拨叉831006工艺规程及专用夹具设计详细
CA6140车床拨叉（831006型号）工艺规程及专用夹具设计详细说明粗镗半精镗φ55孔为例
目录
第一章机械加工工艺规程设计 (3)
一、零件的分析 (3)
（一）拨叉的用途 (3)
（二）拨叉的工艺分析 (3)
二、确定毛坯、绘制毛坯图 (3)
（一）确定毛坯的制造方法···································错误！未定义书签。
（二）确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 (3)
（三）绘制零件毛坯图 (3)
第一章机械加工工艺规程设计
一、零件的分析
（一）拨叉的用途
题目所给的零件是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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55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）拨叉的工艺分析
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：
1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔
2大头半圆孔Ф55
3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，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．确定毛坯、绘制毛坯图
（一）确定毛坯的制造方法
已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；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。
确定毛坯种类：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，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。
定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取φ40的外表面和底面为粗基准加工φ22孔的上表面。
（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准，限制四个自由度。
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，以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。
4，制定工艺路线
CA6140拨叉设计工艺过程
(一)确定毛坯的制造形式
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。
（二）基面的选择
基面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，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取φ22 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ40作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。
（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
（三）制定工艺路线
制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,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 铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2
工序2 钻绞孔φ22，保证表面粗糙度1.6
工序3 粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2
工序4 铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2
工序5 φ55下端面，保证表面粗糙度3.2
工序6 锥孔φ8及M8底孔螺纹M8 精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6
工序7 切断
工艺路线方案二:
工序1 铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2
工序2 粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2
工序3 钻绞两孔φ22，保证表面粗糙度1.6
工序4 铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2
工序5 铣φ55下端面，保证表面粗糙度3.2
工序6 钻锥孔φ8及M8底孔，攻丝，精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6
工序7 切断
工艺方案比较分析
上述两方案:方案一：是先加工内孔φ22, 再以φ22孔为基准加工φ55内孔,而方案二：先镗孔φ55,以底面及φ22外圆面为基准，再以φ55内孔及上平面加工φ22孔。由零件图可知φ22孔的设计基为准φ55孔的中心线，所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55孔的中心线，可保证其加工的位子精度，符合大批生
产要求,方案二较为合理
方案二:
工序1 铣φ40上平面。（以φ22孔外表面及底面为基准，选用X5032立式升降台铣床和专用夹具）
工序2 粗镗，半精镗φ55。（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用TGX4132B 立式单柱坐标镗床和专用夹具）
工序3 钻绞两孔φ22.。（以φ40上平面及φ22孔外表面为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）
工序4 铣φ55下端面。（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）
工序5 铣φ55上端面。（以φ55的下端面及φ22内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）
工序6 钻锥孔φ8及M8底孔，攻螺纹M8，精绞锥孔φ8。（以φ40上平面及φ55内孔为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）
工序7 切断
拨叉零件材料为HT200 HB170—240，毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯
依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1> 由于工件较小，为方便加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。
2> 铸件的圆角半径按表2.2.1<<简明设计手册>> 选则金属型铸造 R=3-5mm 拔模斜度外表面0-15°自然失效处理以消除铸造应力。
3> 两内孔φ22+0.021 0,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将φ40圆柱铸成实心的。
4>铣φ40上平面加工余量及公差。
两φ40圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ40圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣，单边余量Z=2mm公差CT=1.2
φ22半精铣的加工余量(单边)Z=0.8
粗铣加工余量(单边)Z=1.2
毛坯名义尺寸:50+0.8+1.2=52
毛坯最大尺寸:52+1.2=53.2
5>粗镗，半精镗φ55。
毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.6,参照《工艺手册》表2.3-10确定工序尺寸及余量为:
一次粗镗φ53.5，2Z=3.5
二次半精镗φ55+0.4，2Z=1.5
6>钻绞两孔φ22。
两内孔精度要求IT7参照《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表2.3-8确定工序尺寸及余量为：
钻孔：φ20
扩孔：φ21.8 2Z=1.8mm
半精绞: φ21.94 2Z=0.14mm
精绞: φ20+0.0210
7>铣φ55下端面。
两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。
φ55半精铣的加工余量(单边)Z=0.8
粗铣加工余量(单边)Z=4.2
8>铣φ55上端面。
两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。
φ55半精铣的加工余量(单边)Z=0.8
粗铣加工余量(单边)Z=4.2
9>钻锥孔φ7.8及M6底孔，攻丝，半，精绞φ8，保证R1.6的表面粗糙度
半精绞加工余量2Z=0.14
精绞加工余量2Z=0.06
10>切断
确定切削用量及基本工时
工序一：
铣φ40上平面。
1 工具选择
1.>选择工具《切削手册》
根据表1.２选择YG6硬质合金刀具
根据表3.1 铣前深度ap≤4 铣削宽度ae≤90 端铣刀直径D0=100mm
由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=10
2 >铣刀几何形状查表(3.2) 由于 HBS=200>150,r0=0°a=8°Kr=45°Kre=30°Kr′=5°λs=-20°α=8°bq=1.2
2选择切削用量
1>决定铣削深度ap，因为表面粗糙度要去为Ra=3.2，所以需两次走刀完成。第一次走刀达到尺寸为50+0.8（半精铣的加工余量）
第二次走到达到50的尺寸，并保证Ra=3.2
2>决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW
查表3.5时 fz=0.14~0.24mm/z 取fz=0.18
3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命
根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5
由于铣刀直径d0=100mm 故刀具寿命T=180min (查表3.8)
4> 根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =322r/min Vft=490mm/min
各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min
n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min
Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min
根据X52K型立铣说明书(《设计手册》表4.2-35)选择
n =300r/min Vfc=375mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
Vc=πdn /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min
Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z
5>根据机床功率:
根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2.4 d=100 Z=10 Vf=375mm/min
近似Pcc=3.8KW
根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW
故Pcc ap=2.4 Vf=375mm/min n=300r/min Vc=94.2m/min fz=0.125mm/z 6>计算基本工时tm = L / Vf 式中 L=160mm 根据表 3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35 则 L=(160+35)=195mm 故tm=195 / 375=0.52min 工序二： 粗镗半精镗φ55孔 1>选择刀具:查表《机械加工工艺手册》表 11.2-10 选择莫式锥柄3 刀杆直径D=30 高速钢刀头 2>选择切削用量 有《工艺手册》表2.3-10得 粗镗φ53.5，2Z=3.5 半精镗φ55+0.4 2Z=1.5 粗镗孔至φ53.5 单边余量Z=1.75/mm 一次镗去全部余量ap=3.5 mm （5~8） 进给量f=0.52 mm/r （0.3~1.0） 根据有关手册确定立式镗床的切削速度为v=35m/min （20~35m/min） nw =1000v / Πd=1000×35 / 3.14×50 =223r/min 查表4.2-20 T4132立式镗床主轴转速n=250r/min 切削工时 L=30,L2=3,L3=4 t1=L / nf =(30+3+4)/250×0.52=0.28min ③半精镗孔φ50+0.50 １> 切削用量 ap=1.5 （1.5~3） 单边余量Z=0.1mm 一次公差去全部余量ap＝0.2mm 进给量 f =0.2mm/r （0.2~0.8） 根据有关手册,确定立式镗床切割进度v=40m/min (25~40) 查表4.2-20 T4132立式镗床（主电动机=1.1kw，总容量1.16kw） 主轴转速n =355 r/min 切削工时 L=30,L2=3,L3=4 t 2=L/ nf=(30 +3+4)/ 355×0.2=0.52min 工序三： 钻两孔φ20 1 选择钻头 选择锥柄麻花钻(GB1438-85) 查表 d0=20 钻头几何形状(表2.1及表2.2) 双锥,修磨横刃β=30° 2φ=100° bξ=3.5 α=11° b=2mm L=4mm 2.选择切削刀具 ①进给量f 1>按加工要求决定进给量: 根据表2.7 当加工要求为H12~H13精度 铸铁HBS>200 d0=18mm f=0.43~0.53mm/r 由于L/d=50/20=2.5,故应乘以孔深修正系数kcf=1 f= 0.43~0.53 mm/r 2>按钻头强度决定进给量 根据表2-8 当HBS=200 d=20mm 钻头强度允许的进给量f=1.75mm/r 3>按机床进给机构强度决定进给量 根据表2.9 当HBS<210 d=≤20.5 机床进给机构允许的轴向力为6960N (Z3025钻床允许的轴向力为7848N 见《设计手册》表4.2-11)进给量为0.75mm/r 从以上三个进给量比较可看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为 f=0.43~0.53mm/r 根据Z3025钻床,选择 f=0.5 mm/r ②决定钻头磨钝标准及寿命 由表 2.12 当d0=20 时,钻头后刀面最大磨损量（0.5~0.8）取为0.6mm,寿命T=60min ③切削进度 由表2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>20 Vc=16m/min n =1000V/πd0=1000×16/(3.14×20)=254.7r/min ④检验机床扭矩及功率 根据表2.20 当f=0.5mm/r d0<21 时 mt=76.81 N*M 根据Z3025 钻床说明书 当nc=250r/min 时 Mm=80 N*M 根据表2.23 当HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m/min 时 Pc=1.1KW 查《设计手册》表4.2-11 PE=2.2KW 由于MC L=L+Y+Δ,L=30 mm 入切量及超切量由表2.29 查出Y+Δ=10mm tm =L / nf=(50+10) / (250×0.5)=0.48min 2扩孔 1>选择扩刀 选择硬质合金扩孔钻d0=21.8mm 钻头几何形状为r=5°α0=8°（8~10） kr=30°（30~60） kr ζ=30° β=10° b α1=1mm （0.8~2） 2>选择进给量及切削进度 查表2.10 d0=21.8 HB=200 时, f=1.0～1.2mm/r 根据Z3025 钻床说明书选择 f=1.0 mm/r 查《机械加工工艺师手册》表28-2 v y x p m v c k f a T zv d C v v v 0 Cv=68.2,do=21.8,Zv=0.4,T=40,Ap=50,Xv=0.15,f=1,kv=0.8，m=0.4，Yv=0.45. 计算得V=24m/min V=(1/2-1/3)V 钻 =(1/2-1/3) ×16 =8～16m/min 取V=8 m/min n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×21.8=116.8r/min,取n=175r/min 。 3>钻头磨纯标准及寿命 由表2.12 当 d0=21.8mm 时 ,扩孔钻后刀面最大磨损限度为1.0mm(0.9~1.4)mm 寿命T=40 min tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(50+10)/(175×1)=0.34min 3绞孔 1> 选择刀具 选择硬质合金绞刀d=22mm 钻头几何形状为r0=-5°(0~-5°),a0=10°(10~17°),齿背倾斜角at=15°（15~20°） 2> 选择进给量及切削速度 查表查表2.11 d0=22 HB=200 时, f=0.9～1.4mm/r 根据Z3025 钻床说明书选择 f=1.0 mm/r 查《机械加工工艺师手册》表28-2 v y x p m v c k f a T zv d C v v v Cv=109,do=22,Zv=0.2,T=75,ap=50,Xv=0,f=1,Kv=0.8,m=0.45,Yv=0.5 计算得V=23.1m/min V=(1/2-1/3)V 钻 =(1/2-1/3) ×23.1 =7.7～11.5m/min 取V=8 m/min n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×22=117.8r/min,取n=175r/min 3>钻头磨纯标准及寿命 由表 2.12 当 d0=22mm 时 ,扩孔钻后刀面最大磨损限度为0.8mm(0.6~0.9)mm 寿命T=75 min T=L/nf=L+Y+△/nf=(50+10)/175*1=0.340min 工序四 粗铣φ73下平面 1.选择工具 《切削手册》 １>根据表1.２ 选择YG6硬质合金刀具 根据表3.1 铣前深度ap ≤5铣削宽度ae ≥9 端铣刀直径d0=22mm 由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=6 2 >铣刀几何形状查表《机械加工工艺师手册》21-10，21-18。 由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40°)Kr ′=4 °(3~4°) Kre=45°b ζ=1 mm( 0.8~1.3) 2选择切削用量 1>决定铣削宽度ae (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度要求为3.2 所以可以在一次走刀内切完) ae=9mm 2>决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW 查表3.5时 fz=0.14~0.24mm/z 要达到表面粗糙度为3.2，每转进给量为0.5~1.0mm/r 。 Z=6，根据af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。 3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时1.0~1.2 由于铣刀直径d0=22mm 故刀具寿命T=60min (查表3.8) 4>根据(表3.16)当d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15 Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min 各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8 故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min 根据X5032立式升降台铣说明书(《设计手册》)选择 n =710r/min Vfc=500mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为 VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z 5>根据机床功率: 根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min 近似Pcc=4.8KW 根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW 故Pcc ap=5 Vf=500mm/min n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z 6>计算基本工时tm = L / vf 式中 L=128.74mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35 则 工时为 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min 工序五 粗铣φ73上平面 1.选择工具《切削手册》 １>根据表1.２选择YG6硬质合金刀具 根据表3.1 铣前深度ap≤5铣削宽度ae≥9 端铣刀直径d0=22mm 由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=6 2 >铣刀几何形状查表《机械加工工艺师手册》21-10，21-18。 由于 HBS=200, r0=0°α0=17° a0’=6°, β=30 °(22~40°)Kr′=4 °(3~4°) Kre=45°bζ=1 mm( 0.8~1.3) 2选择切削用量 1>决定铣削宽度ae (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度要求为3.2 所以可以在一次走刀内切完) ae=9mm 2>决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW 查表3.5时 fz=0.14~0.24mm/z 要达到表面粗糙度为3.2，每转进给量为0.5~1.0mm/r。 Z=6，根据af=f/Z,所以取f=0.15mm/z 。 3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命 根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时1.0~1.2 由于铣刀直径d0=22mm 故刀具寿命T=60min (查表3.8) 4>根据(表3.16)当d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15 Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min 各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8 故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min 根据X5032立式升降台铣说明书(《设计手册》)选择 n =710r/min Vfc=500mm/min 因此实际切削速度和每齿进给量为 VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z 5>根据机床功率: 根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min 近似Pcc=4.8KW 根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW 故Pcc ap=5 Vf=500mm/min n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z 6>计算基本工时tm = L / vf 式中 L=128.74mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35 则工时为 tm =L / nf=(128.74+35)/710*0.66=0.35min 工序六 钻锥孔φ8及M8底孔，攻丝，半，精绞φ8。 1钻锥孔φ8 1.锥柄麻花钻(GB1436-85) d=7.8 mm 钻头几何形状为(表2.1及表2.2)双锥修磨横刃β=30° 2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55° 2.选择切削用量 1>按加工要求决定进给量 根据表2.7 当加工要求为H12~HB精度铸铁硬度HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.36~0.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则 f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r 2>决定钻头磨纯标准及寿命 由表2.12 ,当d0=8时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min 3>决定切削速度 由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min 由钻床说明手册选取 n=400 r/min 3.计算工时 tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/400×0.4=0.3125min 2.钻M8底孔 1.锥柄麻花钻(GB1436-85) d=7mm 钻头几何形状为(表2.1及表2.2)双锥修磨横刃β=30° 2φ=118° be=3.5mm α0=12° ψ=55° 2.选择切削用量 1>按加工要求决定进给量 根据表2.7 当加工要求为H12~HB精度铸铁硬度HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.36~0.44 mm/r 由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则 f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r 2>决定钻头磨纯标准及寿命 由表2.12 ,当d0=8时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min 3>决定切削速度 由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min 由钻床说明手册选取 n=400 r/min 3.计算工时 tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(9+10)/400×0.4=0.12 min 3攻螺纹M8 V=0.1m/s=6 m/min 则ns =238 r/min 按机床选取nw=19.5r/min 则 V=4.9 m/min 基本工时:L=9mm L1=3mm L2=3mm 攻M8孔 tm1=(L+L2+L1)/nf=(9+3+3)/19.5=0.076 min 4精绞φ8锥孔 1.选择绞刀 查《设计手册》表3.1-19 选用硬质合金锥柄机用绞刀(GB4252-64) d=8mm 2.选择进给量f 1>绞刀磨纯标准及寿命 由表2.12,当d0=8 mm 时 ,绞刀后刀面最大磨损取为0.5 mm（0.4-0.6）寿命T=45 min 2>切削速度V进给量f 查《切削手册》表2.25 铸铁硬度HBS200 d0=8 mm ap=0.03~0.06 mm (半精绞ap=0.07mm 精绞为ap=0.03mm 均在此范围) f=0.2~0.3 mm/r Vc=8~12 m/min (无切削液)取V=12m/min 根据钻床进给量查《设计手册》表4.2-13 取f=0.3mm/r n=1000V/πd0=1000×12/(3.14×8)=477 r/min 查表4.2-12 取nc=500 r/min 3.计算工时 tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/(500×0.3)=0.33 min 工序10 切断 1.选择刀具查《设计手册》表3.1-4.1 选择中齿锯片铣刀(GB6120-85) d=400 mm L=4 mm z=20 2.刀具寿命 查表3.8 高速钢切断铣刀 d≤40T=45 min 3.切削用量 ap=12 mm一切走刀切断 fz=0.1 mm/z 查表3.27 Vc=Cvd0qv / TmapxvfzxvZpv Cv=10.5 d0=40 qv=0.2 Tm=450.15 apxv=120.2 fzxv=0.10.4 Zpv=200.1 Vc=(10.5×40×0.2) / (450.15×120.2×0.10.4×200.1)=54.9 m/min n=1000V /πd0=1000×54.9/(3.14×40)=437 r/min 根据x60 卧式铣床说明书《设计手册》表 机床主轴转速为nc=400 r/min 计算基本工时 tm =L / nf= L+Y+Δ/nf=(73+35)/54.9=1.94 min 三．夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师协商，决定设计第二道工序——粗，半精镗φ55孔的镗床夹具。本夹具将用与TGX4132B立式单柱式坐标镗床。刀具为高速刚刀头，硬质合金刀。（一）问题的提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 （二）夹具设计 1，定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择φ40外表面及底面为基准，即用两个对中夹紧的V型块对中夹紧，底面起支撑作用。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。2，切削力及夹紧力的计算 刀具：杆直径为30，高速刚刀头 径向力计算：根据手册《切削手册》，表1.22得 径向力Fr=990N 进给力计算：根据手册《切削手册》，表1.23得 进给力Fa=1350 消耗功率P=1.2kw。 选用结构简单,加紧可靠的螺旋加紧,提高效率,采用螺母开口垫圈组合加紧 为了克服径向力F,实际加紧力F应为 F=kt\rf 其中 r=2(R3-r3)\3(R2-r2) 查 <<机械制造工艺学表>>14-1 =2(723-503)\3(722-502) =0.031m F=1.3*40\0.1*0.031=16774N 由式d=(4*1.3F0\3.14[δ])0.5 [δ] =δs\S=640\4=180MPa查表(5-7)S=4 d=(4*1.3*16774\3.14*180)0.5 =12.4mm 查手册得M16 d=15.217>12.4 取M16 3,定位误差分析 本工序采用两V型块对中夹紧，可以保证孔的中心始终在工件的中心，保证孔的位置精度，由于对中装置为螺杆传动，会带来一定的位置误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 4. 夹具设计及操作的简要说明 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。 湘潭大学 机械加工工序卡产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第1页 拨叉共页 车间工段材料名称材料牌号机械性能 灰铸铁H T200 同时加工件数每料件数技术等级每件时间（min）准备终结时间 二 设备名称设备编号夹具名称夹具编号冷却液 立式铣床X51 1 专用夹具 1 煤油 更 改 内 容 工 步号工步内容 计算数据（mm）走 刀 次 数 切屑用量工时定额（min）刀具量具及辅助工时直 径 长 度 走 刀 长 度 单 边 余 量 切 屑 深 度 （ mm ） 进 给 量 （ mm/min ） 每 分 钟 转 数 切 屑 速 度 （ m/s ） 基 本 时 间 辅 助 时 间 工 作 地 点 服 务 时 间 工 步 号 名 称 规 格 编 号 数 量 1 粗铣φ75圆的下端面φ75 90 1 1 1.5 250 150 0.818 0.173 1 YG 硬 质 合 金 端 铣 刀 D= 125 mm 1 1 编制刘卫红抄写刘卫红核对审核批准湘潭大学 机械加工工序卡产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第页 拨叉共页 车间工段材料名称材料牌号机械性能 灰铸铁H T200 同时加工件数每料件数技术等级每件时间（min）准备终结时间 2 设备名称设备编号夹具名称夹具编号冷却液 卧式镗床T616 专用夹具煤油 更 改 内 容 工计算数据（mm）走切屑用量工时定额（min）刀具量具及辅助工时 工步内容直 径 长 度 走 刀 长 度 单 边 余 量 刀 次 数 切 屑 深 度 （ mm ） 进 给 量 （ mm/r ） 每 分 钟 转 数 切 屑 速 度 （ m/s ） 基 本 时 间 辅 助 时 间 工 作 地 点 服 务 时 间 工 步 号 名 称 规 格 编 号 数 量 1 2 粗镗φ55圆 精镗φ55圆 φ52 φ55 20 20 1.5 1 1 1.5 1.5 0.41 0.41 550 550 1.38 1.38 0.09 0.09 1 2 YG 硬 质 合 金 镗 刀 编制刘卫红抄写刘卫红核对审核批准 湘潭大学 机械加工工序卡产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第页 拨叉共页 车间工段材料名称材料牌号机械性能 灰铸铁HT200 同时加工件数每料件数技术等级每件时间（min）准备终结时间 2 设备名称设备编号夹具名称夹具编号冷却液 立式钻床Z535 专用夹具煤油 更 改 内 容工 步号工步内容 计算数据（mm）走 刀 次 数 切屑用量工时定额（min）刀具量具及辅助工时直 径 长 度 走 刀 长 度 单 边 余 量 切 屑 深 度 （ mm ） 进 给 量 （ mm/r ） 每 分 钟 转 数 切 屑 速 度 (m/s) 基本时 间 辅 助 时 间 工 作 地 点 服 务 时 间 工 步 号 名 称 规 格 编 号 数 量 1 2 3 4 钻孔至φ23 扩孔至φ24.8 粗铰孔至φ24.94 精铰孔至φ25 φ23 φ24.8 φ24.94 φ25 90 90 90 90 1 0.2 0.06 1 1 1 1 1.5 0.9 0.07 0.03 0.43 0.43 0.43 0.43 275 275 275 275 1.164 1.164 1.164 1.164 0.69 0.69 0.69 0.69 1 2 3 4 麻 花 钻 扩 孔 钻 专 用 铰 刀 编制刘卫红抄写刘卫红核对审核批准 湘潭大学 机械加工工序卡产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第页 拨叉共页 车间工段材料名称材料牌号机械性能 灰铸铁H T200 同时加工件数每料件数技术等级每件时间（min）准备终结时间 2 设备名称设备编号夹具名称夹具编号冷却液 X60铣床专用夹具煤油 更 改 内 容 工 步号工步内容 计算数据（mm）走 刀 次 数 切屑用量工时定额（min）刀具量具及辅助工时直 径 长 度 走 刀 长 度 单 边 余 量 切 屑 深 度 （ mm ） 进 给 量 （ mm/min ） 每 分 钟 转 数 切 屑 速 度 （ m/s ） 基 本 时 间 辅 助 时 间 工 作 地 点 服 务 时 间 工 步 号 名 称 规 格 编 号 数 量 1 2 铣16×8槽所在的面 铣两个16×8槽，保证1612 .00 40 16 40 16 0 0 1 4 1 2 250 250 140 140 0.534 0.534 0.32 .0.512 1 2 高 速钢镶齿三面刃铣刀 1 编制 刘卫红 抄写 刘卫 红 核对 审核 批准 湘潭 大 学 机械加工工序卡 产品 名 称 及 型 号 零件名称 零件图号 工序名称 工序号 第页 拨叉 共 页 车间 工 段 材料名称 材料牌号 机械性能 灰铸铁 H T 200 同时加工件数 每料件数 技术等级 每件时间（min ） 准备终结时间 2 设备名称 设备编号 夹具名称 夹具编号 冷却 液 卧式铣床X61 专用夹具 煤 油 更改内容 工 步号工步内容 计算数据（mm）走 刀 次 数 切屑用量工时定额（min）刀具量具及辅助工时直 径 长 度 走 刀 长 度 单 边 余 量 切 屑 深 度 （ mm ） 进 给 量 （ mm/min ） 每 分 钟 转 数 切 屑 速 度 （ m/s ） 基 本 时 间 辅 助 时 间 工 作 地 点 服 务 时 间 工 步 号 名 称 规 格 编 号 数 量 1 铣两个斜面35 35 1.5 2 1.5 125 160 1.221 0.28 镶齿三面刃铣刀 编制刘卫红抄写刘卫红核对审核批准 湘潭大学 机械加工工序卡产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第页 拨叉共页 车间工段材料名称材料牌号机械性能 灰铸铁H T200 同时加工件数每料件数技术等级每件时间（min）准备终结时间 2 设备名称设备编号夹具名称夹具编号冷却液 立式铣床X51 专用夹具煤油 机械课程设计 说明书 课程名称：机械课程设计 作业题目：机械拨叉夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机制5班 姓名： 学号： 指导教师： 2013 年 12月 21 日 山西大同大学课程设计说明书 目录 设计清单 (03) 设计内容 (03) 原始资料 (03) 一、零件分析 (04) （一）零件的作用 (04) （二）零件的工艺分析 (04) 二、工艺规程设计 (05) （一）确定毛坯制造形式 (05) （二）基面的选择 (05) （三）制定工艺路线 (06) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (08) 三、确定切削用量及基本工时 (10) 四、夹具设计 (15) （一）任务的提出 (15) （二）定位方案及定位装置的设计计算 (15) （三）夹紧方案及装置的设计计算 (18) 参考文献 (21) 设计清单： 1、零件图 1张 2、零件毛坯图1张 3、机械加工工艺过程综合卡片1套 4、夹具设计1套 5、课程设计说明书1套 凌金锋拨叉831007夹具设计 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：拨叉零件图831007，生产纲领为5000件/年。 山西大同大学课程设计说明书 一、零件分析 (一) .零件的作用 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔语操作机构相连，下方的φ55半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力波动下方的齿轮变速。两件铸为一体，加工时分开。 （二）.零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，和适合磨削，为此以下是拨叉需要加工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； 2.小头孔φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔； 3.大头半圆孔φ55mm； 位置要求： 小头孔上端面与小头空中心线的垂直度误差为0.05mm，打孔的上下断面与小头孔的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，然后依次作为粗基准，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加工工艺均可保证。 十字头工艺规程及夹具设计内容详细拨叉的建模与 加工仿真 《机械制造与自动化》毕业设计题目：CA6140车床拨叉加工工艺夹具设计 目录 目录 (1) 摘要 (2) 1.绪论 (3) 1.1课题背景及意义 (5) 1.2CA6140型普通车床简介 (6) 1.3夹具的发展趋势 (7) 1.4拨叉的加工工艺 (8) 1.5小结………………………………………………………… 2.拨叉C的加工工艺规程设计 (8) 2.1零件的分析 (9) 2.1.1零件的作用……………………………………………… 2.2确定生产类型 (9) 2.3确定毛坯 (9) 2.3.1确定毛坯种类 2.3.2确定铸件加工余量及形状 2.3.3绘制铸件零件图 2.4工艺工程设计 (10) 2.4.1选择定位基准 2.4.2制定工艺路线 2.4.3选择加工设备和工艺设备 2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 2.5确定切削用量及基本尺寸 (10) 2.6小结 3.铣床专用夹具设计 (10) 3.1铣床夹具 (11) 3.11铣床夹具的主要类型 (11) 3.12铣床夹具设计要点 (11) 3.2夹紧装置 (12) 3.2.1夹紧装置的组成 (12) 3.2.2对夹紧装置的基本要求 (12) 3.2.3夹紧力的作用点及其方向 3.2.4基本夹具结构 3.3夹具的设计 3.4.1定位基准的选择 3.4.2制定夹具方案 3.4.3夹具元件的选择 3.4.4定位元件的选择 3.5小结 4.结论 (13) 5.致谢 (13) 6.参考文献 (14) 一．拨叉的三维建模 采用SolidWorks2008完成拨叉的三维建模的过程如下： 1.绘制圆柱 首先，选择“前视基准面”进入草图绘制界面，以原点为圆心绘制直径为Φ的圆，如图1所示。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸40 mm 凸体/基体”，输入拉伸长度为85mm，如图2所示。 图1 图2 2．建立拨叉的外轮廓 选择“右视基准面”进入草图绘制界面，绘制如图3所示的草图，并添加相关的尺寸约束和几何约束。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸凸体/基体”，选择“两侧对称”，拉伸长度为40mm如图4所示。 图3 图4 3．建立拨叉的花键 选择拨叉的圆柱端面进入草图绘制界面，绘制如图5所示的直径为mm Φ 22 的圆。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸切除”，选择“完全贯穿”，如图6所示。 目录 设计说明 (1) 1、零件的分析 (3) 1.1.零件的作用 (3) 1.2.零件的工艺分析 (3) 2、工艺规程设计 (4) 2.1.确定毛坯的制造形式 (4) 2.2.基准的选择 (4) 2.3.制定工艺路线 (4) 2.4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定 (5) 3、夹具设计 (7) 3.1.镗孔夹具设计研究原始质料 (8) 3.2．定位基准的选择 (8) 3.3.切削力及夹紧力的计算 (8) 4、设计体会语 (10) 参考文献 (11) 设计说明 通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！ 在此次设计中我们主要是设计831005拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，尤其是李君老师，在此表示感谢！ 课程设计是在课程实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在课程实习期间认真调查研究、搜索资料。 本次设计是提高CA6140车床上拨叉的加工效率，设计正确的加工工艺路线，以及某道工序的夹具。这次设计涉及到机床，机械加工工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识。是一次全面地，系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况，在整个设计过程中做到严谨认真，一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。 由于时间短促，经验不足以及水平有限，本次设计难免许多不妥和错误之处，敬请批评指正，以便及时改正。 洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称机械制造技术 设计课题拨叉零件钻锁销孔夹具设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 姓名 学号 2015 年 3 月 12 日 课程设计任务书 机械工程系机械设计制造及其自动化专业学生姓名班级学号 课程名称：机械制造技术 设计题目：拨叉零件钻锁销孔夹具设计 设计内容： 为拨叉零件钻Φ8H7锁销孔。 1．装配图 1张 2．零件图 1张 3. 夹具体图 1张 4. 课程设计说明书 1份 设计要求： 单件小批生产 设计（论文）开始日期 2015年 3 月 2 日 设计（论文）完成日期 2015年 3 月 13 日 指导老师 课程设计评语 机械工程系机械设计制造及其自动化专业 学生姓名班级学号 课程名称：机械制造技术基础 设计题目：拨叉零件钻锁销孔钻床夹具设计 课程设计篇幅： 图纸共 3 张 说明书共 15 页 指导老师评语： 年月日指导老师 目 目录 目录 0 前言 0 第1章零件的分析 (1) 第2章定位方案设计 (4) 2.1 确定定位方案 (4) 2.2 选择定位元件 (5) 图3-1 夹紧机构三维图 (7) 第4章钻孔导向装置设计 (7) 此次设计是钻床专用夹具设计，主要用于孔加工。为了便于确定刀具位置和运动方向，应在夹具上设计对应的钻孔导向元件。 (7) 4.1 钻套的设计 (7) 第5章夹具体设计 (9) (10) 图5-1 夹具体三维图第6章夹具装配图的绘制 (10) 6.1 制图比例1：1 (11) 6.2 定位、夹紧、导向，夹具体 (11) 总结 (13) 参考文献 (15) 拨叉加工工艺及夹具设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇年六月 摘要 此次设计是对拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加工大头孔、槽和钻小头孔斜面小孔的工序中，选一面两销的定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。 关键词拨叉，加工工艺，专用夹具，设计 I 攀枝花学院毕业设计ABSTRACT ABSTRACT This design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request. Key words：Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design II 课程设计 机械制造工艺学课程设计拨叉钻孔的专用夹具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 机电及自动化学院 2015年01 月26 日 课程设计 目录 前言................................................................................................................................................................ (1) 设计任务 (2) 1零件的工艺分析 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2零件的使用要求基本分析 (3) 1.3零件的工序特点 (3) 2.定位方案选择 (4) 2.1定位方案分析 (4) 2.1.1定位方案a (4) 2.1.2定位方案b (4) 2.2定位方案确定 (5) 3.夹紧方案选择 (5) 3.1夹紧方案 a (6) 3.2夹紧方案 b (6) 3.3夹紧方案确定 (6) 4夹具具体结构 (6) 4.1定位元件 (6) 4.2夹紧机构 (7) 4.3导向机 构 (7) 4.3.1钻模体机构 (7) 4.3.2.钻套的选择 (8) 4.3.3钻套高度的选择 (8) 4.3.4排屑间隙 (9) 5.定位误差 (9) 5.1定位误差分析 (9) 5.2定位误差计算 (9) 6夹紧力计算 (10) 6.1切削力计算 (10) 6.2实际所需夹紧力计算 (10) 6.3夹紧力校核.......................................................................................................................................... 11 7夹具精度分析与计算 (12) 8夹具总装 (12) 总结................................................................................................................................................................ .. (14) 参考文献 (1) 5 课程设计 前言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业课，并进行了实习的基础上进行的一个教学环节。也是大学本科里的最后一次课程设计。这次设计为了使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺夹具问题。让我们初步具备设计一个中等复杂程度零件的机械加工工艺所需的夹具设计的能力，也是 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目设计CA6140车床拨叉831007零件的机械加 工工艺规程及工装设备 设计者 指导教师 XX大学 2015年1月21 目录 目录 (2) 序言 .................................................................................................................................................... 一、零件的分析 (3) 零件的作用 (3) 零件的工艺分析 (4) 二. 确定生产类型 (4) 三.确定毛坯 (5) 四.工艺规程设计 (5) (一)选择定位基准： (5) （二）制定工艺路线 (6) （三）选择加工设备和工艺设备 (6) (四）机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 (6) 五、夹具设计 (14) (一)问题的提出 (14) (二)夹具设计 (14) (三)定位误差分析 (16) 参考文献： (17) 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。 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、零件的分析 （一） 零件的作用 题目所给的零件是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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55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： 1. 小头孔0.021 22+-Φ以及与此孔相通的8Φ的锥孔、8M 螺纹孔 2. 大头半圆孔55Φ 3. 拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心 线的垂直度误差为0.07mm ，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm 。 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 目录 1、零件的分析 .............. 错误!未定义书签。 １.1 零件的作用............. 错误!未定义书签。 1.２零件的工艺分析?错误!未定义书签。 1．３位置要求：............. 错误!未定义书签。２、工艺规程设计?错误!未指定书签。 2.1确定毛坯的制造形式 ....... 错误!未指定书签。 2.2 基面的选择?错误!未定义书签。 2.2.1 粗基准的选择:?错误!未指定书签。 2.2.２精基准的选择：..... 错误!未定义书签。 2.３制定工艺路线?错误!未定义书签。 2.3.1 工艺路线方案一：.... 错误!未定义书签。 2.３.２工艺路线方案二?错误!未指定书签。 2.3．3 工艺方案的比较及分析错误!未定义书签。 ２.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:错误!未定义书签。 3、确定切削用量及基本工时 ...... 错误!未指定书签。 3.１工序Ⅰ?错误!未定义书签。 3.2工序Ⅱ ................... 错误!未定义书签。 3．３工序Ⅲ.................. 错误!未指定书签。 3.4工序Ⅳ ................... 错误!未定义书签。 3.5工序V .................... 错误!未指定书签。 3.6工序Ⅴ?错误!未指定书签。 3.７工序Ⅵ?错误!未定义书签。 3．8工序Ⅷ?错误!未指定书签。 4、夹具设计?错误!未定义书签。 4.１问题的提出............... 错误!未指定书签。 4.2夹具设计 ................. 错误!未指定书签。 ４．2．1定位基准选择..... 错误!未指定书签。 4．2.2切削力及夹紧力计算?错误!未指定书签。 4.2.3定位误差分析........ 错误!未定义书签。参考文献：?错误!未指定书签。 序言 机械制造工艺学课程设计是我们学完大学全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的，机械制造工艺与机床夹具课程教学的一个不可缺少的辅助环节。它是我们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加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践，对于培养我们编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，为以后搞好毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。 本次课程设计培养了我们综合运用机械制造工艺学及相关专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。让我们初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。掌握从事工艺设计的方法和步骤，为学生今后进行毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计打下良好的基础。 由于能力有限，设计有许多不足之处，恳求各位老师给予指教。 一 零件的分析 (一) 零件的作用 众所周知，现在的机床有许多半自动控制的，这类机床能实现有级调速，靠的是拨叉拨动从动装置而实现。本工艺学课程就是针对CA6140车床的拨叉而设计的，此零件的结构如图所示。它安装在机床齿条的末端，调速时扇形齿由人工拨动，使齿条左右移动，此时拨叉拨动从动装置末端的轴套也作左右移动，从而使得转换齿轮的啮合，达到调速的目的。零件有花键，可以保证零件使用时不发生转动。零件工作时所受的载荷主要是两槽在花键孔方向上的载荷。 (二) 零件的工艺分析 CA6140的拨叉共有两组加工表面，现分述如下： 1. 以右端面为基准的加工表面 这组加工表面包括：mm 012.0018+宽槽内外表面至该基准面的距离，槽mm 03.008+内表面至基准面的距离。 2. 以mm 25φ花键孔为中心的加工表面 这组加工表面包括：mm 28.0022+φ孔，mm 023.0025+φ六齿方齿花键孔，以及2× 15°倒角。mm 012.0018+和mm 03.008+槽上下表面。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可先加工右端面，然后借助专用夹具加工另外的表面。 二 工艺规程设计 (一) 确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，灰铸铁，考虑到机床经常要变速和该零件的表面要求、产量、经济性等因素，决定选用铸造。由于零件年产量为2000件，达到中批量生产水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用金属型浇注铸造，这从生产率、保证加工精度上考虑，也是可行的。 (二) 基面的选择 目录: 前言 (2) 一、零件的工艺分析以及生产类型的确 (3) （一）零件的用途 (3) （二）零件的技术要求 (3) （三）审查零件的工艺性 (3) （四）确定零件的生产类型 (4) 二、确定毛坯、绘制毛坯简图 (4) (一)选择毛坯 (4) （二）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (4) 三、拟定拨叉工艺路线 (5) （一）定位基准的选择 (5) （二）表面加工方法的确定 (5) （三）加工阶段的划分 (6) (四）工序的集中与分散 (6) (五)工序顺序的安排 (6) （六）确定工艺路线 (7) 四、机床设备及工艺装备的选用 (8) （一）机床设备的选用 (8) （二）工艺装备的选用 (8) 五、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (8) 六、切削用量、时间定额的计算 (10) （一）切削用量的计算 (10) （二）时间定额的计算 (14) 七、夹具的设计 (22) （一）问题的提出 (22) （二）夹具的设计 (22) 八、课程设计总结 (23) 参考文献 (24) 前言 “机械制造技术基础课程设计”是机械类专业重要的实践教学环节，旨在培养学生设计“机械加工工艺规程”和“机床卡具”的工程实践能力。 机械制造工艺规程课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、一部分专业课进行的。大学两年半年来对机械相关知识学习的一次总复习，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。 通过本次课程设计，我们应该得到下述几方面的锻炼： 1、能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。 2 、提高机械结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 、学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 由于能力有限，本课程设计尚有很多不足之处，希望老师给予指导。 课程设计示例及相关内容讲解 图2-1、图2-2分别为某拖拉机用拨叉零件的零件图和三维图样。已知：零件材料为45钢，重量为4.5kg，年产量Q=8000台/年，m=1件/台。试为该拨叉零件编制工艺规程。 第一节 零件的工艺分析及生产类型的确定 一、 零件的作用 该拨叉应用在某拖拉机变速箱的换档机构中。拨叉头以30mm φ孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm φ孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。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动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。 该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨 叉脚两端面、叉轴孔0.021 030(7)mm H φ+和锁销孔00.0158mm φ-，在设计工艺规程时应 重点予以保证。 二、 零件的技术要求 1.示例 该拨叉的全部技术要求列于表2-1中。 该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48~58HRC ；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔 0.021030mm φ+的垂直度要求为0.1mm ，其自身的平面度为0.08mm 。为保证拨叉在叉 轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为 00.0158mm φ-，且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为0.15mm 。 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定较合理，符合该零件在变速箱中的功用。 2.相关内容讲解——分析零件的技术要求 对零件的技术要求进行分析，应包括以下内容： 1） 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。 2） 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法和拟定工艺路 表2-1 拨叉零件技术要求表 华北科技学院毕业设计论文 变速箱拨叉零件加工工艺及夹具设计 2011届机械工程系系 专业机械制造及自动化 学号 020********* 学生姓名张杨 指导教师李海涛 完成日期 2012 年 6月 25日 摘要 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，它在我们的大学生活中占有重要地位。 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、解决难题的能力，为今后参加工作和专业建设打下一个良好的基础。 通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等，并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请老师给予批评和指导。 关键词拨叉、工艺、设计、夹具 目录 摘要 (2) 题目及附件 (3) 序言 (5) 第一章零件分析 1.1零件的作用 (6) 1.2零件的工艺分析 (6) 1.3确定零件生产类型 (7) 第二章确定毛坯绘制毛坯简图 2.1选择毛坯 (8) 2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (8) 2.3绘制拨叉锻造毛坯简图 (9) 第三章工艺规程设计 3.1定位基准的选择 (10) 3.2拟订工艺路线 (10) 3.3加工设备及工艺装备的选用 (13) 3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定 (14) 3.5切削用量的计算 (17) 第四章专用钻床夹具设计 4.1夹具设计任务 (23) 4.2拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 (23) 4.3绘制夹具装配总图 (25) 4.4夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 (25) 第五章致谢 (29) 第六章参考文献 (30) 机械制造工艺学课程设计 说明书 题目：设计CA6140拨叉（831005）零件的加工工艺规程及备工艺装（年产量为4000件） 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期： 目录 一、零件工艺性分析 (1) 1.1、零件的作用 (1) 1.2、零件的工艺分析 (1) 二、机械加工工艺规程设计 (2) 2.1、确定毛坯的制造形成 (2) 2.2、基准的选择 (2) 2.2.1粗基准的选择 (2) 2.2.2精基准的选择 (2) 2.3、制定工艺路线 (2) 2.3.1工艺路线方案一 (3) 2.3.2工艺路线方案二 (3) 三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (4) 3.1、毛坯余量及尺寸的确定 (4) 3.2、确定工序 (4) 四、夹具的设计 (12) 4.1、提出问题 (12) 4.2、设计思想 (13) 4.3、夹具设计 (13) 4.3.1定位分析 (14) 4.3.2切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算 (14) 4.3.3夹具操作说明 (15) 五.体会 (15) 六．参考文献 (16) 一、零件工艺性分析 1.1、零件的作用 题目给定的零件是CA6140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进行工作。宽度为18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，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18+0.0120mm的槽和滑 移齿轮的配合精度要求很高。 1.2、零件的工艺分析 二、机械加工工艺规程设计 2.1、确定毛坯的制造形成 零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±0.8mm。 2.2基准的选择 2.2.1 粗基准的选择 因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 2.2.2精基准的选择 为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下低面为精基准。 2.3、制定工艺路线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,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。 2.3.1. 工艺路线方案一 工序： 1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 2.粗、精铣削B面。 3.铣削8+0.030mm的槽。 4.铣削18+0.0120mm的槽。 5.拉花键。 2.3.2.工艺路线方案二 工序： 1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。以Ф40mm 圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。 机械制造课程设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 机械制造设计任务书 一、设计题目：拨叉的单件、批量生产工艺过程以及一道工序的夹具设计 二、技术要求：去毛刺锐边 材料为QT200 三、设计内容： 1、零件的批量生产工艺过程（1份） 2、零件的单件生产工艺过程（1份） 3、夹具的装配图（一张） 零件批量生产工艺过程 一．零件的分析 1、零件的作用： 拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速:或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。工作方式以Φ 20H7的孔为回转中心，Φ10H7两个同轴孔连接另一个零件，通过摇杆的运动实现零件的同步动作此种动作的优点是方便快捷可靠性高，可手动也可连接电动机构实现自动控制. 2、零件的工艺分析及生产类型的确定 零件的工艺分析 零件的工艺分析就是通过对零件图纸的分析研究，判断该零件的结构和技术要求是否合理，是否符合工艺性要求 (1):审查零件图纸通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。 (2 ):零件的结构工艺性分析该零件比较简单，没有较复杂的结构和较高的加工要求。主耍的加工有各个表面的铣削，螺纹孔和孔及弧平面的加工等。各个待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得，需要加工的螺纹孔为M12，孔为Φ 5, Φ 20, Φ 9.8, Φ 10的孔的尺寸精度要求.这些都是有数据可以供参Φ考的，这个零件的工艺性较好 以下是该壳体需要加工的表面的尺寸精度要、技术要求以及各加工表面的位置要求: (1)下端面表面粗糙度为1.6，阶梯通孔为Φ30、Φ20H7，表面粗糙度为12.5和1.6.该孔可作为其他表面的加工基准。 (2)垂直孔Φ12H8，表面粗糙度为25。 (3)水平阶梯孔Φ30和Φ20H7，表面粗糙度为12.5，1.6。 (4)水平螺纹孔M12，糙度为12. 5 (5)内圆弧R38，表面粗糙度为12.5 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的尺寸要求和技术要求采用常规的加工工艺均可以保证，零件的工艺性较好 3、零件的生产类型 该零件的机构尺寸较小，属于轻型零件，此处按中批量生产设计 4、确定毛坯的制造形式 零件材料为QT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零结构又比较简单，故选择铸件毛坯 二、选择毛坯 2. 1毛坯的材料和种类 拨叉的机构复杂，所以本壳体毛坯选用铸件。该零件材料为QT200，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用铸造成形。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的 2. 2确定毛坯的尺寸公差和加工余量一般规定，铸件成批生大于巾30m。的孔，可预先铸出，以减少机械加工余量。对于结构铸造毛坯 优秀设计 拨叉的工艺过程设计及专用铣床夹具设计 ——机械制造课程设计 三级 锥销孔 装配时做配合用 目录 一、拨叉的分析 (2) 1.拨叉的用途 (2) 2.拨叉的技术要求 (2) 3.拨叉的工艺性 (2) 4.拨叉的生产类型 (2) 二、确定毛坯、绘制毛坯简图............................................................. 错误！未定义书签。 1.选择毛坯.............................................................................................. 错误！未定义书签。 2.确定毛坯的尺寸和机械加工余量 (3) 3.毛坯锻件图.......................................................................................... 错误！未定义书签。 三、拟定工艺路线................................................................................. 错误！未定义书签。 1.定位基准的选择 (4) 2.各表面的加工方案.............................................................................. 错误！未定义书签。 3.确定工艺路线...................................................................................... 错误！未定义书签。 四、计算加工余量、切削用量和时间定额 (5) 工序05——粗铣拨叉叉爪内侧面 (5) 1.确定加工余量...................................................................................... 错误！未定义书签。 2.确定切削用量...................................................................................... 错误！未定义书签。 3.计算时间定额...................................................................................... 错误！未定义书签。 五、专用钻床夹具设计 (5) 1. 确定定位元件 (5) 2. 确定对刀装置 (5) 3. 确定夹紧机构.................................................................................... 错误！未定义书签。 4. 确定定位键 (6) 5. 绘制装配图 (6) 6. 标注尺寸、配合及技术要求 (7) 六、专用铣床夹具装配图 摘要 本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。此拔叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。本设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。基准选择以拔叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工时是用镗床镗孔。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。工件在机床上定位夹紧选用专用夹具，夹紧方式为手动夹紧，夹紧可靠，操作方便。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词加工工艺，定位，夹紧，专用夹具 ABSTRACT This design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling out fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs design.This pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy, its the place that process is a peaceful in bore primarily.This design processes after processing first the bore.Process with flat surface the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with the nicety the stage to guarantee their process the precise degree.The basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork, process the in the center in general use bore, then be used as the precise basis with the bore that processed.Processing primarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface, again with center bore the fixed position processes the big bore that carry down.While processing is to use the boring machine boring bore.Regard these two bores as the basis finally, process the right-hand slot respectively with the thread bottom bore of the a.Whole processes the process chose to use to the drill machine, miller with the boring machine .The tongs chooses to use the appropriation tongs, clipping tight way as to move to clip tight, clip tight and dependable, operation convenience.Therefore produce the efficiency higher, be applicable to the large quantity measures, the flowing water is on-line to process.Can satisfy the design request. Keywords Process the craft，Fixed position，Clip tight，Appropriation tongs 目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 1 绪论 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2夹具的发展史 (3) 1.3小结 (2) 2 拨叉80-08的加工工艺规程设计 (6) 2.1零件的分析 (6) 2.1.1零件的作用 (6) 2.1.2零件的工艺分析 (6) 2.2确定生产类型 (6) 2.3确定毛坯 (6) 2.3.1确定毛坯种类 (6) 目录 目录 (1) 摘要 (2) 一、分析零件图 (3) 1.1 零件作用 ............................................. 错误 ! 未定义书签。 1.2 零件的工艺分析 ....................................... 错误 ! 未定义书签。 二、确定毛坯 ............................................ 错误 ! 未定义书签。 三、工艺规程设计 ............................................. 错误 ! 未定义书签。 3.1 基面的选择 ........................................... 错误 ! 未定义书签。 3.2 精基准的选择 (7) 四工序加工计算 (8) 五、夹具的设计 ............................................... 错误 ! 未定义书签。 5.1 定位误差分析 ......................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2 工件的夹紧 ........................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2.1. 加紧位置的组成 .................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2.2. 加紧力的方向 (18) 5.2.3. 加紧力的作用点 (18) 5.2.4. 加紧力的大小 ...................................... 错误 ! 未定义书签。 5.2.5. 夹具的精度分析 (21) 参考文献 (22) 任务书 1、分析零件图 1.1 零件作用 拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向的零件。其小头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动；大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽配合。 1.2 零件的工艺分析 1、零件选用材料为 ZG310-570。 ZG310-570 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。CA6140车床拨叉831007课程设计--机床夹具设计解读
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