CA6140车床拨叉(831003)零件的机械加工工艺规程及夹具设计

本科毕业设计（论文）通过答辩 1 机械制造工艺学

课程设计说明书 设计题目： 设计“CA6140车床（831003型号）”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）

设计者 指导教师 本科毕业设计（论文）通过答辩

2 机械制造工艺学课程设计说明书

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（中批量生产） 内容 1.零件图 一张

2．毛坯图 一张 3．机械制造加工工艺过程综合卡片 一张 4．结构设计装配图 一张

5．结构设计零件图 一张 6．课程设计说明书 一份 本科毕业设计（论文）通过答辩

3 目录 前 言 ......................................................... 4 一． 设计的目的： ................................................. 4 二． 零件的分析 ................................................... 5 （一）、零件的作用： ................................................. 5 （二）、零件的工艺分析： ............................................. 6 二、工艺规程设计 .................................................... 6 （一）确定毛坯的制造形成。 .......................................... 6 （二）基准的选择。 .................................................. 6 （三）制定工艺路线。 ................................................ 7 夹具设计 ........................................................... 18 （一）问题的提出 ................................................... 18 （二）夹具设计 ..................................................... 18 小 结 .......................................................... 19 参考文献 ........................................................... 19 本科毕业设计（论文）通过答辩

4 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。

一． 设计的目的： 本科毕业设计（论文）通过答辩

5 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． 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 移齿轮的配合精度要求很高。 本科毕业设计（论文）通过答辩 6 （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Ø26+0.230mm的六齿方花键孔、Ø23+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 （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3±0.8mm。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。 本科毕业设计（论文）通过答辩 7 （三）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。 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 kgσb =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为Φ23

0+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。 本科毕业设计（论文）通过答辩 8 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《金属机械加工工艺人员手册》取 2Ζ=1mm 3. 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 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IT １２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16mm³25mm,ａｅ≤３mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm） ƒ=0.6-0.8mm/ｒ. 按C３１６３－１ 车床说明书 取ƒ=0.6 mm/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=0.6³0.8=0.48 mm/ｒ 按C３１６３－１ 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 ，切削速度的计算本科毕业设计（论文）通过答辩 9 公式为（寿命选T=60min） 刀具材料YG6 V=Cv/(Tm²ap xv²f yv) ²kv 其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28 kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81 ∴Vc =158/( 600.2²20.15²0.53 0.4) ²1.15²0.8²0.8²0.81²0.97

=46.9(m/min) （4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min） 按C３１６３－１ 车床说明书 ｎ＝200 r／min 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： ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°,

Ψ=55°,b=2mm，=4mm。 根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48 ａ、按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 ,当σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。

按C3163-1 车床说明书 取 f=0.62mm/n. ｂ、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量