【正文】 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 題 目： 設(shè)計(jì) CA6140撥叉（ 831005）零件的加工工藝規(guī)程 及備工藝裝（年產(chǎn)量為 4000件） 班 級(jí)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 目 錄 一、零件工藝性分析 ................................................ 1 、零件的作用 ......................................................... 1 、零件的工藝分析 .................................................. 1 二、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ....................................... 2 、確定毛坯的制造形成 ............................................ 2 、基準(zhǔn)的選擇 ......................................................... 2 粗基準(zhǔn)的選擇 ................................................... 2 精基準(zhǔn)的選擇 ................................................... 2 、制定工藝路線 ...................................................... 2 工藝路線方案一 ............................................... 3 工藝路線方案二 ............................................... 3 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確 定 ............ 4 、毛坯余量及尺寸的確定 ........................................ 4 、確定工序 ............................................................ 4 四、夾具的設(shè)計(jì) ................................................... 12 、提出問(wèn)題 .......................................................... 12 、設(shè)計(jì)思想 .......................................................... 13 、夾具設(shè)計(jì) .......................................................... 13 定位分析 ....................................................... 14 切削力、夾緊力、切屑用量和切屑速度的計(jì)算 ... 14 夾具操作說(shuō)明 ................................................. 15 五 .體會(huì) .............................................................. 15 六．參考文獻(xiàn) ...................................................... 16 一、 零件 工藝 性 分析 、零件的 作用 題目給定的零件是 CA6140 撥叉，它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為 18+ 的槽尺寸精度要求很高，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 18+ 的槽和滑 移齒輪的配合精度要求很高。 、 零件的工藝分析 該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表 : 項(xiàng)目 公差等級(jí) 偏差（ mm） 粗糙度 定位基準(zhǔn) 216。25 的 六齒方花鍵孔 IT12 + 0 花鍵孔中心線 216。22 的花鍵底孔 IT12 + 0 花鍵孔中心線 兩端的 2*150倒角 花鍵孔中心線 尺寸 8 的槽 IT9 + 0 花鍵孔中心線 尺寸 18 的槽 IT6 + 0 花鍵孔中心線 216。6 的花鍵槽寬 IT6 + + 花鍵 孔中心線 二 、 機(jī)械加工 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 、確定毛坯的制造形成 零件材料 HT200、考慮到此零件的工作過(guò)程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經(jīng)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表 55取等級(jí)為 2級(jí)精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為 3177。 。 粗基準(zhǔn)的選擇 因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于右端面，所以以Φ 40 的外圓表面的粗基準(zhǔn)。 精基 準(zhǔn)的選 擇 為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的下低面為精基準(zhǔn)。 、 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn) ,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具 ,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 . 工藝路線方案一 工序： 1. 粗、精車(chē)端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端 15176。倒角。 2. 粗、精銑削 B面。 3. 銑削 8+ 的槽。 4. 銑削 18+。 5. 拉 花鍵。 工序： 1. 粗、精車(chē)端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端 15176。倒角。 以Ф 40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用 C31631轉(zhuǎn)塔式六角車(chē)床及三爪卡盤(pán)夾具。 2. 拉花鍵。以花鍵中心線及右端面為基準(zhǔn)， 3. 銑削槽 B面。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用 X62W 臥式銑床加專(zhuān)用夾具 4. 銑削 8+ 的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用 X62W 臥式銑床加專(zhuān)用夾具。 5. 銑削 18+ 的槽。以花鍵的中心線及下低面為基準(zhǔn)。選用 X62W臥式銑床加專(zhuān)用夾具。 方案分析： 上述兩方案中，工藝方案 一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中 工序很難對(duì)工件進(jìn)行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的 道工序很容易對(duì)工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和下低面作為 道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高，專(zhuān)用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，所以采用方案二比較合理。 三、 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 零件材料為 HT200， 毛坯重量為 kgσ b =160MPa HBS。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知生產(chǎn)類(lèi) 型為大批生產(chǎn)，采用 模鍛鍛模 造毛坯 。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 下端面的加工余量：下端面有 3177。 的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除 2. 矩形花鍵底孔。 要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為Φ 22 0+，見(jiàn)零件圖，參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表 359 確定孔加工余量的分配。鉆孔Φ 20mm，擴(kuò)孔Φ 21mm，拉花鍵 ，花鍵孔要求以外徑定心：拉削時(shí)加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 》取 2Ζ =1mm 3. 右端面的加工余量。 此工序分 2 個(gè)工步 粗銑右端面 精銑右端面。精加工余量為，粗銑加工余量為 、確定工序 工序 Ⅰ ：車(chē)削 下底 面。 1．加工條件。 工件材料：灰口鑄鐵 HT200。 σ b=145 MPa。鑄造。 加工要求：粗、半精車(chē) A面并保證 28mm 的工序尺寸， Ra= 機(jī)床 C31631。轉(zhuǎn)塔式六角臥式車(chē)床。 刀具：刀片材料。 r =12. ao=68 b= 10 o= Kr=90 n=15 計(jì)算切削用量。 （ 1）已知長(zhǎng)度方向的加工余量為 3177。 。實(shí)際端面的最大加工余量為 。故分二次加工（粗車(chē)和半精車(chē)）。長(zhǎng)度加工公差 IT １２級(jí) 取 mm （入 體方向） （ 2）進(jìn)給量、根據(jù)《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》（第 3 版）表 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm179。 25mm,ａ ｅ≤ ３ mm 時(shí)，以及工件直徑為Φ 60mm 時(shí)（由于凸臺(tái) B面的存在所以直徑取Φ 60mm） ?=按 C３１６３－１ 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 取? = mm/n。 由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以 k=— 所以：實(shí) 際進(jìn)給量 f=179。 = mm/ｒ 按 C３１６３－１ 車(chē)床說(shuō)明書(shū) ?＝ ／ｒ （ 3）計(jì)算切削速度。按《切削簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 ，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min） 刀具材料 YG6 V=Cv/(Tm178。 ap xv178。 f yv) 178。 kv 其中： Cv=158 xv= yv= M= 修正系數(shù) Ko 見(jiàn)《切削手冊(cè)》表 kmv= kkv= kkrv= ksv= kBV= ∴ Vc =158/( 178。 178。 ) 178。 178。 178。 178。 178。 =(m/min) （ 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/? dw=（ r/min） 按 C３１６３－１ 車(chē)床說(shuō)明書(shū) ｎ＝ 200 r／ min 所以實(shí)際切削速度 V=（ 5）切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表 由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準(zhǔn)備 Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=（ min） L=(650)/2= L1=L2=0、 L3=0 工序 II 精車(chē) 下底面 1) 已知粗加工余量為 。 2) 進(jìn)給量 f. 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 ， f=－－１ 車(chē)床說(shuō)明書(shū) ｆ＝ mm/r 計(jì)算切削速度 按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 ，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選 T=60min） V=Cv/(Tm178。 ap xv178。 f yv) 178。 kv =158/( 178。 178。 ) 178。 178。 178。 178。 178。 =(m/min) 3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 . nw=1000vc/ ? dw =（ r/min）按 C3163－１ 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 取 nw=400（ r/min） 實(shí)際切削速度 V=4) 切削工時(shí)，查《工藝手冊(cè)》表 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=（ min） 由于下一道工序是鉆孔，所以留下 216。20mm 的臺(tái)階，所以L=(6520)/2= mm L1==0. L3=0 工序 III 鉆花鍵孔 鉆頭選擇：見(jiàn)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 鉆頭幾何形狀為（表 及表 ）：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)： ｄ＝Ф 20ｍｍ β =30176。， 2Φ =118176。， 2Φ =70176。， bε = ,ao=12176。 , Ψ =55176。 ,b=2mm， =4mm。 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 29確定 f= ａ、按機(jī)床進(jìn)給強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)表 ,當(dāng)σ b＝ 210MPa ｄ 0＝ 可確定 f=。 按 C31631 車(chē)床說(shuō)明書(shū) 取 f=ｂ、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表 ，當(dāng) do=20mm、鉆頭最大磨損量取 壽命 T=45min. ｃ、切削速度 由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》，表 得 Ｖ =21m/min n=1000V/? D= 由機(jī)床技術(shù)資料得和 280n/m和400n/min 取 280n/min 取 n=280m/min. 實(shí)際Ｖ =17 m/min ｄ、 基本工時(shí)， Tm=L/nf=(80+10)/= (min) 入切量及超切量由表 . 查出Ψ +△ =10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/= (min) 工序 IV 擴(kuò)花鍵孔 刀具直徑 do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。 由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車(chē)和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間， n和 f 都不變，所以 Tm同上 Tm= 倒角刀具 15176。锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動(dòng)進(jìn)給。 工序 V 車(chē) 倒角 刀具：專(zhuān)用刀具。此工步使用到專(zhuān)用刀具與手動(dòng)進(jìn)給。 檢驗(yàn)機(jī)床功率 按《切削用量簡(jiǎn) 明手冊(cè)》表 可以查出 當(dāng)σ ｂ ＝ 160～ 245HBS