CA6140车床拨叉831006.

目录

一、零件的分析 (2)

（一）零件的作用 (2)

（二）零件的工艺分析 (2)

二．工艺规程设计 (2)

1，确定生产类型 (2)

2，确定毛坯的制造形式 (2)

3，基面的选择 (2)

4，制定工艺路线 (3)

三．夹具设计 (12)

（一）问题的提出 (12)

（二）夹具设计 (12)

一、零件的分析

（一）零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。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工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55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。两件零件铸为一体，加工时分开。

（二）零件的工艺分析

零件的材料为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的表面以及加工表面之间的位置要求：

1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔

2大头半圆孔Ф55

3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二．工艺规程设计

1，确定生产类型

已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

2，确定毛坯的制造形式

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》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。

3，基面的选择

定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（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φ40的外表面和底面为粗基准加工φ22孔的上表面。

（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准，限制四个自由度。

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。

4，制定工艺路线

CA6140拨叉设计工艺过程

(一)确定毛坯的制造形式

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，故选择铸件毛坯。

（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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（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 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ40作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

工艺路线方案一:

工序1 铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2

工序2 钻绞孔φ22，保证表面粗糙度1.6

工序3 粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2

工序4 铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2

工序5 φ55下端面，保证表面粗糙度3.2

工序6 锥孔φ8及M8底孔螺纹M8 精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6

工序7 切断

工艺路线方案二:

工序1 铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2

工序2 粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2

工序3 钻绞两孔φ22，保证表面粗糙度1.6

工序4 铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2

工序5 铣φ55下端面，保证表面粗糙度3.2

工序6 钻锥孔φ8及M8底孔，攻丝，精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6

工序7 切断

工艺方案比较分析

上述两方案:方案一：是先加工内孔φ22, 再以φ22孔为基准加工φ55内孔,而方案二：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孔的设计基为准φ55孔的中心线，所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55孔的中心线，可保证其加工的位子精度，符合大批生产要求,方案二较为合理

方案二:

工序1 铣φ40上平面。（以φ22孔外表面及底面为基准，选用X5032立式升降台铣床和专用夹具）

工序2 粗镗，半精镗φ55。（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用TGX4132B 立式单柱坐标镗床和专用夹具）

工序3 钻绞两孔φ22.。（以φ40上平面及φ22孔外表面为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）

工序4 铣φ55下端面。（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）

工序5 铣φ55上端面。（以φ55的下端面及φ22内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）

工序6 钻锥孔φ8及M8底孔，攻螺纹M8，精绞锥孔φ8。（以φ40上平面及φ55内孔为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）

工序7 切断

拨叉零件材料为HT200 HB170—240，毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯

依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1> 由于工件较小，为方便加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。

2> 铸件的圆角半径按表2.2.1<<简明设计手册>> 选则金属型铸造 R=3-5mm 拔模斜度外表面0-15°自然失效处理以消除铸造应力。

3> 两内孔φ22+0.021 0,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将φ40圆柱铸成实心的。

4>铣φ40上平面加工余量及公差。

两φ40圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ40圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣，单边余量Z=2mm公差CT=1.2

φ22半精铣的加工余量(单边)Z=0.8

粗铣加工余量(单边)Z=1.2

毛坯名义尺寸:50+0.8+1.2=52

毛坯最大尺寸:52+1.2=53.2

5>粗镗，半精镗φ55。

毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.6,参照《工艺手册》表2.3-10确定工序尺寸及余量为:

一次粗镗φ53.5，2Z=3.5

二次半精镗φ55+0.4，2Z=1.5

6>钻绞两孔φ22。

两内孔精度要求IT7参照《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表2.3-8确定工序尺寸及余量为：

钻孔：φ20

扩孔：φ21.8 2Z=1.8mm

半精绞: φ21.94 2Z=0.14mm

精绞: φ20+0.0210

7>铣φ55下端面。

两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。