CA6140车床拨叉[831007]工艺及中间铣断夹具设计[版本2]【5张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

第一章  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. 孔内表面以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔
     2. 孔内表面
     3. Φ40上端面、Φ55上下两端面，上下两Φ73孔的内表面，Φ55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，可以粗加工拨叉底面，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。
已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批生产，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。

   
               第二章  拨叉零件机械加工工艺规程设计…
（一） 毛坯的选择
      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，生产类型为大批生产，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选用铸件尺寸公差等级CT9级。

（二）基准的选择
 1  粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以Φ22孔外圆表面为辅助粗基准。
     2  精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以精加工后的Φ40端面为主要的定位精基准，以Φ22孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。
 （三）工艺路线的拟定
制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以志专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。
1.工艺路线方案一
工序Ⅰ  粗铣、半精铣φ40上端面,以底面为粗基准.
工序Ⅱ  钻、扩、铰φ22孔,以φ40上端面和φ40外表面为精基准.
工序Ⅲ  粗车、半精车φ55孔，粗车、半精车中间下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅳ   粗车、半精车中间上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅴ  钻M8螺纹孔底孔，攻M8螺纹, 以φ40上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅵ  钻φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅶ  将毛坯从中间铣断, 以φ55上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅷ  去毛刺.
工序Ⅸ  按图样检查.
2.工艺路线方案二
工序Ⅰ  钻、扩、铰φ22孔,以底面和φ40外表面为粗基准.
工序Ⅱ  粗车、半精车φ55孔，粗车、半精车中间下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅲ  粗铣、半精铣φ40上端面,以底面为粗基准.
工序Ⅳ   粗车、半精车中间上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅵ  钻φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅶ  将毛坯从中间铣断, 以φ55上端面和φ22内表面为精基准.
工序Ⅷ  去毛刺.
工序Ⅸ  按图样检查.
3.工艺方案的比较与分析
    上述两种工艺方案的特点在于：方案一考虑以Φ22mm孔为精加工基准，而方案二则是先加工孔后加工面 ,这样很难保证误差精度等。因此决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。

(四)加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的确定
?由于本零件材料为灰铸铁，则由《机械加工工艺手册》得：
     拨叉Ⅱ工序尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的确定

加工面 工序名称 工序间余量/mm(单边)         工      序 工序基本尺寸/mm
   经济精度/mm 表面粗糙度/mm 
φ40mm上端面 半精铣 1.5  Ra3.2 51
 粗铣 1.0  Ra6.3 52.5
Φ22mm孔 铰 0.15  Ra1.6 22
 扩 2.6  Ra6.3 21.7
 钻 8  Ra12.5 16
Ф55 mm孔 半精车 1.0  Ra3.2 53
 粗车 2  Ra6.3 49
Ф73 mm孔下端面 半精车 1.0  Ra3.2 71
 粗车 8.0  Ra6.3 55
Ф73 mm孔上端面 半精车 1.5  Ra3.2 70
 粗车 7.5  Ra6.3 55
M8螺纹孔 攻 0.7   8
 钻 0.7  Ra6.3 6.6
φ8孔 钻 4  Ra6.3 0
铣断 铣 2   0
由以上资料得出毛坯尺寸图（见附图）,毛坯的铸造公差等级为11级
（五）切削用量及工时定额的确定
工序Ⅰ粗铣、半精铣φ40上端面
1. 加工条件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。
加工要求：粗铣φ22孔上端面。
机床：X6140卧式铣床。
刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齿斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm。
2. 切削用量
（1）粗铣φ40上端面
1.1  铣削深度 ：因为切削量较小，故可以选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。
1.2  计算切削速度 ：按《简明手册》，V c=