CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺的设计说明

《CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺的设计说明》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺的设计说明（21页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、. . . . 目 录序言1第一章 零件的分析2第一节 零件的作用2第二节 零件的工艺分析2第二章 工艺规程设计2第一节 确定毛坯制造形式2第二节 基面的选择2第三节 制定工艺路线4 1.零件表面加工方法的选择4 2.根据加工方法初步确立加工路线4 第四节 机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸确定8 附表 机械加工工艺过程卡片9第三章 夹具设计11第一节 问题的提出12第二节 分析资料12第三节 夹具设计12小结17参考文献18序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了我们大学的全部基础课、技术基础课以与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，也

2、是一次理论联系实际的训练，因此它在我们的四年大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。本次课程设计主要分两部分。第一部分是机械加工工艺规程设计；第二部分是专用夹具设计。机械加工工艺规程设计主要有毛坯制造形式，基面选择，制定工艺路线，机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定等方面的知识。本书编写过程中得到了机制教研室谭振义主任，王晓霞老师的悉心指导和大力支持，也得到了同学们的诚挚关心和热情帮助，在此一并表示衷心的感。由于本人水平有限，书中缺点和错误

3、在所难免，恳请读者不吝指正。第一章 零 件 的 分 析第一节 零件的作用题目所给定的零件是CA6140拨叉(8310005)，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动，按照工作者要求工作，获得所需速度和扭矩的作用。第二节 零件的工艺分析 CA6140拨叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1.以花键孔的中心线为基准的加工面 这一组包括的六齿方花键孔。的六齿方花键孔两端倒角和距中心线为27mm的上平面。 2.以工件右端面为基准的8mm的槽和18mm的槽。 经上述分析可知， 对于两组加工表面而言，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。第二章 工 艺

4、规 程 设 计 第一节 确定毛坯的制造形式零件材料为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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺与设备设计指导手册（后称指导手册）选用铸件尺寸公差等级CT9级第二节 基面的选择基面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，更有甚者，还会造成零件大批报废，使工件生产无常进行。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。对一般轴类

5、零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。根据这个基准选择原则，现选取40轴的外圆柱轮廓表面作为粗基准。2. 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。根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，为了保证定位基准和工序基准重合，以零件的右端面为精基准，遵循了“基准重合”原则。3.加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分为：粗加工、精加工两个阶段。4. 工序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。该拨叉的生产类型是大批量生产，可采用万能型机车，专用夹具，以提高生产率。运用工序集中原则使工件装夹次

6、数减少，不但可以缩短辅助时间，而且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。5. 加工原则1）遵循“先基面后其他”原则。首先应加工拨叉右端面。2）遵循“先粗后精”原则。先安排粗加工，后安排精加工。3）遵循“先主后次”的原则。第三节 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、尺寸精度与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。 零 件 图零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有空、端面、槽，材料为HT200，参考机械制

7、造工艺设计简明手册其加工方法如下：1. 22mm孔 公差等级为IT11，表面粗糙度Ra6.3，根据表1.4-7，22mm孔加工方法为：钻孔，扩孔。2. 右端面 公差等级为IT8，表面粗糙度Ra3.2，根据表1.4-8，右端面加工方法为：粗车，精车3. 上端面 公差等级为IT11，表面粗糙度Ra3.2，根据表1.4-8，上端面加工方法为：粗铣，精铣4. 8mm槽 公差等级为IT8，表面粗糙度Ra1.6，根据表1.4-8，8mm槽加工方法为：粗铣，精铣5. 18mm槽 公差等级为IT9，表面粗糙度Ra3.2，根据表1.4-8，18mm槽加工方法为：粗铣，精铣6. 花键槽 公差等级为IT9，表面粗糙

8、度Ra3.2，根据表1.4-8，花键槽加工方法为：拉削根据加工方法初步确立加工路线：1. 工艺路线方案一工序 粗车右端面工序 半精车右端面工序 钻、扩花键底孔22mm， 锪倒角工序 拉花键工序 粗铣距中心孔27mm的上端面工序 精铣距中心孔27mm的上端面工序 粗铣上距中心孔27mm的端面8mm槽工序 精铣距中心孔27mm的上端面8mm槽工序 粗铣下端面18mm槽工序 精铣下端面18mm槽工序 检查2. 工艺路线方案二工序 粗车右端面工序 精车右端面工序 粗铣上端面工序 精铣上端面工序 粗铣上端面8mm槽工序 精铣上端面8mm槽工序 粗铣下端面18mm槽工序 精铣下端面18mm槽工序 钻、扩花

9、键底孔22mm， 锪倒角 工序 拉花键工序 检查3.工艺方案比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是先以40mm外圆柱面为粗基准加工右端面，方案一是先加工花键孔后加工端面和槽；方案二则与此相反，先是加工端面与槽，选用40mm中心线为粗基准，再加工花键孔，钻孔时也是以40mm中心线为粗基准。这违反了粗基准不重复使用原则。方案一看似合理，但花键孔是次工表面。若用圆柱销定位，加工端面与槽时，花键孔与销轴配合定位没有圆柱孔与销轴可靠。故拉花键应该放在最后的工序里。两者相比较可以看出，先加工花键孔再以花键孔定位加工两端面槽，这时位置精度较易保证，并且定位专夹等都比较方便。因此最后的工艺路线确定

10、如下：工序 粗车右端面 以40mm圆柱面为粗基准。选用砖塔式六角车床C3163-1加通用夹具。工序 精车右端面 保证表面粗糙度3.2。工序 钻、扩花键底孔22mm （Z305B立式钻床 保证表面粗糙度6.3。专用夹具） 锪倒角 （以右端面为基准，保证表面粗糙度3.2） 工序 粗铣上端面 以花键的中心线与右端面为基准。选用X51卧式铣床加专用夹具工序 精铣上端面 保证表面粗糙度3.2。 工序 粗铣上端面8mm槽 以花键的中心线与右端面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。工序 精铣上端面8mm槽 保证表面粗糙度1.6。 工序 粗铣下端面18mm槽 以花键的中心线与A面为基准。选用X62W卧式铣

11、床加专用夹具。工序 精铣下端面18mm槽 保证表面粗糙度3.2。工序 拉花键 。选用拉床加专用夹具。工序 终检以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。第四节 机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定1.右平面的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表2.3-21可知：粗车的加工余量为1.0mm，精车的加工余量为0.3mm。2.花键孔的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表2.3-9可知：钻孔为20mm，扩孔为21.8mm；查表2.3-19知：拉削时取2Z=1mm。3.上端面的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表2.3-21可知：粗加工余量为1.0mm，精加工余量为0.3mm。4.8m

12、m槽的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表2.3-22可知：粗铣的加工余量为1.5mm，精铣的加工余量为0.5mm。5.18mm槽的加工余量 查机械制造工艺设计简明手册表2.3-22可知：粗车的加工余量为1.5mm，精车的加工余量为0.5mm。根据加工余量确定毛坯尺寸，如图所示： 毛 坯 图- 18 - / 21呼伦贝尔学院工程技术学院零件号831005材 料HT200编 制王 龙 飞日 期机械加工工艺过程卡片零件名称拨 叉毛坯重量1.0Kg指 导谭 振 义2011.6生产类型大批量生产毛坯种类 铸造件审 核工序工步工 序 说 明定 位 基 准机 床夹 具刀 具工时定额1粗车右端面保证mm4

13、0mm圆柱面转塔式车床C3163-1通用夹具90车刀1精车右端面保证尺寸mm40mm圆柱面转塔式车床C3163-1通用夹具90车刀123钻花键底孔保证尺寸mm 扩花键底孔mm孔锪倒角215右端面立式钻床Z305B专用夹具20mm中心钻21mm扩孔钻 45偏刀1粗铣上端面距22mm中心孔为27.3mm的上平面花键的中心线与右端面卧式铣床X51专用夹具高速钢面铣刀1精铣上端面距22mm中心孔为27.mm的上平面花键的中心线与右端面卧式铣床X51专用夹具高速钢面铣刀1粗铣上端面8.5mm槽花键的中心线与右端面卧式铣床X62W专用夹具高速钢直齿精密级三面刃铣刀呼伦贝尔学院工程技术学院零件号831005

14、材 料HT200编 制王 龙 飞日 期机械加工工艺过程卡片零件名称拨 叉毛坯重量1.0Kg指 导谭 振 义2011.6生产类型大批量生产毛坯种类 铸造件审 核工序工步工 序 说 明定 位 基 准机 床夹 具刀 具工时定额1精铣上端面mm槽 花键的中心线与右端面卧式铣床X62W专用夹具高速钢直齿精密级三面刃铣刀1粗铣下端面18.5mm槽花键的中心线与右端面卧式铣床X62W专用夹具高速钢直齿精密级三面刃铣刀1精铣下端面mm槽花键的中心线与右端面卧式铣床X62W专用夹具高速钢直齿精密级三面刃铣刀1拉花键右端面卧式拉床L6110专用夹具键槽拉刀1终检第三章 夹 具 设 计为了提高劳动生产率，保证加工质

15、量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。经课题要求：设计钻22mm孔夹具。在确定夹具设计方案时应当遵循的原则是：1.确保加工质量。2.工艺性好，结构尽量简单。3.使用性好，操作高效省力。4.定位夹紧快速、准确，能提高生产率。5.经济性好，制造成本低廉。（1） 确定定位方案 工件在立式钻床上加工拨叉的22mm孔。工件以40mm外圆和一端面为定位基准，在V形块和支撑板上实现五点定位。采用快速螺旋夹紧机构推动V形压头夹紧工件。符合“六点定位原则”。（2） 确定夹紧方案 夹紧方案采用快速螺旋夹紧机构推动V形压头夹紧工件。它以手动作为动力源，该方案能有效的控制夹紧力的大小、方向、作用点以与作用力的传递方式

16、，保证不破坏定位，不造成工件过量变形，并满足生产要求。（3） 确定夹具整体结构方案 工件在立式钻床上加工拨叉的22mm孔，所以夹具设有导引元件，引导钻刀钻孔，保证有正确的位置精度。（4） 夹具精度分析 初步确定定位元件的公差配合关系与相互位置精度，然后计算确定误差，检验所规定的精度是否满足本工序加工技术要求。否则应采取措施，然后重新分析计算。（5） 夹具夹紧力分析 首先计算切削力的大小，根据切削力、夹紧力的方向、大小，按静力平衡条件求得理论夹紧力。一般应为理论夹紧力的1.5-2.5倍。第一节 问题的提出 本夹具主要是用来加工拨叉的22mm孔，22mm孔有一定的技术要求。对本工步的定位提出的要一

17、定的公差，且公差较大，所以工件有合适的定位可以得到保证。具体要求： 1.保证22mm尺寸 2.保证图中其他尺寸第二节 分析资料 1.本工件大批量生产，工艺并不复杂，所以夹具应当简化结构，降低夹具设计成本与制造成本，提高经济效益。 2.切削力夹紧计算 本公步按钻削力估算夹紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。第三节 夹具设计1.定位基准的选择由零件图可知，为使工件有均匀的壁厚并满足40轴线与右端面垂直度要求，工件以40mm外圆和一端面为定位基准，在V形块和支撑板上实现五点定位。采用快速螺旋夹紧机构推动V形压头夹紧工件实现六点定位。2. 定位误差分析计算所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工

18、序基准或设计基准的位置误差。定位误差D是由基准不重合误差B和基准位移误Y差共同作用的结果，即D=BY。（1） 工件以右端面定位误差分析 工件以加工完的右端面定位，右端面比较平整光滑，同批工件的定位基准位置不变，不会产生基准位移误差，即Y=0；工序基准与右端面定位基准重合故B=0。所以D=0.（2） V形块定位误差分析 工件以V形块上定位时，不考虑V形块上的制造误差，则工件定位基准在V形块的对称面上，因此工件中心线在水平方向上的位移为零，但在垂直方向上，工件外圆有制造误差，而产生基准位移误差，所以3.夹具的结构 查机床夹具设计手册确定夹具的零件的基本结构和尺寸。1.衬套和钻套 衬 套材料与热处理

19、：T10A，60-64HRC。 钻 套钻套可分为固定钻套、可换钻套和快换钻套三种。后两种钻套应与固定衬套配合使用。材料与热处理：T10A，淬火60-64HRC。2. V形块 活动V形块材料: 20钢技术要求：1）锐边倒钝； 2）表面发蓝或其他防锈处理； 3）热处理:渗碳深度0.8-1.2毫米，淬火HRC60-64. 固定V形块材料: 20钢技术要求：1）锐边倒钝； 2）表面发蓝或其他防锈处理； 3）热处理:渗碳深度0.8-1.2毫米，淬火HRC60-64. 3. 调节支撑 材料：45 技术要求：1）螺纹按3级精度制造； 2）表面发蓝或其他防锈处理； 3）热处理：淬火HRC4348。4. 顶杆

20、材料：20 技术要求：1）螺纹按3级精度制造； 2）锐边倒钝； 3）热处理：渗碳深度0.8-1.2mm，淬火HRC6064。小 结三周的课程设计即将结束，回想整个过程，既有因题目而苦恼的伤感，也有解决问题后的喜悦。本次课程设计取得了可喜的成绩，使我加深理论知识理解的同时，强化了我在生产实习中的感性认识，使理论与实践更加接近。本次课程设计主要分两部分。第一部分是机械加工工艺规程设计；第二部分是专用夹具设计。机械加工工艺规程设计主要有毛坯制造形式，基面选择，制定工艺路线，机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定等方面的知识。整个设计过程都是复杂而繁琐的。我在查阅了大量的资料后，先确定了主体框架，边做

21、边修改，不断地发现问题、解决问题。遇到不懂得问题时我会寻求老师和同学的帮助。在老师耐心的指导下和同学们热情的帮组下，我最终完成了自己的设计。通过这次设计，使我基本掌握了零件的加工过程分析，文件的编制，专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关的手册，选择使用工艺装备等。这次设计，使我们在基本理论的综合运用与正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题，创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。虽然过程是艰苦的，但坚持下来收获却是可喜的！在以后的学习生活中，我将继续刻苦努力，不断提高自己。参 考 文 献1. 明主编 机械制造工艺学 ：机械工业，20052. 家齐主编 机械制造工艺学课程设计指导书（第二版） ： 机械工业，20003. 东北重型机械学院、农业机械学院、汽车工人大学编 机 床夹具设计手册 ：科学技术，20004. 旦、邵东向、王杰主编 机床专用夹具图册（第二版） ：工业大学，20055. 徐茂公主编 公差配合与技术测量（第三版） ：机械工业，20086. 吴宗泽、罗圣国主编 机械设计课程设计手册（第三版） ：高等教育，2006