1、 I摘 要这 次 设 计 的 是 CA6140 车 床 （ 831005） 拨 叉 ， 包 括 零 件 图 、毛 坯 图 、 装 配 图 各 一 张 ， 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 和 与 工 序 卡 片各 一 张 。 首 先 我 们 要 熟 悉 零 件 和 了 解 其 作 用 ， 它 位 于 车 床 变 速机 构 中 ， 主 要 起 换 档 作 用 。 然 后 ， 根 据 零 件 的 性 质 和 零 件 图 上各 端 面 的 粗 糙 度 确 定 毛 坯 的 尺 寸 和 械 加 工 余 量 。 最 后 拟 定 拨 差的 工 艺 路 线 图 ， 制 定 该 工 件 的 夹 紧 方 案
2、 ，画 出 夹 具 装 配 图 。就 我 个 人 而 言 ， 我 希 望 能 通 过 这 次 课 程 设 计 ， 了 解 并 认 识一 般 机 器 零 件 的 生 产 工 艺 过 程 ， 巩 固 和 加 深 已 学 过 的 技 术 基 础课 和 专 业 课 的 知 识 ， 理 论 联 系 实 际 ， 从 中 锻 炼 自 己 分 析 问 题 、解 决 问 题 的 能 力 ， 为 今 后 的 工 作 打 下 一 个 良 好 的 基 础 ， 并 且 为后 续 课 程 的 学 习 打 好 基 础 。IIAbstractThis time I design the lathes of the shift
3、 forks CA6140(831005), including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed
4、 in a lathe, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fasteni
5、ng motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture.As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integra
6、tes theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying .III目 录一 、 零 件 工 艺 性 分 析 .11.1、 零 件 的 作 用 .11.2、 零 件 的 工 艺 分 析 .1二 、 机 械 加 工 工 艺 规 程 设 计 .22.1、 确 定 毛 坯 的 制 造 形 成 .22.2、 基 准 的 选 择 .22.2.1 粗 基 准
7、 的 选 择 .22.2.2 精 基 准 的 选 择 .22.3、 制 定 工 艺 路 线 .22.3.1 工 艺 路 线 方 案 一 .32.3.2 工 艺 路 线 方 案 二 .3三 、 机 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 皮 尺 寸 的 确 定 .43.1、 毛 坯 余 量 及 尺 寸 的 确 定 .43.2、 确 定 工 序 .4四 、 夹 具 的 设 计 .124.1、 提 出 问 题 .124.2、 设 计 思 想 .134.3、 夹 具 设 计 .13IV4.3.1 定 位 分 析 .144.3.2 切 削 力 、 夹 紧 力 、 切 屑 用 量 和 切 屑 速
8、度 的 计 算 .144.3.3 夹 具 操 作 说 明 .15五 .体 会 与 展 望 .15六 参 考 文 献 .16V一、零件工艺性分析1.1、零件的作用题目给定的零件是 CA6140 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。1.2、零件的工艺分析该 拨 叉 的 全 部 技 术 要 求 列 如 下 表 :VI项目 公差等级 偏差（mm）
9、 粗糙度 定位基准25 的六齿方花键孔IT12 +0.2001.6 花键孔中心线22 的花键底孔IT12 +0.2006.3 花键孔中心线两端的 2*150倒角6.3 花键孔中心线尺寸 8 的槽 IT9 +0.0301.6 花键孔中心线尺寸 18 的槽 IT6 +0.01203.2 花键孔中心线6 的花键槽宽IT6 +0.06+0.033.2 花键孔中心线二、机械加工工艺规程设计2.1、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
10、。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 30.8mm。2.2 基准的选择2.2.1 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 40 的外圆表面的粗基准。2.2.2 精基准的选择为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下低面为精基准。VII2.3、制定工艺路线制 定 工 艺 路 线 得 出 发 点 ,应 当 是 使 零 件 的 几 何 形 状 、 尺 寸 精 度 及 位 置精 度 等 技 术 要 求 能 得 到 合 理 的 保 证 ,在 生 产 纲 领 已 确 定 的 情 况 下 ,可 以考 虑 采 用 万 能 性 机
11、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 ， 还 应 当 考 虑 经 济 效 果 ， 以 便 使 生 产 成 本 尽 量 下 降 。2.3.1. 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。2.3.2.工艺路线方案二工序：1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端 15倒角。 以 40mm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. 拉花键。以花键中心线
12、及右端面为基准，3. 铣削槽 B 面。以花键的中心线及下低面为基准。选用 X62W 卧式铣床加专用夹具4. 铣削 8+0.030mm 的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用 X62W卧式铣床加专用夹具。5. 铣削 18+0.0120mm 的槽。以花键的中心线及下低面为基准。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下低面作为 3.4.5 道工序的定位基准。此方案定位精度高，专
13、用夹具结构简VIII单、可靠，所以采用方案二比较合理。三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定零 件 材 料 为 HT200， 毛坯重量为 1.0 kg b =160MPa HBS。根 据 机 械加 工 工 艺 师 手 册 （ 以 下 简 称 工 艺 手 册 机 械 工 业 出 版 出 版 社 、 杨 叔子 主 编 ） 知 生 产 类 型 为 大 批 生 产 ， 采 用 模锻锻模造 毛 坯 。根 据 上 述 原 始 资 料 及 加 工 工 艺 ， 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 ：3.1.毛坯余量及尺寸的确定1.
14、下端面的加工余量：下端面有 30.8mm 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 22 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。钻孔 20mm，扩孔 21mm，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 2=1mm3. 右端面的加工余量。此工序分 2 个工步 1、粗铣右端面 2、精铣右端面。精加工余量为0.2mm，粗铣加工余量为 2.8mm3.2、确定工序工序 ：车削下底面。1加工条件。工件材料：灰口铸铁 HT200。 b=145 MPa。铸
15、造。加工要求：粗、半精车 A 面并保证 28mm 的工序尺寸，R a=3.2m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。IX（1）已知长度方向的加工余量为 30.8mm 。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 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16mm25mm, mm 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）=0.6-0
16、.8mm/.按 C 车床说明书 取 =0.6 mm/n。由于存在间歇加工所以进给量乘以 k=0.750.85 所以：实际进给量f=0.60.8=0.48 mm/按 C 车床说明书 0.53（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/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系数 Ko 见切削手册表 1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 60 0.220.150.53 0.4) 1.15
17、0.80.80.810.97=46.9(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/ dw=229.8（r/min）按 C 车床说明书 200 rmin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Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0工序 II 精车下底面1) 已知粗加工余量为 0.5mm。2) 进给量 f. 根据切削用量简明手册表 1.6 ， f=0.150.25mm/r 按
18、C 车床说明书 0.16 mm/rX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）V=Cv/(Tmap xvf yv) kv=158/( 600.220.150.16 0.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按C3163 车床说明书 取 nw=400（r/min）实际切削速度 V=57.1m/min4) 切削工时，查工艺手册表 6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min） 由于下一
19、道工序是钻孔，所以留下 20mm 的台阶，所以 L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0工序 III 钻花键孔钻头选择：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：20 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。根据切削用量简明手册表 2-9 确定 f=0.48、按机床进给强度决定进给量：根据表 2.9 ,当 b210MPa 020.5mm 可确定 f=0.75。按 C3163-1 车床说明书 取 f=0.62mm/n.、 决定钻头磨钝标准及寿命 表 2.21，当 do=20mm、钻头最大磨损量取 0.6 寿命 T=45min.、切削速度 由切削用量简明手册 ，表 2.15 得 =21m/minn=1000V/ D=334.4 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=17 m/min 、 基本工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表 2.29. 查出 +=10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
