2024年8月16日发(作者：南门如冬)

机械制造技术基础

课程设计说明书

题目：

CA6140车床拨叉(831005) 零件的机

械加工工艺规程及工艺装备设计（大批量）

班 级：

姓 名：

学 号：

指导教师：

日 期；

1

目 录

序 言 ................................................. 3

设计的目的 ............................................. 4

第一章 零件的分析 ...................................... 5

1.1 零件的作用 ...................................... 5

1.2 零件的工艺分析及确定零件的生产类型 .............. 5

1.3 零件的特点 ...................................... 7

第二章 工艺规程设计 .................................... 8

2.1 确定毛坯的制造形式 .............................. 8

2.2 基面的选择 ...................................... 8

2.3 制定工艺路线 .................................... 8

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ......... 11

2.5 确定切削用量及基本工时 ......................... 12

第三章 结 论 ......................................... 18

第四章 参考文献 ....................................... 19

2

序 言

机械制造工艺学设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课

以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课

程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，

它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己末来将从事的工作

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

参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

3

设计的目的

机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理

课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导

下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立

完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。

通过课程设计达到以下目的：

1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正

确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的

方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通

过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3、毕业计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资

料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力

4

第一章 零件的分析

1.1 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。工作过程：拨叉零件是在传

动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。其花键孔

25mm

通过与

轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮

相配合。

1.2 零件的工艺分析及确定零件的生产类型

6140拔叉（型号：831005）共有2组加工表面：

(1)零件孔

22mm

的上下加工表面及花键孔

25mm

这一组加工表面包括：孔

22mm

的上下加工表面，孔

22mm

的内表面，

有粗糙度要求为

R

a

小于等于

6.3um

，

25mm

的六齿花键孔，有粗糙度要求Ra

小于等于3.2um，扩两端面孔，有粗糙度要求

R

a

6.3um

;

加工时以上下端面和外圆

40mm

为基准面，有由于上下端面须加工，

根据“基准先行”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准的原则），

再加工孔

22mm

,六齿花键孔

25mm

和扩孔；

(2)孔

22mm

两侧的拨叉端面

这一组加工表面包括：右侧距离的

18mm

上下平面

R

a

3.2um

，有精铣平

面的要求，左侧距离为

8mm

的上下平面，

R

a

1.6um

,同样要求精铣；

加工时以孔

22mm

，花键孔

25mm

和上下平面为基准定位加工；

根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件

5

没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以

保证，对于这两组加工表面而言，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，并且保证它们的位置精度要求

2.零件的生产类型是指企业（或车间、工段、组班、工作地等）生产

专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。零件的生产

类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种，不同的生产类型有

着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的生产纲领来确定的。

生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲

领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领N为

NQm



1+a%



1+b%



根据题意得:该拨叉的生产类型为大批生产。

6

1.3 零件的尺寸图

7

第二章 工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200。考虑到零件在工作过程中有交变载荷和冲击载荷，

因此选用铸件毛坯，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。

生产纲领定为大批生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分

阶段，工序适当集中，加工设备主要以通用设备为主，采用专用夹具，这

样投资较少，投产快生产率较高，转产较容易根据零件的材料确定毛坯为

铸件，材料为HT200，毛坯的铸造方法为金属模机械造型（表15-4），铸件

尺寸公差等级为CT9级（表15-5）。

2.2 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。

（1）粗基准的选择。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。根据这个基准选择原则，现选取φ22孔的不加

工外轮廓底面作为粗基准，利用圆柱来定位，另外四爪握住两边来限制六

个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。

（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与

工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

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

8

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

工序一 铸坯。

工序二 粗铣圆柱底面。

工序三 钻圆柱成



20

的孔。

工序四 扩铰孔



20

到



22

。

工序五 粗车圆柱孔口斜度为20度。

工序六 粗铣右槽1侧平面和高度为

8mm

（见图）,粗铣高度为

18mm

的

左槽2（见图）。

工序七 精铣槽1的上下面和和里面、侧面，精洗槽2的上下面和里面。

工序八 拉销孔



22

成花键。

工序九 去毛刺。

工序十 检验。

9

工序

工序内容

号

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

2，选择机床

（1） 工序二，工序六，工序七均为铣表面，可用XA5032铣床。

（2） 工序三为钻孔，工序四为扩孔工艺，可采用摇臂钻床

Z305B。

（3） 工序八为拉花键，采用普通拉床。

（4） 工序五用车床。

3，选择夹具:每个工序都可以采用专用的夹具,夹具后面再设计。

4，选择刀具:在铣床上用高速钢立铣刀，铣上下两槽用三面刃铣刀，

在车床上选普通车刀，内拉床选矩形齿花键拉刀

5，选择量具:精度要求较高的可用内径千分尺量程

50～125

，其余用游

10

定位基准

孔的外圆，上端面

孔的外圆，下端面

孔的外圆，下端面

孔的上下端面

孔，下端面

孔，下端面

孔的外圆，下端面

铸件

粗铣下端面

钻孔

扩孔



22

车倒角，角度为

20



铣左边键槽，铣右边键槽

精铣左右两槽

拉花键槽

去毛刺

终检

标卡尺分度值为

0.02

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“CA6140拨叉（编号831005）”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.0kg。

生产类型为大批量生产。采用铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、

工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1. 查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》

铣削加工余量为：

粗铣

2～4mm

半精铣

1～2mm

精铣

0～1mm

2. 圆柱（



40

用铸成）内孔



22

用钻和扩成，加工余量：

扩孔

1.2mm

3．粗车加工余量：

粗车

1.2mm

半精车

0.8mm

4．右凹槽:对于右凹槽的加工，由于事先未被铸出，要满足其槽的深

度先需要粗铣，现确定其加工余量取

8mm

。为了保证槽两边的表面粗糙

度和槽的水平尺寸

取

0.5mm

。

5.左凹槽:由于此平面没有加工，只加工平面的凹槽，其基本尺寸为槽

宽

.012

18

0

0

.03

8

0

0

的精度要求，需要进行精铣槽的两侧面,加工余量

(精度较高，IT6级)，槽的深度为15，可事先铸出该凹槽，该

11

槽的三个表面的粗糙度都为

Ra3.2

，在粗铣后



精铣能达到粗糙度要

求。

6.孔：钻孔其尺寸为

20mm

，加工余量取

2mm

,扩孔钻，保留

0.5mm

的拉

刀加工余量。孔里的花键槽用组合装配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。

7，其他尺寸直接铸造得到

由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计

算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。

2.5 确定切削用量及基本工时

工序一 毛坯工序Ⅰ

用铸造尺寸如毛坯图（CAD毛坯图）

12

工序二 铣圆柱下面

1. 加工条件

工件材料：HT200,



b

0.16GP

a

HB190~241

,铸造。

加工要求：粗铣铸件圆柱下面。

机床：铣床，XA5032卧式铣床。

刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度

a

e

40mm

,深度

a

p

1.5mm

齿数

z10

,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径

d



80mm

。选择刀具前角





5



后角

a



8



，副后角

a





8



，刀齿斜角



s

10



,

主刃

K

r



60



,过渡刃

K

r





30



,副刃

K

r



5



过渡刃宽

b



1mm

。

2. 切削用量

1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择

a

p

1.3mm

，一次走刀即可

完成所需长度。

2）每齿进给量 机床功率为

7.5kw

。查《切削手册》

f0.14~0.24mm/z

。

由于是对称铣，选较小量

f0.14mm/z

。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为

1.0~1.5mm

。

查《切削手册》表3.8，寿命

T180min

4）计算切削速度 按《切削手册》，

V

c



C

v

d

o

q

v

K

v

T

m

a

p

X

v

f

z

y

v

a

e

u

v

Z

pv

算得

V

c

98mm/s

,

n439r/min

,

V

f

490mm/s

据XA6132铣床参数，选择

n

c

475r/min

,

V

fc

475mm/s

,

则实际切削速度

V

c

3.1480475/1000119.3m/min

,

实际进给量为

f

zc

v

fc

/n

c

z475/



30010



0.16mm/z

。

13

5)校验机床功率 查《切削手册》

P

cc

1.1kw

,而机床所能提供功率为

P

cm

P

cc

。故校验合格。

最终确定

a

p

1.3mm

,

n

c

475r/min

，

v

fc

479mm/min

，

v

c

119.3mm/min

f

z

0.16mm/z

。

6）计算基本工时

t

m



l



4040



0.168min

。

475

v

f

工序三 以



22

孔底面为精基准，钻、扩



22

孔。

1. 选择钻头

选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时

d

0

20mm

，钻头采用双头刃磨法，后

角

a

0

12

o

，二重刃长度

b



2.5mm

,横刀长

b1.5mm

,宽

l3mm

,棱带长度

l

1

1.5mm

,

2



120

0

,



0

10

0

,



30

0

2.选择切削用量

（1）决定进给量

查《切》

f0.70~0.86mm/r

，所以

f0.70mm/r

，

按钻头强度选择

f1.75mm/r

按机床强度选择

f0.53mm/r

，最终决定选择机床已有的进给量

f0.48mm/r

经校验

F

f

6090F

max

校验成功。

（2）钻头磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度（查《切》）为

0.5～0.8mm

，寿命

T60min

．

（3）切削速度

查《切》

v

c

18mm/r

，修正系数

K

TV

1.0

，

K

MV

1.0

，

K

tv

1.0

Kxv1.0

，

K

1v

1.0

，

K

apv

10

，故

v

c

18mm/r

。

14

n

s



1000v

318.3r/min



d

0

查《切》机床实际转速为

n

c

272r/min

故实际的切削速度

v

c



（4）校验扭矩功率

M

c

60Nm

，

M

m

144.2Nm

，所以

M

c

M

m

P

c

1.7~2.0kwP

E

故满足条件，校验成立。



d

0

n

s

1000

15.4mm/r

3.计算工时

T

L65

0.163min

nf2721.45

4 .扩孔的切削用量如下：

扩钻：

n272r/min

，

f0.48mm/r

，

v

c

15.4m/min

工序五 以

22

孔底面为精基准，倒

20



角，用普通车床。

工序六 以

22

孔为精基准，粗铣两槽的三个端面，保证槽1，槽2上，

下面粗早粗糙度小于

3.2

。

1. 加工条件 粗铣上平面的槽，精铣上平面的槽两侧

(1)粗铣上平面的槽：

f

z

0.05mm/齿

v18m/min

采用错齿三面刃铣刀，由机械手册可以直接查出铣削速度：

d16mm

，

D50mm

，

L4mm

，

Z14

。则

n

s



1000v100018

358r/min



d



16

f

m

f

z

zn

s

0.0514358251mm/min

计算工时：

t

m



l66

0.26min

f

m

251

15

(2)精铣上平面的槽两侧：

f

z

0.05mm/齿

由于是精加工铣削速度放大

30%

，其值：

v23m/min

采用错齿三面刃铣刀，

d16mm,D50mm,L4mm,Z16

，

则：

n

s



1000v100023

457.8r/min



d



16

f

m

f

z

zn

s

0.0516457.8366mm/min

计算工时：

t

m



l66

0.18min

f

m

366

2.粗铣下平面的槽，精铣下平面的槽的三个面

(1)粗铣下平面的槽：

f

z

0.05mm/齿

由机械手册可以直接查出铣削速度：

v18m/min

采用镶齿三面刃铣刀，

d48mm,D150mmL12mm,齿数20

。则

n

s



1000v100018

119r/min



d



48

f

m

f

z

zn

s

0.0520119119mm/min

计算工时：

t

m



l200

1.68min

f

m

119

(2)精铣下平面的槽的三个面：

f

z

0.05mm/齿

由于是精加工铣削速度放大

30%

，其值：

v23m/min

采用镶齿三面刃铣刀，

d48mm

，

D150mm

，

L12mm

，

齿数30

。则

n

s



1000v100023

153r/min



d



48

f

m

f

z

zn

s

0.0530153229mm/min

计算工时：

t

m



l200

0.87min

f

m

229

16

工序八 拉削花键

用拉刀拉削花键单面齿升：根据有关手册，确定拉花键时花键拉刀的

单面齿升为

0.06mm

，拉削速度

v4m/min

，

p14mm

拉刀同时工作齿数

z6

，

切削工时

t

Z

b

l



k

3661.

1000vf



21.4

0.23min

z

z100040.066

花键孔的工序尺寸：

加工表加工加工余精度等表面粗工序尺

面 内容 量 级 糙度 寸

拉花1.8

mm

6.4um 24.8

mm

25mm

键 CT8

铰孔 0.2

mm

3.2um 25

mm

工序九 去毛刺

工序十 检查。

其余几步数据见工艺卡片。

17

第三章 结 论

通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，

对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线

分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析，对我们在大学期间所学的课程进

行了实际的应用与综合的学习。希望此次设计能为以后的工作打好一定的

实践基础，也提供一些宝贵的经验。

18

第四章 参考文献

[1] 孙巳德，《机床夹具图册》 ：机械工业出版社

[2] 赵家齐，《机械制造工艺学课程设计指导书》 ：哈尔滨工业大学

[3] 艾兴 肖诗纲，《切削用量简明手册》 ：机械工业出版社

[4] 王先逵，《机械制造工艺学》 ：清华大学

19

2024年8月16日发(作者：南门如冬)

机械制造技术基础

课程设计说明书

题目：

CA6140车床拨叉(831005) 零件的机

械加工工艺规程及工艺装备设计（大批量）

班 级：

姓 名：

学 号：

指导教师：

日 期；

1

目 录

序 言 ................................................. 3

设计的目的 ............................................. 4

第一章 零件的分析 ...................................... 5

1.1 零件的作用 ...................................... 5

1.2 零件的工艺分析及确定零件的生产类型 .............. 5

1.3 零件的特点 ...................................... 7

第二章 工艺规程设计 .................................... 8

2.1 确定毛坯的制造形式 .............................. 8

2.2 基面的选择 ...................................... 8

2.3 制定工艺路线 .................................... 8

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ......... 11

2.5 确定切削用量及基本工时 ......................... 12

第三章 结 论 ......................................... 18

第四章 参考文献 ....................................... 19

2

序 言

机械制造工艺学设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课

以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课

程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，

它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己末来将从事的工作

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

参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

3

设计的目的

机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理

课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导

下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立

完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。

通过课程设计达到以下目的：

1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正

确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的

方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通

过学生亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。

3、毕业计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资

料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力

4

第一章 零件的分析

1.1 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。工作过程：拨叉零件是在传

动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。其花键孔

25mm

通过与

轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮

相配合。

1.2 零件的工艺分析及确定零件的生产类型

6140拔叉（型号：831005）共有2组加工表面：

(1)零件孔

22mm

的上下加工表面及花键孔

25mm

这一组加工表面包括：孔

22mm

的上下加工表面，孔

22mm

的内表面，

有粗糙度要求为

R

a

小于等于

6.3um

，

25mm

的六齿花键孔，有粗糙度要求Ra

小于等于3.2um，扩两端面孔，有粗糙度要求

R

a

6.3um

;

加工时以上下端面和外圆

40mm

为基准面，有由于上下端面须加工，

根据“基准先行”的原则，故应先加工上下端面（采用互为基准的原则），

再加工孔

22mm

,六齿花键孔

25mm

和扩孔；

(2)孔

22mm

两侧的拨叉端面

这一组加工表面包括：右侧距离的

18mm

上下平面

R

a

3.2um

，有精铣平

面的要求，左侧距离为

8mm

的上下平面，

R

a

1.6um

,同样要求精铣；

加工时以孔

22mm

，花键孔

25mm

和上下平面为基准定位加工；

根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件

5

没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以

保证，对于这两组加工表面而言，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，并且保证它们的位置精度要求

2.零件的生产类型是指企业（或车间、工段、组班、工作地等）生产

专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。零件的生产

类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种，不同的生产类型有

着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的生产纲领来确定的。

生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲

领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领N为

NQm



1+a%



1+b%



根据题意得:该拨叉的生产类型为大批生产。

6

1.3 零件的尺寸图

7

第二章 工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200。考虑到零件在工作过程中有交变载荷和冲击载荷，

因此选用铸件毛坯，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。

生产纲领定为大批生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分

阶段，工序适当集中，加工设备主要以通用设备为主，采用专用夹具，这

样投资较少，投产快生产率较高，转产较容易根据零件的材料确定毛坯为

铸件，材料为HT200，毛坯的铸造方法为金属模机械造型（表15-4），铸件

尺寸公差等级为CT9级（表15-5）。

2.2 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。

（1）粗基准的选择。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。根据这个基准选择原则，现选取φ22孔的不加

工外轮廓底面作为粗基准，利用圆柱来定位，另外四爪握住两边来限制六

个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。

（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与

工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

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

8

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

工序一 铸坯。

工序二 粗铣圆柱底面。

工序三 钻圆柱成



20

的孔。

工序四 扩铰孔



20

到



22

。

工序五 粗车圆柱孔口斜度为20度。

工序六 粗铣右槽1侧平面和高度为

8mm

（见图）,粗铣高度为

18mm

的

左槽2（见图）。

工序七 精铣槽1的上下面和和里面、侧面，精洗槽2的上下面和里面。

工序八 拉销孔



22

成花键。

工序九 去毛刺。

工序十 检验。

9

工序

工序内容

号

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

2，选择机床

（1） 工序二，工序六，工序七均为铣表面，可用XA5032铣床。

（2） 工序三为钻孔，工序四为扩孔工艺，可采用摇臂钻床

Z305B。

（3） 工序八为拉花键，采用普通拉床。

（4） 工序五用车床。

3，选择夹具:每个工序都可以采用专用的夹具,夹具后面再设计。

4，选择刀具:在铣床上用高速钢立铣刀，铣上下两槽用三面刃铣刀，

在车床上选普通车刀，内拉床选矩形齿花键拉刀

5，选择量具:精度要求较高的可用内径千分尺量程

50～125

，其余用游

10

定位基准

孔的外圆，上端面

孔的外圆，下端面

孔的外圆，下端面

孔的上下端面

孔，下端面

孔，下端面

孔的外圆，下端面

铸件

粗铣下端面

钻孔

扩孔



22

车倒角，角度为

20



铣左边键槽，铣右边键槽

精铣左右两槽

拉花键槽

去毛刺

终检

标卡尺分度值为

0.02

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“CA6140拨叉（编号831005）”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.0kg。

生产类型为大批量生产。采用铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、

工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1. 查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》

铣削加工余量为：

粗铣

2～4mm

半精铣

1～2mm

精铣

0～1mm

2. 圆柱（



40

用铸成）内孔



22

用钻和扩成，加工余量：

扩孔

1.2mm

3．粗车加工余量：

粗车

1.2mm

半精车

0.8mm

4．右凹槽:对于右凹槽的加工，由于事先未被铸出，要满足其槽的深

度先需要粗铣，现确定其加工余量取

8mm

。为了保证槽两边的表面粗糙

度和槽的水平尺寸

取

0.5mm

。

5.左凹槽:由于此平面没有加工，只加工平面的凹槽，其基本尺寸为槽

宽

.012

18

0

0

.03

8

0

0

的精度要求，需要进行精铣槽的两侧面,加工余量

(精度较高，IT6级)，槽的深度为15，可事先铸出该凹槽，该

11

槽的三个表面的粗糙度都为

Ra3.2

，在粗铣后



精铣能达到粗糙度要

求。

6.孔：钻孔其尺寸为

20mm

，加工余量取

2mm

,扩孔钻，保留

0.5mm

的拉

刀加工余量。孔里的花键槽用组合装配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。

7，其他尺寸直接铸造得到

由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计

算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。

2.5 确定切削用量及基本工时

工序一 毛坯工序Ⅰ

用铸造尺寸如毛坯图（CAD毛坯图）

12

工序二 铣圆柱下面

1. 加工条件

工件材料：HT200,



b

0.16GP

a

HB190~241

,铸造。

加工要求：粗铣铸件圆柱下面。

机床：铣床，XA5032卧式铣床。

刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度

a

e

40mm

,深度

a

p

1.5mm

齿数

z10

,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径

d



80mm

。选择刀具前角





5



后角

a



8



，副后角

a





8



，刀齿斜角



s

10



,

主刃

K

r



60



,过渡刃

K

r





30



,副刃

K

r



5



过渡刃宽

b



1mm

。

2. 切削用量

1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择

a

p

1.3mm

，一次走刀即可

完成所需长度。

2）每齿进给量 机床功率为

7.5kw

。查《切削手册》

f0.14~0.24mm/z

。

由于是对称铣，选较小量

f0.14mm/z

。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为

1.0~1.5mm

。

查《切削手册》表3.8，寿命

T180min

4）计算切削速度 按《切削手册》，

V

c



C

v

d

o

q

v

K

v

T

m

a

p

X

v

f

z

y

v

a

e

u

v

Z

pv

算得

V

c

98mm/s

,

n439r/min

,

V

f

490mm/s

据XA6132铣床参数，选择

n

c

475r/min

,

V

fc

475mm/s

,

则实际切削速度

V

c

3.1480475/1000119.3m/min

,

实际进给量为

f

zc

v

fc

/n

c

z475/



30010



0.16mm/z

。

13

5)校验机床功率 查《切削手册》

P

cc

1.1kw

,而机床所能提供功率为

P

cm

P

cc

。故校验合格。

最终确定

a

p

1.3mm

,

n

c

475r/min

，

v

fc

479mm/min

，

v

c

119.3mm/min

f

z

0.16mm/z

。

6）计算基本工时

t

m



l



4040



0.168min

。

475

v

f

工序三 以



22

孔底面为精基准，钻、扩



22

孔。

1. 选择钻头

选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时

d

0

20mm

，钻头采用双头刃磨法，后

角

a

0

12

o

，二重刃长度

b



2.5mm

,横刀长

b1.5mm

,宽

l3mm

,棱带长度

l

1

1.5mm

,

2



120

0

,



0

10

0

,



30

0

2.选择切削用量

（1）决定进给量

查《切》

f0.70~0.86mm/r

，所以

f0.70mm/r

，

按钻头强度选择

f1.75mm/r

按机床强度选择

f0.53mm/r

，最终决定选择机床已有的进给量

f0.48mm/r

经校验

F

f

6090F

max

校验成功。

（2）钻头磨钝标准及寿命

后刀面最大磨损限度（查《切》）为

0.5～0.8mm

，寿命

T60min

．

（3）切削速度

查《切》

v

c

18mm/r

，修正系数

K

TV

1.0

，

K

MV

1.0

，

K

tv

1.0

Kxv1.0

，

K

1v

1.0

，

K

apv

10

，故

v

c

18mm/r

。

14

n

s



1000v

318.3r/min



d

0

查《切》机床实际转速为

n

c

272r/min

故实际的切削速度

v

c



（4）校验扭矩功率

M

c

60Nm

，

M

m

144.2Nm

，所以

M

c

M

m

P

c

1.7~2.0kwP

E

故满足条件，校验成立。



d

0

n

s

1000

15.4mm/r

3.计算工时

T

L65

0.163min

nf2721.45

4 .扩孔的切削用量如下：

扩钻：

n272r/min

，

f0.48mm/r

，

v

c

15.4m/min

工序五 以

22

孔底面为精基准，倒

20



角，用普通车床。

工序六 以

22

孔为精基准，粗铣两槽的三个端面，保证槽1，槽2上，

下面粗早粗糙度小于

3.2

。

1. 加工条件 粗铣上平面的槽，精铣上平面的槽两侧

(1)粗铣上平面的槽：

f

z

0.05mm/齿

v18m/min

采用错齿三面刃铣刀，由机械手册可以直接查出铣削速度：

d16mm

，

D50mm

，

L4mm

，

Z14

。则

n

s



1000v100018

358r/min



d



16

f

m

f

z

zn

s

0.0514358251mm/min

计算工时：

t

m



l66

0.26min

f

m

251

15

(2)精铣上平面的槽两侧：

f

z

0.05mm/齿

由于是精加工铣削速度放大

30%

，其值：

v23m/min

采用错齿三面刃铣刀，

d16mm,D50mm,L4mm,Z16

，

则：

n

s



1000v100023

457.8r/min



d



16

f

m

f

z

zn

s

0.0516457.8366mm/min

计算工时：

t

m



l66

0.18min

f

m

366

2.粗铣下平面的槽，精铣下平面的槽的三个面

(1)粗铣下平面的槽：

f

z

0.05mm/齿

由机械手册可以直接查出铣削速度：

v18m/min

采用镶齿三面刃铣刀，

d48mm,D150mmL12mm,齿数20

。则

n

s



1000v100018

119r/min



d



48

f

m

f

z

zn

s

0.0520119119mm/min

计算工时：

t

m



l200

1.68min

f

m

119

(2)精铣下平面的槽的三个面：

f

z

0.05mm/齿

由于是精加工铣削速度放大

30%

，其值：

v23m/min

采用镶齿三面刃铣刀，

d48mm

，

D150mm

，

L12mm

，

齿数30

。则

n

s



1000v100023

153r/min



d



48

f

m

f

z

zn

s

0.0530153229mm/min

计算工时：

t

m



l200

0.87min

f

m

229

16

工序八 拉削花键

用拉刀拉削花键单面齿升：根据有关手册，确定拉花键时花键拉刀的

单面齿升为

0.06mm

，拉削速度

v4m/min

，

p14mm

拉刀同时工作齿数

z6

，

切削工时

t

Z

b

l



k

3661.

1000vf



21.4

0.23min

z

z100040.066

花键孔的工序尺寸：

加工表加工加工余精度等表面粗工序尺

面 内容 量 级 糙度 寸

拉花1.8

mm

6.4um 24.8

mm

25mm

键 CT8

铰孔 0.2

mm

3.2um 25

mm

工序九 去毛刺

工序十 检查。

其余几步数据见工艺卡片。

17

第三章 结 论

通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，

对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线

分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析，对我们在大学期间所学的课程进

行了实际的应用与综合的学习。希望此次设计能为以后的工作打好一定的

实践基础，也提供一些宝贵的经验。

18

第四章 参考文献

[1] 孙巳德，《机床夹具图册》 ：机械工业出版社

[2] 赵家齐，《机械制造工艺学课程设计指导书》 ：哈尔滨工业大学

[3] 艾兴 肖诗纲，《切削用量简明手册》 ：机械工业出版社

[4] 王先逵，《机械制造工艺学》 ：清华大学

19