CA6140拨叉二Word下载.docx
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2.以工件右端面为基准的8+0.030mm的槽和18+0.120mm的槽
经上述分析可知，对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。
二．生产类型确定
年产量为8000件（大批生产）
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形成。
零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。
由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。
经查文献【3】表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3。
毛坯零件图在附：
1
2
（二）定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准﹑
1﹑精基准的选择：
根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，为了保证定位基准和工序基准重合，以零件的右端面（A面）为精基准，遵循了“基准重合”。
2﹑粗基准的选择：
作为粗基准的表面应平整，没有飞边﹑毛刺或其他表面缺陷。
因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以40㎜的外圆表面为粗基准。
（三）加工阶段的划分
该拨叉的加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、精加工阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（A面）准备好，使后续都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；
然后粗铣拨叉B面。
在精加工阶段，完成拨叉Ø
22㎜孔的钻、扩加工；
在精加工阶段，进行拨叉Ø
18㎜的磨削加工。
3
（四）工序的集中和分散
该拨叉选用工序集中的原则安排拨叉的加工工序。
该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床和立式铣床，以及专用工、夹具，以提高生产率；
而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工啦许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
（五）工序顺序的安排
1、机械加工工序
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准—拨叉右端面
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗精粗加工工序，后安排精加工工序
（3）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉右端面，再加工叉轴孔Ø
22㎜。
2、热处理工序
模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为241～285HBS，并进行酸洗，喷丸处理，喷丸处理可提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来不利影响。
3、辅助工序
精加工够，安排去毛刺和中间检验工序
（六）确定工艺路线
1、粗、精车端面，以Ф40mm圆柱面为粗基准。
选用X51卧式铣床加专用夹具
2、钻、扩花键底孔、倒两端15°
倒角。
选用Z550立式铣床加专用夹具
3、拉花键。
以A面为基准。
选用Z550立式铣床加专用夹具。
4、铣削槽B面。
以花键的中心线及A面为基准。
5、铣削8+0.030mm的槽。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
6、铣削18+0.0120mm的槽。
三、加工余量、工序尺寸和公差确定
CA6140的拨叉材料为HT200。
毛坯重量为1.0kgσb=160MPaHBS生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。
根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：
1.A面的加工余量
A面有3mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除
2.矩形花键底孔。
由文献【1】表2-28查得，扩孔余量：
Z扩=2mm,钻孔余量Z钻=20mm；
4
查文献【1】表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为：
扩：
IT12，钻：
IT13。
根据上述结果，再查文献【1】表2-40标准公差数值可确定各工步的公差值分别为：
0.21㎜，钻：
0.33㎜。
综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为：
扩孔Φ220+0.21mm钻孔Φ200+0.33mm。
3.拉花键。
花键孔要求以外径定心：
拉削时加工余量参照【3】取2Ζ=1mm
4.B面的加工余量。
此工序分2个工步1、粗铣B面2、精铣B面。
粗铣加工余量为2.8mm
精加工余量为0.2mm
四、切削用量、时间定额的计算
1、车削用量和基本时间的计算
（1）粗铣
1）.背吃刀量的确定ap=2.5mm
2）.进给量的确定：
由文献【1】表5-11按铣刀直径50mm，齿数为6的条件选取每齿进给量fz为0.4mm/z
3）.由文献【1】表5-13.按高速钢立铣刀d/z=50/6的条件选取，铣削速度v=42m/min由文献【1】公式（5-1）n=1000×
42/3.14×
50=267.38r/min
参照文献【1】表4-15选取X51型立式铣床的主轴转速，取转速n=255r/min，再将此转速代入公式（5-1）可求出实际铣削速度v=πdn/1000=40.06m/min
4）.基本时间tj的计算：
根据文献【1】表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削），主偏角等于90°
的基本时间计算公式取l1=0.5[d-（d2-ae2）1/2]+1=0.5×
[50-（502-402）1/2]+3=11.5㎜，l2=3,fmz=fz×
Z×
n=0.4×
6×
255=612mm/min所以该工序的基本时间tj=（l+l1+l2）/fmz=（50+11.5+3）/612=0.10min=60s
（2）精铣
1）.背吃刀量的确定ap=0.5mm
由文献【1】表5-11，按铣刀直径50mm，齿数为6的条件选取每齿进给量fz为0.25mm/z
3）.铣削速度的计算：
由文献【1】表5-13，按高速钢立铣刀d/z=50/6的条件选取，铣削速度v为47m/min。
由文献【1】公式（5-1）
n=1000×
47/3.14×
50=299.21r/min。
参照文献【1】表4-15选取X51立式铣床主轴转速，取n=300r/min，再将此转速代入文献【1】公式（5-1）可求出该工序实际铣削速度为v=πdn/1000=47.12m/min。
4）.基本事件tj的计算：
的基本时间计算公式取l=50㎜，l1=11.5㎜，l2=3㎜,fmz=fz×
n=0.25×
450=450mm/min所以该工序的基本时间tj=（l+l1+l2）/fmz=（50+11.5+3）/450=0.14min=8.20s
5
工序2——钻、扩Φ22孔、倒角
（1）钻孔
1）.背吃刀量的确定ap=20mm
由文献【1】表5-22，取每转进给量f=0.20mm/r
3）.切削速度的计算：
由文献【1】表5-22，工件材料HT200条件选取，切削速度v=15m/min，由文献【1】公式（5-1）得n=1000×
15/3.14×
20=238.73r/min。
参照文献【1】表4-9选取Z550立式钻床主轴转速n=250r/min。
再将此转速代入文献【1】代入公式（5-1）可求实际钻削速度v=πdn/1000=π×
20×
250/1000=15.71m/min.
根据文献【1】表5-41钻孔的基本时间可由tj=（l+l1+l2）/fn求的。
式中l=80㎜l2=1㎜,L1=D/2cotKr+1=20/2×
cot54°
+1=10×
0.72+1=8.18㎜，f=0.20㎜/r,n=250r/min,所以基本时间：
tj=（l+l1+l2）/fn=（80+8.18+1）/0.2×
250=1.78min=107.2s
（2）扩孔
1）.背吃刀量的确定ap=2mm
由文献【1】表5-23，取每转进给量f=0.7mm/r
由文献【1】表5-24,选取切削速度v=92.9m/min
由文献【1】公式（5-1）得n=1000×
92.9/3.14×
22=1344.14r/min，参照文献【1】表4-9选取Z550立式钻床主轴转速n=1400r/min。
再将此转速代入公式（5-1）可求实际切削速度v=πdn/1000=π×
22×
1400/1000=96.76m/min.
根据文献【1】表5-41扩孔的基本时间可由tj=L/fn（l+l1+l2）/fn,式中l=80㎜l2=4㎜,
L1=（D-d1）/2cotKr+1=（22-20）/2×
cot45°
+2=3㎜，所以基本时间：
tj=（l+l1+l2）/fn=（80+3+4）/0.7×
1400=0.89min=5.33s
（3）、倒角
刀具：
专用刀具。
此工步使用到专用刀具与手动进给。
检验机床功率按文献【2】表1.2４
可以查出当σｂ＝160～245HBS
ａｐ≤2.8ｍｍｆ≤0.6ｍｍ／ｒ
Ｖｃ≤41ｍ／minＰｃ＝3.4kw
按Z550立式钻床车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求
钻削功率检验按文献【2】表2.21
当ｄｏ＝21ｍｍｆ＝0.64ｍｍ
查得转矩Ｍ＝61.8N.M
文献【2】表由表2.32得功率公式
ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km
6
按C３１６３－１车床说明书主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要
工序3—拉花键孔
单面齿升：
根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿
为0.06mm,
拉削速度v=0.06m/s（3.6m/min）
切削工时t=Zblηk/1000vfzZ
式中：
Zb单面余量1.5mm（由Φ21mm拉削到Φ25mm）；
L拉削表面长度，80mm；
η考虑校准部分的长度系数，取1.2；
k考虑机床返回行程系数，取1.4；
v拉削速度（m/min）；
fz拉刀单面齿升；
Z拉刀同时工作齿数，Z=l/p；
P拉刀齿距。
P=（1.25-1.5）sqrt80=1.35sqrt80=12mm
∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7
∴其本工时Tm=1.5×
80×
1.2×
1.4/1000×
3.6×
0.06×
7=0.13min=7.8s
工序4——粗、精铣B面
加工工件尺寸：
长度28㎜，宽度40㎜，加工余量3㎜
1）.背吃刀量的确定：
ap=2.8mm
由文献【1】表5-11按铣刀直径32mm，齿数为6的条件选取每齿进给量fz为0.18mm/z
由文献【1】表5-13.按高速钢立铣刀d/z=32/6铣削速度v=39m/min由文献【1】公式（5-1）得n=1000×
39/3.14×
32=387.94r/min。
参照文献【1】表4-15选取X51型立式铣床，取转速n=380r/min
再将此转速代入公式（5-1）可求出实际铣削速度v=πdn/1000=38.20m/min
，其基本时间可由tj=（l+l1+l2）/fmz求得。
式中l=40mm,l2=3mm,l1=0.5[d-（d2-ae2）1/2]+1=0.5×
[32-（322-282）1/2]+1=9.75mm,fmz=fz×
n=0.18×
380=410.4mm/min
所以该工序的基本时间tj=（l+l1+l2）/fmz=（40+9.75+3）/410.4=0.13min=7.71s
1）.背吃刀量的确定：
ap=0.2mm
2）.进给量的确定：
由文献【1】表5-11按铣刀直径32mm，齿数为6的条件选取每齿进给量fz为0.12mm/z
7
3）.铣削速度的计算：
由文献【1】表5-13.按高速钢立铣刀d/z=32/6铣削速度v=42m/min由文献【1】公式（5-1）得n=1000×
32=417.78r/min。
参照文献【1】表4-15选取X51型立式铣床，取转速n=490r/min。
再将此转速代入公式（5-1）可求出实际铣削速度v=πdn/1000=49.26m/min
n=0.12×
490=352.8mm/min
所以该工序的基本时间tj=（l+l1+l2）/fmz=（40+9.75+3）/352.8=2.89min=173.13s
工序5—铣削8+0.030mm槽。
加工工件尺寸：
8+0.030mm,长度L=40mm
加工要求：
高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8用乳化液冷却
机床：
X62W
1）选择刀具：
由加工尺寸公差0-0.3。
所以铣刀精度为精密级K8
铣刀参数：
L=8mmD=63d=22d1=34ro=15°
ao=12°
an=6°
Z=16
2）选择切削量
由于槽的深度为8mm,故一次走完，ae=8mmap=8mm
由文献【2】表3.3确定f=0.15-0.3mm/r现取f=0.3mm/rfz=0.3/16=0.018mm/z
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：
根据文献【2】表3.7,得最大磨损量为0.5由表3.8确定刀具寿命：
T=100min其中
4）决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由文献【2】3.27的公式
Vc=（Cvxdoxqv）/（TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv）·
Kv
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79
Kv=82.86m/min
Vc/
do=1000×
82.86/3.14×
63=418.87r/min
根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min
实际速度Vc=
donc/1000=74.2m/min
选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min根据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min
fzc=110/375×
16=0.018mm/z
8
5）机床功率：
根据文献【2】表3.28公式
圆周力fc=（CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF）KFCKTV=0.90KMFC=0.94
由表28得CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28
Fc=（CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF）KFC=30X8X0.018X8/63X375=505.6N
M=FCdo/2×
103=15.9N•M
Pc=FcVc/1000=1.18km根据X62W型铣床说明书，功率足够。
6）基本工时基本工时根据文献【2】表3.5
Tm=（L+L1+△）/Vf=（40+14）/110=0.49min=29.4sL1+△=14mm
工序6—铣宽为180+0.12mm槽
加工要求：
用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm
由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm，
1）选择刀具
L=10D=100mmd=30mmro=15°
Z=24
2）选择铣削用量
由于槽的宽度为18mm,故二次走完，ae=23mmap=10mm
由文献【2】表3.3确定f=0.5mm/r现取f=0.8mm/rfz=0.5/24=0.02mm/z
3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：
4）确定切削速度Vc和每齿进给量：
决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由文献【2】3.27的公式
Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,
Ksv=0.8,KTv=0.82,
Kv=98.6m/min
98.6/3.14×
100=314r/min
根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min
donc/1000=94.2m/min
选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min根据X62W型铣床说明书选选Vf=150mm/min
fzc=150/300×
24=0.020mm/z
9
5）基本工时基本工时根据文献【2】表3.5
Tm=（L+L1+△）•i/Vf=（40+20）X2/150=0.8min=48sL1+△=20mmi=2（走两次）
工序7—磨18mm槽，
保证尺寸18mm
1）选择砂轮。
见文献【2】第三章中磨料选择各表，结果为
GZ46KV6P350×
40×
127其含义为：
磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软2级。
平型砂轮，其尺寸为16×
40（D×
d×
H）。
2）切削用量的选择。
砂轮转速n砂=3000r/min（见机床说明书），
v砂=2.5m/s
进给量f=50mm/min双单行程fr=0.015mm
3）切削工时。
当加工1个表面时
Tm=（L+y+△）••iK/50=3.1min=186s
2、辅助时间ta的计算
根据文献【1】的第五章第二节所述，辅助时间tf与基本时间tj之间的关系tf=（0.15～0.2）tj，本零件tf=0.15tj，则各工序的辅助时间分别为：
工序1的粗铣A面辅助时间：
tf=0.15×
6s=0.9s
工序1的精铣A面辅助时间：
8.20s=1.23s
工序2钻孔的辅助时间：
107.02s=16.05s
工序2扩孔的辅助时间：
5.0s=0.75s
工序3拉花键的辅助时间：
7.8s=1.17s
工序4粗铣B面的辅助时间：
7.71s=1.16s
工序4精铣B面的辅助时间：
173.13s=26.0s
工序5铣8㎜槽的辅助时间：
29.4s=4.41s
工序6铣18㎜槽的辅助时间：
48s=7.2s
工序7磨18㎜槽的辅助时间：
186s=27.9s
3、其他时间的计算
除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括还布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。
由于该拨叉的生产类型为大型生产，分摊到每个工件上的的准备与终结时间甚微，可忽略不计；
布置工作地时间tb是作业时间的2%～7%，休息与生理需要时间tx是作业时间的2%～4%，该拨叉取3%，则各工序的其他时间（tb+tx）可按关系式（3%+3%）×
（tj+tf）计算它们分别是：
工序1粗铣A面的其他时间：
tb+tx=6%×
（6s+0.9s）=0.14s
工序1精铣A面的其他时间：
（8.20s+1.23s）=0.57s
工序2钻孔的其他时间：
（107.02s+16.05s）=7.38s
工序2扩孔的其他时间：
（5.0s+0.75s）=0.35s
10
工序3拉花键的其他时间：
（7.8s+1.17s）=0.54s
工序4粗铣B面的其他时间：
（7.71s+1.16s）=0.14s
工序4精铣B面的其他时间：
（173.13s+26s）=10.46s
工序5铣8mm槽的其他时间：
（29.4s+4.41s）=2.03s
工序6铣18mm槽的其他时间：
（48s+7.2s）=3.31s
工序7磨18mm槽的其他时间：
（186s+27.9s）=12.83s
4、单件时间tdj的计算
该拨叉各工序的单件时间分别为：
工序1的单件时间tdj为两个工步单件时间的和，其中
工序1粗铣的单件时间：
tdj粗=6s+0.9s+0.41s=7.31s
工序1精铣的单件时间：
tdj精=8.20s+1.23s+0.57s=10s
因此，工序1的单件时间tdj=tdj粗+tdj精=7.31s+10s=17.31s
工序2的单件时间tdj为两个工步单件时间的和，其中
工序2钻孔的单件时间：
tdj钻=107.02s+16.05s+7.38s=130.45s
工序2扩孔的单件时间：
tdj扩=5.33s+0.75s+0.3
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