拨叉C课程设计说明书

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

第一章：设计的目的

机械制造专业课程设计是在学完了机械制造工艺学课程，并进行了生产实习的基础上

进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践

知识，进行零件加工工艺规程的设计。其目的在于：

1>培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(机械制造技术基础课程设计、机械制造技术基础、机械制造装备设计、典型零件机械加工生产实例)的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

2>培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。

3>进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

第二章：拨叉C的工艺分析

2.1零件的功用：

题目给定的零件是CA6140拨叉（见附图1）它位于车床变速机构中，主要起换档，移

mm 齿轮的配合精度要求很高。使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为30+0.012

0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

mm的面的槽和滑移齿轮的配合时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为30+0.012

精度要求很高。

2.2零件结构特点

拔叉84009的毛坯为铸

造件，在零件图上只有2处

位置误差要求，即上顶面与

花键中心线的平行度误差≤

0.10， 18H11槽的两侧面与

花键中心线的垂直度误差≤

0.08，零件外形上大体上与

六面体相似，形状大体如右

图：

上顶面与花键中心线的平行

度误差≤0.10， 18H11槽的

两侧面与花键中心线的垂直

度误差≤0.08

2.3主要技术要求

该拨叉零件的主要加工

表面是平面、内花键和槽系。

一般来说，保证平面的加工精

度要比保证内花键的加工精

度容易。因此，对于拨叉C来说，加工过程中的主要问题是保证内花键的尺寸精度及位置精度，处理好内花键和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。

2.4设计条件

根据指导老师要求，设计此零件为铸件，成批大量生产，工艺的安排基本倾向于工序分散原则，设备的选用是通用设备和专用工装，工艺手段以常规工艺为主，新工艺为辅的原则。

一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计拨叉C的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。

2.5选择毛坯的说明

CA6140车床拔叉，零件材料

HT20-40，硬度190HB～210HB，生产类型

为大批量生产，毛坯为铸件，灰铸铁的

机械加工余量按JZ67-62规定了灰铸铁

铸件的三种精度等级和相应的铸件机械

加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大

批量生产的铸件，采用

2级精度铸件，毛坯重量由《金属机械加工工艺人员手册》表5-2有零件≤80kg，偏差为7%，故毛坯估算约为1.0kg，采用2级精度铸件，顶面的加工余量和底面的加工余量忽略不计，两侧面的加工余量也忽略不计，由表5-4左右端面的加工余量为3±0.8，其余部分均为实心部分。

毛坯如右图：

第三章：工艺规程设计

3.1选择工艺基准的说明

3.1.1粗基准的选择

选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。

粗基准选择应当满足以下要求：

（1）．粗基准的选择应以加工表面为粗基准。

（2）．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。

（3）．应选择加工余量最小的表面作为粗基准。

（4）．应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。

（5）．粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉C在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉C零件图分析可知，选择作为拨叉C加工粗基准。

3.1.2精基准选择的原则

（1）．基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。

（2）．基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。

（3）．互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。

(4)自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。

此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉C在整个加工过程

内花键槽，适于中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉C零件图分析可知，它的257

H

作精基准使用。

选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。

3.2各工艺方案的分析、对比与取舍

一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计拨叉C的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。

3.2.1加工方法确定

在选择各表面、内花键及槽的加工方法时，要综合考虑以下因素

（1）．要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。

（2）．根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。

（3）．考虑被加工材料的性质。

（4）．考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。

（5）．此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。

选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。

3.2.2 上端面的加工

查《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，上端面的加工方案为：粗铣——精铣（

9

IT-），粗糙度为Ra=6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。

7IT

3.2.3 孔的加工

φ加工

（1）加工内花键前的预制孔2212

H

查《机械加工工艺手册》表2.3-47，由于预制孔的精度为H12，所以确定预制孔的加工方案为：一次钻孔，由于在拉削过程中才能保证预制孔表面精度，所以，在加工内花键前预制孔的精度可适当降低。

（2）内花键的加工

通过拉刀实现花键的加工，由于拉削的精度高，所以能满足花键表面精度，同时也能保证预制孔表面精度。

（3）2-M8螺纹孔的加工

加工方案定为：钻，攻丝。

3.2.4 加工工艺路线方案的比较

在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：

表1.1加工工艺路线方案比较表

加工工艺路线方案的论证：

方案Ⅰ、Ⅱ主要区别在于在加工上端面及以下工序时，所选定位基准不同，方案Ⅰ

选用预制孔为主要定位基准，方案Ⅱ选用花键作主要定位基准，很显然选用内花键做定位基准更符合设计要求，因为其表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。

由以上分析：方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：

表1.2加工工艺过程表

3.3制定工艺路线

3.3.1工序Ⅰ：钻预制孔

机床：轻型圆柱立式钻床(5035)

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