机械5

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φ25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、零件的工艺分析如下： 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： φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。 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。 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，加工工艺过程中会问题百出，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φ25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φ42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 制定工艺路线的出发点,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夹具，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。 下面是根据制定工艺路线指导思想制定的工艺路线： 工艺方案一： 工序1.以Φ42外圆为粗基准，粗铣Φ60孔上下端面 工序2.精铣Φ60孔上下端面 工序3.钻、扩、铰、精铰Φ60孔，保证孔的精度达到IT8 工序4.以Φ60孔位精基准，扩、铰、精铰Φ25孔，保证孔的精度达到IT7 工序5.以Φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面 工序6.以Φ25孔为精基准，钻Φ25孔 工序7.以Φ25孔为精基准，攻M22×1.5螺纹 工序8.以Φ25孔为精基准，铣槽端面 工序9.以Φ25孔为精基准，铣16H11的槽，保证槽的侧面相对与孔的垂直度误差是0.08 工序10.铣断 工序11.去毛刺 工序12.检查 工艺方案二： 工序1.以Φ42外圆为粗基准，粗铣、精铣Φ25孔上端面 工序2.粗铣Φ25孔下端面 工序3.以Φ25上端面为精基准，扩、铰、精铰Φ25孔，孔的精度达到IT7 工序4.以Φ25为精基准，粗铣Φ60孔上下端面 工序5.以Φ25为精基准，精铣Φ60孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.1 工序6.以Φ25孔为精基准，钻、镗、精镗Φ60孔，保证孔的精度达到IT8 工序7.以Φ25孔为精基准，铣槽端面 工序8.以Φ25孔为精基准，铣16H11的槽，保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是0.08 工序9.以Φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面 工序10.以Φ25孔为精基准，钻Φ20孔 工序11.攻M22×1.5螺纹 工序12.铣断 工序13.去毛刺 工序14.检查 下面，就两种方案进行比较。 首先，由于工艺方案一是通过直径为42的外圆定位而直接加工直径为60的外圆上下表面，再以直径为60的孔作为精基准进行定位。这在一定程度上保证了直径为25的孔相对于精基准的平行度，但是，在通过直径为42外圆定位的时候，由于在开始的时候没有加工过，这就会导致直径为60的孔产生很大的误差。所以，这样的定位方案是不行的。 工艺方案二是通过先加工Φ25孔上端面，然后，再以Φ25孔上端面作为精基准来进行其他的加工。这样，就会导致了由于多加工了两个面而导致经济性不好。但是，由于加工面对于Φ25孔的加工精度要求比较高，所以，必须保证Φ25孔的加工精度。所以，选择先加工Φ25孔端面。这样，加工出来的零件精度就能在一定程度上比工艺方案一的精确。 通过上面的方案的比较，最后，确定了选择工艺方案二。 四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA6140车床拨叉，零件材料为HT200，硬度200HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、外圆表面（φ42） 考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。 2、外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ25，φ60端面） 查《金属机械加工工艺人员手册》，取φ25、φ60端面长度余量均为4（均为双边加工）。 3、内孔（φ60孔） 查《金属机械加工工艺人员手册》，为了节省材料，取φ60孔已铸成孔长度余量为4，即铸成孔直径为50mm。 4、槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量 查《金属机械加工工艺人员手册》，铸出槽端面至中心线48mm的距离，余量为4mm。 5.螺纹孔顶面加工余量 查《金属机械加工工艺人员手册》，铸出螺纹孔顶面至φ25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离，余量为4 mm。 6.其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。