CA6140夹具设计说明书

课程设计

机械制造技术课程设计说明书

设计题目： 设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工

工艺规程及工艺装备

机械制造技术课程设计说明书

题目 设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装

备（中批量生产）

内容 1.零件图 一张

2．毛坯图 一张

3．机械制造加工工艺过程综合卡片 一套

课程设计

4．夹具总装配图 一张

5．夹具体零件图 一张

6．课程设计说明书 一份

前 言

通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《互换性与测量技术》、《机械制造基础》、《机械制造装备设计》、《机械制图》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！

课程设计

在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。 一． 设计的目的：

机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：

1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 二． 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。

课程设计

（二）、零件的工艺分析： CA6140拨叉共有两组加工表面。 1. 以花键孔的中心线为基准的加工面

这一组面包括Ø25+0.210mm的六齿方花键孔、Ø22+0.210花键底孔两端的2X150到角和尺寸为80mm与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键空垂直的通槽。

2. 以工件右端面为基准的6+0.030 mm的花键经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。

二、工艺规程设计

(一) 确定毛坯的制造形成。

零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±0.8mm。

（二）基准的选择。

1. 粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于左端面，所以以左端面的粗基准。

课程设计

2. 精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的左端面为精基准。 (二) 制定工艺路线。

工序：

1. 粗、精车端面， 2. 2钻、扩花键底孔 3. 3倒两端15°倒角。 4. 拉花键。 5. 粗、精铣上端面。

6. 钻2-M8孔，Ф5mm锥孔，攻螺纹2-M8。 7. 粗、精铣通槽18H11mm。 8. 去毛刺。9.检查

CA6140

的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1 kgσb =160MPa HBS 生

产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。

根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下： 1. 左端面的加工余量

左端面有4mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除 2. 矩形花键底孔。

要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22

+0.210

，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》 确定孔

课程设计

加工余量的分配。 钻孔Φ20mm 扩孔Φ22mm 拉花键

花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 2Ζ=2mm 3. 左端面的加工余量。

此工序分2个工步1、粗铣左端面 ，精铣左端面。 精加工余量为1mm 粗铣加工余量为3mm 2)、粗铣左端面

（1）已知长度方向的加工余量为3mm 。长度加工公差IT 12级 取-0.350 mm （入体方向） 1.加工条件

工件材料：HT20-40，HB=163～255，铸造。 加工要求：粗铣左端面 机床：X52k立式机床 夹具：专用夹具

刀具：高速钢立铣刀Φ20mm，W18Cr4V。 2.确定背吃刀量ap

：

粗铣余量为3mm，可一次走刀切除。 3.确定进给量f：

课程设计

机床功率为7.5kw。根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-7 f=0.2-0.4mm/z，在加工

材料HT20-40，进给量取f=0.25mm/z,v=40m/min(0.67m/s)。 4.计算切屑速度

nx

1000v

dw

1000 0.673.14 175

1.21r/s(72.8r/min)

，则实际转速

nw 75r/min

。

实际的速度

v

dwnw

1000

41m/min

。

5.计算基本工时

t

l l1 l2nw f

75 175 31.25 0.25 16

52.3s 0.87min

2)、精铣左端面

课程设计

3、钻孔、扩孔、倒角。

（1）、钻孔

（2）、扩孔

课程设计

（3）、倒角

4、拉花键孔

课程设计

5、粗、精铣上表面

课程设计

6. 钻2-M8通孔，Φ5mm锥孔，攻螺纹2—M8

课程设计

7. 粗、精铣通槽

18H11mm

课程设计

夹具设计

1、问题的提出

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具经过与指导老师协商，决定设计第5道工序。

课程设计

2、夹具设计 A、定位基准的选择

由零件图可知，其设计基准为内花键孔和工件的坐加工表面为定位基准。因此选用工件以加工坐端面和花键心轴为主定位基准。 B、切削力和夹紧力的计算

切削刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，则 主切削力 Fz

9.81 CFap

d0n

wF

xF

af

yF

ac

uF

Z

60

wF

KFZ

式中： CF=30 XF=1.0 YF=0.65 uF=0.83 wF=0 d0=0.83

ap

=16mm ac=8mm af=0.15 KF

Z

(

0.1950.736

)