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1、目录1、任务简介22、车床拨叉工艺分析22.1、 拨叉的作用22.2、 拨叉的工艺分析22.3、 拨叉的构造特点32.4、 生产大纲、生产类型的32.5、 毛坯确实定33、车床拨叉工艺规程设计43.1、 定位基准时选择43.2、 重点工序阐明43.3、 制定工艺路线63.4、 机械加工余量确实定73.5、 切削用量的选择和工时定额确实定84、小结165参照文献166、附件161、任务简介本次机械制造工艺学课程设计我拿到的题目是“CA6140车床拨叉加工工艺规程设计”。（1）根据生产类型，对零件进行工艺分析；（2）选择毛坯种类及制造措施，绘制毛坯图；（3）制定零件0机械加工工艺过程，选择工序加工
2、设备及工艺装备，确定各工序切削用量及工序尺寸，并计算工序的工时定额；（4）填写工艺文献；（5）撰写设计阐明书；2、车床拨叉工艺分析2.1 拨叉的作用题目给定0零件是CA6140拨叉，它位于车床变速机构中，重要起换档，使主轴回转运动按照工作者的规定进行工作。宽度为18mm的槽尺寸精度规定很高，由于在拨叉拔动使滑移齿轮时假如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。因此，宽度为18mm的槽和滑移齿轮的配合精度规定很高。2.2 拨叉的工艺分析CA6140拔叉（型号：84009）共有3组加工表面：、零件两端面，可后来端面加工精度高，可以先后来端面为粗基准加工右端面，再此前端面为精基准
3、加工左端面；、以花键中心线为基准的加工面：这一组面包括025H7的六齿方花键孔、022H12B花键底孔、两端B2X15倒角和距花键中心线为22mm日勺上顶面；、以工件右端面为基准B18HllmmB槽、上顶面B2-M8通孔和05锥孔。经上述分析可知，对于后两组加工表面，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。2.3 拨叉日勺构造特点拔叉84009的毛坯为铸造件，在零件图上只有2处位置误差规定，即上顶面与花键中心线B平行度误差W0.10,18H11槽日勺两侧面与花键中心线B垂直度误差W0.08零件外形上大体上与六面体相似，形状大体如下：零件剖视图图（1）零件大体构造图Fig（1）C
4、omponentsapproximatestructuredrawing2.4 生产大纲、生产类型确实定根据指导老师规定，设计此零件为铸件，成批大量生产，工艺的安排基本倾向于工序分散原则，设备的选用是通用设备和专用工装，工艺手段以常规工艺为主，新工艺为辅H原则。2.5 毛坯确实定CA6140车床拔叉，零件材料HT20-40,硬度190HB210HB,生产类型为大批量生产，毛坯为铸件，灰铸铁B机械加工余量按JZ67-62规定了灰铸铁铸件的三种精度等级和对应的铸件机械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大批量生产的铸件，采用2级精度铸件，毛坯重量由金属机械加工工艺人员手册表5-2有零件（8Okg,偏差
5、为7%,故毛坯估算约为LOkg,采用2级精度铸件，顶面的加工余量和底面的加工余量忽视不计，两侧面B加工余量也忽视不计，由表5-4左右端面0加工余量为30.8,其他部分均为实心部分。故毛坯图如下：图(2)毛坯图Fig(2)Roughmap3工艺规程设计3.1 定位基准日勺选择定位基准日勺选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准的选择得对B合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。3.1.1 粗基准时选择在选择粗基准时，一般遵照下列原则：保证互相位置规定原则；保证加工表面加工余量合理分派0原则；便于工件装夹原则；粗基准一般不得反复使用0原则；为了保证所有加工表面有足够的加工余量，选用加工余
6、量小日勺表面作粗基准，不要用同一尺寸方向上。两端面，后端面为精加工面，故在铳两端面时，先后来端面为粗基准，粗铳前端面。加工花键底孔时，运用两边侧面找正对称面和以底面为粗基准加工花键底孔。3.1.2 精基准的选择在选择精基准时耍考虑的重耍问题是怎样保证设计技术规定日勺实现以及装夹精确、可靠、方面，提高工件B加工精度。一般遵照下列原则：基准重叠原则；统一基准原则；（3）互为基准原则；（4）自为基准原则；便于装夹原则。为保证定位基准和工序基准重叠，加工2718螺纹孔、5锥孔，18Hll槽以零件的坐端面和花键中心线为精基准，铳上顶面以花键中心线为精基准。3.2 重点工序日勺阐明CA6140拔叉零件的重
7、要加工面有花键底孔、两端面，花键，槽，顶面，材料为HT200,参照机械制造工艺设计简要手册，其加工措施选择如下：3.2.1 加工前后两端面根据GB1800-79规定毛坯日勺公差等级为Fn3,表面粗糙度为Ral2.5Hm,要到达后端面Ra3.2um的技术规定，需要通过粗铳一精铳。3.2.2 加工22花键底孔此工序重点在于找正毛坯对称而，故采用螺旋定心夹紧机构，找正对称面，进行加工。零件技术规定底孔0表面粗糙度到达Ra6.3um,毛坯为实心，故采用钻孔一扩孔，可以到达规定。3.2.3 加工外径为025的花键内孔零件规定花键底面粗糙度Ral.6um,侧面Ra3.2um,由于此工序在钻底孔工序之后，故
8、采用拉花键孔B措施，一次拉削可以到达规定。3.2.4 加工上顶面零件上顶面为精加工，粗糙度规定为Ra3.2m,与花键中心线日勺平行度误差W0.10mm,故以花键中心线为精基准，对上顶面进行粗铳一精铳。3.2.5 加工18Hu槽零件技术规定槽底面要到达表面粗糙度为Ra6.3um,侧面粗糙度为Ra3.2m,并且两侧面和花键中心线B垂直度W0.08,自身有精度规定，18H11,故以花键中心线和左端面为精基准，用花键心轴定位，采用铳一磨。顶面的钻2-M8通孔和5锥孔工序不是很重要，在此不做详细阐明，2-M8通孔先钻孔，再攻丝，5锥孔采用锥刀进行加工3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件
9、的加工精度和表面质量等技术规定能得到合理0保证。在此零件为大批量生产0条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具并尽量使工序分散来提高生产率，此外，还应考虑经济效果，使生产成本尽量减少。3.3.1 工艺路线方案一时制定工序I：粗铳前端面工序H：粗、精铳后端面工序IIL钻、扩花键底孔工序W：粗、精铳上顶面工序V：钻2M8通孔工序VI：钻5锥孔工序VH：铳削18HU槽工序VHh磨削18HIl槽工序IX：拉花键工序X:挫圆角工序XI：去毛刺工序刈：终检3.3.2 工艺路线方案二时制定工序I：粗铳前端面工序H：粗、精铳后端面工序III：钻、扩花键底孔工序W：拉花键工序V：粗、精铳上顶面工序VI：钻2-M
10、8通孔工序VII：钻中5锥孔工序VHh铳削18H11槽工序IX：磨削18HU槽工序X:挫圆角工序XI：去毛刺工序刈：终检3.3.3 两种工艺路线的比较与分析上述两种方案，工艺路线一把拉花键放在磨削18H11槽之后，在此，工序4、工序5、工序6、工序7、工序8中很难对工件进行定位和夹紧，导致生产率0下降。工艺路线二，一把花键底孔钻削出来后紧接着就是拉花键，这样，背面0工序就很轻易对工件进行定位和夹紧，即以花键心轴进行定位，进行螺旋夹紧，此方案定位精度高,专用夹具构造简朴、可靠。通过以上日勺两种工艺路线0优、缺陷的分析，最终确定工艺路线二为该零件0加工路线。工艺过程详见机械加工工序卡片。3.4 机
11、械加工余量确实定确定工序（或工步）尺寸欧J一般措施是：由加工表面的最终工序（或工步）向前推算，前面已经根据有关资料查出了零件各加工表面的J加工总余量（即毛坯余量），将加工余量分派给各工序加工余量，然后往前推算工序尺寸。CA6140日勺拨叉材料为HT200。毛坯重量约为Lokg,生产类型为由大批量生产,毛坯为铸件，精度为2级铸件，大体尺寸确定，外表面加工面少，根据以上原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸及加工余量如下：1 .前后端面欢!加工余量前后端面有3O.8mm的加工余量，足以把铸铁的硬质表面层切除。前端面粗铳一次即可，加工余量3mm,工序基本尺寸为83mm,工序经
12、济精度等级为mi,公差值0.22mm,表面粗糙度Ra5Um,上下偏差按“入体原则”确定（后来按照此原则确定）。后端面粗铳一次，精铳一次，粗铳加工余量2.8mm,工序经济精度等级为ITll,公差值0.22mm,精铳加工余量0.2mm,工序经济精度等级为IT7,公差值0.035mm,表面粗糙度Ra3.2m,工序基本尺寸为80mm。2 .矩形花键底孔规定以矩形花键的外径定心，故先钻中心孔,再扩,最终拉削，内孔尺寸为22H12,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派。钻孔20mm,工序经济精度等级为ITll,公差值0.13mm。扩孔中21mm,工序经济精度等级为ITl0,
13、公差值O.084mm,粗糙度Ra6.3Um。拉花键花键孔规定以外径定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取2Z=lm3 .顶面的加工余量此工序分为两个工步：粗铳顶面；精铳顶面。粗铳加工余量为2.8mm,工序经济精度等级为ITI1,公差值0.22mm。精铳加工余量为0.2mm,工序经济精度等级为IT7,公差值0.035mm,表面粗糙度Ra3.2m4 .18H11槽日勺加工余量铳削的加工余量：槽底面的铳削余量为50mm,槽侧面的铳削余量为17.9mm,工序经济精度等级为IT12,公差值0.25mm,槽底面表而粗糙度Ra6.3Um。磨削B加工余量：槽侧面的磨削余量为0.5mm,工序经济精度
14、等级为IT9,公差值为0.043mm,侧面粗糙度为Ra3.2m。3.5切削用量日勺选择和工时定额确实定根据课程设计指导书以及老师指定，需要计算几道工序日勺工作时间以及此工序日勺切削用量的选择，现选工序4拉花键孔、工序8铳削18Hll槽这两道工序进行计算。3.5.1 工序1粗铳前端面切削用量和基本工时的计算加工条件工件材料：HT200,铸件；工件尺寸：宽度为40,长度为25B平面和半径为20日勺半圆面，加工余量3mm,工序基本尺寸为83mm,工序经济精度等级为ITll,公差值0.22mm,表面粗糙度Ra5m,加工规定：用原则镶齿圆柱铳刀粗铳，加工余量3mm,工序基本尺寸为83mm,工序经济精度等
15、级为ITll,公差值0.22mm,表面粗糙度Ra5um,用乳化液冷却；加工设备：XA6T32铳床，其功率为7.5KW,中等系统刚度。计算工时定额令选择刀具：铳刀直径的大小直接影响切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗。根据切削用量简要手册表3.1,切削宽度3mm5mm切削深度p为45mm70mm;但由于工序二的切削深度为75mm90mm同样需要粗铳，精铳，因此从效率上考虑，选择铳刀直径为4=80mm。由于采用原则镶齿圆柱铳刀，查表3.2可得齿数Z=8,刀具几何形状工=15。，S=I2。令切削用量：决定切削宽度由于加工余量不大，可一次切削完毕。因此a,=h=3mm决定每齿进给量fz,查表3.3可知工=0.200.30.取fz=0.27o决定切削速度vf和每分钟进给量vf查表3.11,得匕=16mmin,=61rmin,vfi=86mmmin各修正系数为kMv=1knv=&=0.85因此匕=16X
