“CA车床”拨叉零件的机械加工工艺设计方案(宁波大学机械制造技术基础作业).docx

“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程
一、零件的分析
1. 零件图样分析
1.1零件的作用
该零件是CA6140拨叉（见图1）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进行工作。宽度为18+0.0120mm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+0.0120mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。
1.2零件的工艺分析
CA6140拨叉共有两组加工表面。
1.2.1以花键孔的中心线为基准的加工面
这一组面包括Φ25+0.0230mm的六齿方花键孔、Φ22+0.280花键底孔两端的2×150到角和距中心线为27mm的平面。
1.2.2以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽
经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。
二、工艺规程设计
1.确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁。但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为4000件已达到中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。
2.确定主要表面的加工方法
要根据生产类型选择设备，在大批量生产中可采用高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。该零件所需的加工部位为：拨叉小头孔端面、大头孔上两侧面；大小头孔以及小头孔端18+0.120 0的槽。
2.1 平面的加工
由《实用机械加工工艺手册》可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（），粗糙度为，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。
2.2 大头孔的加工
由《实用机械加工工艺手册》确定，孔的表面粗糙度要求为3.2，则选择孔的加工顺序为：粗、精镗。
2.3 小头孔的加工
Φ25+0.023 0的孔选择的加工方法是钻，但其表面粗糙度的要求为，所以选择加工的方法是钻——扩——铰。
3. 确定定位基准
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。
3.1 粗基准的选择
选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，选择平面作为拨叉A加工粗基准。
3.2 精基准的选择
选择精基准的原则：基准重合原则。基准统一原则，互为基准的原则，自为基准原则。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。
4.工序精度划分
对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也是加工统一的基准。具体工序是先以小头孔左端面为粗基准，粗、精加工小头孔右端面，再以右端面为基准加工小头孔，在后续的工序安排中都是以小头孔为基准定位。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。
4.1 确定工序的原则
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。
4.2 加工精度的划分
零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
（1）粗加工阶段
一般粗加工的公差等级为。粗糙度为。
（2）半精加工阶段
半精加工的公差等级为。表面粗糙度为。
（3）精加工阶段
.精加工的加工精度一般为，表面粗糙度为。
5.加工尺寸的切削用量
CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：
5.1 A面的加工余量
A面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除
5.2矩形花键底孔
要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22 0+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分配。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
拉花键
花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 Ζ=1mm
5.3 B面的加工余量
此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。
精加工余量为0.2mm
粗铣加工余量为2.8mm
6. 拟定工艺过程
此工艺中采取把花键放在第一道工序后边的方案，这样，第4道工序就容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为4道工序的定位基准。因此，该方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠（详见下图2-图8）。

图2机械加工工艺卡片1

图3机械加工工艺卡片2

图4机械加工工艺卡片3

图5机械加工工艺卡片4

图6机械加工工艺卡片5

图7机械加工工艺卡片6

图8机械加工工艺卡片7
参 考 文 献
[1] 杜可可．机械制造技术基础课程设计指导．北京：人民邮电出版社，2007．12.
[2] 吴拓,方琼珊.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导北京：机械工业出版社，2005．11．
[3] 陈宏钧．实用机械加工工艺手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2003．1．
[4] 于一俊，邹青．机械制造技术基础第2版［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2009．2．
[5] 王 杰．机械制造工程学．北京：邮电大学出版社，2004.
[6] 张远明. 机械制造实习. 南京：东南大学出版社，2004
[7] 兰建设，曹龙斌. 机械制造应用技术. 北京：机械工业出版社，2006
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