毕业设计论文-ca6140普通车床“拨叉2”零件的工艺工装设计

毕业设计论文-ca6140普通车床“拨叉2”零件的工艺工装设计内容摘要：

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 CA6140 普通车床“拨叉（ 2）”零件的工艺工装设计 *** 第 11 页 毕业设计 共 50 页 粗加工的目的是切去绝大部分 多余的金属， 为以后的精加 工创造较好 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，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，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和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。 一般粗加工的公差等级为 IT 11~IT 12。 粗糙度为 Ra=80~100μ m。 （ 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主要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 IT 9~IT 10。 表面粗糙度为Ra=10~1. 25μ m。 （ 3） 精加工阶段 精 加 工 阶段 切 除 剩余 的 少量 加 工余 量 , 主 要目 的 是 保证 零 件的 形 状位 置几精度 ,尺寸精度 及表面粗 糙度 ,使各主 要表面达 到图纸要 求 .另外精加工 工序安排在最后 ,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为 IT 6~IT 7，表面粗糙度为 Ra10~1. 25μ m。 （ 4） 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精 度 改 善 很 少。 一 般 不 能 纠 正 各 表 面 相 互 位 置 误 差 ， 其 精 度 等 级 一 般 为IT 5~IT 6,表面粗糙度为 Ra1. 25~0. 32μ m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。 由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。 在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。 必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性 质区分。 例如工序的定 位精基准面 ，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 CA6140 普通车床“拨叉（ 2）”零件的工艺工装设计 *** 第 12 页 毕业设计 共 50 页 加 工 工 艺 路 线 方 案 的 比 较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。 但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。 如下表 （表格 31） 表格 31 加工工艺路线方案比较表 工序号 方案 1 方案 2 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 Ⅰ 铣左侧面 右侧面和上端面 铣左侧面 右侧面和上端面 Ⅱ 钻预制孔 底面 和侧面 钻预制孔 底面和侧面 Ⅲ 粗、精铣上端面 已加工预制孔和侧面 拉内花键  25H7 已加工预制孔和侧面 Ⅳ 粗、精铣18H11 底槽 已加工预制孔和侧面 粗、精铣18H11 底槽 内花键和侧面 Ⅴ 钻 2M8 通孔，攻丝 已加工预制孔和侧面 粗、精铣上端面 内花键和侧面 Ⅵ 拉内花键  25H7 已加工预制孔和侧面 钻 2M8 通孔，攻丝 内花键和侧面 Ⅶ 去毛刺，清洗 去毛刺，清洗 Ⅷ 检验 检验 加工工艺路线方案的论证： 方案 方案 2 主 要区别在于 在加工上端面 及以下工序时 ，所选定位 基准不同，方案 1 选用预制孔为主 要定位基准 ，方案 2 选用花键作主要 定位基CA6140 普通车床“拨叉（ 2）”零件的工艺工装设计 *** 第 13 页 毕业设计 共 50 页 准，很显然选用内花键做定位基准更符合设计要求，因为其表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。 由以上分析，方案 2 为合理、 经济的加工工 艺路线方案。 具体的工艺 过程见 表格 32。 表格 32 加工工艺过程表 工序号 工 种 工作内容 说 明 Ⅰ 铸造 金属型浇铸 铸件毛坯尺寸： 长： 80mm 宽： 40mm 高： 75mm 预制孔、底槽不铸出 Ⅱ 热处理 退火 Ⅲ 铣 铣侧面 专用铣夹具装夹； 卧式铣床（ X52K） Ⅳ 钻 钻预制孔 22 12H 专用夹具装夹； 轻 型圆柱立式钻床 ( 5035)ZQ Ⅴ 拉 拉内花键 25 7H 专用夹具装夹； 卧式拉床（ L6120） Ⅵ 铣 铣底槽 18H11， 深 35mm 专用夹具装夹； 卧式铣床（ 52XK） Ⅶ 铣 粗、精铣上端面 专用夹具装夹； 卧式铣床（ 52XK） Ⅷ 钻 攻丝 钻通孔  6. 7mm 攻 M8 螺纹 专用夹具装夹； 摇臂钻床 ( 3025)Z Ⅸ 去毛刺 ， 清洗 Ⅹ 检验 ， 入库 拨叉（ 2） 的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA6140 普通车床“拨叉（ 2）”零件的工艺工装设计 *** 第 14 页 毕业设计 共 50 页 拨叉（ 2） 其材料是 HT 20～ 40，采用的是金 属型铸造，生 产类型为中 批量生产。 毛 坯 的 结 构 工 艺 要 求 （ 1） 拨叉（ 2） 为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： ① 铸件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化。 ② 铸造圆角要适当，的得有尖棱、尖角。 ③ 铸件的结构要尽量简化。 ④ 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 ⑤ 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 （ 2） 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： ① 各加工面的几何形状应尽量简单。 ② 工艺基准以设计基准相一致。 ③ 便于装夹、加工和检查。 ④ 结构要统一，尽量使用普通设备和标 准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。 虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。 因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。 在毛坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 拨叉（ 2） 的偏差计算 （ 1） 侧面加工的偏差及加工余量计算 本次加工面用 于以后加工 中的定位面 ，一次性铣削 到尺寸 80mm，查 参考文献 《 互换性与技术测量》 表 125， 得侧面加工偏差为 。 （ 2） 预制孔及花键孔的偏差及加工余量计算 加工预制孔时 ，由于铸造是 没铸出，且为 一次钻出，通 过拉削后保证 花键尺寸 25 7H mm ，预制孔尺寸 22 12H mm ，查 参考文献 《 机械 加工工艺手 册》表 ， 得 花 键 拉 削 余 量 为 ，取 ， 即 预 制 孔 加 工 到 ，一次拉削到 设计要求 ，查 参考文献 《 机械 加 工工艺手册 》 表 ，CA6140 普通车床“拨叉（ 2）”零件的工艺工装设计 *** 第 15 页 毕业设计 共 50 页 得花键偏差为 mm。 （ 3） 拨叉（ 2） 上端面的偏差及加工余量计算 根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。 各工步余量如下： 粗铣：参照参考文献 《 机械加工工艺手册》 表 3. 223。 其余量值规定为~ ，现取。 表 3. 227 粗铣平面时厚度偏差取 mm0 。 精铣：参照参考文献 《 机械加工工艺手册》 表 2. 359，其余量值规定 为1mm。 铸造毛坯的基本尺寸为 7 2 3 .0 1 7 6mm  。 根据参考文献 《 机械加工工艺手册》 表 2. 311,铸件尺寸公差等级选用 IT7，再查表 2. 39 可得铸件尺寸公差为。 毛坯的名义尺寸为： 7 2 3 .0 1 7 6mm  。 毛坯最小尺寸为： 76  毛坯最大尺寸为： 76  粗铣后最大尺寸为： 72 1 73mm 粗铣后最小尺寸为： 73  精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即保证尺寸 72mm，表面与花键轴的平行度公差为 0. 1mm。 （ 4） 18H11（  ） 槽偏差及加工余量： 铸造时槽没铸出 ，参照参考 文献 《 机械加工工艺 师手册 》 表 215，得 粗铣其槽边双边机加工余量 2Z=2. 0mm，槽深机加工余量为 2. 0mm，再由参照参考文献《实 用金属切削手 册》 表 215 的刀具选 择可得其极 限偏差：粗加工为  ，精加工为 。 粗铣两边工序尺寸为： 18 2 16mm ； CA6140 普通车床“拨叉（ 2）”零件的工艺工装设计 *** 第 16 页 毕业设计 共 50 页 粗铣后毛坯最大尺寸为： 1 6 0 .1 1 1 6 .1 1mm ； 粗铣后毛坯最小尺寸为： 16+0=16mm； 粗铣槽底工序尺寸为： 33mm； 精铣两边工序尺寸为：  ，已达到其加工要求： 。 （ 5） 2M8 螺纹偏差及加工余量： 参照参考文献 《 机械加 工工艺手册》 表 ， 2. 225, 2. 313 和 参考文献《互换性与技术测量》 表 18，可以查得： 钻孔的精度等级 ： 12IT ，表面粗糙度 um ，尺寸偏差是 查参考文献 《 机械加工工艺手册》 表 2. 347，表 2. 348，表 2. 371。 确定工序尺寸及加工余量为： 加工该组孔的工艺是：钻 —— 攻丝 钻孔：  攻丝：攻 2M8 螺纹孔。 确 定 切 削用量及基本工时（机 动时间） 工序 1： 铣 侧 面 机床：卧式铣床 刀具：根据 参考文献《实用机械加工工艺手册》 表 10231，选用高速钢错齿三面刃铣刀，规格为： 160 , 40 , 32D m m d m m L m m  ，齿数为 12 齿。 铣削深度 pa ： 1pa mm 每齿进给量 fa ：查 参考文献《实用机械加工工艺手册》 表 2. 475，0. 2 ~ 0. 3f mma z ，取 0 . 3 3 . 6f m m m ma zr。 铣削速度 V ：查 参考文献《实用机械加工工艺手册》 表 1194，得1 5 ~ 2 0 0 . 2 5 ~ 0 . 3 3m inmmV s，取 s CA6140 普通车床“拨叉（ 2）”零件的工艺工装设计 *** 第 17 页 毕业设计 共 50 页 机床主轴转速 n： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 6 0 3 5 . 8 3 / m in3 . 1 4 1 6 0VnrD    查 参考文献《实用机械加工工艺手册》 表 3. 174 取 / minnr 实际切削速度 v： 3 . 1 4 1 6 0 3 7 . 5 0 . 3 1 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0Dnv m s    进给量 fV ： 12 37 .5 / 60 27 /ffV a Z n m m s     工作台每。