CA6140车床831007拨叉说明书钻攻M8螺纹孔要点

常熟理工学院工艺设计课程设计——CA6140车床拨叉831007学院名称：常熟理工学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：2012年06月目录一．零件的分析…………………………………………………………………………（一）零件的作用…………………………………………………………………………（二）零件的工艺分析…………………………………………………………………二．工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式……………………………………………………………（二）基面的选择………………………………………………………………………（三）制定工艺路线……………………………………………………………………（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………………………………（五）确定切削用量及基本工时设计总结……………………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床上的拨叉，他位于车床变速箱内。

主要作用是用于车床的变速起换档作用，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。

零件上方的Ф40孔与操纵机构相连，二下方的Ф55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）零件的工艺分析需要加工的表面：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.以Ф22mm为中心的加工表面这一组加工表面包括：Ф22mm的孔，上下表面，孔壁上Ф8mm的锥孔，M8的螺纹孔。

2.以Ф55为中心的加工表面这一组加工表面包括: Ф55mm的孔及其上下表面。

3.加工表面之间的位置精度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（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，零件结构又比较复杂且为薄壁零件，且零件年产量为4000件，为大批大量生产，故选择精密铸造毛坯，毛坯精度为Ⅱ级，两件铸为一件。

（二）基面的选择基面是影响拨叉零件加工精度的关键因素。

基面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qq准选择原则，现选取下端面不加工表面作为粗基准，限制三个自由度，加工φ40mm上端面，φ75mm两端面，φ55mm和φ25mm的孔。

（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φ25mm孔为精基准，限制四个自由度。

（三）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、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

再生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

处此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一工序10 粗铣Ф40mm孔的两头的端面，Ф73mm孔的上下端面。

工序20 精铣Ф40mm孔的两头的端面，Ф73mm孔的上下端面。

工序30 粗镗、半精镗、精镗Ф55mm孔至图样尺寸。

工序40 钻、扩、铰两端Ф22mm孔至图样尺寸。

工序50 钻M8的螺纹孔，钻Ф8的锥销孔钻到一半，攻M8的螺纹。

工序60 铣断保证图样尺寸。

工序70 去毛刺，检查。

2.工艺路线方案二工序10 粗铣Ф40mm孔的上端面。

工序20 钻、铰两端Ф22mm孔之图样尺寸。

工序30 粗铣中间孔上端面至Ф25mm，周径至Ф71mm；粗铣中间孔下端面至22mm，周径至Ф71mm；精铣两头孔的端面至50mm；精铣中间孔上端面至25mm，周径至Ф73mm ；精铣中间孔下端面至周径至Ф73mm ；工序40 粗镗、半精镗、精镗Ф55mm 孔至图样尺寸。

工序50 钻Ф8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm 的螺纹孔孔，攻M8x1mm 的螺纹。

工序60 铣断保证图样尺寸工序70 去毛刺，检查。

3. 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与Ф22mm 的孔有垂直度要求的面再加工孔。

而方案二悄悄相反，先是加工完Ф22mm 的孔，再以孔的中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。

方案一的装夹次数少，但在加工Ф22mm 的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。

其他两个面很难保证。

因此，此方案有很大的弊端。

方案二在加工三个面时都是用Ф22mm 孔的中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求。

这样也体现了基准重合的原则。

很是审美！其他的工序尤为平常简单无需再议。

这样一比较最终的工艺方案为：工序10工序20工序30 粗铣Ф40mm 圆柱的上端面。

工序40 钻、铰两端Ф22mm 孔之图样尺寸。

工序50 粗铣中间孔上端面至Ф25mm ，周径至Ф71mm ；粗铣中间孔下端面至22mm ，周径至Ф71mm ；精铣两头孔的端面至50mm ；精铣中间孔上端面至25mm ，周径至Ф73mm ；精铣中间孔下端面至周径至Ф73mm ；工序60 粗镗、半精镗、精镗Ф55mm 孔至图样尺寸。

工序70 钻Ф8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm 的螺纹孔，攻M8x1mm 的螺纹。

工序80 铣断保证图样尺寸工序90 去毛刺，检查。

以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。

具体过程见机械加工工艺过程卡片。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.6㎏,生产类型为大批生产，采用砂型铸造毛坯。

由《机械制造工艺及设备设计指导手册》，选用加工余量为MA-G 级，并查表2.2-3确定各个加工面的铸件机械加工余量根据上述原始资料及加工工艺，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.外圆表面（Ф40mm 及Ф73mm 外表面）考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度CT9即可。

又因它们是对称的两个零件最后还需铣断，故对Ф40mm 的中心轴线的尺寸偏差为120±1.25的范围内。

2.两小孔0.21022+Φ毛坯为实心，两内孔精度要求界于IT7~IT8之间，参照《切屑用量简明手册》确定工序尺寸及余量：钻孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm铰孔：0.21022+Φmm 2Z=0.2mm3.中间孔（Ф55mm 及Ф73mm ）中间孔尺寸相对较大可以铸造，根据机械制造工艺设计手册得：孔的铸造毛坯为Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基础之上铣削加工得到，其轴向尺寸上下表面距离为30mm ，由于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得到。

参照《切屑用量简明手册》确定Ф73mm 工序尺寸及余量：粗铣：Ф71mm Z=4mm 精铣：Ф73mm Z=1mm 参照参照《切屑加工简明实用手册》表8-95确定Ф55mm 工序尺寸及余量：粗 镗：Ф53mm 2Z=4mm半精镗：Ф54mm精 镗：Ф55mm4.螺纹孔及销孔 无可非议此销尺寸铸造为实体。

参照《切屑加工简明实用手册》表8-70确定钻Ф8螺纹孔和Ф8圆柱销孔及螺纹孔的攻丝。

5.铣断（五）确定切削用量及基本工时工序70 ： 钻Φ8锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm 的螺纹孔，攻M8x1mm 的螺纹。

1.加工条件工件材料：HT200，硬度190～260HBS ，σb =0.16Gpa ，铸造。

加工要求：先钻Φ8mm 的锥销孔，钻到一半后将与该孔配合的轴安装进去，把两者配做加工，为的使保证孔与轴的同轴度，同时在尺寸上保证距上端面10mm ，再钻M8X1mm 的螺纹孔，攻M8x1mm 的螺纹。

机床：组合机床。

刀具：Φ8mm 麻花钻，Φ7.5mm 麻花钻，Φ8mm 的丝锥。

2、计算切削用量（1）钻Φ8mm 的锥销孔根据《切削手册》查得，r mm f /33.0~18.0=，查组合机床使用说明书，现取z mm f /3.0=，min /15m v =，计算机床主轴转速：min /1998510001000r d vn w s =⨯⨯==ππ 查《简明手册》取min /195=n w ，所以实际切削速度为：min /1.0100019581000m n d v ww =⨯⨯==ππ计算切削基本工时：s f y l t mm 3222.019546=⨯+=∆++= （2）钻M8的螺纹孔刀具：Φ7.5mm 麻花钻根据《切削手册》查得，进给量为=f 0.18～0.33mm/z,现取f=0.3mm/z ，v=5m/min ，则：min /2125.7510001000r d vn w s =⨯⨯==ππ 查《简明手册》表4.2-15，取min /195r n w =。

所以实际切削速度为：s m n d v ww /1.010001955.71000=⨯⨯==ππ计算切削基本工时：s f y l t m m 323.019546=⨯+=+= （3）攻M8x1的螺纹刀具：丝锥M6，P=1mm切削用量选为：s m v /1.0=，机床主轴转速为：min /219r n s =，按机床使用说明书选取：min /195r n w =，则 s m v /1.0=；机动时，mm l 1046=+=，计算切削基本工时：s f y l t m m 323.019546=⨯+=+=三、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

并设计工序Ⅴ——钻M8的螺纹孔。

(一)问题的提出本夹具主要用来钻M8螺纹底孔，该孔为斜孔，跟拨叉的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。

此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。

(二)夹具设计1、定位基准的选择由零件图可知，M8两小孔相对于两个φ40孔上端面有位置度要求，其设计基准就是φ40孔上端面，为了使定位误差为零，应选择以φ22孔为定位基准，采用“一面两孔”进行定位，即用一个平面，限制3个自由度和一个短圆柱销，一个销边销共限制了3个自由度，达到完全定位。