例一CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计:
序言
大三下学期我们进行了《机械制造基础》课的学习，并且也进行过金工实习。为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行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,我们进行了本次课程设计。
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，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。
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、绘制铸件毛坯图
三、工艺规程设计
(一)选择定位基准：
1 粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。
2 精基准的选择：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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。（二）制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，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。查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
工序Ⅰ 粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序Ⅱ粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序Ⅲ粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序Ⅳ钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
工序Ⅴ粗镗Φ50孔，以D1为定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；
工序Ⅵ铣斜肩，以D1和T2为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序Ⅶ精铣Φ20下端面，以T2为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序Ⅷ精铣Φ20上端面，以T1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序Ⅸ粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
工序Ⅹ精铣Φ50端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；
工序Ⅺ半精镗Φ50孔，以D1做定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；
工序Ⅻ钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；
工序ⅩⅢ钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；
工序ⅩⅣ铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具；
工序ⅩⅤ去毛刺；
工序ⅩⅥ终检。
（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
1、圆柱表面工序尺寸：
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
2、平面工序尺寸：
3、确定切削用量及时间定额：
工序Ⅰ粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准
1. 加工条件
工件材料：HT200,σb =170~240MPa，铸造;工件尺寸：
a emax=72mm，l=176mm;
加工要求：粗铣φ20孔下端面，加工余量4mm;
机床：X51立式铣床；
刀具：YG6硬质合金端铣刀。铣削宽度a e≤90,深度a p≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）表3.1，取刀具直径d0=125mm。根据《切削用量手册》（后简称《切削手册》）表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝8°，副后角α0’=10°，刃倾角λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1）确定切削深度a p
因为余量较小，故选择a p=4mm，一次走刀即可完成。
2）确定每齿进给量f z
由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据《切削手册》表3.5，使用YG6硬质合金端铣刀加工，机床功率为4.5kw （据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）时： f z =0.09~0.18mm/z 故选择：f z =0.18mm/z 。 3）确定刀具寿命及磨钝标准
根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm ；由于铣刀直径d 0=125mm ，故刀具使用寿命T=180min （据《简明手册》表3.8）。
4）计算切削速度v c 和每分钟进给量v f
根据《切削手册》表3.16，当d 0=125mm ，Z=12，a p ≤7.5，f z ≤0.18mm/z 时，v t =98m/min,n t =250r/min,v ft =471mm/min 。各修正系数为：k MV = 1.0，k SV = 0.8。切削速度计算公式为：
v p v e v z v p T v
v c k z
u a y f x a q d c v v
m
0=
其中 mm a e 72=，mm a p 4=，245=v C ，2.0=q v ，15.0=x v ，35.0=y v ，
8.08.00.1=?=?=k k k Sv Mv v ，2.0=u v ，0=p v ，32.0=m ，m in 180=T ，z mm f z /18.0=，12=Z ，将以上数据代入公式：
min
/1428.012
2.07235.008.015.041802
.012524532.0m v c =??????????=
确定机床主轴转速： m i n
/3611000r d v n w
c
s ==π。 根据《简明手册》表4.2-36，选择n c =300r/min,v fc =390mm/min,因此，实际进给量和每分钟进给量为：
v c =1000
0n d π=1000
30012514.3??m/min=118m/min
f zc =v fc /n c z=390/300×12 mm/z=0.1mm/z 5)校验机床功率
根据《切削手册》表3.24，近似为Pcc=3.3kw,根据机床使用说明书，主轴允许功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc 。故校验合格。最终确定:a p =4.0mm ，n c =300r/min ，v f =390mm/s ，v c =118m/min ，f z =0.1mm/z 。 6）计算基本工时
t m ＝L/ v f ，L=l+ y+Δ，l=176mm.
查《切削手册》表3. 26，入切量及超切量为：y+Δ=40mm ，则： t m ＝L/ V f =(176+40)/390=0.81min 。
工序Ⅱ 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，； 切削用量和时间定额及其计算过程同工序Ⅰ。 工序Ⅲ 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准 刀具：YG6硬质合金端铣刀，6,400==z mm d 机床：X51立式铣床 根据《切削手册》查的，
mm z mm a f
p z
4,/13.0==
现采用X51立式铣床，根据《简明手册》4.2-36查得取min /300r n w = ，故实际切削速度
min /7.371000
300
401000
m d v n w
w =??=
=
ππ
当min /300r n w =时，工作台每分钟进给量应为
min /3903001013.0mm z n f
f
w z
m
=??=??=
查说明书，取min /400mm f
m
=
计算切削工时
mm y L 82107272=+=?++=
因此min 205.0390
82
==
=
f
t m
m L
工序Ⅳ 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT10。 1. 选择钻头
根据《切削手册》表2.1.2.2，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d o =18mm ，钻头采用双锥后磨横刀，后角αo ＝12°，二重刃长度b ε=3.5mm,横刀长b=2mm,宽l=4mm,棱带长度mm l 5.11=，1002=?°，30=β° 2.选择切削用量 （1）确定进给量
按加工要求确定进给量：查《切削手册》，r mm f
/53.0~43.0=，
367.118
30
<==d l ，由《切削手册》表
2.7,系数为0.5,则： r mm f /)265.0~215.0(5.0)5
3.0~43.0(=?=
按钻头强度选择:查《切削手册》表2.8,钻头允许进给量为：
r mm f /0.2=；
按机床进给机构强度选择：查《切削手册》表2.9，机床进给机构允许轴向力为8330N 时，进给量为r mm f
/93.0=。
以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：0.215~0.265mm/r 。根据《简明手册》表4.2-16,最终选择进给量
r mm f /22.0=。
由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。
根据《切削手册》表2.19查出,钻孔时轴向力F f =2500N ，轴向力修正系数为1.0，故F f =2500N 。根据Z525立式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N ﹥F f ，故所选进给量可用。 （2）确定钻头磨钝标准及寿命
后刀面最大磨损限度（查《简明手册》）为0.6mm ，寿命m in 45=T ． （3）切削速度
查《切削手册》表2.30，切削速度计算公式为：
v y x p m v c k f
a T d c v v
v
v
z 0= （m/min ）
其中，5.9=Cv ，mm d 180=，25.0=v z ，125.0=m ，9=p a ，0=v x ，55.0=v y ，
22.0=f ，查得修正系数：0.1=v T k ，=，85.0=lv k ，0.1=tv k ，故实际的切
削速度：
min /5.985.022.0160185.955
.0125.025
.0m v c =????= （4）检验机床扭矩及功率
查《切削手册》表2.20，当f≤0.26, d o ≤19mm 时，M t =31.78N?m ，修正系数均为1.0，故M C =31.78 N?m 。 查机床使用说明书：M m =144.2 N?m 。
查《切削手册》表2.23,钻头消耗功率：P c =1.3kw 。 查机床使用说明书，kw P
E
26.281.08.2=?=。
由于m c M M ?，E
C
P P ?，故切削用量可用，即：
r mm f /22.0=，m in /272r n n c ==，m in /4.15m v c =
3、计算工时
min 64.022
.0272830=?+==
nf L t m 4、扩孔至Φ19.8
查《切削手册》表2.10，扩孔进给量为：r mm f /8.0~7.0=，并由机
床使用说明书最终选定进给量为：r mm f
/81.0=。
根据资料，切削速度 钻v v 4.0=，
其中钻v 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故 m in /8.35.94.0m v =?=
min /1.618.198
.31000r n s =??=
π
根据机床使用说明书选取
m in /97r n w =。
基本工时
min 48.081
.0978
3081.097=?+=??++=
y L t
工序Ⅴ 粗镗Φ50孔，以D1为定位基准 机床：T68卧式镗床 单边余量,
5.2mm z =mm a
p
5.2=
由《简明手册》4.2-20查得取
r mm f /52.0=
由《简明手册》4.2-21查得取
min /200r n =
计算切削工时
min 13.052
.02001
212=??+=
=
f
t m
m L
工序Ⅵ 铣斜肩，以D1和T2为定位基准
刀具：硬质合金三面刃铣刀 机床：X51立式铣床
根据《简明手册》查得：1663==Z mm d w ，。根据《切削手册》查得：,/10.0z mm f z =因此：
min
/13663
27
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ
现采用X51立式铣床，取：min /100r n w =，故实际切削速度为：
min /8.191000
100
631000
m n d v w
w =??=
=
ππ
当min /300r n w =时，工作台每分钟进给量应为：
min /1601001610.0mm n Z f f w z m =??=??=
根据《切削手册》表4.2-37查得,取：min /165mm f m =。
计算切削基本工时：
mm y l L 5.37255.12=+=?++=
因此：min 227.0.0165
5.37===
f L t m m 工序Ⅶ 精铣Φ20下端面，以T2为基准
刀具：YG6硬质合金端铣刀； 机床：X51立式铣床；
查《切削手册》表3.5，进给量min /0.1~5.0mm f z =，取为0.5mm/r 参考有关手册，确定m in /124m v =，采用YG6硬质合金端铣刀，
12,125==z mm d w ，则：
min /316125
124
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ
现采用X51立式铣床，根据《简明手册》表4.2-36，取min /300r n w = 故实际切削速度：
min /75.1171000
300
1251000
m n d v w
w =??=
=
ππ
当min /300r n w =时，工作台每分钟进给量：
min /1800300125.0mm n z f f w z m =??=??=，取为
980mm/min
本工序切削时间为：62.098012517622
2=+?===f l t t m
m min
工序Ⅷ 精铣Φ20上端面，以T1为基准
切削用量同工序Ⅶ 精铣时mm d y 1250==?+ 基本工时：31.0980125
176=+==
f l t m
m
工序Ⅸ 粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准， （1）粗铰至mm 94.19φ
刀具：专用铰刀 机床：Z525立式钻床
根据有关手册的规定，铰刀的进给量为=f z 0.8～1.2mm/z,进给量取=f z 0.81mm/r ，机床主轴转速取为n w =140r/min ，则其切削速度为：
m in /77.8m d n v ==π。
机动时切削工时，830+=l =38mm ，
min 34.081
.014038
38=?=?=
f n t w m (2) 精铰至mm 20Φ
刀具：mm d w 20= 机床：Z525立式钻床
根据有关手册的规定，铰刀的进给量取=f 0.48mm/r ，机床主轴转速取为：n w =140r/min ，则其切削速度为：min /8.8m d n v ==π
机动时切削工时，830+=l =38mm
min 57.048.014038
38=?=?=
f n t w
m 工序Ⅹ 精铣Φ50端面，以D1为基准。
机床：X51立式铣床
刀具：硬质合金立铣刀（镶螺旋形刀片），由《切削手册》表3.6查得：min /08.0,6,40mm f z d z ===,s m v /45.0=即27m/min ，因此，
min
/21440
27
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ。现采用X51立式铣床，取
min /210r n w =，
工作台每分钟进给量f m 应为：
min
/8.100210608.0mm n z f f w z m =??=??=
查机床使用说明书，取
min /100mm f m =。
铣削基本工时：min 84.0100
1272=+=t m
min 68.1284.02=?=t m
工序Ⅺ 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准。
单边余量mm z 0.1=,可一次切除，则
mm a p 0.1=。
由《切削手册》表1.6查得，进给量,/40.0~25.0r mm f z =取为0.27mm/r 。由《切削手册》表1.1查得，min /100m v =，则：
min /63750
100
10001000r d v
n w
w =??=
=
ππ 查《简明手册》表4.2-20，n w 取为630r/min 。
加工基本工时：min 038.05
.063012
=?=?=
f n l t w 工序12 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准。
刀具：专用刀具 机床：Z525立式钻床
确定进给量f ：根据《切削手册》表2.7查得，r mm f /26.0~22.0=， 查Z525机床使用说明书，现取r mm f /22.0=。查《切削手册》表2.15，
min /17m v =，计算机床主轴转速：
min /6948
.717
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ 按机床选取min /680=n w ，所以实际切削速度为：
min /66.161000
680
8.71000
m n d v w
w =??=
=
ππ 计算切削基本工时：min 066.022
.06804
6=?+=
?++=f y l t m
m
工序Ⅲ 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准 （1）钻螺纹底孔8.4Φmm
机床：Z525立式钻床 刀具：高速钢麻花钻
根据《切削手册》查得，进给量为=f 0.18～0.22mm/z ,现取f=0.22mm/z ，v=17m/min ，则：
min
/11288
.417
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ
查《简明手册》表4.2-15，取min /960r n w =。所以实际切削速度为：
min /48.141000
960
8.41000
m n d v w
w =??=
=
ππ
计算切削基本工时：min 047.022
.09604
6=?+=
?++=f y l t m
m
（2）攻螺纹M6
机床：Z525立式钻床 刀具：丝锥M6，P=1mm
切削用量选为：min /6/1.0m s m v ==，机床主轴转速为：
min /318r n s =，按机床使用说明书选取：min /272r n w =，则 min /1.5m v =；
机动时，mm l 1046=+=，计算切削基本工时：
min 04.0272
110=?=?=
n f l t m 工序ⅩⅣ 铣断，以D1为基准。
选择锯片铣刀，d=160mm ，l=4mm ，中齿，Z=40
采用X61卧式铣床，查《简明手册》，选择进给量为：z mm f /10.0=,切削速度为：min /27m v =，则：
min /54160
27
10001000r d v
n w
s =??=
=
ππ 根据《简明手册》表4.2-39，取min /100r n w =，故实际切削速度为：
min /2.501000
100
801000
m n d v w
w =??=
=
ππ
此时工作台每分钟进给量f m 应为：
min
/400100401.0mm n Z f f w z m =??==
查《简明手册》表4.2-40，刚好有min /400mm f m =。
计算切削基本工时：
min 255.040030
72=+=?++=
f y l t m
m
四、 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。经过与老师协商，决定设计第14道工序——铣断的铣床夹具。本夹具将用于X61卧式铣床，刀具为锯片铣刀。 (一)问题的提出
本夹具主要用来铣断工件，使之分离成为两个零件，由于本道工序已经是加工的最后阶段，而且是中批量生产，因此要保证加工的精度，所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。 (二)夹具设计 1、定位基准选择
考虑工件的加工结构，可以采用“一面两销”的定位方式。如果以20φ孔的下端面作为定位基准，由于距加工表面较远，易引起较大的误差，因此采用两个20φmm 的孔作为两销的位置，而以72φ的端面作为主要定位面。
同时考虑到生产率要求不是很高，故可以采用手动夹紧。 2、切削力及夹紧力计算
刀具：锯片铣刀，mm 160φ，B=3，中齿，Z=40 由《切削手册》表3.28查得切削力公式n
d a f
a C w q z
u y x F F
F
F
F F
e z p
F
=
其中，z
mm mm mm mm z f
d
a a q
w u y x C z
e p F F F F
F F
/10.0,
160,4,1240,83.0,
0,83.0,65.0,0.1,300
===========
N F 15140
83.01230160
41
.083
.065
.0=????=
其中，水平分力：N F F H 1661511.11.1=?==
垂直分力：N F F V 451513.03.0=?==
在计算切削力时必须把安全系数考虑在内， 安全系数K K K K K 4321= 其中，K 1为基本安全系数1.5； K 2
为加工性质系数为1.1；
K
3
为刀具钝化系数为1.1；
K
4
为断续切削系数为1.1。
所以，
N K F F H 3011661.11.11.15.1=????=='
为克服水平切削力，实际夹紧力N 应为 F f
f H K N =+)(2
1
其中f
f 2
1
,分别为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，25.02
1==
f
f 。
则
N N 6025
.0301
==
此时N 大于所需的550N 的夹紧力，故本夹具可以安全工作。 3、定位误差分析
前几道工序中已经使工件尺寸达到要求，零件中两端孔尺寸为
mm 20
021
.00
φ+，与定位销的配合尺寸为6
7
20
n H φ，由相关手册查得，定位销尺寸为20028
.0015.0++φ，因此可以求得其最大间隙为
mm 006.0015.0021.0max
=-=?
，满足精度要求。所以能满足精度要求.
4．夹具设计及操作的简要说明
如前所述，由于是中批量生产，故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序处于加工的最后阶段，故对精度有较高的要求，必须保证刀具与工件的相对位置精度。
夹具装有对刀块，可以使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）；同时夹具体底面的一对定位键可以使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装位置，以有利于铣削加工。
夹具装配图及夹具体零件图分别见图。
参考文献:
赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书2版机械工业出版社,2000.10.
艾兴,肖诗纲主编,切削用量简明手3版机械工业出版社,1997.8
曾志新,吕明主编,机械制造技术基础.武汉理工出版社,2001.7
李益民主编,机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社,1993.4
王明珠主编,工程制图学及计算机绘图——国防工业出版社,1998.3。
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。
课程设计说明书题目： 设计拨叉（CA6140车床）零件的机械加工工艺规程以及加工装备 学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导老师： 年月日
一、参考资料 （1）、设计工作量： 1、分析零件技术要求，绘制零件图、毛坯图； 2、设计零件机械加工工艺过程，填写工艺文件（工艺过程卡和工序卡）； 3、设计零件机械加工工艺装备（夹具），绘制夹具装配图及一个主要零件 的零件图； 4、编写设计说明书。 （2）、主要参考资料： 1、段明扬主编，现代机械制造工艺设计实训教程，桂林：广西师范大学出版社，2007 2、李益明主编，机械制造工艺设计简明手册，北京：机械工业出版社，2007 3、艾兴等编，切削用量简明手册，北京：机械工业出版社，2002 4、东北重型机械学院等编，机床夹具设计手册，上海：上海科技出版社，1990 5、邹青主编，机械制造技术基础课程设计指导教程，北京：机械工业出版社， 2004 6、段明扬主编，现代制造工艺设计方法，桂林：广西师范大学出版社，2007 7、崇凯主编，机械制造技术基础课程设计指南，北京：化学工业出版社，2007 8、华楚生主编，机械制造技术基础，重庆：重庆大学出版社，2011 9、赵家齐主编，机械制造工艺学课程设计指导书，北京：机械工业出版社，2000
目录 一、参考资料 (2) 二、设计内容 (3) 三、零件分析 (3) （一）零件的作用 (4) （二）零件的工艺分析 (4) 四、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯的形状 (4) 五、工艺规程的设计 (5) （一）定位基准的选择 (5) （二）零件表面加工方法的选择 (5) （三）制订工艺路线 (6) （四）确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制 毛坯图 (9) （五）确定切削用量及基本工时（机动时间） (12) 六、夹具的设计 (30) （一）定位基准的选择 (30) （二）切削力及夹紧力的计算 (31) （三）定位误差分析 (31) （四）夹具设计及操作的简要说明 (31) 七、设计感言 (32) 二、设计内容 设计题目：设计拨叉（CA6140车床）零件的机械加工工艺规程及机床夹具。拨叉（CA6140车床）的拨叉零件图、拨叉毛坯图、夹具装配图、夹具零件图见附件。
2、设计具体内容 2.1、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，而下方的φ55mm 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。 2.2、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）需要加工的表面： a.小孔的上端面、大孔的上下端面； b.小头孔0.021 22+-Φmm 以及与此孔相通的8Φmm 的锥孔、8M 螺纹孔； c.大头半圆孔55Φmm ； 2）位置要求： 小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.05mm 、大孔的上下端面与小头孔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。 2.3、 工艺规程设计 2. 3.1、确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200。考虑到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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级CT9级，已知零件的质量是1.0Kg/个，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；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。 2.3.2、基面的选择
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
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
机械制造技术基础课程设计 说明书 设计题目：设计拨叉零件的机械加工 工艺规程及工艺装备 设计者 指导教师
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，在此表示感谢！
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。
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
课程名称：机械制造工艺学 题目：CA6140车床拨叉（831005）机械加工工艺规程设计及夹具设计 学院机械制造及自动化工程学院 学生姓名 学号 专业层次 班级 任课教师 年月日
目录 摘要 (1) 一、零件工艺性分析 (2) 1.1零件的作用 (2) 1.2零件的工艺分析 (2) 1.3零件的尺寸图 (3) 2 .机械加工工艺规程设计 (3) 2.1确定毛坯、绘制毛坯简图 (3) 2.1.1选择毛坯 (3) 2.1.2确定毛坯的机械加工余量及尺寸确定 (3) 2.1.3绘制毛坯简图 (4) 2.2定位基准的选择 (4) 2.2.1粗基准的选择 (4) 2.2.2精基准的选择 (4) 2.3各表面加工方案的确定 (4) 2.4加工阶段的划分 (5) 2.5工序的集中与分散 (5) 2.6制定工艺路线 (5) 3.确定机械加工余量和工序尺寸 (7) 4.夹具设计 (13) 4.1夹具体设计前言 (13) 4. 2 问题的提出 (14) 4.3夹具体设计及计算 (14) 4.4夹具装配图 (15) 总结 (16) 参考文献 (17)
CA6140车床拨叉（831005）机械加工工艺规 程设计及夹具设计 课程设计说明书 摘要 这次设计的是CA6140车床（831005）拨叉，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工序卡片一套以及课程设计说明书的编写。首先我们要熟悉零件和了解其作用：它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 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，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打好基础。 关键词：机床拨叉；基准；工艺路线；工序；夹具设计
拨叉设计（说明书） 设计题目：拨叉设计 专业：机械设计与制造 班级：15机械一 学号： 姓名：第一组 指导老师： 起讫日期
目录 摘要III 第一节拨叉机械加工工艺规程设计0 一、拨叉的用途0 二、拨叉的技术要求0 三、审查拨叉的工艺性0 第二节确定毛坯、绘制毛坯简图1 一、选择毛坯 1 二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1 三、绘制传动轴锻造毛坯简图2 第三节拟定拨叉工艺路线2 一、定位基准的选择2 1、粗基准的选择2 2、精基准的选择2 二、表面加工方法的确定3 三、工序的集中与分散3 四、工序顺序的安排3 五、确定工艺路线3 第四节机床设备及工艺装备的选用4 一、机床设备的选用4 二、工艺装备的选用4 第五节加工余量、工序尺寸和公差的确定5 一、铣左端面的确定5 二、钻φ22的孔确定5 三、拉花键的确定5 四、铣角尺面的确定5 五、M8螺纹孔的确定6 六、18H11槽的确定6 第六节切削用量、时间定额的计算6 一、切削用量的计算6 1、左端面6 2. 花键底孔8 3.拉花键10 4.角尺面11 螺纹孔12 槽13 二、时间定额的计算15 第七节心得体会16 第八节参考文献17 第九节附录17 1、零件-毛坯图纸各一张17 2、机械加工工艺过程卡片1套17 3、机械加工工序的工序卡片1套 17
摘要 所谓机械加工工艺规程，是指规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，机械加工工艺规程的设计是一项十分重要而又非常严肃的工作。 制订机械加工工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，在保证持量和生产进度的前提下，能获得最好的经济效益。制订工艺规程时，应注意以下三方面的问题： 1、技术上的先进性； 2、经济上的合理性； 3、有良的劳动条件，避免环境污染。
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。
机床夹具设计说明 一、工艺规程的设计 、确定毛坯的制造形式 考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，故可选用铸件或锻件。但因零件的材料为HT200，不能进行锻造，因此选择铸造。毛坯零件图如下： 、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。
、制定工路线 方案一 工序： （1）铸胚 （2）粗、精车端面。 （3）钻圆柱孔成Φ20并扩花键底孔到Φ22。 （4）倒两端15°倒角。 （5）粗、精铣削B面。 （6）铣8+00。03mm的槽。 （7）铣18+的槽。 （8）拉花键。 （9）去毛刺。 （10）终检。 方案二 工序： （1）铸胚。 （2）粗、精车端面。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （3）钻圆柱孔成Φ20mm并扩花键底孔到Φ22mm。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （4）倒两端15°倒角。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （5）拉花键。以A面为基准 （6）粗、精铣削B面。以花键的中心线及A面为基准。
（7）铣8+00。03mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。 （8）铣18+的槽。以花键的中心线及A面为基准。 （9）去毛刺。 （10）终检。 方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在第八道工序。但此方案中5、6、7工序很难对工件进行精确的定位和加紧。方案二中，把花键放在第五道工序，这样，方案二中的6、7、8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6、7、8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，经小组讨论最后一致认为采用方案二比较合理。 以上工艺过程见机械加工工艺过程综合卡片。 二、专用夹具设计 问题指出 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。 经过小组讨论及与老师协商，决定设计第7和第8道工序——铣宽为8+00。03mm和18+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和18+的槽，由于采用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。 夹具设计 （1）定位基准的选择。由零件图可知，宽为80+0。03mm和18+的槽，其
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
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
课程设计与综合训练题目 设计“CA604拨叉”零件的机械加工工艺规则 第 1 章零件分析 零件的作用 题目所给零件为CA6140车床的拨叉。拨叉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，而下方的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。 设计任务 根据所给零件的尺寸和精度要求，查阅有关手册资料，应用所学机械制造技术和机械制造装备的相关知识，设计出零件合理的加工工艺过程，制成工艺流程卡片，并写出工艺设计的说明书。
具体内容如下： 1、零件图（如图1-1） 1张 2、毛坯图（如图1-2） 1张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1份 4、课程设计说明书 1份
图1-1 拨叉零件图 图1-2 毛坯图主要加工面
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： 需要加工的表面 1 圆柱Ф40的上下端面、孔Ф60的上下端面； 2 孔Ф22mm以及与此孔相通的Ф8mm的锥孔、Ｍ8螺纹孔； 3 大头半圆孔Ф60mm。 位置要求 大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为，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。