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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?25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，

其生产纲领为批量生产，且为中批生产。

图1-1CA6140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?250

2、叉口半圆孔Φ55：该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为?550

3、拨叉左端面：该加工面为平面，其表面粗糙度要求为Ra3.2，位置精度要求与?250+0.023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Ra3.2，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为0.1mm；

5、拨叉左端槽口，其槽口两侧面内表面为平面，表面粗糙度要求为Ra3.2，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为0.08mm。

6、Φ40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Ra6.3

由上面分析可知，可以先以较大平面——下端面为粗基准，加工其他加工面，再以新加工面作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

对于有多个加工表面的工件，可以先选择一个表面作为粗精准进行粗加工加工，然后再改变基准，利用专用夹具加工另一表面，从而使得各加工表面达到精度要求。

确定毛坯

1、确定毛坯种类：

零件材料为HT200，查阅机械制造手册，有σb=170~240MPa，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

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CT7~CT9

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T6414-

最小铸出孔：由于孔深为78mm，孔壁厚度为7.5mm，此时灰铸铁的最小铸出孔直径大于25mm，故?25mm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\*GB3① 左端面到?25的基本尺寸及公差：

R=F+2RMA+12CT=23+2.0+

=2\*GB3② ?55的内圆基本尺寸及公差：

R=F-2RMA-12CT=55+2×1.5-

=3\*GB3③ ?40圆端面到底部大平面基本尺寸及公差：

R=F+RMA+12CT=80+2.0+

=4\*GB3④ ?55孔两端面基本尺寸及公差：

R=F+2RMA+CT=12+2×2.0+12

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?25孔中心线的垂直度误差为0.1mm；槽口端面与?25孔中心线的垂直度误差为0.08mm，故以?25孔为精基准。

工序的安排

该拨叉选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为中批生产，采用万能型机床和立式（卧式）升降台铣床，以及专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数减少，不但可以缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工多个表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。

初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

加工方法的选择

（1）?25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；