CA6140车床拨叉(831005)课程设计说明书

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)。

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！在些次设计中我主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。

我希望能够通过这次课程设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析能力，解决问题的能力，在此次课程设计之中，我查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，在此表示感谢！通过工艺规程及专用夹具设计，我掌握了：1、能熟练的运用机械制造技术基础所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、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力3、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。

通过自己亲手设计夹具的训练，提高结构设计的能力。

4、课程设计过程也是理论联系实际的过程，学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。

增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。

CA6140车床拨叉（831005）机械加工工艺规程设计及夹具设计专业：机电一体化，学号：201011411129，姓名：张嘉祺指导教师：谭光宇（教授）课程设计说明书1零件工艺性分析1.1零件的作用题目给定的零件是CA6140拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨转运动按照工作者的要求进行工作。

宽度为18+0.012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mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

精度。

所以，宽度为18+0.0121.2零件的工艺分析该拨叉的全部技术要求列如下表:由上表分析可知，可以加工拨叉右端面；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。

2机械加工工艺规程设计2.1确定毛坯、绘制毛坯简图2.1.1选择毛坯确定毛坯种类：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。

查《机械制造工艺及设备设计指导手册》324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。

采用铸造，拨叉属于轻型机械产品类型，产量5000 件，按理应部分采用金属模铸造，但多适合于有色金属材料，因而在此选择机械砂型铸造。

2.1.2确定毛坯的机械加工余量及尺寸确定1)右端面的加工余量：上端面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除2)矩形花键底孔。

+0.28，见零件图，参要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分配。

钻孔Φ20mm，扩孔Φ21mm，拉花键，花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 2Ζ=1mm3)上端面的加工余量。

此工序分2个工步，1、粗铣上端面 2、精铣上端面。

精加工余量为0.2mm，粗铣加工余量为2.8mm2.1.3绘制毛坯简图图1.1 毛坯图2.2定位基准的选择2.2.1粗基准的选择粗基准的选择：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。

2.2.2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，以加工后的轴孔及花键为主要的定位精基准。

2.3各表面加工方案的确定根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-10和表1-11，确定各表面加工方案，如下表所示。

2.4加工阶段的划分在选定拨叉各表面加工方法后，就需进一步确定这些加工方法在工艺路线中的顺序及位置，这就涉及加工阶段划分方面的问题。

对于精度要求较高的表面，总是先粗加工后精加工，但工艺过程划分成几个阶段是对整个加工过程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。

该拨叉的加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、精加工阶段。

在粗加工阶段，首先以Φ40的外圆表面为粗基准将精基准右端面（A面）准备好，使后续都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉B面（28 X 40平面）。

在精加工阶段，完成拨叉Ø22㎜孔的钻、扩加工并进行花键槽的拉削加工；进行拨叉Ø18㎜的磨削加工；进行B面的精铣；铣B面尺寸为8的槽。

2.5工序的集中与分散工序的集中与分散是确定工序内容多与少的依据，它直接影响整个工艺路线的工序数目及设备、工装的选用等。

由于本次加工的拨叉的生产类型为大批量生产，确定选用工序集中的原则组织工序内容，一方面可以采用万能、通用机床配以专用夹具加工，以提高生产效率；另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度，并可以缩短辅助时间。

2.6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降低。

方案一：工序号工序名称机床设备刀具定位基准量具1 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角CA6140卧式车床车到、钻头、扩孔钻游标卡尺、内径千分尺2 铣削槽40X28面X62W卧式铣床标准镶齿圆柱铣刀花键底孔中心轴线游标卡尺3铣削mm的槽X62W卧式铣床高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）花键底孔中心轴线、右端面塞规、深度游标卡尺4铣削mm的槽X62W卧式铣床铣刀花键底孔中心轴线、右端面塞规、深度游标卡尺5 拉花键L66110 拉床拉刀拨叉右端面塞规、内径千分尺6 去毛刺钳工台7 热处理淬火机8 清洗清洗机9 检验塞规、百分表、游标卡尺工序号工序名称机床设备刀具定位基准量具1 粗、精车拨叉右端面CA6140卧式车床车刀游标卡尺2 钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角Z535立式钻床钻头、扩孔钻、锪刀∅40外圆柱面游标卡尺3 拉花键L66110 拉床拉刀拨叉右端面卡规4 铣削槽40X28面X62W卧式铣床标准镶齿圆柱铣刀花键底孔中心轴线游标卡尺5铣削mm的槽X62W卧式铣床高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）花键底孔中心轴线卡规、深度游标卡尺6铣削mm的槽X62W卧式铣床铣刀花键底孔中心轴线卡规、深度游标卡尺7 去毛刺钳工台8 热处理淬火机9磨削mm的槽M7120A卧轴矩台平面磨床砂轮花键底孔中心轴线卡规、深度游标卡尺10 清洗清洗机11 检验塞规、百分表、游标卡尺方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序；如此一来方案中2、3、4三道工序的工序基准很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和下低面作为3.4.5道工序的定位基准。

此外，方案二中多了两道工序，能提高加工表面的精度和质量，因为mm槽与滑移齿轮接触，其表面硬度及质量要求较高，而经热处理后表面能达到较高的硬度，此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。

3确定机械加工余量和工序尺寸工序I：车削拨叉右端面加工条件：工件材料：灰口铸铁HT200。

σb=145MPa。

铸造。

加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2µm机床：车床CA6140刀具：硬质合金刀具（YG6）。

参数为：r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15计算切削用量：（1）已知长度方向的加工余量为3±0.8mm 。