CA6140車床撥叉零件的加工工藝設(shè)計(jì)
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- 設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備
目錄
序言
一． 零件的分析 …………………………1
（一） 零件的作用 …………………....1
（二） 零件的工藝分析………………....2
二． 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)………………………3
（一） 確定毛坯的制造形式……………….3
（二） 基面的選擇…………………....3
（三） 制定工藝路線…………………..3
（四） 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定..5
（五） 確立切削用量及基本工時(shí)…………..7
三． 夾具設(shè)計(jì)……………………...…...13
（一） 問題的提出……………………13
（二） 夾具設(shè)計(jì)…………………….13
四． 參考文獻(xiàn)………………………….17
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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ60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(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。
（二） 零件的工藝分析
CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以φ25mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圓柱兩端面，其中主要加工表面為φ25H7mm通孔。
2. 以φ60mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的兩個(gè)端面。主要是φ60H12的孔。
3. 銑16H11的槽
這一組加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，
16H11mm的槽兩側(cè)面。
4. 以M22×1.5螺紋孔為中心的加工表面。
這一組加工表面包括：M22×1.5的螺紋孔，長(zhǎng)32mm的端面。
主要加工表面為M22×1.5螺紋孔。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
（1） φ60孔端面與φ25H7孔垂直度公差為0.1mm.。
（2） 16H11mm的槽與φ25H7的孔垂直度公差為0.08mm。
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。
對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ25 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ42作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三）制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1. 工藝路線方案一
工序一 粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25、φ60孔
工序二 粗、精銑φ60、φ25孔下端面。
工序三 粗、精銑φ25孔上端面
工序四 粗、精銑φ60孔上端面
工序五 切斷。
工序六 銑螺紋孔端面。
工序七 鉆φ22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序八 攻M22×1.5螺紋。
工序九 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面
工序十 粗銑 半精銑 精銑16H11的槽。
工序十一 檢查。
上面的工序加工不太合理，因?yàn)橛山?jīng)驗(yàn)告訴我們大多數(shù)都應(yīng)該先銑平面再加工孔，那樣會(huì)更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時(shí)鉆兩個(gè)孔，對(duì)設(shè)備有一定要求。且看另一個(gè)方案。
2. 工藝路線方案二
工序一 粗、精銑φ25孔上端面。
工序二 粗、精銑φ25孔下端面。
工序三 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25孔。
工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ60孔。
工序五 粗、精銑φ60孔上端面
工序六 粗、精銑φ60孔下端面。
工序七 切斷。
工序八 銑螺紋孔端面。
工序九 鉆φ22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序十 攻M22×1.5螺紋。
工序十一 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面
工序十二 粗、半精銑 精銑16H11的槽。
工序十三 檢查。
上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但是在全部工序中間的工序七把兩件銑斷，對(duì)以后的各工序的加工定位夾緊不方便，從而導(dǎo)致效率較低。再看另一方案。
3. 工藝路線方案三
工序一 粗、精銑φ25孔上端面。
工序二 粗、精銑φ25孔下端面。
工序三 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25孔。
工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ60孔。
工序五 粗、精銑φ60孔上端面
工序六 粗、精銑φ60孔下端面。
工序七 銑螺紋孔端面。
工序八 鉆φ22孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 攻M22×1.5螺紋。
工序十 粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面。
工序十一 粗、半精銑 精銑16H11的槽。
工序十二 切斷。
工序十三 檢查。
此方案仍有先鉆孔再銑平面的不足，所以這個(gè)方案仍不是最好的工藝路線綜合考慮以上各方案的各不足因素，得到以下我的工藝路線。
4. 工藝路線方案四
工序一 以φ42外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ25孔下端面。
工序二 精銑φ25孔上下端面。
工序三 以φ25孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ25孔,孔的精度達(dá)到IT7。
工序四 以φ25孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ60孔上下端面。
工序五 以φ25孔為精基準(zhǔn)，精銑φ60孔上下端面，保證端面相對(duì)孔的垂直度誤差不超過0.1。
工序六 以φ25孔為精基準(zhǔn)，鉆、鏜、鉸φ60孔，保證空的精度達(dá)到IT8。
工序七 以φ25孔為精基準(zhǔn)，銑螺紋孔端面。
工序八 以φ25孔為精基準(zhǔn)，鉆φ20孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。
工序九 以φ25孔為精基準(zhǔn)，鉆一個(gè)φ20孔，攻M22×1.5螺紋。
工序十 以φ25孔為精基準(zhǔn)，銑槽端面。
工序十一 以φ25孔為精基準(zhǔn)，銑16H11的槽保證槽的側(cè)面相對(duì)孔的垂直度誤差是0.08。
工序十二 兩件銑斷
工序十三 檢查。
雖然工序仍然是十三步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實(shí)際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工φ60、φ25孔是精度要求所致。
以上工藝過程詳見圖3。
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