《机械加工工艺》课程设计
1.1零件的作用..................................................2 1.2零件的工艺分析.............................................2
2、工艺规程的设计
2.1毛坯的制造形式.............................................2 2.2基准面的选择................................................3 2.2.1粗基准的选择..............................................3 2.2.2精基准的选择..............................................3 2.3制定工艺路线................................................3 2.4机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定....................4 2.5确定切削用量及基本工时.....................................5
3、绘制零件图和编制工艺卡
3.1绘制零件图..................................................14 3.2编制工艺文件................................................15
4、定位设计
4.1、定位基准选择.................................................16
4.2、切削力及夹紧力计算...........................................16 4.3、定位误差分析...................beta ;.............................16
4.4、夹具设计及操作的简要说明.....................................16
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1.零件分析
1.1 零件的作用
题所给的是CA6140车床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作
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Φ14mm的孔与操作机构相连，下方的Ф40mm的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，两零件铸造为一体，加工时分开。
1.2 零件的工艺分析
CA6140车床上的拨叉共有两处加工表面。其间有一定的位置要求，分述如下：
1.2.1 以Ф14mm为中心的加工表面
这一组加工表面包括：Ф14mm的孔，以及其上下表面。 1.2.2 以Ф40mm为中心的加工表面
这一组加工表面包括：Ф40mm的孔，以及其上、下端面； 这两组表面有一定的位置要求；
（1） Ф40mm的孔的上、下表面与Ф40的孔的垂直度误差为0.15mm。 （2） Ф14mm的孔的上、下表面与Ф14的孔的垂直度误差为0.15mm。 （3） Ф40mm、Ф14mm的孔的上、下表面以及Ф40mm的孔的内表面的粗糙
度误差为3.2um。
（4） Ф14mm的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um，精度为IT7。
2. 工艺规程设计
2.1 毛坯的制造形式
零件材料为HT200，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，选择铸件毛坯。 2.2 基准面的选择
2.2.1 粗基准的选择 对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对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，根据这个基准原则，现取Ф14mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支
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承两个Ф14mm孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在Ф52mm的上表面，以消除3个自由度。
2.2.2 精基准的选择 主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.3 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，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案： 工序一：铸造毛坯 工序一：正火处理
工序二：粗、精铣Ф14mm、Ф52mm的下表面，保证其粗糙度为3.2 um
工序三：以Ф14mm的下表面为精基准，粗、精铣Ф14mm、Ф40mm的孔的上表面，保证 其粗糙度为3.2 um，Ф14mm的上、下表面尺寸为28mm，Ф40mm的上、下表面尺寸为10mm
工序四：以Ф14mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰Ф14mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um，垂直度误差不超过0.15 mm
工序五：以Ф14mm的下表面为精基准，粗、半精镗Ф40mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um
工序六：铣断双体 工序七：热处理 工序八：检验，封油入库
2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200硬度为190~210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型中批量，铸件毛坯。又由<<机械制造工艺设计简明手册>>（以下称〈〈工艺手册〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表2.2-4查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT10。
根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械 加工余量、工序尺寸及毛坯如下： 1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（Ф14mm、Ф40mm端面） 查《工艺手册》表2.2~4取Ф14mm、Ф40mm端面长度余量为2.5mm(均为双边加工)。 铣削加工余量为：a)粗铣：1.5mm b)精铣：1mm 毛坯尺寸及公差为：（33土0.3）mm （ 15土0.25）mm
2、内孔（Ф40mm已铸成孔）查《工艺手册》表2.2~2.5，取Ф40mm已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔Ф37mm。
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镗削加工余量为：a)粗镗：2mm b)半精镗：1mm 毛坯尺寸及公差为：（48土0.3）mm (16土0.3)mm
3、其他尺寸直接铸造得到。 2.5 确定切削用量及基本工时
2.5.1 工序二：粗、精铣孔Ф14mm、Ф40mm的下表面 （1） 加工条件
工件材料：HT200。b
б=0.16GPa HBS=190~210，铸件
机床：XA5032立式铣床
刀具；W18Cr4V硬质合金端铣刀
(2) 切削用量
1）粗铣Ф14mm的下表面
a)切削深度 因切削用量较小，故可以选择ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齿进给量：由《机械工艺手册》表3.30可知机床的功为7.5KW，查《机械工艺手册》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨损及寿命
查《机械工艺手册》表3.7，后刀面最大磨损为（1.0~1.5）mm 查《机械工艺手册》表3.8, 寿命T=180min
d)计算切削速度 按《机械工艺手册》表3.27中的公式：
cvdoqvvc?mkprv
Tapxvfzyvuvaez也可以由表3.16查得vc=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根据XA5032铣床参数，选 n=475r/min vf =600mm/s，则实际的切削速度为：
vc?即vc=
?donc1000
3.14?80?475=119.3m/min,实际进给量为：
1000fzv?即fzv=
vfcncz
600=0.13mm/z
475?10L Vff)计算基本工时
tm?公式中： L=l+y+Δ；根据《机械工艺手册》表3.26，可得 l+Δ=12mm,所以
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