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1、精品名师归纳总结设计“ CA6140 车床（ 831008 型号）拨叉”零件的机械加工工艺及工艺机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计 ”CA6140 车床拨叉 ”零件的机械加工工艺规章及工艺装备内容 ： 1.零件图1张2. 毛坯图1张3. 机械加工工艺过程综合卡片1 张4. 结构设计装配图1 张5. 结构设计零件图1 张6. 课程设计说明书1 张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
2、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“四化”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，恳请各位老师赐予指导。一、零件的分析二、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。零件上方的 20 孔与操纵机构相连，二下方的 50 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。（一）零件的工艺分析CA6140 车床共有两处加工表面，其间有确定位置要
3、求。分述如下：1. 以 20 为中心的加工表面0.021这一组加工表面包括： 20 0的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个M8 的螺纹孔。下端有一个 47的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。2. 以 50 为中心的加工表面0.500.021可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这两组表面有确定的位置度要求, 即 500.25 的孔上下两个端面与 20 0的孔有垂直度要求。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、工艺规程设计一 确定毛坯的制造形式零件材料
4、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，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。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否就，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，仍会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1） ）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有如干个不加工表面的工件，就应以与加工表面要求相对0位置精度较高的不加工表面作粗基准。依据这个基准选择原就，现选取 20 0.021 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V 形块支承这两个 32 作主要定位面，限制 5 个自
5、由度，再以一个销钉限制最终1个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。（2） ）精基准的选择。主要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算，这在以后仍要特的运算，此处不再重复。（三）制定工艺路线制定工艺路线得动身点 ,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. 工艺路线方案一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序一 粗、精铣 20 孔上端面。工序二 钻、扩、铰、精铰 20、
6、 50 孔。工序三 粗、精铣 50 孔上端面工序四 粗、精铣 50、 20 孔下端面。工序五 切断。工序六 钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。工序七 钻一个 4 孔，攻 M6 螺纹。工序八 铣 47凸台。工序九 检查。上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，对设备有确定要求。且看另一个方案。2. 工艺路线方案二工序一 粗、精铣 20 孔上端面。工序二 粗、精铣 20 孔下端面。工序三 钻、扩、铰、精铰 20 孔。工序四 钻、扩、铰、精铰 50 孔。工序五 粗、精铣 50 孔上端面工序六 粗、精铣 50 孔下端面。工序七 切断。工序八 钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。工序九 钻一个 4 孔，攻 M6 螺
7、纹。工序十 铣 47凸台。工序十一 检查。上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。综合考虑以上步骤，得到我的工艺路线。3. 工艺路线方案三工序一 以 32 外圆为粗基准，粗铣 20 孔下端面。工序二 精铣 20 孔上下端面。工序三 以 20 孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰 20 孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到 IT7 。工序四 以 20 孔为精基准，钻、扩、铰、精铰 50 孔，保证空的精度达到IT7 。工序五 切断。工序六 以 20 孔为精基准，粗铣 50 孔上下端面。工序七 以 20 孔为精基准，精铣 50 孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。工序八
8、 以 20 孔为精基准，钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。工序九 以 20 孔为精基准，钻一个 4 孔，攻 M6 螺纹。工序十 以 20 孔为精基准，铣 47凸台。工序十一 检查。虽然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工 50、 20 孔是精度要求所致。以上工艺过程详见图 3。（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 2.2kg ，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、
9、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（ 20， 50 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 20， 50 端面长度余量均为2.5 （均为双边加工） 铣削加工余量为：粗铣 1mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精铣 0mm2. 内孔（ 50 已铸成孔）查工艺手册表2.2 2.5 ，取 50 已铸成孔长度余量为 3，即铸成孔半径为 44mm。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
10、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 以 32 外圆为粗基准，粗铣 20 孔上下端面。1. 加工条件工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241, 铸造。加工要求：粗铣20 孔上下端面。机床： X6140 卧式铣床。刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6 。铣削宽度ae=60,深度 apPcc。故校验合格。最终确定 ap =1.5mm，nc=475r/min,V fc =475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 6）运算基本工时tm L/ V f=32+80/475=
11、0.09min 。工序二 精铣 20 孔上下端面。1. 加工条件工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241, 铸造。加工要求：精铣20 上下端面。机床： X6140 卧式铣床。刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6 。铣削宽度ae=60,深度 apPcc。故校验合格。最终确定 ap =1.0mm，nc=475r/min,V fc =475mm/s， V c=119.3m/min， f z=0.16mm/z。 6）运算基本工时tm L/ V f=32+80/475=0.09min 。工序三 以 20 孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰 20 孔，保证垂直
12、度误差不超过0.05mm,孔的精度达到 IT7 。1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头接受双头刃磨法，后角o 12，二重刃长度b =2.5mm,横刀长 b=1.5mm,宽 l=3mm, 棱带长度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l11.5mm 2120 010 30 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 选择切削用量（1） ）准备进给量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切f0.70 0.86mm / rl d30 201.53可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所
13、以， f0.70mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按钻头强度选择f1.75mm / r按机床强度选择f0.53mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最终准备选择机床已有的进给量f0.48mm / r经校验 Ff6090Fmax校验成功。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（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 T（3） ）切削速度60 min 可编辑资料
14、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切vc18mm/ r修正系数KTV1.0K MV1.0Ktv1.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kxv1.0K 1v1.0K apv10 故 vc18mm/ r 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n1000vsd 0318.3r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切机床实际转速为nc272r / min可编辑
15、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故实际的切削速度vcd 0ns100015.4 mm/ r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4） ）校验扭矩功率M c60 Nm M m144.2Nm所以 M cM m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Pc1.7 2.0kwPE 故中意条件，校验成立。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结. 运算工时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tL30mnf27210
16、1.450.10 min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结扩钻： n272 r/ minf0.48mm / r vc15.4m / min d019.8mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铰孔： n272 r/ minf0.48mm / r vc15.4m / min d019.94mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精铰： n272 r/ minf0.48mm / r vc15.4m / min d020IT
17、7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序四 以 20 孔为精基准，钻、扩、铰、精铰 50 孔，保证空的精度达到IT7 。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=48mm，钻头接受双头刃磨法，后角 o 11，二重刃长度b=11mm, 横刀长 b=5mm, 弧面长可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结l=9mm, 棱带长度 l13mm 2120 010 30 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 选择切削用量（1） ）准备进给量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切f1.0 1.2mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归
18、纳总结按钻头强度选择f2mm / r按机床强度选择f0.53mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最终准备选择 Z550 机床已有的进给量f0.40mm / r经校验 Ff1226024520Fmax校验成功。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） ）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.8 1.2mm，寿命 T140 min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.9 . mm，寿命 T60 min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为. . mm，寿命
19、 T（3） ）切削速度120 min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切vc20mm / r修正系数KTV1.0K MV1.0K tv1.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kxv1.0K 1v1.0K apv10 故 vc20mm/ r 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n1000vsd0132.6 r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切机床实际转速为nc125r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故实际
20、的切削速度vcd 0ns100018.8m m/ r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4） ）校验扭矩功率M c362Nm M m814.2Nm所以 M cM m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Pc4kwPE5.95kw 故中意条件，校验成立。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结扩铰和精铰的切削用量同理如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n125r / min f0.40mm / r vc19.5m/ min d0n125r / min
21、f0.40mm / r vc19.6m / min d0n125r / min f0.40mm / r vc19.6m / min d0Lnf17125180.530.52 min扩钻：49.75mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铰孔：49.93mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结精铰：50IT 7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结. 运算工时t m全部工步工时相同。工序五 切断。工序六 以 20 孔为精基准，粗铣 50 孔上下端面。1. 加工条件工件
22、材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241, 铸造。机床： XA5032 卧式铣床。刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6 。铣削宽度 ae60,深度 apPcc=2.7kw 。故校验合格。6）运算基本工时tm L/ V f=72+9/375=0.216min.工序七 以 20 孔为精基准，精铣 50 孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。1. 加工条件工件材料： HT200, b =0.16GPa HB=190241, 铸造。机床： XA5032 卧式铣床。刀具： W18Cr4V 硬质合金钢端铣刀 ,牌号 YG6 。铣削宽度 ae60,深
23、度 apPcc=2.7kw 。故校验合格。6）运算基本工时tm L/ V f=72+9/375=0.216min.结果 ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, n c=235r/min,V fc=600.4mm/s.工序八 以 20 孔为精基准，钻 4 孔（装配时钻铰锥孔）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角 o 16，二重刃长度 2120 045 30 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 选择切削用量（1） ）准备进给量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切f0.18 022mm
24、/ r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按钻头强度选择f0.50mm / r按机床强度选择f0.53mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最终准备选择机床已有的进给量f0.22mm / r经校验校验成功。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） ）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.5 0.8mm，寿命 T（3） ）切削速度20 min 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编
25、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切vc18mm/ r修正系数KTV1.0K MV1.0Ktv1.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kxv1.0K 1v1.0K apv10 故 vc18mm/ r 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n1000vsd01432r /min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切机床实际转速为nc1360r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编
26、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故实际的切削速度vcd 0ns100017.1m m/ r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4） ）校验扭矩功率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M cM mPcPE故中意条件，校验成立。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结. 运算工时Lt mnf4136020.220.02 min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序九 以 20 孔为精基准，钻一个 4 孔，攻 M6 螺纹。1. 选择钻头选择高速钢
27、麻花钻钻头，粗钻时do=4mm，后角 o 16，二重刃长度 2120 045 30 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 选择切削用量（1） ）准备进给量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切f0.18 022mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按钻头强度选择f0.50mm / r按机床强度选择f0.53mm / r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结最终准备选择机床已有的进给量f0.22mm / r经校验校验成功。可编辑资料 - -
28、 - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） ）钻头磨钝标准及寿命可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结后刀面最大磨损限度（查切）为0.5 0.8mm，寿命 T（3） ）切削速度20 min 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切vc18mm/ r修正系数KTV1.0K MV1.0Ktv1.0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Kxv1.0K 1v1.0K apv10 故 vc18mm/ r 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下
29、载精品名师归纳总结1000vnsd01432r /min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结查切机床实际转速为nc1360r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故实际的切削速度vcd 0ns100017.1m m/ r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4） ）校验扭矩功率可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M cM mPcPE故中意条件，校验成立。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结. 运算工时可编辑资料 - - - 欢迎下载
30、精品名师归纳总结tL4mnf136020.220.02 min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结螺纹钻削由于没有手册可查，故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。祥见工艺卡片。工序十 以 20 孔为精基准，铣 47凸台。工序十一 检查。其余几步数据见工艺卡片。三、 卡具设计经过与老师协商，准备设计第IX 道工序钻 M6 孔的钻床卡具。本卡具将用于Z525 立式钻床。刀具为M6 丝锥，以及 4 的高速钢麻花钻。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。（一）卡具设计1. 定位基准的选择出于定位简洁
31、和快速的考虑，选择20 孔为基准，即以一面上一长销（自由度限制数：5）协作以一挡销（自由度限制数：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。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。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结轴向力 FiMfyMdCfkF0F4200.0061.01.00.81.02.52N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结扭矩M czMyMCdfkM0M0.2060.0062.01.00.81.07.41610 6 NM可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于扭矩很小，运算时可忽视。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2卡紧力为 FF f5.04N