CA6140车床拨叉831003课程设计说明书

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

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。

1.零件的工艺性分析

1.1拨叉的用途

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。宽度为30mm的面寸精度要求很高，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30mm的面的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

1.3审查拨叉的工艺性

分析零件图可知，该拨叉形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可以得到基本形状，减少了加工工序，又节约了材料。除了拨叉上表面外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床等车床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面----拨叉上表面虽然加工精度较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可以见，该零件的工艺性较好。

2.确定毛坯制造方式和毛坯简图

2.1选择毛坯

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，考虑到零件需加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。

零件形状简单，因此毛形状需要与零件的形状尽量接近，又因内花键较小，因此不可直接铸出。（《课程设计指导书》表2-1）

2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量

2.2.1公差等级

拨叉的功用和技术要求（材料铸铁，大批量生产毛坯铸件）确定该零件的公差等级为IT10（《课程设计指导书》表2-1）

2.2.2铸件重量

已知机械加工后拨叉件的重量为0.84kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1kg

2.2.3零件表面粗糙度

由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6 m 2.2.4确定机械加工余量

2.3绘制毛坯简图

见附图

3拟定拨叉工艺路线

3.1选择定位基准

3.1.1精基准选择

为使工件减少定位误差，保证加工精度，使夹具结构简单，工件装夹方便，根据基准重合、基准统一、互为基准、自为基准和便于装夹等原则。为满足形位公差要求，选择花键中心线为精基准。

3.1.2粗基准选择

选择粗基准主要选第一道机械加工工序的定位基准，以便后续工序提供基准。粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响。根据：保证互相位置要求原则。保证加工表面加工余量合理分配的原则，便于工件装夹原则，粗基准在同一尺寸方向上只允许使用一次的原则，因此选择零件的右表面作为粗基准。

3.2表面加工方法的选择

本零件的毛坯为铸件，待加工面有内孔，端面，及锥孔，内倒角等。公差等级及粗糙度要求参考零件图。其加工方法的选择如下：（1）：花键花键大径表面粗糙度为Ra1.6μm，毛坯孔未铸出，需钻，扩、铰孔、然后直接用拉刀拉出即可。（《课设》表1-7）

（2）：端面本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分无需去除材料。待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽，除通槽内侧表面粗糙度为Ra3.2μm及Ra6.3μm，经粗铣和半精铣即可。（《课设》表1-8（10））

（3）：φ5锥孔尺寸精度要求不高，去除材料，可用“钻—扩”孔直接加工出来。（《课设》表1-7）

（4）：M8mm螺纹孔，由《机械加工工艺手册》查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。（5）：内倒角加工角度为15度的内倒角，采用铣床加工即可。

3.3加工阶段的划分

零件的加工质量要求较高或结构较为复杂时，一般工艺路线较长，工序较多，通常在安排工艺路线时，将其分为几个阶段，根据精度要求不同，可分为：（1）粗加工阶段（切除各加工表面大部分余量）

（2）半精加工阶段

（3）精加工（切除余量较少）

（4）精整和完整加工阶段（高精度加工）

3.4工序集中与分散

选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。（《课设》15页）

3.5工序顺序的安排

（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——拨叉左端面（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——拔叉头左端面内花键孔，后加工次要表面——拨叉上端面和通槽底面及内侧面。

（4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉左端面，再加工内花键孔；先拨叉上端面，再钻M8孔

3.6确定加工路线

3.7工艺过程卡

另附表

4.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《机械制造基础课程设计指导书》中表2-1可查得毛坯件的公差等级为8~10级，取为10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导书》中表2-3可查得尺寸公差为CT=3.2mm

求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指导书》表2-5查得机械加工余量等级范围为D~F，取为E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导书》表2-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量为E级，得RAM数值为0.7mm。

求毛坯尺寸

2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心；

左端面为单侧加工，应由《机械制造技术基础课程设计指导书》式2-2求出，即：

R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm

上端面为单侧加工，毛坯尺寸由《机械制造技术基础课程设计指导书》式2-1求出，即：

R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 为了简化铸件的形状取R＝75mm

根据零件图槽的轮廓尺寸，长40mm，宽18mm，深35mm，故槽的最大轮廓尺寸为40mm。选取公差等级CT由《机械制造基础课程设计指导书》中表2-1可查得毛坯件的公差等级为8~10级，取为10级。

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导书》中表2-3可查得槽深和槽宽尺寸公差分别为CT=2.6mm和2.4mm。

求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指导书》表2-5查得机械加工余量等级范围为D~F，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导书》表2-4查得槽的最大轮廓尺寸为40mm、机械加工余量为F级，得RAM数值为0.5mm。表格如下：