全套CA6140車床撥叉831003--課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)1. 零件的工藝性分析1.1撥叉的用途題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。寬度為30mm的面寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為30mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2撥叉的技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級(jí)表面粗糙度Ram形位公差mm撥叉左端面803.2撥叉上表面303.20.10A花鍵小徑22+00.021IT7花鍵大徑25+00.021IT71.6通槽上底面35

2、6.3通槽內(nèi)側(cè)面18+00.113.20.08A通槽下底面352M8通孔85錐孔配件51.3審查撥叉的工藝性分析零件圖可知，該撥叉形狀、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了撥叉上表面外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削、鉆床等車床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面-撥叉上表面雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來(lái)。由此可以見，該零件的工藝性較好。2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖2.1選擇毛坯零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有強(qiáng)肋，

3、且工作條件不差，既無(wú)交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。零件形狀簡(jiǎn)單，因此毛形狀需要與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)花鍵較小，因此不可直接鑄出。2.2確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量2.1.1 公差等級(jí)由撥叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為IT10。2.2.2 鑄件重量已知機(jī)械加工后波插件的重量為0.84kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1kg。2.2.3 零件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m2.2.4 機(jī)械加工余量由鑄件鑄造類型為金屬型鑄造，因此加工余量等級(jí)選為F。項(xiàng)目機(jī)械加工余量mm尺寸公差

4、mm公差等級(jí)長(zhǎng)度8033.2IT10通槽深3532.6IT10通槽寬1832IT102.3 繪制鑄件毛坯簡(jiǎn)圖 3擬定撥叉工藝路線3.1定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于同時(shí)具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為定位基準(zhǔn)。若工件上有多個(gè)不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準(zhǔn)。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡可能選擇光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。粗基準(zhǔn)一般只在頭道工

5、序中使用一次，應(yīng)該盡量避免重復(fù)使用。因此，選擇零件的右表面作為粗基準(zhǔn)。3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)等原則。所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，夾具簡(jiǎn)單，操作方便等。該零件根據(jù)形位公差的要求，選擇花鍵中心線為精基準(zhǔn)。3.2 表面加工方法的選擇本零件的毛坯為鑄件，待加工面有內(nèi)孔，端面，及錐孔，內(nèi)倒角等。公差等級(jí)及粗糙度要求參考零件圖。其加工方法的選擇如下：（1）：花鍵 花鍵大徑表面粗糙度為Ra1.6m，毛坯孔未鑄出，需鉆，擴(kuò)、鉸孔、然后直接用拉刀拉出即可。（2）：端面 本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分無(wú)需去除材料。待加工的主要端面有零件的上端

6、面和左端面以及通槽，除通槽內(nèi)側(cè)表面粗糙度為Ra3.2m及Ra6.3m，經(jīng)粗銑和半精銑即可。（4）：M8mm螺紋孔，由機(jī)械加工工藝手冊(cè)查知.配鉆方式加工。在加工的適當(dāng)工藝過(guò)程中我們對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。（5）：內(nèi)倒角 加工角度為15度的內(nèi)倒角，采用銑床加工即可。3.3 工序集中與分散選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。3.4 工序順序的安排1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”

7、原則，首先加工基準(zhǔn)撥叉左端面2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面拔叉頭左端面內(nèi)花鍵孔，后加工次要表面撥叉上端面和通槽底面及內(nèi)側(cè)面。4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉左端面，再加工內(nèi)花鍵孔；先撥叉上端面，再鉆M8孔3.5 確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了撥叉的工藝路線，如下：工序名稱設(shè)備工藝裝備粗銑左端面立式銑床X51端面銑刀、游標(biāo)卡尺鉆孔20mm 、擴(kuò)孔至22+00.021mm Ra=3.2m立式鉆床Z535麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)拉花鍵臥式拉床L6110A拉刀、卡規(guī)精銑左端面至80mm Ra

8、=3.2m立式銑床X51端面銑刀、游標(biāo)卡尺粗銑溝槽 、精銑溝槽 18+00.1135槽底R(shí)a=6.3m 槽內(nèi)側(cè)Ra=3.2m立式銑床X51三面刃銑刀、卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺粗銑上平面 、精銑上平面 Ra=3.2m立式銑床X51端面銑刀、游標(biāo)卡尺鉆孔27立式鉆床Z525麻花鉆、內(nèi)徑千分尺攻螺紋2M8mm立式鉆床Z525絲錐鉆、鉸5錐銷孔立式鉆床Z525麻花鉆、錐度鉸刀、塞規(guī)、卡尺去毛刺鉗工臺(tái)平銼清洗清洗機(jī)清洗機(jī)終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等4. 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算4.1 切削用量的計(jì)算工序6-鉆孔27鉆床：選用Z525立式鉆床。鉆頭：選用直柄麻花鉆,鉆頭直=7.0mm, =74mm, 1=34mm,

9、 14.3mm1） 背吃刀量的確定 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-52 取螺距為1.0mm的普通細(xì)牙螺紋，攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑為7.0mm 所以背吃刀量取=7.0mm2） 進(jìn)給量的確定 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-133，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.16mm/r3） 切削速度的計(jì)算 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-133，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度可取20m/min。由公式可求的該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速為=909.9r/min，參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-65所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式，可求出該工序的

10、實(shí)際鉆削速度=960r/min7mm=21.1m/min工序7-攻螺紋2M8mm1） 背吃刀量的確定 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-52 取螺距為1.0mm的普通細(xì)牙螺紋，攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑為7.0mm，因此攻螺紋的背吃刀量=8mm-7mm=1mm2） 進(jìn)給量的確定 由于攻螺紋的進(jìn)給量就是被加工螺紋的螺距，因此=1mm/r3） 切削速度的選擇 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-141差的攻螺紋的切削速度=510m/min，所以暫取=5m/min。由公式求得該工序的主軸轉(zhuǎn)速=10005m/min/8mm199.0r/min，參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-65所列Z52

11、5型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=272r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度=272r/min8mm/1000=6.83m/min4.2 時(shí)間定額的確定4.2.1 基本時(shí)間的計(jì)算1）鉆孔工步 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表2-26，鉆孔的基本時(shí)間可由公式求得。式中=9.5mm，=14，取=2mm， =5.20；=960r/min ；=0.16mm/r 。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間0.11min=6.6s2）攻螺紋工步根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南由表5-97，選用細(xì)柄機(jī)用絲錐，螺紋加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算由公式求得。式中=9.5mm ，=（13）P， =（23

12、）P ， P=1mm ，所以取=2mm ，=2mm，=1mm/r；=272r/min；為絲錐數(shù)量1；=272r/min，將上述結(jié)果帶入公式，求得 5.96s6.0s4.2.2 輔助時(shí)間的確定輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為=（0.150.2），取=0.2，則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間=0.26.6s=1.3s 攻螺紋工步的輔助時(shí)間=0.26.0=1.2s5.夾具的設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。

13、正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。5.1 夾具的選擇為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。設(shè)計(jì)工序?yàn)殂@7mm孔、攻螺紋M8mm的專用機(jī)床夾具。這類夾具定位準(zhǔn)確、裝卸工件迅速，但設(shè)計(jì)與制造的周期較長(zhǎng)、費(fèi)用較高。因此，主要適用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定而產(chǎn)量較大的成批或大量生產(chǎn)。5.2 定位方案的設(shè)計(jì)5.2.1 夾具的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來(lái)對(duì)2

14、M8mm的通孔進(jìn)行加工，這個(gè)螺紋孔尺寸精度要求一般，需要先鉆出7mm孔，之后用絲錐攻螺紋M8mm。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5.2.2 工件在夾具中的定位與夾緊定位：一個(gè)帶鍵的長(zhǎng)心軸限制4個(gè)自由度，在工件左端面用兩個(gè)支承釘限制一個(gè)自由度，在工件右端面用夾緊件限制一個(gè)自由度。這樣就限制了工件在空間六個(gè)方向的活動(dòng)性，使工件在空間占據(jù)了惟一確定的位置。夾緊：在工件兩端用墊片和螺母實(shí)現(xiàn)螺旋夾緊。5.3 夾具體的設(shè)計(jì)5.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中

15、，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。所以加工2M8mm的通孔時(shí)，選取工件左端面和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。5.3.2 定位誤差的分析夾具的主要定位元件為一個(gè)面與兩個(gè)孔的定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)和工序基準(zhǔn)均為內(nèi)花鍵的軸線，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度，所以不存在不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差，基準(zhǔn)重合b=0，j=0。5.4 導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)加工2M8mm的通孔選用立式鉆床，鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置，并在加工中對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏移。由于加工工序?yàn)橄茹@7mm孔，之后用絲錐攻螺紋M8mm。所以選用快換鉆套和鉆

16、套用襯套。相關(guān)計(jì)算如下：1）鉆套高度H鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(12.5)d，所以H=1.58mm=12mm。2）排屑間隙h鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值太小，切屑難以自由排出，使加工表面損壞；h值太大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用。加工鑄鐵時(shí)，h=(0.30.7)d，所以h=0.58mm=4mm。5.5 夾緊元件的設(shè)計(jì)在加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或

17、產(chǎn)生振動(dòng)，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。該工件選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，夾緊力計(jì)算如下：，-螺紋升角-螺紋摩擦角-螺母端面與工件之間摩擦系數(shù)-螺桿中徑則所需夾緊力=298N5.6 夾具操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：通過(guò)花鍵孔軸線和撥叉左端面為定位基準(zhǔn)，以鉆模板上的快換鉆套和鉆套襯套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。夾緊時(shí)采用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)作為夾緊工件。同時(shí)為了保證定位基準(zhǔn)的精度，采用十字墊圈。如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，設(shè)計(jì)采用了快換裝置。攻螺紋時(shí)，取出快換鉆套和鉆套襯套，即可替換鉆套，進(jìn)行攻螺紋加工。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該

18、注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本夾具操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。6.設(shè)計(jì)的感想與體會(huì)為期三周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)

19、。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。本設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。一是由于本人對(duì)CAXA畫圖軟件的掌握還不夠熟練,在畫圖遇到復(fù)雜圖和難的地方時(shí)顯得力不從心，使圖不能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)出來(lái)的水平。二是本人對(duì)換檔叉結(jié)構(gòu)和工作原理掌握的不夠熟練，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設(shè)計(jì)速度緩慢，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實(shí)踐來(lái)解決?？偟膩?lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。本

20、設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。一是由于本人對(duì)CAXA畫圖軟件的掌握還不夠熟練,在畫圖遇到復(fù)雜圖和難的地方時(shí)顯得力不從心，使圖不能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)出來(lái)的水平。二是本人對(duì)撥叉結(jié)構(gòu)和工作原理掌握的不夠熟練，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設(shè)計(jì)速度緩慢，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實(shí)踐來(lái)解決。由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！7. 參考文獻(xiàn)1、黃健求主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.112、崇凱主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.23、肖繼德、陳寧平主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（第二版） 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.54、秦國(guó)華、張

21、衛(wèi)紅主編 機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 航空工業(yè)出版社 2006.115、秦寶榮主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 中國(guó)建材工業(yè)出版社 1998.26、陳國(guó)香主編 機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué) 清華大學(xué)出版社 2006.57、李彩霞主編 機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù) 上海交通大學(xué)出版社 2006.18、方子良主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 9、孫志禮、冷興聚、魏延剛、曾海泉主編 機(jī)械設(shè)計(jì)東北大學(xué)出版社 2000.9 10、孫麗媛主編 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 冶金工業(yè)出版社 2002.1211、鄒青主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明

22、書 題目：設(shè)計(jì)“撥叉（831003）”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批量生產(chǎn)） 內(nèi)容：1 零件圖 1張 2 毛坯圖 1張 3 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 1張 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張 6 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1張 序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加祖

23、國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計(jì)上有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給于指教。 一、零件的分析（一）零件的作用 題目給定的零件是C6140撥叉,它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要其換擋作用。通過(guò)撥叉的撥動(dòng)使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的主軸轉(zhuǎn)速。寬度為30mm的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時(shí)?；讫X輪就達(dá)不到很高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進(jìn)行正確有效的嚙合。從而影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30mm的面和槽之間要達(dá)到很高的配合精度。（二）零件的工藝分析 CA6140撥叉共有兩組加工表面

24、： 1、這一組加工表面包括:A端面和軸線與A端面相垂直的花鍵底孔 2、這一組加工表面包括: 六個(gè)方齒花鍵孔,25mm花鍵底孔兩端的275倒角。對(duì)于兩組加工表面可先加工一組表面，再用專用夾具加工另一組表面。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式此次所設(shè)計(jì)的撥叉材料為HT200，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，能夠滿足使用要求。因?yàn)樯a(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)。因?yàn)榱慵螤詈?jiǎn)單故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，可選為鑄出（二）基準(zhǔn)面的選擇1、粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于撥動(dòng)滑移齒輪的右端面。所以以40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。2、精基準(zhǔn)的選擇：為了保證定位基準(zhǔn)

25、和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件的左端面為精基準(zhǔn)。（三）制定工藝路線 工藝路線方案： 工序一：鑄造毛坯 工序二：粗銑左端面至尺寸81 工序三：以外圓為基準(zhǔn)鉆20 工序四：以花鍵中心孔和左端面為基準(zhǔn)粗銑底槽18H11 工序五：以花鍵中心孔為基準(zhǔn)粗銑上頂面 工序六：精銑銑右端面至尺寸80 工序七：以外圓為基準(zhǔn)擴(kuò)孔22H12 工序八：車倒角1.5X1.5 工序九：以花鍵孔中心線為基準(zhǔn)粗銑上頂面 工序十：以花鍵孔中心線和左端為基準(zhǔn)精銑底槽18H11 工序十一：1 鉆螺紋通孔2X8 2 鉆5圓錐孔 3 攻絲 工序十二：拉花鍵工序十三：終檢，入庫(kù)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)CA6140產(chǎn)品型號(hào)831003

26、共 1 頁(yè)產(chǎn)品名稱機(jī)床零件名稱撥叉第 1 頁(yè)材料牌號(hào)HT200鑄鐵毛坯種類鑄件毛坯尺寸80毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件1銑削1.粗銑左端面2. 精銑左端面銑床車間2銑床專用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀，游標(biāo)卡尺60s2鉆孔擴(kuò)孔1.鉆孔202.擴(kuò)孔至22鉆床車間2鉆床專用夾具、直柄麻花鉆，卡尺，塞規(guī)100s3倒角1. 倒角15車床車間1車床普通車刀，游標(biāo)卡尺4拉花鍵1. 拉花鍵拉床車間1拉床專用夾具、拉刀5銑削1.粗銑溝槽2.粗銑上平面銑床車間2銑床專用夾具、盤銑刀深度，游標(biāo)卡尺200s6銑削1.精銑溝槽2.精銑上平面銑床車間2銑床專

27、用夾具、高速鋼鑲嵌式端面銑刀，游標(biāo)卡尺7鉆孔1. 鉆孔28鉆床車間1鉆床專用夾具、麻花鉆，內(nèi)徑千分尺8攻螺紋1.攻螺紋2M8鉗工車間1錐絲錐絲9檢驗(yàn)檢驗(yàn)車間塞規(guī)，卡尺等。設(shè)計(jì)（日期）2011-12-17審核（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期湖南工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號(hào)I零件名稱撥 叉零件號(hào)零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號(hào)工序工步工步說(shuō)明刀具量具走刀長(zhǎng)度（mm）走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/n)主軸轉(zhuǎn)速

28、（r/min）切削速度(mm/min)基本工時(shí)I1鑄造毛坯游標(biāo)卡尺湖南工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號(hào)II零件名稱撥 叉零件號(hào)零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具輔助工具名 稱型 號(hào)專用夾具立式銑床X51工序工步工步說(shuō)明刀具量具走刀長(zhǎng)度（mm）走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(mm/s)基本工時(shí)minII12粗銑表面7540精銑表面7540YG6YG6游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺8787111.31.00.20.53003000.180.61湖南工學(xué)

29、院機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號(hào)零件名稱撥 叉零件號(hào)零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號(hào)專用夾具立式鉆床Z535工序工步工步說(shuō)明刀具量具走刀長(zhǎng)度（mm）走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(m/min)基本工時(shí)minIII123鉆20孔擴(kuò)22孔倒角麻花鉆do=23mm高速鋼鉆do=24.8mm游標(biāo)卡尺2021.750.6227214017.19.670.690.8湖南工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)機(jī) 械 加 工 工 序 卡

30、 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號(hào)IV零件名稱撥叉零件號(hào)零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾具和輔助工具名 稱型 號(hào)專用夾具臥式拉床L6110A工序工步工步說(shuō)明刀具量具走刀長(zhǎng)度（mm）走刀次數(shù)齒升量(mm)進(jìn)給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(m/min)基本工時(shí)minIV1拉花鍵立銑刀游標(biāo)卡尺1010.063003.00.14湖南工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號(hào)V零件名稱撥叉零件號(hào)零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè)

31、 備夾 具輔助工具名 稱型 號(hào)專用夾具立式銑床X51工序工步工步說(shuō)明刀具量具走刀長(zhǎng)度（mm）走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(mm/min)基本工時(shí)minV12粗銑8030表面精銑8030表面立銑刀游標(biāo)卡尺919111210.1020.0646046012482.85.8611湖南工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號(hào)VI零件名稱撥叉零件號(hào)零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾 具輔助工具名 稱型 號(hào)專用夾具立式銑床X51工序工步工步說(shuō)明刀具量具走

32、刀長(zhǎng)度（mm）走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/z)主軸轉(zhuǎn)速（r/min）切削速度(mm/min)基本工時(shí)minVI12粗銑18H11槽半精銑18H11槽立銑刀游標(biāo)卡尺5151113050.090.06460460124.282.80.821.2湖南工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化專業(yè)機(jī) 械 加 工 工 序 卡 片生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)工序號(hào)VII零件名稱撥叉零件號(hào)零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 式重 量HT200HB170241鑄 件設(shè) 備夾 具輔助工具名 稱型 號(hào)專用夾具立式鉆床Z525工序工步工步說(shuō)明刀具量具走刀長(zhǎng)度（mm）走刀次數(shù)切削深度(mm)進(jìn)給量(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速

33、（r/min）切削速度(mm/min)基本工時(shí)minVII12鉆M8底孔攻M8螺紋高速鋼麻花鉆絲錐游標(biāo)卡尺33.75129.59.50.331.2568039214.99.80.500.63（四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：C6140撥叉材料為HT200毛坯質(zhì)量為0.84kg，b=220MPa，HBS=157。 根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)40mm，寬為80mm，高為75mm，故零件最大輪廓尺寸為80mm。 選取公差等級(jí)CT由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中表5-1可查得毛坯件的公差等級(jí)為810級(jí)

34、，取為10級(jí)。 求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南中表5-3可查得尺寸公差為CT=3.2mm 求機(jī)械加工余量由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-5查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為DF，取為E級(jí) 求RAM（要求的機(jī)械加工余量）對(duì)所有的加工表面取同一數(shù)值，由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量為E級(jí)，得RAM數(shù)值為0.7mm。 求毛坯尺寸 2-M8通孔和5錐孔較小鑄成實(shí)心；C、面單側(cè)加工，應(yīng)由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式5-2求出，即： R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm D面為單

35、側(cè)加工，毛坯尺寸由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南式5-1求出，即： R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 為了簡(jiǎn)化鑄件的形狀取R75mm鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表項(xiàng)目C面D面公差等級(jí)CT1010加工面基本尺寸8072鑄件尺寸公差3.23.2機(jī)械加工余量等級(jí)EERAM0.70.7毛坯基本尺寸82.3751、C面的單邊總加工余量為Z2.3mm。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-49精加工余量故粗加工余量為Z1.3m2、D面精加工余量同C面Z1mm故D面粗加工余量Z2mm3、花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)空尺寸為。由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-42

36、卻定孔的加工余量分配：鉆孔：20mm擴(kuò)孔：22mm拉花鍵孔(6-25H7*6H9)（五）確定切削用量及基本工時(shí) 工序一：鑄造毛坯 工序二：粗銑左端面至尺寸81 工序六：精銑右端面至尺寸801、加工余量的確定 由前面可知粗加工加工余量為2 mm，加工余量較小故采用一次切削故ap2 mm。 2、切削用量的確定 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.120選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑為16 mm齒數(shù)為3。 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.196查得加工材料為灰鑄鐵，銑削寬度為awdo/4，銑刀的銑削速度為v18.29m/min，每齒進(jìn)給量為0.0630.102 mm/z則主軸轉(zhuǎn)速為 n=358.3577.2 r/min 取

37、n460r/min，由此可得Vf0.093460 124.2 mm/min 3、銑削加工工時(shí)的計(jì)算 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.194可查得 t 式中i為次給次數(shù)i 8 0.5do+（0.51.0）9 mm 12 mm取2 mm則 t5.86 min精銑 8030面 1、加工背吃刀量ap的確定由前面可知道精銑的加工余量為1 mm，故ap1 mm 2、進(jìn)給量的確定由精銑加工工藝手冊(cè)表2.172查得高速鋼立銑刀直徑為16 mm，選用與粗銑時(shí)同一銑刀和機(jī)床。銑削寬度為aw3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.080.05 mm/z，因?yàn)楸砭纫筝^高故fz0.06 mm/z 3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表

38、2.175查得銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查得后刀面最大磨損限度為0.20.25 mm。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.176限度壽命查得限度壽命T=60min。由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-92查得Vc22 m/min，則銑床的主軸轉(zhuǎn)速： n437.9 r/min取n460 r/min。 則Vffz*z*n0.06*3*460 =82.8 mm/min4、計(jì)算銑削加工工時(shí)由上面可知 t式中 、與上述所相同。 30/310將各參數(shù)代入上式可得： t10 11 min工序三：以外圓為基準(zhǔn)鉆20 1） 決定進(jìn)給量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do20mm。鑄鐵的硬度大于200HBS查得進(jìn)給量f=0.43

39、0.53mm/r由于Yd80/204查得修正系數(shù)Ktf0.95則f0.410.50mm/r。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.8可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為f1.75mm/r。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.9可知機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量。選用Z525鉆床由表2.35查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大抗力Fmax8830N，do20.5，查f0.93mm/s，故取f0.48由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.19查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力F5510N小于Fmax，故可用。2） 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm，壽命為T=15mim。 3）確定切削速度 286.6r/m

40、in 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.35取n272r/min則實(shí)際切削速度Vc17.1 m/min。4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.20可查得f0.5 mm/r時(shí)，Mc76.81Nm。當(dāng)nc272r/min時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.35可查得Mm144.2Nm。 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.23查得Pc1.1 kw。Pe2.60.817.76 kw。 因?yàn)镸cMm，PcPe，故所選切削用量可用。 f0.48mm/r ，nnc272r/min。Vc17m/min。計(jì)算基本工時(shí)： tm由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.29查得入切量與超切量分別為10mm和10mm。故： tm0.69 mim。工序四：

41、以花鍵中心孔和左端面為基準(zhǔn)粗銑底槽18H11 1、選擇與加工8030平面同一規(guī)格的銑刀，同一銑床。 因?yàn)椴凵顬?5 mm 故銑18H11槽時(shí)底邊留有5 mm的加工余量，精銑以達(dá)到圖紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故ap30 mm 2、切削用量的確定 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-96查得切削速度為 V1829 m/min 每齒進(jìn)給量為fz0.0630.102 mm/z取fz0.09 mm/z。則銑床主軸轉(zhuǎn)速為 n=358.3577.2 r/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書可取n460 r/min。則實(shí)際轉(zhuǎn)速為 Vffznz0.093460 124.2 mm/min 3、切削加工工時(shí) 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-9

42、9查得 0.82 min工序五：以花鍵中心孔為基準(zhǔn)粗銑上頂面1、 背吃刀量的確定因?yàn)榍邢饔嗔枯^小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。2、 進(jìn)給量的確定。選用硬質(zhì)合金端銑刀刀具材料為YG6銑刀直徑為8mm齒數(shù)為10，選用X5032，立式升降臺(tái)銑床，功率為7.5KW。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1192可查得每齒進(jìn)給量fz0.140.24mm取fz0.2mm/z3、 銑削速度的確定。由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150225HBS，查得Vc=6010m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為n1000Vc/D238.8437.9r/min 。VffzZn477.6875.6r/m

43、m。故取n300r/min ，Vf480mm/min。切削工時(shí)：由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.26可查得入切量及超切量Y+=12mm。故 t 0.18mim。工序七：以外圓為基準(zhǔn)擴(kuò)孔22H121、確定背吃刀量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查得背吃刀量為2mm。2、確定進(jìn)給量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)查的f0.60.7mm/r。根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取f 0.62mm/r3、計(jì)算切削速度 5.78.5 m/min由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為： n82.5r/min根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書取n140r/min，則實(shí)際切削速度v9.67 m/min 4、計(jì)算切削工時(shí) 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.5可查得Kv3060，取Kv45。 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3

44、.5.1查得tm，式中各參數(shù)：L=80mm，L11.7072.107，取L12mm。故tm0.8min 工序八：車倒角1.5X1.5工序九：以花鍵孔中心線為基準(zhǔn)粗銑上頂面1、 背吃刀量的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表6-30查得半精銑的銑削用量為1mm ，即ap1mm。2、 進(jìn)給量的確定選用與粗銑刀同樣的刀具與機(jī)床，由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.51.0故取0.5mm/r3、 銑削速度的確定由實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)查得銑削速度為60110m/min則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1000Vc/D=238.8437.9r/mim取n300r/min，則Vf150mm/min。4、 計(jì)算切削工時(shí)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.26查得入切量和超切量Y+12mm。則 t 0.61mim工序十：以花鍵孔中心線和左端為基準(zhǔn)精銑底槽18H111、選取與粗銑18H11槽同一規(guī)格的銑刀，背吃刀量ap5 mm。 2、確定進(jìn)給量由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.1-72查得每