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1、精品名师归纳总结南京机电职业技术学院毕业设计 论文 任务书系部 机械系专业 机械制造及自动化姓名张成雨学号20题目 CA6140 车床拨叉 ”零件的机械加工工艺规章及工艺装备起迄日期： 2021 年 9 月 20 日至 2021 年 10 月 31日设计论文的点202 室指导老师王宏睿任务书发放日期2021 年 9 月 20 日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结南京机电职业技术学院机械制造与自动化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. 结构设计装配图1 张4. 结构设计零件图1 张5.
2、课程设计说明书1 张班级081031同学张成雨指导老师王宏睿可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目录前言4零件分析5工艺规程设计6卡具设计29小结31参考文献32可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结前言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业学问如一体 如公差于协作、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、复习及有用，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识与懂得，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
3、期间查阅了大量的书籍，并且 得到了有关老师的指点，特殊是教务处张永丹老师，我系 刘学斌老师的大力帮忙，在此表示感谢！机械制造及制动化081031 班 张成雨2021 年 10 月 25 日可编辑资料 - - - 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（一）、零件的作用一、零件分析可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CA6140 车床的拨叉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
4、变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）、零件的工艺分析CA6140 车床共有两处加工表面，其间有确定位置要求。分述如下：1. 以20 为中心的加工表面这一组加工表面包括：20 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 M6的螺纹孔。这三个都没有高的位置度要求。2. 以50 为中心的加工表面这一组加工表面包括：50 的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有确定的位置度要求, 即 50 的孔上下两可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结个端面与 20 的孔有垂直度要求。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
5、、工艺规程设计 一 确定毛坯的制造形式零件材料为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，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 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
6、作主要定位面，限制5 个自由度，再以一个销钉限制最后 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，这可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在以后仍要特的运算。（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:工序1铸造毛坯工序2钻扩两孔 20工序3半精铣
7、底面工序4粗镗半精镗孔 50工序5粗铣半精铣 32端面工序6粗铣半精铣 50端面工序7粗铣 32圆柱侧面工序8钻锥 孔 8及M6底孔工序9攻螺纹M6工工序10序半精 绞11精绞两孔 20切断工序12去毛刺清洗工序13终检2、工艺路线方案二:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序1铸造毛坯工序2半精铣底面工序3钻扩两孔 20工序4粗镗半精镗孔 50工序5粗铣半精铣 50端面工序6粗铣半精铣 32端面工序7粗铣 32圆柱侧面工序8钻锥 孔 8及M6底孔工序9攻螺纹M6工序10半精 绞精绞两孔 20工序11切断工序12去毛刺清洗工序13终检3、工艺方案比较分析 :上述两方案 :方案一
8、是先加工内孔20,再以 20孔为基准加工底面，然后加工50内孔 ,而方案二 先加工底面 ,以底面为基准加工各面及20内孔 .由方案一可见20孔为基准加工底面精度易于保证 ,再以底面为基准加工50孔各面基垂直度要求 ,可保证便于定位加工，符合中批生产要求,方案二较为合理。因此，最终的加工路线确定如下：工序 1半精铣底面 / 以 32 端面为基准，选用 X52K立式和专用夹具可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序 2钻扩两孔 30/ 以 50 内孔为基准选用Z3025 摇臂钻床和专用夹具工序 3粗镗，半精镗孔 50/ 以两个圆粒 32 外围及底面为粗基准选用 T611 卧式铣镗床和专
9、用夹具。工序 4粗铣 半精铣 50 孔端面工序 5粗铣，半精铣 32 端面 / 以底面及 32 外围为基准工序 6粗铣 32 圆柱侧面 / 以底面为基准， X62 卧式铣床和专用夹具工序 7钻锥孔 8 及 M6底孔 / 以 20 端面为基准选用 Z3025 摇臂钻床及专用夹具工序 8攻螺纹 m6工序 9半精绞 , 精绞两孔 20/ 以 50 内孔为基准Z3025 摇臂钻床工序 10切断/ 以 20 端面及底面为基准选用x62 卧式铣床床和专用夹具工序 11去毛刺清洗工序 12终检,（ 四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨叉零件材料为 HT200 HB170. 240，毛坯重量约 1.0
10、Kg 生产中批接受金属型铸造毛坯。依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 、由于工件较小，为便利加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。(2) 、铸件的圆角半径按表 2.2.1 选就金属型铸造 R=3-5mm，拔模斜度外表面 =0O30。毛坯热处理方式为自然失效处理以排除铸造应力。(3) 、两内孔 20 +0.0210,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将32 圆柱铸成实心的。(4) 、两内孔精度要求 IT7 参照机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表 2.3-8 确定工序
11、尺寸及余量为：钻孔：18扩孔：19.82Z=1.8mm半精绞：19.942Z=0.14mm精绞： 20+0.02105、内孔 50+0.05+0.25毛坯为铸孔 , 内孔精度要求IT12 表面粗糙度为Ra3.6,参照工艺手册表2.3-10确定工序尺寸及余量为 :一次粗镗 45二次粗镗 482Z=3三次半精镗 49.72Z=1.7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结四次精镗 50+0.50+0.252Z=0.3(6) 、内孔 50 端面加工余量 运算长度为 12-0.06- 0.18 ： 依据工艺手册表 2.2-3 2.2-4得孔外端面单边加工余量为1.5, 基准为 2.0公差 CT
12、=1.1 表2.2-1 铣削余量 2.3-2.1精铣削的公称余量 单边 为 Z=10铣削公差：现规定本工序（粗削）的加工精度为IT11 级, 因此可知本工序的加工尺寸偏差-0.22mm 入体方向 , 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差, 因此规定的加工余量其实只是名义上的加工余量, 实际上 , 加工余量有最大及最小之分 , 由于本设计规定的零件为中批生产应当接受调整法加工 , 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定 . 50 基准端面毛坯尺寸加工余量Zmax=2.0+1.1=3.1Zmin=2.0-1.1=0.9 50 半精铣的加工余量 单边 Z=0.8粗铣加工余量 单边
13、 Z=1.2毛坯名义尺寸 :12+2 2=16毛坯最大尺寸 :16+1.1 2=18.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结毛坯最小尺寸 :16-0=16粗镗后最大尺寸 :12+0.8=12.8粗镗后最小尺寸 :12.8-0.22=12.58半精镗后与零件图尺寸相同即12-0.06-0.18(7) 、两 32 圆柱端面加工余量及公差圆柱 32 圆柱端面为自由尺寸公差, 表面粗糙度值要求为 Ra3.2, 要求粗铣、半精铣比对单边余量Z=1.5mm，公差 CT=1.3 。32 半精铣的加工余量 单边 Z=0.8粗铣加工余量 单边 Z=1.2毛坯名义尺寸 :30+2 2=34毛坯最大尺寸
14、 :34+1.1 2=36.4毛坯最小尺寸 :34-0=34粗镗后最大尺寸 :30+0.8=30.8粗镗后最小尺寸 :30.8-0.22=30.58半精镗后与零件图尺寸相同即30-0.06-0.18（ 五）加工基本工时工序 1粗铣、半精铣底面1. 选择工具据切削手册(1) 依据表 1.2 选择 YG6硬质合金刀具依据表 3.1铣前深度 ap4 铣削宽度ae90 端铣刀直径 D0=100mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于接受标准硬质合金端铣刀, 故齿数 Z=102铣刀几何形状查表 3.2由于 HBS=200150,r 0 =0 0=8 Kr=45 Kre=30 Kr=5 s
15、=- 20 0 =8 bq=1.22. 选择切削用量(1) 准备铣削深度 ap 由于加工余量不大 , 铸体为金属型, 铸造表面粗糙度为 12.56.3所以可以在一次走刀内切完ap=h=2mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0, 精加工时 0.5, 由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命T=180min 查表 3.84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min
16、nt =32r/min ft=490mm/min各修正系数为 : km=kmn=kmf=0.89Ks=ksn=ksf=0.8故:c=t k=980.89 0.8=70m/min n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结f=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X52K型立铣说明书 设计手册表 4.2-35选择n =300r/minfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为C=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2m/minFzc=fc / ncZ =375 /
17、 30010=0.125mm /z(5) 依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3.8KW依据 X52K型立铣说明机床主轴答应功率为Pcm=7.50.75=5.63KW , 故 Pcc200 d0=18mm f=0.430.53mm/r由于 L/d=30/18=1.67故应乘以孔深修正系数kcf=1f= 0.430.53 mm/r(2) 按钻头强度准备进给量依据表 2-8当 HBS=200 d=18mm钻头强度答应的进给量 f=1.6mm/r(3) 按机床进给机构强度准备进给量依据表 2.9当
18、HBS210 d0=20.5机床进给机构答应的轴向力为 6960NZ3025 钻床答应的轴向力为7848N 见设计手册表 4.2- 11 进给量为 0.6mm/r从以上三个进给量比较可看出, 受限制的进给量是工艺要求,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其值为f=0.430.53mm/r依据 Z3025 钻床 , 选择 f=0.5 mm/r准备钻头磨纯标准及寿命由表 2.12当 d0=18 时, 钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm, 寿命 T=60min切削进度由表 2.15 HBS 170240, f=0.5mm/r d20 c=16m/min n =1000/d0=100016
19、/3.14 20=254.7r/min检验机床扭矩及功率依据表 2.20当 f=0.5mm/r d019时 mt=64.45 N*M依据 Z3025 钻床说明书 当 nc=250r/min时 Mm=80N*M依据表 2.23当 HBS200 d0=20 f=0.53mm/r c=16m/min时 Pc=1.1KW查设计手册表 4.2-11 PE=2.2KW由于 MCMm PC150,r0=0 0=8Kr=45Kre=30Kr=5 s=- 20 0 =8 bq=1.22 选择切削用量(1) 准备铣削深度 ap 由于加工余量不大 , 铸体为金属型, 铸造表面粗糙度为 12.56.3所以可以在一次走
20、刀内切完ap=h=2mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时 0.5由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表3.84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i=98m/min nt =32r/min ft=490mm/min各修正系数为 : km=kmn=kmf=0.89Ks=ksn=ksf=0.8故
21、:c=t k=980.89 0.8=70m/min n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/minf=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X52K型立铣说明书 设计手册表 4.2-35选择n =300r/minfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为C=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2m/minFzc=fc / ncZ =375 / 30010=0.125mm/z5依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3
22、.8KW依据 X52K型立铣说明机床主轴答应功率为Pcm=7.50.75=5.63KW故 Pcc150,r0=0 0=8Kr=45Kre=30Kr=5 s=- 20 0 =8 bq=1.22选择切削用量(1) 准备铣削深度 ap 由于加工余量不大 , 铸体为金属型, 铸造表面粗糙度为 12.56.3所以可以在一次走刀内切完ap=h=2mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2
23、.0,精加工时 0.5由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表3.84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min nt =32r/min ft=490mm/min各修正系数为 : km=kmn=kmf=0.89Ks=ksn=ksf=0.8故:c=t k=980.89 0.8=70m/min n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/minf=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X52K型立铣说明书 设计手册表 4.2-35选择n =300r/minfc=375mm/min因此 实
24、际切削速度和每齿进给量为C=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2m/minFzc=fc / ncZ =375 / 30010=0.125mm /z5依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3.8KW依据 X52K型立铣说明机床主轴答应功率为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Pcm=7.50.75=5.63KW故 Pcc150,r0=00=8Kr=45Kre=30Kr=5 s=- 20 0 =8 bq=1.22选择切削用量(1) 准备铣削深度 ap 由于
25、加工余量不大 , 可以在一次走刀内切完 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ap=h=6mm(2) 准备每齿进给量 fz当使用 YG6铣床功率为 7.5KW查表 3.5 时 fz=0.140.24mm/z取 fz=0.18(3) 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命依据表 3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时 0.5由于铣刀直径 d0=100mm故刀具寿命 T=180min 查表3.84依据 表 3.16 当 d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 i=98m/min nt =32r/min ft=490mm/min各修正系数为 : km=kmn=kmf=0.
26、89Ks=ksn=ksf=0.8故:c=t k=980.89 0.8=70m/min n=nt kn=322 0.89 0.8=230r/minf=ft kt=4900.89 0.8=350.3mm/min依据 X62 型卧式铣说明书 设计手册表 4.2-35选择n =300r/minfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为C=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2m/minFzc=fc / ncZ =375 / 30010=0.125mm /z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5依据机床功率 :依据表 3.24当 HBS= 1702
27、40 ae9mm ap2 d=100 Z=10 f=375mm/min近似 Pcc=3.8KW依据 X62 型卧式铣说明机床主轴答应功率为Pcm=7.50.75=5.63KW故 PccPcm 因此所选择的切削用量可以接受即ap=2 f=375mm/min n=300r/min c=94.2m/minfz=0.125mm/z3.运算基本工时tm = L / f式中 L=20mm 依据表 3.26, 对称安装铣刀 , 入切量及超切量 Y+ =35 就故 tm= L / nf=20+3+4/375=0.07 min工序 7钻锥孔 8 及 M6底孔一. 钻锥孔 81.锥柄麻花钻 GB1436-85 d
28、=7.8 mm钻头几何形状为 表 2.1 及表 2.2 双锥修磨横刃 =302 =118be=3.5mm 0=12 =552. 选择切削用量(1) 按加工要求准备进给量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据表 2.7当加工要求为H12HB精度铸铁硬度HBS200d0=7.8mm 时 f=0.360.44 mm/r由于 L/d=32/7.8=4所以应乘以修正孔系数kcf=0.95就f =0.360.440.95=0.34 0.42 mm/r由钻床Z3025 手册取 f=0.4mm/r(2) 准备钻头磨纯标准及寿命由表 2.12 ,当 d0=8 时, 钻头后刀面最大磨损量取为0.6m
29、m 寿命 T=35min(3) 准备切削速度由表 2.15硬度 HBS200 219 f=0.9mm/r d020mm c=22 m/minn =1000/ d0=100022/3.14 20=350 r/min由钻床说明手册选取n=400 r/min3. 运算工时tm =L / nf= L+Y+/ nf=32+10/4000.4=0.26min 二. 钻 M6底孔1.锥柄麻花钻 GB1436-85 d=5.2mm钻头几何形状为 表 2.1 及表 2.2 双锥修磨横刃 =302=118be=3.5mm 0=12 =55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) 按
30、加工要求准备进给量依据表 2.7当加工要求为H12HB精度铸铁硬度HBS200d0 =7.8mm 时 f=0.360.44 mm/r由于 L/d=32/7.8=4所以应乘以修正孔系数kcf=0.95就f =0.360.440.95=0.34 0.42 mm/r由钻床Z3025 手册取 f=0.4mm/r(2) 准备钻头磨纯标准及寿命由表 2.12 ,当 d0=8 时, 钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命 T=35min(3) 准备切削速度由表 2.15硬度 HBS200 219 f=0.9mm/r d020mm c=22 m/minn =1000/ d0=100022/3.14 20=3
31、50 r/min由钻床说明手册选取n=400 r/min3. 运算工时tm =L / nf= L+Y+/ nf=6+10/4000.4=0.1 min工序 8攻螺纹 M6切削速度 =0.1m/s=6 m/min就 ns =238 r/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按机床选取 nw=19.5r/min就 =4.9 m/min基本工时 :L=6mm L1=3mm L2=3mm攻 M6孔tm1=L+L2+L1/nf=6+3+3/195=0.06 min工序 9 办精绞 精绞两孔 201. 选择绞刀查设计手册表 3.1-19选用硬质合金锥柄机用绞刀GB4252-64 d=20m
32、m2. 选择进给量 f(1) 绞刀磨纯标准及寿命由表 2.12, 当 d0=20 mm 时 , 绞刀后刀面最大磨损取为0.5 mm 寿命 T=45 min(2) 切削速度进给量 f查切削手册表 2.25铸铁硬度 HBS200d0=1025 mmap=0.060.15mm半精绞 ap=0.07mm 精绞为 ap=0.03mm 均在此范畴 f=0.20.4 mm/r c=1015m/min 无切削液 依据钻床进给量查设计手册表4.2-13取f=0.3mm/rn=1000/ d0=100015/3.14 20=239 r/min查表 4.2-12取 nc=250 r/min3. 运算工时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tm =L / nf= L+Y+/ nf=32+10/250 0