831003“撥叉”零件工藝課程設(shè)計說明書全套CAD圖紙等，加153893706專業(yè)、年級05CAD/CAM學(xué)號姓名指導(dǎo)老師福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系序言通過所學(xué)的專業(yè)課知識（互換性、工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、加工工藝、機(jī)械制造工藝學(xué)等）和金工與洛陽一拖實習(xí)使我們對機(jī)械設(shè)計制造有了一定的感性和理性認(rèn)識。這次機(jī)床工藝及夾具設(shè)計讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以復(fù)習(xí)、鞏固和應(yīng)用，是理論和實踐相結(jié)合的有效手段。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計，了解并認(rèn)識一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練。在設(shè)計中閱讀大量的參考資料并且得到老師的指導(dǎo)，由于能力有限，在設(shè)計中難免有不足之處，懇請各位老師、同學(xué)批評指正。一、零件的分析（一）零件的作用題目給定的零件是CA6140撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要其換擋作用。通過撥叉的撥動使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的主軸轉(zhuǎn)速，獲得所需的速度和扭矩的作用。寬度為30MM的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時?；讫X輪就達(dá)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(jìn)行正確有效的嚙合。從而影響整個傳動系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30MM的面和槽之間要達(dá)到很高的配合精度。（二）零件的工藝分析CA6140撥叉共有兩組加工表面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六個方齒花鍵孔，及25MM花鍵底孔兩端的275倒角。由以上分析可知，對于兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。二、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式本設(shè)計的撥叉材料為HT200，零件為中批生產(chǎn)，零件為小件，依照機(jī)械設(shè)計加工工藝手冊表33，采用機(jī)械沙箱鑄造，鑄造斜度1O15O。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，能夠滿足使用要求。因為零件形狀簡單，故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，可不鑄出，以提高生產(chǎn)率。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1、粗基準(zhǔn)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(zhǔn)。2、精基準(zhǔn)的選擇為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件的左端面為精基準(zhǔn)。（三）制訂工藝路線1工藝路線方案一工序一鑄造毛坯工序二粗、半精銑左端面C面工序三鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22并锪275倒角工序四拉花鍵25H7工序五粗、半精銑底面D面工序六鉆錐孔配作、螺紋孔工序七粗、半精銑槽18H11工序八去毛刺工序九檢查2工藝路線方案二工序一鑄造毛坯工序二粗、半精銑左端面C面工序三拉花鍵25H7工序四粗銑底面D面及18H11槽工序五半精銑底面D面及18H11槽工序六鉆錐孔配作、螺紋孔工序七去毛刺工序八鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22并锪275倒角工序九檢查3工藝方案的比較與分析比較兩種工序加工方案，考慮到加工過程中粗精銑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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定CA6140撥叉，材料為HT200，毛坯質(zhì)量為084KG，查得B220MPA，HBS157。生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機(jī)械沙箱鑄造出毛坯，兩個M8通孔和5錐孔較小鑄成實心，C、面單側(cè)加工（零件圖標(biāo)出C、面）。根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。根據(jù)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。1D面（80MM30MM）D面為單側(cè)加工，加工面基本尺寸為72MM，為了簡化鑄件的形狀，取R75MM。D面單邊總加工余量為Z3MM，根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表827和表829，D面精加工余量取Z1MM，D面粗加工余量取Z2MM，已能滿足要求。2C面（75MM40MM）C面為單側(cè)加工，加工面基本尺寸為80MM，按照機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表827，粗加工余量Z15MM，由表829，半精銑C表面加工余量Z1MM，故毛坯尺寸為80151825MM3花鍵孔（25H7）花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工。內(nèi)孔尺寸為22H12。由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表816，確定孔的加工余量分配鉆孔20MM擴(kuò)孔22MM拉花鍵孔625H722H126H94銑18H11槽由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表829,查得粗銑后半精銑寬度余量Z3MM，粗銑后公差為018027，半精銑后公差為011（IT11）由于毛坯及以后各道工序的加工都有公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。毛坯名義尺寸375，75，825毛坯最大尺寸382（07），757（07），832（07）毛坯最大尺寸368（07），743（07），818（07）（五）確定切削用量工序一鑄造毛坯因為零件為小件而且是中批生產(chǎn)，質(zhì)量PCC，故校驗合格。最終確定AP15MM，N300R/MIN，F(xiàn)M600MM/MIN，VC75M/MIN，F(xiàn)Z02MM/Z二、半精銑7540面1、背吃刀量的確定由實用機(jī)械加工工藝手冊表630，查得半精銑的銑削用量為1MM，即AP1MM。2、進(jìn)給量的確定選用與粗銑刀同樣的刀具與機(jī)床，由實用機(jī)械加工工藝手冊表1192，要求表面粗糙度為32，查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0510MM/R，故取05MM/R3、銑削速度的確定由實用機(jī)械加工工藝手冊查得銑削速度為60110M/MIN則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速N1000VC/D23874377R/MIM取N300R/MIN，則每分鐘進(jìn)給速度FMFZZN05103001500MM/MIN。4、校驗機(jī)床功率根據(jù)切削用量簡明手冊表324，近似查得PCC13，根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許功率PCM45PCC，故校驗合格。最終確定AP1MM，N300R/MIN，F(xiàn)M1500MM/MIN，VC75M/MIN工序三鉆孔并擴(kuò)花鍵底孔22并锪275倒角一、鉆20的孔。1、決定進(jìn)給量由切削用量簡明手冊表27，選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑DO20MM。鑄鐵的硬度大于200HBS，查得進(jìn)給量F043053MM/R由切削用量簡明手冊表28可查得鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量為F175MM/R。由切削用量簡明手冊表29可知機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的鉆削進(jìn)給量。選用Z525鉆床由表235查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大抗力FMAX8830N，DO205，查F093MM/S，故取F048由切削用量簡明手冊表219查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力F7330N小于FMAX，故可用。2、由切削用量簡明手冊表214和215查得VC14M/MIN3、確定切削速度N1000VC/DO100014/314202228R/MIN由切削用量簡明手冊表235取N272R/MIN則實際切削速度VC27220314/1000171M/MIN。4、檢驗機(jī)床扭矩及功率由切削用量簡明手冊表220，可查得F180HB，級別為，拉削速度由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表957，查得表面粗糙度要切RA16，拉削速度為級的花鍵拉削速度為VC005008M/S，即VC348M/MIN取VC3M/MIN工序五粗、半精銑8030面一、粗銑8030面1、加工余量的確定由前面可知粗加工加工余量為2MM，加工余量較小故采用一次切削故AP2MM。2、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表1131，選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑為16MM，齒數(shù)為3。由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表970，查得加工材料為灰鑄鐵，銑削寬度為AWDO/4，銑刀的銑削速度為V032M/S即192M/MIN，每齒進(jìn)給量為005008MM/Z則主軸轉(zhuǎn)速為N1000VC/D1000192/16382R/MIN按機(jī)床取N460R/MIN，由此可得工作臺每分鐘進(jìn)給量FMFZZN00834601104MM/MIN二、半精銑8030面1、加工背吃刀量AP的確定由前面可知道精銑的加工余量為1MM，故AP1MM2、進(jìn)給量的確定選用與粗銑時同一銑刀和機(jī)床。銑削寬度為AW3MM時的每齒進(jìn)給量為005008MM/Z，因為表精度要求較高，故取FZ005MM/Z3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表970，查得銑刀的銑削速度為V032M/S即192M/MIN，則銑床的主軸轉(zhuǎn)速N1000VC/D1000192/16382R/MIN按機(jī)床取N460R/MIN。則工作臺每分鐘進(jìn)給量FMFZZN005346069MM/MIN工序六鉆兩M8底孔及攻螺紋、鉆5錐孔配作一、鉆M8螺紋底孔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27查得進(jìn)給量F036044MM/R，由切削用量簡明手冊表283和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量F086MM/R。由切削用量簡明手冊表29機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得F16MM/R。故由Z525型立式鉆創(chuàng)說明書取F040MM/R。2、確定切削速度由切削用量簡明手冊表215，查得切削速度為V18M/MIN。則主軸轉(zhuǎn)速為N1000VC/D1000/78185R/MIN。由Z525鉆床說明書由就近原則取N680R/MIN。故實際切削速度為VND/1000680/1000149M/MIN二、攻M8螺紋由機(jī)械設(shè)計加工工藝手冊表1130，選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐，在普通鉆床上攻絲。由機(jī)械設(shè)計加工工藝手冊表933，在普通鉆床上攻絲切削速度表查得VC1112M/MIN。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為N1000VC/D10001112/843774775R/MIN由Z525的說明書的參數(shù)可取N392R/MIN。故實際切削速度為VCND/10003928/100098MM/MIN三、鉆5的錐孔由切削用量簡明手冊查得，F(xiàn)020MM/R，由切削用量簡明手冊查得，V22M/MINN1000VC/D100022/514006R/MIN由Z525的說明書的參數(shù)，可取N1360R/MIN。故實際切削速度為VCND/100013605/1000214MM/MIN工序七粗、半精銑18H11的槽一、粗銑18H11槽1、選擇與加工8030平面同一規(guī)格的銑刀，同一銑床。因為槽深為35MM故銑18H11槽時底邊留有5MM的加工余量，精銑以達(dá)到圖紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故AP30MM2、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表970，查得加工材料為灰鑄鐵，銑刀的銑削速度為V032M/S，即192M/MIN，每齒進(jìn)給量為005008MM/Z，取FZ008MM/Z則銑床主軸轉(zhuǎn)速為N1000VC/D1000192/16382R/MIN根據(jù)機(jī)床說明書可取N460R/MIN。則實際轉(zhuǎn)速為FMFZZN00846031104MM/MIN二、半精銑18H11槽1、選取與粗銑18H11槽同一規(guī)格的銑刀，背吃刀量AP5MM。2、確定進(jìn)給量由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表969，查得每齒進(jìn)給量為FZ005008MM/Z取FZ006MM/Z。3、切削用量的確定由機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表970，查得V21M/MIN，則主軸轉(zhuǎn)速N1000VC/D100021/164178R/MIN根據(jù)機(jī)床的說明書確定主軸轉(zhuǎn)速為N460R/MIN。則FMFZZN0064603828MM/MIN最后，將以上各工序切削用量的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片，見附表1。三、夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)分析，決定設(shè)計第七道工序，銑18H11槽的銑床專用夾具。（一）問題的提出本夾具用來銑18H11槽，該槽相對于花鍵孔中心有一定的垂直度要求。因此在本道工序加工時，在考慮零件的技術(shù)要求的前提下，降低勞動強(qiáng)度提高勞動生產(chǎn)率，精度不是主要問題。（二）夾具設(shè)計1、定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，18H11槽的兩邊相對于花鍵孔中心線有垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)是花鍵孔中心線，為了使定位誤差為零，故選擇以花鍵孔中心線為主要定位基準(zhǔn)，所以由定位其準(zhǔn)不重合引起的誤差為零。2、銑削力及夾緊力的計算夾具的定位采用大端面短銷定位，短銷采用短花鍵銷，實現(xiàn)六點定位。根據(jù)零件的定位方案、加工方法、生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動夾緊可以滿足。采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，這種夾緊結(jié)構(gòu)簡單，擴(kuò)力比大，自鎖性能好，行程不受限制，只是夾緊動作慢，通過手柄的旋轉(zhuǎn)使工件夾緊，有效提高了工作效率。通過實用金屬切削加工工藝手冊表316，查得加工材料影響系數(shù)CF，因為材料為鑄鐵，CF30銑削力FCCFAP086FZ074BZ/D086CF加工材料的影響系數(shù)AP吃刀量FZ每齒進(jìn)給量B銑削寬度Z銑刀齒數(shù)D銑刀直徑FC3030086008074183/160864205414N通過金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表927，選取的夾緊機(jī)構(gòu)的螺栓直徑為M12，手柄長140MM，夾緊力為5700N3對刀裝置采用直角對刀塊對刀，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）4夾具與機(jī)床連接元件夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。5使