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-0-目录一、拨叉的工艺分析及生产类型确定·············1二、工艺规程设计·····························2三、加工余量、工序尺寸和公差确定··············4四、切削用量、时间定额的计算··················6五、夹具设计··································17六、小结······································17七、文献······································18-1-一、拨叉的工艺分析及生产类型确定一．零件的分析（一）、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。宽度为18+0.0120mm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18+0.0120mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。（二）、拨叉的工艺分析：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Ø25+0.230mm的六齿方花键孔、Ø22+0.280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8+0.030mm的槽和18+0.120mm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。二．生产类型确定年产量为5000件（大批生产）-2-二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形成。零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查文献【3】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3。毛坯零件图在附：(二)定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准﹑1﹑精基准的选择：根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，为了保证定位基准和工序基准重合，以零件的右端面（A面）为精基准，遵循了“基准重合”。2﹑粗基准的选择：作为粗基准的表面应平整，没有飞边﹑毛刺或其他表面缺陷。因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以40㎜的外圆表面为粗基准。(三)加工阶段的划分该拨叉的加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、精加工阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（A面）准备好，使后续都可-3-采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉B面。在精加工阶段，完成拨叉Ø22㎜孔的钻、扩加工；在精加工阶段，进行拨叉Ø18㎜的磨削加工。(四)工序的集中和分散该拨叉选用工序集中的原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床和立式铣床，以及专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工啦许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。(五)工序顺序的安排1、机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准—拨叉右端面（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗精粗加工工序，后安排精加工工序（3）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉右端面，再加工叉轴孔Ø22㎜。2、热处理工序模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为241～285HBS，并进行酸洗，喷丸处理，喷丸处理可提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来不利影响。3、辅助工序精加工够，安排去毛刺和中间检验工序-4-(六)确定工艺路线1、粗、精车端面，以Ф40mm圆柱面为粗基准。选用X51卧式铣床加专用夹具2、钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。选用Z550立式铣床加专用夹具3、拉花键。以A面为基准。选用Z550立式铣床加专用夹具。4、铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X51卧式铣床加专用夹具5、铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。6、铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。三、加工余量、工序尺寸和公差确定CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0kgσb=160MPaHBS生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。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.A面的加工余量A面有3mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除2.矩形花键底孔。-5-由文献【1】表2-28查得，扩孔余量：Z扩=2mm,钻孔余量Z钻=20mm；查文献【1】表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：扩：IT12，钻：IT13。根据上述结果，再查文献【1】表2-40标准公差数值可确定各工步的公差值分别为：扩：0.21㎜，钻：0.33㎜。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：扩孔Φ220+0.21mm钻孔Φ200+0.33mm。3.拉花键。花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照【3】取2Ζ=1mm4.B面的加工余量。此工序分2个工步1、粗铣B面2、精铣B面。粗铣加工余量为2.8mm精加工余量为0.2mm四、切削用量、时间定额的计算1、车削用量和基本时间的计算（1）粗铣1）.背吃刀量的确定ap=2.5mm2）.进给量的确定：由文献【1】表5-11按铣刀直径50mm，齿数为6的条件选取每齿进给量fz为0.4mm/z3）.由文献【1】表5-13.按高速钢立铣刀d/z=50/6的条件选取，铣削速度v=42m/min由文献【1】公式（5-1）n=1000×42/3.14×-6-50=267.38r/min参照文献【1】表4-15选取X51型立式铣床的主轴转速，取转速n=255r/min，再将此转速代入公式（5-1）可求出实际铣削速度v=πdn/1000=40.06m/min4）.基本时间tj的计算：根据文献【1】表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削），主偏角等于90°的基本时间计算公式取l1=0.5[d-(d2-ae2）1/2]+1=0.5×[50-(502-402）1/2]+3=11.5㎜，l2=3,fmz=fz×Z×n=0.4×6×255=612mm/min所以该工序的基本时间tj=(l+l1+l2)/fmz=(50+11.5+3)/612=0.10min=60s（2）精铣1）.背吃刀量的确定ap=0.5mm2）.进给量的确定：由文献【1】表5-11，按铣刀直径50mm，齿数为6的条件选取每齿进给量fz为0.25mm/z3）.铣削速度的计算：由文献【1】表5-13，按高速钢立铣刀d/z=50/6的条件选取，铣削速度v为47m/min。由文献【1】公式（5-1）n=1000×47/3.14×50=299.21r/min。参照文献【1】表4-15选取X51立式铣床主轴转速，取n=300r/min，再将此转速代入文献【1】公式（5-1）可求出该工序实际铣削速度为v=πdn/1000=47.12m/min。4）.基本事件tj的计算：根据文献【1】表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削），主偏角等于90°的基本时间计算公式取l=50㎜，l1=11.5㎜，l2=3㎜,fmz=fz×Z×n=0.25×6×450=450mm/min所以该工序的-7-基本时间tj=(l+l1+l2)/fmz=(50+11.5+3)/450=0.14min=8.20s工序2——钻、扩Φ22孔、倒角（1）钻孔1）.背吃刀量的确定ap=20mm2).进给量的确定：由文献【1】表5-22，取每转进给量f=0.20mm/r3).切削速度的计算：由文献【1】表5-22，工件材料HT200条件选取，切削速度v=15m/min，由文献【1】公式（5-1）得n=1000×15/3.14×20=238.73r/min。参照文献【1】表4-9选取Z550立式钻床主轴转速n=250r/min。再将此转速代入文献【1】代入公式（5-1）可求实际钻削速度v=πdn/1000=π×20×250/1000=15.71m/min.4).基本事件tj的计算：根据文献【1】表5-41钻孔的基本时间可由tj=（l+l1+l2）/fn求的。式中l=80㎜l2=1㎜,L1=D/2cotKr+1=20/2×cot54°+1=10×0.72+1=8.18㎜，f=0.20㎜/r,n=250r/min,所以基本时间：tj=（l+l1+l2）/fn=（80+8.18+1）/0.2×250=1.78min=107.2s（2）扩孔1).背吃刀量的确定ap=2mm2).进给量的确定：由文献【1】表5-23，取每转进给量f=0.7mm/r3).切削速度的计算：由文献【1】表5-24,选取切削速度v=92.9m/min由文献【1】公式（5-1）得n=1000×92.9/3.14×22=1344.14r/min，参照文献【1】表4-9选取Z550立式钻床主轴转速n=1400r/min。-8-再将此转速代入公式（5-1）可求实际切削速度v=πdn/1000=π×22×1400/1000=96.76m/min.4).基本事件tj的计算：根据文献【1】表5-41扩孔的基本时间可由tj=L/fn（l+l1+l2）/fn,式中l=80㎜l2=4㎜,L1=（D-d1）/2cotKr+1=（22-20）/2×cot45°+2=3㎜，所以基本时间：tj=（l+l1+l2）/fn=（80+3+4）/0.7×1400=0.89min=5.33s（3）、倒角刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。检验机床功率按文献【2】表1.2４可以查出当σｂ＝160～245HBSａｐ≤2.8ｍｍｆ≤0.6ｍｍ／ｒＶｃ≤41ｍ／minＰｃ＝3.4kw按Z550立式钻床车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ可见Ｐｃ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文献【2】表2.21当ｄｏ＝21ｍｍｆ＝0.64ｍｍ查得转矩Ｍ＝61.8N.M文献【2】表由表2.32得功率公式ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按C３１６３－１车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要-9-工序3—拉花键孔单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0.06mm,拉削速度v=0.06m/s(3.6m/min)切削工时t=Zblηk/1000vfzZ式中：Zb单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)；L拉削表面长度，80mm；η考虑校准部分的长度系数，取1.2；k考虑机床返回行程系数，取1.4；v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。P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7∴其本工时Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13min=7.8s工序4——粗、精铣B面加工工件尺寸：长度28㎜，宽度40㎜，加工余量3㎜（1）粗铣1).背吃刀量的确定：ap=2.8mm2).进给量的确定：由文献【1】表5-11按铣刀直径32mm，齿数-10-为6的条件选取每齿进给量fz为0.18mm/z3).铣削速度的计算：由文献【1】表5-13.按高速钢立铣刀d/z=32/6铣削速度v=39m/min由文献【1】公式（5-1）得n=1000×39/3.14×32=387.94r/min。参照文献【1】表4-15选取X51型立式铣床，取转速n=380r/min再将此转速代入公式（5-1）可求出实际铣削速度v=πdn/1000=38.20m/min4).基本事件tj的计算：根据文献【1】表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削），主偏角等于90°，其基本时间可由tj=(l+l1+l2