拨叉加工工艺及夹具设计毕业设计

1 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，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0.021022以及与此孔相通的8的锥孔、8M螺纹孔

2. 大头半圆孔55

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Q=5000件/年，零件的质量m=1.0件/台，

结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%.代入公式(1-1)得

N=5000件/年1件/台(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年

拔叉重量为1.0kg,由《机械制造技术基础课程设计指导教程》(本说明书中除特殊说明外,其余查表均由此指导教程查得)表1-3知,拔叉属轻型零件;由表1-4知,该拔叉的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。

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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。由表2-1选用铸件尺寸公差等级CT12级。

攀枝花学院

学生课程设计（论文）

题 目： CA6140车床拨叉加工工艺

及铣φ22孔上端面夹具设计

学生姓名： 学号：

所在院(系)： 机电工程学院

专 业： 机械设计制造及其自动化

班 级：

指导教师： 职称：

年 月 日

攀枝花学院教务处制

I 攀枝花学院本科学生课程设计任务书

题 目 CA6140车床拔叉加工工艺及铣φ22孔上端面夹具设计

1、课程设计的目的

1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用专业基础课程、专业课程的理论知识，结合生产实际完成一般机电产品（或零部件）的设计制造方法及步骤的设计能力。

2、强化专业各课程知识的掌握，对各课程的有机联系与应用加深理解；

3、培养学生的系统设计能力与综合应用知识解决工程问题的能力

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

对该零件制订出机械加工工艺规程，设计出主要的工艺装备（机床夹具）。最后完成机械加工工艺过程卡片，夹具的装配图及主要零件图1-2张以及设计说明书。

学生需完成的任务：

1．5000字以上的设计说明书

2．提交设计的各种图纸、表格。

3、主要参考文献

[1]、陈日曜，《金属切削原理》，北京：机械工业出版社，1993

[2]、吴圣庄，《金属切削机床概论》，北京：机械工业出版社，1993

[3] 王先逵，《机械制造工艺学》，北京：机械工业出版社，2002

[4] 刘友才，《机床夹具设计》，北京：机械工业出版社，1995

4、课程设计工作进度计划

明确设计要求，查资料,进行方案分析设计 16学时

确定方案，进行相应内容的设计计算 32学时

1 机械制造技术基础课程设计

机械制造技术基础

课程设计说明书

设计题目 “CA6140车床法兰盘”零件的机械

加工工艺及工艺设备设计

设计者班号

设计者

指导教师

2

机械制造技术基础课程设计任务书

题目: “CA6140车床拨叉”零件的机械加工工艺规程及

工艺装备（夹具）设计

内容： 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张

4. 工艺装备（夹具）设计装配图 1张

5. 工艺装备设计零件（夹具体）图 1张

6. 课程设计说明书 1份

班级学号

学生

指导教师

教研室主任

3 序言

机械制造工艺课程设计是在我们基本完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。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，应该得到下述各方面的锻炼：

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、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2 提高结构设计的能力。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 加强使用软件及图表资料。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。

就我个人而言，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。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。

毕业设计说明书拨叉加工工艺及夹具设计

一、设计任务

本设计的任务是针对一种拨叉的加工工艺及夹具设计，主要进行以下方面的工作：

1.分析拨叉的工作原理和结构特点。

2.通过实验和理论计算确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求。

3.设计拨叉加工的工艺流程，确定每道工序所需加工设备和工具。

4.设计适合拨叉加工的夹具，以提高加工效率和加工精度。

二、拨叉的工作原理和结构特点

拨叉是变速器中的一种传动部件，主要起到连接两个齿轮之间的转动作用。其工作原理是利用轴承轮对拨叉的轴心线产生一个压力，使得拨叉能够沿着轴心线运动，连接齿轮并实现传动。

拨叉的结构特点主要体现在以下几个方面：

1.整体结构，无接头。

2.尺寸精度要求较高，尤其是轴孔与轴承轮的匹配精度。

3.材料选用要求高强度、高硬度以及良好的耐疲劳性。

4.表面质量要求高，特别是轴孔的表面粗糙度和直线度要求较高。

5.生产批量大，成本控制能力要求强。

三、确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求

1.材料选用

根据拨叉的工作原理和结构特点，应选用高强度、高硬度以及耐疲劳性良好的材料。常用的材料有 20CrMnTi、42CrMo、45# 钢等，其中，20CrMnTi 是同时满足强度、硬度和韧性要求的理想材料。

2.尺寸和加工精度要求

拨叉的轴孔和轴承轮是关键部位，其匹配精度应达到 IT6 级别，轴孔表面粗糙度

≤ Ra0.4μm，轴孔中心线垂直度 ≤ 0.05mm，轴孔中心线与轴承轮的轴心线平行度 ≤

0.08mm。此外，整体尺寸公差应控制在 ±0.03mm 以内。

四、拨叉加工的工艺流程及设备工具

针对拨叉的结构特点和加工精度要求，可设计以下的加工流程：

1.铣削面

采用立式铣床进行加工，分两次进行铣削。先将工件安装在夹具上，进行端面精加工，保证铣削面的平行度和面质量。然后再进行一次常规铣削，使铣削面的粗糙度达到要求。

2.车削轴孔

采用车床进行加工。在结合具有稳定性的夹具上进行定位，以保证轴孔的精度和平行度。采用先粗后精的加工方法，先进行车削，保证其圆度和轴向直线度；再进行细车以达到表面光洁度和尺寸精度要求。