加工工艺设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目：“CA6140拨叉831005”零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件）

学院机械学院

专业机械设计制造及其自动化

班级08机制本科班

设计邸淑慧

指导教师吕怡方、赵文波

2011年12 月9 日

目录

一、零件工艺性分析-------------------------------- 3

1.1、零件的作用-------------------------------- 3 1.2、课程设计的零件图-------------------------- 3

1.3、零件的工艺分析---------------------------- 2

二、机械加工工艺规程设计---------------------------4

2.1、确定毛坯---------------------------------- 4 2.2、粗基准的选择--------------------------------4 2.3、精基准的选择--------------------------------4

2.4、制定工艺路线--------------------------------4

三、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定------ 5

四、确定工序------------------------------------ 5

五.夹具设计------------------------------------- 9 六．设计小结-------------------------------------- 10 七．参考文献------------------------------------ 11

一、零件的工艺性分析

1、零件的作用

题目给定的零件是CA6140（831005）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进行工作，获得所需的速度和扭矩的作用。

2.课程设计零件图

3、零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差，脆性高，不适合磨削。宽度为18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮移动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精度。所以，宽度为18+0.0120mm的槽和滑移齿轮的配合精度

要求很高。

此拨叉的技术要求如下表:

项目公差等级偏差（mm）粗糙度定位基准

Ø25的六齿方花键孔IT7 +0.023

1.6 花键孔中心线及

右端面

Ø22的花键底孔IT13 +0.28 6.3 右端面

两端的2x150倒角6.3 花键孔中心线及

右端面

尺寸8的槽IT9 +0.03

0 1.6 花键孔中心线及

右端面

尺寸18的槽IT6 +0.012

0 3.2 花键孔中心线及

右端面

Ø6的花键槽宽IT9 +0.06

+0.03 3.2 花键孔中心线及

右端面

二、机械加工工艺规程设计

1、确定毛坯

零件材料为HT200，考虑零件在机床的运行过程中所受冲击不大，零件结构比较简单，其年生产量为8000件，生产纲领为大批生产且零件的尺寸并不是很大，故可采用砂型机器造型及壳型铸造。

2、粗基准的选择

要保证花键的中心线垂直于零件的右端面，故以Φ40的外圆表面的粗基准。

3、精基准的选择

为保证定位基准和工序基准重合，以零件的右端面及花键的中心线为精基准。

4、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。

工艺路线方案如下：

1) 粗车、半精车零件右端面

2) 钻、扩、铰花键底孔、右端面倒角2x15°

3) 半精车零件左端面、左端面倒角2x15°

4) 拉花键

5) 铣零件上顶面A

6) 铣削8+0.030mm的槽

7) 铣削18+0.0120mm的槽

8) 去毛刺

9) 检查

三、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

零件材料为HT200，毛坯重量为1.3 kg，σb =190MPa ,硬度为200HBS，根据《实用

机械加工工艺设计手册》（以下简称《工艺手册》）知生产类型为大批生产，采

用砂型机器造型及壳型铸造。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯

尺寸如下：

1. 右端面的加工余量：由《工艺手册》查得，右端面的加工余量为2mm 。查得半精铣

加工余量为0.5mm，粗加工余量为1.5mm。

2. 矩形花键底孔：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 0+0.28。

查表确定孔加工余量的分配，钻孔Φ20mm，扩孔Φ21.7mm，铰孔Φ22mm。拉花键，

花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《工艺手册》取 2Z=1mm。

3. 零件上顶面的加工余量：此工序分2个工步 a、粗铣上顶面，加工余量为2mm b、

半精铣上顶面，精加工余量为1mm。

4. 8+0.030mm的槽及18+0.0120mm的槽由《工艺手册》查得宽度方向的余量分别为2.0mm

及3.0mm。

四、确定加工工序

工序1.车削零件右端面

1．加工条件：工件材料：灰口铸铁HT200。σb=190MPa，铸造。

加工要求：粗、半精车右端面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2µm 机床：CA6140卧式车床。

刀具:材料为硬质合金YG6,刀杆尺寸16mm×25mm， ao=6°—8° s=-10°r=0.5mm Kr=90°

2.计算切削用量

（1）粗车右端面

1) 已知长度方向的总加工余量为3mm 。实际右端面的最大加工余量为2mm 。故分两次

加工（粗车和半精车）。长度加工公差取IT12级，取-0.4mm （入体方向）

2) 确定进给量f：根据《工艺手册》（第3版）表11-28 当刀杆尺寸为16mm×25mm，

ae≤3mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm）查《工艺手册》表11-28得f=0.4-0.5 mm/r.按CA6140 车床技术参数取f=0.5 mm/r。

3）计算切削速度:切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）