机械制造工艺课程设计拔叉

1机械制造技术基础课程设计说明书题目：CA6140 车床拨叉 831007 机械加工工艺规程设计（中批生产）院 系：机械与电子工程系班 级：10 机制（1）班姓 名：陈林学 号：51001011011指导教师：刘春景日 期：2013.10.152目录第一章 零件分析 .21.1 零件的作用 .21.2 零件的工艺性分析和零件图的审查 .3第二章 工艺规程设计 .42.1 确定毛坯的制造形式 .52.2 基面的选择 .52.3.1 粗基准的选择 .52.3.2 精基准的选择 .52.3.3 加工阶段的划分 .52.3.4 工序的集中和分散 .62.3.5 加工原则 .62.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .7第三章 制定工艺路线 .93.1 工艺路线方案一 .93.2 工艺路线方案二 .113.3 工艺方案的比较及分析 .143.4 确定切削用量及基本工时 .16设计心得 .22参考文献 .233第一章 零件分析1.1 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 22 孔与操纵机构相连，二下方的 55 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。1.2 零件的工艺性分析和零件图的审查零件的材料为 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2.大头半圆孔 553.小头孔端面、大头半圆孔上下 73 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。45第二章 工艺规程设计2.1 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。2.2 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。2.3.1 粗基准的选择粗基准的选择。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 22 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 40 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。62.3.2 精基准的选择精基准的选择。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，应该进行尺寸互算。2.3.3 加工阶段的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、半精加工和精加工几个阶段。2.3.4 工序的集中和分散本拨叉选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为成批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证加工表面之间的相对位置精度要求。2.3.5 加工原则1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准拨叉下端面2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。3）遵循“先主后次”原则. 4）遵循“先面后孔”原则.72.4 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,生产类型为中批生产，采用砂型铸造毛坯。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（40mm 及 73mm 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 40mm 的中心轴线的尺寸偏差为 1201.25 的范围内。2. 两小孔0.21毛坯为实心，两内孔精度要求界于 IT7IT8 之间，参照切屑加工简明实用手册表 8-21 确定工序尺寸及余量：钻孔：21.8mm 2Z=21.8mm铰孔： mm 2Z=0.2mm0.213.中间孔（55mm 及 73mm）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表 1-13 得：孔的铸造毛坯为 49. 73 的孔是在 55 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。参照切屑加工简明实用手册表 8-95 确定 73mm 工序尺寸及余量：粗铣：71mm Z=4mm精铣：73mm Z=1mm8参照切屑加工简明实用手册表 8-95 确定 55mm 工序尺寸及余量：粗 镗：53mm 2Z=4mm半精镗：54mm精 镗：55mm 4.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 8 螺纹孔和 8 圆柱销孔及螺纹孔的攻丝。5.铣断9第三章 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夹具,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。3.1 工艺路线方案一工序 1： 以 40 的上平面为基准加工下表面。工序 2： 以 40 下表面粗铣上表面。工序 3：铣 40 上平面，保证表面粗糙度 3.2工序 4：钻 22 的孔。工序 5：绞 22 的孔，保证表面粗糙度 1.6。工序 6：粗镗 55 的孔。工序 7：半精镗 55 的孔，保证表面粗糙度 3.2。工序 8： 粗镗 55 孔的上端面。工序 9： 半精镗 55 孔上端面，保证表面粗糙度 3.2。工序 10：粗镗 55 孔的下端面。工序 11：半精镗 55 孔下端面，保证表面粗糙度 3.2。为保证设计尺寸 20 在工序 6 至工序 9 应该进行尺寸链换算，由于零件的定位基准是 40 的上表面，进行尺寸链换算如下：（1）确定自由公差等级（查机械制造工艺设计简明手册P27 页 表 1.424）10（2）确定封闭环，工序尺寸，尺寸链图。列竖式：计算工序尺寸 A：增环： 50 0 -0.1 减环： -25 0.084 0 -20 0.21