CA6140车床拨叉(831005)零件的机械加工工艺规程及夹具

1机械制造工艺学机械制造技术课程设计说明书设计题目：设计拔叉零件的机械加工工艺规程及铣003.08mm槽工序的专用夹具姓名：李康学号：110125135班级:起机111指导教师:安林超河南机电高等专科学校22013年11月1日机械制造技术课程设计任务书题目：设计转速器盘零件的机械加工工艺规程及钻2×Ф9孔工序的专用夹具内容：（1）零件——毛坯合图1张（2）机械加工工艺规程卡片1套（3）夹具装配图1张（4）夹具体零件图1张（5）课程设计说明书1份原始资料：该零件图样一张；生产纲领为8000件/年；每日一班。2013年10月14日3前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.4目录前言................................................1第一章设计的目的...........................................6第二章零件的分析...........................................7（一）、零件的作用.........................................7（二）、零件的工艺分析.....................................7第三章工艺规程设计.........................................8(一)确定毛坯的制造形成....................................8（二）基准的选择...........................................8（三）制定工艺路线.........................................8（四）机械加工余量.........................................9(五)确定切削用量及基本工时。..............................9第四章夹具设计............................................23（一）问题的提出..........................................23（二）夹具设计............................................25参考文献..................................................28小结.................................................29械加工工序卡片............................................305第一章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。6第二章零件的分析（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0012.018mm的槽尺寸精度要求很高，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0012.018mm的槽和滑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023.025mm的六齿方花键孔、028.022花键底孔两端的152倒角和距中心线为27mm的平面。2.以工件右端面为基准的003.08mm的槽和0012.018mm的槽经上述分析可知，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。7第三章工艺规程设计(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。根据经验可得取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±0.8mm。（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Φ40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，以零件的A面为精基准。（三）制定工艺路线方案一工序：1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。2.粗、精铣削B面。3.铣削003.08mm的槽。4.铣削0012.0180mm的槽。5.拉花键。方案二工序：81.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。2.以Ф40mm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。3.拉花键。以A面为基准，4.铣削槽B面。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.铣削003.08mm的槽。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。6.铣削0012.018mm的槽。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。方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”机械加工余量CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为6kg、MPab160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9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3±0.8mm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028.022，参照《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-28确定孔加工余量的分配。钻孔Φ20mm扩孔Φ21mm拉花键花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《机械制造技术基础课程设计指导教程》取Z=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2.8mm确定切削用量及基本工时工序Ⅰ：车削A面1．加工条件工件材料：灰口铸铁HT200、MPab145、铸造加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，mRa2.3机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。10刀具：刀具的几何角度。2、计算切削用量（1）已知长度方向的加工余量为3±0.8mm。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12IT级取-0.46mm（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16mm×25mm,mmac3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）ƒ=0.6-0.8mm/ｒ.按CA6140－１车床说明书取ƒ=0.6mm/n。由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85所以：实际进给量f=0.6×0.8=0.48mm/ｒ按CA6140－１车床说明书ƒ＝0.53ｍｍ／ｒ（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YG6vkvyfXvpamTvCcV其中：vc=158vX=0.15vy=0.4m=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28mvk=1.15kvk=0.8krvk=0.8svk1.04BVk=0.81∴min)/(9.4697.081.08.08.015.153.02601584.015.02.0mcV11（4）确定机床主轴转速min)/(8.2291000rsdwcvn按C３１６３－１车床说明书ｎ＝200r／min所以实际切削速度V=40.8m/min（5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备(min)33.0321fnLLLLTwm5.322/065L003321LLL2、精车1)已知粗加工余量为0.5mm2)进给量f.根据《切削用量简明手册》表1.6,25.015.0f按C３１６３－１车床说明书rmmf/16.0计算切削速度按《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）vkvyfXvpamTvCcVmin)/(85.8397.081.08.08.015.116.02601584.015.02.0mcV3)确定机床主轴转速.min)/(8.4101000rcsdwvn按C3163－１车床说明书min)/(400rnw实际切削速度min/1.57mV124)切削工时，查《工艺手册》表6.2-1(min)35.016.04005.22321fnLLLLTwm由于下一道工序是钻孔，所以留下mm20的台阶，所以5.222/2065L003321LLL3、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：125.37021182302000abmmdmmmmb4255根据《切削用量简明手册》表2-9确定48.0fａ、按机床进给强度决定进给量：根据表2.9,当MPab210mmd5.20可确定75.0f。按C3163-1车床说明书取nmmf/62.0ｂ、决定钻头磨钝标准及寿命表2.21，当mmd20钻头最大磨损量取0.6寿命min45T.ｃ、切削速度由《切削用量简明手册》，表2.15得min/21mv4.334/1000Dvn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v=17m/minｄ、基本工时，(min)32.062.0280/)1080(/nfLmT13入切量及超切量由表2.29.查出Ψ+△=10mm所以(min)32.0mT（2）、扩孔刀具直径mmd21；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mT同上32.0mT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》