课程设计题目：设计CA6140车床拨叉（0408）零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）学院：机械工程学院专业：热能与动力工程班级：热力081班学号：0801100523姓名：指导老师：二零一一年七月十五日课程设计任务书题目：设计CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺设备（中批量生产）院系、专业班级名称：学生姓名：指导教师：教研室主任：院长（系主任）：2011年7月15日目录序言 (4)一.设计内容 (5)二.零件的分析 (5)（一）零件的作用 (5)（二）零件的工艺分析 (5)三、确定生产类型 (6)四、确定毛坯 (6)（一）确定毛坯种类 (6)（二）确定铸件加工余量及形状 (6)（三）绘制铸件毛坯图 (6)五、工艺规程设计 (6)(一)选择定位基准 (6)（二）制定工艺路线 (6)（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (8)（四）确定切削用量及时间定额 (10)工序一 (10)工序二 (12)工序三 (19)工序四 (20)工序五 (23)工序六 (24)工序七 (26)工序八 (27)工序九 (27)工序十 (29)工序十一 (29)工序十二 (29)六．夹具的设计 (31)七、设计感言 (34)参考文献 (35)序言课程设计是我们机械学院学生进入大二下学期以后每个学期都必须要做的一节设计课程，虽然我们是热能与动力工程方向的专业，但是作为机械行业的学生，设计是必不可少的。
自进入大三专业分流以来，整个大三学年里面按照学院的教学要求我们的主要是学习任务是学习与汽车发动机及底盘相关方面的知识。
学校为了让我们懂得在学习的基础上更应该学会如何设计，并巩固大一大二所学的知识，加强基础知识的了解以及团队合作的能力，也为了让我们进行毕业设计之前对所学的各课程的知识进行一次深入性综合性的复习、总结和归纳,让我们有一次比较正规点的理论联系实际的训练,所以学院以我们学过的《机械制造技术基础》课为设计基础，并结合我们所有学过的知识开展了本次课程设计。
通过这次组队合作形式的课程设计我觉得我们有以下几个方面的收获：一．个人方面：此次课程设计对于个人来说是对自己大学三年所学知识的一次总结和归纳，也是第一次大型的综合性的理论知识运用于实际工作中的设计，使我们实现了从课本向社会实践的跨越。
同时也是对未来走向社会将从事的工作进行一次适应性“彩排”，从而提高自己分析问题、解决问题的能力，让我们更加明白我们哪方面较弱，而哪方面必须加强自己；了解如何着手一个课题，了解如何才能查到自己需要的资料。
总的来说，此次课程设计对个人而言全面地锻炼了个人的完成任务能力。
二．团队方面：此次课程设计分组为12人一组（各组任务不同），这是第一次比较大型的团队合作。
我们组组长很有领头羊的风范，很快就把工作落实到位，所以我们的设计方案是第一个交给指导老师罗老师的。
在我们组不仅各组员知道怎么安排任务，还要知道各组员之间相互的工作关系，使每一步工作都井然有序地开展，从而形成协调一致、互助共赢的合作关系。
只要有问题我们组的所有成员都在一起相互讨论，大家讨论的结果是拿出最佳的可行的操作方案。
总的来说，此次课程设计对团队而言体现了合作、互助的共赢准则。
三．对所学知识方面：对我们所学的专业知识处理上，我们要把我们封存起来的知识重新翻开，熟练掌握对本专业资料表格或者各类手册的查阅；掌握零件机械加工工艺规程的设计；具备对各种机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；专用夹具设计等工艺装备的设计技能，以及学会使用国家标准，并且学会手工和CAD绘制工序图、夹具总装图和零件图，并且标注必要的技术条件。
总的来说，此次课程设计对于专业知识而言全面地考核了个人及团队的各类专业性知识及对专业知识的应用。
四．在整个设计过程中我虽然遇到了很多难解的问题，但是得到了指导老师罗伟文老师的悉心指导和队员同学们的热心帮助，让我顺利而完满地完成了此次课程设计任务，在此我对罗老师和队员们致以最真挚的感谢！由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位评委老师给予批评和指正。
一、设计内容设计CA6140车床拨叉（0408）零件的机械技工工艺规范及机床夹具。
CA6140车床（0408）零件图件附录。
本零件图为中批量生产。
二、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是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。
零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，下方的Φ50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。
(二)零件的工艺分析零件的材料为HT200，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，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求，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φ20为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ20 的孔，以及其上下端面，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个M6的螺纹孔。
上端面要求与孔的轴线相垂直，其余三个没有位置度要求。
2.以φ50为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ50 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φ50 的孔上下两个端面与φ20 的孔的轴线有垂直度要求。
由上面分析可知，可以先粗加工拨叉下端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，以保证位置精度要求。
因为此拨叉零件没有复杂的加工曲面，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，按照上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
三、确定生产类型已知此拨叉零件为中批量生产，质量为1.0kg，初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段,工序的适当集中，加工设备已通用设备为主，如果有特殊需要，可以考虑专用夹具工装，但是必须考虑成本。
四、确定毛坯（一）、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，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。
查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-9。
（二）、确定铸件加工余量及形状：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，使生产无法正常进行。
（三）、绘制铸件毛坯图五、工艺规程设计(一)选择定位基准：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，以零件的小头上端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。
利用一组共两块V形块支承这两个φ32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：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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，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，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
（二）制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，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下降。
查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-6、1.4-7、1.4-8，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：1.工艺路线方案一工序一.粗、精铣φ20，φ50孔上端面。
工序二.粗铣φ20孔上端面工序三.半精铣φ20、φ50孔下端面。
工序四.粗铣φ50孔上端面。
工序五.钻扩φ20孔。
工序六.镗φ50孔。
工序七. 铣斜肩。
工序八. 半精铣φ20孔上端面。
工序九. 粗铣φ20孔；工序十. 半精铣φ50孔上端面工序十一. 扩φ50孔。
工序十二.钻，铰φ8锥孔。
工序十三.钻M6底孔，攻螺纹。
工序十四.铣断。
工序十五.去毛刺。
工序十六.终检。
上面工序加工精度较高，但加工步骤太多，过于繁琐，使生产效率大大降低！2.工艺路线方案二工序一. 粗铣、半精铣Φ20、Φ50下端面。
工序二.粗、半精铣φ20，Φ50孔上端面。
工序三. 粗镗、半精镗Φ50孔。
工序四. 钻、扩Φ20孔工序五. 铣斜肩。
工序六. 粗铰、半精铰Φ20孔工序七. 钻Φ8锥孔。
工序八. 钻M6底孔，攻螺纹。
工序九. 铣断。
工序十. 去毛刺。
工序十一.终检。
工序十二.粗铰、精铰Φ8锥孔。
上面工序可以适合大多数生产，虽然总的工序少，但精度不是很高。
综合考虑以上步骤，得到比较详细的工艺路线如下：工序一.粗铣, 半精铣Φ20、Φ50下端面，分别以T2，Φ32外圆为粗基准，采用XA5032立式铣床；工序二.粗铣、半精铣Φ20, Φ50上端面，以T1，Φ32外圆为定位基准，采用XA5032立式铣床工序三.粗镗、半精镗Φ50孔，以T1，Φ32外圆为定位基准，采用T611卧式镗床；工序四.钻Φ20孔，以Φ32外圆和T1为基准，采用Z535立式钻床；工序五.铣斜肩，以T1,D1为定位基准，采用X62型卧式铣床加专用夹具；工序六. 粗铰、半精铰Φ20孔，以T1和Φ32外圆为基准，采用Z535立式钻床；工序七. 钻Φ8锥孔，以T1和D1为基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；工序八. 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和D1为基准，采用Z535立式钻床并采用专用夹具；工序九. 铣断，以T1和D1为基准，采用X62卧式铣床加专用夹具；工序十. 去毛刺；工序十一. 终检。
工序十二. 粗铰、精铰Φ8锥孔, 以T1和D1为基准，采用Z535立式钻床加专用夹具；（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：加工表面工序工序（或工步）余量工序（或工步）基本尺寸工序（或工步）经济精度工序（或工步）尺寸及其偏差表面粗糙度公差等级公差等级数值φ20端面 半精铣下端面 Z=0.530 IT11 0.13013.0-30Ra=3.2半精铣上端面 Z=0.530.5 IT11 0.16016.0-5.30粗铣上端面 Z=2 31 IT12 0.25025.031-粗铣下端面 Z=2 33 IT12 0.25025.033-毛坯35 9,09.035+- φ50端面 半精铣上端面 Z=0.512IT110.12060-180-12。