车床拨叉831005说明书

课程设计报告

课程设计题目：设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工

工艺规程及工艺装备（中批量生产）

学生姓名：

班级：

专业：机械工程及自动化

指导教师：

2011年6月9日

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

一．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，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。

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18+0.0120mm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18+0.0120mm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Ø25+0.230mm的六齿方花键孔、Ø22+0.280花键底孔两端的2X150到角和距中心线为27mm的平面。

2.以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm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。

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。

(二)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8+0.030mm的槽。

4.铣削18+0.0120mm的槽。

5.拉花键。

方案二

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.铣削8+0.030mm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。

3.铣削18+0.0120mm的槽。以A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹

具。

4.铣削槽B面。以A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具

5.磨削8+0.030mm的槽。选用GZ46KV6P350刀具

6.磨削18+0.0120mm的槽。选用GZ46KV6P350刀具

7.拉花键。以A面为基准

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”

(三)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Φ22 0+0.28，见零

件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表2.3-19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《金属机械加工工艺人员手

册》表2.3-19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

(五)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。σb=145 MPa。铸造。

加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，R a=3.2µm

机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。

刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15

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=0.6mm/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=0.6³0.8=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 ，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）

刀具材料YG6

V=Cv/(T m²ap 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 k kv=0.8 k krv=0.8 k sv=1.04 k BV=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

机床说明书《工艺手册》表4.2-8

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

（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