CA6140 拨叉(一

广东工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称机械制造技术基础题目名称CA6140拨叉（一）学部（系）机电与信息工程学部专业班级10机械设计制造及其自动化5班学2012年12月28日摘要本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及CAXA实体设计。此拔叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。本设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。基准选择以拔叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工时是用镗床镗孔。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。通过工艺规程及工艺装备设计，应达到：1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；3、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图，标注必要的技术条件等。关键词：拨叉，加工工艺，工序卡片，CAXA实体设计目录引言.....................................................................................................................2一、零件的加工分析.........................................................................................5（一）零件的作用.............................................................................................................5（二）零件的制造工艺分析.............................................................................................5二、工艺规程设计...............................................................................................6（一）确定毛坯的制造形式.............................................................................................6（二）基面的选择.............................................................................................................7（三）制定工艺路线.........................................................................................................8（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定...................................................10（五）确立切削用量及基本工时...................................................................................11（六）编制工艺卡片.........................................................................错误!未定义书签。三、总结.............................................................................................................17参考文献.............................................................................................................18附表1零件图....................................................................................................20附表2毛坯图....................................................................................................21引言CA6140型卧式车床拨叉（831002）加工工艺是我们融会贯通三年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。CAXA实体设计在设计方法上更加贴近设计人员的设计思路，它可以将设计人员的模糊或不成熟的想法在三维环境下直接、快速的表达出来，然后再按自己的思路做动态修改（通过智能图素的添加、拖放来实现），最终形成产品。这应该是它与其它一些三维设计软件（如SolidWorks）最大的区别，也应该是较之其它软件最大的优势。拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。课程设计是学校为工科大学生安排的在校期间一次全面性、总结性的教学实践环节。它既是学生在教师指导下运用所学知识和技能，解决具体问题的一次尝试，也是学生走向工作岗位前的一次“实战演习”。其主要目的有以下几方面：(1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学基础理论和专业知识。(2)提高运用所学知识，解决实际问题的能力。(3)敢于创新，并能正确地将独创精神与科学态度相结合。(4)初步掌握专业设计工作的流程和方法。(5)熟练运用计算机等工具提高工作效率。(6)养成严肃认真、刻苦钻研、实事求是的工作作风。一、零件的加工分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉，零件图参照附录1。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。（二）零件的制造工艺分析零件的材料为HT350-10，生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置有一定要求CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以φ25mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。2.以φ60mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。主要是φ60H12的孔。3.铣16H11的槽这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，16H11mm的槽两侧面。4.以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。（2）16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《实用机械加工工艺手册》用铸件尺寸公差等级CT9级。详图见附录1图2-1毛坯图（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则在加工工艺会出现不可避免的错误，导致生产加工无法正常进行。（1）粗基准的选择。选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。（2）精基准的选择。精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则：1．“基准重合”原则为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差，其产生的原因及计算方法在下节讨论。2．“基准统一”原则当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准；齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮内孔及端面为定位基准。3．“自为基准”原则当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准”原则。例如磨削床身导轨面时，就以床身导轨面作为定位基准。如图3-38所示。此时床脚平面只是起一个支承平面的作用，它并非是定位基准面。此外，用浮动铰刀铰孔、用拉刀拉孔、用无心磨床磨外圆等，均为自为基准的实例。4．“互为基准”原则为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。例如加工精密齿轮时，先以内孔定位加工齿形面，齿面淬硬后需进行磨齿。因齿面淬硬层较薄，所以要求磨削余量小而均匀。此时可用齿面为定位基准磨内孔，再以内孔为定位基准磨齿面，从而保证齿面的磨削余量均匀，且与齿面的相互位置精度又较易得到保证。5．精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便.（三）制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《指导手册》，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：1.工艺路线方案一工序一粗、钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔工序二粗、精铣φ60、φ25孔下端面，φ25孔上端面，粗、精铣φ25孔上端面工序三切断工序四铣螺纹孔端面。工序五钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。工序六攻M22×1.5螺纹。工序七粗铣半精铣精铣槽所在的端面，粗铣半精铣精铣16H11的槽。工序八检查上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。2.工艺路线方案二工序一粗、精铣φ25孔上端面，下端面。工序二钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔。工序三粗、精铣φ60孔上端面和下端面。工序四切断。工序五铣螺纹孔端面。工序六钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。工序七攻M22×1.5螺纹。工序八粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序九粗、半精铣精铣16H11的槽。工序十检查。上面工序可以适合大多数生产，但是在全部工序中间的工序七把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而导致效率较低。再看另一方案。3.工艺路线方案三工序一粗、精铣φ25孔上端面、下端面。工序二钻、扩、铰、