拨叉工艺说明书.docx
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拨叉工艺说明书
拨叉80-08的加工工艺规程设计
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为HT200,灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。
但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。
以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
⑴中心圆孔①25。
0.021。
（2）M22x1.5的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为44003。
⑶键槽1600.11与中心孔有0.08的垂直度，深为800.15。
⑷半孔：
.：
」600°3与中心孔有127_0.1的位置关系，其宽为12j0.05与中心孔有0.1的垂直度。
由上面分析可知，可以先加工拨叉中心孔，然后以此作为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。
2.2确定生产类型
已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：
加工过程划分阶段；工序应当集中;
加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
2.3确定毛坯
2.3.1确定毛坯种类
零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。
2.3.2确定铸件加工余量及形状
查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125页表1-4-7，选用各个加工面的铸件机械加工余量
均为3mm
2.3.3绘制铸件零件图
图2.1零件毛坯图
2.4工艺规程设计
2.4.1选择定位基准
1粗基准的选择
以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面a面为辅助粗基准。
2精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的
通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。
2.4.2制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲
领已确定的情况下，可以考虑采用各种机床配以专用夹具，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。
选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
表2.1工艺路线方案一
工序号
工序内容
工序一
钻、扩、铰①25H7的通孔
工序二
粗铳a、b面，使粗糙度达到6.3，a面到①25H7的孔中心距为44003，b面到①25H7
的中心距为36
工序三
粗铳、半精铳16H11的槽
工序四
粗铳下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为12d11
工序五
①粗镗下端圆孔的内孔到①59②半精镗此孔到①60H12
工序六
铳开下端圆孔
工序七
钻①20.50的孔，垂直于①25H7的通孔
工序八
攻M22X1.5的螺纹
工序九
钳工打毛刺
工序十
检验
表2.2工艺路线方案二
工序号
工序内容
工序一
粗铳①25H7的两侧面，使两面间距为80
工序二
粗铣平下端孔侧面的工艺凸台
工序三
钻①25H7的通孔
工序四
扩①25H7的通孔
工序五
铰①25H7的通孔
工序六
粗铳a、b面，使粗糙度达到6.3，a面到①25H7的孔中心距为44°03，b面到①25H7
-0.3
的中心距为36
工序七
粗铳①60H12孔的两面，使两面的间距为14
工序八
精铳①60H12孔的两面，使两面的间距为12d11，粗糙度3.2
工序九
粗镗下端孔
工序十
半精镗下端孔到①60H12,粗糙度达到3.2
工序十一
粗铳16H11的槽
续表22
工序十二
半精铳16H11的槽
工序十三
钻①20.50的孔，垂直于①25H7的通孔
工序十四
攻M22X1.5的螺纹
工序十五
铳开①60H12的孔
工序十六
钳工打毛刺
工序十七
检验
工艺立方案的比较与分析:
上述两个工艺方案的特点在于：
方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。
加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。
方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工岀来的精度低，不符合现代化的生产要求。
两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。
2.4.3选择加工设备和工艺设备
1机床的选择
工序1、7、8、11、12、15采用X6022型卧式铳床
工序2、6采用X5028立式铳床
工序3、4、5、13、14采用Z535立式钻床
工序9、10采用T618卧式镗床
2选择夹具
该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。
3选择刀具
在铳床上加工的各工序，采用硬质合金铳刀即可保证加工质量。
在铰孔G25H7，由于精度不高，可采
用硬质合金铰刀。
4选择量具
力口工的孔均采用极限量规。
5其他
对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
表2.3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度
工序号
工序内容
加工
余量
经济精
度
工序尺寸
表面粗
糙度
工序余量
最小
最大
1
粗铳①25H7的两侧
面
3
IT11
80
6.3
-0.1
0.1
2
粗铣平下端孔侧面
的工艺凸台
3
IT11
0
6.3
-0.1
0.1
3
钻①25H7通孔
IT12
*22
6.3
-1
1
4
扩①25H7通孔
2.0
IT12
*24.70°.05
3.2
-0.05
0.05
5
铰①25H7通孔
0.2
IT8
忆5普1
1.6
-0.006
0.006
粗铳a
44爲（距中心
6
粗铳a、
面
3
IT12
孔）
6.3
-0.1
0.1
b面
粗铳b
面
36（距中心孔）
7
粗铳①60H12孔的
两面
2
IT11
13±0.5
6.3
-0.1
0.1
8
精铳①60H12孔的
两面
1
IT9
12-0.05
12_0.16
3.2
-0.05
0.05
9
粗镗下端孔
2.5
IT13
*59.7^.3
6.3
-0.2
0.2
10
半精镗下端孔
0.5
IT11
*600°.3
3.2
-0.02
0.02
续表2.3
11
粗铳16H11的槽
IT11
14±0.5
6.3
-0.1
0.1
12
半精铳16H11的槽
1
IT10
忖11
3.2
-0.02
0.02
13
钻①20.50的孔
IT13
戦0.50±0.5
6.3
-1
1
14
攻M22疋1.5的螺
纹
15
铳开①60H12的孔
4
IT13
6.3
-0.05
0.05
2.5确定切削用量及基本工时
2.5.1工序1:
粗铳①25H7的两侧面
机床：
X6022型卧式铳床
刀具：
两块镶齿套式面铳刀（间距为80），材料：
YT15，D=200mm，齿数Z=20，为粗齿铳刀。
因其单边余量：
Z=3mm
所以铳削深度ap:
ap=3mm
每齿进给量af:
根据参考文献［3］表2.4-73，取af二0.15mm/Z铳削速度V:
参照参考文献［3］表
2.4-81，取V=2.54m/s
机床主轴转速
n:
1000V
n=
二d
10002.5460.
242.68r/min，
3.14200
按照参考文献
［3］表3.1-74n=245r/min
实际铣削速度
兀dn3.14汉200汉245小,
v:
v2.56m/s
10001000X60
进给量Vf:
Vf=afZn=0.1520245/60:
12.25mm/s工作台每分进给量你：
fm=Vf=12.25mm/s=735mm/mina.：
根据参考文献［3］表2.4-81,a.=60mm
&&
切削工时
被切削层长度
l:
由毛坯尺寸可知丨=42mm，
刀具切入长度11:
h=0.5（D—Jd2—a；）+（1~3）=0.5（200—丁2002—602）+（1~3）=7.6mm
刀具切出长度
12：
取l2=2mm
走刀次数为1
机动时间tj1:
tj1
」h後，27£2：
°.07minfm735
查参考文献［1］，表2.5-45工步辅助时间为：
1.23min
2.5.2工序2:
粗铳平下端孔侧面的工艺凸台
机床：
X5028
刀具：
硬质合金端铳刀（面铳刀）dw=400mm齿数Z=14
①粗铳a面
铳削深度ap:
ap=3mm
每齿进给量af:
根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取af二0.15mm/Z
铳削速度V:
参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取V=6m/s
机床主轴转速n:
n=1000V=1000660：
•.287r/min，取n=300r/minnd03.14x400
进给量Vf=afZn=0.1514300/6010.5mm/s工作台每分进给量fm:
fm=Vf=10.5mm/s=630mm/mina:
根据《机械加工工艺手册》表2.4-81,a=240mm
被切削层长度丨：
由毛坯尺寸可知丨=16mm
刀具切入长度l1：
h=0.5（D-.D2—a2；（1~3）=42mm
刀具切出长度丨2:
取丨2=2mm
走刀次数为1
ll1l216422
机动时间tj1:
tj1--0.095min
J1J1fm630
查参考文献［1］，表2.5-45工步辅助时间为：
1.52min
2.5.3工序3:
钻①25H7的通孔
工件材料为HT200铁，硬度200HBS。
孔的直径为25mm，公差为H7,表面粗糙度Ra1.6lm。
加工机床为Z535立式钻床。
钻头为？
22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。
确定钻削用量
①确定进给量f根据参考文献［2］，表28-10可查出f表二0.47~0.57mm/r，查Z535立式钻床说明书，取f=0.43mm/r。
根据参考文献［2］表28-8，钻头强度所允许是进给量f'1.75mm/r。
由于机床进给机构允许的轴向力
FmaX=15690N（由机床说明书查出），根据参考文献⑵，表28-9,允许的进给量f"•1.8mm/r。
由于所选进给量f远小于f及f，故所选f可用。
②确定切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率Pm根据参考文献［2］，表28-15，由插入法得
v表=17m/min，F表二4732N
T表=51.69NM，=1.25kW
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。
根据参考文献［2］，由表28-3，kMv=0.88，klv=0.75，故
v表=17m/min0.880.75=11.22（m/min）
吗J00011.22mm/min.i62r/min二d0二22mm
查Z535机床说明书，取n=195r/min。
实际切削速度为
二d0n#e22mm195r/min‘，
v14m/min
10001000
由参考文献［2］，表28-5,kMF=kMT=1.06，故
F=4732N1.0650N6（
T=51.6Nm1.0=65N.8m
3校验机床功率切削功率Pm为
I
Pm=Pm（n/n）kMM
=1.25kW（195/246）1.06=1.05kW
机床有效功率
Pe=-4.5kW0.81=3.65kWPm
故选择的钻削用量可用。
即
d0=22mm，f=0.43mm/r，n=195r/min，v=14m/min
相应地
F=5016N，T=54.8Nm，Pm=1.05kW
切削工时
被切削层长度丨：
丨=78mm
刀具切入长度|1:
h=Dctgkr（1~2）-丝嘲1201=7.4mm
22
刀具切出长度LL=1~4mm取丨2=3mm
走刀次数为1
L78+74+3
机动时间tj2:
tj21.08min
JJnf0.43095
查参考文献［1］，表2.5-41工步辅助时间为：
1.76min
2.5.4工序4:
扩①25H7的通孔
加工机床为Z535立式钻床。
扩孔钻为？
24.7mm标准高速钢扩孔钻；
确定扩孔切削用量
f=0.57mm/r
①确定进给量f根据参考文献［2］，表28-31，有
f表（0.7|_0.8）mm/r0.7=0.49_0.56mm/r。
根据Z535机床说明书，取
②确定切削速度v及n根据表28-33，取v表二25m/min。
修正系数：
a24722kmv=0.88,kav=1.02（根据上=•—/1.5=0.9）
pap2
故▼表=25m/min0.881.02=11.22m/min
n=1000v表/（■:
d0）=100011.22mm/min/（二24.7mm）=286r/min
查机床说明书，取n=275r/min。
实际切削速度为
v=「：
d0n10”=二24.7mm275r/min10”=21.3m/min
切削工时
被切削层长度丨：
丨=78mm
刀具切入长度|1，有：
D-d124.7-22
l1=ctgkr（1~2）ctg1202=2.86mm3mm
22
刀具切出长度l2:
l2=1〜4mm取l2=3mm
走刀次数为1
L7833
机动时间tj2:
tj20.54min
JJfn0.57275
查参考文献［1］，表2.5-41工步辅助时间为：
1.16min
2.5.5工序5:
铰①25H7的通孔
加工机床为Z535立式钻床。
铰刀为？
25mm标准高速铰刀。
确定铰孔切削用量
1
Z535说明
确定进给量f根据表28-36，f表=1.3〜2.6mm，按该表注4，进给量取小植。
查
书，取f=1.6mm/r。
2确定切削速度v及n由表28-39，取v表二8.2m/min。
由表28-3，得修正系数
a25—247
kMv=0.88，kav=0.99（根据上=—=——/0.1251.2）
pap2
故v表=8.2m/min0.880.99=7.14m/min
n'=1000v表/（二d0）=10007.14（m/min）/（二25mm）=91.5r/min
查Z535说明书，取n=100r/min，实际铰孔速度
v0n10“=二25mm100r/min10^=7.8m/min
切削工时
被切削层长度l：
l=78mm
刀具切入长度l1，
h=_D^ctgkr（1~2）=―ctg12022.09mm
22
刀具切出长度|2:
|2=1~4mm取l2=3mm
走刀次数为1
L782.093机动时间tj3:
tj30.52min
J3J3nf1.6x100
查参考文献［1］，表2.5-41工步辅助时间为：
1.51min
该工序的加工机动时间的总和是tJ:
tj=1.08+0.54+0.52=2.14min
2.5.6工序6:
粗铳a、b面
机床：
X5028
刀具：
硬质合金端铳刀（面铳刀）dw=400mm齿数Z=14
①粗铳a面
铳削深度ap:
ap=3mm
每齿进给量af:
根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取af=0.15mm/Z
铳削速度V:
参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取V=6m/s
1000V1000660
机床王轴转速n:
n287r/min，取n=300r/min
nd03.14^400
实际铳削速度V■:
V
止,.14400300,6.28m/s
1000100060
进给量Vf:
Vf-afZn=0.1514300/60:
10.5mm/s工作台每分进给量fm:
fm=Vf=10.5mm/s=630mm/min
a；:
根据《机械加工工艺手册》表2.4-81,a；二240mm
被切削层长度l:
由毛坯尺寸可知l=90mm
刀具切入长度l1:
l1=0.5（D-.D2—a2（1~3）=42mm
刀具切出长度l2:
取|2=2mm
走刀次数为1
查参考文献［1］，表2.5-45工步辅助时间为：
2.03min
②粗铳b面
同样的铳削深度ap=3mm
每齿进给量af:
根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取af=0.15mm/Z
铳削速度V:
参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取V=6m/s
取n=300r/min
进给量Vf:
Vf=afZn=0.1514300/6010.5mm/s
工作台每分进给量fm:
fm=Vf=10.5mm/s=630mm/min
a.：
根据《机械加工工艺手册》表2.4-81,a=240mm
呂S
被切削层长度丨：
由毛坯尺寸可知丨=32mm
i"22
刀具切入长度l1：
h=0.5（D-D—a；（1~3）=42mm
刀具切出长度l2:
取l2=2mm
走刀次数为1
l竹+1232+42+2
机动时间tj1:
tj1--0.12min
jjfm630
查参考文献［1］，表2.5-45工步辅助时间为：
1.52min
2.5.7工序7:
粗铳①60H12孔的两面
机床：
X6022型卧式铳床
刀具：
两块镶齿套式面铳刀（间距为14），材料：
YT15,D=200mm，齿数Z=20，为粗齿铳刀
因其单边余量：
Z=2mm
所以铳削深度ap:
ap=2mm
每齿进给量af:
根据参考文献［3］表2.4-73，取af=0.15mm/Z铳削速度V:
参照参考文献［3］表
2.4-81，取V-2.54m/s
机床主轴转速n:
按照参考文献［3］表3.1-74n=245r/min
实际铳削速度v:
“他』14200245，2.56m/s
10001000^60
进给量Vf:
Vf=afZn=0.1520245/60:
12.25mm/s工作台每分进给量fm:
fm二Vf=12.25mm/s=735mm/mina；：
根据参考文献［3］表2.4-81,a.；：
=60mm
切削工时
被切削层长度丨：
由毛坯尺寸可知丨=82mm,
刀具切入长度|1:
丨1=0.5（D一..D2—a2）（1~3）=0.5（200一.2002二602）（1~3）=7.6mm
刀具切出长度|2：
取|2二2mm
走刀次数为1
I丨1丨2827.62
机动时间tj1:
tj1--0.125min
jJfm735
查参考文献［1］，表2.5-45工步辅助时间为：
1.57min
2.5.8工序8:
精铳①60H12孔的两面
机床：
X6022型卧式铳床
刀具：
两块镶齿套式面铳刀（间距为12^16）,材料：
YT15,D=200mm，齿数z=25，为细齿铳刀。
精铳该平面的单边余量：
Z=1.0mm
铳削深度ap:
ap=1.0mm
每齿进给量af：
根据参考文献［3］表2.4-73，取af二0.12mm/Z铳削速度V:
参照参考文献［3］表2.4-81，取V=3.2m/s
机床主轴转速n:
1000V10003.260
n305.7r/min，
nd3.14X200
按照参考文献［3］表3.1-31n=310r/min
■":
dn
实际铳削速度v:
v=
1000
进给量Vf:
Vf二afZn=0.1225310/60=15.5mm/s工作台每分进给量fm:
fm=Vf=15.5mm/s=930mm/min被切削层长度l:
由毛坯尺寸可知l=82mm
刀具切入长度l1:
精铳时h=D=200mm
刀具切出长度l2:
取I?
=2mm
走刀次数为1
机动时间tJ2:
tJ2=—l1—l2
J2J2
fm
查参考文献［1］，表2.5-45工步辅助时间为：
1.94min
2.5.9工序9:
粗镗下端①60H12的孔
机床：
卧式镗床T618
刀具：
硬质合金镗刀，镗刀材料：
YT5
切削深度ap:
ap=2.5mm，毛坯孔径do=54mm。
进给量f:
根据参考文献［3］表2.4-66,刀杆伸出长度取200mm，切削深度为=2.5mm。
因此确定进
给量f=0.2mm/r。
切削速度V:
参照参考文献［3］表2.4-9取V=2.4m/s=144m/min
机床主轴转速n:
按照参考文献［3］表3.1-41取n=1000r/min
实际切削速度v:
vdn3.145410002.83m/s
10001000x60
工作台每分钟进给量fm:
fm=fn二0.21000二200mm/min
被切削层长度丨：
丨=12mm
a25
刀具切入长度l1:
l1匕（2~3）26.33mm
tgkrtg30°
刀具切出长度l2:
l2=3~5mm取l2=4mm
行程次数i:
i=1
126.334
0.11min
200
查参考文献［1］，表2.5-37工步辅助时间为：
2.61min
2.5.10工序10:
半精镗下端孔到①60H12
机床：
卧式镗床T618
刀具：
硬质合金镗刀，镗刀材料：
YT5
切削深度ap:
ap=0.5mm
进给量f:
根据参考文献［3］表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
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