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3．16×

8槽；

4．φ40外圆斜面；

5．大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm；

槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m。

由上面分析可知，能够粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，而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，而且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，因此根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二、艺规程设计

（一）确定毛坯生产类型

已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，因此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。

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，生产类型为中批生产，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。

基面选择的正确与合理，能够使加工质量得到保证，生产效率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择：

按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；

若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。

现以零件的底面为主要的定位粗基准。

精基准的选择：

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm；

槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m，故以φ25小头孔为精基准。

（三）制定工艺路线

根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,能够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Ⅰ车φ55圆与两端面

工序Ⅱ铣断，使之为两个零件

工序Ⅲ铣16×

8槽

工序Ⅳ铣φ40外圆斜面

工序Ⅴ加工φ25小头孔

2．工艺路线方案二

工序Ⅰ铣断，使之为两个零件

工序Ⅱ加工φ25小头孔

工序Ⅳ车φ55半圆与两端面

工序Ⅴ铣φ40外圆斜面

3．工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：

方案一是先加工φ55圆与两端面，以便于后续加工，并利用了两件合铸的优势，提高了工作效率，然后在铣床上把所有铣的工序全部弄完，省去了在各机床间切换的麻烦，最后加工孔；

方案二是先切开工件，分别加工，然后加工小头孔，再铣、再车、再铣……显然，工序上不如方案一效率高。

但由于圆与槽都与小头孔有垂直度要求，能够先加工小头孔，后加工槽；

圆应该利用两件合铸的优势，因此还是先加工φ55大圆。

能够将工序定为：

工序Ⅰ粗，精车φ55圆与两端面

工序Ⅲ加工φ25小头孔铣

工序Ⅳ16×

这样，看起来工序简洁且保证了垂直度的要求，还能充分利用两件合铸的优势。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定

“CA6140车床拨叉”；

零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.12kg，生产类型大批量，铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1.外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ25，φ55端面）。

查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表2.2～2.5，取φ25，φ55端面长度余量均为2.5（均为双边加工）

铣削加工余量为：

粗铣1mm

精铣0mm

2.内孔（φ55已铸成孔）

查《工艺手册》表2.2～2.5，取φ55已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为49mm。

工序尺寸加工余量：

钻孔2mm

扩孔0.125mm

铰孔0.035mm

精铰0mm

3.其它尺寸直接铸造得到

由于本设计规定的零件为大批量生产，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。

（五）确立切削用量及基本工时

工序一粗，精车φ55圆与两端面

1.加工条件

工件材料：

HT200,σb=0.16GPaHB=190~241,铸造。

加工要求：

粗，精铣φ55圆以及上下端面。

机床：

卧式车床CA6140

刀具：

YW2内圆车刀YW3端面车刀

2.切削用量

1）铣削深度因为切削量较小，故能够选择ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度。

2）每齿进给量机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

由于是对称铣，选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，Vc=

算得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

据卧式车床CA6140铣床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（300*10）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>

Pcc。

故校验合格。

最终确定ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm＝L/Vf=（32+80）/475=0.09min。

工序二铣断，使之为两个零件

铣断，使之为两个零件

X60铣床。

高速钢镶齿三面刃铣刀

工序三加工φ25小头孔

加工φ25小头孔

立式钻床Z535

选择钻头：

选择高速钢麻花钻头￠25mm，钻孔至φ23mm，扩孔至φ24.8mm，铰孔至φ24.94mm，精铰孔至φ25mm

2.选择切削用量

（1）决定进给量

查《切》

因此，

按钻头强度选择

按机床强度选择

最终决定选择机床已有的进给量

经校验

校验成功。

（2）钻头磨钝标准及寿命　

后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.5～０.８mm，寿命

．

　（3）切削速度

修正系数

故

。

查《切》机床实际转速为

故实际的切削速度

（4）校验扭矩功率

因此

故满足条件，校验成立。

３.计算工时

由于所有工步所用工时很短，因此使得切削用量一致，以减少辅助时间。

扩铰和精铰的切削用量如下：

扩钻：

铰孔：

精铰：

工序四铣16×

铣16×

X60铣床

（1）决定进给量

最终决定选择Z550机床已有的进给量

（2）钻头磨钝标准及寿命　

后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.8～1.2mm，寿命

扩孔后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.9～１.４mm，寿命

铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查《切》）为０.６～０.９mm，寿命

（3）切削速度

所有工步工时相同。

工序五铣φ40外圆斜面

三、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

经过与指导老师协商，决定设计加工孔φ25

工序的夹具。

本夹具将用于立式钻床Z535，刀具为麻花钻头φ25mm，对工件进行铣削加工。

（一）问题的提出

在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。

因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。

（二）卡具设计

1．定位基准的选择

出于定位简单和快速的考虑，工件以∮40外圆、平面和侧面为定位基准，在V形块、支承板和挡销上实现完全定位。

采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。

2．切削力和卡紧力计算

本步加工可按钻削估算卡紧力。

实际效果能够保证可靠的卡紧。

轴向力

扭矩

由于扭矩很小，计算时可忽略。

卡紧力为

取系数S1=1.5S2=S3=S4=1.1

则实际卡紧力为F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N

使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。

3.定位误差分析

本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。

可是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。

4.卡具设计及操作的简要说明

卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。

为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。

卡具上设置有钻套，用于确定的钻头位置。

铣床夹具的装配图（见附图）

四、参考文献

[1]赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书—2版.北京:

机械工业出版社,.10.

[2]李云,机械制造及设备指导手册.北京:

机械工业出版社,1997.8

[3]孟少农,机械加工工艺手册.北京:

机械工业出版社,1991.9.

[4]徐圣群，简明加工工艺手册.上海:

科学技术出版社，1991.2