2022年CA车床拨叉的机械加工工艺及加工孔φ的钻床夹具设计方案.docx

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1、精品学习资源课程设计院系 机械工程学院班级 机自 087姓名 何龙学号 0815014225指导老师 张昌明目录序言错误！未定义书签；一、零件的分析 错误！未定义书签；（一）零件的作用 错误！未定义书签；（二）零件的工艺分析 错误！未定义书签；二、工艺规程设计 错误！未定义书签；一确定毛坯的制造形式 错误！未定义书签；（二）基面的选择 错误！未定义书签；（三）制定工艺路线 错误！未定义书签；（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定错误！未定义书签；（五）确立切削用量及基本工时 错误！未定义书签；三、夹具设计 错误！未定义书签；（一）问题的提出 错误！未定义书签；（二）夹具设计 错误！未定义

2、书签；欢迎下载精品学习资源四、参考文献 错误！未定义书签；机 械 加 工 工 艺 过 程 综 合 卡 片 错 误 ！ 未 定 义 书 签 ；欢迎下载精品学习资源序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了高校的全部基础课、技术基础 课以及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 ,因此,它在我们四年的高校生活中占有重要的位置；就我个人而言，我期望能通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锤炼自己分析问题、解决问题的才能，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础；由于才能所限，设计尚有许多不足之处，恳请

3、各位老师赐予指导；一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140 车床的拨叉；它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动依据工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩 的作用；零件的 25 孔与操纵机构相连， 55 半孔就是用于与所把握齿轮所在的轴接触；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；（二）零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简洁，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之 间的位置要求：0.0231. 小头孔 250；欢迎下载精品学习资源02. 大头半圆孔 3 16 8 槽；550.4

4、 及其端面；欢迎下载精品学习资源4. 40 外圆斜面；欢迎下载精品学习资源5. 大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.1mm； 槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.08m；由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准接受专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求；再依据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以依据上述技术要求接受常规的加工工艺均可保证；二、艺规程设计（一）确定毛坯生产类型已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺支配为： 加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量接受专用工装；零件材

5、料为 HT200；考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简洁，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯；（二）基面的选择：基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一；基面选择的正确与合 理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高；否就，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，仍会造成大批报废，使生产无法正常进行；粗基准的选择：按有关基准的选择原就，即当零件有不加工表面时， 应以这些不加工表面作粗基准；如零件有如干不加工表面时，就应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准；现以零件的底面为主要的定位粗基准；精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹精确便利，依据“基准重合”原就和“

6、基准统一”原就，大头半圆孔两端面与小头孔中心线欢迎下载精品学习资源的垂直度误差为 0.1mm；槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m，故以25 小头孔为精基准；（三）制定工艺路线依据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法 所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情形下,可以考虑接受万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率；除此之外，仍应当考虑经济成效，以便使生产成本尽量下降；1. 工艺路线方案一工序 车55 圆与两端面工序 铣断，使之为两个零件工序 铣 16 8 槽工序 铣40 外圆斜面工序 加工 25 小头孔2工艺路线方案二工序 铣断，使之为两个零件工

7、序 加工 25 小头孔工序 铣 16 8 槽工序 车55 半圆与两端面工序 铣40 外圆斜面 3工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一是先加工55 圆与两端面，以便于后续加工，并利用了两件合铸的优势，提高了工作效率，然后在铣床上把全部铣的工序全部弄完，省去了在各机床间切换的麻烦，最终加工孔；方案二欢迎下载精品学习资源是先切开工件，分别加工，然后加工小头孔，再铣、再车、再铣明显， 工序上不如方案一效率高；但由于圆与槽都与小头孔有垂直度要求，可以先加工小头孔，后加工槽；圆应当利用两件合铸的优势，所以仍是先加工 55大圆；可以将工序定为：工序 粗，精车 55 圆与两端面工序 铣断，使之为

8、两个零件工序 加工 25 小头孔铣工序 168 槽工序 铣40 外圆斜面这样，看起来工序简洁且保证了垂直度的要求，仍能充分利用两件合铸的优势；（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定“ CA6140 车床拨叉 ”；零件材料为 HT200，硬度 190 210HB，毛皮重量 1.12kg，生产类型大批量，铸造毛坯；据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（25， 55 端面）；查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表2.2 2.5，取 25， 55 端面长度余量均为 2.5（均为双边加工）铣削加

9、工余量为：粗铣 1mm精铣 0mm欢迎下载精品学习资源2. 内孔（ 55 已铸成孔）查工艺手册表 2.22.5，取 55 已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为 49mm；工序尺寸加工余量： 钻孔 2mm扩孔 0.125mm 铰孔 0.035mm 精铰 0mm3. 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，应当接受调整加工；因此在运算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认；（ 五）确立切削用量及基本工时工序一 粗，精车 55 圆与两端面1. 加工条件工件材料： HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造；加工要求：粗，精铣 55 圆以及上下端面；机床：卧式车床

10、 CA6140刀具： YW2 内圆车刀 YW3 端面车刀2. 切削用量1） 铣削深度 由于切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度；2） 每齿进给量 机床功率为 7.5kw；查切削手册 f=0.140.24mm/z；由于是对称铣，选较小量 f=0.14 mm/z；欢迎下载精品学习资源3） 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 1.01.5mm；欢迎下载精品学习资源查切削手册表 3.8，寿命 T=180min4） 运算切削速度 按切削手册， V c=Cvdo qvK欢迎下载精品学习资源pvTm ap Xvf z yvvaeuv Z欢迎下载精品学习资

11、源算得 Vc 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s据卧式车床 CA6140 铣床参数，选择 nc=475r/min,V fc=475mm/s,就实际切削 速 度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min, 实 际 进 给 量 为 f zc=V fc/ncz=475/300*10=0.16mm/z；5 校验机床功率查切削手册 Pcc=1.1kw,而机床所能供应功率为PcmPcc；故校验合格；最终 确定 ap=1.5mm ， nc=475r/min,V fc=475mm/s， V c=119.3m/min ， fz=0.16mm/z；6）运算基本工时tm

12、 L/ V f=32+80/475=0.09min；工序二 铣断，使之为两个零件1. 加工条件工件材料： HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造；加工要求：铣断，使之为两个零件机床： X60 铣床；刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀工序三 加工 25 小头孔1. 加工条件工件材料： HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造；欢迎下载精品学习资源加工要求：加工 25 小头孔机床：立式钻床 Z535选择钻头：选择高速钢麻花钻头25mm，钻孔至 23mm，扩孔至 24.8mm，铰孔至 24.94mm，精铰孔至 25mm2. 选择切削用量（1）准备进给量欢迎下载精品学习资

13、源查切 f0.70 0.86mm / rld301.5320欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所以， f0.70mm / r欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源按钻头强度选择 f1.75mm / r按机床强度选择 f0.53mm / r欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源最终准备选择机床已有的进给量f0.48mm / r经校验 Ff6090Fmax 校验欢迎下载精品学习资源成功；欢迎下载精品学习资源（ 2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.5 . mm，寿命 T60 min 欢迎下载精品学习资源（3）切削速度欢迎下载精品学习资源查切 vc18mm/ r修正系数KT

14、V1.0K MV1.0Ktv1.0欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Kxv1.0K 1v1.0 K apv10 故vc18mm/ r ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源n1000vsd 0318.3r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源查切机床实际转速为 nc272r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源故实际的切削速度 vcd 0ns100015.4m m/ r欢迎下载精品学习资源（ 4）校验扭矩功率欢迎下载精品学习资源M c60Nm M m144.2 Nm所以 M cM m欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Pc1.7 2.0kwPE 故中意条件

15、，校验成立；欢迎下载精品学习资源.运算工时欢迎下载精品学习资源L30tmnf272101.450.10 min欢迎下载精品学习资源由于全部工步所用工时很短，所以使得切削用量一样，以削减帮忙时间；扩铰和精铰的切削用量如下：扩钻：n272r / minf0.48mm / rvc15.4m / mind019.8mm铰孔：n272r / minf0.48mm / rvc15.4m / mind019.94mm精铰：n272r / minf0.48mm / rvc15.4m / mind020IT 7工序四 铣 16 8 槽1. 加工条件工件材料： HT200,b =0.16GPa HB=190241

16、,铸造；加工要求：铣 16 8 槽机床： X60 铣床选择钻头：高速钢镶齿三面刃铣刀（1） ）准备进给量欢迎下载精品学习资源查切 f1.0 1.2 mm / r欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源按钻头强度选择 f2mm / r按机床强度选择 f0.53mm / r欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源最 终 决 定 选 择 Z550机 床 已 有 的 进 给 量 f0.40mm / r经 校 验欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源F f1226024520Fm a 校x验成功；欢迎下载精品学习资源（2） ）钻头磨钝标准及寿命欢迎下载精品学习资源后刀面最大磨损限度（查切）为0.8 1

17、.2mm，寿命 T140 min欢迎下载精品学习资源扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.9 .mm，寿命 T60 min欢迎下载精品学习资源铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为. .mm，寿命欢迎下载精品学习资源T120 min（3） ）切削速度欢迎下载精品学习资源查切 vc20mm/ r修正系数KTV1.0K MV1.0K tv1.0欢迎下载精品学习资源Kxv1.0K 1v1.0 K apv10 故vc20mm/ r ；欢迎下载精品学习资源1000vnsd 0132.6r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源查切机床实际转速为 nc125r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载

18、精品学习资源故实际的切削速度 vcd 0ns100018.8m m/ r欢迎下载精品学习资源.运算工时欢迎下载精品学习资源tL17mnf125180.530.52 min欢迎下载精品学习资源全部工步工时相同；工序五 铣40 外圆斜面1. 加工条件工件材料： HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造；加工要求：铣 16 8 槽机床： X60 铣床选择钻头：高速钢镶齿三面刃铣刀三、夹具设计0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，准备设计加工孔 25 0.023 工序的夹具；本夹具将用于立式钻床 Z535，刀具为麻花钻头 25mm，

19、对工件进行铣削加工；（一）问题的提出在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由欢迎下载精品学习资源公差，定位要求较低；因此，本步的重点应在卡紧的便利与快速性上；（二）卡具设计1. 定位基准的选择出于定位简洁和快速的考虑，工件以 40 外圆、平面和侧面为定位基准，在 V 形块、支承板和挡销上实现完全定位；接受手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件；2. 切削力和卡紧力运算本步加工可按钻削估算卡紧力；实际成效可以保证牢靠的卡紧；欢迎下载精品学习资源轴向力 FiMfyMdCfkF0F4200.0061.01.00.81.02.52N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源扭矩 M czMyMd

20、CfkM0M0.2060.0062.01.00. 81.07.41610 6 NM欢迎下载精品学习资源由于扭矩很小，运算时可忽视；欢迎下载精品学习资源2卡紧力为 FFf5.04 N欢迎下载精品学习资源取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1就实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调剂卡紧力调剂装置，即可指定牢靠的卡紧力；3. 定位误差分析本工序接受确定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面， 而挡销的偏角会使工件自重带来确定的平行于卡具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有确定转角误差；但 是，由于加工是自

21、由公差，故应当能中意定位要求；4. 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧；为了提高生产力，使用快速欢迎下载精品学习资源螺旋卡紧机构；卡具上设置有钻套，用于确定的钻头位置；铣床夹具的装配图（见附图）四、参考文献1 赵家奇 ,机械制造工艺学课程设计指导书 2 版.北京: 机械工业出版社,2000.10.2 李云,机械制造及设备指导手册 .北京:机械工业出版社 ,1997.83 孟少农 ,机械加工工艺手册 .北京:机械工业出版社 ,1991.9.4 徐 圣 群 ， 简明 加 工 工 艺 手册 . 上 海 : 科 学 技 术 出 版社 ， 1991.2欢迎下载精品学习资源机械加工工

22、艺过程综合卡片*高校零件号831006材 料HT200编制20*.03.29零件名称拨 叉毛坯重量1.12kg指导欢迎下载精品学习资源机械加工工艺过程综合卡片安生产类型大中批生产毛坯种类铸件审核夹欢迎下载精品学习资源工 装工（序 工步位）123456工序说明粗车55mm 圆半精车55mm 圆粗车55mm圆一端面半精车工序简图机具具或床辅助工卧式车专刀具YW2内圆车刀欢迎下载精品学习资源1床用具55mm 圆一端夹欢迎下载精品学习资源面粗车55mm 圆另一端面 半精车55mm 圆另一端面CA6140端面车刀YW3欢迎下载精品学习资源* 高校零件号831006材 料HT200编制20*.03.29零

23、件名称拨 叉毛坯重量1.12kg指导欢迎下载精品学习资源机械加工工艺过程综合卡片安生产类型大批生产毛坯种类铸件审核夹欢迎下载精品学习资源工 装工（序 工步位）工序说明工序简图机具刀或床具 辅具助工欢迎下载精品学习资源1铣断高速钢X60专用镶齿铣夹三床具面刃铣刀将工件按尺寸要求铣成单 件，切口为4mm； 1* 高校零件号831006材 料HT200编制20*.03.29欢迎下载精品学习资源机械加工工艺过程综合卡片安零件名称拨 叉毛坯重量1.12kg指导生产类型大批生产毛坯种类铸件审核或夹欢迎下载精品学习资源工 装工（序 工步位）1234 1工序说明加工孔25mm钻孔至23mm 扩孔至 24.8m

24、m粗铰孔至 工序简图机具刀具床辅具助工立麻式专花钻用钻床夹头具欢迎下载精品学习资源24.94mm精铰孔至 25mmZ53525mm欢迎下载精品学习资源* 高校零件号831006材 料HT200编制20*.03.29机械加工工艺过程综合卡片零件名称拨 叉毛坯重量1.12kg指导欢迎下载精品学习资源生产类型大批生产毛坯种类铸件审核欢迎下载精品学习资源安工 装工（序 工步位）工序说明夹工序简图机具刀具或床辅具助工欢迎下载精品学习资源0 .121铣 168mm 槽，保证 16 0mm高速X60钢专 镶1铣用齿夹 三床 具 面刃铣刀* 高校零件号831006材 料HT200编制20*.03.29零件名称

25、拨 叉毛坯重量1.12kg指导生产类型大批生产毛坯种类铸件审核机械加工工艺过程综合卡片欢迎下载精品学习资源安工 装工（序 工步位）工序说明夹或工序简图机具刀床具 辅具助工欢迎下载精品学习资源1铣斜面 35 15mm高速钢1X60专镶夹三铣用齿床 具 面刃铣刀附件图纸 附件图纸欢迎下载精品学习资源零件图欢迎下载精品学习资源毛坯图欢迎下载精品学习资源夹具体零件图欢迎下载精品学习资源装配图感谢伴侣对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书；我这里仍有一个压缩包，里面有相应的word 说明书和 CAD 图纸；需要压缩包的伴侣请联系QQ 客服： 1459919609；下载后我可以将压缩包免费送给你；欢迎下载精品学习资源需要其他设计题目直接联系！欢迎下载