CA6140拨叉8301003夹具毕业设计论文(钻孔工序)

机械制造技术课程设计说明书

设计题目：拨叉（CA6140）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：

广东海洋大学工程学院机械系

2012年7月5日

目录

一、拨叉的工艺分析及生产类型的确定 (4)

1.拨叉的用途 (4)

2.拨叉的技术要求 (4)

3.审查拨叉的工艺性 (5)

4.确定拨叉的生产类型 (6)

二、确定毛坯和绘制毛坯简图 (6)

1.选择毛坯 (6)

2.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (6)

2.1毛坯的结构工艺要求 (6)

2.2毛坯公差等级 (7)

2.3公差带位置 (7)

2.4机械加工余量等级 (7)

2.5铸件分型面 (7)

2.6件的表面粗糙度 (7)

3.绘制拨叉铸造毛坯简图 (8)

三、拟定拨叉工艺路线 (9)

1.定位基准的选择 (9)

1.1精基准的选择 (9)

1.2粗基准的选择 (9)

2.各表面加工方案的确定 (10)

3.加工阶段的划分 (11)

4.工序集中与分散 (11)

5.工序顺序的安排 (11)

5.1机械加工工序 (11)

5.2热处理工序 (12)

5.3辅助工序 (12)

6.机床设备与工艺装备的选用 (12)

6.1机床设备的选用 (12)

6.2工艺装备的选用 (12)

7.确定工艺路线 (13)

四、确定加工余量和工序尺寸 (14)

1.工序加工过程 (14)

2.确定各工序尺寸及公差 (14)

3.加工余量的校核 (15)

五、确定切削用量及时间定额 (15)

1.确定切削用量 (15)

1.1钻孔工步 (15)

1.2铰孔工步 (16)

2.时间定额的计算 (16)

2.1基本时间t j的计算 (16)

2.2辅助时间t f计算 (17)

2.3其他时间计算 (17)

2.4单件时间定额t dj的计算 (17)

六、拨叉件专用夹具设计 (18)

1.问题的提出 (18)

1.1夹具设计 (18)

1.1.1定位基准的选定 (18)

1.1.2夹紧力分析 (18)

1.1.3定位误差的分析 (19)

1.1.4夹具设计及操作 (19)

结束语 (20)

参考文献 (21)

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。

一、拨叉的工艺分析及生产类型的确定

1.拨叉的用途

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。

拨叉通过拨叉花键孔安装在变速叉轴上，销钉经拨叉上两个M8螺纹孔与变速叉轴连接作轴向固定，拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动以改变齿轮配合，从而改变主轴转速。

2.拨叉的技术要求

拨叉C是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其加工内花键的精度要求较高，此外还有上端面要求加工，对精度要求也很高。其底槽侧边与花键孔中心轴有垂直度公差要求，上端面与花键孔轴线有平行度要求。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。加工技术要求如下图的零件图所示：

图1.2.1 零件图

其加工有四组加工：内花键孔；粗精铣上端面；粗精铣18H11底槽；钻、铰2-M8通孔，并攻丝。

（1）第一组为主要加工面，拉内花键槽，槽数为6个，其粗糙度要求是底边Ra=1.6，两侧边Ra=3.2，φ22mm内孔粗糙度是Ra=6.3。

（2）第二组加工是粗精铣上端面，表面粗糙度要求为Ra=3.2。

（3）第三组为粗精铣18H11底槽，该槽的表面粗糙度要求是两槽边Ra=3.2，槽底的表面粗糙度要求是Ra=6.3。

（4）第四组为钻孔并攻丝2×M8，钻孔并铰φ5mm的锥孔。

3.审查拨叉的工艺性

分析拨叉的零件图可知，拨叉头与左叉脚采用加强筋连接，提高了换挡时叉脚端面的接触刚度和抗拉强度。M8螺纹孔和Φ5mm锥孔的端面以及花键孔两端端面均是平面可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度。另外零件除主

要加工表面外，其余表面加工精度均较低，通过铣削、钻削的一次加工就能达到要求。主要加工表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见该零件工艺性很好。

4.确定拨叉的生产类型

依设计题目知：Q=5000台/年，m=1件/台，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。代入公式得

N=Qm（1+a%）（1+b%）=5000×1×（1+3%）×(1+0.5%)=5175.75件/年根据拨叉的质量为0.84kg，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》（下同）表1-4知，该拨叉属于轻型零件，再查表1-5可知，该拨叉的生产类型为大批生产。

二、确定毛坯和绘制毛坯简图

1.选择毛坯

拨叉在工作过程中承受载荷、振动和磨损，故选择耐磨性和消振性好的铸铁，考虑到灰铸铁工艺性能和消振性最好，所以选择灰铸铁；由于工作过程中需承受载荷，所以选择抗拉强度较高的HT200灰铸铁。200表示最低抗拉强度为200MPa。

根据零件的形状复杂程度、尺寸、材料、生产类型查表1-6选择砂型铸造机器造型生产毛坯。

2.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量

2.1毛坯的结构工艺要求

（1）拨叉C为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：

①铸件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化。

②铸造圆角要适当，的得有尖棱、尖角。

③铸件的结构要尽量简化，并要有合理的起模斜度，以减少分型面、芯子。并便于起模。

④加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。

⑤铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。

（2）设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：

①各加工面的几何形状应尽量简单。

②工艺基准以设计基准相一致。