CA6140车床拨叉831006型号工艺规程和专用夹具设计Word文档下载推荐.docx
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CA6140拨叉设计工艺过程
（一）确定毛坯的制造形式
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，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。
基面选择得正确和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）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。
根据这个基准选择原则，现选取φ22孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ40作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。
（2）精基准的选择。
主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
（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。
工艺路线方案一:
工序1铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2
工序2钻绞孔φ22，保证表面粗糙度1.6
工序3粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2
工序4铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2
工序5φ55下端面，保证表面粗糙度3.2
工序6锥孔φ8及M8底孔螺纹M8精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6
工序7切断
工艺路线方案二:
工序2粗镗半精镗孔φ55，保证表面粗糙度3.2
工序3钻绞两孔φ22，保证表面粗糙度1.6
工序5铣φ55下端面，保证表面粗糙度3.2
工序6钻锥孔φ8及M8底孔，攻丝，精绞锥孔φ8，保证表面粗糙度1.6
工序7切断
工艺方案比较分析
上述两方案:
方案一：
是先加工内孔φ22,再以φ22孔为基准加工φ55内孔,而方案二：
先镗孔φ55,以底面及φ22外圆面为基准，再以φ55内孔及上平面加工φ22孔。
由零件图可知φ22孔的设计基为准φ55孔的中心线，所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55孔的中心线，可保证其加工的位子精度，符合大批生产要求,方案二较为合理
方案二:
工序1铣φ40上平面。
（以φ22孔外表面及底面为基准，选用X5032立式升降台铣床和专用夹具）
工序2粗镗，半精镗φ55。
（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用TGX4132B立式单柱坐标镗床和专用夹具）
工序3钻绞两孔φ22.。
（以φ40上平面及φ22孔外表面为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）
工序4铣φ55下端面。
（以φ40上平面及φ22内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）
工序5铣φ55上端面。
（以φ55的下端面及φ22内孔为基准，选用X5032立式升降台铣床和专业夹具）
工序6钻锥孔φ8及M8底孔，攻螺纹M8，精绞锥孔φ8。
（以φ40上平面及φ55内孔为基准，选用Z3025摇臂钻床和专用夹具）
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0-15°
自然失效处理以消除铸造应力。
3>
两内孔φ22+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φ40圆柱铸成实心的。
4>
铣φ40上平面加工余量及公差。
两φ40圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ40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，单边余量Z=2mm公差CT=1.2
φ22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:
50+0.8+1.2=52
毛坯最大尺寸:
52+1.2=53.2
5>
粗镗，半精镗φ55。
毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13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φ53.5，2Z=3.5
二次半精镗φ55+0.4，2Z=1.5
6>
钻绞两孔φ22。
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：
φ20
扩孔：
φ21.82Z=1.8mm
半精绞:
φ21.942Z=0.14mm
精绞:
φ20+0.0210
7>
铣φ55下端面。
两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55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。
φ55半精铣的加工余量（单边）Z=0.8
粗铣加工余量（单边）Z=4.2
8>
铣φ55上端面。
9>
钻锥孔φ7.8及M6底孔，攻丝，半，精绞φ8，保证R1.6的表面粗糙度
半精绞加工余量2Z=0.14
精绞加工余量2Z=0.06
10>
切断
确定切削用量及基本工时
工序一：
铣φ40上平面。
1工具选择
1.>
选择工具《切削手册》
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°
a=8°
Kr=45°
Kre=30°
Kr′=5°
λs=-20°
α=8°
bq=1.2
2选择切削用量
决定铣削深度ap，因为表面粗糙度要去为Ra=3.2，所以需两次走刀完成。
第一次走刀达到尺寸为50+0.8（半精铣的加工余量）
第二次走到达到50的尺寸，并保证Ra=3.2
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
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）
根据（表3.16）当d0=100mmZ=10ap=2fz=0.18Vi=98m/minnt=322r/minVft=490mm/min
各修正系数为:
kmv=kmn=kmvf=0.89
Ksv=ksn=ksvf=0.8
故:
Vc=Vtkv=98×
0.89×
0.8=70m/min
n=ntkn=322×
0.8=230r/min
Vf=Vftkvt=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/minVfc=375mm/min
因此实际切削速度和每齿进给量为
Vc=πdn/1000=3.14×
100×
300/1000=94.2m/min
Fzc=vfc/（nc×
Z）=375/300×
10=0.125mm/z
根据机床功率:
根据表3.24当HBS=170~240ae≤9mmap≤2.4d=100Z=10Vf=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=2.4Vf=375mm/minn=300r/minVc=94.2m/minfz=0.125mm/z
计算基本工时tm=L/Vf
式中L=160mm根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35则L=（160+35）=195mm故tm=195/375=0.52min
工序二：
粗镗半精镗φ55孔
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
选择切削用量
有《工艺手册》表2.3-10得
粗镗φ53.5，2Z=3.5
半精镗φ55+0.42Z=1.5
粗镗孔至φ53.5
单边余量Z=1.75/mm
一次镗去全部余量ap=3.5mm（5~8）
进给量f=0.52mm/r（0.3~1.0）
根据有关手册确定立式镗床的切削速度为v=35m/min（20~35m/min）
nw=1000v/Πd=1000×
35/3.14×
50=223r/min
查表4.2-20T4132立式镗床主轴转速n=250r/min
切削工时L=30,L2=3,L3=4
t1=L/nf=（30+3+4）/250×
0.52=0.28min
③半精镗孔φ50+0.50
１>
切削用量ap=1.5（1.5~3）
单边余量Z=0.1mm一次公差去全部余量ap＝0.2mm
进给量f=0.2mm/r（0.2~0.8）
根据有关手册,确定立式镗床切割进度v=40m/min（25~40）
查表4.2-20T4132立式镗床（主电动机=1.1kw，总容量1.16kw）
主轴转速n=355r/min
t2=L/nf=（30+3+4）/355×
0.2=0.52min
工序三：
钻两孔φ20
1选择钻头
选择锥柄麻花钻（GB1438-85）查表d0=20
钻头几何形状（表2.1及表2.2）
双锥,修磨横刃β=30°
2φ=100°
bξ=3.5α=11°
b=2mmL=4mm
2.选择切削刀具
①进给量f
按加工要求决定进给量:
根据表2.7当加工要求为H12~H13精度
铸铁HBS>
200d0=18mmf=0.43~0.53mm/r
由于L/d=50/20=2.5,故应乘以孔深修正系数kcf=1
f=0.43~0.53mm/r
按钻头强度决定进给量
根据表2-8当HBS=200d=20mm钻头强度允许的进给量f=1.75mm/r
按机床进给机构强度决定进给量
根据表2.9当HBS<
210d=≤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0.75mm/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决定钻头磨钝标准及寿命
由表2.12当d0=20时,钻头后刀面最大磨损量（0.5~0.8）取为0.6mm,寿命T=60min
③切削进度
由表2.15HBS170~240,f=0.5mm/rd>
20Vc=16m/min
n=1000V/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<
21时mt=76.81N*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/rVc=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/minVc=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=（50+10）/（250×
0.5）=0.48min
2扩孔
选择扩刀
选择硬质合金扩孔钻d0=21.8mm
钻头几何形状为r=5°
α0=8°
（8~10）kr=30°
（30~60）krζ=30°
β=10°
bα1=1mm（0.8~2）
选择进给量及切削进度
查表2.10d0=21.8
HB=200时,f=1.0～1.2mm/r
根据Z3025钻床说明书选择f=1.0mm/r
查《机械加工工艺师手册》表28-2
Cv=68.2,do=21.8,Zv=0.4,T=40,Ap=50,Xv=0.15,f=1,kv=0.8，m=0.4，Yv=0.45.
计算得V=24m/min
V=（1/2-1/3）V钻
=（1/2-1/3）×
16
=8～16m/min取V=8m/min
n=1000V/πd0=1000×
8/3.14×
21.8=116.8r/min,取n=175r/min。
钻头磨纯标准及寿命
由表2.12当d0=21.8mm时,扩孔钻后刀面最大磨损限度为1.0mm（0.9~1.4）mm寿命T=40min
tm=L/nf=L+Y+Δ/nf=（50+10）/（175×
1）=0.34min
3绞孔
选择刀具
选择硬质合金绞刀d=22mm
钻头几何形状为r0=-5°
（0~-5°
）,a0=10°
（10~17°
）,齿背倾斜角at=15°
（15~20°
）
选择进给量及切削速度
查表查表2.11d0=22
HB=200时,f=0.9～1.4mm/r
Cv=109,do=22,Zv=0.2,T=75,ap=50,Xv=0,f=1,Kv=0.8,m=0.45,Yv=0.5
计算得V=23.1m/min
23.1
=7.7～11.5m/min取V=8m/min
22=117.8r/min,取n=175r/min
由表2.12当d0=22mm时,扩孔钻后刀面最大磨损限度为0.8mm（0.6~0.9）mm寿命T=75min
T=L/nf=L+Y+△/nf=（50+10）/175*1=0.340min
工序四
粗铣φ73下平面
1.选择工具《切削手册》
根据表3.1铣前深度ap≤5铣削宽度ae≥9端铣刀直径d0=22mm
由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=6
铣刀几何形状查表《机械加工工艺师手册》21-10，21-18。
由于HBS=200,r0=0°
α0=17°
a0’=6°
β=30°
（22~40°
）Kr′=4°
（3~4°
）Kre=45°
bζ=1mm（0.8~1.3）
决定铣削宽度ae（由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度要求为3.2所以可以在一次走刀内切完）
ae=9mm
查表3.5时fz=0.14~0.24mm/z
要达到表面粗糙度为3.2，每转进给量为0.5~1.0mm/r。
Z=6，根据af=f/Z,所以取f=0.15mm/z。
根据表3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时1.0~1.2
由于铣刀直径d0=22mm故刀具寿命T=60min（查表3.8）
根据（表3.16）当d0=22mmZ=6ap=5ac=9fz=0.15
Vc=60m/min（55~95）nt=868r/minVft=781mm/min
Ksv=ksn=ksvf=0.8
Vc=Vtkv=60×
0.8=41.28m/min
n=ntkn=868×
0.8=618r/min
Vf=Vftkvt=781×
0.8=554mm/min
根据X5032立式升降台铣说明书（《设计手册》）选择
n=710r/minVfc=500mm/min
VC=πd0n/1000=3.14×
22×
710/1000=49m/min
Z）=500/710×
6=0.11mm/z
根据表3.24当HBS=170~240ae≤9mmap≤5d=22Z=6Vf=500mm/min
近似Pcc=4.8KW
ap=5Vf=500mm/minn=710r/minVc=49m/minfz=0.11mm/z
计算基本工时tm=L/vf
式中L=128.74mm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=（128.74+35）/710*0.66=0.35min
工序五
粗铣φ73上平面
工时为tm=L/nf=（128.74+35）/710*0.66=0.35min
工序六
钻锥孔φ8及M8底孔，攻丝，半，精绞φ8。
1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°
2.选择切削用量
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
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