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CA6140車床撥叉機械加工工藝及工藝設備設計

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更新時間：2014-11-04
發布人： kongbei

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CA6140車床撥叉機械加工工藝及工藝設備設計

長安大學
機械制造工藝學課程設計任務書

題目: 設計”CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝規則及工藝裝備
內容： 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3. 機械加工工藝過程綜合卡片 5張
4. 結構設計裝配圖 1張
5. 結構設計零件圖 1張
6. 課程設計說明書 1張

班級
學生
指導教師
教研室主任
2008年03月29日
序言

機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業課之后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。
就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。
由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。

一、零件的分析

（一）零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔與操縱機構相連，φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。

（二）零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1．小頭孔φ25；
2．大頭半圓孔Ф及其端面；
3．16×8槽；
4．φ40外圓斜面；
5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm；
6. 槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm。
由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規的加工工藝均可保證

二、工藝規程設計

(一)確定毛坯的制造形式
已知此撥叉零件的生產類型為中批量生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。
零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。

（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產無法正常進行。
1）粗基準的選擇：按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。對本零件而言，則應以零件的底面為主要的定位粗基準。
2）精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則。對本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應以φ25小頭孔為精基準。

（三）制定工藝路線
制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能達到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。
1．工藝路線方案一
工序Ⅰ 車φ55圓與兩端面
工序Ⅱ 銑斷，使之為兩個零件
工序Ⅲ 銑16×8槽
工序Ⅳ 銑φ40外圓斜面
工序Ⅴ 加工φ25小頭孔
2．工藝路線方案二
工序Ⅰ 銑斷，使之為兩個零件
工序Ⅱ 加工φ25小頭孔
工序Ⅲ 銑16×8槽
工序Ⅳ 車φ55半圓與兩端面
工序Ⅴ 銑φ40外圓斜面
3．工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工φ55圓與兩端面，以便于后續加工，并利用了兩件合鑄的優勢，提高了工作效率，然后在銑床上把所有銑的工序全部弄完，省去了在各機床間切換的麻煩，最后加工孔；方案二是先切開工件，分別加工，然后加工小頭孔，再銑、再車、再銑……顯然，工序上不如方案一效率高。但由于圓與槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；圓應該利用兩件合鑄的優勢，所以還是先加工φ55大圓。故可以將工序定為：
工序Ⅰ 粗，精車φ55圓與兩端面
工序Ⅱ 銑斷，使之為兩個零件
工序Ⅲ 加工φ25小頭孔
工序Ⅳ 銑16×8槽
工序Ⅴ 銑φ40外圓斜面
這樣，看起來工序簡潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優勢。
以上工藝過程詳見附表1“機械加工工藝過程綜合卡片”。

（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
“CA6140車床撥叉”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛坯重量約為1.5kg，生產類型為大批量生產，鑄造毛坯。
根據以上原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（φ25，φ55端面）。
查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取φ25，φ55端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工）
銑削加工余量為： ...

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