CA6140车床拨叉课程设计(18H11槽粗铣夹具)上课讲义

机械制造基础课程设计
设计题目：
设计“ CA6140车床拨叉”零件03
的机械加工工艺及18H11槽粗精铳夹
具
班级：
学生：
指导教师：
2010.9.24
目录
一序言 .............................. ..4
二设计题目............................ ..4
三设计要求............................. .4
四设计内容............................ ..4
五零件分析........................... ..5
（一）............................. 零件的作用5
（二）...................... 零件的工艺分析6六工艺规程设计....................... ..7（一）.................. 确定毛坯的制造形式7
（二）............................. 基面的选择7
（三）........................ 制定工艺路线.7
（四）机械加工余量工序尺寸及
毛坯的确定 (9)
（五）.............. 确定切削用量及基本工时10七夹具设计......................... ..18
（一）问题的提出....................... .18（二）夹具的设计...................... (18)
八夹具设计中的特点.................. (21)
九总结 ............................. (21)
十参考文献 ......................... (23)
机械制造工艺课程设计时在我们学习完了大学的全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

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坚决问题的能力，为今后参加祖国的四化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有不足之处，恳请各位老师给予指导。

二.设计题目：设计“ CA6140车床拨叉”零件03
的机械加工工艺规程及18H11槽粗铣夹具三.设计要求：
1•中批生产，手动夹紧。

2•尽量选用通用设备。

四.设计内容:
1•熟悉零件图;
2•绘制零件图（一张）；
3•绘制毛坯图（一张）；
4•编写工艺卡片和工序卡片（各一）；
5•绘制夹具总装图（手工、CAD各一）;
6•绘制夹具零件图（全部零件）；
7.说明书一份。

五.零件的分析
（一）、零件的作用：
题目给定的零件是CA6140拨叉（见附图1）它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按
照工作者的要求进行工作。

宽
度为3O+0.012o mm勺面寸精度要求
很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮
时如果槽的尺寸精度不高或间隙很
大时，滑移齿轮得不到很高的位置
精度。

所以，宽度为
30+0.012°mm勺面的槽和滑移齿轮的
配合精度要求很高。

附图1
（二）、零件的工艺分析
拨叉这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如下：
1. 以？25mm孔为中心的加工表面。

这一组加工表面包
括：?25H7mm的I六齿花键孔及倒角，尺寸为80伽与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。

2. 与？25mm花键孔平行的表面。

这一组加工表面包括：与花键
孔中心轴
线相距22伽的上表面，与上表面垂直的二个M8通孔和一个？ 5 锥孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
1. 上表面与？25mm花键孔中心线平行度为0.10伽；
2. 18H11通槽两侧面与与？25mm花键孔中心线的垂直度为
0.08 伽。

由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，我们可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具进行另一组表面的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。

六.工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200,考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。

（二）基面的选择
基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择：以上下表面和两侧面作为粗基准，以消除z，
x，y三个自由度，用以消除x，y，z三个自由度，达到完全定位。

对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基准。

（三）制订工艺路线
制订工艺路线的出发点，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得到合理的保证。

在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。

除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。

1•工艺路线方案一
工序I 铣端面。

工序U钻、扩花键底孔？22mm。

工序川内花键孔倒角。

工序W拉花键孔。

工序V铣上、下表面。

工序切钻2—M8孔，？5mm锥孔。

工序％铣通槽18H11mm
工序毗攻螺纹2—M8
工序区去毛刺。

工序X检杳。

2.工艺路线方案二
工序I铣端面。

工序U钻、扩花键底孔？22mm。

工序川内花键孔倒角。

工序W铣上、下表面。

工序V钻2—M8孔，?5mm锥孔。

工序切铣通槽18H11伽。

工序％拉花键孔。

工序毗攻螺纹2—M8
工序区去毛刺。

工序X检杳。

工艺方案的比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先拉花键孔，再以该花键孔为基准加工其余平面；方案二是先加工上下面，再加工花键孔。

两相比较可以看出，方案一可以避免加工上表面和槽的设计基准和
加工基准不重合的问题，而方案二不能，所以选用方案一作为零件
的加工工序。

(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“拨叉”零件材料为HT200,毛坯重量约为I.OOKg，生产类型为中批生产，
采用金属砂型铸造。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. 铣端面
考虑左端面的粗糙度Ra为3.2,参照《机械制造工艺设计手册》以下简
称“手册”，表1 —43,确定工序尺寸为Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量Z=2.0m m,精加工的加工余量Z=1.0mm。

右端面没有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位 3.0伽。

2. 花键孔(6-?25H7X ?22H 12X 6H11)。

要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。

内孔？22H 12伽：
钻孔：?2 0 mm
扩钻：?2 2 m 2Z=2.0 m
拉花键孔(6-?25H7X ?22H 12X 6H11)
花键孔要求外径定心，花键内径拉削时的加工余量为孔的公差
0.17 m。

3. 铣表面
根据“手册”表1—49,取上表面的机械加工余量为4.0伽, F表面的余量为3.0 mm。

粗铣上表面Z=3.0 m
精铣上表面的台阶面Z=1.0 m
粗铣下表面Z=3.0 m
4. 铣通槽18H11m
粗铣16 m 2Z=4.0 m
半精铣18 m 2Z=2.0 m
毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。

（五）确定切削用量及基本工时
工序I:铣端面。

1）粗铣左端面
a f =0.25mm/Z （表3-28）
v =0.35m/s (21m/min) (表3-30)
米用咼速二面刃铣刀,
d w =175mm,齿数
Z=16。

n s = 1000 v
n d
w
1000 0.35
=0.637r/s (38.2r/mi n)
3.14 175
按机床选取n w=31.5r/min=0.522r/s (表4—17)
故实际切削速度v = n dw " =0.29m/s
1000
切削工时
I=75mm , 11=175mm , l 2=3mm
I h I 2 n w a f Z
2）粗铣右端面
粗铣右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铣左端面
的切削用量相同＜
切削工时
l=45mm ，11=175mm ，12=3mm
t m _ I I 1 I 2
45 175 3 106.8s 1.78min
n w a f Z
0.522 0.25 16
3
）
精铣左端面
a f _0.10mm/Z （表 3-28）
V =0.30m/s （18m/min ） （表 3-30）
采用高速三面刃铣刀，d w =175mm,齿数Z=16
按机床选取 n w =31.5r/min=0.522r/s （表 4—17）
切削工时
l_75mm , 11_175mm , 12_3mm
75 175 3
0.522 0.25 16 =121.2s=2.02min
n s = 1000 v n
d w = 1000 =3.14 030 =0.546r/s （32.76r/mi n ）
175
故实际切削速度V _ n d w n s
=1000
0.29m/s
4 _ l l l 丨2 _
75 175 3 一occ CC _E AC -
t m = =
=302.92s=5.05mi n
n w a f Z 0.522 0.10 16
工序U:钻、扩花键底孔
1)钻孔? 20 mm
f=0.75mm/r • K“=0.75X 0.95=0.71 m /s ( 表 3—38)
v =0.35m/s
(21m/min ) (表 3—42)
切削工时 l=80mm , 11= 10mm , l 2=2mm
2)扩孔? 22 m f=1.07 (表 3—54)
v =0.175m/s
(10.5m/mi n )
按机床选取 n w =136r/mi n=2.27r/s
n s =
1000 v 二 n d w 1000 0.35
3.14 20 =5.57r/s (334r/mi n) 按机床选取
n w =338r/mi n=5.63r/s
故实际切削速度
n d w n s
1000
=0.35m/s
t m
n w
80 10 2
5.63 0.71
=23s (0.4min )
n s =
1000 v = 1000 0.175
n d w
3.14 22
=2.53r/s (151.8r/mi n)
故实际切削速度
n d w n s
1000
=0.16m/s
切削工时 l=80mm , 11= 3mm , l 2=1.5mm
工序川：倒角1.07X 15
v =0.516m/s (参照表 3—21)
1000 v 1000 0.516 n s =
=
n d w 3.14 26
按机床选取
n w =380r/mi n=6.33r/s
切削工时 l=2.0mm ，l 1 = 2.5mm ，
t =l
l 1 = 2.0 2.5 = 14s (0 23min ) t
m
( 111111) n w f 6.33 0.05
工序W:拉花键孔
单面齿升
0.05 m
(表 3—86)
v=0.06m/s
(3.6m/min )
(表 3—88)
切削工时
(表 7—21)
t m =
h l K
1000 v S z Z
式中：
h ---- 单面余量 1.5 mm （由？ 22 m — ? 25 m ）； l ――拉削表面长度80 m ；
f=0.05 mm/r ( 表 3—17) t m
l l l l 2 n w
80 3 1.5
2.27 1.07
=35s
(0.6mi n )
=6.3r/s (378r/mi n)
――考虑标准部分的长度系数，取 1.20 ;
K考虑机床返回行程的系数，取 1.40 ; V――切削速度3.6m/min ;
S z ――拉刀同时工作齿数Z=L/t 。

t――拉刀齿距，
t=(1.25—1.5) L =1.35 80 =12 mm
Z=L/t=80/12 6 齿
t m = 1.5 80 1.20 1.40
1000 3.6 0.06 6
=0.15min (9s)
工序V:铣上、下表面
1）粗铣上表面的台阶面
a f=0.15mm/Z (表3-28)
v =0.30m/s (18m/min) (表3-30)
采用高速三面刃铣刀，d w=175mm,齿数Z=16
1000 v 1000
n
s=TdTT 030 =0.546r/s (33r/mi n) 175
按机床选取n w =30r/min=0.5r/s (表4—17)
故实际切削速度「=瓷亍=0.27毗
切削工时
要得话联系我发邮件30快全套的我不知道你的拨叉是那个我这里有100多种拨叉要看你的。