拨叉完整课程设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】一、零件的分析零件的作用：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，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。

获得所需要的速度和扭矩，宽度为40mm的面寸精度要求很高，因为在拨叉拨动滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不够或间隙很大时，滑移齿轮得不到高的位置精度，所以宽度为40mm的面槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

零件的工艺分析：分析零件图可知，该拨叉形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可得到基本形状，减少了工序加工，又节约了材料。

除了拨叉上表面外，其余加工表面精度低，不需要高度机床加工，可通过铣削、钻床等车床的粗加工就可以达到要求；而拨叉上表面加工精度虽然较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。

由此可见，该零件工艺性较好。

CA6140拨叉共有三组加工表面（1）零件两端面，可以后端面加工精度高，可以先以后端面为粗基准加工右端面，再以前端面为精基准加工左端面；(2）以花键中心线为基准的加工面：这一组面包括?25H7的六齿方花键孔、?22H12的花键底孔、两端的2X150倒角和距花键中心线为22mm的上顶面；（3)以工件右端面为基准的18H11mm的槽、上顶面的2-M8通孔和?5锥孔。

经上述分析可知，对于后两组加工表面，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。

二、工艺规程设计确定毛坯制造方法，初步确定毛坯形状:零件材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能良好，考虑到零件加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既没有变载荷，又属间歇性工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。

零件的形状简单，因此毛坯形状需要与零件形状尽量接近，又因内花键较小，因此不可直接铸出。

基准的选择基准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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚着，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

1）粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。

选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。

这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。

对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量，应选加工余量最小的面为粗基准（这就是粗基准选择原则里的余量足够原则）现选取外圆柱面和端面作为粗基准。

在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件，消除工件的5个自由度，达到完全定位。

2）精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合与统一基准原则。

以R20mm孔为精基准。

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，此处不在重复。

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。

在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此以外好应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1)工艺路线方案一工序10：粗、精铣后端面；工序20：粗、精铣上顶面；工序30：钻、扩花键底孔Φ22H12；工序40：倒角1 X 15°；工序50：拉内花键Φ25H7工序60：粗、精铣18H11底槽；工序70：钻2—M8通孔并攻丝；工序80：钻Φ4锥孔底孔，配做；工序90：挫圆角R3-5；工序100：去毛刺，清洗；工序110: 终检入库。

2）工艺路线方案二工序10：粗、精铣后端面；工序20：钻、扩花键底孔Φ22H12；工序30：倒角 X 15°；工序40：粗、精铣上顶面；工序50：粗、精铣18H11底槽；工序60：钻2-M8通孔并攻丝；工序70：钻Φ5锥孔；工序80：拉内花键Φ25H7；工序90：挫圆角；工序100：去毛刺，清洗；工序110：终检入库。

3）工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案二把拉内花键Φ25H7放在粗、精铣18H11底槽之后，这样后面的工序50、工序60、工序70很难对工件进行定位和夹紧。

造成生产率的下降。

而工艺路线一把花键底孔Φ22H12钻削出来并倒角后紧接着就拉内花键Φ25H7。

这样后面的工序就很容易对工件进行定位和夹紧，即以花键中心线进行定位、进行螺旋夹紧。

此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠。

方案一将铣上平面放在铣后端面后面一个工序，使两道工序可以连续在同一机床加工，使整体加工过程更方便简单通过以上两种工艺路线的优缺点分析。

最后确定工艺路线一为该零件的加工路线，工艺过程详见加工工艺过程卡。

机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定分别参照《机械制造技术》表4-9，表4-10；《互换性与测量技术基础》表2-2；《机械制造工艺设计简明手册》表确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及确定切削用量及基本工时工件材料：HT200，a b GP 16.0=σ HBS HB 241~190=,铸造。

工序10:以Φ40外圆为基准，粗、精铣后端面。

1.加工条件：加工要求：粗、精铣后端面，尺寸保证80mm 。

机床：由《机械制造工艺设计简明手册》表选择卧式铣床X61，功率为4kw 刀具：由《机械制造工艺设计简明手册》表，表选择圆柱形铣刀，材料为高速钢，并得d=50mm ，D=22mm ，L=50mm ，Z=6.2.计算切削用量： 工步1：粗铣背吃刀量为mm a p 2= 进给量的确定：机床的功率4kw ，由《机械制造技术课程设计指导书》表1-147选取该工序的每齿进给量为z mm f z /2.0z /m m 35.0~1.0==。

铣削速度：由《机械制造技术课程设计指导书》得，选用圆柱形铣刀，其中在6/50/=z d 的条件下选取。

铣削速度为min /20m v =。

有公式d1000πrn =可以得到：()min /38.1275014.3401000r n =⨯⨯=。

由《机械制造工艺设计简明手册》表得卧式铣床X61的主轴转速为()m in /125r n =，所以，实际铣削速度为：()min /63.1910005014.31251000d m n v =⨯⨯==π。

基本时间t ：查《机械制造工艺设计简明手册》表，根据圆柱形铣刀铣平面（对称铣削、主偏角︒=90r k ）的基本时间计算公式：mzf l l l t 21++=。

其中，mm l 75=，mm l 5~22=，取mm l 32=，mm a e 40=。

则有：mm d l a a e222)4050(40)3~1()(e1=+-⨯=+-=。

工步2：精铣背吃刀量的确定mm a p 1=。

进给量的确定：由《机械制造工艺学课程设计指导书》中表5-27，按表面粗糙度为um R a 2.3=的条件选取，该工序的每齿进给量为z mm f /1=。

铣削速度的计算：由《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30选取铣削速度为min /15mm v =。

d 1000πν=n =5014.3151000⨯⨯=min 查表《机械制造工艺设计简明手册》表选取n=80r/min 可求实际切削速度min /5.1210005014.3801000d m n v =⨯⨯==π。

基本时间的确定：根据《机械制造工艺设计简明手册》中表中圆柱形铣刀铣平面（对称铣削、主偏角︒=90r k ）的基本时间公式()mzf l l l 21t ++=，可以求得该工序的基本时间，其中mm l 75=，mm l 5~22=，取mm l 32=，mm a e 40=，mm l 221=，得：()()s f l l l mz5.126048022375212t =⨯++=++=。

该工序总工时s 5.525.1240t t 21=+=+=T工序20：粗、精铣上端面1. 加工条件：工件材料：HT200，a b GP 16.0=σ HBS HB 241~190=,铸造加工要求：粗、精铣上端面，尺寸保证10mm ，高72mm 。

机床：由《机械制造工艺设计简明手册》表选择卧式铣床X61，功率为4kw 刀具：由《机械制造工艺设计简明手册》表，表选择圆柱形铣刀，材料为高速钢，并得d=50mm ，D=22mm ，L=50mm ，Z=6.2.计算切削用量：工步1：粗铣宽度29mm背吃刀量为mm a p 2=进给量的确定：机床的功率4kw ，由《机械制造技术课程设计指导书》表1-147选取该工序的每齿进给量为z mm f z /2.0z /m m 35.0~1.0==。

铣削速度：由《机械制造技术课程设计指导书》得，选用圆柱形铣刀，其中在6/50/=z d 的条件下选取。

铣削速度为min /20m v =。

有公式d1000πrn =可以得到：()min /38.1275014.3401000r n =⨯⨯=。

由《机械制造工艺设计简明手册》表得卧式铣床X61的主轴转速为()m in /125r n =，所以，实际铣削速度为：()min /63.1910005014.31251000d m n v =⨯⨯==π。

基本时间t ：查《机械制造工艺设计简明手册》表，根据圆柱形铣刀铣平面（对称铣削、主偏角︒=90r k ）的基本时间计算公式：mzf l l l t 21++=。

其中，mm l 80=，mm l 32=，mm a e 29=。

则有：mm d l a a e68.262)2950(29)3~1()(e1=+-⨯=+-=。

工步2：精铣背吃刀量的确定mm a p 1=。

进给量的确定：由《机械制造工艺学课程设计指导书》中表5-27，按表面粗糙度为um R a 2.3=的条件选取，该工序的每齿进给量为z mm f /1=。

铣削速度的计算：由《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30选取铣削速度为min /15mm v =。

d 1000πν=n =5014.3151000⨯⨯=min 查表《机械制造工艺设计简明手册》表选取n=80r/min 可求实际切削速度min /5.1210005014.3801000d mm n v =⨯⨯==π。

基本时间的确定：根据《机械制造工艺设计简明手册》中表中圆柱形铣刀铣平面（对称铣削、主偏角︒=90r k ）的基本时间公式()mzf l l l 21t ++=，可以求得该工序的基本时间，其中mm l 80=，mm l 5~22=，取mm l 32=，mm a e 30=，mm l 271=，得：()()s f l l l mz 75.136048027380212t =⨯++=++=。