“CA车床”拨叉零件的机械加工工艺设计方案(宁波大学机械制造技术基础作业).docx

CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程
一、零件的分析
1. 零件图样分析
1.1零件的作用
该零件是CA6140拨叉（见图1）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进行工作。宽度为18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为18+0.0120mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。
1.2零件的工艺分析
CA6140拨叉共有两组加工表面。
1.2.1以花键孔的中心线为基准的加工面
这一组面包括Φ25+0.0230mm的六齿方花键孔、Φ22+0.280花键底孔两端的2×150到角和距中心线为27mm的平面。
1.2.2以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽
经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。
二、工艺规程设计
1.确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁。但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为4000件已达到中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。
2.确定主要表面的加工方法
要根据生产类型选择设备，在大批量生产中可采用高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。该零件所需的加工部位为：拨叉小头孔端面、大头孔上两侧面；大小头孔以及小头孔端18+0.120 0的槽。
2.1 平面的加工
由《实用机械加工工艺手册》可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（），粗糙度为，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。
2.2 大头孔的加工
由《实用机械加工工艺手册》确定，孔的表面粗糙度要求为3.2，则选择孔的加工顺序为：粗精镗。
2.3 小头孔的加工
Φ25+0.023 0的孔选择的加工方法是钻，但其表面粗糙度的要求为，所以选择加工的方法是钻——扩——铰。
3. 确定定位基准
基面的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，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。
3.1 粗基准的选择
选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位从拨叉A零件图分析可知，选择平面作为拨叉A加工粗基准。
3.2 精基准的选择
选择精基准的原则：基准重合原则。基准统一原则，互为基准的原则，自为基准原则。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。
4.工序精度划分
对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也是加工统一的基准。具体工序是先以小头孔左端面为粗基准，粗、精加工小头孔右端面，再以右端面为基准加工小头孔，在后续的工序安排中都是以小头孔为基准定位。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。
4.1 确定工序的原则
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。
4.2 加工精度的划分
零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
（1）粗加工阶段
一般粗加工的公差等级为。粗糙度为。
（2）半精加工阶段
半精加工的公差等级为。表面粗糙度为。
（3）精加工阶段
.精加工的加工精度一般为，表面粗糙度为。
5.加工尺寸的切削用量
CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：
5.1 A面的加工余量
A面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除
5.2矩形花键底孔
要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22 0+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分配。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
拉花键
花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 Ζ=1mm
5.3 B面的加工余量
此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。
精加工余量为0.2mm
粗铣加工余量为2.8mm
6. 拟定工艺过程
此工艺中采取把花键放在第一道工序后边的方案，这样，第4道工序就容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为4道工序的定位基准。因此，该方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠（详见下图2-图8）。

图2机械加工工艺卡片1

图3机械加工工艺卡片2

图4机械加工工艺卡片3

图5机械加工工艺卡片4

图6机械加工工艺卡片5

图7机械加工工艺卡片6

图8机械加工工艺卡片7
参 考 文 献
[1] 杜可可．机械制造技术基础课程设计指导．北京：人民邮电出版社，2007．12.
[2] 吴拓,方琼珊.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导北京：机械工业出版社，2005．11．
[3] 陈宏钧．实用机械加工工艺手册［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2003．1．
[4] 于一俊，邹青．机械制造技术基础第2版［Ｍ］．北京：机械工业出版社，2009．2．
[5] 王 杰．机械制造工程学．北京：邮电大学出版社，2004.
[6] 张远明. 机械制造实习. 南京：东南大学出版社，2004
[7] 兰建设，曹龙斌. 机械制造应用技术. 北京：机械工业出版社，2006
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