CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程设计姓名学号班级指导教师机械制造技术基础课程设计说明书题目：“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程设计生产纲领：中批生产内容：1. 课程设计说明书一份2．机械制造加工工艺过程综合卡片一张3．工序卡片一份4．毛坯图一张5．零件图一张目录前言 (3)一、设计目的 (4)二、零件的分析 (4)1零件的作用 (4)2零件的工艺性分析 (4)三、工艺规程设计 (5)（一）确定毛坯的制造形成 (5)（二）基准的选择 (5)（三）制定工艺路线 (5)（四）机械加工余量 (7)（五）确定切削用量及基本工时 (8)四、设计心得及致谢 (18)参考文献 (19)前言通过CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程设计，汇总所学专业知识于一体(如《机械制造技术基础》、《公差配合与测量技术》、《机械设计》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！在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的加工工艺规程。
在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。
在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，在此表示感谢！一． 设计的目的：机械制造技术基础课程设计,是在学完《机械制造技术基础》课程后，在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。
同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造技术基础的基本理论的知识，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、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
二． 零件的分析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，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。
宽度1812.000+mm 和83.000mm 的槽尺寸精度要求很高，因为在拨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精度。
所以，宽度为1812.000+mm 和83.000mm 的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。
2、零件的工艺分析CA6140拨叉共有两组加工表面。
1）以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括Ø2523.000+mm 的六齿花键孔、Ø228.200+mm 花键底孔两端的2X150到角和距中心线为27mm 的平面。
2）以工件右端面为基准的83.000mm的槽和1812.00mm的槽。
经上述分析可知，对于两组加工表面，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。
三、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形成。
零件材料HT200，考虑零件到在机床运行过程中承受交变载荷及冲击性载荷不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。
由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取壳模铸造。
经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为4±0.8mm及3±0.8mm。
（二）基准的选择。
1.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的外圆表面做粗基准。
2.精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的左端面为精基准。
（三）制定工艺路线。
方案一工序：05.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
10.粗、精铣削上端面。
以花键的中心线及左端面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
15.铣削83.00+mm的槽。
以花键孔的中心线及左端面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
20.铣削1812.00+mm的槽。
以花键孔的中心线及左端面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
25.拉花键。
以左端面为基准。
30.终检。
方案二工序：05.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
10.拉花键。
以左端面为基准。
15.铣削上端面。
以花键的中心线及左端面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
20.铣削83.00+mm的槽。
以花键的中心线及左端面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
25.铣削1812.00+mm的槽。
以花键的中心线及左端面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
30.终检。
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，但此方案中10、15、20工序很难对工件进行定位和夹紧；方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的15、20、25工序很容易对工件进行定位与夹紧即以花键中心线和左端面作为15、20、25工序的定位基准。
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。
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”（四）机械加工余量。
CA6140的拨叉材料为HT200，零件重量为1.0 kg，生产类型为中批量生产，采用壳模铸造。
根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：1.左端面的加工余量左端面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除，分两次加工，长度加工公差IT10级取-0.14mm（入体方向）。
粗车加工余量2.5mm精车加工余量0.5mm2.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，见零件图，参照《机械加工工艺手册》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，加工余量为3.8mm；2、精铣上端面，工余量为0.2mm。
4.铣削宽为8+0.030mm槽。
精度要求较高，选用高速钢直齿三面刃铣刀（精密级K8），宽8+0.030mm，长L=40mm，加工余量8mm。
5.铣削宽为180+0.12mm槽。
宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm。
(五)确定切削用量及基本工时。
工序05 ：一、车削左端面。
加工条件：≥200MP a，铸件毛坯。
工件材料：灰口铸铁HT200，σb加工要求：粗、半精车左端面并保证28mm的工序尺寸，R a=3.2µm 机床C3163-1（转塔式六角卧式车床）。
=12°、α0=7°，K r =90°，K r′刀具：材料YG6，刀具角度：r=10°=12°，λs1、粗车1）背吃刀量。
已知粗车加工余量2.5mm。
2）进给量ƒ。
根据《切削简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm×25mm,ａp≤３mm时，以及工件直径为Φ62mm时（由于凸台上端面的存在所以直径取Φ62mm ）ƒ=0.6-0.8mm/ｒ，按C ３１６３－１ 车床说明书 取ƒ=0.6mm/r 。
3）选择切削速度。
工件材料为HT200，查机《械制造技术基础》表3-11知，当ａp =2.5mm ，ƒ=0.6mm/r 时，v c =60 m/min ，可保证寿命T=60min 。
4）确定机床主轴转速。
n s =1000 v c /πd w =1000×60/π×62=308r/min按C ３１６３－１ 车床说明书 确定主轴实际转速ｎ＝280r ／min ，所以实际切削速度V=πd w n/1000=π×62×280/1000=54.5m/min5）切削工时，按《机械加工工艺手册》表6.2-1知车削机动时间计算公式为： T ƒ=nƒ⨯Li 其中：L=2d -d 1+L 1+L 2+L 3 d=62mm 、d 1=0、L 1=2.5mm 、L 2=2.5mm 、L 3=0 i=1故T ƒ=1280.600.52.5220-62⨯⨯+++=0.21min 2、精车1）已知粗加工余量为0.5mm 。
2）进给量ƒ。
根据《切削用量简明手册》表1.6 ， f=0.15－0.25mm/r 按C ３１６３－１ 车床说明书 ｆ＝0.16 mm/r3）选择切削速度。
工件材料为HT200，查机《械制造技术基础》表3-11知，当ａp =0.5mm ，ƒ=0.16 mm/r 时，v c =90m/min ，可保证T=60min 。
可保证寿命T=60min 。
4）确定机床主轴转速。
n s =1000 v c /πd w =1000×90/π×62=462.1 r/min按C ３１６３－１ 车床说明书 确定主轴实际转速ｎ＝450r ／min ，所以实际切削速度V=πd w n/1000=π×62×450/1000=87.7 m/min 5）切削工时，查《机械加工工艺手册》表6.2-1 T ƒ=nƒ⨯Lｉ 其中：L=2d -d 1+L 1+L 2+L 3 d=62mm 、d 1=0、L 1=0.5mm 、L 2=0.5mm 、L 3=0 ｉ=1故T ƒ=1450.1600.50.5020-62⨯⨯+++=0.44min 二、钻孔、扩孔、倒角。
1、钻孔钻头选择：见《切削用量简明手册》表2.2钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：双锥修磨横刃。
钻头参数：ｄ＝Φ20ｍｍ，2Φ=118°，ψ=55°，α0=12°，β=30°，b ε=3.5mm 。
1） 按机床进给强度决定进给量：根据《切削用量简明手册》表2.9 ,当σb＞210MPa 时，ｄ0＝20.5mm 可确定ƒ =0.75 mm/r。
按C3163-1车床说明书取ƒ =0.62mm/r.2）决定钻头磨钝标准及寿命表2.12，当d o=20mm、钻头最大磨损量取0.6，寿命T=45min.3）切削速度由《切削用量简明手册》，表2.15得Ｖ=21m/minc=1000V/πd=1000×21/π×20=334.2r/minns由机床技术资料得和334.2r/min接近的有280r/min和400r/min 取n=280r/min。
所以实际切削速度：V=πdn/1000=π×20×280/1000=17.6 m/minLｉ4）基本工时，Tƒ=nƒ⨯入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mmLｉ=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)所以Tƒ=nƒ⨯2、扩孔刀具直径d=22mm；刀具几何参数同上。