机械制造基础课程设计

学号成绩

课程设计说明书

系别机电工程系

专业机械设计制造及其自动化

方向机电一体化

课程名称《制造技术基础课程设计》

学号

姓名张森

指导教师

题目名称 CA6140车床拨叉

设计时间 2011年3-6月

2011 年 5 月日

目录

一、序言................................ 错误!未定义书签。

二、零件的工艺分析及生产类型的确定...... 错误!未定义书签。

三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图.. 错误!未定义书签。

四、选择加工方法，制定工艺路线.......... 错误!未定义书签。

五、工序设计............................ 错误!未定义书签。

六、确定切削用量及基本时间.............. 错误!未定义书签。

七、专用机床夹具设计.................... 错误!未定义书签。

八、设计心得............................ 错误!未定义书签。

九、参考文献............................ 错误!未定义书签。

十、附图................................ 错误!未定义书签。

序言

一、序言

机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。

由于能力有限，经验不足，设计中还有血多不足之处，希望各位老师多加指教。

二、零件的工艺分析及生产类型的确定

1.零件的作用

本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉，用于双联变换齿轮的啮合，输出不同的转速，已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm

孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就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动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速，从而改变车床的主轴转度。

该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该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。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm（H7）和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。

图1-1 拨叉零件图

2.零件的技术要求

CA6140车床拨叉技术要求表1-1

加工表面尺寸及偏差

mm 公差及精度等

级

表面粗糙度Ra

μm

形位公差/mm

拨叉脚上端面IT18 3.2 拨叉脚下端面IT18 3.2

拨叉脚大内表面φ

IT12 6.3

拨叉脚小内表面φ

IT12 3.2

拨叉脚端面IT12 6.3

拨叉头两端面50 IT12 3.2

拨叉头φ40

φ22mm孔

φ

IT7 1.6

φ8mm销孔IT7 1.6

螺纹孔M8

铸造圆角R5

该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为48~58HRC；为保证拨叉调速时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔的垂直度要求为0.05mm，其自身的平面度为0.08mm。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置，调速位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为φ8mm。

综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定较合理，符合该零件在变速箱中的功用。

3.零件的工艺分析

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φ22mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ40mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ22H7mm通孔。

②以φ73mm和φ55mm孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ73H12的孔，φ55H12的孔，以及φ73H12的两个端面。

主要是φ73H12和φ55H12的孔。

③以M8螺纹孔为中心的加工表面。

这一组加工表面包括：M8的螺纹孔。

主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：

（1）Φ40孔端面与φ22H7孔垂直度公差为0.05mm.。

（2）Φ55H12的孔与φ22H7的孔垂直度公差为0.07mm。

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。

5

④以圆柱销孔φ8H7为中心的加工表面。 4.确定零件的生产类型

零件的年产纲领可按下式计算11N Qm b （+a%）(+%）

N ——零件的生产纲领（件/年）

Q ——产品的年产量（台、辆/年）

M ——每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆） a%——备品率，一般取2%~4% b%——废品率，一般取0.3%~0.7%

N=8500台/年1件/台（1+3%）（1+0.5%）=8799件/年

拨叉重量为1.0Kg ，查表1-2知，拨叉属轻型零件；由表1-3知，该拨叉的生产类型为 大批生产。

表1-2 不同机械产品的零件质量型别

表1-3机械加工零件生产类型的划分

表2-3机械加工零件生产类型的划分

三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图

1. 选择毛坯

该零件材料为HT200。该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型为大批生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用金属模机器造型。毛坯的拔模斜度为5度。 2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

①铸件基本尺寸 机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的机械加工余量。