CA6140车床拨叉831008的钻M6螺纹孔夹具设计及加工工艺装备含非标8张CAD图.zip

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CA6140车床拔叉831008工艺及夹具设计
目录
序言 2
一、零件分析 3
、零件的作用 3
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二、工艺规程设计 4
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、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6
三、夹具设计 26
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设计总结 28
参考文献 28
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序言
机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、,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,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。
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一、零件分析
、零件的作用
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φ20孔与操纵机构相连,二下方的φ50半孔则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。

CA6140车床共有两处加工表面,其间有一定位置要求。分述如下:
。这一组加工表面包括:φ20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。下端有一个47°的缺口。这三个都没有高的位置度要求。
。这一组加工表面包括:φ50的孔,以及其上下两个端面。
这两组表面有一定的位置度要求,即φ50的孔上下两个端面与φ20的孔有垂直度要求,主要是:
(1)Ф50mm的孔的上、。
(2)Ф50mm、Ф20mm的孔的上、。
(3),精度为IT7。
(4)Ф20mm的孔的上、。
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采用专用夹具加工另外一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求。
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二、工艺规程设计

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。

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。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还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。而对有若干个不加工表面的工件,则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。根据这个基准选择原则,现选取φ20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φ32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。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算。

制定工艺路线得出发点,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况下,可以考虑采用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,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
1、定位基准的选择 
① 本工序以两个φ20mm内孔上表面做粗基准定位,粗、精加工φ20mm和φ50mm孔下底面。 
② 用下底面做精基准定位,粗、精加工内孔。
③ 用下底面做基准定位钻孔及攻螺纹。 
④ 用φ20mm孔上表面做基准定位铣下底面处的小斜面。
2、零件表面加工方法的选择 
① ,没有公差要求,故采用铣削能达到要求。 
② ,公差等级为IT7-IT8,采用铣削同样能达到要求。 
③ ,公差等级为IT7,采用扩孔和铰孔能达到要求。 
④ φ8mm锥孔在装配时采用钻铰,故只需先钻孔就行了。 ⑤ φ4mm的螺纹孔先采用钻孔,再攻螺纹。 
⑥ ,采用铣削能达到要求。 
⑦ 切断,采用φ4mm的铣刀直接切断。
3、制定工艺路线 
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1)工艺路线方案一 
工序一 粗、精铣φ20mm孔上端面。 
工序二 粗、精铣φ20mm孔下端面。
工序三 钻、扩、铰、精铰φ20mm孔。 
工序四 钻、扩、铰、精铰φ50mm孔。 
工序五 粗、精铣φ50mm孔上端面 
工序六 粗、精铣φ50mm孔下端面。 
工序七 切断。 
工序八 钻φ4mm孔(装配时钻铰锥孔)。 
工序九 钻一个φ4mm孔,攻M6螺纹。 
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。
2)工艺路线方案二 
工序一 以φ32mm外圆为粗基准,粗铣φ20mm孔上端面。 
工序二 粗、精铣φ20mm,φ50mm孔下端面。
工序三 以φ20mm孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ20mm孔,,孔的精度达到IT7。
工序四以φ20mm孔为精基准,粗、精铣φ50mm孔上端面,精铣φ20mm孔上端面,。 
工序五 以φ20mm孔为精基准,精镗、半精镗铰φ50mm孔,保证空的精度达到IT7。 
工序六 切断。 
工序七 以φ20mm孔为精基准,钻φ8mm孔(装配时钻铰锥孔)。
工序八 以φ20mm孔为精基准,钻一个φ5mm孔,攻M6螺纹。 
工序九 以φ20mm孔为精基准,铣47°凸台。 
工序十 检查。 
虽然工序差不多,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***不用调整)。多次加工φ50mm、φ20mm孔是精度要求所致。
工序设计 
选择加工设备与工艺装备 
1)选择机床 根据不同东西工序选择机床 
① 工序1和工序2,因为要求不大,所以采用铣床能直接加工出来。 
② 工序3和工序5,采用钻、铰能达到要求,可以在数控铣床、加工中心、镗床中加工。 
③ 工序4和工序9采用铣床,精度要求不高。 
选择夹具 全部采用装用夹具 
3)选择*** 
① 工序1和工序2可以采用大直径立铣刀。 
② 工序4和工序5内孔加工先用扩孔钻扩孔,其次用铰刀铰内孔。 
③ 工序7用钻头钻孔。 
④ 工序8先用钻头钻孔,在用丝锥攻螺纹。 
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⑤ 工序7用铣刀铣小斜面。 
、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190~210HBS,,生产类型为中批量,铸件毛坯。又由<<机械制造工艺设计简明手册>>(以下称〈〈工艺手册〉〉-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级,-1查得加工余量等级为G级,选取尺寸公差等级为CT9与CT10。
根据以上资料及路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下:
1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差(Ф20mm、Ф50mm端面)查《工艺手册》~4取Ф20mm、(均为双边加工)。
铣削加工余量为:a)粗铣:)精铣:
毛坯尺寸及公差为:()mm()mm
内孔(Ф50mm已铸成孔)查《工艺手册》~,取Ф50mm已铸成长度余量为3mm,即已铸成孔Ф44mm。
镗削加工余量为a)粗镗:2mmb)半精镗:1mm
毛坯尺寸及公差为:()mm
。
 
工序一 以φ32mm外圆为粗基准,粗铣φ20mm孔上端面。 
(1)加工条件 
工件材料:HT200,σb = HB=190~241,铸造。 
加工要求:粗铣φ20mm孔上端面。 
机床:X6140卧式铣床。 
***:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀。 
W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。由《切削用量简明手册》(后简称《切削用量》)<=60,深度ap<=4,齿数z=10时,取***直径do=80mm。又由《切削手册》,选择***前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齿斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。 
(2)切削用量 
 1)铣削深度:因为切削量较小,故可以选择ap=,两次走刀即可完成所需长度。 
2)每齿进给量:查《切削手册》。查《切削手册》=~。由于是对称铣,选较小量f=
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 mm/r。 
(3)查后刀面最大磨损及寿命  
查《切削手册》,~。 查《切削手册》,寿命T=180min。
(4)计算切削速度 查《切削手册》,查得下面所示公式  
查《切削手册》, Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。 
又根据XA6132铣床参数,选择r/min,mm/s, 
所以,根据公式算得实际切削速度为: 
=´´= 
根据公式,算得实际进给量为:。
(5)校验机床功率  
查《切削手册》Pcc=,,所以Pcm>Pcc。故校验合格。 
最终确定mm,r/min,mm/s,m/min,mm/r。 
(6)计算基本工时 
=根据公式,计算得
 公式中,L=l+y+△,根据《切削手册》表3,26,可得l+△=12mm,所以L=l+y+△=32+12=44mm。
工序二 粗、精铣φ20mm、φ50mm孔下端面。 
1. 加工条件 
工件材料:HT200,σb = HB=190~241,铸造。 
加工要求:粗、精铣φ20、φ50mm下端面。 
机床:X6140卧式铣床。 
***:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀 
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W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《切削手册》,取***直径mm。选择***前角后角,副后角,刀齿斜角,主刃Kr=60°,过渡刃
Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。 
2. 切削用量 
(1)粗铣φ20mm的下表面 
1) 铣削深度 因为切削量较小,故可以选择ap=,一次走刀即可完成所需长度。 
2) 每齿进给量 由《切削手册》,。查《切削手册》,f=~。由于是对称铣,选较小量f= mm/z。 
3) 查后刀面最大磨损及寿命  
查《切削手册》,~。 查《切削手册》,寿命T=180min。 
 计算切削速度 按《切削手册》: 
 
查《切削手册》, Vc=98mm/s,n=439r/min,mm/s 又根据XA6132铣床参数,选择nc=475r/min,mm/s。 
所以,根据公式1-2计算出实际切削速度为: 
综上,根据公式1-3计算出实际进给量为: 
´= 
5)校验机床功率 查《切削手册》,Pcc=,,所以Pcm>Pcc。故校验合格。 
最终确定 mm,r/min,mm/s,m/min,mm/z。 
6)计算基本工时 
根据公式1-4计算出基本工时:=+==
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(2)粗铣φ50mm的下表面 
1)铣削φ50mm的下表面与铣削φ20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同
mm, r/min, mm/s, m/min,  mm/z。 
2)计算基本工时 
=
 公式中:L=l+y+△,根据《切削手册》表3,26,可得l+△=0,所以L=l+y+
△=32+12=72mm。 
计算得=
(3)精铣φ20mm的下表面 
1)铣削深度:因为切削量较小,故可以选择ap=,一次走刀即可完成所需长度。 
2)每齿进给量:查《切削手册》。查《切削手册》=~。由于是对称铣,选较小量f= mm/r。 
3)查后刀面最大磨损及寿命  
查《切削手册》,~。 查《切削手册》,寿命T=180min。 
4) 计算切削速度 按《切削手册》: 
查《切削手册》, Vc=124mm/s,n=494r/min,Vf=395mm/s。 又根据XA6132铣床参数,选择nc=475r/min,Vfc=375mm/s。 所以,根据公式1-2计算实际的切削速度为: 
=´´=
 综上,根据公式1-3计算实际的进给量为: 
=´= 
5)校验机床功率 查《切削手册》,Pcc=,,所以Pcm>Pcc。故校验合格。 
最终确定
mm, r/min, mm/s, m/min,  
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计算基本工时 
根据公式1-4,计算得
公式中,L=l+y+△,根据《切削手册》表3,26,可得l+△=80mm,所以L=l+y+△=32+12=112mm。 
(4)精铣φ50mm的下表面 
1)铣削φ50mm的下表面与铣削φ20mm的下表面的相关参数及其用量等都相同
mm, r/min, mm/s, m/min。 
2)计算基本工时 
=
公式中:L=l+y+△,根据《切削手册》表3,26,可得l+△=80mm,所以L=l+y+△=72+80=152mm。 
计算得
工序三 以φ20mm孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ20mm孔,,孔的精度达到IT7。
钻φ18mm的孔 
(1)加工条件 
工艺要求:孔径d=18mm,孔深l=30mm,通孔,用乳化液冷却。 
机床:Z535型立式钻床 
***:高速钢麻花钻头 
选择高速钢麻花钻头,其直径mm,钻头几何形状为:由《切削手册》,可知选修磨横刃,,,,,
,
切削用量 
1)决定进给量f 
a)按加工要求决定进给量  
根据《切削手册》,当铸铁的强度
HBS,mm时,f=(~)mm/r。