K003-CA6140车床拨叉831003加工工艺及铣左端面夹具设计小批量
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K003
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车床
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K003-CA6140车床拨叉831003加工工艺及铣左端面夹具设计小批量,K003,CA6140,车床,831003,加工,工艺,端面,夹具,设计,批量
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课程设计（论文）机械加工工艺规程课程设计指导书（本科） 专业： 班级： 机电工程系数控教研室2020年3月 机械加工工艺规程设计指导书课程设计是提高学生实践工作能力、贴近生产实际的有效方法，学生通过课程设计应能更加熟悉机械加工在技术要求上的多种知识，是一次不可或缺的综合训练。课程设计应完成如下主要内容：分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计；确定毛坯种类、余量、形状，并绘制毛坯图；编制机械加工工艺规程卡一套；4.设计相关工装夹具一套；5.机械加工工艺规程编制说明书一份。1、分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计；1）零件的结构分析分析零件图和装配图，熟悉零件图，了解零件的用途及工作条件；分析零件图上各项技术条件，确定主要加工表面。2）结构工艺性分析（1）机械加工对零件结构的要求。（2） 装配、维修对零件结构的要求。3）零件的技术要求分析（1）加工表面的尺寸精度和形状精度。（2）主要加工表面之间的相互位置精度。（3）加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求。（4）热处理及其它要求。4）抄画零件工作图样或计算机绘图设计应用计算机绘图软件抄画零件图。2、确定毛坯、画毛坯图1）根据零件用途确定毛坯类型。2）根据批量（生产纲领）确定毛坯制造方法。3）根据手册查定表面加工余量及余量公差。4）绘毛坯图。如图l、图2所示，步骤如下：（1）先用粗实线画出经简化了次要细节的零件图的主要视图，将已确定的加工余量叠加在各相应被加工表面上，即得到毛坯轮廓，用双点划线表示，比例1：l。（2）和一般零件图一样，为表达清楚某些内部结构，可画出必要的剖视、剖面。对于由实体上加工出来的槽和孔，可不必这样表达。（3）在图上标出毛坯主要尺寸及公差，标出加工余量的名义尺寸。（4） 标明毛坯技术要求。如毛坯精度、热处理及硬度、圆角尺寸、拔模斜度、表面质量要求（气孔、缩孔、夹砂）等。图l 轴类零件自由锻件毛坯图图2 轴套零件的毛坯一零件综合图3、工艺规程设计1）定位基准的选择定位基准的选择对保证加工面的位置精度，确定零件加工顺序具有决定性影响，同时也影响到工序数量、夹具结构等问题，因此，必须根据基准选择原则，认真分析思考。粗、精基准选择以后，还应确定各工序加工时工件的夹紧方法，夹紧装置和夹紧力作用方向。2）制定工艺路线确定加工方法和划分加工阶段 （1）选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度，形状精度，表面粗糙度，综合考虑各方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其它次要表面的加工方法。 （2）在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其它辅助工序。（3）排加工路线图表。 3）选择加工设备及工艺装备1）根据零件加工精度、轮廓尺寸和批量等因素，合理确定机床种类及规格。2）根据质量、效率和经济性选择夹具种类和数量。3）根据工件材料和切削用量以及生产率的要求，选择刀具，应注意尽量选择标准刀具。4）根据批量及加工精度选择量具。4）加工工序设计、工序尺寸计算1）用查表法确定各工序余量。2）当基准重合时，工序尺寸及其公差的确定应首先明确工序的加工精度，有高精度向毛坯方向逐级反向推算出粗加工、半精加工、精加工精度等级。3）当有基准不重合时的工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链获得。5）选择切削用量、确定时间定额1）切削用量的选择单件小批生产时，一般可由操作工人自定，大批生产条件下，工艺规程必须给定切削用量的详细数值，选择的原则是确保质量的前提下具有较高的生产率和经济性，具体选用可参见各类工艺人员手册。2）时间定额的确定（省略）6）填写工艺文件掌握应用caxa工艺图表软件辅助工艺设计和编制1）工艺过程卡片简要写明各道工序，作为生产管理使用。2）工艺卡片详细说明整个工艺过程，作为指导工人生产和帮助干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种工艺文件，除写明工序内容外，还应填写工序所采用的切削用量和工装设备名称、代号等。3）工序卡片用于指导工人进行生产的更为详细的工艺文件，在大批量生产的关键零件的关键工序才使用。工序简图画法（1）简图可按比例缩小，用尽量少的投影视图表达。简图也可以只画出与加工部位有关的局部视图，除加工面、定位面、夹紧面、主要轮廓面，其余线条可省略，以必需、明了为度。（2）被加工表面用粗实线（或红线）表示，其余均用细实线。（3）应标明本工序的工序尺寸、公差及粗糙度要求。（4）定位、夹紧表面应以规定的符号标明。见机械加工工艺手册.4.设计相关工装夹具一套；根据工序的要求，设计夹具一套，保证夹具定位，夹紧合理，结构简单适用。设计出经济合理又能保证加工质量的夹具。绘制夹具装配图一套，包括装配图及主要零部件数张。5、设计说明书的编写说明书是课程设计总结性文件。通过编写说明书，进一步培养学生分析、总结和表达的能力，巩固、深化在设计过程中所获得的知识，是本次设计工作的一个重要组成部分。说明书应概括地介绍设计全过程，对设计中各部分内容应作重点说明、分析论证及必要的计算。要求系统性好，条理清楚，图文并茂，充分表达自己独特的见解，力求避免抄书。文内公式图表、数据等出处，应以“”注明参考文献的序号。学生从设计一开始就应随时逐项记录设计内容、计算结果、分析意见和资料来源，以及教师的合理意见、自己的见解与结论等。每一设计阶段后，随即可整理、编写有关部分的说明书，待全部设计结束后，只要稍加整理，便可装订成册。说明书包括的内容有： 目录 设计任务书 总论或前言 对零件的工艺分析（零件的作用、结构特点、结构工艺性、关键表面的技术要求分析等） 工艺设计确定生产类型。毛坯选择与毛坯图说明。工艺线路的确定（粗、精基准的选择依据，各表面加工方法的确定，工序集中与工序分散的运用，工序前后顺序的安排，选用的加工设备与工装，列出不同工艺方案，进行分析比较等）。加工余量、切削用量、工时定额（时间定额）的确定（说明数据来源，计算教师指定工序的时间定额）。工序尺寸与公差确定（进行教师指定的工序尺寸的计算，其余简要说明之。 总结与体会参考文献书目 附录： 绘制的零件图 工艺过程卡 工序卡课程设计所用到的表格格式均按照辽源职业技术学院课程设计（论文）管理办法之规定。必须统一执行。下面的附件一至七均参照了该办法。附录一 课程设计（论文）格式要求（一级标题）1.1 结构组成（二级标题）（1） 封皮（ 统一格式见 附录二 ）（2） 目录（3） 摘要（4） 正文（5） 附录（6） 致谢（7） 参考文献1.2 论文格式1.2.1 封皮格式（三级标题）见附录二，字体大小均按照标准执行。1.2.2 正文格式一级标题字体大小：小三，黑体，加黑，段前30磅，段后30磅。二级标题字体大小：四号，黑体，加黑，段前18磅，段后12磅。三级标题字体大小：小四，黑体，加黑，段前12磅，段后12磅。正文字体大小：小四，宋体，固定行距20磅；如果正文中有插图，插图下标注释字体为五号，黑体。1.2.3 纸张要求纸张大小一律选用A4纸。页眉页脚：页眉标注“辽源职业技术学院课程设计（论文）” ，字体大小五号，居中，页脚标注页码，居中。页面设置：页边距，上3.2 cm ，下2.8 cm ，左3 cm ，右2.5 cm。装订线在左边。 课程设计论文附录二：（论 文 题 目）Xxxx 加工工艺规程的设计专 业 班 级 组 号 学生姓名 指导教师 完成日期 年 月 日附录三：课程设计（论文）任务书课程设计（论文）题目： （联接轴加工工艺规程的设计）专业： 班级： 组号： 课程设计（论文）起止时间： 毕业设计（论文）的内容要求： （分析、抄画零件工作图样或计算机绘图设计；确定毛坯种类、余量、形状，并绘制毛坯图；编制机械加工工艺规程卡一套；机械加工工艺规程编制说明书一份。）指导教师： 年 月 日附录四：课程设计（论文）评语及成绩学生姓名专 业班 级学 号课程设计（论文）题目指导教师姓名指导教师评语：指导教师：答辩成绩：附录五：工艺过程卡片模板（略）工序卡片模板 （略）工艺文件的模板见caxa工艺图表软件附件六：课程设计（论文）成绩评分标准序号 评定标准主要内容优秀（90分以上）良好（80分以上）中等（70-79分）及格（60-69分）不及格（59分以下）1课题任务量大，全部完成较好完成完成基本完成未完成2工作态度认真、努力努力较努力尚努力马虎3运用本专业知识灵活、正确、综合运用能综合运用尚能综合运用基本掌握知识模糊4分析与解决问题能力独立分析，有一定见解独创，解决实际问题强较强有一定的能力具有基本的能力不具备5设计（论文说明书）文字精练、通顺、工整文理通顺文理通顺文理尚通顺词不答意论据充分较充分较为充分基本具备欠缺结论正确正确尚正确基本正确有错误图纸整洁、符合国家标准质量较好尚好及格有严重错误6计算与实验方案正确正确尚正确基本正确有错误数据充分、精确、可靠比较可靠基本可靠数据接近误差大、乱凑数据技能动手能力强较好尚好有一定能力差7答辩正确论述和回答与课题有关的问题回答问题较正确回答主要问题正确基本上回答主要问题，无重大错误主要问题回答错误，经启发仍未能回答，达不到最低要求课程设计（论文）评分细则（供参考）优秀1、按时出色地完成毕业设计（论文）任务，方案正确，能达到预期目标。2、图表正确，数据可靠，文本整洁清晰，文理通顺，分析严谨。3、综合运用已学知识，分析解决问题能力强，有一定的创见。4、工作积极，勇于承担任务，工作量大。5、答辩中思维清晰，语言表达能力较强，重点突出，能准确回答问题。良好1、按时较好地完成毕业设计（论文）任务，方案正确，能达到预期目标。2、图表正确，分析较严谨，文本较整洁清晰，文理通顺。3、综合运用已学知识，分析解决问题的能力较强，在理论或实际问题的分析上有一定深度。4、工作积极，态度认真。5、答辩中条例清楚，能抓住重点较正确地回答问题。中等1、能完成毕业设计（论文）任务，方案尚可，基本达到原定课题要求。2、图表基本正确，文理基本通顺。3、有一定综合运用已学知识分析、解决问题的能力。4、工作比较认真。5、答辩中条理基本清楚，回答主要问题基本正确。及格1、能完成毕业设计（论文）中的主要任务，基本达到原定课题的最低要求。2、图表基本合理，文理欠通顺。3、经启发、引导后，尚能分析、解决问题。4、工作态度一般。5、答辩中有些问题经启发、引导后方能回答。不及格1、未能达到原定课题的最低要求，存在原则性错误。2、图表不完整，文字不通顺。3、缺乏分析问题、解决问题的能力。4、工作不认真。5、答辩中不能解释毕业设计（论文）中的基本论点。附件七：课程设计答辩指南2.1.1 答辩需要准备的资料1提纲每位同学需要对自己的设计说明书写出一个提纲。 2分析设计的薄弱环节所做的设计（论文）必然存在着弊端和一些缺点，自己在答辩前需要对自己所做的成果进行客观的分析总结，清楚的掌握自己设计的缺点所在，以及在设计过程中遇到的一些问题，可以在答辩的过程中和指导老师进行交流。3重新整理资料在整个设计的过程中，会参考许多资料，需要对这些资料进行系统的整理，这样才能把握主体，答辩老师针对自己的设计提出的有建设性的意见或建议，需要详细的记录。2.1.2 答辩过程 1、学生自述。自述设计过程要点 2、解答答辩教师的提问。 3、抽题、回答问题。2.1.2 毕业答辩的评定课程设计答辩一般会安排在学期的后几周，每组学生需要及时的和指导老师联系，并且定时的汇报自己设计的进度，及时反馈自己在设计的实际操作过程中遇到的疑难问题及建设性意见，这要作为平时成绩的主要参考依据。论文的质量是基础，成绩占总成绩的50。答辩占到总成绩的3040。平时成绩总成绩的102017课程设计题 目CA6140车床拨叉加工工艺及铣左端面夹具设计所属系部机械工程系所属专业机械设计与制造所属班级机制学 号学生姓名指导教师起讫日期摘 要本设计是基于拨叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。拨叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以拨叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：拨叉类零件；工艺；夹具；25AbstractThis design is the special fixture for machining process of forked plectrum parts and process design based on. The main processing surface fork parts of the plane and a series of hole. In general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure machining accuracy hole easily. Therefore, the design follows the surface after the first hole of the principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure the accuracy of the hole. The supporting hole of the input shaft and the output shaft of the benchmark by a shifting fork as a rough benchmark, the top two holes as a precision technology base. Main processing process arrangement is to support hole positioning processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are used in the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. The supporting hole processing system using the method of coordinate boring. The whole process selection of combined machine tool. The special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not self-locking, therefore the production efficiency is higher, suitable for high-volume, line processing, can meet the design requirements.Key Words: fork parts; technology; fixture;目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV第1章 绪论11.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述21.4机床夹具的功能31.5机床夹具的发展趋势31.5.1机床夹具的现状31.5.2现代机床夹具的发展方向4第2章 零件的工艺性分析52.1零件的作用52.2零件的工艺分析6第3章 工艺规程设计73.1确定毛坯的制造形成73.2基准的选择83.3制定工艺路线83.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定103.5确定切削用量及基本工时11第4章 设计铣左端面的夹具设计224.1 提出问题224.2 夹具设计224.2.1 定位基准的选择224.2.2 定位误差的分析224.2.3 铣削力及夹紧力计算224.2.4 夹具设计说明23结 论24参 考 文 献25致 谢26 第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 “工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为2600r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。第2章 零件的工艺性分析2.1零件的作用题目给定的零件是CA6140拨叉（见附图1）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。获得所需要的速度和扭矩宽度为30mm的面寸精度要求很高，因为在拨叉拨动滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不够或间隙很大时，滑移齿轮得不到高的位置精度，所以宽度为30mm的面槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。2.2零件的工艺分析分析零件图可知，该拨叉形状、结构比较简单，通过铸造毛坯可得到基本形状，减少了工序加工，又节约了材料。除了拨叉上表面外，其余加工表面精度低，不需要高度机床加工，可通过铣削、钻床等车床的粗加工就可以达到要求；而主要工作表面-拨叉上表面加工精度虽然较高，但也可以在正常的生产条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件工艺性较好。 CA6140拨叉共有三组加工表面（1） 零件两端面，可以后端面加工精度高，可以先以后端面为粗基准加工右端面，再以前端面为精基准加工左端面； (2） 以花键中心线为基准的加工面：这一组面包括25H7的六齿方花键孔、22H12的花键底孔、两端的2X150倒角和距花键中心线为22mm的上顶面；（3) 以工件右端面为基准的18H11mm的槽、上顶面的2-M8通孔和5锥孔。经上述分析可知， 对于后两组加工表面，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。第3章 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形成（1）选择毛坯零件材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能良好，考虑到零件加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既没有变载荷，又属间歇性工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产要求。零件的形状简单，因此毛坯形状需要与零件形状尽量接近，又因内花键较小，因此不可直接铸出。（2)确定毛坯尺寸公差和机械加工余量1.公差等级 由拨叉的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为IT102.零件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于1.6um 3.机械加工余量 由铸件铸造类型为金属铸造，因此加工余量等级选用F 机械加工余量为33.2基准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准的选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，加工工艺过程中将会出现很多问题，使生产无法进行。（1）粗基准的选择 因为要保证花间道中心线垂直于右端面，所以40的外圆表面为粗基准。（2）精基准的选择 为保证定位基准和工序基准重合，加工2M8、5锥孔、18H11槽以零件的左端面和花键的中心线为精基准，铣上顶面以花键中心线为精基准。3.3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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外好应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、 工艺路线方案一工序10：粗、精铣后端面；工序20：钻、扩花键底孔22H12；工序30：倒角1.5 X 15；工序40：粗、精铣上顶面；工序50：粗、精铣18H11底槽；工序60：钻2M8通孔并攻丝，钻5锥孔；工序70：拉内花键25H7；工序80：挫圆角；工序90：去毛刺，清洗；工序100：终检。2、 工艺路线方案二工序10：粗、精铣后端面；工序20：钻、扩花键底孔22H12；工序30：倒角1.5 X 15；工序40：拉内花键25H7；工序50：粗、精铣18H11底槽；工序60：粗、精铣上顶面；工序70：钻2M8通孔并攻丝，钻5锥孔；工序80：挫圆角；工序90：去毛刺，清洗；工序100：终检。3、 两套工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一把拉内花键25H7放在粗、精铣18H11底槽之后，这样后面的工序50、工序60、工序70很难对工件进行定位和夹紧。造成生产率的下降。而工艺路线二把花键底孔22H12钻削出来并倒角后紧接着就拉内花键25H7。这样后面的工序就很容易对工件进行定位和夹紧，即以花键中心线进行定位、进行螺旋夹紧。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠。通过以上两种工艺路线的优缺点分析。最后确定工艺路线二为该零件的加工路线，工艺过程详见加工工序卡片。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140拨叉（编号831003）”零件材料为HT200，毛坯重量约为0.84kg。生产类型为中批量生产。采用铸造毛坯。根据上述原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸如下：1、后端面加工余量后端面有30.8mm的加工余量，足以把铸铁的硬质表面层切除。后端面粗铣一次、精铣一次。粗铣加工余量2.8mm、工序经济精度等级IT11、公差值0.22mm。精铣加工余量0.2mm、工序经济精度等级IT7、公差值0.035mm、表面粗糙度Ra3.2um、工序基本尺寸80mm。2、矩形花键底孔要求以花键外径定心，故先钻中心孔。再扩最后拉削内孔尺寸为22H12（见零件图）。参照金属机械加工工艺人员手册表359确定孔加工余量的分配：钻孔20mm。工序经济加工精度等级IT11、公差值0.13mm；扩孔22H12mm、工序经济加工精度等级IT10、公差值0.084mm、粗糙度Ra6.3um；拉内花键，花键孔以外径定心，拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取2Z=1mm。3、18H11底槽的加工余量槽底面粗铣余量为35mm。槽侧面的铣削余量为17.9mm、工序经济精度等级为IT12、公差值0.25mm、槽底面表面粗糙度Ra6.3um。精铣的加工余量为侧面余量0.1mm、工序经济精度等级为IT9、公差值为0.021mm、侧面粗糙度为Ra3.2um。4、上顶面的加工余量此工序为两个工步：、粗铣上顶面 、精铣上顶面粗铣加工余量为2.8mm、工序经济加工精度等级为IT11、公差值0.22mm；精铣加工余量为0.2mm、工序经济加工精度等级为IT7、公差值0.035mm、表面粗糙度Ra3.2um。3.5确定切削用量及基本工时工序10:以40外圆为基准，粗、精铣后端面。1、 加工条件：工件材料：HT200， ,铸造。加工要求：粗、精铣后端面，尺寸保证80mm。机床:刀具材料：镶齿铣刀2. 计算切削用量：工步1：粗铣背吃刀量为进给量的确定：机床的功率510Kw，工件夹具系统的刚度为中等条件，按切削用量简明手册中表3.3选取该工序的每齿进给量为。铣削速度：参考机械制造技术基础课程设计指导教程得，选用镶齿铣刀，其中在的条件下选取。铣削速度为。有公式 可以得到：。由于手册中的X51型立式铣床的主轴转速为，所以，实际铣削速度为：。基本时间t：根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角）的基本时间计算公式：。其中，取，。则有：。工步2：精铣背吃刀量的确定。进给量的确定：由切削用量简明手册中表3.3，按表面粗糙度为的条件选取，该工序的每转进给量为。铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀，的条件选取，铣削速度v为。由公式可以求得铣刀转速。参照机械制造技术基础课程设计指导教程中4-15的X51立式铣床的主轴转速，选取转速为。再将此转速代入上面公式。可以求得：。基本时间的确定：根据机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角）的基本时间公式，可以求得该工序的基本时间，其中，取，得：。工序20：以40mm外圆为基准钻、扩花键底孔22H12mm1、加工条件：工件材料：HT200， ,铸造。加工要求：钻花键底孔，尺寸保证20mm。机床：刀具材料：高速钢直柄麻花钻20mm、扩孔钻22mm计算切削用量：工步1：钻20mm花键底孔背吃刀量：进给量的确定：选取该工步的每齿进给量 。切削用量的计算：因为该工件的材料为HT200，所以选取切削速度为。由式可以求得：参照机械制造技术基础课程设计指导教程中表4-9所列的的主轴转速。先取，再将n代入中，得到：基本时间t：其中，取。所以基本时间t为：工步2：扩20mm花键底孔至22H12mm背吃刀量确定 。进给量的确定：由切削用量简明手册中表2.10的资料，选取该工件的没转进给量。切削速度的确定：根据相关资料，确定：由公式。可以得到：按机床选取，得到切削速度基本时间t：其中， 取。所以基本时间t为：工序30：以40mm外圆为基准，倒角1.5 X 15加工条件工件材料：HT200, ,铸造。加工要求：倒角1.515机床： 刀具材料：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率 按切削用量简明手册表 1.24可以查出当160241HBS工艺过程详见加工工序卡片 按车床说明书主电机功率可见比P小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求钻削功率检验按切削用量简明手册表 2.21当 查得转矩切削用量简明手册表由表2.32得功率公式按车床说明书主电机功率可见比小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要求。工序40：拉内花键25H71、加工条件：工件材料：HT200，铸件；加工要求：花键底孔粗糙度Ra6.3m，键槽侧面粗糙度Ra3.2m，键槽底面粗糙度Ra1.6m，键槽尺寸6mm，偏差代号H9；刀具：高速钢拉刀；切削液：乳化液；机床：拉床。确定齿升量：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿升量为0.06mm；切削速度：查有切削简明手册有切削速度为0.06m/s（3.6m/min）；切削工时： t=Zblk/1000vfzZ式中： 单面余量1.5mm(由22mm拉削到25mm)； 拉削表面长度，80mm； 考虑校准部分的长度系数，取1.2； 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p； P 拉刀齿距。 所以 因为拉刀同时工作齿数z=l/p=80/127所以其本工时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13min=7.8s 。工序50：粗、精铣18H11底槽加工条件工件材料：HT200, ,铸造。加工要求：以花键中心线为基准粗、精铣18H11底槽、底面表面粗糙度、侧面表面粗糙度。机床：立式升降台铣床（） 刀具材料：根据实用机械加工工艺师手册表21-5选用高速钢镶齿三面刃铣刀。外径160mm，内径40mm，刀宽粗铣16mm，精铣18mm，齿数为24齿。工步1、粗铣16槽铣削深度：每齿进给量：查机械加工工艺手册表2.4-75，得，取。铣削速度：查机械加工工艺师手册表30-33，得机床主轴转速：查机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数1次机动时间： 工步2、精铣18槽 切削深度：根据机械加工工艺手册表查得：进给量,查机械加工工艺手册表2.4-82得切削速度，机床主轴转速：，查机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序60：粗、精铣上顶面机床：立式升降台铣床刀具：根据实用机械加工工艺手册表10-231，选用高速钢错齿三面刃铣刀，规格为：，齿数为12齿。工步1、粗铣上端面铣削深度： 每齿进给量：查机械加工工艺手册表2.4-75，取。铣削速度：查实用机械加工工艺师手册表11-94，得，取机床主轴转速： 查机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： =82mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 工步2、精铣上端面 切削深度：根据实用机械加工工艺师册表11-91查得：每齿进给量,取，根据实用机械加工工艺师册表11-94查得切削速度机床主轴转速：，按照机械加工工艺手册表3.1-74取实际切削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =81mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序70：钻孔并攻丝机床：摇臂钻床刀具：根据参照机械加工工艺手册表4.3-9硬质合金锥柄麻花钻头。工序1、钻孔钻孔前铸件为实心，根据上文所的加工余量先钻孔到再攻丝，所以。钻削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-38，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-41，取机床主轴转速，有：，按照机械加工工艺手册表3.1-31取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1，钻孔数为2个机动时间： 工序2、攻2-M8螺纹通孔刀具：钒钢机动丝锥 进给量：查机械加工工艺手册表1.8-1得所加工螺纹孔螺距,因此进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-105，取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具
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