CA6140拨叉加工工艺路线制定及夹具设计

题目给定的零件是 CA6140拨叉它位于车床变速机构中，拨叉是一咱 辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上有凸块，滑 套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑 套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传至输出轴。摆动拨叉可控制 滑套与不同齿轮的结合与分离，主要起换档目的。宽度为18+o.o12omm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为18+o.o12omm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高零件的工艺分析:该拨叉有三组加工表面，他们之间和内部之间存在一定的位置关系， 现分述如下：A面及？22花键底孔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。8mmf槽及外端平面和18mn大槽这一组加工表面包括：8+0.030mm的槽的B面，槽和18+0.012omn的^槽。B面所在平面垂直于 A端面所在的平面。( 3)花键孔及两处倒角这一组加工表面包括：6-?22mnt勺六个方齿花键孔，及？25mn花键底孔两端的2X75倒角。根据要求，可以先加工 A面及？22花键底孔，而后基它表面的加工 以这两个表面为精基准进行。(一) 确定毛坯的制造方法零件材料为HT200灰铸铁，考虑到零件需加工表面少，精度要 求不是很高，有强肋，无交变载荷，属间歇工作，故选用金属 型铸件，满足不加工表面的粗糙度要求及生产纲领要求。零件形状简单， 毛坯形状要与零件的形状尽量接近， 由于内孔 很小，不可铸出。(二)基准的选择。1.粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所 以以①的外圆表面的粗基准。精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。（三）制定工艺路线方案一：工序：粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端’'倒角。以40圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。粗、精铣削B面。铣削8+0.030mm的槽。铣削18+o.o12omn的槽。拉花键。去毛刺。终检。方案二：工序：1. 粗、精车端面。以①40圆柱面为粗基准。选用 C3163-1转塔式六角车床及专用夹具。钻、扩花键底孔。以①40圆柱面为粗基准。选用Z525型立式钻床。3. 倒两端」倒角。以①40圆柱面为粗基准。选用 Z525型立式钻床。150度锪钻。4．拉花键。以 A面为基准。5．铣削槽B面。以花键的中心线及 A面为基准。选用 X62W卧式铣床专用夹具。铣削8+0.03Omm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床专用夹具。+00127. 铣削18. omn的槽。以花键的中心线及 A面为基准。选用X62W卧式铣床专用夹具。8. 去毛刺。9. 终检。方案分析：上述两方案中， 工艺方案一把拉花键放在最后一道 工序。但此方案中 2、3、4工序很难对工件进行定位和夹紧； 方案二中，把花键入在第一道工序的后边， 这样，方案二中的3、4、5道工序很容易对工件进行定位与夹紧，即以花键中心 线和A面作为3、4、5道工序的定位基准。此方案定位精度高， 专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 。工序工步 工序说明 工序简图I1 粗精车端面，保证尺寸80I1钻孔①20I2扩孔①22剖面D-DIII1 倒角0.4 X 0.4x1515°倒角0.4 X

设备C3163-1转 塔式 六角 车床Z525型 立式 钻床Z525型 立式 钻床15°IV1VI1

拉花键孔，卧式保证尺寸① 拉床25H7禾口L6126H90釣面D-铣B面，保D卧式证尺寸27 铣床和28X62W铣削+0.03卧式80mm勺槽。保 铣床证尺寸X62W+0.0380.夹具设计（一）问题的提出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，现决定设计第 5道工序------- 铣宽为18+0.012omm槽的铣床夹具。本夹具将用与X63卧式铣床。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工本夹具主要用来铣宽18+0.0120mnm勺槽，由于采用宽为18+0.012omm勺精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削，所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度．(二)夹具设计1．定位基准勺选择由零件图可知，宽为 18+0.012omm勺槽，其设计基准为花键孔中心线 和工件的右加工表面(A)为定位基准。因此选用工件以加工右端 面(A)和花键心轴的中心线为主定位基准。2．切削力及夹紧力勺计算刀具：高速钢直齿三面刃铣刀， ?63mm,Z=14Fz二G?t0.83?Sz0.65?D°.83?B?Z?kp(见《切削手册》3-56表)解得Fz=200(N)其中CP=52，t=8mm,Sz=0.08mm/s,B=8mm,D=63mm,Z=14,0.55kP=(HB/198) 0.55在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数 K=k1k2k3k4水平切削分力 FH=1.1Fz=220(N)垂直切削分力 Fv=0.3Fz=60(N)其中： k1为基本安全系数 1.5K 2为加工性质系数 1.1K 3为刀具钝化系数 1.1K 4为断续切削系数 1.1F,=KFH=1.5X1.1X1.1X1.1X200=400(N)实际加紧力为 WK=KF(U1+U2=400/0.5=800(N)其中U1和U2为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数，5=U2=0.025螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹，产生的加紧力为W=2M/D2tg(a^jJ)+0.66(D 3-d 3)/(D 2-d 2)解得：W=1O405(N)其中：M=19000N.MD2=14.8mm a=2°29 D=23mmd=16mm此时螺母的加紧力 W已大于所需的800(N)的加紧力，故本夹具 可安全工作。定位误差分析由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无 基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差， 故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需 保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。夹具设计及操作说明如前所述,在设计夹具时，应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹 紧时采用开口垫圈，以便装卸，夹具体底面上的一对定位键可使 整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置 ，以利于铣削加工。 结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好 的对刀(与塞尺配合使用)；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹