哈工大机械制造大作业讲课.docx

零件分析 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔与操纵机构相连，二下方的Φ55叉口则是用于与所控制齿轮所在的轴接触，拨动下方的齿轮变速。 其生产纲领为批量生产，且为中批生产。 图1-1 CA6140拨叉零件图 零件的工艺分析 零件材料采用HT200，加工性能一般，在铸造毛坯完成后，需进行机械加工，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、小头孔Φ25：该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为； 2、叉口半圆孔Φ55：该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为； 3、拨叉左端面：该加工面为平面，其表面粗糙度要求为，位置精度要求与内圆面圆心距离为； 4、叉口半圆孔两端面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为； 5、拨叉左??槽口，其槽口两侧面内表面为平面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为0.08mm。 6、孔圆柱外端铣削平面，加工表面是一个平面，其表面粗糙度要求为。 确定毛坯 1、确定毛坯种类： 零件材料为，查阅机械制造手册，有，考虑零件在机床运行过程中受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸造毛坯。 图 3-1 毛坯模型 2、毛坯特点： （1）性能特点： （2）结构特点：一般多设计为均匀壁厚，对于厚大断面件可采用空心结构。CA6140拨叉厚度较均匀，出现疏松和缩孔的概率低。 （3）铸造工艺参数： 铸件尺寸公差：铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差成为铸件尺寸公差。成批和大量生产采用金属型时，铸钢和铸件尺寸公差等级为级，选择尺寸公差等级为CT8。 机械加工余量：查阅参考文献[5]，铸铁件的加工余量等级为E、F、G，故设计铸件公差为。 最小铸出孔：由于孔深为，孔壁厚度为，此时灰铸铁的最小铸出孔直径大于，故孔不铸出，采用机械加工的方法加工。 3、毛坯尺寸的确定： 图 3-2 如图所示，现对图中1、2、3、4处加工面进行余量计算。 毛坯加工工艺方法选择金属型铸造，GB6414/86，公差等级选择8级。 所以，铸件基本尺寸根据计算以及查表所得数据可以得到：  = 1 \* GB3 ① 左端面到的基本尺寸及公差： ，圆整之后，取基本尺寸和公差为；  = 2 \* GB3 ② 的内圆基本尺寸及公差： ，圆整之后，取基本尺寸和公差为；  = 3 \* GB3 ③ 圆端面到底部大平面基本尺寸及公差： ，圆整之后，取基本尺寸和公差为；  = 4 \* GB3 ④ 孔两端面基本尺寸及公差： ，圆整之后，取基本尺寸和公差为。 选择定位基准 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得到提高。否则，加工工艺过程中就会问题百出，甚至会造成零件大批报废。 粗基准的选择： 按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做粗基准。现以零件的底面作为定位的粗基准。 精基准的选择： 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，叉口两端面与孔中心线的垂直度误差为0.1mm；槽口端面与孔中心线的垂直度误差为0.08mm，故以孔为精基准。 工序的安排 加工方法的选择 （1）孔是配合面，又是其他加工表面的基准，其终加工是铰孔，其前面的工步则是钻孔、扩孔。 （2）叉口内圆终加工可用半精铣或半精镗，其前面的工步则是粗铣或粗镗； （3）叉口侧面终加工可用半精铣，其前面的工步则是粗铣； （4）叉口断面用铣刀切断； （5）拨叉左端面终加工可用精铣，前面的工步则是粗铣、半精铣； （6）槽口终加工可用精铣，其前面的工步则是粗铣、半精铣； （7）孔外圆平面可以用粗铣达到表面质量要求。 机械加工工序 遵循“先基准，后其他”原则，首先加工精基准； 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序； 遵循“先面后孔”原则。 热处理工序 铸造成型后，进行调制处理。 辅助工序 粗精加工工序之间，应安排去应力退火、去毛刺和中间检验工序。 制定工艺路线 制定工艺路线应以零件的几何形状、尺寸精度和位置精度等技术要求得到保证为出发点。在生产纲领以确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用工、夹具，尽量是工序集中来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线一 工序名称加工基准1、粗铣两处端面1、不加工大底面2、钻内孔、钻扩铰内孔2、不加工大底面3、粗铣孔上端面3、内孔轴线4、精铣孔上端面4、内孔轴线5、粗铣孔下端面5、内孔轴线6、精铣孔下端面6、内孔轴线7