拨叉零件机械加工工艺规程学院：蚌埠学院专业（班级）：15级机械设计制造及其自动化专业作者（学号）：（515011110）指导教师：业红玲完成日期：2016年12月16日蚌埠学院教务处制目录引言 (1)1 零件的分析 (2)1.1 零件的分析 (2)1.1.1 零件的作用 (2)1.1.2 零件的工艺分析 (2)2 工艺规程设计 (2)2.1 确定毛坯的制造形式 (2)2.2 基准的选择 (3)2.2.1 选择定位基准 (3)2.3 制定工艺路线 (4)2.3.1工艺方案的比较与分析 (5)2.4 机械加工余量、工序及毛坯尺寸的确定 (6)2.5确定切削用量及基本工时 (8)总结 (20)参考文献 (21)引言此次设计任务是对拨叉 C 零件的加工工艺、夹具以及拉刀设计，该工件由于上端面和底槽均与花键孔中心有位置关系，因此在工序安排上，先加工花键孔，再通过花键孔定位加工底槽和上端面，最后攻螺纹孔，其中各种夹具均采用专用夹具，由于该零件的尺寸小，所需的夹紧力不大，因此都采用手动夹紧，它的机构设计简单、方便，且满足夹紧要求。

夹具设计作为高等工科院校教学的基本训练科目，在毕业设计中占极其重要的位置。

夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。

因此，选择拨叉的夹具设计能很好的综合考查我们大学几年来所学知识。

本次所选拨叉的工艺分析及夹具设计内容主要包括：拨叉工艺路线的确定，夹具方案的优选，装配图、零件图的绘制以及拉刀设计，设计说明书的编写等。

夹具是工艺装备的主要组合部分，在机械制造中占有重要地位，夹具对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，缩短产品生产周期等都具有重要意义。

随着先进制造技术的发展和市场竞争的加剧，传统的夹具设计方式已成为企业中产品快速上市的瓶颈，各企业迫切需要提高夹具设计的效率。

1 零件的分析1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给定的零件是C6140拨叉,它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。

通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。

宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。

滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。

从而影响整个传动系统的工作。

所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。

1.1.2 零件的工艺分析拨叉831003共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定的位置要求，分述如下：1.以Ø25mm孔为中心加工表面，加工的有：Ø25H7mm的l六齿花键孔及倒角，尺寸为80㎜与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。

2.与花键孔平行的表面。

加工表面有：与花键孔中心轴线相距22㎜的上表面，与上表面垂直的二个M8通孔和一个Ø 5锥孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：(1) 上表面与Ø25mm花键孔中心线平行度为0.10㎜；(2) 18H11通槽两侧面与与Ø25mm花键孔中心线的垂直度为0.08㎜。

由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具进行另一组表面的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。

2 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式此次所设计的拨叉材料为HT200，根据材料成型工艺可知用金属型铸造。

该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。

由于零件年产量为500件，小批生产的水平。

而且零件形状简单故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，可选为铸出。

2.2 基准的选择2.2.1 选择定位基准粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。

1.粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。

目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。

如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。

以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。

（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。

例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。

因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。

这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。

（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。

这样可以保证该面有足够的加工余量。

（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。

有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。

粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。

多次使用难以保证表面间的位置精度。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉C 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。

从拨叉零件图分析可知，选择作为拨叉加工粗基准。

2.精基准选择应当满足以下要求：（1）基准重合原则。

即尽可能选择设计基准作为定位基准。

这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

（2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。

基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。

例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。

车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。

（3）互为基准的原则。

选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。

例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。

自为基准原则。

有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。

例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。

此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。

此外，还应选择工件上精度高。

尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。

并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。

选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。

3.基准面的选择：基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，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：选择粗基准时，主要保证各加工面有足够的余量，使加工表面与不加工表面的尺寸符合图纸的要求。

所以以上下表面和两侧面作为粗基准，，以消除z，x，y三个自由度，用以消除x，y，z三个自由度，达到完全定位。

（2）精基准的选择：选择精基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，其次是安装方便可靠。

所以根据精基准选择原则中的基准重合原则，选用设计基准作为精基准，以避免定位基准与设计基准不重合引起的误差。

2.3 制定工艺路线在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。

但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。

工艺路线方案一:工序I铸造毛坯工序II粗铣左右两端面工序III钻孔Ø20mm、扩花键底孔Ø22mm工序IV内花键孔倒角2×15°工序V拉花键孔工序VI精铣左端面工序VII粗、精铣80x30面工序VIII钻2—M8孔工序IX铣通槽18H11㎜工序X攻螺纹2—M8工序XI去毛刺工序XII检查工艺路线方案二:工序I铸造毛坯工序II先粗铣右端面工序III粗铣左端面在精铣左端面工序IV钻孔Ø20mm工序V 扩花键底孔Ø22mm、内花键孔倒角2×15°工序VI粗、精铣80x30面工序VII钻2—M8孔，Ø5mm锥孔，攻螺纹2—M8工序VIII 铣通槽18H11㎜工序IX拉花键孔工序X去毛刺工序XI检查2.3.1工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先拉Ø25H7mm的l六齿花键孔，再以该花键孔为基准加工尺寸为80㎜与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽，方案二是先铣上面，再拉花键孔。

两相比较可以看出，方案一可以避免加工上表面和槽的设计基准和加工基准不重合的问题，但方案一中钻花键孔和倒角分了两道工序，钻螺纹孔和攻螺纹也分了两道工序，这样增加了两道工序浪费了装夹的时间，因此决定综合两套方案。

具体工艺过程如下：工序I铸造毛坯工序II先粗铣右端面工序III粗铣左端面在精铣左端面工序IV钻孔Ø20mm工序V扩花键底孔Ø22mm、内花键孔倒角2×15°工序VI拉花键孔工序VII粗、精铣80x30面工序VIII钻2—M8孔，Ø5mm锥孔，攻螺纹2—M8工序IX 铣通槽18H11㎜工序X去毛刺工序XI 检查以上工艺过程详见附表“机械加工工艺过程综合卡片”2.4 机械加工余量、工序及毛坯尺寸的确定CA6140的拨叉材料为HT200。

毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS 生产类型为由小批量生产，采用铸造。

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)铣端面：根据零件图计算轮廓尺寸，长40mm，宽为80mm，高为75mm，故零件最大轮廓尺寸为80mm。

选取公差等级CT由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-2可查得毛坯件的公差等级为11~13级，取为11级。

求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由《机械制造技术基础课程设计指南》中表5-3可查得尺寸公差为CT=4.4mm 求机械加工余量由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-5查得机械加工余量等级范围为F~H，取为F级。

求RAM（要求的机械加工余量）对所有的加工表面取同一数值，由《机械制造技术基础课程设计指南》表5-4查得最大轮廓尺寸为80mm、机械加工余量为F 级，得RAM数值为1mm。

求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5锥孔较小铸成实心；左、上端面面单侧加工，应由《机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：R=F+RAM+CT/2=80+1+4.4/2=83.2mm左右端面粗加工，右端面精加工所以取R=85mm上面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：R=F+RAM+CT/2=72+1+4.4/2=75.2mm为了简化铸件的形状取R＝75mm为方便装夹，所以在前端面(2)花键孔要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。