CA6140车床拨叉零件设计.doc

机械制造技术基础课程设计说明书设计题目 “CA6140车床拨叉零件”的机械加工工艺规则及工艺装备 工业中心 学院 机械设计制造及其自动化 专业 09 级 096001班 班 学生姓名 王冬 完成日期 2011年12月 指导教师 高晓兵 西安工业大学工业中心拨叉的零件图：序 言 机械制造技术基础课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己运用已学过的专业知识进行分析问题、解决问题的能力，为后续的毕业设计打下坚实的基础，为进入工作岗位准备条件。第一部分 拨叉工艺分析一、 拨叉的作用 题目所给定的零件是CA6140机床上的拨叉，它位于机床变速箱内的换挡机构中。主要作用是用于机床变速，使主轴的回转运动按照工作者的要求工作，从而获得所需的速度和扭矩。 零件上方22孔与操纵机构相连，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、 拨叉的工艺分析 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。 1 零件的精加工面：1.1小孔的上端面、大孔的上下端面；1.2小头孔mm以及与此孔相通的mm的锥孔、螺纹孔；1.3大头半圆孔mm；2 零件的位置精度要求：小头孔22上端面与小头孔中心轴线的垂直度误差为0.05mm、大孔55的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm。生产类型同种零件生产纲领/件轻型机械产品零件重量<100kg中型机械产品零件重量100-200kg重型机械产品零件重量>200kg单件生产<100<20<5小批生产100-50020-2005-100中批生产500-5000200-500100-300大批生产5000-50000500-5000300-1000大量生产>50000>5000>1000表1.1 不同产品生产类型的划分三、 确定拨叉的生产类型 由于Q=4000台/件，m=1件/台；结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取2.5%和0.4%，代入计算公式得拨叉的年生产纲领N为： N=4000台/年×1件/台×（1+2.5%）×（1+0.4%）=4116.4 （件）已知拨叉质量为0.8Kg，由表1.1可知，拨叉属于中批生产。第二部分 工艺规程设计及计算一、 毛坯制造方法 零件的材料可以选择HT200铸铁，由于拨叉在工作过程中承受冲击载荷，为了加强零件的强度，所以选择铸造形式进行毛坯的制造。考虑到对铸件力学性能要求较高，且铸件形状结构不太复杂，同时生产类型为中批生产，所以查阅相关表格数据决定选择金属型浇铸进行毛坯生产。二、 基准选择合理的选择定位基准是制定工艺规程中要解决的首要问题。基准的选择实际上就是基面的选择，基面选择得正确、合理，可以保证零件的经济加工精度，提高零件的生产率。因此，在对该拨叉毛坯进行再加工之前，首先应该合理的选择加工基准面，分析零件设计图纸后，对加工基准面的选择做如下分析。 (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。故而以零件的地面作为主要粗基准，以22孔的不加工外轮廓表面为辅助粗基准。这样就限制零件的五个自由度，剩余的一个转动自由度对于精铣内孔表面时的精度影响不大，所以将来可以通过在夹紧时在铅直方向的机械夹紧来实现零件毛坯的完全定位。 （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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以22孔的不加工外轮廓表面为辅助的定位精基准。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行工序尺寸链计算。三、 工艺路线拟定待添加的隐藏文字内容1制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1.工艺路线方案一工序 粗铣40mm孔的两头的端面，73mm孔的上下端面。工序 精铣40mm孔的两头的端面，73mm孔的上下端面。工序 粗镗、半精镗、精镗55mm孔至图样尺寸。工序 钻、扩、铰两端22mm孔至图样尺寸。工序 钻M8的螺纹孔，钻8的锥销孔钻到一半，攻M8的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸。工序 去毛刺，检查。2.工艺路线方案二工序 粗铣40mm孔的两头的端面。工序 钻、铰两端22mm孔之图样尺寸。工序 粗铣中间孔上端面至25mm，周径至71mm；粗铣中间孔下端面至22mm，周径至71mm；精铣两头孔的端面至50mm；精铣中间孔上端面至25mm，周径至73mm；精铣中间孔下端面至周径至73mm；工序 粗镗、半精镗、精镗55mm孔至图样尺寸。工序 钻8mm的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm的螺纹孔，攻M8孔的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺，检查。3. 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的区别之处：方案一是在先加工完与22mm的孔有垂直度要求的端面再加工孔。而方案二恰好相反，先是加工完22mm的孔，再以孔的中心轴线为定位基准来加工完与之有垂直度要求的三个端面。仔细分析上述方案：方案一的改变装夹次数少，但在加工22mm的孔的时候最多只能保证一个面的垂直度要求，其他两个面则很难保证，即难以保证零件的位置精度。因此，该方案对零件的加工不利。方案二在加工三个面时都是用22mm孔的中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求。这样也体现了基准重合的原则。很是审美！其他的工序尤为平常简单无需再议。这样一比较最终的工艺方案为：工序 粗铣40mm孔的两头的端面。工序 钻、铰两端22mm孔之图样尺寸。工序 粗铣中间孔上端面至25mm，周径至71mm；粗铣中间孔下端面至22mm，周径至71mm；精铣两头孔的端面至50mm；精铣中间孔上端面至25mm，周径至73mm；精铣中间孔下端面至周径至73mm；工序 粗镗、半精镗、精镗55mm孔至图样尺寸。工序 钻8mm的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm的螺纹孔，攻M8x1mm的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺，检查。四、 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 简图加工面代号基本尺寸尺寸公差等级尺寸公差加工余量等级加工余量说明D120mmG3.02孔降一级双侧加工D254mmG3.02孔降一级双侧加工T270mm6.5单侧加工T332mmG2.5单侧加工T470mm6.5单侧加工五、 切削用量的确定六、 工艺文件的填写第三部分 夹具设计一、 设计要求二、 定位设计三、 加紧部分设计四、 其他部分设计及说明第四部分 总 结