下面是小编为大家整理的2023年度CA6140车床拨叉”加工工艺及工装设计【通用文档】,供大家参考。
CA6140 车床拨叉” 加工工艺及工装设计 目录 序言…………………………………………………………………1 零件的分析…………………………………………………………2 拨叉的工艺分析及工艺要求………………………………………3 工艺规程设计………………………………………………………5 确定定位基准………………………………………………………6 工艺路线的拟定……………………………………………………7 加工工艺路线的比较……………………………………………..11 拨叉的偏差………………………………………………………..12 确定切削用量及基本工时………………………………………..15 时间定额计算及其生产安排……………………………………..23 专用夹具设计……………………………………………………..28 夹具设计方案的选择及其误差计算……………………………..29 参考文献…………………………………………………………..31 序言 机械制造技术基础课程设计是我们完成了基础课程与部分技术基础课程之后进行的。它一方面要求我们通过设计能够获得综合运用过去学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力；也是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，同时也是我们一次理论联系实际的实际训练。因此，他在我们的大学生活中占据在相当重要的地位。
通过设计，我们学会了熟悉运用机械制造工艺学课程中的基本理论实际知识，解决了一个零件在加工中的定位、夹紧、与工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题保证加工质量。
由于能力有限，设计尚有很多不足之处，恳请老师能给予批 判与指正。
一、零件的分析 零件的作用：该拨叉用在 CA6140 的主轴上，与其他零件配合，在改变转速的时候承受轻微的载荷，因此应该保证本零件的重要工作表面符合技术要求。
2.2 拨叉的工艺分析 拨叉是一个很重要的零件，由于其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其加工内花键的精度要求较高，此外还有上端面要求加工，对精度要求也很高。其底槽侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求，上端面与花键孔轴线有平行度要求。由于其尺寸精度、几何形状精度与相互位置精度，与各表面的表面质量均影响机器或者部件的装配质量，继而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键与重要的。
2.3 拨叉的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计与工艺是密切有关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。
其余未注明圆角半径R3~5mm5锥孔配作2-M8通孔图 1.1 拨叉零件图 其加工有五组加工：铣侧面；拉 25 7 H 内花键孔；粗精铣上端面；粗精铣 18H11 底槽；钻、铰 2-M8 通孔，并攻丝。
（1） 侧面的加工要紧是为了后续工序中能有更好的定位面，确保后续加工所要求的精度，粗糙度在 6.3 即可。
（2） 以 22 12 H 为要紧加工面，拉内花键槽 25 7 H ，槽数为 6个，其粗糙度要求是底边 6 . 1 Ra ，侧边 3.2 Ra ， 22 12 H 内孔粗糙度 6.3 Ra 。
（3） 另一组加工是粗精铣上端面，表面粗糙度要求为3.2 Ra 。
（4） 第三组为粗精铣 18H11 底槽，该槽的表面粗糙度要求是两槽边 3.2 Ra ，槽底的表面粗糙度要求是 3 . 6 Ra 。
（5） 钻并攻丝 2-M8，保证两螺纹孔中心距为 25mm。
2.4 毛坯的选择 拨叉毛坯选择金属模浇铸，由于生产率很高，因此能够免去每次造型。工件尺寸较小单边余量通常在 1~ 2mm ，结构细密，能 承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是 5000 件，查参考文献[5]表 2.1-3，生产类型为中批量生产。
2.5 本章总结 通过对拨叉的工艺分析，为以后工序的设计安排，夹具的设计打下理论基础，在对拨叉进行工艺分析时，要充分考虑工件的材料、形状尺寸，保证工件加工时的良好工艺性，通过对拨叉的分析，确定毛坯为铸件，在后续设计中以此分析为前提，优化夹具方案。
3 工艺规程设计 3.1 加工工艺过程 由以上分析可知。该拨叉零件的要紧加工表面是平面、内花键与槽系。通常来说，保证平面的加工精度要比保证内花键的加工精度容易。因此，关于拨叉来说，加工过程中的要紧问题是保证内花键的尺寸精度及位置精度，处理好内花键与平面之间的相互关系与槽的各尺寸精度。
由上工艺分析知，上端面与槽边均与花键轴有位置度公差，因此，保证内花键高精度是本次设计的重点、难点。
3.2 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计与工艺是密切有关的，又是相辅相成的。关于设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度与加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。
3.2.1 选择加工方法时，需考虑的因素 （1） 要考虑加工表面的精度与表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。
（2） 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率 的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备与通常的加工方法。
（3） 考虑被加工材料的性质。
（4） 考虑工厂或者车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法与设备，推广新技术，提高工艺水平。
（5） 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状与重量等。
选择加工方法通常先按这个零件要紧表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。
3.2.2 面的加工 侧面的加工要紧是为后续加工做准备，因此，在选择加工方法上能够选用一次性铣面，表面粗糙度为 6.3。上端面的查参考文献[5]表 2.1-12 能够确定，上端面的加工方案为：粗铣——精铣（ 7~ 9 IT IT ），粗糙度为 Ra 6.3~0.8，通常不淬硬的平面，精铣的粗糙度能够较小。
3.2.3 孔的加工 （1） 加工内花键前的预制孔 22 12 H 加工 查参考文献[5]表 2.3-47，由于预制孔的精度为 H12，因此确定预制孔的加工方案为：一次钻孔，由于在拉削过程中才能保证预制孔表面精度，因此，在加工内花键前预制孔的精度可适当降低。
（2） 内花键的加工 通过拉刀实现花键的加工，由于拉削的精度高，因此能满足花键表面精度，同时也能保证预制孔表面精度。
（3） 2-M8 螺纹孔的加工 加工方案定为：钻孔，攻丝。
3.2.4 槽的加工 查参考文献[5]表 2.1-12 能够确定，槽的加工方案为：粗铣——精铣（ 7~ 9 IT IT ），粗糙度为 Ra 6.3~0.8，设计要求为 6.3 与 3.2，粗铣时，精度可适当降低。
3.3 确定定位基准 3.3.1 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。
粗基准选择应当满足下列要求：
（1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。假如工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。比如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样能够保证该面有足够的加工余量。
（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。
（5） 粗基准应避免重复使用，由于粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉零件图分析可知，选择作为拨叉加工粗基准。
3.3.2 精基准选择的原则 （1） 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样能够避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
（2） 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，同时各工序所使用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计与制造工作。比如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、 磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
（3） 互为基准的原则。选择精基准时，有的时候两个被加工面，能够互为基准反复加工。比如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。
自为基准原则。有些精加工或者光整加工工序要求余量小而均匀，能够选择加工表面本身为基准。比如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。
此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹与加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉 C 在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉 C 零件图分析可知，它的 25 7 H 内花键槽，适于作精基准使用。
选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。
3.4 工艺路线的拟订 关于大批量生产的零件，通常总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是：先加工预制孔，再加工花键槽，最后以花键槽定位粗、精加工拨叉上端面与底槽及 M8 螺纹孔。
后续工序安排应当遵循粗精分开与先面后孔的原则。
3.4.1 工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求与机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：
（1） 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于使用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备与工人数量多，生产面 积大，工艺路线长，生产管理复杂。
（2） 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数与生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可使用高效率的专用机床，以提高生产率。但使用复杂的专用设备与工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
通常情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不使用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床与工夹具组织流水线生产。
加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 80~90 c 的含 0.4%~1.1%苏打及 0.25%~0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部基本无杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留物。
3.4.2 工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，使用工序集中或者工序分散是其两个不一致的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。
（1） 工序集中的特点 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数与生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可使用高效率的专用机床，以提高生产率。但使用复杂的专用设备与工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
（2） 工序分散的特点 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于使用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备与工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
工序集中与工序分散各有特点，务必根据生产类型。加工要求与工厂的具体情况进行综合分析决定使用那一种原则。
通常情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不使用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床与工夹具组织流水线生产。
由于近代计算机操纵机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。
3.4.3 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
（1） 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工制造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或者修补，以免浪费工时。
粗加工可使用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力与变形大，因此加工精度低，粗糙度值大。通常粗加工的公差等级为 IT11~IT12。粗糙度为Ra=80~100μm。
（2） 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为要紧表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为 Ra=10~1.2...
推荐访问:标签 工装 车床 ca6140车床拨叉 CA6140车床拨叉设计
本文来源：https://www.windowchina.cn/fanwendaquan/gongwenfanwen/11201.html