拨叉(831007型号)零件的加工工艺规程及夹具设计

（五）确定切削用量及基本工时 工序Ⅰ 粗铣 Ф40mm 孔的两头的端面。 1. 加工条件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σ b =0.16Gpa，铸造。 加工要求：粗铣两头端面至 51mm、粗铣大孔端面至 30mm。 机床：X52K 立式铣床参数。 刀具：涂层硬质合金盘铣刀 Ф 45mm，选择刀具前角 γ o＝＋5°后角 α o＝ 8°，副后角 α o’=8°，刀齿斜角 λ s=－10°,主刃 Kr=60°,过渡刃 Krε =30°, 副刃 Kr ’=5°过渡刃宽 bε =1mm。 2.计算切削用量 1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 ap=2mm，一次走刀即可完成 所需长度。 2）计算切削速度 按《简明手册》 V c=
Cv d o qv Kv Tm a p X v f z yv ae uv Z pv
算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 据 X52K 立式铣床参数，选择 nc=475r/min,Vfc=475mm/s, 则实际切削速度 V c=3.14× 80× 475/1000=1.06m/s,实际进给量为 f zc=V fc/ncz=475/(300× 10)=0.16mm/z。 3)校验机床功率 查 《简明手册》 Pcc=1.5kw,而机床所能提供功率为 Pcm>Pcc。 故校验合格。 最终确定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。 4）计算基本工时 tm＝L/ Vf=9.4s。 工序Ⅱ 钻、铰两端 Ф22mm 孔之图样尺寸。 1. 加工条件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σ b =0.16Gpa，铸造。
0.21 2. 两小孔 220
毛坯为实心，两内孔精度要求界于 IT7~IT8 之间，参照《切屑加工简明实用 手册》表 8-21 确定工序尺寸及余量： 钻孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm
0.21 铰孔： 220 mm
2Z=0.2mm
3.中间孔（Ф55mm 及 Ф73mm） 中间孔尺寸相对较大可以铸造，根据机械制造工艺设计手册表 1-13 得：孔 的铸造毛坯为 Ф49. Ф73 的孔是在 Ф55 孔的基础之上铣削加工得到， 其轴向尺寸 上下表面距离为 30mm， 由于其对轴向的尺寸要求不高， 直接铸造得到。 参照 《切 屑加工简明实用手册》表 8-95 确定 Ф73mm 工序尺寸及余量： 粗铣：Ф71mm Z=4mm 精铣：Ф73mm Z=1mm
工序Ⅳ 工序Ⅴ 工序Ⅵ 工序Ⅶ
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 。 （四） 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，毛坯重量约为 1.6 ㎏,生产类型为 大批生产，采用砂型铸造毛坯。 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.外圆表面（Ф40mm 及 Ф73mm 外表面） 考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度 CT9 即可。又因它们是对 称的两个零件最后还需铣断，故对 Ф40mm 的中心轴线的尺寸偏差为 120±1.25 的范围内。
一、零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是车床的拨叉。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 φ 22 孔与操纵机构相连，二下方的 φ 55mm 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 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面；
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心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一的装夹次数少，但在加 工 Ф22mm 的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。 其他两个面很 难保证。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三个面时都是用 Ф22mm 孔 的中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求。 这样也体现 了基准重合的原则。很是审美！其他的工序尤为平常简单无需再议。这样一比较 最终的工艺方案为： 工序Ⅰ 工序Ⅱ 工序Ⅲ 粗铣 Ф40mm 孔的两头的端面。 钻、铰两端 Ф22mm 孔之图样尺寸。钻、铰 Ф22mm 粗铣中间孔上端面至 Ф25mm，周径至 Ф71mm；粗铣中间孔下端面 至 22mm，周径至 Ф71mm；精铣两头孔的端面至 50mm；精铣中 间孔上端面至 25mm，周径至 Ф73mm；精铣中间孔下端面至周径至 Ф73mm； 粗镗、半精镗、精镗 Ф55mm 孔至图样尺寸。 钻 Ф8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 M8x1mm 的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。 铣断保证图样尺寸 去毛刺，检查。
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加工要求：钻孔至 Ф21.8mm，精铰至 Ф22mm，保证孔壁粗糙度 Ra=1.6μm。 机床：Z512 台式钻床。 刀具： YG8 硬质合金麻花钻 Ф21.8mm， 钻头采用双头刃磨法， 后角 α o ＝12°、 二重刃长度 b =2.5mm 、横刀长 b=1.5mm 、宽 l=3mm 、棱带长度 l1 1.5mm 、 ε
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参照《切屑加工简明实用手册》表 8-95 确定 Ф55mm 工序尺寸及余量： 粗 镗：Ф53mm 2Z=4mm 半精镗：Ф54mm 精 镗：Ф55mm 4.螺纹孔及销孔 无可非议此销尺寸铸造为实体。 参照《切屑加工简明实用手册》表 8-70 确定钻 Ф8 螺纹孔和 Ф8 圆柱销孔及 螺纹孔的攻丝。 5.铣断
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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。
0.021 2.小头孔 22 mm 以及与此孔相通的 8 mm 的锥孔、 M 8 螺纹 0
孔； 3.大头半圆孔 55 mm； 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。 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，已知此拨叉零件的生产纲领为 4000 件/年，零件的质量是 1.0Kg/个，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：加工过程工序划分
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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。 （二）基面的选择 基面的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，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。 （1） 粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外 圆表面为辅助粗基准。 这样就可以达到限制五个自由度，再加上垂直的一个机械 加紧，就可以达到完全定位。 （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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以 两个小头孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基准和工序基准不重合时， 应该进行尺寸换算，这在以后还要专门的计算，此处不再重复。 （三） 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。 再生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑 采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外， 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Ⅰ 粗铣 Ф40mm 孔的两头的端面，Ф73mm 孔的上下端面。 工序Ⅱ 精铣 Ф40mm 孔的两头的端面，Ф73mm 孔的上下端面。 工序Ⅲ 粗镗、半精镗、精镗 Ф55mm 孔至图样尺寸。 工序Ⅳ 钻、扩、铰两端 Ф22mm 孔至图样尺寸。 工序Ⅴ 钻 M8 的螺纹孔，钻 Ф8 的锥销孔钻到一半，攻 M8 的螺纹。 工序Ⅵ 铣断保证图样尺寸。 工序Ⅶ 去毛刺，检查。 2.工艺路线方案二 工序Ⅰ 粗铣 Ф40mm 孔的两头的端面。 工序Ⅱ 钻、铰两端 Ф22mm 孔之图样尺寸。 工序Ⅲ 粗铣中间孔上端面至 Ф25mm，周径至 Ф71mm；粗铣中间孔下端面 至 22mm，周径至 Ф71mm；精铣两头孔的端面至 50mm；精铣中间 孔上端面至 25mm，周径至 Ф73mm；精铣中间孔下端面至周径至 Ф73mm； 工序Ⅳ 粗镗、半精镗、精镗 Ф55mm 孔至图样尺寸。 工序Ⅴ 钻 Ф8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 M8x1mm 的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。 工序Ⅵ 铣断保证图样尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，检查。 3. 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于： 方案一是先加工完与 Ф22mm 的孔有垂直度 要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完 Ф22mm 的孔，再以孔的中
机械制造基础技术基础课程设计 任务书
Hale Waihona Puke 题目：设计“CA6140 车床拨叉”零件的机械加工工艺规程及 夹具设计(大量生产)
姓名： 班级： 学号： 指导老师： 学校： 时间：
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目录 序言 ..................................................... 2 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 （一）确定毛坯的制造形式 ................................. 2 （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 ............ 4 （五）确定切削用量及基本工时 ............................. 5 三、 夹具设计 .......................................... 10 (一)问题的提出 .......................................... 10 (二)夹具设计 ............................................ 10 参考文献: ............................................... 12 心得体会：...............................................12