拨叉课程设计工艺卡片Word格式文档下载.docx
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（二）基准的选择。
1.粗基准的选择：
因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。
2.精度基准的选择：
为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。
表面加工方法的选择
本零件的毛坯为铸件，待加工面有内孔，端面，内倒角等。
公差等级及粗糙度要求参考零件图。
其加工方法的选择如下：
（1）：
花键花键大径表面粗糙度为Ra1.6μm，毛坯孔未铸出，需钻，扩、铰孔、然后直接用拉刀拉出即可。
（2）：
端面本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分，经过粗车即可打到精度要求。
待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽，除通槽内侧表面粗糙度为Ra3.2μm，经粗铣和半精铣即可。
（3）：
内倒角加工角度为15度的内倒角，采用铣床加工即可。
（三）制定工艺路线。
方案一
工序：
1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°
倒角。
2.粗、精铣削B面。
3.铣削8+0.030mm的槽。
4.铣削18+0.0120mm的槽。
5.拉花键。
方案二
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。
2.拉花键。
以A面为基准，
3.铣削槽B面。
以花键的中心线及A面为基准。
选用X62W卧式铣床加专用夹具
4.铣削8+0.030mm的槽。
选用X62W卧式铣床加专用夹具。
5.铣削18+0.0120mm的槽。
方案分析：
上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。
但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。
此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。
（四）机械加工余量。
求毛坯尺寸；
左面、高单侧加工，应由《机械制造技术基础课程设计指南》式5-2求出，即：
R=F+RAM+CT/2=100+0.7+3.2/2=102.3mm
左面为单侧加工，毛坯尺寸由机械制造技术基础课程设计指南》式5-1求出，即：
R=F+RAM+CT/2=79+0.7+3.2/2=82.3mm
由铸件铸造类型为金属型铸造，因此加工余量等级选为F。
项目
机械加工余量mm
尺寸公差mm
公差等级
长度90
2.3
3.2
IT10
通槽深40
2.6
通槽宽18
2
CA6140的拨叉材料为HT200。
毛坯重量为1.84kgσb=220MPaHBS=157
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3±
0.8mm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。
要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ220+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分配。
钻孔Φ20mm
扩孔Φ21mm
拉花键
花键孔要求以外径定心：
拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取2Ζ=1mm
3.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。
精加工余量为0.2mm
粗铣加工余量为2.8mm
（五）确定切削用量及基本工时。
工序Ⅰ：
车削A面。
1．加工条件。
工件材料：
灰口铸铁HT200。
σb=145MPa。
铸造。
加工要求：
粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2µ
m
机床C3163-1。
转塔式六角卧式车床。
刀具：
刀片材料。
r=12.ao=6-8b=-10o=0.5Kr=90n=15
2、计算切削用量。
（1）已知长度方向的加工余量为3±
0.8mm。
实际端面的最大加工余量为3.8mm。
故分二次加工（粗车和半精车）。
长度加工公差IT１２级取-0.46mm
（2）进给量、根据《切削简明手册》（第3版）表1.4当刀杆尺寸为16mm×
25mm,ａｅ≤３mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm）
ƒ=0.6-0.8mm/ｒ.
按C３１６３－１ 车床说明书 取ƒ=0.6mm/n。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85所以：
实际进给量f=0.6×
0.8=0.48mm/ｒ
按C３１６３－１ 车床说明书 ƒ＝0.53ｍｍ／ｒ
（3）计算切削速度。
按《切削简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）
刀具材料YG6
V=Cv/（Tm·
apxv·
fyv）·
kv
其中：
Cv=158xv=0.15yv=0.4M=0.2
修正系数Ko见《切削手册》表1.28
kmv=1.15kkv=0.8kkrv=0.8ksv=1.04kBV=0.81
∴Vc=158/（600.2·
20.15·
0.530.4）·
1.15·
0.8·
0.81·
0.97
=46.9（m/min）
（4）确定机床主轴转速ns=1000vc/
dw=229.8（r/min）
按C３１６３－１ 车床说明书 ｎ＝200r／min
所以实际切削速度V=40.8m/min
（5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备
t＝
=0.33（min）L=（65-0）/2=32.5L1=3、L2=0、L3=0
2、精车
1）已知粗加工余量为0.5mm。
2）进给量f.
根据《切削用量简明手册》表1.6，f=0.15－0.25mm/r 按C３１６３－１ 车床说明书 ｆ＝0.16mm/r
计算切削速度按《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）
=158/（600.2·
0.160.4）·
0.97
=83.85（m/min）
3）确定机床主轴转速.
nw=1000vc/
dw=410.8（r/min）按C3163－１ 车床说明书 取nw=400（r/min）
实际切削速度V=57.1m/min
4）切削工时，查《工艺手册》表6.2-1
=22.5/400x0.16=0.35（min）
由于下一道工序是钻孔，所以留下Ø
20mm的台阶，所以L=（65-20）/2=22.5mmL1=3.L2=0.L3=0
3、钻孔、扩孔、倒角。
（1）、钻孔
钻头选择：
见《切削用量简明手册》表2.2
钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：
双锥修磨具刃，钻头参数：
ｄ＝Ф20ｍｍβ=30°
，2Φ=118°
，2Φ=70°
，bε=3.5mm,ao=12°
Ψ=55°
b=2mm，=4mm。
根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48
ａ、按机床进给强度决定进给量：
根据表2.9,当σb＝210MPa
ｄ0＝20.5mm可确定f=0.75。
按C3163-1 车床说明书 取f=0.62mm/n.
ｂ、决定钻头磨钝标准及寿命
表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6寿命T=45min.
ｃ、切削速度
由《切削用量简明手册》，表2.15得Ｖ=21m/min
n=1000V/
D=334.4
由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min取280n/min
取n=280m/min.实际Ｖ=17m/min
ｄ、基本工时，
Tm=L/nf=（80+10）/280x0.62=0.32（min）
入切量及超切量由表2.29.查出Ψ+△=10mm
所以Tm=L/nf=（80+10）/280x0.62=0.32（min）
（2）、扩孔
刀具直径do=21mm；
刀具几何参数同上。
由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上Tm=0.32
倒角刀具15°
锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。
（3）、倒角
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《切削用量简明手册》表1.2４
可以查出 当σｂ＝160～245HBS
≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ
Ｖｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw
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求
钻削功率检验按《切削用量简明手册》表2.21
当
＝21ｍｍ ｆ＝0.64ｍｍ
查得转矩Ｍ＝61.8 N.M
《切削用量简明手册》表由表2.32 得功率公式
ＰC＝
/30
=61.8x17/30x21=1.67km
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
工序Ⅱ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=0.13（min）
工序Ⅲ粗铣，精铣B面。
粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。
用标准镶齿圆柱铣刀粗铣加工余量3mm
机床：
Ｘ62W
加工工件尺寸：
宽度：
40mm长度：
28mm
1.粗铣
1）选择刀具
根据《切削用量简明手册》表3.1铣削宽度ae≤5mm时。
直径为do=50mm 故齿数Ｚ＝８，由于采用标准镶齿圆柱铣刀
铣刀几何参数（表3.2）rn=10°
ao=16°
2）切削用量
留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±
0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2um.根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r
3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命。
根据《切削用量简明手册》表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm，刀具寿命T=120min（表3.8）
4）决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定
Z=8,
=40-70mm,ac=2.8±
0.8ｍｍ,fz=f/z=0.0750.1mm/z
式中
，
f=0.8，
=23.7（m/min）n=1000V/
d=（1000x23.7）/（3.14x50）=151r/min根据X62W型铣床说明书选n=160r/min
Vc=3.14nd/1000=（160x3.14x50）/1000=25.1m/minVf=nf=160x0.6=96mm/min
选Vf=80mm/min实际fz=Vf/（nxz）=0.0625mm/z
5）机床功率：
根据《切削用量简明手册》表3.20当Vc=71m/min
=2.8mm
=41mmfz=0.08Kmpc=1.4kw
切削功率的修正系数：
故Pct＜0.8,
根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为
Pcm=7.5×
0.75=5.63kw故Pcc＜Pcm因此所决定的切削用量可以采用。
ae=2.8mmVf=80m/minn=160r/minVc=25.1m/min
fz=0.0625mmm/z
6）基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
Tm=（L+L1+△）/Vf=（28+14）/80=0.525（min）L1+△=14mm
2.精铣
1）选择刀具
刀具与上道工步是同一把刀。
2）切削用量
精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度
ae＝0.2mm，ｆ＝0.6
3）决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定
ac=0.2mm,
Vc==33.1m/min
d=（1000x33.1）/（3.14x50）=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/min
Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/minfz=Vf/（nxz）=0.074mm/Z
4）基本工时基本工时根据《切削用量简明手册》表3.5
Tm=（L+L1+△）/Vf=（28+14）/125=0.336（min）L1+△=14mm
工序Ⅳ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《切削用量简明手册》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《切削用量简明手册》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《切削用量简明手册》3.27的公式
Cv=25,
=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,
Km=1.12,Ksv=0.8,T=0.82,
Kv=1.12x0.8x0.82=0.79
Vc=82.86m/min
n=1000×
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
根据《切削用量简明手册》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，K=1.28
Fc=（CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF）K=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《切削用量简明手册》表3.5
Tm=（L+L1+△）/Vf=（40+14）/110=0.49（min）L1+△=14mm
工序Ⅴ铣宽为180+0.12mm槽
1）选择刀具
铣刀参数：
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《切削用量简明手册》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：
根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5由表3.8确定刀具寿命：
T=100min
因为槽深为35mm故铣18H11槽时底边留有5mm的加工余量，精铣以达到图纸所规定的表面粗糙度的要求故ap＝30mm
2、切削用量的确定
由《机械加工工艺手册》表2.1-96查得切削速度为
V＝18～29m/min
每齿进给量为fz＝0.063～0.102mm/z取fz＝0.09mm/z。
则铣床主轴转速为
n＝
=358.3～577.2r/min
根据机床说明书可取n＝460r/min。
则实际转速为
Vf＝fznz＝0.09×
3×
460
＝124.2mm/min
3、切削加工工时
由《机械加工工艺手册》表2.1-99查得
＝
＝0.82min
L1+△=20mmi=2（走两次）
工序Ⅵ磨180+0.12mm槽，
保证尺寸18mm
1）选择砂轮。
见《切削手册》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×
6×
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
最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中，见附后表。
7.参考文献
1、黄健求主编《机械制造技术基础》机械工业出版社2005.11
2、崇凯主编《机械制造技术基础课程设计指南》化学工业出版社2007.2
6、陈国香主编《机械制造与模具制造工艺学》清华大学出版社2006.5
7、艾兴、肖试纲主编《切削用量简明手册》机械工业出版社2013.7
11、邹青主编《机械制造技术基础课程设计指导教程》机械工业出版社2004.8
12、李军主编《互换性与测量技术基础》华中科技大学出版社2013.7
机械加工工艺过程卡片
产品型号
CA6140
共1页
产品名称
机床
零件名称
拨叉
第1页
材料牌号
HT200
铸
铁
毛坯
种类
件
尺寸
毛坯件数
1
每台
件数
备注
工序号
工序
名称
工序内容
车间
工段
设备
工艺装备
工时
准终
单件
铣削
1.粗铣右端面
2.精铣右端面
铣床车间
铣床
专用夹具、高速钢镶嵌式端面铣刀，
游标卡尺
20s
钻孔
扩孔
1.钻孔φ20进给量1.5mm
2.扩孔至φ21达到6.3
钻床车间
钻床
专用夹具、直柄麻花钻，卡尺，塞规
100s
3
倒角
1.倒角15°
车床车间
车床
普通车刀，游标卡尺
10s
4
拉花键
1.拉花键至φ25Ra=3.2
拉床车间
拉床
专用夹具、拉刀
6s
5
高频淬火
对上通槽进行局部高频淬火
专用夹具
3s
6
1.粗铣沟槽剩余加工余量1.5mm
2.精铣上平面至8x8
Ra=1.6
专用夹具、盘铣刀深度，
200s
7
1.
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