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1、零件分析题目所给的零件是 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 转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔与操纵机构相 连，二下方的 55叉口则是用于与所控制齿轮所在的轴接触，拨动下方的齿轮变速。图1-1 CA6140拨叉零件图零件的工艺分析零件材料采用HT200 ,加工性能一般，在铸造毛坯完成后，需进行机械加工，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 25:该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为；2、叉口半圆孔 55:该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为；3、拨叉左端面：该加工面为平面，其表面粗糙度要求为，位置精度要
2、求与内圆面圆心 距离为；4、叉口半圆孔两端面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为；5、拨叉左端槽口，其槽口两侧面内表面为平面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头 孔中心线的垂直度为 0。08mm。6、孔圆柱外端铳削平面，加工表面是一个平面，其表面粗糙度要求为。三、确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为，查阅机械制造手册，有，考虑零件在机床运行过程中受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸造毛坯.图3-1 毛坯模型2、毛坯特点：(1)性能特点：(2)结构特点：一般多设计为均匀壁厚，对于厚大断面件可采用空心结构。CA6140拨叉厚度较均匀，出现疏松和缩孔的概率低.(3)铸造工艺参数：铸
3、件尺寸公差：铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差成为铸件尺寸公差。成批和大量生产采用金属型时，铸钢和铸件尺寸公差等级为级，选择尺寸公差等级为CT8。机械加工余量：查阅参考文献5,铸铁件的加工余量等级为E、F、G,故设计铸件公差为。最小铸出孔：由于孔深为，孔壁厚度为，此时灰铸铁的最小铸出孔直径大于，故孔不铸 出，采用机械加工的方法加工。3、毛坯尺寸的确定：图3-2如图所示，现对图中1、2、3、4处加工面进行余量计算。毛坯加工工艺方法选择金属型铸造，GB6414/86,公差等级选择 8级。所以，铸件基本尺寸根据计算以及查表所得数据可以得到 左端面到的基本尺寸及公差：，圆整之后，取基本尺寸和公差为；
4、的内圆基本尺寸及公差：,圆整之后，取基本尺寸和公差为；圆端面到底部大平面基本尺寸及公差:，圆整之后，取基本尺寸和公差为；孔两端面基本尺寸及公差：,圆整之后，取基本尺寸和公差为。四、选择定位基准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，生产效率得到提高 .否则，加工工艺过程中就会问题百出，甚至会造成零件大批 报废.1、 粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准 若零件有若干不加工表面时，则应以加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。现以零件的底面作为定位的粗基准.2、 精基准白选择：考虑要保证零
5、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,叉口两端面与孔中心线的垂直度误差为0.1mm;槽口端面与孔中心线的垂直度误差为0.08mm,故以孔为精基准。五、工序的安排1、 加工方法的选择(1)孔是配合面，又是其他加工表面的基准，其终加工是钱孔，其前面的工步则是钻孔、 扩孔.(2)叉口内圆终加工可用半精铳或半精链，其前面的工步则是粗铳或粗链；(3)叉口侧面终加工可用半精铳，其前面的工步则是粗铳(4)叉口断面用铳刀切断；(5)拨叉左端面终加工可用精铳，前面的工步则是粗铳、半精铳；(6)槽口终加工可用精铳，其前面的工步则是粗铳、半精铳；(7)孔外圆平面可以用粗铳达到表面质量要求。
6、2、 机械加工工序(1)遵循“先基准，后其他原则，首先加工精基准；(2)遵循“先粗后精原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；(3)遵循“先面后孔”原则。3、 热处理工序铸造成型后，进行调制处理.4、 辅助工序粗精加工工序之间，应安排去应力退火、去毛刺和中间检验工序。六、制定工艺路线制定工艺路线应以零件的几何形状、尺寸精度和位置精度等技术要求得到保证为出发点。在生产纲领以确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用工、夹具，尽量是工序集中来提高生产效率.除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、 工艺路线一工序名称加工基准1、粗铳两处端面1、不加工大底面2、钻内孔、
7、钻扩校内孔2、不加工大底面3、粗铳孔上端面3、内孔轴线4、精铳孔上端面4、内孔轴线5、粗铳孔下端面5、内孔轴线6、精铳孔下端面6、内孔轴线7、铳断7、内孔轴线8、铳左端面8、内孔轴线9、铳拨叉左端槽9、内孔轴线10、铳外圆斜面10、内孔轴线11、清洗12、检测2、 工艺路线二工序名称加工基准1、粗车内孔1、不加，大底向2、精车内孔2、不加工大底面3、粗铳两处端面3、不加工大底面4、钻扩校两处内孔4、内孔轴线5、铳断5、内孔轴线6、粗铳孔上端面6、内孔轴线7、精铳孔上端面7、内孔轴线8、粗铳孔下端面8、内孔轴线9、精铳孔下端面9、内孔轴线10、铳左端面10、内孔轴线11、粗铳拨叉左端槽11、内孔
8、轴线12、精铳拨叉左端槽12、内孔轴线13、铳外圆斜面13、内孔轴线14、清洗15、检验3、 工艺路线比较与分析上述两个方案的特点：方案一是先加工圆与两个内孔，并把这两步放在一个工序中利用夹具和夹具上的定位元件保证以保证内孔和孔的相对位置精度。在后续加工时，以内孔为精基准，保证后续加工精度，并利用了两件合铸的优势，提高了工作效率；方案二与方案一不同之处在于是先加工内孔，使之达到要求精度，然后再利用一锥销保证内孔和孔的相对位置精度，工序上不如方案一效率高，但是在可操作性上面比方案一略高。可以将工序定为：工序名称加工基准机床刀具1、铳两处端面，保证尺寸1、不加工大底面硬质合金圆柱形铳刀；X61卧式
9、铳床2、链内孔，保证尺寸，保证表面粗糙度3.22、不加工大底面YG6硬质合金链刀；T68型链床3、钻扩校两处内孔，保证和表向粗糙度1.63、内孔轴线高速钢麻花钻头、高速钢扩孔 钻、硬质合金钱刀；Z525立式钻床4、铳断，保证尺寸6mm4、内孔轴线高速钢锯片铳刀；X61卧铳5、铳孔两端面，保证尺寸5、内孔轴线组合二面力铳刀；X61卧式铳床6、粗铳操作槽端面， 保证尺寸24mm6、内孔轴线YG6硬质合金立铳刀；X51卧式铳床7、精铳操作槽端面，保证尺寸7、内孔轴线YG6硬质合金立铳刀；X51卧式铳床8、粗铳拨叉左端槽8、内孔轴线高速钢立铳刀；X51立式铳床9、精铳拨叉左端槽，保证尺寸和垂直度0.0
10、89、内孔轴线高速钢立铳刀；X51立式铳床10、铳外圆斜面保证尺寸和表面粗糙度3.210、内孔轴线高速钢立铳刀；X51立式铳床11、清洗、检验七、机械加工余量、工序尺寸的确定CA6140车床拨叉，零件材料为 HT200，硬度190210HB,毛坯重量约为1.1kg,生产类型 为中批量生产，铸造毛坯。根据以上原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、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。按机械制造工艺设计简明手册(后称文献10)表2。2-1查得铸件在长度最大方向公差尺寸CT=2.2mm ,同理可查得外圆轴线方向CT=1.6mm ;大头
11、孔 CT=1。4mm；外圆轴线方向 CT=1.1mm。根据文献10表2。24按8F标准查得机械加工余量 MA分别为2.0mm、2。0mm、1。 5mm(双边余量)、2。0mm.根据文献10图2.2 1及图2。2-2可以得出毛坯各尺寸，经过圆整后得出尺寸如下：外圆端面到大底向距离大头孔直径外圆两端囿距离外圆轴线到小凸台距离(2)铸件的圆角半径，按文献10表2。2-9金属型铸造圆角公式，对于黑色金属有。故选取R=35mm。按表2.2-8选取拔模斜度外表面内表面自然时效处理以消除铸造应 力。(3)两内孔，考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将圆柱铸成实心的。(4)铳()40端面加工余量
12、及公差。两。40圆柱端面为自由尺寸和公差，表面粗糙度没有明确要求，考虑切除铸造缺陷区 及提供定位精基准的需要，进行一步粗铳，根据表2.24查得加工余量 MA=2。0mmo又因为公差CT=1。6,根据毛坯尺寸，工序余量Z=3mm。(5) 55 内孔毛坯为铸孔，内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.6，可以一次粗链成所需的尺寸得出 工序余量 2Z=4。4mm,Z=2。2mm。(6)钻扩绞两孔。25两内孔精度要求IT7参照文献10表2。38确定工序尺寸及工序余量为：钻孔：。23扩孔：()24.82Z=1。8mm粗绞：()21。942Z=0。 14mm精绞：(7)铳断(8)铳。55孔两端面圆柱。55
13、圆柱两端面距离为(IT12),表面粗糙度值要求为Ra3o 2,与孔有垂直度要求.故可以考虑用组合铳刀一次铳削成型。()55铳削的加工余量 MA=2。0mm ,根据毛坯尺寸可以得出 Z=2.5mm.(9)铳小头凸台面为简化毛坯模具，16mm x 8mm的方槽最初并不铸出，则小头孔凸台仅需留出面铳加工 余量，包括粗铳和半精铳两部分。根据文献12表2-36及毛坯尺寸，可得：粗铳工序余量Z=2.5mm半精铳工序余量 Z=1 o 0mm(10)铳 16mm x 8mm 方槽因为槽的底面深度 8mm没有公差要求，表面粗糙度为Ra6。3,两侧面距离为粗糙度Ra3.2，故可以分为粗铳和精铳。首先选用的直柄立铳
14、刀铳出的槽，然后选用专用刀具铳出所需的槽。根据文献12表236及毛坯尺寸，可得:粗铳工序余量Z=8mm半精铳工序余量 2Z=2.0mm（11）铳（）40外圆上的45平面直接从。40圆柱面上铳出平面即可。八、 确立切削用量及基本工时工序一、铳两处端面1 .加工条件工件材料:HT200 一铸造；加工要求：粗铳端面，加工余量3。0mm；机床:X51立式铳床；刀具：YG6硬质合金端铳刀。铳削宽度aeW9（度apW时数z=12,故根据文献10表3。1,取刀具直径d0=125mm。根据切削用量手册（后称文献11）表3.2,选择刀具前角W=0后角0=8,副后角 加=10刃倾角 2=10：主偏角Kr=60,过渡刃，副偏角Kr二5。2 .切削用量1）确定切削深度ap因为余量较小，故选择ap=3。0mm , 一次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铳，以提高进给量提高加工效率.根据文献11表3.5,使用YG6硬质合金端铳刀加工，机床功率为 4.5kw （据文献10表 4.2-35, X51 立式铳床）时
