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郑贺凯

专业：

模具设计与制造

班级：

陈建文

职称：

学生

课程设计题目：

CA6140拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装配

已知技术参数和设计要求：

1.铸造圆角R3—5。

2.两件铸在一起，表面应无夹渣，气孔。

3.材料是HT200，重量是1.0Kg

生产纲领为成批生产，设计的要求包括以下几个部分：

零件图1张

毛配零件综合图1张

机械加工工艺过程综合卡片1张

课程设计说明书1份

所需仪器设备：

计算机

成果验收形式：

1，设计说明书一份2，零件图一张

3，加工工序卡一张

4，机械加工工艺过程卡片

参考文献：

1、李益明主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.2.机械制造工艺学/陈明主编.——北京：

机械工业出版社，2005.83.机械制造工艺学课程设计机床专用夹具图册/李旦，王杰等著.——2版。

——哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社，2005.2

时间

安排

2011年05月09日——2011年05月14日确定工艺路线

2011年05月14日——2011年05月19日工艺装备设计

2011年05月19日——2011年05月30日绘制零件图和编写设计说明书

陈建文

2011年05月30日

河南工业职业技术学校特种机械加工技术课程设计成绩评定表

专业：

模具设计与制造班级：

富士康定向0901学号：

010*******姓名：

郑贺凯

课题名称

设计任务与要求

毛配综合图1张

加工工序卡1张

指导教师评语

建议成绩：

指导教师：

课程小组评定

评定成绩：

课程负责人：

2010年11月12日

目录

序言………………………………………………………………1

一零件的分析……………………………………………………………1

1.1零件的作用…………………………………………………………1

1.2零件工艺分析………………………………………………………2

二工艺规程设计……………………………………………………………2

2.1确定生产类型………………………………………………………2

2.2确定毛坯制造形式…………………………………………………2

2.3基面选择……………………………………………………………2

2.3.1粗基准选择…………………………………………………3

2.3.2精基准选择……………………………………………………4

2.4加工阶段划分……………………………………………………5

2.5工序的集中和分散…………………………………………………6

2.6加工原则……………………………………………………………6

三制定工艺路线……………………………………………………………6

3.1加工方案分析………………………………………………………7

3.2工艺路线的确定……………………………………………………8

四确定机床及夹具…………………………………………………………10

五机械加工余量尺寸及公差………………………………………………11

六夹具设计…………………………………………………………………15

6.1机床夹具的功用……………………………………………………15

6.2问题的提出…………………………………………………………15

6.3夹具设计……………………………………………………………16

七设计总结……………………………………………………………………19

八参考文献……………………………………………………………………20

　　序言

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习。

就我个人而言，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，巩固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。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导

一、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、螺纹孔

　　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

　一确定生产类型

　　已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：

加工过程划分阶段；

工序适当集中；

加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

　　二，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》324页表15-5（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。

　　三，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。

（一）粗基准的选择

在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够多的余量，及保证不加工表面与加工表面间的尺寸，位置符合零件图样设计要求，粗基准的选择原则：

（1）重要表面余量均匀原则必须首先保证工件重要表面具

有较小的加工余量，应选择该表面为粗基准

表面间的相互位置要求原则必须保工件上加工表面与不加工表面之间的相互位置要求，应以不加工表面作为粗基准，如果在工件上有很多不加工表面，应以其中与不加工表面相互位置要求较高的不加工表面作为粗基准，以求壁厚均匀外形对称等

（2）定位可靠性原则作为粗基准的表面，应选用比较可靠，平整光洁的的表面，以便定位准确，夹紧可靠。

在铸件上不应该选择有浇冒口的表面，分型面，有毛刺或夹砂的表面作为粗基准；

在锻件上不应该伴有飞边的表面作为粗基准，若工件上没有合适的表面作为粗基准，可以先铸出或焊上几个凸台，以后再去掉

（3）不重复使用原则粗基准的定位精度低，在同一尺寸方向上只允许使用一次，不能重复使用。

对于一般类的叉杆类零件而言，以孔和端面作为粗基准，是完全合理的。

对于本零件而言，尽可能选择不加工便面为粗基准，而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与不加工表面要求要求相对位置精度较高的不加工表面为粗基准，以求壁厚均匀外形对称等。

根据这个基准选择原则，现选取Φ22孔的不加工外轮廓作为粗基准，利用俩个V型块支撑Φ22俩个外轮廓表面作为粗基准的定位面，限制5个自由度在利用一个销钉限制一个自由度达到完全定位然后进行铣削。

对于拨叉零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与不加工表面为粗基准，根据这个基准选择原则，现选取拨叉俩个φ22孔德下端面为粗基准，利用俩个φ22的外轮廓作为主要定位面，再以一个销钉限制最后一个自由度，达到完全定位。

（二）精基准的选择

精基准的选择原则主要考虑如何减少误差，保证加工精度和安装方便以及以及设计基准和工序基准重合问题。

当二者不重合时，应该进行换算。

（1）基准重合原则应尽可能选择零件的设计基准作为定位基准，以避免产生基准不重合原则。

（2）基准统一原则应尽可能选用精基准定位加工各表面，以保证各表面之间的位置精度。

采用统一基准的好处在于：

可以在一次安装中加工几个表面，减少安装次数和安装误差，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度；

有关工序所采用的夹具结构比较统一，简化夹具的设计与制造，缩短生产准备时间，便于采用高效率的专用设备，大幅度的提高生产率。

（3）自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面为精基准。

（4）互为基准反复加工原则有些相互位置精度要求较高的表面，可以采用互为基准反复加工的原则来保证

（5）定位可靠性原则精基准应凭整光洁，具有相应的精度，确保定位简单准确，便于安装，夹紧可靠。

（6）如果工件上没有能作为精基准选用的恰当表面，可以在工件专门加工出定位基面，这种精基准成为辅助基准，辅助基准在零件的的工作中不起任何作用它仅仅是为加工的需要而设计的。

考虑保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准统一和基准重合”原则,以粗加工底面为定位粗基准　

四，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。

五，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。

六，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.

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情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2

　　工序2钻绞孔φ22，保证表面粗糙度1.6

　　工序3粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2

　　工序4铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2

　　工序5φ55下端面，保证表面粗糙度3.2

　　工序6锥孔φ8及M8底孔螺纹M8精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6

　　工序7切断

工序8毛刺清洗

工序9终验入库

工艺路线方案二:

　　工序1铣φ40上平