CA6140车床拨叉831008钻加工设计说明Φ20和Φ50Word文档格式.docx
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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。
（三）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,在生产纲领已确定的情况下,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。
1、工艺路线方案一:
工序1铸造毛坯
工序2钻扩两孔φ20
工序3半精铣底面
工序4粗镗半精镗孔φ50
工序5粗铣半精铣φ32端面
工序6粗铣半精铣φ50端面
工序7粗铣φ32圆柱侧面
工序8钻锥孔φ8及M6底孔
工序9攻螺纹M6
工序10半精绞精绞两孔φ20
工序11切断
工序12去毛刺清洗
工序13终检
2、工艺路线方案二:
工序2半精铣底面
工序3钻扩两孔φ20
工序5粗铣半精铣φ50端面
工序6粗铣半精铣φ32端面
3、工艺方案比较分析:
上述两方案:
方案一是先加工内孔φ20,再以φ20孔为基准加工底面，然后加工φ50内孔,而方案二先加工底面,以底面为基准加工各面及φ20内孔.由方案一可见φ20孔为基准加工底面精度易于保证,再以底面为基准加工φ50孔各面基垂直度要求,可保证便于定位加工，符合中批生产要求,方案二较为合理。
因此，最后的加工路线确定如下：
工序1粗铣底面/以φ32上端面为基准，选用X61卧式铣床和专用夹具
工序2粗铣φ32圆柱上端面/以底面为基准，选用X61卧式铣床和专用夹具
工序3粗铣φ50上端面/以底面为基准
工序4钻、扩、绞孔φ20/以φ50内孔为基准选用Z525立式钻床和专用夹具
工序5粗镗φ50内孔/以φ32、φ72外圆面及下端面为基准，选用TX617卧式镗床
工序6精铣下端面/以φ32上端面为基准
工序7精铣φ32上端面/以下端面为基准
工序8精铣φ50孔上端面/下端面为基准
工序9半精镗孔φ50/以两个圆外圆面及下端面为基准，选用TX617卧式铣镗床和专用夹具
工序10钻锥孔φ8至φ4/以一面两孔为基准，选用Z512台式钻床及专用夹具
工序11钻M6底孔/以一面两孔为基准，选用Z512台式钻床及专用夹具
工序12铣断/以φ20端面及下端面为基准，选用x61卧式铣床和专用夹具
工序13去毛刺清洗
工序14终检
（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
拨叉零件材料为HT200HB170¬
—240，毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯。
依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
（1）、由于工件较小，为方便加工节省材料将两件铸在一起，同时加工。
（2）、铸件的圆角半径按表2.2.1<
<
简明设计手册>
>
选则金属型铸造R=3-5mm，拔模斜度外表面α=0O30’。
毛坯热处理方式为自然失效处理以消除铸造应力。
（3）、两内孔φ20+0.0210,考虑其孔径较小铸造困难，为简化铸造毛坯外型，现直接将φ32圆柱铸成实心的。
（4）、两内孔精度要求IT7参照《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》）表2.3-8确定工序尺寸及余量为：
钻孔：
φ18
扩孔：
φ19.8
2Z=1.8mm
半精绞：
φ19.94
2Z=0.14mm
精绞：
φ20+0.0210
（5）、内孔φ50+0.05+0.25
毛坯为铸孔,内孔精度要求IT12表面粗糙度为Ra3.6,参照《工艺手册》表2.3-10确定工序尺寸及余量为:
一次
粗镗φ45
二次
粗镗φ48
2Z=3
三次
半精镗φ49.7
2Z=1.7
（6）、内孔φ50端面加工余量（计算长度为12-0.06-0.18）：
①按照《工艺手册》表（2.2-3）（2.2-4）
得孔外端面单边加工余量为1.5,基准为2.0
公差CT=1.1表（2.2-1）
②铣削余量（2.3-2.1）
精铣削的公称余量（单边）为Z=10
铣削公差：
现规定本工序（粗削）的加工精度为IT11级,因此可知本工序的加工尺寸偏差-0.22mm（入体方向）,由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此规定的加工余量其实只是名义上的加工余量,实际上,加工余量有最大及最小之分,由于本设计规定的零件为中批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.
φ50基准端面毛坯尺寸加工余量
Zmax=2.0+1.1=3.1
Zmin=2.0-1.1=0.9
φ50半精铣的加工余量（单边）Z=0.8
粗铣加工余量（单边）Z=1.2
毛坯名义尺寸:
12+2×
2=16
毛坯最大尺寸:
16+1.1×
2=18.2
毛坯最小尺寸:
16-0=16
粗镗后最大尺寸:
12+0.8=12.8
粗镗后最小尺寸:
12.8-0.22=12.58
半精镗后与零件图尺寸相同即12-0.06-0.18
（7）、两φ32圆柱端面加工余量及公差
圆柱φ32圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣、半精铣比对单边余量Z=1.5mm，公差CT=1.3。
φ32半精铣的加工余量（单边）Z=0.8
30+2×
2=34
34+1.1×
2=36.4
34-0=34
30+0.8=30.8
30.8-0.22=30.58
半精镗后与零件图尺寸相同即30-0.06-0.18
（五）加工基本工时
工序1粗铣、半精铣底面
1.选择工具
据《切削手册》
（1）根据表1.2选择YG6硬质合金刀具
根据表3.1铣前深度ap≤4铣削宽度ae≤90端铣刀直径D0=100mm
由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=10
（2）铣刀几何形状查表（3.2）由于HBS=200>
150,r0=0°
α0=8°
Kr=45°
Kre=30°
Kr′=5°
λs=-20°
α0′=8°
bq=1.2
2.选择切削用量
（1）决定铣削深度ap（由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度为12.5~6.3所以可以在一次走刀内切完）
ap=h=2mm
（2）决定每齿进给量fz当使用YG6铣床功率为7.5KW
查表3.5时fz=0.14~0.24mm/z取fz=0.18
（3）选择铣刀磨纯标准及刀具寿命
根据表3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5,由于铣刀直径d0=100mm故刀具寿命T=180min（查表3.8）
（4）根据（表3.16）当d0=100mmZ=10ap=2fz=0.18i=98m/minnt=32r/minft=490mm/min
各修正系数为:
km=kmn=kmf=0.89
Ks=ksn=ksf=0.8
故:
c=tk=98×
0.89×
0.8=70m/min
n=ntkn=322×
0.8=230r/min
f=ftkt=490×
0.8=350.3mm/min
根据X52K型立铣说明书（《设计手册》表4.2-35）选择
n=300r/min
fc=375mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
C=πd0n/1000=3.14×
100×
300/1000=94.2m/min
Fzc=fc/（nc×
Z）=375/300×
10=0.125mm/z
（5）根据机床功率:
根据表3.24当HBS=170~240ae≤9mmap≤2d=100Z=10f=375mm/min
近似Pcc=3.8KW
根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×
0.75=5.63KW,故Pcc<
Pcm因此所选择的切削用量可以采用即
ap=2f=375mm/minn=300r/minc=94.2m/minfz=0.125mm/z
（6）计算基本工时
tm=L/f
式中L=176mm根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35则L=（176+35）=221mm故tm=221/375=0.56min工序2粗铣半精铣两孔φ32上端面
1.选择工具
《切削手册》
α0=8°
2选择切削用量
ap=h=2mm
根据表3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5
由于铣刀直径d0=100mm故刀具寿命T=180min（查表3.8）
（4）根据（表3.16）当d0=100mmZ=10ap=2fz=0.18i=98m/minnt=32r/minft=490mm/min
Ks=ksn=ksf=0.8
根据X61型卧铣说明书（《设计手册》表4.2-35）选择
因此实际切削速度和每齿进给量为
0.75=5.63KW
故Pcc<
3.计算基本工时
式中L=176mm根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35则L=（176+35）=221mm故tm=221/375=0.56min
工序3钻扩绞孔φ20
1选择钻头
选择锥柄麻花钻（GB1438-85）查表d0=18
钻头几何形状（表2.1及表2.2）
双锥,修磨横刃β=30°
2φ=100°
bξ=3.5α0=11°
b=2mmL=4mm
2.选择切削刀具
①进给量f
（1）按加工要求决定进给量:
根据表2.7当加工要求为H12~HB精度
铸铁HBS>
200d0=18mmf=0.43~0.53mm/r
由于L/d=30/18=1.67故应乘以孔深修正系数kcf=1
f=0.43~0.53mm/r
（2）按钻头强度决定进给量
根据表2-8当HBS=200d=18mm钻头强度允许的进给量f=1.6mm/r
（3）按机床进给机构强度决定进给量
根据表2.9当HBS>
210d0=≤20.5机床进给机构允许的轴向力为6960N
（Z3025钻床允许的轴向力为7848N见《设计手册》表4.2-11）进给量为0.6mm/r
从以上三个进给量比较可看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为f=0.43~0.53mm/r
根据Z3025钻床,选择f=0.5mm/r
②决定钻头磨纯标准及寿命
由表2.12当d0=18时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm,寿命T=60min
③切削进度
由表2.15HBS170~240,f=0.5mm/rd>
20c=16m/min
n=1000/πd0=1000×
16/（3.14×
20）=254.7r/min
④检验机床扭矩及功率
根据表2.20当f=0.5mm/rd0<
19时mt=64.45N*M
根据Z3025钻床说明书当nc=250r/min时Mm=80N*M
根据表2.23当HBS200d0=20f=0.53mm/rc=16m/min时Pc=1.1KW
查《设计手册》表4.2-11PE=2.2KW
由于MC<
MmPC<
PE故选择之切削用量可用,即
f=0.5min/rnc=250r/min
c=16m/min
⒊计算基本工时
tm=L/nf
L=L+Y+Δ,L=30mm入切量及超切量由表2.29查出Y+Δ=10mm
tm=L/nf=（30+10）/（250×
0.5）=0.32min
两孔tm=0.32×
0.2=0.64min
4.扩孔
（1）选择扩刀
选择硬质合金扩孔钻d0=19.8mm
钻头几何形状为r0=5°
α0=8°
kr=30°
krζ=30°
β=10°
bα0=1mm
（2）选择进给量及切削进度
查《简明机械加工工艺手册》表11-15
切削速度=（1/2-1/3）钻
=（1/2-1/3）×
16
=8～5.3m/min
取=6m/min
n=1000/πd0=1000×
6/3.14×
20=95.5r/min
查表2.10d0=20HB=200时,f=0.9～1.1
根据Z3025钻床说明书选择f=1.0mm/r
（3）钻头磨纯标准及寿命
由表2.12当d0=20mm时,扩孔钻后刀面最大磨损限度为0.6mm寿命T=30min
tm=L/nf=L+Y+Δ/nf=（30+10）/（125×
1）=0.23min
两孔tm=2×
0.32=0.64min
5.半精绞精绞两孔φ20
1.选择绞刀
查《设计手册》表3.1-19选用硬质合金锥柄机用绞刀（GB4252-64）d=20mm
2.选择进给量f
（1）绞刀磨纯标准及寿命
由表2.12,当d0=20mm时,绞刀后刀面最大磨损取为0.5mm寿命T=45min
（2）切削速度进给量f
查《切削手册》表2.25
铸铁硬度HBS200
d0=10~25mm
ap=0.06~0.15mm
（半精绞ap=0.07mm精绞为ap=0.03mm均在此范围）
f=0.2~0.4mm/rc=10~15
m/min（无切削液）
根据钻床进给量查《设计手册》表4.2-13取f=0.3mm/r
n=1000/πd0=1000×
15/（3.14×
20）=239r/min
查表4.2-12取nc=250r/min
3.计算工时
tm=L/nf=L+Y+Δ/nf=（32+10）/（250×
0.3）×
2=1.12min
工序4粗镗半精镗φ50孔
1.选择刀具:
查表《机械加工工艺手册》表11.2-10
选择莫式锥柄3刀杆直径D=30高速钢刀头
有《工艺手册》表2.3-10得
粗镗φ49.72Z=4.8
半精镗φ50+0.50+0.25
2Z=0.2
粗镗孔至φ48,单边余量Z=2.4/mm
一次镗去全部余量ap=2.4mm
进给量f=0.52mm/r
根据有关手册确定卧式镗床的切削速度为=3.5m/min
nw=1000r/Πd=1000×
35/3.14×
50=223r/min
查表4.2-20T611卧式镗床主轴转速n=250r/min
切削工时L=12L2=3L3=4mm则
t1=（L1+L2+L3）/nf=（12+3+4）/250×
0.52=0.15min
半精镗孔φ50+0.50+0.25
3.切削用量
单边余量Z=0.1mm一次公差去全部余量ap＝0.1mm
进给量f=0.2mm/r
根据有关手册,确定卧式镗床切割进度=50m/min
查表4.2-20
T611卧式镗主轴转速
n=315r/min
切削工时L=12L2=3L3=4则
t2=（L+L2+L3）/nf=（12+3+4）/3.5×
0.2=0.3min
工序5粗铣半精铣φ50上端面
（1）根据表1.2选择YG6硬质合金刀具
根据X52K型立铣说明书（《设计手册》表4.2-35）选择
近似Pcc=3.8KW
式中L=72mm根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35则
工时为tm=L/nf=（72+3+4）/375=0.21min
工序6钻锥孔φ8及M6底孔
一.钻锥孔φ8
1.锥柄麻花钻（GB1436-85）d=7.8mm
钻头几何形状为（表2.1及表2.2）双锥修磨横刃β=30°
2φ=118°
be=3.5mmα0=12°
ψ=55°
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