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CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计摘要随着科技的发展，机械制造行业已经是我国技术进步和社会发展的支柱产业之一。
无论是传统产业，还是新兴的机械制造产业，都离不开形式各样的机械制造设备。
本次毕业设计的内容主要内容就是对CA6140机床拨叉的工艺规程制定和对其中孔及若干平面加工工序的夹具设计进行研究和探讨。
在工艺规程编制方面，主要通过仔细分析拨叉零件图和相关技术要求，查阅零件相关资料，考虑了零件的工艺结构要求、批量生产要求、经济性、可行性等多方面因素，最终安排工序，并完成加工，其中包括各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，基准面的选取，定位和夹紧方案的拟定，并将其编入工序卡片，清晰明了的表达出了整个加工过程。
另外，在专用夹具设计方面，主要对一孔、一平面的加工工序进行了夹具方案的分析，计算和最终完成设计任务。
关键词：拨叉；工艺路线；定位与夹紧；专用夹具设计CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计AbstractWith the development of science and te chnology, machinery manufacturing industry of China has been technological progress and social development of pillar industries. Whether in traditional industries or new industries, it is inseparable from a wide range of machinery and equipment. This graduation of content which is the study about the protocol development process and the fixture design of the hole and some plane processing procedure. In terms of process rules, primarily through a careful analysis of the product parts and related technical requirements, check the parts relevant information considered part of the process of structural requirements, batch,and economics, feasibility, and more factors. The final arrangements for the operations to finish processing, includi ng the operations of processing method, machine tools, tooling, fixtures, assistive devices, measurement apparatus selection, select datum, positioning and clamp authoring, and process card, clarity of expression out the whole processing procedure. In addition, in fixture design, the main design about a hole, a flat and a groove machining process has been analysised, computation and finally to complete the design task.Key words: Plectrum; process route; positioning and clamping;dedicated fixture designCA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 夹具设计的意义 (1)1.2 夹具设计研究概述 (2)1.2.1 夹具的定义 (2)1.2.2 夹具发展概况 (2)1.2.3 夹具设计要解决的主要问题 (3)1.3 夹具的功能 (4)1.4 夹具组成 (4)1.4.1 夹具的基本组成部分 (4)1.4.2 夹具的其他组成部分 (5)1.5 夹具的分类 (5)1.5.1 按夹具的通用特性分类 (5)1.5.2 按夹具使用的机床分类 (5)1.6 夹具使用优点 (7)1.7 夹具设计要求 (7)1.7.1 夹具设计基本要求 (7)1.7.2 生产对其提出的新要求 (8)1.8 夹具设计特点 (8)1.9 现代夹具的发展发向 (9)第2章工艺规程的编制 (10)2.1 零件的分析 (10)2.1.1 零件的作用 (10)2.1.2 零件的工艺分析 (11)2.2 确定毛坯的制造形式 (12)2.3 基面的选择 (13)CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计2.4 制定工艺路 (14)2.5 选择加工设备及刀具、夹具、量具 (15)2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (16)2.7 确立切削用量及基本工时 (19)第3章夹具设计 (37)3.1 工序30的夹具设计 (37)3.1.1 问题的提出 (37)3.1.2 夹具设计 (37)3.1.3 定位误差的分析 (40)3.1.4 夹具设计及操作的简要说明 (40)3.2 工序50的夹具设计 (40)3.2.1 问题的提出 (40)3.2.2 夹具设计 (41)3.2.3 定位误差的分析 (43)3.2.4 夹具设计及操作的简要说明 (43)3.3 工序70的夹具设计 (44)3.3.1 问题的提出 (44)3.3.2 夹具设计 (44)3.3.3 定位误差的分析 (47)3.3.4 夹具设计及操作的简要说明 (47)第4章机床夹具优化设计及经济效益 (48)4.1 优化设计分析 (48)4.1.1成组夹具成本 (48)4.1.2 优化设计的现实意义 (49)4.2 机床夹具柔性化 (49)4.3 机床夹具经济效益分析 (50)结论 (52)致谢 (53)参考文献 (1)CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计ContentsAbstract (Ⅰ)Chapter 1 Introduction (1)1.1 The significance of the fixture design (1)1.2 Fixture design research overview (2)1.2.1 The definition of a fixture (2)1.2.2 Fixture development (2)1.2.3 Design of jigs and fixtures to solve the mainproblems (3)1.3 Functions of fixtures (3)1.4 Fixture composition (4)1.4.1 The basic components of fixtures (4)1.4.2 The other component of the fixtures (4)1.5 Fixture of classification (5)1.5.1 According to the common characteristics ofclassification fixtures (5)1.5.2 The machine tool used by fixture classification (5)1.6 Use the advantages of fixtures (6)1.7 Design of machine-tool fixtures (7)1.7.1 Basic requirements for the design of fixtures (7)1.7.2 Production on his proposed new requirements (7)1.8 Fixture design characteristics (8)1.9 Development of modern fixtures sent to (9)Chapter 2 The compilation of procedures (10)2.1 Part of the analysis (10)2.1.1 Part of the role (10)2.1.2 Parts of the Process Analysis (11)2.2 Determine the form of blank manufacturing (12)CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计2.3 The choice of base level (13)2.4 Develop route (14)2.5 Select the processing equipment and tooling, fixtures,measuring tools (15)2.6 Allowance, dimensions and fur dimension (16)2.7 Establishment of cutting and basic work (19)Chapter 3 Fixture design (36)3.1 Fixture design of the third working procedure (37)3.1.1 Problem (37)3.1.2 Fixture design (40)3.1.3 The analysis of positioning error (40)3.1.4 Fixture design and a brief description of the operation (40)3.2 Fixture design of the fifth working procedure (40)3.2.1 Problem (40)3.2.2 Fixture design (41)3.2.3 The analysis of positioning error (43)3.2.4 Fixture design and a brief description of the operation (43)3.3 Fixture design of the seventh working procedure (44)3.3.1 Problem (44)3.3.2 Fixture design (44)3.3.3 The analysis of positioning error (47)3.3.4 Fixture design and a brief description of the operation . 47 Chapter 4 Fixture design optimization and economic benefits (48)4.1 Optimal Design and Analysis (48)4.1.1 Group fixture costs (48)4.1.2 The practical significance of design optimization (49)4.2 Flexible Machine Tool Fixture (49)4.3 Economic Analysis of jigs and fixtures (50)Conclusion (52)Thanks (53)References (54)CA6140车床拨叉831006加工工艺规程及夹具设计第1章绪论随着科学技术的高速发展，机械产品不断更新换代，其产品型号越来越多，质量要求越来越高，更新周期越来越短，使机械制造工程飞速的发展。
目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1绪论 (1)2拨叉A的分析 (2)2.1零件的作用 (2)2.2拨叉A的工艺分析 (2)2.3拨叉A的工艺要求 (2)2.3.1加工要求 (2)2.3.2平面的加工 (3)2.3.3大头孔的加工 (3)2.3.4小头孔的加工 (3)2.4本章小结 (3)3工艺规程设计 (5)3.1确定毛坯的尺寸形式 (5)3.2加工工艺过程 (5)3.3定位基准的选 (5)3.3.1粗基准的选择 (5)3.3.2精基准的选择 (6)3.4工艺路线的拟订 (6)3.4.1确定工序的原则 (6)3.4.2工序的特点 (7)3.4.3加工精度的划分 (8)3.4.4制定工艺路线 (8)3.5本章小结 (10)4工序参数选择、计算 (11)4.1毛坯的确定 (11)4.1.1毛坯的工艺要求 (11)4.1.2毛坯形状、尺寸要求 (11)4.2拨叉A偏差的计算 (12)4.2.1拨叉平面的偏差及加工余量计算 (12)4.2.2大小头孔的偏差及加工余量计算 (13)16+槽的偏差及加工余量计算 (14)4.2.3铣0.124.3确定切削用量及基本工时 (14)4.3.1粗、精加工小头孔端面 (14)φ到要求尺寸 (16)4.3.2加工孔254.3.3粗、精铣叉口两侧面 (20)φ孔 (22)4.3.4粗、精镗554.3.5粗、精铣下平面 (23)16+槽 (25)4.3.6粗、精铣0.124.3.7粗铣斜平面 (26)4.3.8铣断 (26)4.4时间定额计算及生产要求 (26)4.4.1粗、精加工小头孔端面 (27)φ到要求尺寸 (27)4.4.2加工孔254.4.3粗、精铣叉口两侧面 (27)φ孔 (28)4.4.4粗、精镗554.4.5粗、精铣下平面 (28)12+槽 (29)4.4.6粗、精铣0.124.4.7粗铣斜平面 (30)4.4.8铣断 (30)4.5本章小结 (30)5斜斜面夹具设计 (31)5.1定位基准的选择 (31)5.2夹具方案的确定 (31)5.3定位元件的选择及计 (32)5.4误差分析与计算 (34)5.5切削力及夹紧力的计算 (35)5.6定向键与对刀装置选择 (35)5.7本章小结 (38)6结论 (40)参考文献 (40)致谢 (41)1绪论机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的认识，为以后的工作打下基础。
一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1、零件的用途CA6140车床的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φ25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。
1.2、分析零件的技术要求该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷作用，因此该零件应具有足够的强度，以适应拨叉的工作条件，因此该拨叉采用肋板结构。
该拨叉的主要工作面为拨叉脚两端面、叉轴孔Φ25和操纵槽内表面，在设计工艺规程时应重点予以保证。
1.3、审查拨叉的工艺性该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。
￠25的孔的粗糙度值要求 1.6，需要精加工。
因是大批量生产，所以需用钻削。
保证其加工精度。
下面的叉口有 3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗铣再精铣来满足精度的要求，同时保证￠25的孔和叉口的垂直度。
同时该零件上还需加工40×16的槽，其粗糙度值为6.3，所以一次铣销即可。
但同时要满足该槽与￠25的孔的垂直度。
1.3.1、以φ25为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25 的孔，以及其右端面，槽端面与孔有位置要求，孔壁上有一个一定角度的斜加工面，操纵槽的三个表面，其中侧面与Φ25孔的中心线有垂直度要求为0.08mm。
1.3.2、以φ55为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ55 的孔，以及其上下两个端面。
这两组表面有一定的位置度要求,即φ55 的孔上下两个端面与φ25 的孔有垂直度要求为0.1 mm。
由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
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。
1.4、确定拨叉的生产类型已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，拨叉属于轻型零件，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》，可确定该拨叉生产类型为大批生产，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。
（五）确定切削用量及基本工时工序10：粗铣φ75的叉口上端面。
1. 加工条件工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190～241,铸造。
加工要求：粗铣φ75孔下端面。
机床：X5020A立式铣床。
刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。
故据《工艺手册》取刀具直径d=100mm。
齿数z=5,选择刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齿斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。
2. 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择ap=1.9mm，一次走刀即可完成所需长度。
2）每齿进给量机床功率为7.5kw。
查《工艺手册》af=0.14～0.24mm/z。
，选较小量阿af=0.14 mm/z。
3）查刀具寿命查《工艺手册》，寿命T=180min4）切削速度查《工艺手册》，Vc=90m/min。
则主轴转速n=1000Vc/（3.14×d）=90×1000/(3.14×100)=286.6r/min，取主轴转速n=280r/min。
故实际切削速度Vc=87.92m/min。
5)校验机床功率查《工艺手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。
故校验合格。
最终确定 ap =1.9mm，nc=280r/min, Vc=87.92m/min，fz=0.14mm/z。
3. 计算基本工时tm＝L/ nf=（75+11+100)/(280×0.14×5)=0.94min。
工序20：铣φ40的下端面1. 加工条件工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190～241,铸造。
加工要求：粗铣φ40的下端面。
机床：X5020立式铣床。
刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。
故据《工艺手册》取刀具直径d=100mm。
机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺规程及工艺设备（年产量4000件）内容：1、零件图 1张2、毛坯图 1张3、机械加工工艺过程综合卡片 1张4、结构设计装配图 1张5、结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份一、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实体图：：零件的材料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、工艺规程设计（一）确定毛胚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，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。
（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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
制造工艺学课程设计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”部件的机械加工工艺及工艺设施设计者指导教师 xx机械制造工艺学课程设计任务书题目:设计”CA6140车床拨叉”部件的机械加工工艺规则及工艺装备内容:1.部件图1张毛坯图1张机械加工工艺过程综合卡片1张构造设计装置图1张构造设计部件图1张课程设计说明书1张前言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的所有基础课、技术基础课以及大多半专业课以后进行的.这是我们在进行毕业设计以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质的训练,所以,它在我们四年的大学生活中据有重要的地位。
就我个人而言,我希望能经过此次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己剖析问题、解决问题的能力,为此后参加祖国的“四化”建设打下一个优秀的基础。
因为能力所限,设计另有很多不足之处,恳请各位老师赐予指导。
一、部件的剖析(一部件的作用题目所给的部件是CA6140车床的拨叉。
它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴展转运动依据工作者的要求工作,获取所需的速度和扭矩的作用。
部件上方的φ20孔与操控机构相连,二下方的φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
经过上方的力拨动下方的齿轮变速。
两件部件铸为一体,加工时分开。
(二部件的工艺剖析CA6140车床共有两处加工表面,此间有必定地点要求。
分述以下:以φ20为中心的加工表面这一组加工表面包含:φ2021.00+的孔,以及其上下端面,上端面与孔有地点要求,孔壁上有一个装置时钻铰的锥孔,一个M8的螺纹孔。
下端有一个47的°斜凸台。
这三个都没有高的地点度要求。
以φ50为中心的加工表面这一组加工表面包含:φ5050.025.0+的孔,以及其上下两个端面。
这两组表面有必定的地点度要求,即φ5050.025.0++的孔上下两个端面与φ20021.00的孔有垂直度要求。
由上边剖析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工此外一组。
目录一、零件的分析 (2)（一）零件的结构分析 (2)（二）零件的技术要求分析 (2)（三）确定毛坯生产类型 (3)二、零件工艺路线设计 (4)（一）定位基准的选择 (4)（二）工艺路线的分析与选定 (4)三、机械加工余量及工序尺寸确定 (6)四、确定切削用量及基本工时 (7)五、夹具设计 (15)（一）工件的定位分析 (16)（二）工件的夹紧分析 (17)（三）夹具的操作说明 (17)六、心得体会 (18)参考文献 (19)一、零件的分析（一）零件的结构分析⒈零件的性能、功用及工作条件零件CA6140（831006）是车床的拨叉，工作于车床变速机构中，主要起换挡作用，使主轴回转运动按工作者要求就行工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
该零件在工作过程中受变载荷和冲击载荷的作用，故零件应具有良好的抵抗变载荷及冲击载荷的能力。
⒉零件的形状及结构分析由零件图分析可知，该零件主要由上半圆断面及其孔Ф4.0055、小头孔φ25023.00+、φ40外圆斜面、16×40槽以及侧面和加强筋组成。
（二）零件的技术要求分析⒈尺寸精度分析查《机械精度设计与检验基础》表3.2得该零件各主要加工表面对应的尺寸标准公差等级如下表：⒉位置精度分析大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm 查《机械精度设计与检验基础》表4.10得对应的公差等级为11级，槽端面对小圆柱中心线的垂直度公差为0.08mm,查《机械精度设计与检验基础》表4.10得对应的公差等级为11级。
⒊粗糙度分析该零件各加工表面最高粗糙度要求为1.6mm。
需对￠25的孔半精镗，以满足1.6的粗糙度要求；对￠55半圆孔半精镗，以满足3.2的粗糙度要求；大半圆孔两端面半精铣，以满足3.2的粗糙度要求；底面半精铣，以满足3.2的粗糙度要求；槽两侧面半精铣，以满足3.2的粗糙度要求。
其他加工表面粗加工即可达到精度要求。
（三）确定毛坯生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所给零件材料为HT200，灰铸铁铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，零件结构简单，故选择铸件毛坯，且大量生产，为提高生产效率，最终选用金属型铸造。
摘要拨叉的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。
本次设计旨在提高CA6140车床拨叉的加工效率，由此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。
在制定加工工艺规程的顺序如下：1分析零件；2选择毛坯；3设计工艺规程：包括制定工艺路线，选择基准面等；4工序设计：包括选择机床，确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及计算基本工时等；5编制工艺文件。
此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，本次设计选择了第六道工序铣断双体的专用夹具设计，以满足加工过程的需要。
关键词：拨叉; 工艺规程; 夹具设计IAbstractDials the fork processing quality directly will affect the machine the performance and the service life. This design is for the purpose of enhancing the CA6140 Lathe machine Dials the fork the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Dials the fork structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guarantee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows:1. analysis the components;2. choices semifinished materials;3.designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on;4.working procedures designs: Including chooses the engine bed, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the Semifinished materials size, the determination cutting specifications and the computation man-hour and so on;5. establishments technological document.In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catarmaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the need.Key words: Dials the fork; technological process; jig desin。
.机械制造工程学 课程设计题 目CA6140车床拨叉（831006型号）的机械工艺规程与钻-扩-铰725H φ 孔，以及扩1255H φ 孔的专用钻床夹具设计姓 名 学 号 专业班级 所在学院 指导教师20xx 年x 月xx 日目录第1章绪论...................................................................... 错误！未定义书签。
第2章机械工艺规程设计.............................................. 错误！未定义书签。
2.1设计工艺规程的内容及步骤.............................. 错误！未定义书签。
2.1.1熟悉原始资料对零件进行工艺分析 (4)2.1.2定为基准的选择 (5)2.2计算零件的生产纲领、确定生产类型 (6)2.3选择毛坯类型和制造方法 (7)2.4工艺路线的拟定 (7)2.5机械加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的确定 (7)2.6确定切削用量及基本时间、辅助时间 (9)第3章铣夹具设计 (17)3.1夹具设计分析 (17)3.2夹具设计 (18)3.2.1专用夹具设计的基本要求 (18)3.2.2专用夹具的设计步骤 (18)3.2.3.定位基准的选择 (19)第4章夹具三维造型 (20)总结 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1概述培养学生综合运用机械制造工程原理课程及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，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。
能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。
熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。
进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。
1.2课程设计目的学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。
课程设计报告题目 CA6140车床拨叉（831006）夹具设计课程名称机制工艺课程设计目录序言 (2)第1章零件的工艺分析及生产类型的确定 (3)零件的作用 (3)拨叉的技术要求 (3)零件的工艺性分析和零件图的审查 (4)确定拨叉的生产类型 (4)第2章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (5)确定毛坯的成形方法 (5)铸件结构工艺性分析和铸造工艺方案的确定 (6)第3章选择加工方法，制定工艺路线 (7)定位基准的选择 (7)各表面加工方案的选择 (7)制定机械加工工艺路线 (8)第4章确定机械加工余量和工序尺寸 (11)第5章确定切削用量及时间定额 (15)第6章夹具设计 (22)设计心得 ......................................... . 25参考文献 . (26)序言《机械制造工程学》课程设计是培养学生综合运用机械制造工程原理及专业课程的理论知识。
在此次课程设计中我结合金工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，初步具备中等零件工艺规程的能力。
我本次设计的是CA6140机床的拨叉831006，通过这个设计让我直观地了解了拨叉831006的作用，随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。
各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。
了解这些尤为重要的是巩固综合了大学三年以来学习的专业课知识，温故知新。
通过课程设计我增强了空间想象能力和结构构造能力，提前为以后的毕业设计打下了基础。
在机械设计制造工艺中每个环节毛坯的设计，夹具的方案一次次的修改成最后的方案无不是我日思夜想的成果，对于方案抱有严谨挑剔的态度这个是我在设计中的最大的收获，也是不断地改进设计优化方案的最大动力。
不过有限的知识水平还是让方案存在着许些细小瑕疵，在一次次修补在这些瑕疵中以往的忽略之处得到了重视，加深了印象，为今后的工作打下了坚实的基础。
第一章零件分析零件的作用CA6140车床的拨叉零件用在车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
拨叉通过叉轴孔φ25mm安装在变速叉轴上，与操纵机构相连，拨叉脚φ55mm半孔则是夹在双联变速齿轮的槽中，当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联滑移齿轮在花键轴上滑动以改变档位，从而改变车床主轴转速。
拨叉在换挡时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此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。
拨叉的主要表面为拨叉脚的两端面、变速叉轴孔φ25H7和操纵槽，在设计工艺规程时应重点予以保证。
拨叉的技术要求操纵槽内16IT11垂直度侧面8IT11操纵槽底面操纵槽下23IT11端面Φ40外圆17IT11斜面零件的工艺性分析和零件图的审查分析下图拨叉零件图可知，拨叉头部一段面和拨叉脚两端面在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换挡时叉脚端面的接触刚度；φ25mm孔和φ55mm孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均较低，通过铣削、钻削的一次加工就可以达到加工要求；主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。
由此可见，该零件的工艺性很好。
确定拨叉的生产类型依设计题目知：因为生产量大于2000，所以可设Q=3000台/年，m=1件/台；结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别为3%和%。
N=Qm（1+a%）(1+b%)=3000×1×（1+3%）×（1+%）=件/年根据拨叉的质量1.12kg查文献知，该拨叉属轻型零件；再由表2-1可知，该拨叉的生产类型为中批生产。
第2章 -选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图确定毛坯的成形方法该零件材料为HT200，考虑到拨叉在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，并且该零件年产量为3000件/年（因为年产量大于2000，可设为3000），采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。
铸件结构工艺性分析该零件拨叉脚部分因散热面积大，壁厚较薄，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用金属型铸造，保温性能好，冷却速度较才慢，故能满足拨叉的使用要求。
铸造工艺方案的确定2.3.1铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用灰铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件并参考文献表2-3选用金属型铸造。
2.3.2造型、造芯方法及工序组合的选择因铸件制造批量为中批生产，且尺寸不大，结构不太复杂，为轻型机械，故选用金属型铸造。
型芯尺寸不大，形状简单，故选择手工芯盒造芯。
机械结构相对于CA6140比较简单，适合流水线大量生产，故采用工序分散。
铸造工艺参数的确定2.4.1加工余量的确定按金属型铸造，灰铸铁查文献一表5-1，查得加工余量等级为IT8-IT12，取铸造尺寸公差为9级，加工余量等级为F，得RMA数值为~1.6mm，取RMA为1.4mm 。
由公式R=F+2RMA+CT/2（外圆面进行机械加工时用）R=F-2RMA-CT/2（内腔面进行机械加工时用）得：毛坯基本尺寸：φ55左右端面厚度R=F+2RMA+CT/2=12+2*+9/2=19.3mmφ55孔R=F-2RMA-CT/2=*2-9/2=47.7mm槽端面R=F+RMA+CT/2=23++9/2=28.9mm其余尺寸铸造直接得到。
2.4.2收缩率的确定通常，灰铸铁的收缩率为%~1% ，在本设计中铸件取1% 的收缩率。
2.4.3不铸孔的确定为简化铸件外形，减少型芯数量，较小的操纵槽不铸出，而采用机械加工形成。
2.4.4铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R = 3mm~5mm圆滑过渡。
第3章选择加工方法，制定工艺路线定位基准的选择基面是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得到提高。
否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。
3.1.1粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。
本例选择拨叉头部φ40右端面和φ40外圆作为粗基准。
采用φ40外圆定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头的右端面做粗基准加工拨叉脚左端面，接着以左端面为基准加工右端面，可以为后续准备好精基准。
3.1.2精基准的选择根据拨叉零件的技术要求和装配要求，选择拨叉的设计基准叉脚的内孔表面和叉轴孔作为精基准，符合基准重合原则；同时，零件上很多表面都可以采用该组表面作为精基准，又遵循了基准统一的原则；叉轴孔的轴线是设计基准，选用其做精基准定位加工拨叉脚两端面，有利于保证被加工表面的垂直度；选用拨叉脚左端面为精基准同样是服从了基准重合的原则，因为该拨叉在轴向方向上的尺寸多以该端面作为设计基准。
各表面加工方案的选择根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度和毛坯确定，查文献，确定各表面加工方案如下。
（1）叉轴孔φ25内孔表面粗糙度为,经济精度为IT7，加工方案确定为：钻→扩→粗铰→精铰；（2）拨叉脚φ55内表面表面粗糙度为,经济精度为IT8,加工方案确定为：粗镗→半精镗；（3）拨叉脚两端面（φ75上下端面）表面粗糙度为，经济加工精度为IT8，加工方案确定为：粗铣→精铣；（4）操纵槽左右内侧面表面粗糙度为，经济精度为IT8，加工确定为：粗铣→精铣（5）操纵槽底面表面粗糙度为，经济精度为IT12,加工方案确定为：粗铣（6）φ40外圆斜面表面粗糙度为，经济精度为IT11，加工方案确定为：粗铣→半精铣；（7）拨叉脚端面表面粗糙度为，经济加工精度为IT8，加工方案确定为：粗铣→精铣。
制定机械加工工艺路线制订机械加工工艺路线的出发点，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得到合理的保证。
在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外，还应当考虑经济效果，以便生产成本尽量降低。
（1）工艺路线方案一（按照基准先行及先主后次的原则，该零件加工可按下述工艺路线进行）工序1 铸造；工序2 热处理；工序3 以底面和Φ75中心线为基准，画线找正，找Φ40轴线，粗镗，半精镗Φ55孔，选用T716A立式镗床和专用夹具；工序4 铣断Φ55圆孔，使之为两个零件，以Φ25轴线为基准，选用X51立式铣床和专用夹具；工序5 钻、扩、粗铰、精铰拨叉头φ25孔，以Φ75轴线和其端面为基准，选用Z535立式钻床和专用夹具；工序6 粗铣，精铣Φ75上下端面，以Φ25轴线为基准，保证垂直度，选用X51立式铣床和专用夹具；工序7 粗铣，半精铣φ40外圆斜面，以Φ55端面和Φ25轴线为基准保证与Φ25轴线垂直度，选用X51立式铣床和专用夹具；工序8 粗铣操纵槽端面，粗铣、精铣操纵槽端面侧面，以Φ25轴线为基准，选用X61卧式铣床和专用夹具；工序9 钳工去毛刺；工序10 终检；工序11 入库。
（2）工艺路线方案二（按照基准先行及先主后次的原则，该零件加工可按下述工艺路线进行）工序1 铸造；工序2 热处理；工序3 以底面和Φ75中心线为基准，画线找正，找Φ40轴线，钻、扩、粗铰、精铰拨叉头φ25孔，选用Z535立式钻床和专用夹具；工序4 粗镗，半精镗Φ55孔，以Φ25轴线为基准，选用T716A立式镗床和专用夹具；工序5 粗铣，精铣Φ75上下端面，以Φ25轴线为基准，保证垂直度，选用X51立式铣床和专用夹具；工序6 粗铣操纵槽端面，粗铣、精铣操纵槽端面侧面，以Φ25轴线为基准，选用X61卧式铣床和专用夹具；工序7 粗铣，半精铣φ40外圆斜面，以Φ55端面和Φ25轴线为基准保证与Φ25轴线垂直度，选用X51立式铣床和专用夹具；工序8 铣断Φ55圆孔，使之为两个零件，以Φ25轴线为基准，选用X51立式铣床和专用夹具；工序9 钳工去毛刺；工序10 终检；工序11 入库。
工艺方案的比较分析方案二在方案一基础上优化，利用了两件合铸的优势，最后铣断，提高了工作效率，集中铣削工序在铣削车间完成，大大省去了在各机床间切换的麻烦, 提高了加工时间。
又有利于各加工位置的保证φ25的孔及其16的槽和φ55的端面加工要求，以上三者之间具有位置精度要求。
图样规定：先钻φ25mm的孔。
