ca6140车床拔叉831006工艺加工完整版Word文档下载推荐.docx
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φ25的孔的粗糙度值要求1.6，需要精加工。
因是大批量生产，所以需用钻削。
保证其加工精度。
下面的叉口有3.2的粗糙度的要求，所以采用先粗铣再精铣来满足精度的要求，同时保证φ25的孔和叉口的垂直度。
同时该零件上还需加工16×
8的槽，其粗糙度值为6.3，所以一次铣销即可。
但同时要满足该槽与φ25的孔的垂直度。
由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并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，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
二、工艺规程设计
（一）确定毛坯的制造形式
根据《机械制造工艺设计简明手册》（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编）零件材料为HT200，采用铸造。
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。
查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。
根据《机械加工工艺师手册》（机械工业出版出版社、杨叔子主编），得知大批量生产的铸造方法有两种金属模机械砂型铸造和压铸，由于压铸的设备太昂贵，根据手册数据采用铸造精度较高的金属型铸造。
（二）基面的选择
基面的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，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准的选择。
因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择Φ40mm圆一个端面作为粗基准加工另一个端面。
再加一个钩形压板和一个V形块限制自由度，达到完全定位。
（2）精基准的选择。
主要因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，此处不在重复。
（三）制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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10：
粗铣φ55的叉口上端面。
以Φ40外圆和其端面为基准，选用X5020A立式铣床+专用夹具。
工序20：
粗铣φ40的上端面。
以φ55的叉口上端面和以φ40外圆V型块，选用X5020A立式铣床+专用夹具。
工序30：
钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。
以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床+专用夹具。
工序40：
粗、精铣φ55的叉口的下端面。
以一面两销定位。
选用X5020A立式铣床+专用夹具。
工序50：
精铣φ55的叉口的上端面。
以一面两销定位，选用X5020A立式铣床+专用夹具。
工序60：
粗、精镗
的叉口的内圆面。
以一面两销定位，选用X5020A立式铣床和专用夹具。
工序70：
切断φ55的叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
工序:
80：
粗铣16×
8的槽的所在面，以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
精铣16×
8的槽的所在面，以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
工序90：
8的槽。
以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
8的槽，以Φ25的孔，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
工序100：
粗铣35×
3的斜面。
以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
工序110：
检验。
2．工艺路线方案二：
钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔。
以Φ40外圆和其端面为基准，选用Z5120A立式钻床加专用夹具。
铣φ55的叉口及上、下端面。
利用Φ25的孔定位，以两个面作为基准，选用X5020A立式铣床和专用夹具。
粗、精铣
切断φ55叉口，用宽为4的切断刀，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
3的上表面。
8的上表面。
8的槽，以Φ25的孔和Φ55的叉口定位，选用X5020A立式铣床加专用夹具。
工序70 检验。
以上加工方案大致看来是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，主要表现在φ25的孔及其16×
8的槽和φ55的端面加工要求上,以上三者之间具有位置精度要求。
图样规定：
先钻
mm的孔。
由此可以看出：
先钻φ25的孔，再由它定位加工φ55的内圆面及端面，保证φ25的孔与φ55的叉口的端面相垂直。
因此，加工以钻φ25的孔为准。
为了在加工时的装夹方便，因此将切断放在最后比较合适。
为了避免造成一定的加工误差；
通过分析可以比较工艺路线方案一最为合理。
因此，最后的加工路线确定如下：
粗、精镗的叉口的内圆面。
以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”。
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件材料为HT200，硬度170~220HBS，毛坯重量约1.12kg。
根据《机械加工工艺师手册》（以下简称《工艺手册》机械工业出版出版社、杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用金属模铸造毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1．毛坯余量及尺寸的确定
毛坯余量及尺寸的确定主要是为了设计毛坯图样，从而为工件毛坯的制造作准备，该工序在这里不做详细说明，主要说明一下毛坯尺寸及相应公差的确定，以便毛坯制造者参考。
根据《机械加工工艺师手册》（以下简称《工艺手册》机械工业出版出版社、杨叔子主编），结合加工表面的精度要求和工厂实际，要合理地处理好毛坯余量同机械加工工序余量之间的不足。
粗铣φ55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。
该端面的表面粗糙度为3.2，所以先粗铣再精铣。
查《机械加工余量手册》（以下简称《余量手册》机械工业出版社、孙本序主编）中的表4-2成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。
MA为F。
再查表4-2查得加工余量为2.0mm。
由《工艺手册》表2.2-1至表2.2-4和《机械制造工艺与机床夹具》（机械工业出版出版社、刘守勇主编）中表1-15及工厂实际可得：
Z=2.0mm，公差值为T=1.6mm。
2．各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定
（1）φ25的孔加工余量及公差。
毛坯为实心，不冲出孔。
该孔的精度要求在IT7~IT9之间，参照《工艺手册》表2.3-9~表2.3-12确定工序尺寸及余量为：
查《工艺手册》表2.2-5，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公等级CT分为7~9级，选用8级。
公差值T=0.12mm，
钻孔φ23mm
扩孔φ24.8mm2Z=1.8mm
铰孔φ25mm2Z=0.2mm
由于本设计规定的零件为大批量生产，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。
φ25mm的孔的加工余量和工序间余量及公差分布图见图1。
由图可知：
φ25mm的孔加工余量图标
加工尺寸公差
铸件毛坯
钻孔
扩孔
粗铰
精铰
加工前尺寸
最大
φ23
φ24.8
φ24.94
最小
φ22.5
φ24.45
φ24.79
加工后尺寸
φ25
φ24.95
加工余量
23
24.8
24.94
25
毛坯名义尺寸：
40（mm）
钻孔时的最大尺寸：
23（mm）
钻孔时的最小尺寸：
22.5（mm）
扩孔时的最大尺寸：
23+1.8=24.8（mm）
扩孔时的最小尺寸：
24.8-0.35=24.45（mm）
粗铰孔时的最大尺寸：
24.8+0.14=24.94（mm）
粗铰孔时的最小尺寸：
24.94-0.15=24.79（mm）
精铰孔时的最大尺寸：
24.94+0.06=25（mm）
精铰孔时的最小尺寸：
25-0.05=24.95（mm）
（2）铣φ55的叉口及上、下端面
因为叉口的粗糙度为3.2，所以粗铣再精铣。
参照《工艺手册》表2.3-9~表2.3-12确定工序尺寸及余量为：
公差值T=1.4mm
粗铣φ55的叉口及上、下端面余量1.0mm。
2Z=2.0
精铣φ55的叉口及上、下端面。
（3）粗铣35×
3的上端面
因为该面的粗糙度为6.3，所以粗铣一次即可。
公差值T=1.3mm
3的斜面z=3.0
（4）铣16×
8的所在表面
此面的粗糙度要求为3.2，所以分粗精加工即可。
公差值T=1.6mm，其偏差±
0.7
8的上表面Z=2.0
8的上表面Z=1.0
（5）铣16×
8的槽
此面的粗糙度要求为3.2，所以粗铣再精铣。
公差值T=1.6mm。
8的槽Z=1.0
（6）铣φ40的下端面
此面无粗糙度要求，所以可以直接粗铣。
粗铣φ40的下端面工序尺寸83Z=2.0
（7）切断φ55叉口。
（五）确定切削用量及基本工时
①进给量
采用端铣刀，齿数4，每齿进给量
=0.15mm/z（《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》（吴拓、方琼珊主编）。
故进给量f=0.6mm
②铣削速度：
（m/min）
由《数控加工工艺》（田春霞主编）中第五章表5-6得切削速度为9~18m/min
根据实际情况查表得V=15m/min
切削工时：
引入l=2mm，引出l1=2mm，l3=75mm。
查《工艺手册》P9-143表9.4-31，切削工时计算公式：
铣φ40的下端面
（m/min）（表9.4-8）
③切削工时：
总时间：
1．加工条件
工件材料：
灰铸铁HT200
加工要求：
钻Φ25的孔，其表面粗糙度值为Rz=1.6μm；
先钻Φ23的孔在扩Φ24.8的孔，再粗铰Φ24.94孔，再精铰Φ25孔。
机床：
Z5125A立式钻床。
刀具：
Φ23麻花钻，Φ24.8的扩刀，铰刀。
2．计算切削用量
（1）钻Φ23的孔。
查《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》P47表2-23钻孔进给量f为0.39～0.47mm/r，由于零件在加工
23mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则f=（0.39～0.47）×
0.75=0.29～0.35mm/r，查表得出，现取f=0.25mm/r。
此工序采用Φ23的麻花钻。
所以进给量f=0.25mm/z
②钻削速度
切削速度：
根据手册表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/min。
根据手册nw=300r/min,故切削速度为
③切削工时
l=23mm，l1=13.2mm.
①扩孔的进给量
查《切削用量手册》表2.10规定,查得扩孔钻扩Φ24.8的孔时的进给量,并根据机床规格选取
F=0.3mm/z
②切削速度
扩孔钻扩孔的切削速度,根据《工艺手册》表28-2确定为
V=0.4V钻
其中V钻为用钻头钻同样尺寸的实心孔时的切削速度.故
V=0.4×
21.67=8.668m/min
按机床选取nw=195r/min.
切削工时时切入L1=1.8mm,切出L2=1.5mm
粗铰孔时：
根据有关资料介绍,铰孔时的进给量和切削速度约为钻孔时的1/2~1/3,故
F=1/3f钻=1/3×
0.3=0.1mm/r
V=1/3V钻=1/3×
21.67=7.22m/min
按机床选取nw=195r/min,所以实际切削速度
切削工时,切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm.
精铰孔时的：
切削工时,切入l2=0.06mm,切出l1=0mm.
1．粗铣φ55的叉口的下端面
HT200，铸造。
X5020A立式铣床。
查参考文献[7]表30—34
硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：
YT15，D=100mm，齿数Z=8，
此为粗齿铣刀。
因其单边余量：
Z=1.9mm
所以铣削深度ap：
ap=1.9mm
每齿进给量af：
根据参考文献[3]表2.4-75，取af=0.12mm/Z铣削速度V：
参照
参考文献[7]表30—34，取V=1.33m/s。
机床主轴转速n：
式中V—铣削速度；
d—刀具直径。
由式2.1机床主轴转速n；
按照参考文献[3]表3.1-74n=300r/min
实际铣削速度v：
进给量
工作台每分进给量
：
根据参考文献[7]表2.4-81,
=40mm
2、精铣φ55的叉口的下端面。
X5020A立式铣床。
参考文献[7]表30—31
高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：
YT15，D=100mm，齿数12，此为细
齿铣刀。
精铣该平面的单边余量：
Z=0.1mm
铣削深度ap:
ap=0.1mm
每齿进给量
根据参考文献[7]表30—31，取
=0.08mm/Z
铣削速度V：
参照参考文献[7]表30—31，取V=0.32m/s
按照参考文献[7]表3.1-31n=75r/min
由式（1.3）有：
的叉口的内圆面
铣35×
=0.15mm/z（《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》，吴拓、方琼珊主编）。
切入L=3mm,行程L1=35。
工序80：
铣16×
8槽所在表面。
1．粗铣16×
8的槽的所在面
该槽面可用高速钢三面刃铣刀加工，由前定余量为2mm故可一次铣出，铣刀规格为φ32，齿数为8。
由《工艺手册》表2.4-73，取每齿进给量为0.15mm/z,ap=2mm故总的进给量为f=0.15×
8=1.2mm/z。
由《工艺手册》表3.1-74,取主轴转速为190r/min。
则相应的切削速度为：
切入l=2mm切出
1=2mm,行程量
3=40mm。
2．精铣16×
粗、精铣16×
的槽可用高速钢三面刃铣刀加工，铣刀规格为φ16，齿数为10。
由《机械加工工艺师手册》表21-5，取每齿进给量为0.15mm/z,ap=2mm，故总的进给量为f=0.15×
10=1.5mm/z。
切入l=2mm，切出l1=2mm行程量l2=40mm。
切断φ55叉口。
采用切断刀，齿数4，每齿进给量
=0.
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