车床拨叉夹具设计说明书

课程设计说明书

设计题目:设计“CA6140车床拔叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备大批生产

设计者 XXX

指导教师 XXX

前言

通过所学的专业课知识公差与配合、工程材料、机械原理、机械设计制造、机械制造技术基础等和金工实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识;这次

机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用;是理论和实践相结合的有效手段;不仅为大四的毕业设计做准备,而且为以后的工作打下一定的基础;

在这次设计中,我们主要设计C6140拨叉的夹具;在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导由于能力有限在设计中难免有不足之处,恳请各位老师、同学批评指正;

一、零件的分析

一零件的作用

题目给定的零件是C6140拨叉见附图1它位于车床变速机构中,主要其换挡作用;通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速;宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高,在拨叉工作工程中,和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时;滑移齿轮就达不到很高的定位精度,这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合;从而影响整个传动系统的工作;所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度;

二零件的工艺分析

CA6140拨叉共有两组加工表面：

1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔

2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔,及Φ25mm花键底孔两端的2×75°倒角;

对于两组加工表面可先加工一组表面,再用专用夹具加工另一组表面;

二、工艺规程设计

一确定毛坯的制造形式

此次所设计的拨叉材料为HT200,根据材料成型工艺可知用金属型铸造;该零件能够承受较大载荷和冲击载荷,能够满足使用要求;因为生产纲领为大批量生产;因为零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近,又因内孔很小,可不铸出;

毛坯零件图见附图2;

二基准面的选择

1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面;所以以Φ40的外圆表面为粗基准;

2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合,所以选择零件的左端面为精基准;

三制定工艺路线

工艺路线方案一：

工序一：铸造毛坯；

工序二：粗、半精铣左端面C面,

工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角；

工序四：拉花键Φ25H7

工序五：粗、半精铣底面D面；

工序六：钻配作孔、螺纹孔；

工序七：粗、半精铣槽；

工序八：去毛刺；

工序九：终检,入库;

工艺路线方案二：

工序一：铸造毛坯；

工序二：粗、半精铣左端面C面,

工序三：终检,入库;

工序四：拉花键Φ25H7

工序五：粗铣底面D面及18H11槽；

工序六：半精铣底面D面及18H11槽；

工序七：钻配作孔、螺纹孔；

工序八：去毛刺；

工序九：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角；

比较两种工序加工方案,考虑到加工过程中粗精铣同一面可用同一夹具和刀具,为了减少换夹具及刀具的时间,缩短加工工时提高加工效率,故采用第一种加工方案;

四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定：

C6140拨叉材料为HT200毛坯质量为0.84kg,δ

=220MPa,HBS=157;

b

根据上述原始资料和加工工艺,分别确定各个加工表面的机械加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸;

根据零件图计算轮廓尺寸,长40mm,宽为80mm,高为75mm,故零件最大轮廓尺寸为80mm;

选取公差等级CT由机械制造技术基础课程设计指南中表5-1可查得毛坯件的公差等级为8~10级,,取为10级;

求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由机械制造技术基础课程设计指南中表5-3可查得尺寸公差为CT=3.2mm

求机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指南表5-5查得机械加工余量等级范围为D~F,取为E级

求RAM要求的机械加工余量对所有的加工表面取同一数值,由机械制造技术基础课程设计指南表5-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量为E级,得RAM数值为0.7mm;

求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心；C、Ｄ面单侧加工,应由机械制造技术基础课程设计指南式5-2求出,即：

R=F+RAM+CT/2=80++2=82.3mm

D面为单侧加工,毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南式5-1求出,即： R=F+RAM+CT/2=72++2=74.3mm

为了简化铸件的形状取R＝75mm

5-49精加工余量故粗加工余量为Z＝1.3m

2、D面精加工余量同C面Z＝1mm故D面粗加工余量Z＝2mm

3、花键孔

要求以花键外径定心,故采用拉削加工

φ;由机械制造技术基础课程设计指南表5-42却定孔的加工余量内空尺寸为12

22H

分配：

钻孔：φ20mm

扩孔：φ22mm

φ6H9

拉花键孔6-φ25H712

22H

4、铣18H11槽

由机械制造技术基础课程设计指南表5-41查得粗铣后半精铣宽度余量Z＝3mm粗铣后公差为+～+半精铣后公差为+IT11

五确定切削用量及基本工时

工序一：铸造毛坯

工序二：粗、半精铣左端面75×40面即C 面; 一、 粗铣面75×40面 1、 背吃刀量的确定

因为切削余量较小故一次切削就可切除所有余量故a 10=z=1.3mm; 2、 进给量的确定;

选用硬质合金端铣刀刀具材料为YG6铣刀直径为8mm 齿数为10,选用X5032,立式升降台铣床,功率为;由实用机械加工工艺手册表11－92可查得每齿进给量f z ＝～0.24mm 取f z ＝0.2mm/z 3、 铣削速度的确定;

由实用机械加工工艺手册表11-94可查得灰铸铁的硬度为150～225HBS,查得Vc=60~10m/min;则主轴转速为n ＝1000Vc/πD ＝～min ;V f ＝f z Zn ＝～mm;故取n ＝300r/min ,V f ＝480mm/min; 切削工时：

由切削用量简明手册表可查得入切量及超切量Y+∆=12mm;故

t ＝f

V Y L ∆

++

＝

480

12

75+ ＝; 二、 精铣75×40面 1、 背吃刀量的确定

由实用机械加工工艺手册表6-30查得半精铣的铣削用量为1mm ,即a p ＝1mm; 2、 进给量的确定

选用与粗铣刀同样的刀具与机床,由实用机械加工工艺手册表11-92要求表面粗糙度为查得每转进给量为～故取0.5mm/r 3、 铣削速度的确定

由实用机械加工工艺手册查得铣削速度为60～110m/min 则机床主轴转速n ＝1000Vc/πD=~mim 取n ＝300r/min,则V f ＝150mm/min; 4、 计算切削工时

由切削用量简明手册表查得入切量和超切量Y+∆＝12mm;则

t ＝f

V Y L ∆

++

＝

150

12

80+ ＝

工序三 钻Φ22花键底孔,扩花键底孔Φ22倒2×75o 倒角

1、 钻Φ20的孔;

1） 决定进给量

由切削用量简明手册表选择高速钢麻花钻头其直径d o ＝20mm;

铸铁的硬度大于200HBS 查得进给量f=~0.53mm/r 由于Y d ＝80/20＝4查得修正系数K tf ＝则f ＝～0.50mm/r;

由切削用量简明手册表可查得钻头强度允许的进给量为f ＝1.75mm/r; 由切削用量简明手册表可知机床进给机构强度所允许的钻削进给量;