1、課程設計說明書設計題目：設計“CA6140車床拔叉”零件的機械加工工藝規程及工藝裝備（大批生產）設計者 XXX指導教師XXX通過所學的專業課知識（公差與配合、工程材料、機械原理、機械 設計制造、機械制造技術基礎等）和金工實習使我們對機械設計制造有了一 定的感性和理性認識。這次機床工藝及夾具設計讓我們對所學的專業課得以復 習、鞏固和應用。是理論和實踐相結合的有效手段。 不僅為大四的畢業設計做準 備，而且為以后的工作打下一定的基礎。在這次設計中，我們主要設計 C6140撥義的夾具。在設計中閱讀大量的參 考資料并且得到老師的指導由丁能力有限在設計中難免有不足之處，懇請各位老帥、同學批評指正。、零件的

2、分析（一）零件的作用題目給定的零件是C6140撥義（見附圖1）它位丁車床變速機構中，主要 其換擋作用。通過撥義的撥動使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達到要求的 主軸轉速。寬度為30mm的面的尺寸精度要求很高，在撥義工作工程中，和如果 撥義和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時。滑移齒輪就達不到很 高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進行正確有效的嚙合。從而影響整個傳動系統的工作。所以撥義寬度為30mm的面和槽之間要達到很高的 配合精度。（二）零件的工藝分析CA6140撥義共有兩組加工表面：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:

3、六個方齒花鍵孔，及25m砒鍵底孔兩端的2X 75°倒角。對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、工藝規程設計（一）確定毛坯的制造形式此次所設計的撥義材料為HT200,根據材料成型工藝可知用金屆型鑄造。該 零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，能夠滿足使用要求。因為生產綱領為大批量 生產。因為零件形狀簡單故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，乂因內孔很小， 可不鑄出。毛坯零件圖見附圖2。（二）基準面的選擇1、粗基準的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于撥動滑移齒輪的右端面。 所以以40的外圓表面為粗基準。2、精基準的選擇：為了保證定位基準和加工工藝基準重合，所以選擇零件

4、的左端面為精基準。（三）制定工藝路線工藝路線方案一：工序一：鑄造毛坯；工序二：粗、半精銖左端面 C面，工序三：鉆孔并擴花鍵底孔 22并鍛2X 75°倒角；工序四：拉花鍵25H7工序五：粗、半精銖底面 D面；工序六：鉆配作孔、螺紋孔；工序七：粗、半精銖槽；工序八：去毛刺；工序九：終檢，入庫。工藝路線方案二：工序一：鑄造毛坯;工序二：粗、半精銖左端面 C面，工序三：終檢，入庫。工序四：拉花鍵25H7工序五：粗銖底面D面及18H11槽；工序六：半精銖底面 D面及18H11槽；工序七：鉆配作孔、螺紋孔；工序八：去毛刺；工序九：鉆孔并擴花鍵底孔 22并鍛2 X 75 °倒角；比較兩種

5、工序加工方案，考慮到加工過程中粗精銖同一面可用同一夾具和 刀具，為了減少換夾具及刀具的時間，縮短加工工時提高加工效率，故采用第一 種加工方案。（四）、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：C6140 撥義材料為 HT20慌坯質量為 0.84kg , &=220MPa HBS=157根據上述原始資料和加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量， 工序尺寸以及毛坯尺寸。根據零件圖計算輪廓尺寸，長40mm，寬為80mm，高為75mm,故零件 最大輪廓尺寸為80mm。選取公差等級CT由機械制造技術基礎課程設計指南中表 5-1可查得 毛坯件的公差等級為810級，取為10級。求鑄件尺寸公差根據

6、加工面的基本尺寸和鑄件公差等級 CT,由機械 制造技術基礎課程設計指南中表 5-3可查得尺寸公差為CT=3.2mm求機械加工余量由機械制造技術基礎課程設計指南表 5-5查得機械 加工余量等級范圍為DF,取為E級求RAM （要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一數值，由機 械制造技術基礎課程設計指南表 5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機械加工余 量為E級，得RAM數值為0.7mm。求毛坯尺寸2-M8通孔和5錐孔較小鑄成實心；G D面單側加工，應由機械制造技術基礎課程設計指南式 5-2求出，即：R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mmD面為單側加工，毛坯尺寸由機械制造

7、技術基礎課程設計指南式 5-1求出，即：R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm為了簡化鑄件的形狀取 R= 75mm鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表：項目C面D面公差等級CT1010加工面基本尺寸8072鑄件尺寸公差3.23.2機械加工余量等級EERAM0.70.7毛坯基本尺寸82.3751、C面的單邊總加工余量為Z = 2.3mm。查機械制造技術基礎課程設計指 南表5-49精加工余量故粗加工余量為 Z= 1.3m2、D面精加工余量同 C面Z = 1mm故D面粗加工余量 Z = 2mm3、花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工內空尺寸為*22H12。由機械制造技術基礎

8、課程設計指南表 5-42卻定孔的加工余量分配：鉆孔：20mm擴孔： 22mm拉花鍵孔(6- 25H7* 22H12*6H9)4、銖 18H11 槽由機械制造技術基礎課程設計指南表 5-41查得粗銖后半精銖寬度余量Z =3mm粗銳后公差為+0.18+0.27半精銖后公差為+0.11 (IT11)(五) 確定切削用量及基本工時工序一：鑄造毛坯工序二：粗、半精銖左端面 75X 40面即C面。一、 粗鐵面75X 40面1、背吃刀量的確定因為切削余量較小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。2、進給量的確定。選用硬質合金端銖刀刀具材料為 YG6銖刀直徑為8mm齒數為10,選 用X5032，

9、立式升降臺銖床，功率為7.5KW。由實用機械加工工藝 手冊表11 92可查得每齒進給量fz = 0.140.24mm取fz= 0.2mm/z3、銖削速度的確定。由實用機械加工工藝手冊表 11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150 225HBS,查得 Vc=6010m/min。則主軸轉速為 n = 1000Vc/?rD = 238.8437.9r/min。Vf=fzZn = 477.6875.6r/mm。故取 n= 300r/min , Vf = 480mm/min。切削工時：由切削用量簡明手冊表3.26可查得入切量及超切量 Y+ A =12mm。 故L Y=Vf75 12=480=0.18mim。二

10、、 精銖75X 40面1、背吃刀量的確定由實用機械加工工藝手冊表6-30查得半精銳的銖削用量為1mm , 即 *= 1mm。2、進給量的確定選用與粗銖刀同樣的刀具與機床，由實用機械加工工藝手冊表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉進給量為0.51.0故取0.5mm/r3、銖削速度的確定由實用機械加工工藝手冊查得銖削速度為 60110m/min則機床 主軸轉速 n= 1000Vc/兀 D=238.8437.9r/mim 取 n = 300r/min，則 Vf= 150mm/min。4、計算切削工時由切削用量簡明手冊表 3.26查得入切量和超切量 Y+ = 12mm。 則L Y=Vf80 12

11、 =150=0.61mim工序三 鉆22花鍵底孔，擴花鍵底孔 22倒2X 75o倒角1、鉆20的孔。1)決定進給量由切削用量簡明手冊表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do= 20mm鑄鐵的硬度大丁 200HBS查得進給量f=0.430.53mm/r由丁 Yd= 80/20= 4 查得修正系數 Ktf = 0.95 則 f = 0.41 0.50mm/r。由切削用量簡明手冊表2.8可查得鉆頭強度允許的進給量為f =1.75mm/r。由切削用量簡明手冊表 2.9可知機床進給機構強度所允許的 鉆削進給量。選用Z525鉆床由表2.35查得進給機構允許的最大抗力 Fmax= 8830N, &或0.

12、5,查f = 0.93mm/s,故取f = 0.48由切削用量簡 明手冊表2.19查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力 F= 5510N小丁 Fmax,故可用。2) 確定鉆頭的磨鈍標準及壽命。由切削用量簡明手冊表 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1 0 0v0n =:do1000*183.14* 20=286.6r/min由切削用量簡明手冊表2.35取n = 272r/min則實際切削速度Vc = 17.1 m/min。Dn 272* 20* 3.14 =100010004) 檢驗機床扭矩及功率由切削用量簡明手冊表 2.20可查得f<0.5

13、 mm/r時，Mc = 76.81Nm。當 nc= 272r/min時由切削用量簡明手冊表 2.35可查得Mm = 144.2Nm。由切削用量簡明手冊表 2.23查得Pc= 1.1 kw。Pe= 2.6X 0.81 = 7.76 kw 因為McMm, PZPe,故所選切削用量可用。f = 0.48mm/r , n = nc= 272r/min。Vc= 17m/min。計算基本工時：tm nf由切削用量簡明手冊表 2.29查得入切量與超切量分別為10mm和10mm。故：t護-= 0.69 mim。nf 272* 0.48二、擴*20孔。1、確定背吃刀量由切削用量簡明手冊查得背吃刀量為2mm。2、

14、確定進給量由切削用量簡明手冊查的f= 0.60.7mm/r。根據機床說明書取 f=0.62mm/r3、計算切削速度1 111I Vn=* 17 12 32 3= 5.7 8.5 m/min由此可知主軸的的轉速為：n = 82.5r/min根據機床說明書取n= 140r/min,則實際切削速度v = 140；rV = 9.67 m/min4、計算切削工時 由1000切削用量簡明手冊表 2.5可查得Kv = 3060,取Kv = 45。由機械加工工藝手冊表 3.5.1 查得tm = L+Li +L2 ,式中各參數：fnL=80mm, Li = 1.7072.107,取 Li = 2mm。故tm =

15、 0.8min工序四拉花鍵孔由機械加工工藝手冊表 4.1-42拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀，工件材料鑄鐵的齒開量為0.040.1mm,取齒開量為0.06mm。拉削速度由機械加 工工藝手冊表4.1 -65查得表面粗糙度要切 Ra= 1.252.5,拉削速度為U級的花鍵拉削速度為Vc = 4.53.5 m/min 取 Vc = 3 m/min拉削級別由機械加工工藝手冊表 4.1-66查得。 拉削加工工時.ZbL k t=1000vfzZ 、，一 .一 25 -22式中Zb為單面余量Zb = 1.5 mm2L為拉削表明長度L = 80 mmn為拉削系數，取n= 1.2K考慮機床返回行程系數取 k =

16、 1.4v為拉削速度fz為拉刀單面齒開量z為拉刀同時工作齒數z= L/PP 為拉刀齒距 P= (1.251.5) < 80 = 1.3 80=12 mm所以拉刀同時工作齒數為z= L/P=80/12 整 7所以1.5*80*1.2*1.4t =1000* 3* 0.06* 7=0.16 min工序五粗、精銳80X 30面-、粗銖80X 30面1、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耳 2 mm。2、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表2.1 20選擇高速鋼立鐵刀，銖刀直徑為16 mm 齒數為3。由機械加工工藝手冊表 2.1 96查得加工材料為灰鑄

17、鐵，鐵削寬度為 aw= do/4,鐵刀的鐵削速度為 v = 18.29m/min,每齒進給量為 0.0630.102 mm/z 則主軸轉速為n= 1000v =358.3577.2 r/min二 nD取 n = 460r/min,由此可得 Vf= fzzn = 0.09X 3X 460= 124.2 mm/min3、銖削加工工時的計算由機械加工工藝手冊表2.1 94可查得Vf式中i為次給次數i=竺走84l1 = 0.5do+ (0.5 1.0) =9 mml2 = 1 2 mm 取 l2 = 2 mm,80 9 2t= 5.86 min124.2精銖80X 30面1、加工背吃刀量ap的確定由前

18、面可知道精銖的加工余量為1 mm,故ap= 1 mm2、進給量的確定由精銳加工工藝手冊表 2.1 72查得高速鋼立鐵刀直徑為16 mm,選 用與粗鐵時同一鐵刀和機床。銖削寬度為aw= 3 mm是的每齒進給量為0.080.05 mm/z,因為表精度要求較高故fz= 0.06 mm/z3、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表 2.1 - 75查得鐵刀磨鈍標準查得后刀面最大磨 損限度為0.20.25 mm。由機械加工工藝手冊表2.1-76限度壽命查得限度壽命T=60min。由機械加工工藝手冊表2.1-92查得Vc = 22 m/min,則鐵床的主軸轉速:n= n1000 V =437.9 r/min二

19、 do取 n = 460 r/min。則 Vf = fz*z*n = 0.06*3*460=82.8 mm/min4、計算銖削加工工時由上面可知Vf式中lw、1i、l2與上述所相同。i = 30/3= 10將各參數代入上式可得:X1080 9 2t=82.8=11 min工序六鉆兩M8底孔及攻螺紋1、選擇切削用量選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為7,鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由切削 用量簡明手冊表2.7查得進給量f = 0.360.44mm/r,由切削用量簡明手冊 表2.83和鉆頭允許的進給量確定進給量f = 0.86mm/r。由切削用量簡明手冊 表2.9機床進給機構所允許的鉆削進給量查得 f = 1.

20、6mm/r。故由Z525型立式鉆 創說明書取f = 0.36mm/r。2、確定鉆頭磨鈍標準及壽命由切削用量簡明手冊表2.12查得磨鈍標準為0.50.8壽命為T= 35min。3、確定切削速度由切削用量簡明手冊表 2.15查得切削速度為 V= 18m/min。則主軸轉 速為n = 1000V = 818.9 r/min 。D由Z525鉆床說明書由就近原則取 n = 680 r/min。故實際切削速度為 v= 14.9 m/min4、校核機床扭矩及功率由切削用量簡明手冊表 2.20查得Ff =CFdoZF f yFkFMc =CMdoZM f yM KmPcMcVc30dCf=420,McPcZf

21、=1 Vf = 0.8 , Cm =0.206, Zm 2.0, yM =0.8Ff = 420X 72X 0.360.8 X 1=1298.3 N=0.206 X 72x 0.360.8 X 1 = 4.5 Nm415*149=415 心=0.32 KW 30* 7根據 Z525 機床說明書可知 Mm=42.2Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830N 由丁上面所算出的的數據都小丁機床的各個相應的參數，故機床符合要求。5、計算鉆削加工工時由切削用量簡明手冊表2.29查得入切量和超切量y + A的值為6 mm故L y10 6=nf0.36* 680=0.07 min

22、因為表面存在倆加工孔故加工工時為T=2t = 0.14 min。二、攻M8螺紋由機械加工工藝手冊表7.2-4選用M8細柄機用絲錐，在普通鉆床上攻絲。由機械加工工藝手冊表7.2-13在普通鉆床上攻絲切削速度表查得 Vc= 11 12 m/min。故鉆床主軸的轉速為：我門=1000Vc = 437.9 477.7 r/min二 D由Z525的說明書的參數可取n = 392 r/min。故實際切削速度為Vc = 9.8 mm/min攻螺紋機動實際的計算/ 、我t m=【+上<nn1 J其中：l :工件螺紋的長度l = 10 mml：絲錐切削長度l1 = 22 mm:攻螺紋是的超切量= (23)

23、 P取= 3n：攻螺紋是的轉速n = 392 r/min。n1 :絲錐退出時的轉速n1 = 680 r/min。P: 螺距。工序七銖18H11的槽一、粗銳18H11槽1、選擇與加工80 X 30平面同一規格的鐵刀，同一銖床。因為槽深為35 mm故銖18H11槽時底邊留有5 mm的加工余量，精銖以達到圖 紙所規定的表面粗糙度的要求故 ap= 30 mm2 、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表2.1-96查得切削速度為V = 1829 m/min每齒進給量為fz = 0.0630.102 mm/z取fz = 0.09 mm/z。則銖床主軸轉速為n = 1000V =358.3 577.2 r/mi

24、n；：D根據機床說明書可取n = 460 r/min。則實際轉速為V f = fznz= 0.09 X 3X 460=124.2 mm/min3、切削加工工時由機械加工工藝手冊表2.1-99查得tml1 l2 i40 9 2=124.2= 0.82 min二、半精銳18H11槽1、選取與粗銖18H11槽同一規格的銖刀，背吃刀量 ap = 5 mm2、確定進給量由機械加工工藝手冊表2.1-72查得每齒進給量為fz= 0.050.08 mm/z 取 f z = 0.06 mm/z。由機械加工工藝手冊表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為 0.220.25mm由表2.1-76查得銖刀壽命為 T= 60 min3、切削用量的確定由機械加工工藝手冊表 2.1-92查得V= 22 m/min,則主軸轉速n = 1000V =437.9 r/minn = 460 r/min 。2.1-99查得二 D根據機床的說明書確定主軸轉速為貝U V = fznz = 82.8 mm/min4、計算切削工時由機械加工工藝手冊表lw 1