机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计拨叉（CA6140 车床）（三）零件的机械加工工艺规程及工艺装备班级：姓名：指导教师：自 2010 年 6 月 28 日至 2010 年 7 月 9 日机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计拨叉（CA6140 车床）（三）零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容： 1.零件图1张2.毛坯图1张3. 机械加工工艺过程综合卡片1张机械加工工艺过程卡片2张4.夹具装配图1张5. 夹具体零件图2张6. 课程设计说明书1张原始资料：该零件图样，4000Q=台/年，1/n=件台，每日一班班级：姓名：指导教师：自 2010 年 6 月 28 日至 2010 年 7 月 9 日目录序言 (1)一、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2)1、零件的作用 (2)2、零件的工艺分析 (2)3、零件的生产类型 (3)二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (3)1、选择毛坯 (3)2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 (3)3、设计毛坯图 (4)三、选择加工方法，制定工艺路线 (4)1、定位基准的选择 (4)2、零件表面加工方法的选择 (5)3、制订工艺路线 (5)四、工序设计 (7)1、选择加工设备与工艺装备 (7)2、确定工序尺寸 (9)五、确定切削用量及基本时间 (9)1、工序10切削用量及基本时间的确定 (9)2、工序20切削用量及基本时间的确定 (11)六、夹具设计 (15)1、定位方案 (16)2、夹紧机构 (16)3、夹具与机床连接元件 (16)4、夹具体 (16)5、使用说明 (17)6、结构特点 (17)设计小结 (18)参考文献 (19)序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。
这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。
一、零件的工艺分析及生产类型的确定1、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0.021022+Φ孔与操纵机构相连，下方的0.5055+Φ半孔则是用于与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。
2、零件的工艺分析拨叉（CA6140车床）共有三处加工表面，其间有一定位置要求。
分述如下：1）以0.021022+Φ为中心的加工表面这一组加工表面包括：0.021022+Φ孔的内表面，以及其上端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥销孔，一个M8的螺纹孔。
这两个都没有高的位置度要求。
2）、以0.555+Φ为中心的加工表面这一组加工表面包括：0.5055+Φ孔的内表面，以及其上下两个台阶面。
这两组表面有一定的位置度要求,即0.5055+Φ的孔上下两个端面与0.021022+Φ的孔有垂直度要求。
由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
3、零件的生产类型依设计题目知：4000/Q =件年零件是CA6140车床的拨叉，质量为1kg ，查表2-1 （生产类型与生产纲领的关系） 可知其属轻型零件，生产类型为中批生产。
二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1、选择毛坯零件材料为HT200，毛坯重量约1.0Kg 生产中批。
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，故选择砂型铸造机器造型毛坯。
2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参见参考文献【1】第五章第一节《铸件尺寸公差与机械加工余量（摘自GB/T 6414-1999）》确定，步骤如下1）由于工件较小，为方便加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。
2)、铸件的圆角半径 按参见参考文献【2】表1-16 选择砂型铸造 R=3-5mm 。
3)、两内孔0.02122+Φ,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将φ40圆柱铸成实心的。
4）求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长160mm,宽73mm,高50mm,故最大轮廓尺寸为160mm5）选取公差等级CT 由参见参考文献【1】表5-1，铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT 范围8~12，取为10级。
6）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 ，由表5-3查得，公差带相对于基本尺寸对称分布。
7）求机械加工余量等级 由由参见参考文献【1】表5-5，铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围E~G 级，取为F 级。
8）求RMA （要求的机械加工余量）对所有加工表面取同一个数值，由由参见参考文献【1】表5-4查最大轮廓尺寸为160mm 、机械加工余量等级为F 级，得RMA 数值为1.5mm 。
9）求毛坯基本尺寸 8Φ和M8孔较小，铸成实心；圆筒上顶面单侧加工，应由式（5-1）求出，即/250 1.5 2.8/252.9R F RMA CT =++=++=55Φ孔属于内腔加工，应由式（5-3）求出，即2/2552 1.5 2.8/250.6R F RMA CT =--=-⨯-=拨叉铸件毛坯尺寸公差与加工余量见下表项目圆筒上顶面 55Φ孔 8Φ、0.021022+Φ和M8孔40Φ圆柱0.5073+Φ及台阶公差等级CT1010 -- -- -- 加工面基本尺寸 50 55 -- -- -- 铸件尺寸公差 2.8 2.8 -- -- -- 机械加工余量等级F F -- -- -- RMA 1.5 1.5 ------毛坯基本尺寸52.950.640Φ0.5073+Φ厚303、设计毛坯图根据以上各步分析得毛坯图如下：三、选择加工方法，制定工艺路线1、定位基准的选择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，是生产无法正常进行。
（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，现选取φ40 圆柱的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用零件下底面支承限制3个自由度，两块V 形块夹紧这两个φ40圆柱面作主要定位面再限制3个自由度，达到完全定位,然后进行车削。
（2）精基准的选择。
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。
2、零件表面加工方法的选择本零件的加工面有内孔、端面、台阶面、小孔、螺纹等，材料为铸铁。
以形位公差和粗糙度要求，参考参考文献【1】有关资料，其加工方法选择如下。
1）0.5055+Φ内孔 公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra3.2m μ，需粗镗、半精镗（表5-15）。
2）0.5073+Φ台阶孔 公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra6.3m μ，需粗镗（表5-15）。
3）40Φ端面 为未注公差尺寸，表面粗糙度为Ra3.2m μ，需粗车、半精车（表5-16）4）0.021022+Φ内孔 公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6m μ，需进行钻、扩、粗铰、精铰（表5-15）3、制订工艺路线制定工艺路线得出发点,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，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量下降。
1）工艺路线方案一: 工序00 铸造毛坯工序10 钻、扩、粗铰、精铰两孔0.021022+Φ工序20 粗车、半精车40Φ端面工序30 粗镗、半精镗孔0.5055+Φ 工序40 粗镗台阶面0.5073+Φ工序50 钻锥孔φ8及M8底孔 工序60 攻螺纹M8工序70 磨拨叉圆柱端面，对孔0.021022+Φ垂直度≤0.05工序80 铣断使之为两个零件工序90 校正拨叉脚端面，对孔0.021022+Φ垂直度≤0.07工序100 拨叉脚局部淬火，硬度≥50HRC ，淬深0.7-1.2mm 工序110 去毛刺 工序 120 清洗 工序130 终检2）工艺路线方案二: 工序00 铸造毛坯工序10 粗车、半精车40Φ端面工序20 钻、扩、粗铰、精铰两孔0.021022+Φ工序30 粗镗、半精镗孔0.5055+Φ 工序40 粗镗台阶面0.5073+Φ工序50 钻锥孔φ8及M8底孔 工序60 攻螺纹M8工序70 磨拨叉圆柱端面，对孔0.021022+Φ垂直度≤0.05工序80 铣断使之为两个零件工序90 校正拨叉脚端面，对孔0.021022+Φ垂直度≤0.07工序100 拨叉脚局部淬火，硬度≥50HRC ，淬深0.7-1.2mm 工序110 去毛刺 工序 120 清洗 工序130 终检 3）、工艺方案比较分析:上述两方案:方案一是先加工内孔0.021022+Φ, 再以0.021022+Φ孔为基准加工顶面，然后加工0.5055+Φ内孔等；而方案二先加工顶面,以顶面为基准加工两台阶面及0.021022+Φ和0.5055+Φ内孔.由方案一可见0.021022+Φ孔为基准加工顶面，精度易于保证,但加工0.5073+Φ台阶面时不符合定位基准与设计基准重合原则且需另外设计一套夹具。
由方案二可见40Φ圆柱端面为基准加工其他各面更合理，且仍可用前面所用的夹具，而且也能很好地保证垂直度要求 ,保证便于定位加工，符合中批生产要求,较为合理。
因此，最后的加工路线确定如下：工序00 铸造毛坯工序10 粗车、半精车40Φ上端面，以40Φ下底面为粗基准工序20 钻、扩、粗铰、精铰两孔0.021022+Φ ，以40Φ上端面为精基准 工序30 粗镗、半精镗孔0.5055+Φ，以40Φ上端面为精基准 工序40 粗镗台阶面0.5073+Φ，以40Φ上端面为精基准工序50 钻锥孔φ8及M8底孔，以40Φ上端面为精基准 工序60 攻螺纹M8工序70 磨拨叉圆柱端面，对孔0.021022+Φ垂直度≤0.05，以0.021022+Φ孔轴线为基准 工序80 铣断使之为两个零件，以0.021022+Φ孔轴线为基准工序90 校正拨叉脚端面，对孔0.021022+Φ垂直度≤0.07，以0.021022+Φ孔轴线为基准工序100 拨叉脚局部淬火，硬度≥50HRC ，淬深0.7-1.2mm 工序110 去毛刺 工序 120 清洗 工序130 终检四、工序设计1、选择加工设备与工艺装备1）选择机床 根据不同的工序选择机床a 、工序10、30、40是粗车和半精车。