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1、机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计”CA6140车床法兰盘”零件的机械加工工艺规则及工艺装备内容： 1.零件图1张2.毛坯图1 张3. 机械加工工艺过程综合卡片1张4. 结构设计装配图1张5. 结构设计零件图1张6. 课程设计说明书1张目录序言 错误！未定义书签。一、零件的分析 3零件的作用 3零件的工艺分析 3二 . 确定生产类型 4三 .确定毛坯 4四.工艺规程设计 4（一 ）选择定位基准： 4（二）制定工艺路线 错误！未定义书签。（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 错误！未定义书签。（四）确立切削用量及基本工时 错误！未定义书签。五、 夹具设计 错误！未定义书签。（一 ）问
2、题的提出 错误！未定义书签。（二）夹具设计 93.定位误差分析 94 钻床夹具的装配图见附图 9六设计感想与体会参考文献： 错误！未定义书签。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、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、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
3、指导。亠、零件的分析零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。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工作，获得所需的速度和扭矩的作 用。零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、 脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间 的位置要求：1. 轴孔叮22 ：021以及与此孔相通的的花键。2. 拨叉底面、上顶面、右端面；上顶面 8mm槽及下底面18mm槽。3. 由上面分析可知，可以加工拨叉右端面；然后以此作为基准采用专用夹具进 行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能 达到
4、的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。.确定生产类型已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/年，零件的质量是I.OKg/个，查机 械制造工艺及设备设计指导手册321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批 生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备 以通用设备为主，大量采用专用工装。三.确定毛坯1确定毛坯种类：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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工 艺及设备设计指导手册324页表15-5选用铸件尺寸公差等级 CT9级。2
5、确定铸件加工余量及形状：机械制造工艺及设备设计指导手册325页表15-7，选用加工余量为MA-G级, 并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工 余量如下表所示：（附毛坯图）3绘制铸件零件图：（附零件图）四.工艺规程设计（一）选择定位基准:1粗基准的选择：以零件的又端面为主要的定位基准。2精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便， 依据“基准 重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。（二）制定工艺路线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
6、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. 工艺路线方案一工序一 车端面及外圆45爲7，以 100134为粗基准，选用CA6140机床工序二 以045*017外圆面为基准，钻 慨O；045通孔，先用钻*16的钻头钻孔， 再铰孔达到-20 0045的尺寸工序三 以45為17外圆面为基准，粗车*100.34、也0外圆，并导1.5汉45。， 和1 45工序四。以VOO；34外圆面为基准，并导7 45，和1 45工序五 忆0挈45内孔为基准精车*1000:12左端面和*90右端面和45,017保证 跳动在0.03内,并
7、车3 2槽工序六右端面和一圆面定位，利用两个端面夹紧，先铣粗糙度为3.2的一面。工序七 以刚铣的平面定位,利用两端面夹紧，铣另外一面保证尺寸为24工序八 以一个铣好的面定位，再利用另外一个面夹紧，钻.4的通孔,再圹孔到6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要求的精度。工序九 以20 0.045孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。工序十再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度2. 工艺路线方案二工序一 车端面及外圆045：017，以*100134为粗基准，选用CA6140机床工序二以*45*017外圆面为基准，粗车*100.32、*90外圆，并导1.5汉45，和1 45工序三以*4517外圆面为
8、基准，钻*201045通孔，先用钻*16的钻头钻孔， 再铰孔达到20 0.045的尺寸以*45*.017外圆面为基准，粗车*100.32、* 90外圆，并导1.5汉45，和1X45工序四。以100.12外圆面为基准，并导7 45，和1 45工序五*20045内孔为基准精车啊00鳥2左端面和*90右端面和45.017保证跳动在0.03内,并车3 2槽工序六右端面和一圆面定位，利用两个端面夹紧，先铣粗糙度为3.2的一面工序七 以刚铣的平面定位,利用两端面夹紧，铣另外一面保证尺寸为24工序八 以一个铣好的面定位，再利用另外一个面夹紧，钻，4的通孔,再圹孔到 6孔,保证尺寸为L=7,再铰孔使其达到所要
9、求的精度。工序九 以20 0.045孔为基准面,利用专用夹具,钻4个9孔。工序十再用磨床磨外圆使其达到所要求的粗糙度虽然工序仍然是十步，多次加工 40.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有 跳动的要求所以选择第一个方案（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定” CA6140车床法兰盘”；零件材料为 HT200，硬度190210HB , 毛皮重量1.4kg，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺 寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（45：017，100134端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手
10、册）表 2.22.5，取 45，100端面长度余量均为4 （均为双边加工）车削加工余量为：粗车2mm精车0.7mm2. 内孔工序尺寸加工余量：钻孔2mm扩孔 0.125mm铰孔 0.035mm精铰Omm3. 其他尺寸铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产， 应该采用调整加工。因此在计算最大、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。取余量为：7mm因此可以确定毛坯的尺寸（毛坯图）（四）确立切削用量及基本工时序一以 1001；4外圆为粗基准，粗车45爲了外圆及其右端面1.加工条件工件材料：HT200, ob=0.16GPa HB=190241, 铸造。加工要求：20 0.045内孔为基准精车
11、机床：CA6140车床。刀具：YG6确定加工时间：刀号YG6 查手册 余量为0.6mmaPVc 二 90m/ minJ6二 0. 3m m 取 f=0.56mm/r21000 90 n=3.14 45=640r / min根据 CA6140 选 nc =710r/min.实际切削速度-込14 45 710w0m/min1000 1000710 0.56=0.21min五夹具设计:（一）问题的提出为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹 具。定位误差分析：1 定位元件尺寸及公差的确定：夹具的主要定位元件为一平面一短销，该定位短销的尺寸与公差规定和本零件在工作时的尺寸与公差配合
12、，即20 .0.0452 .由于存在两平面配合，由于零件的表面粗糙度为0.4m，因此需要与配合平面有一粗糙度的要求为1.6m3 .钻削力的计算：Px =419DLS0.kp刀具选用高速钢材料查机床夹具设计手册表1-2-8kp广 hbP6订900.62001901.03D =8.4、$ =0.25、S =0.125=419DLs0.8kP =419 8.4 0.250.8 1.03 = 1195.8Npx2 =419DLs0.8kP =419 9 0.1250.8 1.03 = 735.9N4. 夹紧力计算：查机床夹具设计手册由表1-2-23可以知道采用点接触螺旋副的当量摩擦半径为0查表 1-2
13、-21 : d =10mm p=1.25 r 4. 5942 29 选用梯形螺纹有利于自锁;：2 =8 50 25Ltg 12tgI25 404.594 tg 11-1120N由于工件为垂直安装在夹具之间，所以夹紧力 W0 w所以夹具设计符合要 求（二）夹具设计1定位基准选择由于槽的宽度有公差要求，因此应以右端面为主要定位基准由于铸件的公差 要求较大，利用轴孔的中心轴作为辅助定位基准时，另外为了防止工件转动，为限 制次自由度，应该以健限制工件旋转，另辅助一左端面为辅助定位，防止工件左 右移动，因此为了满足这些定位要求，设计压板结构，既可以满足轴向力的要求， 又可方便工件的装夹。2切削力及夹紧力
14、计算 略3.定位误差分析夹具的主要定位元件为-22孔的定位销基准移位误差L y，由于孔和销都有制造误差，为工件装卸方便，孔与轴间还有最小间隙Xmin（此间隙同在调刀储存及对刀时消除）Dmax-dmin Dmin-dmax e “池帖2满足自由公差要求。4钻床夹具的装配图见附图六、设计感想与体会:课程设计就是一个团队合作的过程。看着眼前的手工图纸、CAD图和设计计算的手稿，设计过程一幕幕浮现在眼前。设计让我们学到了很多东西。 这次设计可以说是两年的课程学习所掌握的所有机械工程学科的基础知识的融会贯通，因为我们以前曾经学得很好，但是都是理论 的东西，终于知道理论联系实际才使我们有了更进一步的体会。在这次设计中，我学会的如何设计、如何计算，更重要的是我学会了合作，我 懂得了团队合作的重要性。我们以前做的设计都是一个人的，而且规模小，不需要 什么规划，这次可以说是综合了我们的所有智慧。参考资料：机床夹具设计手册机械制造工艺学课程设计指导书切削用量简明手册机械加工工艺手册机械制造技术基础机械精度设计基础