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1、 CA6140车床拨叉工艺规程制定及专用卡具设计 目录1.序言42.零件的分析42.1零件的作用42.2零件的工艺分析43.工艺规程设计53.1确定生产类型53.2确定毛坯的制造形式53.3基面的选择54.制定工艺路线54.1确定毛坯的制造形式64.2基面的选择64.3制定工艺路线64.4工艺方案比较分析74.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定84.5.1毛坯余量及尺寸的确定94.5.2各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定94.6确定切削用量及基本工时135.机床夹具概述225.1机床夹具及其功用225.2.机床夹具的功能225.3机床夹具组成和分类235.4机床夹具的设计
2、特点245.5夹具设计246.课程设计小结267.参考文献27机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及专用卡具设计内容：1.拨叉零件的毛坯图 1张2.机械加工工艺卡片 1张 3.卡具总装图 1张4.卡具零件图 1张5.课程设计说明书 1张1. 序言课程设计在我们学完大学的全部基础课、技术基础课之后进行的，这是我们在进行课程设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次课程设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （1）运用机械制造工艺学课程
3、中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打一个良好的基础。由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本
4、人将表示真诚的感谢。2.零件的分析2.1零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25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。2.2零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25。 （2）大头半圆孔55。（3）小头孔端面、大头半圆孔上下75端面，大头半圆孔两端面与
5、小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.08mm。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。3.工艺规程设计3.1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。3.2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
6、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。3.3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25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
7、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。4.制定工艺路线 CA6140拨叉设计工艺过程4.1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。4.2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。
8、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25 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。4.3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
9、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 时效处理工序2 铣40上平面，保证表面粗糙度3.2工序3 钻绞孔22，保证表面粗糙度1.6工序4 粗镗 半精镗孔55，保证表面粗糙度3.2工序5 铣55上端面，保证表面粗糙度3.2工序6 55下端面，保证表面粗糙度3.2工序7 中检工序8切断 工序9铣切断面工序10 铣40外圆斜面工序11 铣30*40断面工序12 铣8*16槽工序13 去毛刺工序14 终检工序15 清洗 工艺路线方案二:工序1 时效处理工序2 铣40上平面，保证表面粗糙度3.2工序3 粗镗 半精镗孔55，保证表面粗糙度3.2工序4 钻
10、绞两孔25，保证表面粗糙度1.6工序5 铣55上端面，保证表面粗糙度3.2工序6 铣55下端面，保证表面粗糙度3.2工序7 中检工序8切断工序9铣切断面工序10 铣40外圆斜面工序11 铣30*40断面工序12 铣40*16槽工序13 去毛刺工序14 终检工序15 清洗 4.4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，符合中批生产要求，方案二较为合理。方案二:
11、工序1 时效处理。工序2 铣40上平面，保证表面粗糙度3.2。（以25孔外表面及底面为基准，选用X53T立式升降台铣床和专用夹具）工序3 粗镗半精镗孔55，保证表面粗糙度3.2。（以40上平面及25孔外表面为基准，选用T68立式单柱坐标镗床和专用夹具）工序4 钻绞两孔25，保证表面粗糙度1.6。（以40上平面及55孔内表面为基准，选用Z525摇臂钻床和专用夹具）工序5 铣55上端面，保证表面粗糙度3.2。（以40上平面及25内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）工序6 铣55下端面，保证表面粗糙度3.2。（以55的下端面及25内孔为基准，选用X53T立式升降台铣床和专业夹具）工序
12、7 中检。工序8切断。（以55的下端面及25内孔为基准，选用X62铣床和专业夹具）工序9铣切断面。（以55的下端面及25内孔为基准，选用X62铣床和专业夹具）工序10铣3040端面。（25内孔和及55孔内表面为基准，选用X62立式升降台铣床和专业夹具）工序11 铣4016槽。（25内孔和及55孔内表面为基准，选用X53T立式升降台铣床和专业夹具）工序12 铣40外圆斜面（25内孔和及55孔内表面为基准，选用X53T立式升降台铣床和专业夹具）工序13去毛刺。工序14终检。工序15 清洗 。4.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述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
13、序尺寸及毛坯尺寸如下：4.5.1毛坯余量及尺寸的确定毛坯余量及尺寸的确定主要是为了设计毛坯图样，从而为工件毛坯的制造作准备，该工序在这里不做详细说明，主要说明一下毛坯尺寸及相应公差的确定，以便毛坯制造者参考。根据机械加工工艺师手册（以下简称工艺手册机械工业出版出版社、杨叔子主编），结合加工表面的精度要求和工厂实际，要合理地处理好毛坯余量同机械加工工序余量之间的不足。（1）粗铣55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。该端面的表面粗糙度为3.2，所以先粗铣再精铣。查机械加工余量手册（以下简称余量手册机械工业出版社、孙本序主编）中的表4-2成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为
14、79级，选用8级。MA为F。再查表4-2查得加工余量为2.0 mm。由工艺手册表2.2-1至表2.2-4和机械制造工艺与机床夹具（机械工业出版出版社、刘守勇主编）中表1-15及工厂实际可得：Z=2.0mm，公差值为T=1.6mm。(1)加工3040的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0，公差值为1.3 mm。(2)铣4016的槽的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0，公差值为1.6 mm。（3）其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。4.5.2各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定（1）钻25的孔加工余量及公差。毛坯为实心，铸不出孔。该孔的精度要求在IT7IT9之间，参照工艺手册表2.3-9表2.3-12确定工序尺寸及余量。查工艺手册表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为79级，选用8级。MA为F。公差值T=0.12 mm。钻孔23mm扩孔24.8 mm 2Z=
