机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目：设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工
工艺规程及工艺装备（中批量生产）
设计者
指导教师
机械工程学院
机制班
年月日
机械制造工艺学课程设计说明书
题目设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）
内容 1.零件图一张 2．毛坯图一张3．机械制造加工工艺过程综合卡片一张
4．结构设计装配图一张
5．结构设计零件图一张
6．课程设计说明书一份
图纸等详细信息可联系QQ823059997
前言
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！
在些次设计中我们主要是设计CA6140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，尤其是教务处张永丹老师，我系刘学斌老师的大力帮助，在此表示感谢！
机制班第小组
年月日
一．设计的目的：
机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计
原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：
1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
二．零件的分析
（一）、零件的作用：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，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。
（二）、零件的工艺分析：
CA6140拨叉共有两组加工表面。
1.以花键孔的中心线为基准的加工面
这一组面包括?25+0.230mm的六齿方花键孔、?22+0.280花键底孔两
端的2X150到角和距中心线为27mm的平面。
2.以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽
经上述分析可知，对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。
二、工艺规程设计
(一)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。毛坯零件图如下图：
（二）基准的选择。
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.精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的
A面为精基准。
(二)制定工艺路线。
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。
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。
2.拉花键。以A面为基准，
3.铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧
式铣床加专用夹具
4.铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W
卧式铣床加专用夹具。
5.铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用
X62W卧式铣床加专用夹具。
方案分析：
上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案
中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。
以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”
(三)机械加工余量。
CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgσb =160MP a HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。
根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：
1.A面的加工余量
A面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除
2.矩形花键底孔。
要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22
+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59
确定孔加工余量的分配。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
拉花键
花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工
艺人员手册》取 2Ζ=1mm
3.B面的加工余量。
此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。
精加工余量为0.2mm
粗铣加工余量为2.8mm
(五)确定切削用量及基本工时。
工序Ⅰ：车削A面。
1．加工条件。
工件材料：灰口铸铁HT200。σb=145 MP a。铸造。
加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，R a=3.2μm
机床C3163-1。转塔式六角卧式车床。
刀具：刀片材料。 r =12. a o=6-8 b= -10 o=0.5 K r=90 n=15 2、计算切削用量。
（1）已知长度方向的加工余量为3±0.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT １２级取-0.46 mm （入体方向）
（2）进给量、根据《切削简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm×25mm,ａｅ≤３mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm）
?=0.6-0.8mm/ｒ.
按C３１６３－１车床说明书取?=0.6mm/n。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以：实际进给量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ
按C３１６３－１车床说明书?＝0.53ｍｍ／ｒ
（3）计算切削速度。按《切削简明手册》表1.27 ，切削速度的计算
公式为（寿命选T=60min）
刀具材料YG6
V=C v/(T m·a p x v·f y v) ·kv
其中：C v=158 x v=0.15 y v=0.4 M=0.2修正系数K o见《切削手册》表1.28
k mv=1.15 k kv=0.8 k krv=0.8 k sv=1.04 k BV=0.81
∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.530.4
) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=46.9(m/min)
（4）确定机床主轴转速 ns=1000v c/ dw=229.8（r/min）按C３１６３－１车床说明书ｎ＝200 r／min
所以实际切削速度V=40.8m/min
（5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备
T m=(L+L1+L2+L3)/n w x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0
2、精车
1)已知粗加工余量为0.5mm。
2)进给量f. 根据《切削用量简明手册》表1.6 ， f=0.15－0.25mm/r
按C３１６３－１车床说明书ｆ＝0.16 mm/r
计算切削速度按《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算
公式为（寿命选T=60min）
V=Cv/(T m
·a p x v·f y v) ·kv
=158/( 600.2·20.15·0.16 0.4
) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97
=83.85(m/min)
3)确定机床主轴转速. n w=1000v c/ d w =410.8（r/min）按C3163－１
车床说明书取n w=400（r/min）
实际切削速度V=57.1m/min
4)切削工时，查《工艺手册》表6.2-1
T m=(L+L1+L2+L3)/n w xf=22.5/400x0.16=0.35（min）
由于下一道工序是钻孔，所以留下?20mm的台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0
3、钻孔、扩孔、倒角。
（1）、钻孔
钻头选择：见《切削用量简明手册》表2.2
钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：双锥修磨具刃，钻头参数：ｄ＝Ф20ｍｍβ=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm,a o=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。
根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48
ａ、按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 ,当σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。
按C3163-1车床说明书取 f=0.62mm/n.
ｂ、决定钻头磨钝标准及寿命表2.21，当d o=20mm、钻头最大磨损量
取0.6 寿命T=45min.
ｃ、切削速度由《切削用量简明手册》，表2.15得Ｖ=21m/min n=1000V/ D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 实际Ｖ=17 m/min
ｄ、基本工时，Tm=L/n f=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm
所以T m=L/n f=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
（2）、扩孔
刀具直径d o=21mm；刀具几何参数同上。
由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 T m=0.32
倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。
（3）、倒角
刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。
检验机床功率按《切削用量简明手册》表 1.2４
可以查出当σｂ＝160～245HBS
ａｐ≤2.8ｍｍｆ≤0.6ｍｍ／ｒ
Ｖｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw
按C３１６３－１车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求
钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21
当ｄｏ＝21 ｍｍｆ＝0.64 ｍｍ
查得转矩Ｍ＝61.8 N.M
《切削用量简明手册》表由表2.32 得功率公式
ＰC＝M c V c/30d o=61.8x17/30x21=1.67km
按C３１６３－１车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要工序Ⅱ拉花键孔
单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿
为0.06mm,
拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
切削工时t=Z b lηk/1000vf z Z
式中： Z b单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削表面长度，80mm；
η考虑校准部分的长度系数，取1.2；
k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ；
v 拉削速度（m/min）；
f z拉刀单面齿升；
Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p；
P 拉刀齿距。
P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7
∴其本工时 T m=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 工序Ⅲ粗铣，精铣B面。
加工要求：粗铣B面，精铣B面，R a=3.2ｕｍ。
用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量3mm
机床：Ｘ62W
加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm
1. 粗铣
1)选择刀具
根据《切削用量简明手册》表3.1 铣削宽度a e≤5mm时。直径为
d o=50mm 故齿数Ｚ＝８，由于采用标准镶齿圆柱铣刀
铣刀几何参数（表3.2）r n=10°a o=16°
2)切削用量
留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度a c＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求R a=3.2 um.根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书所以每转进给量ｆ＝
0.6mm/r
3)选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》表3.7、
铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀d o=50mm，刀具寿命 T=120min（表3.8）
4)决定切削速度V c、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定
Z=8, a P=40-70mm, a c=2.8±0.8ｍｍ, f z=f/z=0.0750.1mm/z
V c=(C v d o q v)/(T m x a p xX v xf z xy v xa e xu v xZ pv)
C v=20,q v=0.7,X v=0.3,y v=0.2,u v=0.5,p v=0.3,m=0.25,K m=1.12,
K sv=0.8,KT v=0.82,K v=K m xK sv xKT v=1.12x0.8x0.82=0.79
V c=(C v xd o xq v)/(T m xa p xX v xf z xy v xa e xu v xZ pv)=23.7(m/min)
n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据X62W型
铣床说明书选n=160r/min
V c=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min
V f=nf=160x0.6=96mm/min
选V f=80mm/min 实际f z=V f/(nxz)=0.0625mm/z
5) 机床功率：根据《切削用量简明手册》表 3.20 当 V c=71m/min
a e=2.8mm a p=41mm f z=0.08 K mpc=1.4kw
切削功率的修正系数：
故P ct＜0.8,
根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为
P cm=7.5×0.75=5.63kw 故P cc＜P cm 因此所决定的切削用量可以采用。
a e=2.8mm V f=80m/minn=160r/min V c=25.1m/min f z=0.0625mmm/z
6) 基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
T m=(L+L1+△)/V f=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm
2. 精铣
1）选择刀具
刀具与上道工步是同一把刀。
2）切削用量
精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度
a e＝0.2mm，ｆ＝0.6
3）决定切削速度V c、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定
a c=0.2mm, V c=(C v d o q v)/(T m xa p xX v xf z xy v xa e x uv xZ pv)=33.1m/min
n=1000V/ d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/min
V f=nf=210x0.6=126mm/min、V F=125mm/min f z=V f/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5 T m=(L+L1+△)/V f=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm
工序Ⅳ铣削8+0.030mm槽。
加工工件尺寸：8+0.030mm , 长度L=40mm
加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却
机床：X62W
1)选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8
铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 r o=15°
a o=12°a n=6°Z=16
2)选择切削量
由于槽的深度为8mm, 故一次走完，a e=8mm a p=8mm
由《切削用量简明手册》表 3.3确定f=0.15-0.3mm/r 现取
f=0.3mm/r f z=0.3/16=0.018mm/z
3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表
3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其
中
4) 决定切削速度V c和每齿进给量V f、由《切削用量简明手册》3.27
的公式
V c=(C vx d o x q v)/(T m x a p xX v xf zx y v x a e x u v xZ pv)·K v
C v=25,q v=0.2,X v=0.1,y v=0.2,u v=0.5,p v=0.1,m=0.25,K m=1.12,K sv
=0.8,KT v=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
V c=(C v xd o xq v)/(T m xa p xX v xf z xy v xa e xu v xZ pv)·K v =82.86m/min
n=1000×V c/πd o=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min
根据X62W型铣床说明书选n c=375r/min
实际速度V c=πd o n c/1000=74.2m/min
选V fc=n cf=375X0.3=112.5mm/min 根据X62W型铣床说明书选选V f=110mm/min
f zc=110/375×16=0.018mm/z
5)机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.28 公式
圆周力f c=(C F a p xf f z yF a e VF Z/d o aF n W F)K F C K TV=0.90 K MFC=0.94
由表28 得 C F=30，X F=1.0，y F=0.65，U F=0.83，W F=0，q F=0.83，K FC=1.28
F c=(C F a p xf f z yF a e VF Z/d o qF n W F)K F C=30X8X0.018X8/63X375=505.6N
M=F C d o/2×103=15.9N?M
P c=F c V c/1000=1.18km 根据X62W型铣床说明书，功率足够。
6) 基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
T m=(L+L1+△)/V f=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm
工序Ⅴ铣宽为180+0.12mm槽
加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm
由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，a e=23，a p=10mm，
1)选择刀具
铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°
ao=12°an=6°Z=24
2)选择铣削用量
由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，a e=23mm a p=10mm
由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中
4）确定切削速度V c和每齿进给量：决定切削速度V c和每齿进给量V f、由《切削用量简明手册》3.27的公式
V c=(C v xd o xq v)/(T m xa p xX v xf z xy v xa e xu v xZ pv)·K v
C v=25,q v=0.2,X v=0.1,y v=0.2,u v=0.5,p v=0.1,m=0.25,K m=1.12,
K sv=0.8,KT v=0.82,
K v=K m xK sv xKT v=1.12x0.8x0.82=0.79
V c=(C v xd o xq v)/(T m xa p xX v xf z xy v xa e xu v xZ pv)·K v =98.6m/min
n=1000×Vc/πdo=1000×98.6/3.14×100=314r/min
根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min
实际速度Vc=πdo n c/1000=94.2m/min
选V fc=n cf=300X0.5=150mm/min 根据X62W型铣床说明书选选V f=150mm/min
f zc=150/300×24=0.020mm/z
5）基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5 T m=(L+L1+△)?i/V f=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走两次)
工序Ⅵ磨18mm槽，
保证尺寸18mm
1)选择砂轮。
见《切削手册》第三章中磨料选择各表，结果为
GZ46KV6P350×40×127其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软2级。平型砂轮，其尺寸为16×6×40（D×d×H）。
2)切削用量的选择。砂轮转速n砂=3000r/min(见机床说明书)，
v砂=2.5m/s
进给量f=50mm/min 双单行程 f r=0.015mm
3)切削工时。当加工1个表面时
Tm=(L+y+△)?i K/50=3.1min
最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中，见附后表。
夹具设计
（一）问题的提出
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4道工序——铣宽为80+0。03mm槽的铣床夹具。本夹具将用与X63卧式铣床。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工。
本夹具主要用来铣宽为80+0。03mm的槽，由于采用宽为80+0。022mm的精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削，所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度．
（二）夹具设计
1．定位基准的选择
由零件图可知，宽为80+0。03mm的槽，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面（A）为定位基准。因此选用工件以加工右端面（A）和花键心轴的中心线为主定位基准。
2．切削力及夹紧力的计算
刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，?63mm, Z=14
F z=C P·t0.83·S z0.65·D-O.83·B·Z·k P(见《切削手册》3-56表)
解得 F z =200 (N)
其中C P=52， t=8mm, S z=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14, k P=(HB/198)0.55
在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数K= k1 k2 k3 k4
水平切削分力F H=1.1 F z =220 (N)
垂直切削分力Fv=0.3 F z=60 (N)
其中： k1为基本安全系数1.5
k1为加工性质系数1.1
k1为刀具钝化系数1.1
k1为断续切削系数1.1
F ,
=KF H =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N)
实际加紧力为W K= KF H/U1U2=400/0.5=800 (N)
其中U1和U2为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，U1=U2=0.025
螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹，产生的加紧力为
W=2M/D2t g(a+6’55)+0.66(D3- d3/ D2- d2)
解得：W=1O405 (N)
其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029, D=23mm d=16mm
此时螺母的加紧力W已大于所需的800(N)的加紧力，故本夹具可安全工作。
3.定位误差分析
由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺
目录 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) 1，确定生产类型 (2) 2，确定毛坯的制造形式 (2) 3，基面的选择 (2) 4，制定工艺路线 (3) 三．夹具设计 (12) （一）问题的提出 (12) （二）夹具设计 (12)
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．工艺规程设计 1，确定生产类型 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。 2，确定毛坯的制造形式 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。 3，基面的选择 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。
制定机械加工工艺规程的步骤和方法 工艺规程是生产工人操作的依据 ,在加工过程中操 作 者要不折不扣地按照工艺规程进行生产。随着新技术、新设 备的不断出现 ,作为指导生产活动的工艺规程也必须与时俱 进,不断创新 ,不断完善。笔者就如何制定机械加工工艺规程 的步骤谈一下浅显的看法。 、机械加工工艺规程在生产过程中的作用 1. 工艺规程是指导生产的最基本、最主要的技术文件 应及时向有关人员反映 ,经该工艺规程的主管工艺人员更改 并经批准后才能执行 ,不能按照自己的想法随意更改。 件的工艺过程是一个整体 ,对过程中任何工序的更改都要从 整体的观点去分析。 2. 工艺规程是进行生产准备和生产管理的依据 工艺规程是由产品设计到加工制造的桥梁。为了把零件 的设计图样变成产品 ,必须在物资方面以及生产管理方面做 系列的准备工作。 3. 工艺规程是新厂建设和旧厂改造的重要技术资料 在执行过程中 ,如果发现工艺规程有错误或有好的建议 个零
在建设新厂或在老厂的基础上为某种新产品的投产扩 建车间时,工艺规程可以提供生产需要的机床和其他设备的 种类、规格、数量、各类设备的布局、建筑面积、生产工人的工种、数量以及必须具备的技术等级等数据。 、制定工艺规程所依据的技术资料 制定工艺规程的工作是从研究零件图及其技术条件开 始的。工艺人员在制定工艺规程时,首先要确定其内容,将这 些内容划分成工序,进而为各工序选择适当的设备,并根据零 件图和规定的生产纲领决定取得毛坯的方法。由此可见,制定 工艺规程应当具备以下主要技术资料。 1.产品零件图及有关部件图或总装图 产品零件图和与之相应的技术条件是规定对所制零件 要求的唯一文件,是零件制成后进行检验和验收的唯一依据。 因此,产品零件图应当正确而完善。工艺人员在为制定工艺规程而研究产品零件图时,其主要目的是认真领会零件图的各 项技术要求,并采取相应的对策以确保产品质量。 2.生产纲领 生产纲领是指在一定的时间内应当出产的产品数量。有
附加题：综合相关知识，绘制图3所示的传动轴零件图，并将制作好的源文件保存为“3.dwg”。（50分） （注：如果尺寸看不清楚，可以使用“AutoCAD DWF Viewer”详细查看“素材”文件夹下的“Ａ-3.dwf”文件。） 图3 要求 1.设置相关图层以及图层特性，图中的文字、尺寸、符号、视图轮 廓线、剖面线、中心线等，要放在单独的图层内。 2.设置相关的尺寸样式、文字样式等，并对各视图精确标注尺寸、 公差和技术要求。 3.数字与字母的字体统一为“gbeitc.shx，gbcbig.shx”；汉字的 字体统一为“gbenor.shx，gbcbig.shx”。 4.标注零件图粗糙度时，需要以属性块的形式进行标注。 5.配置Ａ3图框并设置相应图纸尺寸的打印页面（所需图框文件为 “素材”文件夹下的“A3-H.dwg”）。
- 2 - 错误！使用“开始”选项卡将标题2 应用于要在此处显示的文字。 附加题：综合相关知识，绘制如下图1所示的蜗轮轴零件视图。（50分）（注：如果尺寸看不清楚，可以使用“AutoCAD DWF Viewer”详细查看“素材”文件夹下的“B-03.dwf”文件。） 图1 要求 1、设置相关图层以及图层特性，图中的文字、尺寸、符号、视图轮廓线、剖面线、中心线等，要放在单独的图层内。 2、设置相关的尺寸样式、文字样式等，并对各视图精确标注尺寸、公差和技术要求。 3、数字与汉字的字体统一为“gbeitc.shx，gbcbig.shx”和“gbenor.shx，gbcbig.shx”。 4、在标注零件图粗糙度时，需要以属性块的形式进行标注。 5、配置A3图框，所需图框文件为“素材”文件夹下的“A3-H.dwg”。
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
机械制造技术基础 课程设计说明书 题目：CA6140车床拨叉(831005) 零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计（大批量） 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 日期；
目录 序言 (3) 设计的目的 (4) 第一章零件的分析 (5) 1.1 零件的作用 (5) 1.2 零件的工艺分析及确定零件的生产类型 (5) 1.3 零件的特点 (7) 第二章工艺规程设计 (8) 2.1 确定毛坯的制造形式 (8) 2.2 基面的选择 (8) 2.3 制定工艺路线 (8) 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11) 2.5 确定切削用量及基本工时 (12) 第三章结论 (18) 第四章参考文献 (19)
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。
设计的目的 机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的： 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。 3、毕业计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力
第五节零件机械加工工艺规程的制定 零件机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和方法等的工艺文件。它是在具体的生产条件下，将最合理或较合理的工艺过程，用图表（或文字）的形式制成文本，用来指导生产、管理生产的文件。 一、机械加工工艺规程的内容及作用 工艺规程的内容，一般有零件的加工工艺路线、各工序基本加工内容、切削用量、工时定额及采用的机床和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具）等。 工艺规程的主要作用如下： 1．工艺规程是指导生产的主要技术文件。合理的工艺规程是建立在正确的工艺原理和实践基础上的，是科学技术和实践经验的结晶。因此，它是获得合格产品的技术保证，一切生产和管理人员必须严格遵守。 2．工艺规程是生产组织管理工作、计划工作的依据。原材料的准备、毛坯的制造、设备和工具的购置、专用工艺装备的设计制造、劳动力的组织、生产进度计划的安排等工作都是依据工艺规程来进行的。 3．工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。在新建扩建或改造工厂或车间时，需依据产品的生产类型及工艺规程来确定机床和设备的数量及种类，工人工种、数量及技术等级，车间面积及机床的布置等。 二、制定工艺规程的原则、原始资料 （一）制定工艺规程的原则 制定工艺规程的原则是：在保证产品质量的前提下，以最快的速度、最少的劳动消耗和最低的费用，可靠加工出符合设计图纸要求的零件。同时，还应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能保证技术上先进、经济上合理、并且有良好的劳动条件。 （二）制定工艺规程的原始资料 1．产品零件图样及装配图样。零件图样标明了零件的尺寸和形位精度以及其他技术要求，产品的装配图有助于了解零件在产品中的位置、作用，所以，它
第一节拨叉的工艺分析及生产类型的确定 (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 (2) 1.4 确定拨叉的生产类型 (2) 第二节确定毛胚、绘制毛胚简图 (2) 2.1 选择毛胚 (2) 2.2 确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 (3) 2.2.1 公差等级 (3) 2.2.2 公差带的位置 (3) 2.2.3 机械加工余量 (3) 2.2.4 铸件分模线形状 (3) 2.2.5 零件表面粗糙度 (3) 2.3 绘制拨叉铸造毛坯简图 (4) 第三节拟定拨叉工艺路线 (5) 3.1 定位基准的选择 (5) 3.1.1 精基准的选择 (5) 3.1.2 粗基准的选择 (5) 3.2 各表面加工方案的确定 (5) 3.3 加工阶段的划分 (6) 3.4 工序的集中与分散 (6) 3.5 工序顺序的安排 (6) 3.5.1 机械加工工序 (6) 3.5.2 辅助工序 (6) 3.6 机床设备及工艺装备的选用 (7) 3.6.1 机床设备的选用 (7) 3.6.2 工艺装备的选用 (7) 3.7 确定工艺路线 (7) 第四节确定切削用量及时间定额 (8) 4.1 确定切削用量 (8) 4.1.1 工序十三铣32×32面 (8) 4.1.2 工序十二粗铣、精铣操纵槽 (8) 4.1.3 工序五扩、铰Φ25mm孔 (9) 4.2 时间定额的计算 (9) 4.2.1 基本时间t m的计算 (9) 4.2.2 辅助时间t f的计算 (10) 4.2.3 其他时间的计算 (10) 4.2.4 单件时间定额t dj的计算 (10) 第五节专用机床夹具设计 (10) 5.1 确定工序十三定位元件 (10) 5.2 确定工序十三对刀装置 (10) 5.3 确定工序十三加紧机构 (10) 5.4 夹具体简图 (11) 参考文献 (12)
第7章 机械加工工艺规程 习 题 7-1 T 形螺杆如图7-1所示。其工艺过程如下，请分出工序、安装、工位、工步及走刀。 ⑴ 在锯床上切断下料Φ35×125； ⑵ 在车床上夹一头车端面，打顶尖孔； ⑶ 用尾架后顶尖顶住工件后，车Φ30外圆及T20外圆（第一刀车至Φ24，第二刀车至 Φ20），车螺纹，倒角； ⑷ 在车床上车Φ18外圆及端面； ⑸ 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣Φ18圆柱上的宽15的两个平面，将工件回转90°（利 用转台），铣另两个面，这样作出四方头。 图7-1 7-2 如图7-2所示套筒零件，加工表面A 时要求保证尺寸10+0.10mm ，若在铣床上采用静调整 法加工时以左端端面定位，试标注此工序的工序尺寸。 7-3 如图7-3所示定位套零件，在大批量生产时制定该零件的工艺过程是：先以工件的右端 端面及外圆定位加工左端端面、外圆及凸肩，保持尺寸5±0.05mm 及将来车右端端面时的加工余量 1.5mm ，然后再以已加工好的左端端面及外圆定位加工右端端面、外圆、凸肩及内孔，保持尺寸60－0.25 mm 。试标注这两道工序的工序尺寸。 图7-2 图7-3 2?45?
7-4 如图7-4所示为一锻造或铸造的轴套，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小， 试选择粗、精基准。 7-5 试提出成批生产如图7-5所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工 序的定位基准。 7-6 图7-6所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工 两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图，重新标注工序尺寸A 。 图 7-4 图 7-5
第10章机械加工工艺规程 10.1 工艺过程 10.1.1 生产过程与工艺过程 (1) 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括：①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；②毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；③零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；④产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；⑤生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。 机械产品的生产过程一般比较复杂，目前很多产品往往不是在一个工厂单独生产，而是由许多专业工厂共同完成的。例如：飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品（如发动机、电器设备、仪表等），相互协作共同完成一架飞机的生产过程。因此，生产过程即可以指整台机器的制造过程，也可以是某一零部件的制造过程。 (2) 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要容。 10.1.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。 (1) 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据，是工作地点（或设备）是否变动和完成的那部分工艺容是否连续。如图4.1所示的零件，孔1需要进行钻孔和铰孔，如果一批工件中，每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔，而后铰孔，则钻孔和铰孔就构成一个工序。如果将整批工件都是先进行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这样钻孔和铰孔就分成两个工序了。 工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是制订工时定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的依据。 通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。 (2) 安装与工位 工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置(定位)，然后再夹紧的过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工艺容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。工件加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹就多一次装夹误差，而且增加了辅助时间。因此生产中常用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具等，以便在工件一次装夹后，可使其处于不同的位置加工。为完成—定的工序容，一次装夹工件后，工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位
一、机械零件CAD 设计任务书 ——普通V 带传动及键设计 其它条件：传动比允许误差≤±5%；轻度冲击；两班工作制。 2、设计内容和要求 1）V 带传动的设计计算，参见教材。 2）轴径设计 取45号钢时，按下式估算：03.1110 3 min ?≥n P d ，并圆整。 3）V 带轮的结构设计 选择带轮的材料、结构形式、计算基本结构尺寸。 4）键的选择及强度校核
5）用3D软件设计零件及装配图，并标注主要的特征尺寸。 3、编写设计计算说明书 封面、题目、目录、设计内容及结果、小结、参考资料等。
二、带轮3D设计示例 （一）结构尺寸 以教材上的带传动例题中的参数为例：dd1=80，z=3，带型SPZ，查得：bd=8.5，hamin=2，hfmin=9，e12，f=8，δmin=5.5，B=（z-1）e+2f=（3-1）×12+2×8=40，da=dd+2ha=80+2×2=84，φ=34°，L=B=40。 （二）SolidWorks 小带轮3D设计步骤 1．启动SolidWorks新建零件文件→保存文件名为“小带轮.SLDPRT”到自己建立的文件夹。 2．绘制截面草图： 点击前视基准面→草图绘制→草图绘制 在该草图上绘制带轮截面，如下图： 3．生成3D 插入→凸台/基体→旋转（如下图）
点击属性窗口中的确定按钮，再按整体显示全图按钮，结果如下： 4．绘制轴孔 点击一个端面→草图绘制→草图绘制 点击“正视于”按钮
在该草图中绘制一圆，假设半径为15，如下图（还可画出键）： 点击特征→拉伸切除 选择“完全贯穿”
按OK按钮，再利用旋转视图按钮调节视图： 存盘。 （三）SolidWorks 大带轮3D设计步骤 可按小带轮的设计步骤进行。下面我们介绍一种简便方法：1．打开文件：小带轮.SLDPRT，另存为：大带轮.SLDPRT 2．右击旋转下的草图→编辑草图，如下图：
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
目录 一、零件的工艺分析及生产类型的确定 (3) 1.1、零件的用途 (3) 1.2、分析零件的技术要求 (3) 1.3、审查拨叉的工艺性 (4) 1.3.1、以φ25为中心的加工表面 (4) 1.4、确定拨叉的生产类型 (4) 二、确定毛坯 (5) 三、工艺规程设计 (5) 3.1.1粗基准的选择 (5) 3.1.2精基准的选择 (5) 3.2.2.工艺路线方案二 (6) 3.3、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 (7) 3.3.1.毛坯余量及尺寸的确定 (7) 3.4、各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定 (8) 3.4.1钻φ25的孔加工余量及公差 (8) 3.4.2铣φ55的叉口及上、下端面 (10) 3.4.3粗铣35×3的上端面 (10) 3.4.4粗铣40×16的上表面 (10)
3.4.5铣40×16的槽 (10) 3.4.6切断φ55叉口 (11) 3.5、确立切削用量及基本工时 (11) 3.5.1工序Ⅰ：钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔 (11) 3.5.2.工序Ⅱ：铣φ55的叉口的上、下端面 (13) 3.5.3.工序Ⅲ铣φ55的叉口 (14) 3.5.4.工序Ⅳ：铣35×3的上端面 (14) 3.5.5工序Ⅴ：铣40×16槽的表面 (15) 3.5.6.工序Ⅵ铣40×16的槽 (15) 3.5.7工序Ⅶ：切断φ55叉口 (16) 3.5.8.工序Ⅷ：检验 (16) 四、夹具设计 (17) 4.1.提出问题 (17) 4.2.设计思想 (18) 4.3、夹具设计 (18) 4.3.1、定位分析 (18) 4.3.2、切削力及夹紧力的计算 (18) 4.3.3、夹具操作说明 (20) 五.体会与展望 (21) 六．参考文献 (22)
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。
“CA6140普通车床后托架（831001）”零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备设计 目录 前言+ (2) 一、零件的分析： (2) （二）零件的作用： (2) （三）零件的工艺分析： (2) 二、工艺规程的设计： (3) （一）确定毛坯的制造形式： (3) （二）基准的选择 (3) (三) 制订工艺路线： (4) （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定: (6) （五)确定切削用量及基本工时： (7) 三、夹具设计： (24) （一）问题的提出： (25) （二）夹具设计： (25) 四、总结： (26) 五、主要参考文献： (26)
前言 机械制造工艺与机床夹具课程设计是在学完了机械制造工艺与机床夹具和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的全面总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在几年的学习中占有重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次课程设计，对今后将从事的工作，进行一次适应性训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为回厂后的工作打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计中尚有许多不足之处，希望各位教师给予批评指教。 一、零件的分析： (一)计算生产纲领,确定生产类型： 零件图上为CA6140车床上的后托架,生产量为2000件,该产品属于轻型机械,根据表1-3生产类型与生产纲领等的关系,可确定其生产类型为中批生产。 （二）零件的作用： 后托架在CA6140车床床身的尾部，三个孔分别装丝杠、光杠、转向开关，起加强固定作用；在?40mm与?30.2mm之间的孔为毛线孔，用于导通油路；旁路的螺纹孔是连接油盖的；正面的四个孔将后托架固定于车床尾部。（三）零件的工艺分析： CA6140车床后托架共有两组表面，他们之间有一定的位置要求。现叙述如下：
第一章机械加工工艺规程的制定习题答案 一、填空题 1、生产过程包括：技术准备过程、生产过程、辅助生产过程、生产服务四过程。在生产过程中与机械加工有关的过程称为机械加工工艺过程，其文件固定形式称为机械加工工艺规程。 2、零件的机械加工工艺过程由若干个工序所组成；在每一个工序中可以包含一个或几个工步；又可以包含一个或几个安装，在每一个安装中可以包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工作行程。工序是依据工作地点是否变化和工作过程是否连续 来划分的。 3、获得尺寸精度的方法有：试切法、调整法、定尺寸法和自动控制法。 4、机械加工中常用的毛坯有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件毛坯和其它形式的毛坯。 5、根据基础基准的应用场合和作用不同，基准可分为：设计基准和工艺基准两大类。而工艺基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 6、精基准的选择原则有：基准重合原则、基准统一原则、作为定位基准应保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便、互为基准原则、自为基准原则。 7、在机械加工中，零件的加工阶段通常有：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段四个加工阶段。 8、机械加工中的预备热处理方法有：退火、正火、调质和时效处理四种。 9、机械加工中的最终热处理方法有：淬火、渗碳淬火和氮化处理三种。 10、在安排机械加工顺序时，一般应遵循的有：“先粗后精” 原则、“先主后次” 原则、“先基面后其它”原则和“先面后孔”的原则。 11、加工余量可分为工序余量和总加工余量。 12、标注工序尺寸公差时，一般毛坯尺寸公差采用双向对称标注；最后一道工序标注设计尺寸公差；而中间工序的工序尺寸公差一般按“入体”原则标注；即对包容表面（孔），其基本尺寸是最小工序尺寸，公差表现为上偏差；对被包容表面（轴），其基本尺寸是最大工序尺寸，公差表现为下偏差。 13、尺寸链由环组成，根据其性质不同可以将尺寸环分为组成环对封闭环；而根据组成环对封闭环的影响情况不同，又可以将组成环分为增环和减环。 14、确定加工余量的方法有：经验估计法、查表修正法和分析计算法三种，工序尺寸的确定除与设计尺寸、加工余量有关外，还与基准确定、转化有关，其解算方法有极值法和概率法两种。 15、在机械加工中，缩短基本时间的工艺措施有：提高切削用量、缩短切削行程和采用高生产率的加工方法等措施。 16、工艺成本是指生产成本中与工艺过程直接有关的那一部分成本，一般分为：可变费用和不变费用两种。 二、问答题
例二CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计: 序言 机械制造工艺学课程设计是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，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，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，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。 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Φ20孔与操纵机构相连，二下方的Φ50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Φ20以及与此孔相通的Φ8的锥孔、M6螺纹孔。 2、大头半圆孔Φ50。 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，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为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、确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，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。 三、确定毛坯 1、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，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。 2、确定铸件加工余量及形状： 查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H 级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 3、绘制铸件零件图
《零件测绘及CAD绘图》课程标准 课程编码：（小4号黑体）课程类别：（专业技术课程） 适用专业：（工科机械类）编制部门：（机械系） 学时：（42学时）学分：（2分） 编写执笔人及编写日期： 审定负责人及审定日期：（小4号黑体） 一、制订课程标准的依据 《零件测绘及CAD绘图》课程是工科类学生必修的重要技术基础课，是培养学生对所学专业的情感及对机械专业兴趣和爱好的重要途径，同时也是每个从事工程技术相关专业的技术人员都必须熟练掌握的基本技能，在以强化机械测绘能力、机械加工能力、工艺编制等为核心职业能力的课程体系中，处于主干、基石地位。 二、课程定位和作用 《零件测绘及CAD绘图》课程是一门重要专业基础课程。本学习领域课程理实一体部分整合了原学科体系设置的《机械制图》《公差与配合》《机械测量》及《Auto CAD》四门课程内容，将知、技、能点融汇在完成测绘工作的过程中。在实施过程中强调以学生为主体，以培养学生实际的操作能为主线，采用一体化的教学方法，对每一个具体教学模块环节，都要求学生亲自实践，以达到良好教学效果的目的。在每个模块的教学中，采用理论与实践1：1的比例进行。在具体的讲解过程中采用任务驱动、项目教学法，学生在完成任务过程中掌握操作命令的使用方法。为了提高教学效果，授课地点建议在绘图室和计算机房，学生边听边练。
三、本课程与其他课程的关系 本课程的一个显著特点之一，是实践性强。对本专业所面向的工程制图所需要的知识、技能、和素质目标的达成起支撑作用。实践教学体系改革以建立与理论教学体系既互相联系，又相对独立、相互渗透的体系为重点，以利于强化学生的专业技术应用能力的培养。 四、课程学习目标 通过本课程的学习，学生应具有正确使用绘图工具、技术测量工具、拆卸工具等能力；具有正确使用《机械制图国家标准》等手册的能力；具有空间想象力和空间构思的初步能力；具有绘制和阅读机械图样的能力。通过测绘减速器全套图纸，培养学生的专业能力、社会能力和方法能力并熟练掌握CAD软件的应用能力。 1.知识目标 （1）掌握各种绘图工具、技术测量工具、拆卸工具等的使用。 （2）正确使用《机械制图国家标准》手册。 （3）学习正投影法的基本理论及其应用。
课程设计说明书 设计题目:设计“CA6140车床拔叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（大批生产） 设计者XXX 指导教师XXX
前言 通过所学的专业课知识（《公差与配合》、《工程材料》、《机械原理》、《机械设计制造》、《机械制造技术基础》等）和金工实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用。是理论和实践相结合的有效手段。不仅为大四的毕业设计做准备，而且为以后的工作打下一定的基础。 在这次设计中，我们主要设计C6140拨叉的夹具。在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导由于能力有限在设计中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。 一、零件的分析 （一）零件的作用 题目给定的零件是C6140拨叉（见附图1）它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。
（二）零件的工艺分析 CA6140拨叉共有两组加工表面： 1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔 2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔，及Φ25mm花键底孔两端的2×75°倒角。 对于两组加工表面可先加工一组表面，再用专用夹具加工另一组表面。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 此次所设计的拨叉材料为HT200，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为生产纲领为大批量生产。因为零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出。 毛坯零件图见附图2。 （二）基准面的选择 1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所以以Φ40的外圆表面为粗基准。 2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的左端面为精基准。 （三）制定工艺路线 工艺路线方案一： 工序一：铸造毛坯； 工序二：粗、半精铣左端面C面， 工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角； 工序四：拉花键Φ25H7 工序五：粗、半精铣底面D面； 工序六：钻配作孔、螺纹孔； 工序七：粗、半精铣槽； 工序八：去毛刺； 工序九：终检，入库。 工艺路线方案二： 工序一：铸造毛坯；
板块类零件机械加工工艺规程设计 第一节．零件图工艺分析 一、普通铣床上铣削顺序安排 用平口钳装夹，在卧式铣床上用圆柱铣刀铣削 1．铣基准面1：平口钳固定钳口与铣床主轴轴线垂直安装，以面2为粗基准，靠向固定钳口，两钳口与工件间垫铜皮装夹工件。 2．铣面2：以面1为精基准靠向固定钳口，在活动钳口与工件间置圆棒装夹。3．铣面3：仍以面1为精基准靠向固定钳口，用相同方法装夹。 4．铣面4：以面1为基准靠向平口钳钳体导轨面上的平行垫铁，面3靠向固定钳口装夹。 5．铣面5：调整平口钳，使固定钳口与铣床主轴轴线平行安装，以面1为基准靠向固定钳口，用90°角尺校正工件面2与平口钳钳体导轨面垂直，装夹工件。6．铣面6：以面1为基准靠向固定钳口，面5靠向平口钳钳体导轨面装夹工件。 二、数控机床上加工分析 1．零件图的分析 如设计课题2所示,该工件材料为45锻件,切削性能较好.毛坯选择160mm×120mm×39mm,已完成下表面及周边侧面的加工（在普通车床上）。 锻钢件的质量比铸钢件高，能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸件高，所以凡是一些重要的机械零件都应当采锻钢件。 该零件分为上表面的铣削、凸台轮廓外轮廓加工、挖槽加工和孔的加工。（1） .上表面的加工要求保证长度38.50 -0.039 （2）凸台轮廓外轮廓加工部分由四段R5的圆弧、一段R20的圆弧、一段R25 ＋0.0022mm。尺寸精度要求较的圆弧、一段R10的圆弧和三段直线构成，厚度为10 高，表面粗糙度要求为Ra1.6mm，在铣床上需通过粗精加工来保证。 （3）挖槽加工轮廓有一处是需要铣掉一个封闭区域内的材料，内轮廓边界转角处的半径为R10。另一处是需要铣掉一个半通槽区域内的材料，宽度为16mm。 零件中心的封闭槽挖槽时，刀具垂直下刀不可避免的首先要碰到工件材料，由于圆柱形立铣刀垂直切削时受力情况不好一般可选用双刃的键槽铣刀，并注意下刀方式，可 选择斜向下刀或螺旋形下刀，以改善下刀切削时刀具的受力情况。 在敞开边界区域内挖槽加工时，既可选择键槽铣刀，也可选择圆柱形立铣刀，切出选择在工件实体外边界的切向延长线上，如下图所示 对于挖槽的编程和加工要选择合适的刀具直径，刀具直径太小将影响加工效率，刀具直径太大可能使某些转角处难于切削，通常，刀具半径r小于等于0.９R（R为型腔转角圆弧半径） （4）孔加工分析 孔加工特点是，刀具的刀心在XY平面内定位到孔的中心，然后在Z方向做一定的切削运动。根据实际选用刀具和编程指令不同可实现钻孔、铰孔、镗孔等加工形式。一般对精度要求不高、孔径较小的孔可以用钻头一次加工完成，较大的孔可以先钻孔在扩孔或用镗刀进行镗孔，也可用铣刀按轮廓加工的方法铣出相应的孔。 通常孔径D小于等于20mm的采用钻——扩——铰。孔径在20mm——80mm