目录
序言 (2)
第1章零件的分析 (2)
1.1零件的作用 (2)
1.2拨叉的技术要求 (2)
1.3零件的工艺分析 (3)
第2章工艺规程的设计 (3)
2.1确定毛坯的制造形式 (3)
2.2基面的选择 (3)
2.3制定工艺路线 (4)
2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)
2.5确立切削用量及基本工时 (7)
第3章夹具设计 (13)
3.1问题的提出 (13)
3.2夹具设计 (13)
3.3切削力及夹紧力的计算 (13)
3.4定位误差分析 (14)
3.5夹具设计及简要操作说明 (14)
第4章结论 (14)
参考文献 (15)
序言
课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节机械制造工艺学课程设计是在我们学完这学期基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行的。这是我们毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次性理论联系实际的训练。
在学完机械制造基础的基础上进行这样的设计和练习，我们觉得是很有必要的，它对我们的理论知识有了一定的提高，让我们知道了学习知识的重要性和怎么根据具体的情况设计出实用的零件。
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、提高自己、对此专业课有更深刻的认识和了解，为今后参加社会现代化建设奠定一个良好的基础。
第1章零件的分析
1.1 零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。该拨叉应用在CA6140型车床变速箱传动轴上的换档机构中.该拨叉头以Φ25mm孔套在变速叉轴上,并用螺钉经螺纹孔M22mm与变速叉轴联结,拨叉脚则夹在两齿轮之间.当需要变速时,操纵变速手柄,变速操纵机构就通过拨叉壁部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动三联滑移变速齿轮在花键轴上滑动以改变档位,从而改变车床主轴的旋转速度.
该拨叉是在停车时用于换档的,承受的弯曲应力和冲击载荷较小,因此零件应具有的强度和韧性均不高.该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴Φ25H7、锁销螺纹孔M22×
1.5mm 、拨叉长槽,在设计工艺规程时应予以保证. 1.2 拨叉的技术要求
该拨叉形状特殊,结构简单,属于典型的叉杆类零件.为了实现换档变速的功能,其叉轴孔
与变速叉轴有较高的配合要求,因此加工精度要求较高.为保证拨叉换档时叉脚受力均匀, 要求叉脚两端面对叉轴孔021
.00
25+φmm 的垂直度要求为0.1mm.为保证拨叉在叉轴上有准确
的位置,改换档位准确,拨叉用螺钉定位.
综上所述,该拨叉件的各项技术要求制订得较合理. 1.3 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。
第2章 工艺规程设计
2.1 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。 2.2 定位基面的选择
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，使生产无法正常进行。 （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。而作为粗基准的表面应平整，没有飞边，毛刺或其他表面残缺。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021
.00
25+φ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孔作主要定位面，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。 （2）精基准的选择
根据拨叉零件的技术要求同装配要求，选择拨叉右端面同轴孔φ25作为精基准。零件上很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则，，轴孔φ25的轴线是设计基准，选用其作为精基准加工拨叉的左右端面，螺纹孔M22×1.5同槽，实现了设计基准跟工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求，另外，由于拨叉的刚性较差，受力容易产生变型，夹紧力应该垂直于主要定位面，选用拨叉φ25孔端面做精基准，夹紧可作
用在端面上，夹紧可靠，不容易引起零件变型。
2.3 制定工艺路线
制定工艺路线的出发点,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,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,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
工序一铸造
工序二时效
工序三钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔
工序四粗、精铣φ60、φ25孔下端面
工序五粗、精铣φ25孔上端面
工序六粗、精铣φ60孔上端面
工序七两件铣断
工序八铣螺纹孔端面
工序九钻φ20孔（装配时钻铰锥孔）
工序十攻M22×1.5螺纹
工序十一粗铣半精铣槽所在的端面
工序十二粗铣半精铣精铣16H11的槽
工序十三去毛刺，修锐边
工序十四检查
上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。
2. 工艺路线方案二
工序一铸造
工序二时效
工序三粗、精铣φ25孔上端面
工序四粗、精铣φ25孔下端面
工序五钻、扩、铰、精铰φ25孔
工序六钻、扩、铰、精铰φ60孔
工序七粗、精铣φ60孔上端面
工序八粗、精铣φ60孔下端面
工序九两件铣断
工序十铣螺纹孔端面
工序十一钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）
工序十二攻M22×1.5螺纹
工序十三粗铣半精铣精铣槽所在的端面
工序十四粗、半精铣精铣16H11的槽
工序十五去毛刺，修锐边
工序十六检查
上面工序可以适合大多数生产，但是在全部工序中间的工序九把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而导致效率较低。再看另一方案。
3. 工艺路线方案三
工序一铸造
工序二时效
工序三粗、精铣φ25孔上端面
工序四粗、精铣φ25孔下端面
工序五钻、扩、铰、精铰φ25孔
工序六钻、扩、铰、精铰φ60孔
工序七粗、精铣φ60孔上端面
工序八粗、精铣φ60孔下端面
工序九铣螺纹孔端面
工序十钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）
工序十一攻M22×1.5螺纹
工序十二粗铣半精铣精铣槽所在的端面
工序十三粗、半精铣精铣16H11的槽
工序十四两件铣断
工序十五去毛刺，修锐边
工序十六检查
此方案仍有先钻孔再铣平面的不足，所以这个方案仍不是最好的工艺路线。综合考虑以上各方案的各不足因素，得到以下我的工艺路线。
4. 工艺路线方案四
工序一铸造
工序二时效
工序三以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔上下端面
工序四精铣φ25孔上下端面
工序五以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度达到IT7
工序六以φ25孔为精基准，粗铣φ60孔上下端面
工序七以φ25孔为精基准，精铣φ60孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差
不超过0.1
工序八以φ25孔为精基准，粗镗、半精镗φ60孔，保证孔的精度达到IT12
工序九以φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面
工序十以φ25孔为精基准，钻φ20孔（装配时钻铰锥孔）。攻M22×1.5螺纹
工序十一以φ25孔为精基准，铣槽端面以及侧面
工序十二以φ25孔为精基准，铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是
0.08
工序十三两件铣断
工序十四去毛刺，修锐边
工序十五检查
虽然工序有十五步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）,多次加工φ60、φ25孔是精度要求所致。此方案可以适合批量生产，在全部孔及面加工完之后把两件铣断，不影响前面各工序的加工定位夹紧，并且提高了加工效率。
2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。
由《机械加工工艺手册》表3.1-21～表3.1-27知,要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定以下各项因素:
(1)公差等级
由拨叉的铸造方法和材料,并查表3.1-24得毛坯公差等级为CT10级.
(2)公差带位置
公差带应相对于基本尺寸对称分布,即一半在基本尺寸之上,一半在基本尺寸之下.
(3)要求的机械加工余量
根据工件的铸造方法和铸件的材料,查表3.1-26得其精度等级为F级.
根据上述条件,可查表3.1-21,表3.1-27确定铸件的尺寸公差和机械加工余量.
拨叉铸件毛坯尺寸公差及机构加工余量
寸如下：
1.外圆表面（φ42）
考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。
2.外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ25，φ60端面）。
查《实用机械制造工艺设计手册》表7-23、7-24，取φ25，φ60端面长度余量均为2.0（均为双边加工）
铣削加工余量为：
工步加工余量
粗铣 1.4mm
精铣 0.6mm
3.内孔φ60
查《机械加工余量手册》孔φ60经过粗镗、半粗镗得到，查《指导教程》表2-1和2-5取公差等级为IT10，加工余量等级为F级，砂型铸造孔的加工余量等级需要降低一级选用，其加工余量等级为CT10、MA-G级，再由表2-4查的加工余量为2.8mm，直径总加工余量为5.6mm，毛坯尺寸为54.4mm，CT10,2.8mm。
工步加工余量工序尺寸公差
粗镗2mm 60-2*0.8=58.4mm IT12,0.3mm
半精镗 0.8mm 60mm IT9,0.074mm
同上，查《机械加工余量手册》得，零件φ25的孔也已铸出φ20的孔。
工步加工余量工序尺寸公差
钻孔 1.5mm 24.8-0.9*2=23mm IT12，0.21mm
扩孔0.9mm 24.94-0.07*2=24.8mm IT11，0.13mm
粗铰0.07mm 25-0.03*2=24.94mm IT9，0.052m
精铰0.03mm 25mm IT7，0.021mm
4.槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量
铸出槽端面至中心线46mm的距离，余量为2mm。
工序尺寸加工余量：
粗铣端面至44mm
5.螺纹孔顶面加工余量
毛坯尺寸40mm，加工余量等级为CT10，2.8mm。
工步加工余量工序尺寸公差
粗铣 3.3mm 40-3.3=36.7mm T13,0.39mm
半精铣 0.7mm 40mm IT8,0.039mm
6.长槽宽度（16H11）和长槽深度即底面至上表面8的加工余量铸出长槽宽度为14mm,深度为6mm，余量都为2mm
工序尺寸加工余量：
粗铣 余量1.4mm 精铣 余量0.6mm 7.中心距126.11加工余量
两件铣断时中心距为128mm ，余量为1.89mm 。 粗铣脚底面至126.11mm 8.其他尺寸直接铸造得到
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。 2.5确立切削用量及基本工时
工序三 以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔上下端面 1.加工条件
工件材料：HT200,σb=0.16GPa ，HB=200~241,铸造。 加工要求：粗铣φ25孔上下端面。 机床： X53K 立式铣床。
刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。 铣削宽度e a <=60,深度p a <=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》取刀具直径do=80mm 。选择刀具前角γo ＝+5°后角αo ＝15°，副后角
'0 =10°，刃倾角λs=－15°,主偏角Kr=60°,过渡刃Kr ε=30°,副偏角'r K =5°过渡刃宽b ε
=1.5mm 。 2.切削用量 1）铣削深度
因为有精度要求，要使用到精铣，切削量较小，故可以选择p a =1.4mm ，不在一次走刀内完成所需长度。 2）每齿进给量
机床功率为10kw 。查《切削用量简明手册》表3.5得f=0.14~0.24mm/z 。由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z 。 3）查后刀面最大磨损及寿命
查《切削用量简明手册》表3.8，寿命T=180min 4）计算切削速度 按《切削用量简明手册》表3.16
V=110m/min ，n=439r/min ，f V =492mm/min 5）计算基本工时,查《切削用量简明手册》表3.26得 入超量及超切量y+△=12mm
tm ＝2*(L+y+△)/Vf=2*(42+12)/492=0.22min 。 工序四 精铣φ25孔上下端面 1.加工条件
工件材料：HT200,σb=0.16GPa ，HB=200~241,铸造。 加工要求：精铣φ25上下端面。 机床： X53k 立式铣床。
刀具： 硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。 铣削宽度e a <=60,深度p a <=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》取刀具直径do=80mm 。选择刀具前角γo ＝＋5°，后角αo ＝8°，副后角αo ’=8°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Kr ε=30°,副偏角Kr ’=5°，过渡刃宽b ε=1mm 。 2.切削用量 1）铣削深度
因为切削量较小，故可以选择p a =0.6mm ，一次走刀即可完成所需长度。 2）每齿进给量
机床功率为7.5kw 。查《切削手册》表5得f=0.14~0.24mm/z 。由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z 。
3）查后刀面最大磨损及寿命
查《切削用量简明手册》表3.8，寿命T=180min
4）计算切削速度，按《切削用量简明手册》表3.16，查得Vf ＝6.44mm/s ， 5）计算基本工时,查《切削用量简明手册》表3.26得 入超量及超切量y+△=12mm
tm ＝2*(L+y+△)/Vf=2*(42+12)/（6.44*60）=0.28min
工序五 以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔，孔的精度达到IT7 1.选择钻床及钻头
选择Z5125A 钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=23mm ，钻头采用双头刃磨法， 2.选择切削用量 （1）决定进给量
由do=23mm,查《实用机械制造工艺设计手册》表8-10按钻头f=0.47
~0.57mm/r
按机床强度查《实用机械制造工艺设计手册》表10-15选择f=0.056~1.8mm/r
最终决定选择机床已有的进给量f=0.48mm/r （2）耐用度
查《切削用量手册》表9得T=4500s=75min （3）切削速度
查《机械制造工艺设计简明手册》表10.1-2得n=50~2000r/min ，取n=1000r/min. 3.计算工时，查《切削用量简明手册》表3.26 入超量及超切量y+△=12mm
min 19.01000
48.012801=?+==
nf L t m 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下：
扩钻：选高速钢扩孔钻 n=1000r/min f=0.7~0.8mm/r =0d 24.8mm
m in 12.01000
75.012802=?+==
nf L t m 铰孔：选高速钢铰刀 n=1000r/min f=1.3~2.6mm/r =0d 24.94mm
m in 07.01000
3.112803=?+==
nf L t m 精铰：选高速钢铰刀 n=1000r/min
f=1.3~2.6mm/r =0d 25H7
m in 07.01000
3.112804=?+==
nf L t m =+++=4321m m m m m t t t t T 0.45min
工序六 粗铣φ60孔上下端面 （1）背吃刀量的确定，取p a =2mm
（2）进给量的确定，查《指导教程》表5-7得f=0.3mm/z
（3）切削速度的计算，由表5-9，由d/z=80/10,取V=40m/min ，n=1000v/πd=159.15r/min,参照表4-15，取n=150r/min,实际铣削速度V=n πd/1000=37.7m/min 工序七 精铣φ60孔上下端面
（1）背吃刀量的确定，取p a =0.6mm
（2）进给量的确定，查《指导教程》表5-8得f=0.9mm/r
（3）切削速度的计算，由表5-9，由d/z=80/10,取V=57.6m/min ，n=1000v/πd=229.18r/min,参照表4-15，取n=235r/min,实际铣削速度V=n πd/1000=59.06m/min 工序八 以φ25孔上端面为精基准，粗镗、半精镗φ60孔 粗镗φ60孔：
（1）背吃刀量的确定，取p a =2mm
（2）进给量的确定，查《指导教程》表5-29得f=0.5mm/r
（3）切削速度的计算，由表5-29，取V=22m/min ，由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21取d=60，n=1000v/πd=116.71r/min,参照表《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-20，取n=125r/min,实际铣削速度V=n πd/1000=23.56m/min 半精镗φ60孔：
（1）背吃刀量的确定，取p a =0.8mm
（2）进给量的确定，查《指导教程》表5-29得f=0.4mm/r
（3）切削速度的计算，由表5-29，取V=30m/min ，由《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-21取d=60，n=1000v/πd=159.15r/min,参照表《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-20，取n=160r/min,实际铣削速度V=n πd/1000=30.16m/min
工序九 铣螺纹孔顶面 工件材料：HT200，铸造。 机床：X53K 。
查参考文献《工艺师手册》表30—34，刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：15YT ，D=100mm ，齿数z=8，此为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm ，所以铣削深度p a ：p a =2mm
每齿进给量f a ：根据参考文献[工艺手册]表2.4—75，取f a =0.12mm/Z
铣削速度V ：参照参考文献《工艺师手册》表30—34，取V=1.33m/s
机床主轴转速n ：d
V
n π1000=式（4.1） 式中：V —铣削速度；d —刀具直径 代入式（4.1）得
min /254100
14.360
33.110001000r d V n ≈???==
π 按照参考文献《工艺手册》表3.1—74取n=300r/min
实际铣削速度v ：57.160
1000100
30014.31000
≈???=
=
dn
v πm/s
进给量f V ：8.460/300812.0≈??==Zn a V f f mm/s
工作台每分进给量m f ：m f =f V =4.8mm/s=288mm/min
εa ：根据参考文献《工艺手册》表2—81,εa =40mm
切削工时
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知l =32mm
刀具切入长度1l ：
)
3~1()(5.02
21+--=εa D D l 式（7-23）
=)3~1()32100100(5.022+--=5mm
刀具切出长度2l ：取mm l 22=
走刀次数为1
机动时间1j t ：min 14.0288
2
732211≈++=++=
m j f l l l t
工序十 以φ25孔为精基准，钻φ20孔（装配时钻铰锥孔），攻M22*1.5螺纹 1.钻φ20孔
（1）选择钻床及钻头
选择z535型立式钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=20mm ，钻头采用双头刃法 （2）选择切削用量 1）决定进给量f
根据表3.4-1可以查出f=0.43~0.53mm/r 由于孔深和孔径之比 n=
8.1/1000
00=d nl
d π,所以lf k =1.0,故f=（0.43~0.53）*1=0.43~0.53mm/r
查z535型立式钻床说明书，取f=0.43mm/r
2）确定切削速度v,用不同的刀具材料进行钻、扩、铰孔的v 、F 、T 、m
p 均可以按照表3.4-8以及表3.4-10进行计算。根据所给条件，可以直接在表3.4-15中用插入法计算得：V=17.6m/min,F=4340N,T=42.53N ?m,m
p =1.184kw
由于实际条件与上表所给条件不完全相同，故应该对结果进行修正。由表3.4-9可知，切削速度的修正系数mv k =0.88，lv k =0.75，故： v=17.6m/min*0.88*0.75=11.62m/min
1000d v
n π=
=185r/min 查z535型机床说明书，取n=180r/min ，实际切削速度为：
1000
n
d 0π=
实v =11.3m/min
3）计算工时：
180
43.02361?+==
nf L t m =0.49min （7-25）
2.车床攻M22×1.5螺纹。
1）切削速度的计算：见《切削用量手册》表21，刀具寿命T=60min ，采用高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时=p a 1.05，走刀次数i=3
其中，=v c 11.8,m=0.11,v x =0.7,v y =0.3，螺距1t =1
11.1)6
.0637.0(
75
.1==m k ，75.0=k k 所以，粗车螺纹时：
min)/(05.675.011.11
05.1608
.113
.07.011.0m v c =????=
，=p a 1.05，走刀次数i=3 半精车螺纹时：
min)/(32.1975.011.11
2.0608
.113
.07.011.0m v c =????=
，=p a 0.2，走刀次数i=3 精车螺纹时：
min)/(38.3175.011.11
1.0608
.113
.07.011.0m v c =????=
，=p a 0.1，走刀次数i=2 2）切削工时 取切入长度为=1l 3mm
粗车螺纹时
=??+=+=
31
963
1511i nf l l t 0.5625min
半精车螺纹时
=??+=+=
31
433
1512i nf l l t 1.26min
精车螺纹时
=??+=+=
21
1953
1513i nf l l t 0.18min
所以车螺纹的总工时为=++=321t t t t 2.0025min
工序十一 粗铣 半精铣槽16H11的端面 1.选择机床刀具
选择立式铣床X53K 硬质合金钢Yab 端铣刀=p a 6 2.切削用量
查《切削用量手册》表5得f=0.14~0.24mm/r T=180min 取f=0.15mm/r v=1.84m/min n=7.32r/min
44.6=f V m/min
3. 计算工时
44
.62431+==
nf L t m =4.19s 半精铣
44
.62422+==
nf L t m =4.04s =+=21m m m t t T 8.23s
工序十二 精铣槽16H11
本道工序精铣槽之前已进行了粗铣和半精铣工步，此工序精铣槽须满足各技术要求包括：槽宽16H11，槽深8H12，槽两侧面粗糙度为3.2，槽底面粗糙度为6.3。 1.选择机床及刀具 机床：x61w 万能铣床
刀具：高速钢错齿三面刃铣刀 铣槽do=16mm
查[1]表8按国家标准GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齿数z=24 2.计算切削用量
（1）由《机械制造工艺设计简明手册》表9.4—1和《切削用量手册》查得：走刀量
f=0.67mm/r
（2）铣刀磨钝标准和耐用度
由《机械制造工艺设计简明手册》表9.4—6查得：磨钝标准为0.2~0.3 表9.4—7查得：耐用度为T=150min （3）切削速度
由《机械制造工艺设计简明手册》式3.2
v P u w Y f X p m q
v k z a a a T d C v v
v v v v
0=
查表9.4—8得其中：
修正系数v k =1.0，v C =40，2.0=v q ，1.0=v X ，4.0=v Y ，5.0=v u ，1.0=v p m=0.5，===
24
67.0z f a f 0.028mm ，8,6==p w a a 代入上式，可得v=49.5m/min=0.82m/s 3. 计算切削工时
s zn
a y l v L T f f m 77.32=?++==
工序十三 两件铣断 加工机动时间j t ：j t =0.28min
辅助时间f t ：参照参考文献[工艺手册]表2.5—45，取工步辅助时间为0.41min 。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为1min 。则min 41.1141.0=+=f t k ：根据参考文献[工艺手册]表2.5—48，k=13 单间时间定额d t ，有：
≈++=++=%)131)(41.128.0(%)1)((k t t t f j d 1.91min ?22.8min
（7-28）
因此，达到生产要求。
第3章 夹具设计
设计工序——钻Φ25H7夹具。 3.1 问题的提出
本夹具要用于钻Φ25孔，钻Φ25孔之前我们其他孔系都还没有加工，所以定位比较困难，又因为我们的孔和其他面没有位置度要求，因此我们采用已经加工好的底面和侧面定位即可满足要求，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证各面的各加工精度，提高生产效率，降低劳动强度。 3.2 夹具设计 定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。由零件图可知，用60φ圆弧一端面定位并用压板夹紧，再用两可调螺钉组成的v 形上定位限制六个自由度。
为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的钩型压板作为夹紧机构。 3.3 切削力及夹紧力的计算
切削刀具：高速钢麻花钻头，则
p c
p k v f a F 15
.075.02943-=
式中：p a ＝1.5mm ，c v ＝50m/min ，f ＝0.5mm/r ，≈p k 1（rp p p r p k mp p k k k k k k a a ????=2λ） 计算结果 F=1459.699N
选用压板压紧，实际夹紧力N 应为14605
.05.01460
21=+=+=
u u F N N
式中，1u 和2u 是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数，1u ＝2u ＝0.5。
压板用螺母拧紧，由《机床夹具设计手册》表1-2-23得螺母拧紧力N 4200=拧N ，根据杠杆原理压板实际加紧力为N 21005.04200=?=压N
此时
N已大于所需的1460N的夹紧力，故本夹具可安全工作。
压
3.4定位误差分析
定位元件尺寸及公差确定
(1)夹具的主要定位元件为一平面和两v形块，面与面配合
(2)工件的工序基准为端面和圆柱面，故端面的平面度和圆柱面的援助度对定位误差
影响最大.则其定位误差为：Td=Dmax-Dmin
本工序采用一平面，两v形块，工件始终平面，而定位块的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件在定位块正上方呦倾斜，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。
3.5夹具设计及简要操作说明
如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了压板和压紧螺钉夹紧方式。
mm孔，切削力大，所以选用夹紧力大一些装置就能达到本工序的要求。本工序为钻25
本夹具的最大优点就是结构紧凑,承受较大的夹紧力。
第4章结论
本次设计任务是CA6140车床拨叉，型号为831002。该拨叉应用在CA6140型车床变速箱传动轴上的换档机构中. 当需要变速时,操纵变速手柄,变速操纵机构就通过拨叉壁部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动三联滑移变速齿轮在花键轴上滑动以改变档位,从而改变车床主轴的旋转速度.
通过对拨叉的机械制造工艺规程及夹具设计，对所学知识进行了一次综合运用，充分的运用了以前所学知识去分析和解决实际问题，进一步巩固和深化了基础知识，同时也是对《机械制造技术基础》学习的一个升华过程；同时，掌握了一般的设计思路和设计的切入点，对机械加工工艺规程和机床夹具设计有了一个全面的认识，培养了正确的设计思路和分析解决问题的能力，提升了运用知识和实际动手的能力。进一步规范了制图要求，学会运用标准、规范、手册和查阅相关资料的本领。
参考文献
[1] 于俊一，邹青.机械制造技术基础.2版.北京：机械工业出版社，2009.
[2] 大连理工大学工程图学教研室.机械制图.6版.北京:高等教育出版社，2007.
[3] 李旦，邵向东，王杰.机床专用夹具图册.2版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，
目录 一、零件的分析 (2) （一）零件的作用 (2) （二）零件的工艺分析 (2) 二．工艺规程设计 (2) 1，确定生产类型 (2) 2，确定毛坯的制造形式 (2) 3，基面的选择 (2) 4，制定工艺路线 (3) 三．夹具设计 (12) （一）问题的提出 (12) （二）夹具设计 (12)
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φ22孔与操纵机构相连，二下方的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。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小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔 2大头半圆孔Ф55 3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73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，可以粗加小头孔端面，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。 二．工艺规程设计 1，确定生产类型 已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，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。 2，确定毛坯的制造形式 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，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。 3，基面的选择 定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 （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φ40的外表面和底面为粗基准加工φ22孔的上表面。 （2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准，限制四个自由度。 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，以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。
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。
机械制造技术基础 课程设计说明书 题目：CA6140车床拨叉(831005) 零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（大批量） 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 日期；
目录 序言 (3) 设计的目的 (4) 第一章零件的分析 (5) 1.1 零件的作用 (5) 1.2 零件的工艺分析及确定零件的生产类型 (5) 1.3 零件的特点 (7) 第二章工艺规程设计 (8) 2.1 确定毛坯的制造形式 (8) 2.2 基面的选择 (8) 2.3 制定工艺路线 (8) 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11) 2.5 确定切削用量及基本工时 (12) 第三章结论 (18) 第四章参考文献 (19)
序言 机械制造工艺学设计是在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末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，恳请各位老师给予指导。
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、毕业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
第一节拨叉的工艺分析及生产类型的确定 (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 (2) 1.4 确定拨叉的生产类型 (2) 第二节确定毛胚、绘制毛胚简图 (2) 2.1 选择毛胚 (2) 2.2 确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 (3) 2.2.1 公差等级 (3) 2.2.2 公差带的位置 (3) 2.2.3 机械加工余量 (3) 2.2.4 铸件分模线形状 (3) 2.2.5 零件表面粗糙度 (3) 2.3 绘制拨叉铸造毛坯简图 (4) 第三节拟定拨叉工艺路线 (5) 3.1 定位基准的选择 (5) 3.1.1 精基准的选择 (5) 3.1.2 粗基准的选择 (5) 3.2 各表面加工方案的确定 (5) 3.3 加工阶段的划分 (6) 3.4 工序的集中与分散 (6) 3.5 工序顺序的安排 (6) 3.5.1 机械加工工序 (6) 3.5.2 辅助工序 (6) 3.6 机床设备及工艺装备的选用 (7) 3.6.1 机床设备的选用 (7) 3.6.2 工艺装备的选用 (7) 3.7 确定工艺路线 (7) 第四节确定切削用量及时间定额 (8) 4.1 确定切削用量 (8) 4.1.1 工序十三铣32×32面 (8) 4.1.2 工序十二粗铣、精铣操纵槽 (8) 4.1.3 工序五扩、铰Φ25mm孔 (9) 4.2 时间定额的计算 (9) 4.2.1 基本时间t m的计算 (9) 4.2.2 辅助时间t f的计算 (10) 4.2.3 其他时间的计算 (10) 4.2.4 单件时间定额t dj的计算 (10) 第五节专用机床夹具设计 (10) 5.1 确定工序十三定位元件 (10) 5.2 确定工序十三对刀装置 (10) 5.3 确定工序十三加紧机构 (10) 5.4 夹具体简图 (11) 参考文献 (12)
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
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。
目录 一、零件的工艺分析及生产类型的确定 (3) 1.1、零件的用途 (3) 1.2、分析零件的技术要求 (3) 1.3、审查拨叉的工艺性 (4) 1.3.1、以φ25为中心的加工表面 (4) 1.4、确定拨叉的生产类型 (4) 二、确定毛坯 (5) 三、工艺规程设计 (5) 3.1.1粗基准的选择 (5) 3.1.2精基准的选择 (5) 3.2.2.工艺路线方案二 (6) 3.3、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (7) 3.3.1.毛坯余量及尺寸的确定 (7) 3.4、各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定 (8) 3.4.1钻φ25的孔加工余量及公差 (8) 3.4.2铣φ55的叉口及上、下端面 (10) 3.4.3粗铣35×3的上端面 (10) 3.4.4粗铣40×16的上表面 (10)
3.4.5铣40×16的槽 (10) 3.4.6切断φ55叉口 (11) 3.5、确立切削用量及基本工时 (11) 3.5.1工序Ⅰ：钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔 (11) 3.5.2.工序Ⅱ：铣φ55的叉口的上、下端面 (13) 3.5.3.工序Ⅲ铣φ55的叉口 (14) 3.5.4.工序Ⅳ：铣35×3的上端面 (14) 3.5.5工序Ⅴ：铣40×16槽的表面 (15) 3.5.6.工序Ⅵ铣40×16的槽 (15) 3.5.7工序Ⅶ：切断φ55叉口 (16) 3.5.8.工序Ⅷ：检验 (16) 四、夹具设计 (17) 4.1.提出问题 (17) 4.2.设计思想 (18) 4.3、夹具设计 (18) 4.3.1、定位分析 (18) 4.3.2、切削力及夹紧力的计算 (18) 4.3.3、夹具操作说明 (20) 五.体会与展望 (21) 六．参考文献 (22)
机械课程设计 说明书 课程名称：机械课程设计 作业题目：机械拨叉夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制5班 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 12月 21 日
山西大同大学课程设计说明书 目录 设计清单 (03) 设计内容 (03) 原始资料 (03) 一、零件分析 (04) （一）零件的作用 (04) （二）零件的工艺分析 (04) 二、工艺规程设计 (05) （一）确定毛坯制造形式 (05) （二）基面的选择 (05) （三）制定工艺路线 (06) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (08) 三、确定切削用量及基本工时 (10) 四、夹具设计 (15) （一）任务的提出 (15) （二）定位方案及定位装置的设计计算 (15) （三）夹紧方案及装置的设计计算 (18) 参考文献 (21) 设计清单： 1、零件图 1张 2、零件毛坯图1张 3、机械加工工艺过程综合卡片1套 4、夹具设计1套 5、课程设计说明书1套
凌金锋拨叉831007夹具设计 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：拨叉零件图831007，生产纲领为5000件/年。
山西大同大学课程设计说明书 一、零件分析 (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，主要起换挡，使主轴回转运动按工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔语操作机构相连，下方的φ55半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力波动下方的齿轮变速。两件铸为一体，加工时分开。 （二）.零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，和适合磨削，为此以下是拨叉需要加工表面以及加工表面之间的位置要求。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小头孔φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔； 3.大头半圆孔φ55mm； 位置要求： 小头孔上端面与小头空中心线的垂直度误差为0.05mm，打孔的上下断面与小头孔的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，然后依次作为粗基准，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加工工艺均可保证。
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
例二CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计: 序言 机械制造工艺学课程设计是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，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，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，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 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的锥孔、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，可以粗加工拨叉下端面，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、确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，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。 2、确定铸件加工余量及形状： 查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H 级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 3、绘制铸件零件图
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
课程设计说明书 设计题目:设计“CA6140车床拔叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大批生产） 设计者XXX 指导教师XXX
前言 通过所学的专业课知识（《公差与配合》、《工程材料》、《机械原理》、《机械设计制造》、《机械制造技术基础》等）和金工实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用。是理论和实践相结合的有效手段。不仅为大四的毕业设计做准备，而且为以后的工作打下一定的基础。 在这次设计中，我们主要设计C6140拨叉的夹具。在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导由于能力有限在设计中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目给定的零件是C6140拨叉（见附图1）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。
（二）零件的工艺分析 CA6140拨叉共有两组加工表面： 1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔 2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔，及Φ25mm花键底孔两端的2×75°倒角。 对于两组加工表面可先加工一组表面，再用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。因为生产纲领为大批量生产。因为零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。 毛坯零件图见附图2。 （二）基准面的选择 1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所以以Φ40的外圆表面为粗基准。 2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的左端面为精基准。 （三）制定工艺路线 工艺路线方案一： 工序一：铸造毛坯； 工序二：粗、半精铣左端面C面， 工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角； 工序四：拉花键Φ25H7 工序五：粗、半精铣底面D面； 工序六：钻配作孔、螺纹孔； 工序七：粗、半精铣槽； 工序八：去毛刺； 工序九：终检，入库。 工艺路线方案二： 工序一：铸造毛坯；
题目：设计“拨叉（831003）”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大批量生产） 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 序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完大学的全部基础课·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。 由于能力有限，设计上有许多不足之处，恳请老师给于指教。 一、零件的分析 （一）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。 （二）零件的工艺分析 CA6140拨叉共有两组加工表面： 1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔 2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔,Φ25mm花键底孔两端的2×75° 倒角。
对于两组加工表面可先加工一组表面，再用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。因为生产纲领为中批量生产。因为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 （二）基准面的选择 1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所以以Φ40的外圆表面为粗基准。 2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的左端面为精基准。 （三）制定工艺路线 工艺路线方案： 工序一：铸造毛坯 工序二：粗铣左端面至尺寸81 工序三：以外圆为基准钻Φ20 工序四：以花键中心孔和左端面为基准粗铣底槽18H11 工序五：以花键中心孔为基准粗铣上顶面 工序六：精铣铣右端面至尺寸80 工序七：以外圆为基准扩孔Φ22H12 工序八：车倒角1.5X1.5 工序九：以花键孔中心线为基准粗铣上顶面 工序十：以花键孔中心线和左端为基准精铣底槽18H11 工序十一：1 钻螺纹通孔2XΦ8 2 钻Φ5圆锥孔 3 攻丝 工序十二：拉花键 工序十三：终检，入库 （四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定： =220MPa，HBS=157。 C6140拨叉材料为HT200毛坯质量为0.84kg，δ b 根据上述原始资料和加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。 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5-1可查得毛
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。
C A6140拨叉课程设计 2014年
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) 设计小结 (18) 参考文献 (19) 序言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。
目录 1.零件的分析 (2) 1.1零件的作用 (2) 1.2零件的工艺分析 (2) 2.工艺规程的设计 (3) 2.1确定毛坯的制造形式 (3) 2.2基准的选择 (3) 2.3制定工艺路线 (3) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5) 2.5确定切削用量及基本工时 (6) 3.夹具的设计 (12) 3.1问题的提出 (12) 3.2夹具设计 (13) 4.总结 (14) 5.参考文献 (15)
设计说明 本次设计是在我们学完了大学的全部基础课程、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，为今后参加祖国的现代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，恳请各位老师给予指教。 1.零件的分析 1.1零件的作用 给零件是CA6140车床拨叉，它位于车床变速机构中，主要起到换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的出齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的尺寸精度不高或者他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。 1.2零件的工艺分析 831003拨叉共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。分析如下：（1）以Φ25H7mm花键孔为中心的加工表面。这一组包括：Φ25H7mm的花键孔及倒角，30×80mm的台阶面，两个M8的通孔和一个Φ5的圆锥孔。 （2）以40×75mm的端面为基准的加工表面。这一组加工表面包括：18H11mm 的槽，40×75mm的端面。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 30×80mm的台阶面与Φ25H7mm的花键孔中心线的平行度公差为0.1mm。 18H11mm槽的端面与Φ25H7的花键孔中心线的垂直公差为0.08mm。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然