、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140 车床上的拨叉，他位于车床变速箱内。

主要作用是用于车床的变速起换档作用，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。

零件上方的①40孔与操纵机构相连，二下方的①55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）零件的工艺分析需要加工的表面：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：1.以①22mn为中心的加工表面这一组加工表面包括：①22mnm勺孔，上下表面，孔壁上①8mm的锥孔，M8的螺纹孔。

2.以①55为中心的加工表面这一组加工表面包括：①55mn t勺孔及其上下表面。

3.加工表面之间的位置精度大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。

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，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT20Q考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较复杂且为薄壁零件，且为大批大量生产，故选择精密铸造毛坯，毛坯精度为U级，两件铸为一件。

二）基面的选择基面是影响拨叉零件加工精度的关键因素。

基面选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（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，现选取下端面不加工表面作为粗基准，限制三个自由度，加工© 40mn 上端面，© 75mn两端面，© 55mm和© 25mm勺孔。

（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。

因此选择精加工过的© 25mm孔为精基准，限制四个自由度。

（三）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。

再生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

处此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一工序10 粗铣①40mm孔的两头的端面，①73mm孔的上下端面。

工序20精铣①40mm孔的两头的端面，①73mm孔的上下端面。

工序30粗镗、半精镗、精镗①55mm孔至图样尺寸。

工序40钻、铰两端①22mm孔至图样尺寸。

工序50钻M8的螺纹孔，钻①8的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通。

工序60 攻M8 的螺纹。

工序70 铣断保证图样尺寸。

工序80 去毛刺，检查。

2.工艺路线方案二工序10以毛坯底边为基准，钻①20mm孔。

工序20铰孔①20mm孔至图样尺寸。

工序30粗、精铣440mm孔上端面。

工序40粗镗、半精镗、精镗①55mm孔和①73mm孔至图样尺寸。

工序50 钻、铰48mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通。

工序60 钻M8 的螺纹孔。

工序70 攻M8 螺纹。

工序80 铣断保证图样尺寸。

工序90 去毛刺，检查。

3.工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与422mm 的孔有垂直度要求的面再加工孔。

而方案二悄悄相反，先是加工完422mm 的孔，再以孔的中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。

方案一的装夹次数少，但在加工①22mm的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。

其他两个面很难保证。

因此，此方案有很 大的弊端。

方案二在加工三个面时都是用①22mm 孔的中心轴线来定位这样很容易就可 以保证其与三个面的位置度要求。

这样也体现了基准重合的原则。

很是审美！其他的工 序尤为平常简单无需再议。

这样一比较最终的工艺方案为：工序10以毛坯底边为基准，钻 ①20mm 孔。

工序20铰孔①20mm 孔至图样尺寸。

工序30粗、精铣440mm 孔上端面。

工序40粗镗、半精镗、精镗 ①55mm 孔和①73mm 孔至图样尺寸 工序50钻、铰①8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通。

工序60钻M8的螺纹孔。

工序70攻M8螺纹。

工序80铣断保证图样尺寸。

工序90去毛刺，检查。

以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 具体过程见机械加工工艺过程卡片。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200,毛坯重量约为1.6 kg,生产类型为大批生 产，采用砂型铸造毛坯。

由《机械制造工艺及设备设计指导手册》，选用加工余量为 MA-G 级，并查表2.2-3确定各个加工面的铸件机械加工余量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.外圆表面（①40mm 及 ①73mm 外表面） 考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度 CT9即可。

又因它们是对称的两 个零件最后还需铣断，故对 ①40mm 的中心轴线的尺寸偏差为120± 1.25的范围内。

2.两小孔叮」22。

0.21毛坯为实心，两内孔精度要求界于IT7~IT8之间，参照《切屑用量简明手册》确定 工序尺寸及余量：钻孔：①20mm 铰孔：叮-2200.21mm3.中间孔（①55mm 及①73mm ）中间孔尺寸相对较大可以铸造，根据机械制造工艺设计手册得：孔的铸造毛坯为449.①73的孔是在①55孔的基础之上铣削加工得到，其轴向尺寸上下表面距离为 30mm ,由于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得到。

参照《切屑用量简明手册》确 定①73mm 工序尺寸及余量：粗镗：①71mm2Z=20mm2Z=0.2mm2Z=4mm半精镗①72mm 精镗：①73mm参照《切屑加工简明实用手册》表 8-95确定①55mm 工序尺寸及余量： 粗镗：①53mm 2Z=4mm 半精镗：①54mm 精镗：①55mm4. 螺纹孔及销孔无可非议此销尺寸铸造为实体。

参照《切屑加工简明实用手册》表8-70确定钻①8螺纹孔和 ①8圆柱销孔及螺纹孔 的攻丝。

5铣断(五) 确定切削用量及基本工时工序10 :以毛坯底边为基准，钻 ①20mm 孔。

工序20 :铰孔①20mm 孔至图样尺寸。

1. 加工条件工件材料：HT20Q 硬度190〜260HBS c b =0.16Gpa ，铸造。

加工要求：钻孔至 ①21.8mm 精铰至 ①22mm 保证孔壁粗糙度 Ra=1.6卩 机床：Z353台式钻床。

刀具：咼速钢麻花钻 ①20mm 钻头米用双头刃磨法，后角 a= 12°、二重刃长度b =2.5mm 横刀长 b=1.5mm 宽 l=3mm 棱带长度 11二1.5mm、2二 120°- °_ 101 =30°。

YG8硬质合金铰刀 ①22mm2、计算切削用量按钻头强度选择fN.75mm/r按机床强度选择f=°.53mm/r，最终决 定选择机床已有的进给量f =1.1mm/r。

(2) 钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查《简明手册》)为0.5〜0 . 8 mm 寿命T=60min.(3) 切削速度(1)查《切削用量简明手册》f = 1.1mm/ r。

工序30 :粗、精铣 440mm 孔上端面。

1、加工条件工件材料：HT20Q 硬度190〜260HBS c b =0.16Gpa ，铸造。

加工要求：粗铣两头端面至 51mm 粗铣大孔端面至30mm 机床：X5032立式铣床参数。

刀具：高速钢铣刀 ①45mm 选择刀具前角丫 o = + 5°后角a o = 8°,副后角a o ' =8°,刀齿斜角 入s=— 10° ,主刃Kr=60° ,过渡刃Kr £ =30° ,副刃Kr ' =5°过渡刃宽b £ =1mm 2、计算切削用量(1) 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=2mm 一次走刀即可完成所需长 度。

(2) 计算切削速度 按《简明手册》算得 Vc = 98mm/s n=439r/min,Vf=490mm/s据X5032立式铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14 X 80 X 475/1000=1.06m/s,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300 X 10)=0.16mm/z 。

(3)校验机床功率 查《简明手册》Pcc=1.5kw,而机床所能提供功率为 Pcm>Pcc 故校验合格。

最终确定即=2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s ，Vc=1.06m/s ，查《切削用量简明手册》v c = 12mm/ r修正系数 K TV =1.0 K MV =1.0 K tv =1.0Kxv=1.0 Kw =1.0 K apv=10故 Vc=12mm/r 。

1000vn s二d o二 465r / min ，查《简明手册》机床实际转速为n^460r/min。

故实际的切削速度v c=I^ = 0.52m/s 1000 。

3. 计算基本工时t mLnf30 10=7s272 1.45 V c=C v d o q vT m a p X v f z y v a e U v Z pvK vfz=0.15mm/z 。

工序40 :粗镗、半精镗、精镗 ①55mm 孔和①73mm 孔至图样尺寸。

1、 加工条件工件材料：HT20Q 硬度190〜260HBS c b =0.16Gpa ，铸造。

加工要求：粗镗中间孔至 ①53mm 半精镗中间孔至 ①54mm 精镗中间孔至 ①55mn , 粗镗中间孔至 ①71mm 半精镗中间孔至 ①72mm 精镗中间孔至 ①73mm机床：T616卧式镗床。

刀具：高速钢镗刀。

2、 计算切削用量第一次a^2mm。

根据《简明手册》4.2-204.2-21 查得，取：n = 297.r/min 。

3.计算切削基本工时: a p = 0.4m m时，进给量 f = 0.3mm/r 和f = 0.12mm/ rL t m=4Sf m同理，镗 ①55孔用时是30秒工序50 :钻①8锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通。

1、 加工条件工件材料：HT200，硬度 190〜260HBS ， c b =0.16Gpa,铸造。