拨叉工艺设计说明书样本.docx

课程设计和综合训练题目
设计“CA604拨叉831007”零件机械加工工艺规则

第 1 章 零件分析

1.1零件作用

题目所给零件为CA6140车床拨叉831007。拨叉在车床变速机构中，关键起换档，使主轴回转运动根据工作者要求工作，取得所需速度和扭矩作用。零件上方φ22孔和操纵机构相连，而下方φ55半孔则是用于和所控制齿轮所在轴接触。经过上方力拨动下方齿轮变速。

1.2设计任务

依据所给零件尺寸和精度要求，查阅相关手册资料，应用所学机械制造技术和机械制造装备相关知识，设计出零件合理加工工艺过程，制成工艺步骤卡片，并写出工艺设计说明书。
具体内容以下：
1、零件图（图1-1） 1张
2、毛坯图（图1-2） 1张 
3、机械加工工艺过程综合卡片      1份
4、课程设计说明书        1份

图1-1 拨叉831007零件图

图1-2 毛坯图

1.3 关键加工面

零件材料为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表面和加工表面之间位置要求：

1.3.1需要加工表面

1 圆柱Ф40上下端面、孔Ф60上下端面；
2 孔Ф22mm和和此孔相通Ф8mm锥孔、Ｍ8螺纹孔；
3 大头半圆孔Ф60mm。

1.3.2位置要求

大头半圆孔两端面和小头孔中心线垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面和其中心线垂直度误差为0.05mm。
由上面分析可知，能够粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采取专用夹具进行加工，而且确保位置精度要求。再依据各加工方法经济精度及机床所能达成位置精度，而且此拨叉零件没有复杂加工曲面，所以依据上述技术要求采取常规加工工艺均可确保。

1.4 确定定位基准

基面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择得正确和合理能够使加工质量得到确保，生产率得以提升。不然，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，是生产无法正常进行。

1.4.1 粗基准选择

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工件，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作粗基准。依据这个基准选择标准，现选择φ22 孔不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ40作关键定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最终1个自由度，达成完全定位,然后进行铣削。

1.4.2 精基准选择

精基准选择关键应该考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再反复。考虑要确保零件加工精度和装夹正确方便，依据“基准重合”标准和“基准统一”标准，以粗加工后底面为关键定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助定位精基准。

1.5 工艺规程制订

1.5.1 确定生产类型

由生产类型规范表一、零件年生产纲领为轻型机械所、中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序合适集中；加工设备以通用设备为主，大量采取专用工装。
表一：
生产类型
零件年生产纲领
重型机械
中型机械
轻型机械
单件生产
≤5
≤20
≤100
小批生产
>5～100
>20～200
>100～500
中批生产
>100～300
>200～500
>500～5000
大批生产
>300～1000
>500～5000
>5000～50000
大量生产
>1000
>5000
>50000

1.5.2 确定工艺路线

一、确定毛坯制造形式 加工阶段划分
确定毛坯种类：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，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。
查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选择铸件尺寸公差等级IT9级。

二、加工阶段划分
该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工，精加工多个阶段。

三、 加工标准：
1、遵照“基面先行”： 首先加工基准——拨叉下端面；
2、遵照“先粗后精”：先安排粗加工工序，后安排精加工工序；
3、遵照“先主后次”标准；
4、遵照“先面后孔”标准。

四、制订工艺步骤
制订工艺路线得出发点,应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保,在生产纲领已确定情况下,能够考虑采取万能性机床配以专用夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率。除此之外，还应该考虑经济效果，方便使生产成本尽可能下降。
现有两种方案；
方案一：是先加工内孔φ22, 再以φ22孔为基准加工φ55内孔；
方案二：先镗孔φ55,以底面及φ22外圆面为基准，再以φ55内孔及上平面加工φ22孔。
由零件图可知φ22孔设计基为准φ55孔中心线，所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55孔中心线，可确保其加工位子精度，符合大批生产要求,方案二较为合理。

五、工艺步骤路线
工序 1： 铸造毛坯。（预铸出Ф55孔）
工序 2： 以下表面为粗基准粗铣Ф40上下表面。
工序 3： 精铣Ф40上下平面（以φ22孔外表面及底面为基准，选择X5032立式升降台铣床和专用夹具）
工序4： 粗镗Ф55孔。（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选择TGX4132B立式单柱坐标镗床和专用夹具）
工序5：半精镗Ф55孔，确保表面粗糙度3.2。
工序6： 钻Ф22孔。（以φ40上平面及φ22孔外表面为基准，选择Z3025摇臂钻床和专用夹具）
工序7： 绞Ф22孔，确保表面粗糙度1.6。
工序 8： 粗镗Ф55孔上端面。（以φ40上平面及φ22内孔为基准）
工序 9： 半精镗 Ф55孔上端面，确保表面粗糙度3.2。
工序10：粗镗Ф55孔下端面。
工序11：半精镗Ф55孔下端面，确保表面粗糙度3.2。
工序12：钻锥孔Ф8及M8底孔。（以φ40上平面及φ22内孔为基准）
工序13：攻丝、 精绞Ф8孔，确保粗糙度1.6。
工序14：切断。
工序15：检验。

参考文件

[1]吉卫喜.机械制造设计,机械工业出版社,.
[2]黄鹤汀.机械制造装备, 机械工业出版社,.
[3]李益明.机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.
[4]李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社,1993年
[5]刘品，李哲.机械精度设计和检测基础，哈尔滨工业大学，（6）