机械制造工艺学课程设计-CA6140车床拨叉(831006型号)工艺规程及专用夹具设计.doc

CA6140车床拨叉（831006型号）工艺规程及专用夹具设计 目录 一、零件的分析 3 （一） 零件的作用 3 （二） 零件的工艺分析 3 二．工艺规程设计 3 1，确定生产类型 3 2，确定毛坯的制造形式 3 3，基面的选择 3 4，制定工艺路线 4 三．夹具设计 13 （一） 问题的提出 13 （二） 夹具设计 13 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：头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔头半圆孔Ф头孔端面、大头半圆孔Ф73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，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。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。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φφ22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φmm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，以粗加工后的主要的定位精基准 Ksv=ksn=ksvf=0.8 故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min 根据X52K型立铣说明书(《设计手册》表4.2-35)选择 n =300r/min Vfc=375mm/min 因此 实际切削速度和每齿进给量为 Vc=πdn /1000 =3.14×100×300 / 1000 =94.2 m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z 5根据机床功率: 根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2.4 d=100 Z=10 Vf=375mm/min 近似Pcc=3.8KW 根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×0.75=5.63KW 故PccPcm 因此所选择的切削用量可以采用即 ap=2.4 Vf=375mm/min n=300r/min Vc=94.2m/min fz=0.125mm/z 6计算基本工时tm = L / Vf 式中 L=160mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35 则L=(160+35)=195mm 故tm=195 / 375=0.52min 工序二 ： 粗镗 半精镗φ55孔 1选择刀具:查表《机械加工工艺手册》表 11.2-10 选择莫式锥柄3 刀杆直径D=30 高速钢刀头 2选择切削用量 有《工艺手册》表2.3-10得 粗镗φ53.5，2Z=3.5 半精镗φ55+0.4 2Z=1.5 粗镗孔至φ53.5 单边余量Z=1.75/mm 一次镗去全部余量ap=3.5 mm （5~8） 进给量f=0.52 mm/r （0.3~1.0） 根据有关手册确定立式镗床的切削速度 为v=35m/min （20~35m/min） nw =1000v / Πd=1000×35 / 3.14×50 =223r/min 查表4.2-20 T4132立式镗床主轴转速n=250r/min