CA6140车床拔叉机械设计说明书
CA6140车床的拨叉831005__课程设计说明书
东华理工大学长江学院机械制造工艺课程设计院系：机械与电子工程系专业：机械工程及自动化班级：1130010学号：1130010328姓名：刘家飞指导老师：余宏涛2014/5/30目录1、零件的工艺性分析 (3)1.1拨叉的用途 (3)1.2拨叉的技术要求 (3)1.3审查拨叉的工艺性 (4)2、确定毛坯、绘制毛坯,三维建模简图 (4)2.1选择毛坯 (5)2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量 (5)2.2.1 公差等级 (5)2.2.2 铸件重量 (6)2.2.3 零件表面粗糙度 (6)2.2.4 机械加工余量 (6)2.2、绘制铸件毛坯简图 (7)3、拟定拨叉工艺路线 (8)3.1定位基准的选择 (8)3.1.1 粗基准的选择 (8)3.1.2 精基准的选择 (8)3.2 表面加工方法的选择 (8)3.3 工序集中与分散 (9)3.4 工序顺序的安排 (9)3.5 确定工艺路线 (9)4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定： (11)5、确定切削用量及基本工时 (12)6、夹具的设计 (17)7.、参考文献 (20)8、设计的感想与体会 (21)序言机械制造工艺学课程设计是我们在我们学完了了大学的全部的基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是对我们毕业之前对所学的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，因此在大学四年中占有重要的地位。
就个人而言，我希望能通过这次课程设计，进行一次适应性的锻炼。
由于能力有限，设计尚有许多不足，恳请各位老师给以指导。
1、零件的工艺性分析对于拨叉831005采用HT200，铸造工艺优点：1）适用范围广2）铸造法能采用的材料广3）成本低廉、综合经济性能好、能源、材料消耗及成本为其他金属成形方法所不及的。
1.1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。
CA6140拨叉说明书
序言在学完大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课的基础上，我们进行了机械制造技术基础课程设计。
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总复习，汇总了所学的专业知识。
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！在些次课程设计中我主要是设计CA6140拨叉的机械加工工艺规程以及铣削加工时的夹具。
在此次课程设计期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的悉心指点。
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教。
一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件时CA6140车床的拨叉（见附图1——零件图），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。
（二）零件的工艺分析CA6140拨叉共有两组加工表面。
现分析如下：1.拨叉大端平面的加工2.以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括Ø25+0.0250 mm的六齿方花键孔、Ø22+0.210 mm花键底孔两端的150倒角、距花键孔轴线22mm的平面和拨叉下端的18+0.110 mm的槽。
二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。
因为零件为大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用铸造成型。
这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。
（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，生产率得到提高。
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。
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。
所以选择右端R20的端面为粗基准。
2.精基准的选择。
精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。
在选择时，主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。
CA6140车床831007拨叉说明书
——CA6140车床拨叉学院名称： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称：2011年06月JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 工艺设计课程设计目录第1章零件分析 (2)1.1零件的作用 (2)1.2设计任务 (2)1.3零件的工艺分析 (5)1.3.1需要加工的表面 (5)1.3.2基面的选择 (5)1.3.3工艺规程的制定 (6)设计总结 (8)参考文献 (9)第1章零件分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床上的拨叉，他位于车床变速箱内。
主要作用是用于车床的变速起换档作用，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。
零件上方的Ф40孔与操纵机构相连，二下方的Ф55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设计任务本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计。
机械加工工艺规程设计运用了基准选择等知识，通过此次设计，使大家学会如何安排工序，制定工艺流程，掌握零件的加工过程分析、工艺文件的编制等。
设计期间，我们需清楚了解机械加工工艺规程完成机械加工工艺过程卡片。
机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要技术文件，它是把工艺过程的有关内容用文字及表格的形式写成工艺文件，一般应包括下列内容：零件的加工工艺路线，各工序的具体加工内容，切削用量，工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。
机械加工工艺过程卡片是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。
这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、量具，工时定额等。
同时，还需要需要设计完成一张毛坯图及一张零件图。
如图1-1所示，为所设计零件CA6140车床拨叉毛坯图。
如图1-2所示，为所设计零件CA6140车床拨叉零件图。
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修改后的加工工艺路线见表§3-1。
序号
工序内容
定位基准
简要说明
铸造
时效
涂底漆
10
粗铣φ25H7孔两端面
φ25H7孔端面
先加工基准面
20
精铣φ25H7孔两端面
经上所述，按入体原则确定工序各工步的工序尺寸及公差，精铰φ25（+0.021/0）mm；粗铰φ24.94（+0.052/0）mm；扩孔φ24.8（+0.084/0）mm；钻孔φ23（+0.21/0）mm。
2.工序70（粗铣M22X1.5螺纹孔端面）
查表2.63，得粗加工余量Z为4mm。已知螺纹孔顶面的总余量ZN总为4mm。故精加工余量为0mm。
φ25H7孔端面和φ25H7孔内表面
70
粗铣M22X1.5螺纹孔端面
φ25H7孔左端面、内表面和φ60H12孔内表面
80
粗铣、半精铣槽所在的端面
φ25H7孔端面和φ25H7孔内表面
90
粗铣、半精铣16H11的槽
φ25H7孔端面和φ25H7孔内表面
100
精铣槽所在的端面
φ25H7孔端面和φ25H7孔内表面
精铣φ60H12孔两底面
φ25H7孔端面和φ25H7孔内表面
提高工艺基准精度
160
钻20.5垂直于φ25H7通孔
φ25H7孔端面和φ25H7孔内表面
工序分散，平衡节拍
170
攻M22×1.5螺纹
φ25H7孔端面和φ25H7孔内表面
次要表面在后面加工
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3、 审查拨叉的工艺性
CA6140 车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如 下： 1. 以φ 20mm 为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ 20mm 的孔，以及其上下端面，上端面 与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个 M6 的螺纹 孔。这三个都没有高的位置度要求。 2. 以φ 50 为中心的加工表面 这一组加工表面包括：φ 50mm 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φ 50 mm 的孔上下两个端面 与φ 20mm 的孔有垂直度要求。 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。
7
工序六 以 φ 20mm 孔为精基准，粗铣 φ 50mm 孔上下端面。 工序七 以 φ 20mm 孔为精基准，精铣 φ 50mm 孔上下端面，保证 端面相对孔的中心线垂直度误差不超过 0.07。 工序八 以 φ 20mm 孔为精基准，钻 φ 8mm 孔（装配时钻铰锥孔） 。 工序九 以 φ 20mm 孔为精基准，钻一个 φ 4mm 孔，攻 M6 螺纹。 工序十 以 φ 20mm 孔为精基准，铣 47°凸台。 工序十一 去毛刺、清洗。 工序十二 终检。 。 以上工艺过程详见图 3。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上， 表列出了拨叉的工 艺路线，如下： 工序号 1 上下端面 2 上下端面 3 精铰 φ 20 孔 4 精铰 φ 50 孔 5 切断 铣床
0.06 0.18
Φ 50 0.25 Φ
0.50
IT12 IT7 IT13 IT113.2 1.6来自200.0210
Φ8
70
0 0 .2
3.2
12
0.06 0.18
IT11
6.3
⊥ 0.07 A
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题目：“CA6140车床拨叉〞零件的机械加工工艺
与铣槽夹具设计
一、序言................................2
二、设计题目............................2
三、设计内容............................2
四、工艺规程设计........................3
三、工序4——铣通槽
铸造时槽没铸出，得粗铣其槽边双边机加工余量2Z=2.0mm，槽深机加工余量为2.0mm其极限偏差：粗加工为 ，精加工为
粗铣两边工序尺寸为：18-2=16mm；
mm；
粗铣后毛坯最小尺寸为：16+0=16mm；
粗铣槽底工序尺寸为：33mm；
精铣两边工序尺寸为：180，已达到其加工要求：180。
R=F-2RAM-CT/2
〔3〕、确定加工零件通槽前槽的毛坯尺寸：
槽深：R=F-RAM-CT/2
=31-2-5/2
槽宽：R=F+2RAM+CT/2
〔4〕、确定加工零件上端面前的毛坯尺寸：
R=75mm
四、绘制拨叉锻造毛坯简图：
拟定拨叉工艺路线
一、定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。
X51
面铣刀
游标卡尺
内花键孔和左端面
6
钻2×M8通孔并攻丝
Z525、SB408
扩孔钻、铰刀
卡尺、塞规
内花键孔和左端面
7
去毛刺
钳工台
8
中检
卡尺、塞规、百分表等
9
清洗
清洗机
平锉刀
10
终检
CA6140车床拨叉设计说明
一、零件的作用 CA6140车床上的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档作 用，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φ22mm的孔与操纵机构相连，而下 方的φ55mm的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。制造时两件零件先铸为一体， 加工时再分开。 二、工艺规程设计 (一)确定毛坯 由第一章已知零件的材料为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)选择基准 基准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。主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。其 选择原则如下： 1.粗基准的选择。对于本次设计的零件而言，应尽可能选 择不加工表面为粗基准。根据粗基准的选择原则，选取φ22mm 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 φ40mm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。结合实际得出，本次设计主要应该考虑 基准重合的问题。如当设计基准与工序基准不重合时，应该进 行尺寸换算，这将在之后进行专门的计算。 (三)制定工艺路线 综合考虑，最终的工艺路线方案确定如下： 工序一 以φ40外圆为粗基准，粗铣φ22孔上端面。 工序二 精铣φ22孔上端面。 工序三 以φ22孔上端面为精基准，钻、扩φ22孔. 工序四 铰、精铰φ22孔，保证垂直度误差不超过 0.07mm，孔的精度达到IT7。 工序五 以φ22孔为精基准，钻、扩φ55孔。 工序六 铰、精铰φ55孔，保证空的精度达到IT7。 工序七 以φ22孔为精基准，惚φ55孔上端面，保证端面 相对孔的垂直度误差不超过0.07。 工序八 以φ22孔为精基准，惚φ55孔下端面，保证端面 相对孔的垂直度误差不超过0.07。
CA6140车床拨叉(831005)课程设计说明书
CA6140车床拨叉(831005)课程设计说明书1000字
CA6140车床拨叉(831005)是车床上的一个重要零件，用于控制工件
的进给和退刀。
本课程设计旨在对该车床拨叉进行维修和调试，使
其正常工作，并达到合格要求。
一、设备环境
车床拨叉(831005)的维修和调试需要在车间内进行，具体的环境要
求如下：
1. 车间温度控制在20℃左右；
2. 车间各项指标符合安全生产要求；
3. 维修和调试人员需穿戴防护用品，保证人员安全。
二、课程设计内容
1. 检查车床拨叉(831005)是否存在异常：在维修和调试之前，需要
对车床拨叉进行全面检查，发现问题及时处理。
主要包括以下方面：
(1) 检查车床拨叉表面是否有划痕、损伤或凸起等情况。
(2) 检查车床拨叉各零件是否紧固牢固。
(3) 检查车床拨叉与机床主轴的卡口是否卡合牢固。
(4) 检查车床拨叉的操作杆是否灵活。
2. 进行维修和调试：
(1) 将车床拨叉拆下，清洗干净其表面和内部零件。
(2) 对车床拨叉上的滑块、弹簧、螺钉等零件进行清洁和维修。
(3) 重新安装车床拨叉并试车，调试车床拨叉的工作状态，确保其
正常运转。
三、课程设计总结
通过对CA6140车床拨叉的维修和调试，我们使其工作状态得到了恢复，其正常运转将有助于我们提高工作效率，提升加工质量。
维修
和调试的过程，也让我们对车床拨叉的结构和工作原理有了更深刻的了解，对于以后的生产实践也将大有裨益。
CA6140(831006) 设计说明书
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。
CA6140车床拨叉(831005)课程设计说明书解读
广东海洋大学2010届本科生课程设计本科生课程设计CA6140车床拨叉（831005）机械加工工艺规程设计及夹具设计学生姓名所在专业机械设计制造及其自动化所在班级机电1101学号201011411129指导教师谭光宇职称教授副指导教师职称答辩时间2013年 7 月 12 日目录目录设计总说明 (I)前言 ................................................................................................... 错误！未定义书签。
1零件工艺性分析 . (1)1.1零件的作用 (1)1.2零件的工艺分析 ................................................................... 错误！未定义书签。
2机械加工工艺规程设计. (2)2.1确定毛坯、绘制毛坯简图 (2)2.1.1选择毛坯 (2)2.1.2确定毛坯的机械加工余量及尺寸确定 (2)2.1.3绘制毛坯简图 (3)2.2定位基准的选择 (3)2.2.1粗基准的选择 (3)2.2.2精基准的选择 (3)2.3各表面加工方案的确定 (3)2.4加工阶段的划分 (4)2.5工序的集中与分散 (4)2.6制定工艺路线 (4)3确定机械加工余量和工序尺寸 (6)4 夹具设计 (15)4.1夹具体设计前言 (15)4. 2 问题的提出 (16)4.3夹具体设计 (16)总结 (18)鸣谢 (19)参考文献 (20)设计总说明一、设计题目与要求CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计。
年产量为5000件（大批生产），零件由指导教师指定。
（零件参考图附后）二、设计内容1．对零件进行工艺分析，画零件图；2．确定毛坯的制造方式，绘制毛坯简图；3．制定零件的机械加工工艺路线，填写机械加工工艺过程卡；4．对指定工序，选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量，填写工艺过程卡；5．对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配图；6．对夹具的一个零件设计零件图；7．编写设计计算说明书三、进度安排四、设计工作要求提交：1．零件图 1张（A4～A3）2．毛坯图 1张（A4～A3）3．机械加工工艺过程卡 1张4．机械加工工序卡 1张5．夹具结构设计装配图 1张（A1～A0）6．夹具结构设计零件图 1张（A3～A1，夹具体零件）7．课程设计说明书 1份，参考广东海洋大学毕业设计说明书撰写格式关键词：机械加工工艺；夹具设计；装配图；零件图；设计说明书前言通过机械加工工艺规程及机床夹具的设计，汇总所学专业知识如一体(如《机械精度设计与质量保证》、《机械设计》、《金属切削机床》、《机械制造技术基础》等)。
CA6140车床拨叉设计说明书(含图纸)
1.零件分析1.1 零件的作用题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，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。
零件上方的Φ20mm的孔与操作机构相连，下方的Ф50mm的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，两零件铸造为一体，加工时分开。
1.2 零件的工艺分析CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。
其间有一定的位置要求，分述如下：1.2.1以Ф20mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：Ф20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一个装配时要钻铰的Ф8mm的锥孔，一个M6的螺纹孔，和一个缺口。
1.2.2以Ф50mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：Ф50mm的孔，以及其上、下端面；这两组表面有一定的位置要求；（1）Ф50mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.07mm。
（2）Ф20mm的孔的上、下表面与Ф20的孔的垂直度误差为0.05mm。
（3）Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。
（4）Ф20mm的孔的内表面的粗糙度误差为1.6um，精度为IT7。
2. 工艺规程设计2.1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。
图一毛坯图2.2基准面的选择2.2.1粗基准的选择对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对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，根据这个基准原则，现取Ф20mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承两个Ф20mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在Ф72mm的上表面，以消除3个自由度。
2.2.2精基准的选择主要应考虑基准重合问题。
当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
CA6140车床拨叉831007课程设计说明书
CA6140车床拨叉831007课程设计说明书2.1、零件的作用拨叉是CA6140车床变速机构中的重要零件，主要作用是换档，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。
拨叉上方的φ22孔与操纵机构相连，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。
该零件由两件零件铸为一体，加工时分开。
2.2、零件的工艺分析拨叉的材料为HT200灰铸铁，虽然生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。
因此，需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：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φ22mm以及与此孔相通的φ8mm的锥孔、M8螺纹孔；c.大头半圆孔φ55mm；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。
根据上述技术要求，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，因此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考虑到拨叉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，因此选择铸件毛坯。
选用铸件尺寸公差等级CT9级，已知零件的质量是1.0Kg/个，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、基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
正确合理的基面选择可以保证加工质量，提高生产效率。
粗基准的选择以拨叉底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，可以达到限制五个自由度，再加上垂直的一个机械加紧，就可以达到完全定位。
2.3.3 制定工艺路线在制定工艺路线时，需要考虑零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求，以保证生产出合格的零件。
CA6140车床拨叉说明书
机械制造工艺学拨叉设计说明书（封面）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）设计者袁涛指导教师 _______________扬州职业大学机械辅助制造2010-4-25机械工程学院机床拨叉夹具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．机械制造加工工艺工序卡片七张4．结构设计装配图二张5．结构设计零件图一张6．毕业设计说明书一份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。
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。
CA6140车床拨叉831007说明书
C A6140车床拨叉831007说明书(总14页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：CA6140拨叉机械加工工艺规程及夹具设计（831007）设计者：仇恒坦王云楠谭逢津高钦指导教师：何国旗2011年12月26日机械制造工艺学课程设计任务书题目：CA6140拨叉加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图 1张 2、毛坯图 1张3、机械加工工艺规程 1张4、夹具结构设计装配图 1张5、夹具结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份班级：机设093学生：仇恒坦王云楠谭逢津高钦指导教师：何国旗2011年12月19日序言通过工艺及夹具设计，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加强和巩固、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！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，为自己以后生活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100000件/年。
一、分析零件图（一）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。
（二）零件的工艺分析1、零件选用材料为HT200，俗称灰口铸铁。
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。
机械制造工艺学课程设计-CA6140车床拨叉设计说明书
=46.9(m/min) （4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）
1.2零件的工艺分析
CA6140拨叉共有两组加工表面: 2.2.1以花键孔的中心线为基准的加工面
这一组面包括Ø25+0.0230mm的六齿矩形花键孔Ø22+0.280花键底 孔两端的2X150倒角和距中心线为27mm的平面。 2.2.2以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.0120mm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。
4.1 工序一：车削A面、钻扩孔、倒角
1.加工条件 工件材料：灰口铸铁HT200，σb=145MPa，铸造。 加工要求：粗、半精铣、A面并保证18mm的工序尺寸，Ra=3.2µm。 机床： 砖塔式六角卧式车床C3163—1. 刀具： 刀片材料，r =12. ao=6-8 b= -10 rE=0.5 Kr=90 n=15 2.计算切削用量
按C３１６３－１ 车床说明书 f＝0.53ｍｍ／ｒ （3）计算切削速度 切削速度的计算公式为（寿命选T=60min，刀具材 料为YG6）
V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv 其中：根据《机械加工工艺师手册》表27—12加工外形：外圆纵车 （kr>00）、刀具材料YG6、进给量f > 0.40可得：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Kv：
半精车 （1） 已知粗加工余量为1mm （2） 进给量f 根据《机械制造技术基础》表5—116表面粗糙度
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机械制造技术课程设计拨叉（CA6140车床）设计题目零件的机械加工工艺规程及夹具设计学生姓名学号班级成绩指导教师职称设计时间装袋清单：□ 1．零件图□ 2．毛坯图□ 3．夹具装配图和零件图（一个零件）□ 4．机械加工工艺过程卡和工序卡（一个工序）□ 5．设计说明书□ 6．其它目录序言...................................................... (1)1.零件的分析 (1)1.1.零件的作用 (1)1.2.零件的技术要求 (1)1.3.零件的工艺分析 (2)2.工艺规程的设计 (2)2.1.确定毛坯的制造形式 (2)2.2.基面的选择 (2)2.3.制定工艺路线 (3)2.4.机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定........ (4)2.5.确立切削用量及基本工时 (5)3.夹具设计 (12)3.1.问题的提出 (12)3.2.夹具设计 (12)4.参考文献 (14)5.小结 (14)序言机械制造技术课程设计是我们学习了机械制造技术基础课程以及其他的基础课程的基础上进行的.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。
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。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。
1.零件的分析1.1.零件的作用：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30+0.0120mm的面寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使齿轮滑移时如果该面的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮将得不到很高的位置精度。
所以，宽度为30+0.012mm的面和滑移齿轮的配合精度要求很高。
1.2零件的技术要求拨叉零件技术要求表加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度(Ra)形位公差/mmΦ25孔左端面75×40 3.2∥0.10AΦ5锥孔 5Φ22孔22 H12 1.6Φ25孔25 H7 1.680×30 3.2螺纹孔顶面M8螺孔42×18H11 3.2铣18H11槽1.3.零件的工艺分析：CA6140拨叉共有三组加工表面：1.3.1.Φ25mm的孔，以及Φ25mm的圆柱两端面，其主要加工表面为Φ25mm 的通孔。
1.3.2.铣18 H11槽这一组加工表面包括：此槽的端面，槽的地面，槽的两侧面。
1.3.3.以M8螺孔为中心的加工表面这组加工表面包括：长80×30的螺纹孔顶面，M8的螺孔这两组加工表面之间又一定的位置要求，主要是：1.3.3.1.长80×30的螺纹孔顶面和Φ25mm孔中心平行度公差为0.10mm1.3.3.2.18 H11槽与Φ25mm孔中心垂直度公差为0.082.工艺规程设计2.1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。
待加工表面机械加工余量为2mm，公差等级CT8。
2.2.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。
2.2.1.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φ25mm孔的不加工左侧面和底面作为粗基准，利用两个支撑板和两个支撑钉定位，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。
2.2.2.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。
2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点,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夹具,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：工序一以左侧面和底面粗定位，加工80×30台阶面工序二以台阶面为精基准扩Φ22孔工序三倒角0.5×150工序四以右端面和Φ22孔定位加工75×40面工序五以Φ22孔左侧面为基准粗铣18H11槽工序六拉花键Φ25工序七精铣18H11槽工序八钻Φ5锥孔工序九钻螺纹孔M6×2工序十攻螺纹孔M8×2拨叉工艺路线及设备、工装的选用2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定”CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。
依题目:Q=5000件,m=1件/台,结合生产实际,备用率a%和废品率b%分别去4%和0.7% 代入公式得: N=5000台/年*(1+4%)*(1+0.7%)=5200件/年所以,查得该拨叉成产类型为中批量.据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.4.1．外圆表面（φ40）考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。
2.4.2．螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至φ25孔轴线且垂直轴线方向21mm的距离，余量为3mm 工序尺寸加工余量：粗铣顶面 2 .5mm ；精铣 0.5 mm2.4.3．内孔（φ22已铸成φ17的孔）查《工艺手册》表2.2～2.5，为了节省材料，取φ22孔已铸成孔长度为80余量为2(双边加工)，即铸成孔直径为17mm。
工序尺寸加工余量：(22-17)/2=2.5mm2.4.4．外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ40端面）。
查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表3.1～26，取82mm，端面长度余量为2（单边加工）2.4.5.拉花键孔φ25工序加工余量：2mm2.4.6.铣18H11槽加工余量铸出槽底面面至中心线17mm的距离，余量为2mm。
工序尺寸加工余量：粗铣端面 1.5mm；半精铣 0.5 mm2.4.7.锥孔φ5钻孔至4.8mm，精绞孔0.2mm2.4.8.螺纹孔钻螺纹孔φ6 攻螺纹φ82.4.9.其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。
因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
2.5.确立切削用量及基本工时2.5.1.工序一铣80×30台阶深面该工序有3mm的加工余量，为达到要求的表面粗糙度，分两个工步，工步2.5.1.1粗铣台阶面，工步2精铣。
机床：X53k立式铣床。
刀具：高速镶三面刃铣刀2.5.1.2.切削用量2.5.1.2.1.背吃刀量的确定工步1的背吃刀量a p1取为2.5，工步2的背吃刀量a p2取3-2.5=0.5。
1.5.1.2.2.进给量的确定机床功率为10kw。
查《切削手册》f=0.20~0.40mm/z。
粗铣时，选较大量f=0.40mm/z ，精铣时选较小值0.20mm ／z 。
2.5.1.2.3.查后刀面最大磨损及寿命查《机械切削用量手册》表8，寿命T=180min 2.5.1.2.4.计算切削速度 按《切削手册》表142.5.1.2.4.1. 粗铣时切削速度取小值60m/n,由n=1000ν/πd 可求得该工序铣刀速度，n=1000*60min/π*80mm=238.9r/min,参照表4-15所列X53K 型立式铣床的主轴转速，取转速n=235r/min,可求的该工序实际铣削速度v=n πd/1000=235*π*80/1000=59m/min 。
2.5.1.2.4.2. 精铣时取较大的切削速度110m/min ，由n=1000v/πd=1000*110/π*80=437.9r/min, 参照表4-15所列X53K 型立式铣床的主轴转速，取转速n=475r/min,可求得该工序的实际铣削速度v=n πd/1000=475*π*80/1000=119.3m/min 。
2.5.1.2.5计算基本工时粗加工时 t m1＝（L+L 1+ L 2）/ f M1=(80+36)/0.4*10*235=0.12min 精加工时 t m2＝（L+L 1+ L 2）/ f M2=(80+36)/0.2*10*475=0.12min 2.5.2.工序二 扩孔φ22 2.5.2.1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d o =22mm ，钻头采用双头刃磨法。
选择Z535钻床 n=22.4~1000r/min, f=0.063~1.2mm/r. 2.5.2.2.选择切削用量 2.5.2.2.1决定进给量查《切削手册》表5钻头进给量 r mm f /2.1~0.1=按钻头强度选择r mm f /0.1= 按机床强度选择r mm f /9.0= 最终决定选择Z535K 机床已有的进给量r mm f /8.0= 2.5.2.2.2计算工时选择n=600r/min 所以m in 07.08.0600/)2312(=⨯+=m t 2.5.3.工序三 倒角0.5×1502.5.3.1．选择刀具和设备机床：X525立式铣床。
刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。
铣削宽度a e>60,深度a p<=4,齿数z=1２,故据《切削手册》取刀具直径d o=125mm。
2.5.3.2.切削用量2.5.3.2.1铣削深度因为切削量较小，故可以选择a p=0.3mm，一次走刀即可完成所需长度。
2.5.3.2.2.查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。
查《切削手册》表3.8，寿命T=180min2.5.3.2.3.计算切削速度按《切削手册》，将f降一级为f=0.5 mm/z。
查得V c ＝110mm/s，n=252r/min,V f=577mm/s据X525铣床参数，选择n c=235r/min,V fc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4 mm/s,实际进给量为f zc=V fc/n c z=0.21mm/z。
2.5.3.2.4.计算基本工时t m＝L/ V f=(72+9)/375=0.216min.结果a p=0.3mm, f=0.21 mm/z, n c=235r/min,V fc=600.4mm/s.2.5.4.工序四以另一端面的两侧面为粗基准，铣端面75×402.5.4.1.加工条件工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,铸造。