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831003 “拨叉”零件
工艺课程设计说明书
专业、年级 05CAD/CAM
学 号 姓 名 指导老师
福建农林大学机电学院机械工程系
序 言
通过所学的专业课知识（《互换性》、《工程材料》、《机械原理》、《机械设计》、《加工工艺》、《机械制造工艺学》等）和金工与洛阳一拖实习使我们对机械设计制造有了一定的感性和理性认识。这次机床工艺及夹具设计让我们对所学的专业课得以复习、巩固和应用，是理论和实践相结合的有效手段。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练。
在设计中阅读大量的参考资料并且得到老师的指导，由于能力有限，在设计中难免有不足之处，恳请各位老师、同学批评指正。 。
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，主要其换挡作用。通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速，获得所需的速度和扭矩的作用。宽度为30mm的面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，和如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。
（二）零件的工艺分析
CA6140拨叉共有两组加工表面：
1、这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的花键底孔
2、这一组加工表面包括: 六个方齿花键孔，及Φ25mm花键底孔两端的
2×75°倒角。
由以上分析可知，对于两组加工表面而言，可以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，并且保证它们之间的位置精度要求。
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
本设计的拨叉材料为HT200，零件为中批生产，零件为小件，依照《机械设计加工工艺手册》表3-3，采用机械沙箱铸造，铸造斜度1 o ～1.5 o。该零件能够承受较大载荷和冲击载荷，能够满足使用要求。因为零件形状
简单，故毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，可不铸出，以提高生产率。
（二）基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可
以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
1、粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于拨动滑移齿轮的右端面。所
以以Φ40的外圆表面为粗基准。
2、精基准的选择：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的左
端面为精基准。
（三）制订工艺路线
1.工艺路线方案一： 工序一：铸造毛坯
工序二：粗、半精铣左端面C面
工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角 工序四：拉花键Φ25H7
工序五：粗、半精铣底面D面 工序六：钻锥孔配作、螺纹孔 工序七：粗、半精铣槽18H11 工序八：去毛刺 工序九：检查
2.工艺路线方案二： 工序一：铸造毛坯
工序二：粗、半精铣左端面C面 工序三：拉花键Φ25H7
工序四：粗铣底面D面及18H11槽 工序五：半精铣底面D面及18H11槽 工序六：钻锥孔配作、螺纹孔 工序七：去毛刺
工序八：钻孔并扩花键底孔Φ22并锪2×75°倒角 工序九：检查
3.工艺方案的比较与分析
比较两种工序加工方案，考虑到加工过程中粗精铣同一面可用同一夹具和刀具，为了减少换夹具及刀具的时间，缩短加工工时提高加工效率，故采用第一种加工方案。
（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
CA6140拨叉，材料为HT200，毛坯质量为0.84kg，查得：δb=220MPa，
HBS=157。生产类型为中批生产，采用机械沙箱铸造出毛坯，两个M8通孔
和Φ5锥孔较小铸成实心，C、Ｄ面单侧加工（零件图标出C、Ｄ面）。 根据上述原始资料和加工工艺，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。
根据零件图计算轮廓尺寸，长40mm，宽为80mm，高为75mm，故零件最大
轮廓尺寸为80mm。 1. D面（80mm×30mm）
D面为单侧加工，加工面基本尺寸为72mm，为了简化铸件的形状，取R＝
75mm。D面单边总加工余量为Z=3mm，根据《机械加工工艺设计手册》表8-27和表8-29，D面精加工余量取Z=1mm，D面粗加工余量取Z=2mm，已能满足要求。
2. C面（75mm×40mm）
C面为单侧加工，加工面基本尺寸为80mm，按照《机械加工工艺设计手册》
表8-27，粗加工余量Z=1.5mm，由表8-29，半精铣C表面加工余量Z=1mm，故毛坯尺寸为80+1.5+1=82.5mm 3. 花键孔（Φ25H7）
花键孔要求以花键外径定心，故采用拉削加工。内孔尺寸为Φ22H12 。由《机械加工工艺设计手册》表8-16，确定孔的加工余量分配： 钻孔：Φ20mm 扩孔：Φ22mm
拉花键孔：(6-Φ25H7×Φ22H12×6H9) 4. 铣18H11槽
由《机械加工工艺设计手册》表8-29,查得粗铣后半精铣宽度余量Z＝3mm，粗铣后公差为+0.18～+0.27，半精铣后公差为+0.11（IT11）
由于毛坯及以后各道工序的加工都有公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。 毛坯名义尺寸37.5， 75， 82.5 毛坯最大尺寸38.2（+0.7）， 75.7（+0.7）， 83.2（+0.7） 毛坯最大尺寸36.8（-0.7）， 74.3（-0.7）， 81.8（-0.7）
（五）确定切削用量
工序一：铸造毛坯
因为零件为小件而且是中批生产，质量<100Kg, 依照《机械设计加工工艺手册》表3-3，采用机械沙箱铸造，铸造斜度1 o～1.5 o。
工序二：粗、半精铣左端面C面75×40 一、粗铣面75×40面 1、 背吃刀量的确定
因为切削余量较小故一次切削就可切除所有余量故ap=z=1.5mm。 2、 进给量的确定。
选用硬质合金端铣刀，刀具材料为YG6，铣刀直径为80mm，齿数为10，选用X5032，立式升降台铣床，功率为7.5KW。由《实用机械加工工艺手册》表11－92可查得每齿进给量fz＝0.14～0.24mm取fz＝0.2mm/z 3、 铣削速度的确定。