拨叉零件机械加工工艺规程
学院：蚌埠学院
专业（班级）：15级机械设计制造及其自动化专业
作者（学号）：（515011110）
指导教师：业红玲
完成日期：2016年12月16日
蚌埠学院教务处制
目录
引言 (1)
1 零件的分析 (2)
1.1 零件的分析 (2)
1.1.1 零件的作用 (2)
1.1.2 零件的工艺分析 (2)
2 工艺规程设计 (2)
2.1 确定毛坯的制造形式 (2)
2.2 基准的选择 (3)
2.2.1 选择定位基准 (3)
2.3 制定工艺路线 (4)
2.3.1工艺方案的比较与分析 (5)
2.4 机械加工余量、工序及毛坯尺寸的确定 (6)
2.5确定切削用量及基本工时 (8)
总结 (20)
参考文献 (21)
引言
此次设计任务是对拨叉 C 零件的加工工艺、夹具以及拉刀设计，该工件由于上端面和底槽均与花键孔中心有位置关系，因此在工序安排上，先加工花键孔，再通过花键孔定位加工底槽和上端面，最后攻螺纹孔，其中各种夹具均采用专用夹具，由于该零件的尺寸小，所需的夹紧力不大，因此都采用手动夹紧，它的机构设计简单、方便，且满足夹紧要求。
夹具设计作为高等工科院校教学的基本训练科目，在毕业设计中占极其重要的位置。夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。因此，选择拨叉的夹具设计能很好的综合考查我们大学几年来所学知识。本次所选拨叉的工艺分析及夹具设计内容主要包括：拨叉工艺路线的确定，夹具方案的优选，装配图、零件图的绘制以及拉刀设计，设计说明书的编写等。夹具是工艺装备的主要组合部分，在机械制造中占有重要地位，夹具对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，缩短产品生产周期等都具有重要意义。随着先进制造技术的发展和市场竞争的加剧，传统的夹具设计方式已成为企业中产品快速上市的瓶颈，各企业迫切需要提高夹具设计的效率。
1 零件的分析
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
题目给定的零件是C6140拨叉,它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。
1.1.2 零件的工艺分析
拨叉831003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，分述如下：
1.以?25mm孔为中心加工表面，加工的有：?25H7mm的l六齿花键孔及倒角，尺寸为80㎜与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。
2.与花键孔平行的表面。加工表面有：与花键孔中心轴线相距22㎜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㎜；
(2) 18H11通槽两侧面与与?25mm花键孔中心线的垂直度为0.08㎜。
由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，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。
2 工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
此次所设计的拨叉材料为HT200，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。由于零件年产量为500件，小批生产的水平。而且零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，可选为铸出。
2.2 基准的选择
2.2.1 选择定位基准
粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。
1.粗基准选择应当满足以下要求：
（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。
（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。
粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉C 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉零件图分析可知，选择作为拨叉加工粗基准。
2.精基准选择应当满足以下要求：
（1）基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
（2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
（3）互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。
3.基准面的选择：
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。
（1）粗基准的选择：选择粗基准时，主要保证各加工面有足够的余量，使加工表面与不加工表面的尺寸符合图纸的要求。所以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。
（2）精基准的选择：选择精基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，其次是安装方便可靠。所以根据精基准选择原则中的基准重合原则，选用设计基准作为精基准，以避免定位基准与设计基准不重合引起的误差。
2.3 制定工艺路线
在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。
工艺路线方案一:
工序I铸造毛坯
工序II粗铣左右两端面
工序III钻孔?20mm、扩花键底孔?22mm
工序IV内花键孔倒角2×15°
工序V拉花键孔
工序VI精铣左端面
工序VII粗、精铣80x30面
工序VIII钻2—M8孔
工序IX铣通槽18H11㎜
工序X攻螺纹2—M8
工序XI去毛刺
工序XII检查
工艺路线方案二:
工序I铸造毛坯
工序II先粗铣右端面
工序III粗铣左端面在精铣左端面
工序IV钻孔?20mm
工序V 扩花键底孔?22mm、内花键孔倒角2×15°
工序VI粗、精铣80x30面
工序VII钻2—M8孔，?5mm锥孔，攻螺纹2—M8
工序VIII 铣通槽18H11㎜
工序IX拉花键孔
工序X去毛刺
工序XI检查
2.3.1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?25H7mm的l六齿花键孔，再以该花键孔为基准加工尺寸为80㎜与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽，方案二是先铣上面，再拉花键孔。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，但方案一中钻花键孔和倒角分了两道工序，钻螺纹孔和攻螺纹也分了两道工序，这样增加了两道工序浪费了装夹的时间，因此决定综合两套方案。具体工艺过程如下：工序I铸造毛坯
工序II先粗铣右端面
工序III粗铣左端面在精铣左端面
工序IV钻孔?20mm
工序V扩花键底孔?22mm、内花键孔倒角2×15°
工序VI拉花键孔
工序VII粗、精铣80x30面
工序VIII钻2—M8孔，?5mm锥孔，攻螺纹2—M8
工序IX 铣通槽18H11㎜
工序X去毛刺
工序XI 检查
以上工艺过程详见附表“机械加工工艺过程综合卡片”
2.4 机械加工余量、工序及毛坯尺寸的确定
CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS 生产类型为由小批量生产，采用铸造。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：
根据零件图计算轮廓尺寸，长40mm，宽为80mm，高为75mm，故零件最大轮廓尺寸为80mm。
选取公差等级CT由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-2可查得毛坯件的公差等级为11~13级，取为11级。
求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-3可查得尺寸公差为CT=4.4mm 求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5查得机械加工余量等级范围为F~H，取为F级。
求RAM（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一数值，由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量为F 级，得RAM数值为1mm。
求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心；左、上端面面单侧加工，应由《机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：
R=F+RAM+CT/2=80+1+4.4/2=83.2mm
左右端面粗加工，右端面精加工所以取R=85mm
上面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：
R=F+RAM+CT/2=72+1+4.4/2=75.2mm
为了简化铸件的形状取R＝75mm
为方便装夹，所以在前端面
(2)花键孔
要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。
内孔?22H12㎜：
钻孔：?20㎜
扩钻：?22㎜ 2Z=2.0㎜
拉花键孔（6-?25H7×?22H12×6H11）
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㎜。
铣通槽18H11
粗铣16㎜ 2Z=4.0㎜
半精铣18㎜ 2Z=2.0㎜
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：
左端面的加工余量，左端面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除
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Φ23 0+0.28，见零件图。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
(3)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=1mm
台阶面的加工余量，此工序分2个工步1、粗铣台阶面2、精铣台阶面。精加工余量为0.2mm粗铣加工余量为2.8mm
2.5确定切削用量及基本工时
工序Ⅰ：铸造毛坯
工序II:铣右端面
粗铣右端面至尺寸至83mm
1）加工余量的确定
由前面可知左右两端面粗加工加工余量都为2mm，加工余量较小故采用一次切削故a p＝2mm。
2）切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1－20选择高速钢立铣刀，铣刀直径为32 mm 齿数为4。
由《机械加工工艺手册》表2.1－96查得加工材料为灰铸铁，铣削宽度为a w ＝d o/2，铣刀的铣削速度为v＝18.29m/min，每齿进给量为0.102～0.13mm/z
则主轴转速为
n ＝nD
v π1000=358.3~577.2 r/min 取n ＝460r/min ，由此可得V f ＝zn f z ＝0.11×4×460
＝202.4mm/min
3）铣削加工工时的计算
由《机械加工工艺手册》表2.1－99可查得
t ＝
i v l l Lw f 21++ 式中
i 为次给次数i ＝≈240o
d 2 1
l ＝0.5d o +（0.5～1.0）＝17mm 2l ＝1～2 mm 取2l ＝1 mm
则
min 62.024
.20211745t 2j =?++= 辅助时间f t 与基本时间j t 之间的关系j f t t )2.015.0(-=，这里取j f t t 15.0=，则：
min 093.015.022==t t f
其他时间
除了工作休息时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置场地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于该工件的生产类型为中小批量生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计;布置场地时间是工作时间的2%-7%(取为5%),休息与生理需要时间是工作时间的
2%-4%(取为3%),故各工序的其他时间：q t 可按关系式
)(%)3%5(f j t t +?+ 计算，则：
min 057.0t t %8f2j22q =+?=）（t
这本工序基本时间
min 77.0057.0093.062.0t t t t q2f22j 2=++=++=
工序III:铣左端面
1）粗铣左端面至尺寸81mm ,设计步骤如同上一工序，故
min 92.024
.20211775t 1.3j =?++= min 138.015.021.3==t t f
2）半精铣左端面至尺寸80mm
(1)加工背吃刀量a p 的确定
由前面可知道精铣的加工余量为1 mm ，故a p ＝1 mm
(2)进给量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1－72查得高速钢立铣刀直径为32 mm ，选用与粗铣时同一铣刀和机床。
铣削宽度为a w ＝d o /2是的每齿进给量为0.16～0.10 mm/z ，因为表精度要求较高故f z ＝0.12mm/z
(3)切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1－75查得铣刀磨钝标准查
得后刀面最大磨损限度为0.2～0.25 mm 。
由《机械加工工艺手册》表2.1－76限度寿命查得限度寿
命T=60min 。由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得Vc ＝22 m/min ，则铣床的主轴转速：
n ＝o
d v n π1000=
＝278.7r/min 取n ＝280 r/min 。
则V f ＝f z *z*n ＝0.12*4*280
=134.4 mm/min
(4)计算铣削加工工时
由上面可知
t ＝i v l l Lw f 21++ 式中 w l 、1l 、2l 与上述所相同。
I ＝≈240o
d 2 将各参数代入上式可得：
m i n 88.124
.13411775t 2.3j =?++= min 8.288.192.0t t t 2.3j 1.3j 3j =+=+=
min 282.015.02.32.3==t t f
min 42.0282.0138.02.31.33=+=+=f f f t t t
min 515.022.3%82t q3=??=
min 735.3515.042.08.2t t t t q3f33j 3=++=++=
工序IV ：钻孔φ20mm
以外圆为基准钻Φ20决定进给量,由《切削用量简明手册》表2.7选择高速钢麻花钻头其直径d o ＝20mm 。铸铁的硬度大于200HBS 查得进给量f=0.43~0.53mm/r 由于Y d ＝80/20＝4查得修正系数K tf ＝0.95则f ＝0.41～0.50mm/r 。
由《切削用量简明手册》表2.8可查得钻头强度允许的进给量为f ＝1.75mm/r 。 由《切削用量简明手册》表2.9可知机床进给机构强度所允许的钻削进给量。 选用Z525钻床由表2.35查得进给机构允许的最大抗力Fmax ＝8830N ，d o ≤20.5，查f ＝0.93mm/s ，故取f ＝0.48由《切削用量简明手册》表2.19查得高速钢钻头钻孔的轴向力F ＝5510N 小于Fmax ，故可用。
1）确定钻头的磨钝标准及寿命。
由《切削用量简明手册》表2.12查的钻头后刀面最大磨损量取0.6mm ，寿命为T=15mim 。
2）确定切削速度
o d v n π1000= 20*14.318*1000= ＝286.6r/min
由《切削用量简明手册》表2.35取n ＝272r/min 则实际切削速度
Vc ＝1000Dn π＝1000
14.3*20*272＝17.1 m/min 4）检验机床扭矩及功率
由《切削用量简明手册》表2.20可查得f ≤0.5 mm/r 时，
Mc ＝76.81Nm 。当n c ＝272r/min 时由《切削用量简明手册》表2.35
可查得Mm ＝144.2Nm 。
由《切削用量简明手册》表2.23查得Pc ＝1.1 kw 。Pe ＝2.6×0.81＝7.76 kw 。 因为Mc ≤Mm ，Pc ≤Pe ，故所选切削用量可用。
f ＝0.48mm/r ，n ＝n c ＝272r/min 。Vc ＝17m/min 。
计算基本工时：
t m ＝nf
L 由《切削用量简明手册》表2.29查得入切量与超切量分别为10mm 和10mm 。故：
4j t ＝nf L ＝48
.0*2721080+＝0.69 min 。
min 1035.015.044==t t f
min 0635.07935.0%8t q4=?=
min 857.00635.01035.069.0t t t t q4f44j 4=++=++=
工序V ：扩底孔倒角
1.以外圆为基准扩孔Φ22H12
1）确定背吃刀量
由《切削用量简明手册》查得背吃刀量为2mm 。
2）确定进给量
由《切削用量简明手册》查的f ＝0.6～0.7mm/r 。根据机床说明书取f ＝
0.62mm/r
3）计算切削速度
1.17*31~2131~21??
? ??=??? ??=Vn V ＝5.7～8.5 m/min
由此可知主轴的的转速为：
n ＝82.5r/min
根据机床说明书取n ＝140r/min ，则实际切削速度
v ＝1000
140V π＝9.67 m/min 4）计算切削工时
由《切削用量简明手册》表2.5可查得Kv ＝30～60，取Kv ＝45。
由《机械加工工艺手册》表3.5.1查得
t m ＝fn
L L L 21++， 式中各参数：L=80mm ，L 1＝1.707～2.107，取L 1＝2mm 。
故:
j5.1t ＝0.8min
min 12.015.0j5.11.5==t t f
2.倒角
f=0.05㎜/r
ν=0.516m/s
n s =w d 1000??πv =26
3.14516.01000??=6.3r/s (378r/min) 按机床选取 n w =380r/min=6.33r/s
切削工时 L=2.0mm ，L 1= 2.5mm ，
t 2.5j =f ?+w 1n L L = 05
.033.65.20.2?+=14s （0.23min ） min 03.123.08.0t t t j5.2j5.1j5=+=+=
min 0345.015.0j5.22.5==t t f
min 1545.00345.012.02.51.55=+=+=f f f t t t
min 1895.01845.1%82t q5=??=
min 374.11895.01545.003.1t t t t q5f55j 5=++=++=
工序VI ：拉花键
由《机械加工工艺手册》表4.1-42拉刀的齿开量查得矩形花键拉刀，工件材料铸铁的齿开量为0.04～0.1mm ，取齿开量为0.06mm 。拉削速度由《机械加工工艺手册》表4.1－65查得表面粗糙度要切Ra ＝1.25～2.5，拉削速度为 级的花键拉削速度为
Vc ＝4.5～3.5 m/min 取Vc ＝3 m/min
拉削级别由《机械加工工艺手册》表4.1－66查得。
拉削加工工时
t ＝
z
vf k L Z z b 1000η 式中Z b 为单面余量Z b ＝22225-＝1.5 mm L 为拉削表明长度 L ＝80 mm
η为拉削系数，取η＝1.2
K 考虑机床返回行程系数取 k ＝1.4
v 为拉削速度
f z 为拉刀单面齿开量
z 为拉刀同时工作齿数z ＝L/P
P 为拉刀齿距 P ＝（1.25~1.5）80＝1.3580＝12 mm
所以拉刀同时工作齿数为
z ＝L/P=80/12≈7
所以
t 6j ＝7
*06.0*3*10004.1*2.1*80*5.1＝0.16 min min 024.015.0j66==t t f
min 0147.0184.0%8t q3=?=
min 1987.00147.0024.016.0t t t t q6f66j 6=++=++=
工序VII ：粗、半精铣台阶面
1.粗铣上表面的台阶面
1）背吃刀量的确定
因为切削余量较小故一次切削就可切除所有余量故a 10=z=2mm 。
2）进给量的确定。
选用硬质合金端铣刀刀具材料为YG6铣刀直径为8mm 齿数为10，选用X5032，卧式升降台铣床，功率为7.5KW 。由《实用机械加工工艺手册》表11－92可查得每齿进给量f z ＝0.14～0.24mm 取f z ＝0.2mm/z
3）铣削速度的确定
由《实用机械加工工艺手册》表11-94可查得灰铸铁的硬度为150～225HBS ，查得Vc=60~10m/min 。则主轴转速为n ＝1000Vc/πD ＝238.8～437.9r/min 。V f ＝f z Zn ＝477.6～875.6r/mm 。故取n ＝300r/min ，V f ＝480mm/min 。
切削工时：
由《切削用量简明手册》表3.26可查得入切量及超切量Y+?=12mm 。故
1.7j t ＝f V Y L ?++＝480
1275+＝0.18min min 027.015.0j7.11.7==t t f
2.半精铣上顶面
1）背吃刀量的确定
由《实用机械加工工艺手册》表6-30查得半精铣的铣削用量为1mm ，即a p ＝1mm 。
2）进给量的确定
选用与粗铣刀同样的刀具与机床，由《实用机械加工工艺手册》表11-92要求表面粗糙度为3.2查得每转进给量为0.5～1.0故取0.5mm/r
3）铣削速度的确定
由《实用机械加工工艺手册》查得铣削速度为60～110m/min 则机床主轴转速n ＝1000Vc/πD=238.8~437.9r/mim 取n ＝300r/min ，则V f ＝150mm/min 。
4）计算切削工时
由《切削用量简明手册》表3.26查得入切量和超切量Y+?＝12mm 。则
2.7j t ＝f V Y L ?++＝150
1280+＝0.61min min 0915.015.0j7.22.7==t t f
min 79.061.018.0t t t j7.2j7.1j7=+=+=
min 1185.00915.0027.02.71.77=+=+=f f f t t t
min 1454.09085.0%82t q7=??=
min 0539.11454.01185.079.0t t t t q7f77j 7=++=++=
工序VIII ：钻2-M8底孔、攻丝、Φ5锥孔
1.钻螺纹通孔2X Φ7
1）选择切削用量
选择高速钢直柄麻花钻直径为Φ7，钻头形状为双锥修磨横刃。由《切削用量简明手册》表2.7查得进给量f ＝0.36～0.44mm/r ，由《切削用量简明手册》表2.83和钻头允许的进给量确定进给量f ＝0.86mm/r 。由《切削用量简明手册》表2.9机床进给机构所允许的钻削进给量查得f ＝1.6mm/r 。故由Z525型立式钻创说明书取f ＝0.36mm/r 。
2）确定钻头磨钝标准及寿命
由《切削用量简明手册》表2.12查得磨钝标准为0.5～0.8寿命为T ＝35min 。
3）确定切削速度
由《切削用量简明手册》表2.15查得切削速度为V ＝18m/min 。则主轴转速为
n ＝D
v π1000＝818.9 r/min 。 由Z525钻床说明书由就近原则取n ＝680 r/min 。故实际切削速度为v ＝14.9 m/min
4）校核机床扭矩及功率
由《切削用量简明手册》表2.20查得
F y Z o F f k f d C F F F =
M y Z o
M K f d C Mc M M = d
McVc Pc 30= F C =420, F Z =1 F y ＝0.8，M C =0.206, M Z 2.0, M y =0.8
f F ＝420×72×0.360.8
×1 ＝1298.3 N
Mc ＝0.206×72×0.360.8×1＝4.5 Nm
Pc ＝7
*309.14*415＝0.32 KW 根据Z525机床说明书可知Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的数据都小于机床的各个相应的参数，故机床符合要求。
5）计算钻削加工工时
由《切削用量简明手册》表2.29查得入切量和超切量y ＋?的值为6 mm 。故 min 07.0680
*36.0610t j8.1=+=?++=nf y L 因为表面存在俩加工孔故加工工时为T j8.1=2t ＝0.14 min
min 021.015.0j8.11.8==T T f
2.攻丝
由《机械加工工艺手册》表7.2-4选用M8细柄机用丝锥，在普通钻床上攻丝。
由《机械加工工艺手册》表7.2-13在普通钻床上攻丝切削速度表查得Vc ＝11～12 m/min 。故钻床主轴的转速为：
n ＝D
Vc π1000＝437.9 ～477.7 r/min 由Z525的说明书的参数可取n ＝392 r/min 。故实际切削速度为
Vc ＝9.8 mm/min
攻螺纹机动实际的计算
t m ＝???
? ??+?++1111n n p l l 其中：l ：工件螺纹的长度l ＝10 mm 。
1l ：丝锥切削长度1l ＝22 mm 。
?：攻螺纹是的超切量?＝（2～3）P 取?＝3。
n ：攻螺纹是的转速n ＝392 r/min 。
1n ：丝锥退出时的转速1n ＝680 r/min 。
P ：螺距p=0.5mm min 28.0680139215.031022t j8.2=??
? ??+++= min 042.015.0j8.22.8==t t f
3 钻Φ5锥孔 同钻螺纹通孔min 07.0680
*36.0610t j8.3=+=?++=nf y L min 0105.015.0j8.33.8==t t f
min 49.007.028.014.0t t t t j8.3j8.2j8.1j8=++=++=
min 0735.00105.0042.0021.03.82.81.88=++=++=f f f f t t t t
min 1352.05635.0%83t q8=??=
min 6987.01352.00735.049.0t t t t q8f88j 8=++=++=
工序IX ：铣槽18H11
1.粗铣
1）选择与加工左右端面同一铣床。选择高速钢立铣刀，铣刀直径为16mm 齿数为3。因为槽深为35 mm 故铣18H11槽时底边留有5 mm 的加工余量，精铣以达到图纸所规定的表面粗糙度的要求故a p ＝30 mm
2）切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1-96查得切削速度为
V ＝18～29 m/min
每齿进给量为f z ＝0.063～0.102 mm/z 取f z ＝0.09 mm/z 。
则铣床主轴转速为
n ＝D
V π1000=358.3～577.2 r/min 根据机床说明书可取n ＝460 r/min 。则实际转速为
V f ＝f z nz ＝0.09×3×460
＝124.2 mm/min
3）切削加工工时
由《机械加工工艺手册》表2.1-99查得
i V l l l t f w 211.9j ++=＝22
.1241940?++＝0.81 min min 1215.015.0j9.11.9==t t f
2.精铣
1）选取与粗铣18H11槽同一规格的铣刀，背吃刀量a p ＝5 mm 。
2）确定进给量
由《机械加工工艺手册》表2.1-72查得每齿进给量为f z ＝0.05～0.08 mm/z
取f z ＝0.06 mm/z 。
由《机械加工工艺手册》表2.1-75查得后刀面最大磨损限度为0.22～0.25 mm 。由表2.1-76查得铣刀寿命为T ＝60 min
3）切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1-92查得V ＝22 m/min ，则主轴转速
n ＝D
V π1000=437.9 r/min 根据机床的说明书确定主轴转速为n ＝460 r/min 。
则V f ＝f z nz ＝82.8 mm/min
4）计算切削工时
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。 一、零件的分析 （一）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。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，二下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二）零件的工艺分析 CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。 分述如下： 1. 以φ25mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。 2. 以φ60mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。主要是φ60H12的孔。 3. 铣16H11的槽
这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm 的槽的底面， 16H11mm 的槽两侧面。 4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。 这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm 的端面。 主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （1） φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。 （2） 16H11mm 的槽与φ25H7的孔垂直度公差为 0.08mm 。 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。 二、 工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 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，故选择铸件毛坯。 （二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （1）粗基准的选择。 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选 取φ25021.00 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两 块V 形块支承这两个φ42作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。
课程设计说明书题目： 设计拨叉（CA6140车床）零件的机械加工工艺规程以及加工装备 学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 年月日
一、参考资料 （1）、设计工作量： 1、分析零件技术要求，绘制零件图、毛坯图； 2、设计零件机械加工工艺过程，填写工艺文件（工艺过程卡和工序卡）； 3、设计零件机械加工工艺装备（夹具），绘制夹具装配图及一个主要零件 的零件图； 4、编写设计说明书。 （2）、主要参考资料： 1、段明扬主编，现代机械制造工艺设计实训教程，桂林：广西师范大学出版社，2007 2、李益明主编，机械制造工艺设计简明手册，北京：机械工业出版社，2007 3、艾兴等编，切削用量简明手册，北京：机械工业出版社，2002 4、东北重型机械学院等编，机床夹具设计手册，上海：上海科技出版社，1990 5、邹青主编，机械制造技术基础课程设计指导教程，北京：机械工业出版社， 2004 6、段明扬主编，现代制造工艺设计方法，桂林：广西师范大学出版社，2007 7、崇凯主编，机械制造技术基础课程设计指南，北京：化学工业出版社，2007 8、华楚生主编，机械制造技术基础，重庆：重庆大学出版社，2011 9、赵家齐主编，机械制造工艺学课程设计指导书，北京：机械工业出版社，2000
目录 一、参考资料 (2) 二、设计内容 (3) 三、零件分析 (3) （一）零件的作用 (4) （二）零件的工艺分析 (4) 四、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯的形状 (4) 五、工艺规程的设计 (5) （一）定位基准的选择 (5) （二）零件表面加工方法的选择 (5) （三）制订工艺路线 (6) （四）确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制 毛坯图 (9) （五）确定切削用量及基本工时（机动时间） (12) 六、夹具的设计 (30) （一）定位基准的选择 (30) （二）切削力及夹紧力的计算 (31) （三）定位误差分析 (31) （四）夹具设计及操作的简要说明 (31) 七、设计感言 (32) 二、设计内容 设计题目：设计拨叉（CA6140车床）零件的机械加工工艺规程及机床夹具。拨叉（CA6140车床）的拨叉零件图、拨叉毛坯图、夹具装配图、夹具零件图见附件。
2、设计具体内容 2.1、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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，而下方的φ55mm 半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 2.2、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）需要加工的表面： a.小孔的上端面、大孔的上下端面； b.小头孔0.021 22+-Φmm 以及与此孔相通的8Φmm 的锥孔、8M 螺纹孔； c.大头半圆孔55Φmm ； 2）位置要求： 小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.05mm 、大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm 。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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。 2.3、 工艺规程设计 2. 3.1、确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200。考虑到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。选用铸件尺寸公差等级CT9级，已知零件的质量是1.0Kg/个，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；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。 2.3.2、基面的选择
机械制造技术基础课程设计 说明书 设计题目：设计拨叉零件的机械加工 工艺规程及工艺装备 设计者 指导教师
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《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》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！ 在些次设计中我们主要是设计拨叉的铣床夹具。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，在此表示感谢！
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18+0.0120mm的槽尺 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18+0.0120mm的槽和滑 移齿轮的配合精度要求很高。
湖南工业大学 课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部）2011 ~ 2012 学年第一学期课程名称机械制造工艺学指导教师职称 学生姓名专业班级机械工程及自动化班级学号 题目拨叉零件设计 成绩起止日期2011年12 月19 日～2011 年12 月25 日 目录清单 序号材料名称资料数量备注 1 课程设计任务书 1 2 课程设计说明书 1 3 课程设计图纸 2 4 机械加工工艺卡片 1 5 机械加工工序卡片10 课程设计任务书 2011—2012学年第一学期
机械工程学院（系、部）机械工程及自动化专业0901 班级课程名称：机械制造工艺学 设计题目：拨叉零件设计 完成期限：自2011 年12 月19 日至2011 年12 月25 日共 1 周 内容及任务一、设计的主要技术参数： 拨叉材料HT200；铸造圆角R2～3；拨叉头高50mm，外圆φ40mm，内孔φ25mm； 拨叉脚内表面R25，外表面R35；凸台高25mm；凸台半径10，凸台孔径φ8，孔深15mm 中心距93.75mm。 二、设计基本内容： 对零件（中等复杂程度）进行工艺分析，画零件图；选择毛坯的制造方式；制订零件的机械加工工艺规程；填写工艺文件；编写设计说明书。 三、每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务： （1）机械加工工艺卡片一张； （2）机械加工工序卡片一套； （3）设计说明书一份。 进度安排 起止日期工作内容 2011.12.19-2011.12.20 熟悉课题、查阅资料；零件分析，画零件图2011.12.21-2011.12.22制订零件加工工艺规程 2011.12.23-2011.12.25填写工艺文件；编写设计说明书2011.12.25交课程设计并答辩 主要参考资料机械制造工艺学第二版王先逵主编（机械工程出版社） 互换性与测量技术基础第二版徐学林主编（湖南大学出版社） 金属工艺学第五版上邓文英宋力宏主编（高等教育出版社） 金属工艺学第五版下邓文英宋力宏主编（高等教育出版社） 指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日
课程名称：机械制造工艺学 题目：CA6140车床拨叉（831005）机械加工工艺规程设计及夹具设计 学院机械制造及自动化工程学院 学生姓名 学号 专业层次 班级 任课教师 年月日
目录 摘要 (1) 一、零件工艺性分析 (2) 1.1零件的作用 (2) 1.2零件的工艺分析 (2) 1.3零件的尺寸图 (3) 2 .机械加工工艺规程设计 (3) 2.1确定毛坯、绘制毛坯简图 (3) 2.1.1选择毛坯 (3) 2.1.2确定毛坯的机械加工余量及尺寸确定 (3) 2.1.3绘制毛坯简图 (4) 2.2定位基准的选择 (4) 2.2.1粗基准的选择 (4) 2.2.2精基准的选择 (4) 2.3各表面加工方案的确定 (4) 2.4加工阶段的划分 (5) 2.5工序的集中与分散 (5) 2.6制定工艺路线 (5) 3.确定机械加工余量和工序尺寸 (7) 4.夹具设计 (13) 4.1夹具体设计前言 (13) 4. 2 问题的提出 (14) 4.3夹具体设计及计算 (14) 4.4夹具装配图 (15) 总结 (16) 参考文献 (17)
CA6140车床拨叉（831005）机械加工工艺规 程设计及夹具设计 课程设计说明书 摘要 这次设计的是CA6140车床（831005）拨叉，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工序卡片一套以及课程设计说明书的编写。首先我们要熟悉零件和了解其作用：它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。 关键词：机床拨叉；基准；工艺路线；工序；夹具设计
CA6140车床拨叉零件的机械加工工 艺规程设计 姓名 学号 班级 指导教师
机械制造技术基础课程设计说明书 题目：“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程设计 生产纲领：中批生产 内容：1. 课程设计说明书一份2．机械制造加工工艺过程综合卡片一张 3．工序卡片一份 4．毛坯图一张 5．零件图一张
目录 前言 (3) 一、设计目的 (4) 二、零件的分析 (4) 1零件的作用 (4) 2零件的工艺性分析 (4) 三、工艺规程设计 (5) （一）确定毛坯的制造形成 (5) （二）基准的选择 (5) （三）制定工艺路线 (5) （四）机械加工余量 (7) （五）确定切削用量及基本工时 (8) 四、设计心得及致谢 (18) 参考文献 (19)
前言 通过CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程设计，汇总所学专业知识于一体(如《机械制造技术基础》、《公差配合与测量技术》、《机械设计》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！ 在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的加工工艺规程。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，在此表示感谢！
一． 设计的目的： 机械制造技术基础课程设计,是在学完《机械制造技术基础》课程后，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技术基础的基本理论的知识，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、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 1、零件的作用 题目给定的零件是CA6140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进行工作。宽度1812 .000+mm 和83.000mm 的槽尺寸精度要求很高，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1812.000+mm 和83.000mm 的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。 2、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?2523.000+mm 的六齿花键孔、?228 .200+mm 花键底孔两 端的2X150到角和距中心线为27mm 的平面。
拨叉设计（说明书） 设计题目：拨叉设计 专业：机械设计与制造 班级：15机械一 学号： 姓名：第一组 指导老师： 起讫日期
目录 摘要III 第一节拨叉机械加工工艺规程设计0 一、拨叉的用途0 二、拨叉的技术要求0 三、审查拨叉的工艺性0 第二节确定毛坯、绘制毛坯简图1 一、选择毛坯 1 二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1 三、绘制传动轴锻造毛坯简图2 第三节拟定拨叉工艺路线2 一、定位基准的选择2 1、粗基准的选择2 2、精基准的选择2 二、表面加工方法的确定3 三、工序的集中与分散3 四、工序顺序的安排3 五、确定工艺路线3 第四节机床设备及工艺装备的选用4 一、机床设备的选用4 二、工艺装备的选用4 第五节加工余量、工序尺寸和公差的确定5 一、铣左端面的确定5 二、钻φ22的孔确定5 三、拉花键的确定5 四、铣角尺面的确定5 五、M8螺纹孔的确定6 六、18H11槽的确定6 第六节切削用量、时间定额的计算6 一、切削用量的计算6 1、左端面6 2. 花键底孔8 3.拉花键10 4.角尺面11 螺纹孔12 槽13 二、时间定额的计算15 第七节心得体会16 第八节参考文献17 第九节附录17 1、零件-毛坯图纸各一张17 2、机械加工工艺过程卡片1套17 3、机械加工工序的工序卡片1套 17
摘要 所谓机械加工工艺规程，是指规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程的设计是一项十分重要而又非常严肃的工作。 制订机械加工工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，在保证持量和生产进度的前提下，能获得最好的经济效益。制订工艺规程时，应注意以下三方面的问题： 1、技术上的先进性； 2、经济上的合理性； 3、有良的劳动条件，避免环境污染。
机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：设计拨叉（CA6140 车床）（三）零件的机械加工工 艺规程及工艺装备 班级： 姓名： 指导教师： 自 2010 年 6 月 28 日至 2010 年 7 月 9 日
机械制造技术基础课程设计任务书 题目：设计拨叉（CA6140 车床）（三）零件的机械加工工艺规 程及相关工序的专用夹具 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 机械加工工艺过程卡片2张 4.夹具装配图1张 5. 夹具体零件图2张 6. 课程设计说明书1张 原始资料：该零件图样，4000 Q=台/年，1/ n=件台，每日一班 班级： 姓名： 指导教师： 自 2010 年 6 月 28 日至 2010 年 7 月 9 日
目录 序言 (1) 一、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 1、零件的作用 (2) 2、零件的工艺分析 (2) 3、零件的生产类型 (3) 二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (3) 1、选择毛坯 (3) 2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 (3) 3、设计毛坯图 (4) 三、选择加工方法，制定工艺路线 (4) 1、定位基准的选择 (4) 2、零件表面加工方法的选择 (5) 3、制订工艺路线 (5) 四、工序设计 (7) 1、选择加工设备与工艺装备 (7) 2、确定工序尺寸 (9) 五、确定切削用量及基本时间 (9) 1、工序10切削用量及基本时间的确定 (9) 2、工序20切削用量及基本时间的确定 (11) 六、夹具设计 (15) 1、定位方案 (16) 2、夹紧机构 (16) 3、夹具与机床连接元件 (16) 4、夹具体 (16) 5、使用说明 (17)
机械制造技术课程设计说明书 设计题目： CA6140车床拨叉813003零件的 机械加工工艺规程及夹具设计 学生： 学号： 班级： 指导教师： 大学工程学院机械系 201 年月日 目录
序言------------------------------------------------------------------------------------------------1 1.零件的工艺性分析---------------------------------------------------------------------------1 1.1拨叉的用途---------------------------------------------------------------------------------1 1.2拨叉的技术要求---------------------------------------------------------------------------1 1.3审查拨叉的工艺性------------------------------------------------------------------------1 2.确定毛坯制造方式和毛坯简图------------------------------------------------------------2 2.1选择毛坯------------------------------------------------------------------------------------2 2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量--------------------------------------------------2 2.3绘制毛坯简图------------------------------------------------------------------------------3 3.拟定拨叉工艺路线---------------------------------------------------------------------------3 3.1选择定位基准------------------------------------------------------------------------------3 3.2表面加工方法的选择---------------------------------------------------------------------3 3.3加工阶段的划分---------------------------------------------------------------------------4 3.4工序集中与分散---------------------------------------------------------------------------4 3.5工序顺序的安排---------------------------------------------------------------------------4 3.6确定加工路线------------------------------------------------------------------------------4 3.7工艺过程卡---------------------------------------------------------------------------------5 4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-------------------------------------------5 5.确定切削用量及基本工时------------------------------------------------------------------7 5.1粗铣80×30面-----------------------------------------------------------------------------7 5.2精铣80×30面-----------------------------------------------------------------------------8 6.夹具的设计------------------------------------------------------------------------------------9 6.1切削力及夹紧力的计算------------------------------------------------------------------9 6.2定位基准的选择----------------------------------------------------------------------10 6.3夹具的组成-------------------------------------------------------------------------------10 7.参考文献-------------------------------------------------------------------------------------11 8.设计的感想与体会-------------------------------------------------------------------------12
机床夹具设计说明 一、工艺规程的设计 、确定毛坯的制造形式 考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，故可选用铸件或锻件。但因零件的材料为HT200，不能进行锻造，因此选择铸造。毛坯零件图如下： 、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右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 （2）精基准的选择。 为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。
、制定工路线 方案一 工序： （1）铸胚 （2）粗、精车端面。 （3）钻圆柱孔成Φ20并扩花键底孔到Φ22。 （4）倒两端15°倒角。 （5）粗、精铣削B面。 （6）铣8+00。03mm的槽。 （7）铣18+的槽。 （8）拉花键。 （9）去毛刺。 （10）终检。 方案二 工序： （1）铸胚。 （2）粗、精车端面。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （3）钻圆柱孔成Φ20mm并扩花键底孔到Φ22mm。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （4）倒两端15°倒角。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （5）拉花键。以A面为基准 （6）粗、精铣削B面。以花键的中心线及A面为基准。
（7）铣8+00。03mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。 （8）铣18+的槽。以花键的中心线及A面为基准。 （9）去毛刺。 （10）终检。 方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在第八道工序。但此方案中5、6、7工序很难对工件进行精确的定位和加紧。方案二中，把花键放在第五道工序，这样，方案二中的6、7、8道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为6、7、8道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，经小组讨论最后一致认为采用方案二比较合理。 以上工艺过程见机械加工工艺过程综合卡片。 二、专用夹具设计 问题指出 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。 经过小组讨论及与老师协商，决定设计第7和第8道工序——铣宽为8+00。03mm和18+槽的铣床夹具。本夹具将用与X63卧式铣床。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工。 本夹具主要用来铣宽为80+0。03mm和18+的槽，由于采用精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削，所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 夹具设计 （1）定位基准的选择。由零件图可知，宽为80+0。03mm和18+的槽，其
目录 第一章：设计的目的 ………………………………………………………２ 第二章：拨叉C 的工艺分析 ………………………………………………３ 2.1零件的功用 …………………………………………………………３ 2.2零件结构特点 ………………………………………………………３ 2.3主要技术要求 ………………………………………………………４ 2.4设计条件 ……………………………………………………………４ 2.5选择毛坯的说明 ……………………………………………………４ 第三章：工艺规程设计 ……………………………………………………５ 3.1选择工艺基准的说明 ………………………………………………５ 3.1.1粗基准的选择 ......................................................５ 3.1.2精基准选择的原则 ................................................５ 3.2各工艺方案的分析、对比与取舍 .......................................６ 3.2.1加工方法确定 ......................................................６ 3.2.2上端面的加工 ......................................................６ 3.2.3孔的加工 ............................................................６ 3.2.4加工工艺路线的比较 .............................................７ 3.3制定工艺路线 (8) 3.3.1工序Ⅰ钻预制孔…………………………………………………8 3.3.2工序Ⅱ 拉内花键257H ……………………………………^8 3.3.3工序Ⅲ 粗、精铣18H11底槽………………………………9 3.3.4工序Ⅳ 粗、精铣上端面……………………………………11 3.3.5工序Ⅴ 钻8M 孔并攻丝………………………………………12 第四章：夹具的设计 ………………………………………………………１４ 4.1问题的提出定位基准的选择…………………………………………１４ 4.2切削力及夹紧力的计算………………………………………………１４ 4.3定位误差分析…………………………………………………………１５ 参考文献………………………………………………………………………１６
课程设计与综合训练题目 设计“CA604拨叉”零件的机械加工工艺规则 第 1 章零件分析 零件的作用 题目所给零件为CA6140车床的拨叉。拨叉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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，而下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。 设计任务 根据所给零件的尺寸和精度要求，查阅有关手册资料，应用所学机械制造技术和机械制造装备的相关知识，设计出零件合理的加工工艺过程，制成工艺流程卡片，并写出工艺设计的说明书。
具体内容如下： 1、零件图（如图1-1） 1张 2、毛坯图（如图1-2） 1张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1份 4、课程设计说明书 1份
图1-1 拨叉零件图 图1-2 毛坯图主要加工面
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： 需要加工的表面 1 圆柱Ф40的上下端面、孔Ф60的上下端面； 2 孔Ф22mm以及与此孔相通的Ф8mm的锥孔、Ｍ8螺纹孔； 3 大头半圆孔Ф60mm。 位置要求 大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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。
烟台大学 机电汽车工程学院 拨叉说明书 班级：机081-7 指导老师：张俊华 组员：徐敏敏尹俊海于文龙武传明岳试栋小组：第八组
一、零件的分析 (一)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。零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，二下方的Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 (二)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、小头孔Φ20以及与此孔相通的Φ8的圆孔、M6螺纹孔 2、大头半圆孔Φ50 3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉上端面，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。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。 (二)基面的选择： 1、粗基准的选择：以两个小头孔外圆表面为粗基准。 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，以粗加工后的上底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。 （三）制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以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。查《机械制造工艺设计简明手册》选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
拨叉工艺设计说明 书
课程设计与综合训练题目 设计”CA604拨叉831007”零件的机械加工工艺规则 第 1 章零件分析 1.1零件的作用 题目所给零件为CA6140车床的拨叉831007。拨叉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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连,而下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。经过上方的力拨动下方的齿轮变速。 1.2设计任务 根据所给零件的尺寸和精度要求,查阅有关手册资料,应用所学机械制造技术和机械制造装备的相关知识,设计出零件合理的加工工艺过程,制成工艺流程卡片,并写出工艺设计的说明书。 具体内容如下: 1、零件图(如图1-1) 1张 2、毛坯图(如图1-2) 1张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1份
4、课程设计说明书 1份 图1-1 拨叉831007零件图
图1-2 毛坯图 1.3 主要加工面 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:
1.3.1需要加工的表面 1 圆柱Ф40的上下端面、孔Ф60的上下端面; 2 孔Ф22mm以及与此孔相通的Ф8mm的锥孔、Ｍ8螺纹孔; 3 大头半圆孔Ф60mm。 1.3.2位置要求 大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。 由上面分析可知,能够粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,而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的位置精度,而且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,因此根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 1.4 确定定位基准 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理能够使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。 1.4.1 粗基准的选择
拨叉C课程设计说明书
目录 第一章：设计的目的 ………………………………………………………２ 第二章：拨叉C 的工艺分析 ………………………………………………３ 2.1零件的功用 …………………………………………………………３ 2.2零件结构特点 ………………………………………………………３ 2.3主要技术要求 ………………………………………………………４ 2.4设计条件 ……………………………………………………………４ 2.5选择毛坯的说明 ……………………………………………………４ 第三章：工艺规程设计 ……………………………………………………５ 3.1选择工艺基准的说明 ………………………………………………５ 3.1.1粗基准的选择 ………………………………………………５ 3.1.2精基准选择的原则 …………………………………………５ 3.2各工艺方案的分析、对比与取舍 …………………………………６ 3.2.1加工方法确定 ………………………………………………６ 3.2.2上端面的加工 ………………………………………………６ 3.2.3孔的加工 ……………………………………………………６ 3.2.4加工工艺路线的比较 ………………………………………７ 3.3制定工艺路线 ………………………………………………………8 3.3.1工序Ⅰ钻预制孔…………………………………………………8 3.3.2工序Ⅱ 拉内花键257H ……………………………………^8 3.3.3工序Ⅲ 粗、精铣18H11底槽………………………………9 3.3.4工序Ⅳ 粗、精铣上端面……………………………………11 3.3.5工序Ⅴ 钻8M 孔并攻丝………………………………………12 第四章：夹具的设计 ………………………………………………………１４ 4.1问题的提出定位基准的选择…………………………………………１４ 4.2切削力及夹紧力的计算………………………………………………１４ 4.3定位误差分析…………………………………………………………１５ 参考文献………………………………………………………………………１６
摘要： 本次课设的题目为汽车制造工艺学课程设计，它是一次综合性课程设计，是以画法几何，机械制图，机械设计等多个学科为基础知识，通过学生自主努力来完成的一项设计任务。本次课程设计的任务是完成换档拨叉的工艺设计及有关工艺装备的设计。 本篇说明书分析了拖拉机二三档拨叉的基本概况，例如：工作环境，结构特点，材料的性质及其加工特性等。分析了零件的主要加工表面的方法，比较详细地分析了工艺路线的制定和选择。并且对有关设备的选择与应用进行了简单的介绍，以及对加工中易产生的缺陷和防范措施也做了说明。在夹具设计中，根据车床、铣床、钻床夹具的特点，说明了如何进行定位、加紧、以及误差分析、技术条件的制定。 说明书在编写和设计中，参考了有关文献和资料，在参考资料索引中有详细说明。关键词：二三档拨叉；工作表面粗糙度；定位销孔；夹具；
第一章零件图样的工艺分析 1.1零件的工作状态及工作条件 工作状态：工作频繁。 工作条件：工作表面有冲击，受力较大。 1.2零件的结构分析 从附页中给出的零件图可以看出，换挡拨叉是由铸钢经铣削、车削，钻削、磨削等多种加工手段加工而成的零件。总体看来，整体的精度要求并不是很高，只有内换挡轴孔的公称尺寸达到八级，零件的表面粗糙度的要求并不是很高。 内换挡轴孔的公称尺寸为Φ15H8表面粗糙度为3.2，并且加工出半径为1mm的倒角，表面粗糙度为12.5，中线为后续各个形位公差的基准。定位销孔公称尺寸为 Φ5H14，其表面粗糙度为12.5。纵槽的公称尺寸 2.0 13 + 粗糙度为12.5其对称中心距 离端面为12mm。零件的工作部分是拨叉脚，两脚间的距离为50H12，内侧粗糙度为12.5.拨叉脚高20mm，需经过淬火处理，增加其硬度和耐磨度。工作表面的粗糙度为6.3. 两叉脚由半径为28mm的圆弧连接。其厚度为5.5mm，未作热处理。 1.3零件技术条件分析 1.3.1表面精度 总体看来换挡拨叉的表面精度要求不是很高，因为它是变速器的拨叉，只有叉脚工作，其整个零件的机械强度不是很高，从使用的材料就能看出，铸钢耐磨，但是叉脚却需淬火处理，增加其强度。内换挡轴孔粗糙度要求最高是只达到3.2m μ，因为需要与轴配合，而其他部分几乎不与别的零件相接处，所以其最低粗糙度一般较低。
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目设计“CA6140车床拨叉，型号 861002”零件的机械加工工艺及 工艺设备
目录 序言 一．零件的分析 (1)
（一）零件的作用 (1) （二）零件的工艺分析 (2) 二．工艺规程的设计 (3) （一）确定毛坯的制造形式 (3) （二）基面的选择 (3) （三）制定工艺路线 (3) （四）机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定..5 （五）确立切削用量及基本工时 (7) 三．夹具设计 (13) （一）问题的提出 (13) （二）夹具设计 (13) 四．参考文献 (17) 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。 一、零件的分析 （一）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。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，二下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 （二）零件的工艺分析 CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。 分述如下： 1. 以φ25mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。 2. 以φ60mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。主要是φ60H12的孔。 3. 铣16H11的槽 这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面， 16H11mm的槽两侧面。 4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。 这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。 主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。 （2）16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为 0.08mm。 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。