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设计题目: 拨叉(二)（CA6１４０)
机械加工工艺规程编制及工装设计（年产量:4,000件)
设计内容: 1、编制机械加工工艺规程,填写工艺文献１套,绘
制零件毛坯图1张
2、设计夹具1套,绘制夹具装配图和主要结构零件
图各１张
3、撰写课程设计说明书1份
设计时间:
ﻩﻩ
前 言
机械制造工艺学课程设计就就是在我们完成了大学得全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行得。通过机床加工工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解,并为以后得实际工作奠定坚实得基础!床》、《机械制造工艺》等）。让我们对所学得专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科得作用更加深刻得
设计目得:
机械制造工艺学课程设计,就就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得一项教学环节;在老师得指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过得全部课程
,并且独立完成得一项工程基本训练。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得:
1、能熟练得运用机械制造工艺学得基本理论和夹具设计原理得知识,正确地解决一个零件在加工中得定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题得方法,培养学生分析问题和解决问题得能力。
２、通过对零件某道工序得夹具设计,学会工艺装备设计得一般方法。通过学生亲手设计夹具得训练，提高结构设计得能力。
3、课程设计过程也就就是理论联系实际得过程,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得独立工作能力。
一、零件得分析
(一)、零件得作用：
题目给定得拨叉（CA６140)位于车床变速机构中,主要起换挡使主轴回转运动按照 工作者得要求进行工作。工作过程：拨叉零件就就是
在传动系统中拨动滑移齿轮,以实现系统调速。转向。其花键孔Ø25与轴得配合来传递凸轮曲线槽传来得运动。零件得２个交叉头补位与滑移齿轮相配合。
（二）、零件得工艺分析
ＣA６140车床拨叉(二)共有两个加工表面,她们之间有一定得位置要求。
一花键孔得中心线为基准得加工面
这一组面包括Ø２5Ｈ7得六齿方花键孔、Ø22H2得花键低空及两端得2×15°得倒角、距花键孔中心线上方２2mm得平面以及距中心线下方15mm得平面。
以工件左端为基准得宽度为18H１1得槽
18H11得槽得2个内表面与花键槽得中心线有垂直度公差０、08
二、 工艺规程设计
（一)、确定毛坯得制造形式
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。加上工件得年产量为４000件,属于大批量生产,采用金属膜铸造成型。根据《机械加工工艺手册》选择铸件得加工余量等级为7级,底面及侧面浇注确定待加工表面得加工余量为4mm。
(二)、基准得选择
1、粗基准得选择:因为要保证花键得中心线垂直于右端面,所以以Φ40得外圆表面作为粗基准。同时也以工件得右端面作为粗基准。
2、 精度基准得选择：为保证定位基准和工序基准重合,以零件得左面C面为精基准。
(三）、制定工艺路线
制定工艺路线得出发点，应当就就是使零件得几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理得保证，在生产纲领已确定得情况下，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。
工艺路线方案一
工序1 粗、精铣工件得左端面(Ｃ面)
工序２ 扩花键孔孔到Ø2２
工序３ 锪倒角花键孔2×1５°
工序4 粗、精铣台阶面B面
工序5 钻孔２×Ｍ8，攻螺纹,钻Ø5锥孔
工序6 粗、精铣宽度为18得槽和槽得上表面得平面
工序７ 拉花键
工序８ 去毛刺
工序９ 终检
工艺路线方案二
工序1 粗、精铣工件得左端面(C面)
工序2 扩花键孔到Ø22
工序3 锪倒角花键孔2×1５°
工序4 拉花键
工序5 粗、精铣台阶面B面
工序6 粗、精铣宽度为18得槽和槽得上表面得平面
工序7 钻孔2×Ｍ８，攻螺纹,钻Ø５锥孔
工序8 去毛刺
工序9 终检
工艺路线方案三
工序1 粗、精铣工件得左端面（C面）
工序２ 扩花键孔到Ø２2
工序3 锪倒角花键孔２×15°
工序4 粗、精铣台阶面B面
工序5 粗、精铣宽度为1８得槽和槽得上表面得平面
工序6 钻孔２×M8,攻螺纹,钻Ø5锥孔
工序７ 拉花键
工序8 去毛刺
工序9 终检
工艺方案得比较和选择：方案二把拉花键放接在扩孔和倒角之后,因为花键孔得精度要求比较高,后面接下来得加工还要用花键孔来作为定位,易破坏拉花键得精度。所以应把拉花键放在最后一道工序,因为她得加工得精度要求比较高,加工就就是一次完成,不会破坏加工得精度要求。再看方案一和方案三,方案一把钻孔安排在加工好台阶面之后接着进行,之后又还要进行铣槽得工序,为了方面加工和合理安排加工顺序,所以还就就是把铣得部分安排在一起,方便加工。综上考虑,最终选择工艺路线方案三为最终方案。
（四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸得确定
CＡ61４0车床拨叉:零件材料为HＴ200,硬度190~2１0ＨB,毛坯重量0、８kｇ,生产类型大批量,铸造毛坯。
端面(Ｃ面)得加工余量
查《简明机械加工工艺手册》(以下简称“简明手册”)表１０-6取铣削得加工余量:
粗铣 3mm
精铣 1mｍ
花键底孔得加工余量
内孔Ø2０先铸出,所以取钻孔得双边加工余量为2mm,单边为１ｍm
B面(台阶面)得加工余量
查《简明手册》表1－22取铣削得加工余量：
粗铣 2mm
精铣 1ｍｍ
宽度为1８得槽
查《机械加工工艺手册》表3、2-29取铣削得加工余量:
粗铣 3mｍ(双边余量)
精铣 1mm(双边)
5、拉花键孔
花键孔按外径定位
查《机械加工工艺手册》表3、2-1９取加工余量为2Ｚ=1mm。
６、其她尺寸直接铸造得到
７、毛坯尺寸
考虑到零件得很多表面没有粗糙度要求,不需要加工。从铸造出来即可符合使用要求,因此,只采取75×40得表面加工余量。查《机械加工工艺手册》表３、１-２4,确定毛坯得尺寸公差为CＴ7,表３、１－2１查得ＣT７=１、1mm。相应计算如下:
名义尺寸：８0+4＝８4mm
最大极限尺寸=8０＋4+CT7=８5、１ｍm
最小极限尺寸=8０+4-ＣT7＝82、９mm
具体毛坯尺寸见后附得毛坯图
(五）、确立切削用量及基本工时
确定切削用量及基本工时
工序Ⅰ：铣削端面。本工序采用计算法确定切削用量。
加工条件
工件材料：HＴ200,查《简明手册》表1０-３,取σb=195N/ｍｍ2=０、195ＧPa＝195ＭPa。选取用金属型铸造。
加工要求：粗铣右端面，然后精铣此端面。
铣床:查《机械加工工艺手册》表9、1－2，选用X61３２A卧式铣床。主轴转速３0~1500ｒ/min,机床功率9、06ｋｗ。最高表面粗糙度可达1、6。
刀具：查《简明手册》表12－21,取刀具材料ＹG6。查《机械加工工艺手册》表9、2-11选取镶齿套式面铣刀(ＧB1１29－8５）,刀具直径D=80mm,齿数z=10。Κr=。
计算切削用量
⑴粗铣右端面
进给量选择：根据《机械加工工艺手册》表9、4-1,工件夹具系统刚度为中等条件，取每齿进给量=0、2mｍ/z。
背吃刀量=3ｍm。
铣削速度:参考《简明手册》表１1-28,选取铣削速度为60m/ｍin。
按《机械加工工艺手册》表9、2-11选取d/z＝8０/１0,即铣刀直径８０mm，铣刀齿数为10。
由公式。
铣床为8级级数,按机床手册及计算，有ｎ＝24０ｒ/min这一转速,与理论转速相近
,即可选此转速。
实际铣削速度。
查《机械加工工艺手册》表9、４－31，可知铣削基本时间,其中为工作台每分钟进给量,=４80mm/min。
为工件铣削部分长度，75mm;
为切入行程长度,有公式
=7、36mm。
为切出行程长度,82mm。
所以粗铣时基本时间为=(７5+7、36+82)/4８0＝0、342min=21s。
⑵精铣右端面
铣床，刀具得选取同粗铣一致。
背吃刀量=1mｍ，
铣削速度:要求表面粗糙度为=３、2,查《机械加工工艺手册》表9、4-3，每转进给量取＝０、8mm/ｒ。
根据《简明手册》表11－２8,可取铣削速度v＝80m/min。
。
查机床手册及计算,取铣床转速为n=32０r／miｎ。
实际铣削速度。
基本时间计算如粗铣
,,与粗铣加工相同。
。
工序2 扩孔
选用摇臂钻床ｚ30６3,查《简明手册》表14-１2,钻速范围２0~1600r／ｍｉn。
钻头材料:高速钢
由《简明手册》表1１-10查得每转进给量=０、８mm/r，
查表１1-1２,钻削速度取=０、3５m/s=21ｍ/miｎ
扩钻孔时得切削速度
由公式
按机床选取n＝１４0r/mｉn。
得实际钻削速度
基本时间t
由《金属切削手册》表7-7有:
其中mm/s
L为钻削长度,为钻削直径。
工序三 锪倒角
由于此道工序用时较短,一次就可以完成,按经验选取时间为3s、
工序四 粗、精铣上端台阶面
工步1 粗铣
刀具选择：YG 6得 镶齿端面铣刀
机床: 查《机械加工工艺手册》选取
立式铣床 X５0２0A 功率为:3、79Kw