哈工大-机械制造技术基础-大作业-CA6140车床拨叉设计-(完美版-得分4.5).docx

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1、HarbinInstituteofTechnology机械制奥技术根鹰大隹业题目：院系：机版制造及其自动T匕蚯级：0808103姓名：XXX学号：10808103XX哈尔潺工业大学一、零件的分析（一）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，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的中22孔与操纵机构相连，二下方的55半孔那么是用于与所控制齿轮所在的轴接触。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。（二）零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合

2、磨削，为此以下是拨叉需要加工的外表以及加工外表之间的位置要求：1.小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔2.大头半圆孔553.小头孔端面、大头半圆孔上下73端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm.二、工艺规程设计（一）确定生产类型此拨又零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段;工序适当集中：加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。（二）确定毛坯的制造形式确定毛坯种类：零件材料为HT200o考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比拟简单，生产类型为大批生产，应选择铸件毛坯。查机械制造工

3、艺及设备设计指导手册（后称指导手册）选用铸件尺寸公差等级CT9级。（三）基面的选择（1）粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工外表为粗基准。而对有假设干个不加工外表的工件，那么应以与加工外表要求相对位置精度较高的不加工外表作粗基准。根据这个基准选择原那么，现选取40的外外表和底面为粗基准加工22孔的上外表。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的中22孔为精基准。考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合原那么和“基准统一原那么，以粗加工后的上外表和加工过的孔为主要的定位精基准。三、制定工艺路线工艺路线方案一：工序010粗钱40上端面（以中22孔外外表及

4、底面为基准）工序015扩、半精较、精较22孔（以40上端面及中22孔外外表为基准）工序020粗货中55上端面周径至中71mm（以中22内孔及底面为基准）工序025粗钱中55下端面周径至71mm（以中40上端面及22内孔为基准）工序030粗镜55孔（以中40上端面及中22内孔为基准）工序035钻、扩、半精较、精较中8锥孔及钻M6底孔，攻M8螺纹（以40上端面及55内孔为基准）工序040钱断工序045半精钱中40上端面工序050半精钱中55上端面，周径至73mm工序055半精钱力55下端面，周径至中73mm工序060半精与堂中55孔工序065去毛刺、检查工艺路线方案二:工序OlO粗钱40上端面（以

5、中22孔外外表及底面为基准）工序015粗钱中55上端面周径至71mm（以中22孔外外表及底面为基准）工序020粗钱中55下端面周径至中71mm（以中40上端面及22孔外外表为基准）工序025粗馈55孔（以中40上端面及22孔外外表为基准）工序030扩、半精较、精较中22孔（以中40上端面及中55内孔为基准）工序035钻、扩、半精较、精校中8锥孔及钻M6底孔，攻M8螺纹（以40上端面及55内孔为基准）工序040钱断工序045半精院中40上端面工序050半精钱中55上端面周径至73mm工序055半精钱55下端面周径至中73mm工序060半精镜中55孔工序065去毛刺、检查工艺方案比拟分析上述两方案

6、:方案一：先加工孔中22,再以上端面及中22内孔为基准加工中55孔；方案二:先锺孔55,再以中55内孔及上端面加工22孔。由零件图可知055孔的设计基为准22孔的中心线，所以加工55孔时定位基准最好为22孔的中心线，可保证其加工的位子精度，符合大批生产要求,所以方案一较为合理。四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定拨叉零件材料为HT200,硬度HBSl70-240,毛坯重量约LOKg生产大批采用金属型铸造毛坯。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，为方便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，查简明设计手册选金属

7、型铸造R=3-5mm,拔模斜度外外表0T5。,自然失效处理以消除铸造应力。3钱40上端面加工余量及公差圆柱40上端面为自由尺寸公差,外表粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗钱、半精钱。半精钱的加工余量（单边）Z=O.8mm粗钱加工余量（单边）Z=l.2mm4加工22孔先铸造出20孔，再扩、半精校、精较。内孔精度要求IT7,查工艺手册确定工序尺寸及余量为：扩孔：21.82Z=1.8mm半精较：21.942Z=0.14mm精较：20+0.02105钱55上端面圆柱55两端面精度要求ITll,外表粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铢,半精钱。半精钱的加工余量（单边）Z=O.8mn）粗钱加工余量（单边）Z=

8、4.2mm6钱55下端面圆柱655两端面精度要求ITll,外表粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铢,半精钱。半精钱的加工余量（单边）Z=O.8mm粗钱加工余量（单边）Z=4.2mm7加工55孔毛坯为铸孔，内孔精度要求IT13外表粗糙度为Ra3.2,要求粗像、半精锂，查工艺手册确定工序尺寸及余量为：粗锺53.5,2Z=3.5mm半精锺55+0.4,2Z=1.5mm8钻锥孔7.8及M6底孔；半精较、精较68锥孔，保证RL6的外表粗糙度；攻M8螺纹半精较加工余量2Z=0.Mmm精较加工余量2Z=0.06mm五、确定切削用量及根本工时工序010粗疑340上端面。1.刀具选择1选择刀具查切削手册选择YG6

9、硬质合金刀具。钱前深度a。W6,钱削宽度，90,端械刀直径d,=lmm,由于采用标准硬质合金端铢刀，故齿数Z=I0。2钱刀几何形状查表，由于HBS=200150,=0o,a=8,K,=45,Kr=30,Kr=5。，=-20,=8。，=1.2,2.选择切削用量决定钱削深度上,一次走刀到达尺寸为50+0.8（半精钱的加工余量）。2决定每齿进给量/当使用X52K型立式钱床功率为7.5KW,查表有/=0.140.24mm/z,取/=0.1803选择铢刀磨纯标准及刀具寿命查表钱刀刀面粗加工时最大磨损量为2.0,由于钱刀直径Q=100mm,故刀具寿命T=180min。4查表当d=1OOmnitZ=Io,Q

10、=2,/=0.18,y=98in/min=322rmin,y；=490mni/n）in各修正系数为：左:k=k,=0-89nr*inn*VJrmy故：Vc=T,*攵“.*Z.=98X.890.8=70min=*”*卜=3220.890.8=230rminUf=V*%”“*Z=49X890.8=350.3mmmin根据X52K型立式钱床说明书选择=300rmin,匕.=375mm/min因此实际切削速度和每齿进给量为y=乃d/100o=3.14100X300/1000=94.2m/min/=介/(几.XZ)=375/(300X10)=0.125mmz5根据机床功率：查表当硬度HBS=170240

11、,a90mm,QW2.4mm,=100，Z=IO也=375mmmin近似P.=3.8KW根据X52K型立铢说明机床主轴允许功率为尸,=7.5X0.75=5.63KWy =0. 125mmzo故P、JP.因此所选择的切削用量口I以采用，即a。=L2mm,(=40mm,fr=375mmmin,九=300rmin,叭=94.2mmin,6计算根本工时f叫:式中L=160m,查表有对称安装钱刀入切量及超切量Y+A=35,那么L=(160+35)=195mm,故/=195/375=0.52min六、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。选择粗钱40上端面工序设计夹具，

12、让它与X52K型立式钱床配合使用，刀具为硬质合金材料。1.定位基准选择由于是第一道工序，所以选择22孔底面为粗基准，用一个平面支撑；加上两边22孔外外表，用两个V型块夹紧。2.切削力及夹紧力计算*Xf*f)*a?*Z切削力的计算：F=JaP人-二*k其中 CF=491， Xf=LO, 尸=0. 75,f=1.1, WF=O.2, Qf =1.3, Zv=LO, =300rmin, Q = 1. 2mm,=4OnIn1, /=0. 125mmz, z=10, 。= 100。解得:F=57. 5N在计算切削力是必须把平安系数考虑在内。平安系数 K=Kl*K2*K3*G其中：Kl为根本平安系数L5K

13、2为加工性质系数1-1K。为刀具钝化系数1.1K,为断续切削系数Ll所以K*F=114.8N为克服水平切削力，实际夹紧力N应为N*(/+/,)=K*F,那么N=-J)o其中/1及/,为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，/=/=0.250那么N=229.6N,该力比拟小，而螺旋夹紧装置传力系数大，自锁性能好，完全能满足夹紧力大小的要求。3.定位误差分析本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用底面为主要定位基面，故定位误差41.很小可以忽略不计。4.夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时应该注意提高劳动生产率防止干预，应使夹具结构简单、便于操作、降低本钱，提高夹具性价比。本道工序为钱床夹具

14、选择了结构简单、制造容易、夹紧行程大、传力系数大、自锁性能好的螺旋夹紧装置。由于切削余量较小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能到达本工序的要求。七、课程设计感言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部根底课、技术根底课以及大局部专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。由于能力所限，设计尚有许多缺乏之处，恳请老师给予指教。参考文献1孙已德，机床夹具图册M,北京：机械工业出版社2贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册M,贵阳：贵州任命出版社3刘友才，机床夹具设计M,北京：机械工业出版社4孟少龙，机械加工工艺手册第1卷M,北京：机械工业出版社5金属机械加工工艺人员手册修订组，金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社6李洪，机械加工工艺师手册M,北京：机械工业出版社7上海金属切削技术协会，金属切削手册M,上海：上海科学技术出版社8薛源顺,机床夹具设计（第二版）M,机械工业出版社9余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M,重庆：重庆大学出版社10东北重型机械学院，