x Vc/ do=1000 x 233/(3.14 x 63) =593r/min根据X53侬铳床说明书选nc=600r/min实际速度 Vc= donc/1000=3.14 * 63* 600/1000=118。7m/min选Vfc=nc *f=600*0。3=180mm/min根据机械制造技术基础课程设计P81表38查得X53K型铳床Vf=190mm/minfzc=V/(nc*Z)=190/(600 x 16)=0.0198mm/z4)机床功率：根据切削用量简明手册P110表3。28公式圆周力f

14、c=( CFapxf f zyFaeVFZ doaFn Kfc Ktv=0.90Kmf=o.94由表 3。28 得 Cf=30, Xf=1。0, yF=0.72 , UF=0.86 , W=0, qF=0.86 , KfC=1.28Fc= (CFapxff zyFaeVFZ/doqFnVF)KFC=505。6 NM=Fdo/2 X 103=15.9N?MPb=FcVc/1000=1.18kw根据X53K型铳床说明书机床主轴允许的功率为10KW功率足够，因此所选的切削用量可以采用，即ap=8mm V=150mm/minn=475r/min V c=74。2m/min f z=0o 0197mm/

15、z工序H一拉花键孔1.选择刀具根据机械制造工艺设计简明手册P98表3。1-26选择矩形齿花键拉刀，齿数六，拉刀总长 760mm单面齿开：根据机械制造工艺设计简明手册，P207可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=Zbl y k/1000vf zZ式中：Z b单面余量1.5mm（由021mmi削到25mm）L拉削表面长度，80mT 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）;fz拉刀单面齿开；Z拉刀同时工作齿数，Z=l/p ;P拉刀齿距；P=（1。25 1.5）sqrt80=

16、1.35sqrt80=12mm所以，拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12 =7其本工时 Tm=1.5 X80X 1.2 X 1.4/1000 X 3。6X 0.06 X7=0O 13 （min）6夹具设计.问题的提出 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹 具。经过与指导老师协商，决定设计第4道工序一一铳宽为80+0。03mm曹的铳床夹具。本夹具将用与 X53K卧式铳床。刀具为高速钢直齿三面刃铳刀,来对工件进行加工。本夹具主要用来铳宽为8。+0。03mm勺梢，由于采用宽为8。+0。03mm勺精密级高速钢直齿三面刃铳刀，一次铳削，所以主要应该考虑如何提高劳 动生产率，降

17、低劳动强度.夹具设计1)定位基准的选择由零件图可知，宽为 &+0003mm勺梢，其设计基准为花键孔中心线和工 件的右加工表面为定位基准。因此选用工件以加工右端面和花键心轴 的中心线为主定位基准.2)切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢直齿三面刃铳刀，？63mm Z=14Fz=G- t 3 Sz0。65. D-O.83 . B- Z- kP (见切削手册356表)解得 F z =200 ( N其中 G=52, t=8mm,S z=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14 ,kp=(HB/198) 0 55在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数K= k1 k2 k3 k4水平切削

18、分力 Fh=1.1 F z =220 (N)垂直切削分力Fv=0。3 Fz=60(N)其中：k 1为基本安全系数1.5k1为加工性质系数1。1k1为刀具钝化系数1.1k1为断续切削系数1。1F, =KFH =1.5 X 1。1 X 1。1 X 1.1 X 200=400(N)实际加紧力为 W= KFh/U1L2=400/0.5=800 (N )其中U1和U为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，Ui=U2=0o 025螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹，产生的加紧力为W=2M/2t g（a+6 55） +0。66 （D3 d 3/ D 2 dj解得:W=1O405 （N）其中：M=19000 No

19、M D 2=14。8mm a=2029, D=23mm d=16mm 此时螺母的加紧力W已大于所需的800（N）的加紧力，故本夹具可安 全工作.3）定位误差分析由于梢的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合， 故轴向尺寸无基准不 重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无 基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴 的制造精度和安装精度.4）夹具设计及操作说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动率.为此，在夹紧时采用 螺旋快速夹紧机构，以便装卸，夹具体底面上的一对定位键可使整个 夹具在机床工作台上有正确的安装位置，以利于铳削加工。结果，本 夹具总体的感觉还比较紧凑.夹具上装有对刀块装置，可使夹