拨叉831007 工艺设计说明书.docx

课程设计与综合训练题目
设计“CA604拨叉831007”零件的机械加工工艺规则

第 1 章 零件分析

1.1零件的作用

题目所给零件为CA6140车床的拨叉831007。拨叉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，而下方的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。

1.2设计任务

根据所给零件的尺寸和精度要求，查阅有关手册资料，应用所学机械制造技术和机械制造装备的相关知识，设计出零件合理的加工工艺过程，制成工艺流程卡片，并写出工艺设计的说明书。
具体内容如下：
1、零件图（如图1-1） 1张
2、毛坯图（如图1-2） 1张 
3、机械加工工艺过程综合卡片      1份
4、课程设计说明书        1份

图1-1 拨叉831007零件图

图1-2 毛坯图

1.3 主要加工面

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：

1.3.1需要加工的表面

1 圆柱Ф40的上下端面、孔Ф60的上下端面；
2 孔Ф22mm以及与此孔相通的Ф8mm的锥孔、Ｍ8螺纹孔；
3 大头半圆孔Ф60mm。

1.3.2位置要求

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，可以粗加工拨叉底面，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。

1.4 确定定位基准

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。

1.4.1 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φ22 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φ40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。

1.4.2 精基准的选择

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。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，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。

1.5 工艺规程的制定

1.5.1 确定生产类型

由生产类型的规范表一、零件的年生产纲领为轻型机械所、中批生产，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。
表一：
生产类型
零件的年生产纲领
重型机械
中型机械
轻型机械
单件生产
≤5
≤20
≤100
小批生产
>5～100
>20～200
>100～500
中批生产
>100～300
>200～500
>500～5000
大批生产
>300～1000
>500～5000
>5000～50000
大量生产
>1000
>5000
>50000

1.5.2 确定工艺路线

一、确定毛坯的制造形式 加工阶段的划分
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IT9级。

二、加工阶段的划分
该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工，精加工几个阶段。

三、 加工原则：
1、遵循“基面先行”： 首先加工基准——拨叉下端面；
2、遵循“先粗后精”：先安排粗加工工序，后安排精加工工序；
3、遵循“先主后次”原则；
4、遵循“先面后孔”原则。

四、制定工艺流程
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夹具,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。
现有两种方案；
方案一：是先加工内孔φ22, 再以φ22孔为基准加工φ55内孔；
方案二：先镗孔φ55,以底面及φ22外圆面为基准，再以φ55内孔及上平面加工φ22孔。
由零件图可知φ22孔的设计基为准φ55孔的中心线，所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55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。

五、工艺流程路线
工序 1： 铸造毛坯。（预铸出Ф55孔）
工序 2： 以下表面为粗基准粗铣Ф40上下表面。
工序 3： 精铣Ф40上下平面（以φ22孔外表面及底面为基准，选用X5032立式升降台铣床和专用夹具）
工序4： 粗镗Ф55的孔。（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用TGX4132B立式单柱坐标镗床和专用夹具）
工序5：半精镗Ф55的孔，保证表面粗糙度3.2。
工序6： 钻Ф22的孔。（以φ40上平面及φ22孔外表面为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）
工序7： 绞Ф22的孔，保证表面粗糙度1.6。
工序 8： 粗镗Ф55孔的上端面。（以φ40上平面及φ22的内孔为基准）
工序 9： 半精镗 Ф55孔上端面，保证表面粗糙度3.2。
工序10：粗镗Ф55孔的下端面。
工序11：半精镗Ф55孔下端面，保证表面粗糙度3.2。
工序12：钻锥孔Ф8及M8底孔。（以φ40上平面及φ22的内孔为基准）
工序13：攻丝、 精绞Ф8孔，保证粗糙度1.6。
工序14：切断。
工序15：检验。

参考文献

[1]吉卫喜.机械制造设计,机械工业出版社,2011年.
[2]黄鹤汀.机械制造装备, 机械工业出版社,2011年.
[3]李益明.机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.
[4]李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社,1993年
[5]刘品，李哲.机械精度设计与检测基础，哈尔滨工业大学，2009年（6）