CA6140车床拨叉零件831007的机械加工工艺规程及钻Φ25孔夹具设计说明书.doc

课程设计说明书设计题目：设计“拨叉831007”（CA6140车床）零件的机械加工工艺规程及夹具设计（年产量为5000件）设计者钟敏学号2005500410班级05级机设二班指导老师周里群湘潭大学机械工程学院2009年1月6日一、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22孔与操纵机构相连，二下方的55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553小头孔端面、大头半圆孔上下73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中批量生产，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（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。（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。根据这个基准选择原则，现选取40的外表面和底面为粗基准加工22孔的上表面。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的55mm孔为精基准，限制四个自由度。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，以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。四，制定工艺路线CA6140拨叉设计工艺过程(一)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，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（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22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40作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后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，此处不再重复。（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40上平面，保证表面粗糙度3.2工序2钻绞孔22，保证表面粗糙度1.6工序3粗镗半精镗孔55，保证表面粗糙度3.2工序4铣55上端面，保证表面粗糙度3.2工序555下端面，保证表面粗糙度3.2工序6锥孔8及M8底孔螺纹M8精绞锥孔8，保证表面粗糙度1.6工序7切断工艺路线方案二:工序1粗铣75圆的下端面工序2粗镗半精镗孔55工序3钻绞两孔25工序4铣168槽工序5铣两个斜面工序6粗精铣75圆工序7铣断工序8检验工序9入库工艺方案比较分析上述两方案:方案一：是先加工内孔25,再以25孔为基准加工55内孔,而方案二：先镗孔55,以底面及25外圆面为基准，再以55内孔及上平面加工25孔。由零件图可知25孔的设计基为准55孔的中心线，所以加工25孔时定位基准最好为55孔的中心线，可保证其加工的位子精度，符合大批生产要求,方案二较为合理拨叉零件材料为HT200HB170240，毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1由于工件较小，为方便加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。2铸件的圆角半径按表2.2.1选则金属型铸造R=3-5mm拔模斜度外表面0-15自然失效处理以消除铸造应力。3两内孔22+0.0210,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将40圆柱铸成实心的。4铣40上平面加工余量及公差。两40圆柱端面加工余量及公差,圆柱40圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣，单边余量Z=2mm公差CT=1.222半精铣的加工余量(单边)Z=0.8粗铣加工余量(单边)Z=1.2毛坯名义尺寸:50+0.8+1.2=52毛坯最大尺寸:52+1.2=53.25粗镗，半精镗55。毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.6,参照工艺手册表2.3-10确定工序尺寸及余量为:一次粗镗53.5，2Z=3.5二次半精镗55+0.4，2Z=1.56钻绞两孔22。两内孔精度要求IT7参照机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表2.3-8确定工序尺寸及余量为：钻孔：20扩孔：21.82Z=1.8mm半精绞:21.942Z=0.14mm精绞:20+0.02107铣55下端面。两55圆柱端面加工余量及公差,圆柱55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。55半精铣的加工余量(单边)Z=0.8粗铣加工余量(单边)Z=4.28铣55上端面。两55圆柱端面加工余量及公差,圆柱55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值