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CA6140車床撥叉零件的加工工藝設計

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更新時間：2014-09-12
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設計“CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝及工藝設備
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．工藝規程的設計………………………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…………..7
三．夾具設計……………………...…...13
（一）問題的提出……………………13
（二）夾具設計…………………….13
四．參考文獻………………………….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。零件上方的φ25孔與操縱機構相連，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
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，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。

二、工藝規程設計

(一)確定毛坯的制造形式
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，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。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。
（1）粗基準的選擇。
對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據這個基準選擇原則，現選取φ25 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個φ42作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。
（2）精基準的選擇。
主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。

（三）制定工藝路線
制定工藝路線的出發點,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得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,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
工序一粗、鉆、擴、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，因為由經驗告訴我們大多數都應該先銑平面再加工孔，那樣會更能容易滿足零件的加工要求，效率不高，但同時鉆兩個孔，對設備有一定要求。且看另一個方案。

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、鉸、精鉸φ25孔。
工序四鉆、擴、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生產，但是在全部工序中間的工序七把兩件銑斷，對以后的各工序的加工定位夾緊不方便，從而導致效率較低。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、鉸、精鉸φ25孔。
工序四鉆、擴、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，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，鉆、擴、鉸、精鉸φ25孔,孔的精度達到IT7。
工序四以φ25孔為精基準，粗銑φ60孔上下端面。
工序五以φ25孔為精基準，精銑φ60孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.1。
工序六以φ25孔為精基準，鉆、鏜、鉸φ60孔，保證空的精度達到IT8。
工序七以φ25孔為精基準，銑螺紋孔端面。
工序八以φ25孔為精基準，鉆φ20孔（裝配時鉆鉸錐孔）。
工序九以φ25孔為精基準，鉆一個φ20孔，攻M22×1.5螺紋。
工序十以φ25孔為精基準，銑槽端面。
工序十一以φ25孔為精基準，銑16H11的槽保證槽的側面相對孔的垂直度誤差是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（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調整）。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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