机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007

本文格式为Word版，下载可任意编辑——机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

第一章机械加工工艺规程设计

第一节序言

我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，稳定和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未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，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。

其次节零件的分析

（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，使主轴回转运动依照工的要求工作，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

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

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繁杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

第三节工艺规程设计

(一)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，应选择铸件毛坯。

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。(二)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

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

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终1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。

（2）精基准的选择。主要应当考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，应当进行尺寸互算。

（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。(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大量表面，有利于保证加工表面之间的相对位置精度要求。

(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

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

序。

3）遵循“先主后次〞原则.4）遵循“先面后孔〞原则.

（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状况下,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。

工艺路线方案一：

工序1：以Ф40的上平面为基准加工下表面。工序2：以Ф40下表面粗铣上表面。工序3：铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2工序4：钻Ф22的孔。

工序5：绞Ф22的孔，保证表面粗糙度1.6。工序6：粗镗Ф55的孔。

工序7：半精镗Ф55的孔，保证表面粗糙度3.2。工序8：粗镗Ф55孔的上端面。

工序9：半精镗Ф55孔上端面，保证表面粗糙度3.2。工序10：粗镗Ф55孔的下端面。

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

工序11：半精镗Ф55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应当进行尺寸链换算，由于零件的定位基准是Ф40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1.4——24）

（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：500-0.1减环：-250.0840-200.210.07

封闭环：50.294-0.03

由计算可得A的基本尺寸为5，上偏差.为0.294，下偏差为0.03时，才能保证设计尺寸。

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

0-0.01

工序12：钻锥孔Ф8及M8底孔。

工序13：攻丝精绞Ф8孔，保证粗糙度1.6。

在加工M8螺纹时，为保证工序基准和定位基准重合，需要进行尺寸链换算。

（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1.4——24）

（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：30-0.36-0.52减环：10+0.360

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

封闭环：200-0.52

只有A的基本尺寸为30，上偏差为-0.36，下偏差为-0.52是才的保证M8螺纹的位置。10

20

工序14：切断。工序15：检验

工艺路线芳案二：

工序1：以Ф40的上平面为基准加工下表面。工序2：以Ф40下表面粗铣下表面。工序3：铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2工序4：粗镗Ф55的孔。

工序5：半精镗Ф55的孔，保证表面粗糙度3.2。工序6：钻Ф22的孔。

工序7：绞Ф22的孔，保证表面粗糙度1.6。

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

工序8：粗镗Ф55孔的上端面。

工序9：半精镗Ф55孔上端面，保证表面粗糙度3.2。工序10：粗镗Ф55孔的下端面。

工序11：半精镗Ф55孔下端面，保证表面粗糙度3.2。

为保证设计尺寸在工序6工序9应进行尺寸链换算.（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1.4——24）

（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：500-0.1减环：-250.0840-200.210.07

封闭环：50.294-0.03由计算可得A的基本尺寸为5，上偏差.为0.294，下偏差为0.03时，才能保证设计尺寸。

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

-0.01

工序12：钻锥孔Ф8及M8底孔。

工序13：攻丝精绞Ф8孔，保证粗糙度1.6。

为保证加工M8螺纹时，工序基准与定位基准重合，进行尺寸链换算.

（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1.4——24）

（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：30-0.36-0.52

减环：10+0.360

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

封闭环：200-0.52

只有A的基本尺寸为30，上偏差为-0.36，下偏差为-0.52是才的保证M8螺纹的位置。10

20

工序14：切断。工序15：检验。

3.工艺方案的比较及分析：

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。最终工艺路线

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

工序1：以Ф40的上平面为基准加工下表面。工序2：以Ф40下表面粗铣下表面。

工序3：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4：粗镗Ф55的孔。（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5：半精镗Ф55的孔，保证表面粗糙度3.2。

工序6：钻Ф22的孔（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7：绞Ф22的孔，保证表面粗糙度1.6。

工序8：粗镗Ф55孔的上端面。（以φ40上平面及φ22的内孔为基准）

工序9：半精镗Ф55孔上端面，保证表面粗糙度3.2。工序10：粗镗Ф55孔的下端面。

工序11：半精镗Ф55孔下端面，保证表面粗糙度3.2。

工序12：钻锥孔Ф8及M8底孔。（以φ40上平面及φ22的内孔为基准）

工序13：攻丝精绞Ф8孔，保证粗糙度1.6。工序14：切断。工序15：检验。

（四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定:

1、圆柱表面工序尺寸：前面根据资料已初步确定工件各面的总加工

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：

2、平面工序尺寸

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

第三章夹具设计

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

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

专用夹具。

（一）问题的提出：

本夹具是用来钻φ22孔，对φ22孔的加工有一定的技术要求，但在加工本工序时，φ22孔尚未加工，而且在扩φ22孔后，需要精绞，以达到所要求的精度。

（二）夹具设计：1定位基准的选择：

由零件图可知，φ22孔的轴线与φ40的外圆的上表面有垂直度的要求，所以采用φ40的外圆的下表面作为主要的定位面，用一个固定V型块和一个活动V型块进行夹紧，夹紧方式采用手动夹紧。2夹紧设计及操作的简要说明：

如前所述，在设计夹具时，应当注意提高生产率，为此，采用手动夹紧，此夹具的工作原理：利用零件的上表面作为主要定位面，用一个固定V型块和一个活动V型，采用手动螺纹夹紧。夹具装配图如下：见附页

设计总结

夹具课程设计即将终止。回想整个过程，经过老师和同学的帮助，

机械制造工艺学课程设计CA6140车床拨叉831007[1]

还有自己不懈的努力，终究定时定量的完成了这次课程设计。课程设计作为机械制造与自动化专业的重点，使理论与实践结合，对理论知识加深了理解，使生产实习中的理解和认识也到了加强。

本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计和专用夹具设计。机械加工工艺规程设计运用了基准选择等知识，夹