零件的工艺分析及生产类型的确定.docx

一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1、零件的用途CA6140车床的拨叉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25孔与操纵机构相连，二下方的655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。1.2、分析零件的技术要求该拨叉的全部技术要求列如下表:加工表面尺寸及偏差(mm)公差及等级精度表面粗糙度Ra()形位公差(mm)拨叉头右端面806.3拨叉脚两端面)-0.06iz-0.18IT63.2l±l打囚拨叉脚内表面55J04IT133.225mm孔250°2IT71.6操纵槽内侧面16，”ITll3.2LlIs操纵槽底面86.3拨叉头侧面176.3拨叉底板端面230乙0-0.3IT133.2拨叉头顶面134.5*IT96.3该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷作用，因此该零件应具有足够的强度，以适应拨叉的工作条件，因此该拨叉采用肋板结构。该拨叉的主要工作面为拨叉脚两端面、叉轴孔中25和操纵槽内表面，在设计工艺规程时应重点予以保证。1.3、审查拨叉的工艺性该零件两个面都没有尺寸精度的要求，也无粗糙度的要求。25的孔的粗糙度值要求1.6,需要精加工。因是大批量生产，所以需用钻削。保证其加工精度。下面的叉口有3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗铳再精铳来满足精度的要求，同时保证。25的孔和叉口的垂直度。同时该零件上还需加工40X16的槽，其粗糙度值为6.3,所以一次铳销即可。但同时要满足该槽与。25的孔的垂直度。1.3.K以25为中心的加工表面这一组加工表面包括：625的孔，以及其右端面，槽端面与孔有位置要求，孔壁上有一个一定角度的斜加工面，操纵槽的三个表面，其中侧面与25孔的中心线有垂直度要求为0.08mm。1.32、以55为中心的加工表面这一组加工表面包括：55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55的孔上下两个端面与25的孔有垂直度要求为0.1mmo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。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。1.4、确定拨叉的生产类型己知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，拨叉属于轻型零件，查机械制造工艺及设备设计指导手册，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。二、确定毛坯根据机械制造工艺设计简明手册（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编）零件材料为HT200,采用铸造。根据机械加工工艺师手册（机械工业出版出版社、杨叔子主编），得知大批量生产的铸造方法有两种金属模机械砂型铸造和压铸，由于压铸的设备太昂贵，根据手册数据采用铸造精度较高的金属型铸造。三、工艺规程设计1.1、 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。1.1.1 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。因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择40Imn圆一个端面作为粗基准加工另一个端面。再加一个钩形压板和一个V形块限制自由度，达到完全定位。1.1.2 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。1.2、 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，在生产纲领己确定的情况下，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。3. 2.1.工艺路线方案一工序I：钻、扩、粗较、精钱中25孔。以中40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床加专用夹具。工序H：铳55的叉口及上、下端面。利用中25的孔定位，以两个面作为基准，选用X502OA立式铳床和专用夹具。工序HI：粗、精铳。55/4的叉口的内圆面。利用25的孔定位，以两个面作为基准，选用X502OA立式铳床和专用夹具。工序IV：粗铳35X3的上表面。以中25的孔和55的叉口定位，选用X5020A立式铳床加专用夹具。工序V：精铳35X3的上表面。以25的孔和55的叉口定位，选用X502OA立式铳床加专用夹具。工序VI：粗铳40X16的槽，以中25的孔定位，选用X502OA立式铳床加专用夹具。工序V11:切断55的叉口，用宽为4的切断刀，选用X502OA立式铳床加专用夹具。工序Viil检验。4. 2.2.工艺路线方案二工序I：钻、扩、粗较、精较25孔。以40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床加专用夹具。工序II：铳55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A立式铳床和专用夹具。工序III：粗、精铳姬5；M的叉口的内圆面。利用25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A立式铳床和专用夹具。工序IV：切断655叉口，用宽为4的切断刀，选用X502OA立式铳床加专用夹具。工序V：粗铳35X3的上表面。以25的孔和655的叉口定位，选用X5020A立式铳床加专用夹具。工序VI：精铳35X3的上表面。以25的孔和655的叉口定位，选用X5020A立式铳床加专用夹具。工序VII：粗铳40X16的槽，以中25的孔定位，选用X502OA立式铳床加专用夹具。工序ViII检验。以上工艺过程详见附表1”机械加工工艺卡片二以上加工方案大致看来是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，主要表现在625的孔及其16的槽和655的端面加工要求上，以上三者之间具有位置精度要求。图样规定：先钻025mm的孔。由此可以看出：先钻e25的孔，再由它定位加工55的内圆面及端面，保证25的孔与655的叉口的端面相垂直。因此，加工以钻25的孔为准。为了在加工时的装夹方便，因此将切断放在最后比较合适。为了避免造成一定的加工误差；通过分析可以比较工艺路线方案一最为合理。具体方案如下：工序I：钻、扩、粗较、精较25孔。以40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床加专用夹具。工序H：铳55的叉口及上、下端面。利用中25的孔定位，以两个面作为基准，选用X502OA立式铳床和专用夹具。工序川：粗、精铳姬5/4的叉口的内圆面。利用25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A立式铳床和专用夹具。工序IV：粗铳35X3的上表面。以25的孔和55的叉口定位，选用X5020A立式铳床加专用夹具。工序V：精铳35X3的上表面。以中25的孔和55的叉口定位，选用X5020A立式铳床加专用夹具。工序VI：粗铳40X16的槽，以中25的孔定位，选用X502OA立式铳床加专用夹具。工序V11:切断55的叉口，用宽为4的切断刀，选用X502OA立式铳床加专用夹具。工序ViIl检验。3.3、 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定零件材料为HT200,硬度170220HBS,毛坯重量约1.12kg。根据机械加工工艺师手册（以下简称工艺手册机械工业出版出版社、杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用金属模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，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：3. 3.1,毛坯余量及尺寸的确定毛坯余量及尺寸的确定主要是为了设计毛坯图样，从而为工件毛坯的制造作准备，该工序在这里不做详细说明，主要说明一下毛坯尺寸及相应公差的确定，以便毛坯制造者参考。根据机械加工工艺师手册（以下简称工艺手册机械工业出版出版社、杨叔子主编），结合加工表面的精度要求和工厂实际，要合理地处理好毛坯余量同机械加工工序余量之间的不足。粗铳655的叉口的上、下端面的加工余量及公差。该端面的表面粗糙度为3.2,所以先粗铳再精铳。查机械加工余量手册（以下简称余量手册机械工业出版社、孙本序主编）中的表4-2成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为79级，选用8级。MA为F。再查表4-2查得加工余量为2.Omm。由工艺手册表2.2-1至表2.2-4和机械制造工艺与机床夹具（机械工业出版出版社、刘守勇主编）中表1-15及工厂实际可得：Z=2.Omm,公差值为T=L6mm。加工35X3的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0,公差值为1.3mm。铳40X16的槽的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0,公差值为1.6mm。3.4、 各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定34.1钻25的孔加工余量及公差毛坯为实心，不冲出孔。该孔的精度要求在IT7“IT9之间，参照工艺手册表2.3-9、表2.3-12确定工序尺寸及余量为：查工艺手册表2.2-5,成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为79级，选用8级。MA为F。公差值T=O.12mm,钻孔23mm扩孔624.8mm2Z=1.8mm较孔25mm2Z=0.2mm由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整法加工，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定。25mm的孔的加工余量和工序间余量及公差分布图见图Io由图可知:加心、序寸及公铸件毛坯钻孔扩孔粗较精较加工前尺寸最大2324.824.94最小22.524.4524.79加工后尺寸最大2324.824.94625最小22.524.4524.7924.95加工余量2324.824.9425由图可知：毛坯名义尺寸:42(mm)钻孔时的最大尺寸：23(mm)钻孔时的最小尺寸：22.5(mm)扩孔时的最大尺寸：23+1.8=24.8(mm)扩孔时的最小尺寸：24.8-0.35=24.45(mm)粗较孔时的最大尺寸：24.8+0.14=24.94(mm)粗较孔时的最小尺寸：24.94-0.15=24.79(mm)精较孔时的最大尺寸：24.94+0.06=25(mm)精较孔时的最小尺寸：25-0.05=24.95(mm)3.42铳55的叉口及上、下端面因为叉口的粗糙度为3.2,所以粗铳再精铳。参照工艺手册表2.3-9、表2.3T2确定工序尺寸及余量为：查工艺手册表2.2-5,成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为79级，选用8级。MA为F。公差值T=I.4mm粗铳55的叉口及上、下端面余量LOmm。2Z=2.0精铳655的叉口及上、下端面。2Z=2