07机制工艺学课程设计拨叉

CA6140拨叉：

一、

零件的分析

（一） 零件的作用

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φ20孔与操纵机构相连，二下方的φ50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） 零件的工艺分析

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φ20为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ20 的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个M8的螺纹孔。下端有一个47°的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。 2. 以φ50为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ50 的孔，以及其上下两个端面。

这两组表面有一定的位置度要求,即φ50 的孔上下两个端面与φ20 的孔有垂直度要求。 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

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，故选择铸件毛坯。 （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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取φ20 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ32作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。

（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三）制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,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。 1.工艺路线方案一

工序一 粗、精铣φ20孔上端面。

工序二 钻、扩、铰、精铰φ20、φ50孔。 工序三 粗、精铣φ50孔上端面

工序四 粗、精铣φ50、φ20孔下端面。 工序五 切断。

工序六 钻φ4孔（装配时钻铰锥孔）。 工序七 钻一个φ4孔，攻M6螺纹。 工序八 铣47°凸台。 工序九 检查。

上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，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φ20孔上端面。 工序二 粗、精铣φ20孔下端面。 工序三 钻、扩、铰、精铰φ20孔。 工序四 钻、扩、铰、精铰φ50孔。 工序五 粗、精铣φ50孔上端面 工序六 粗、精铣φ50孔下端面。 工序七 切断。

工序八 钻φ4孔（装配时钻铰锥孔）。 工序九 钻一个φ4孔，攻M6螺纹。 工序十 铣47°凸台。 工序十一 检查。

上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。 综合考虑以上步骤，得到我的工艺路线。 3.工艺路线方案三

工序一 以φ32外圆为粗基准，粗铣φ20孔下端面。 工序二 精铣φ20孔上下端面。

工序三 以φ20孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。 工序四 以φ20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰φ50孔，保证空的精度达到IT7。 工序五 切断。

工序六 以φ20孔为精基准，粗铣φ50孔上下端面。

工序七 以φ20孔为精基准，精铣φ50孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。 工序八 以φ20孔为精基准，钻φ4孔（装配时钻铰锥孔）。 工序九 以φ20孔为精基准，钻一个φ4孔，攻M6螺纹。 工序十 以φ20孔为精基准，铣47°凸台。 工序十一 检查。

虽然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工φ50、φ20孔是精度要求所致。

（一） 零件的作用

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φ55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） 零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，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 以及与此孔相通的 的锥孔、 螺纹孔 2. 大头半圆孔

3. 拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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。

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