CA6140车床拨叉831006

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目录

一、零件的分析 ........................................................................................ 2 （一） 零件的作用 .................................................................................. 2 （二） 零件的工艺分析 .......................................................................... 2 二．工艺规程设计 .................................................................................... 2 1，确定生产类型 ...................................................................................... 2 2，确定毛坯的制造形式 .......................................................................... 2 3，基面的选择........................................................................................... 2 4，制定工艺路线 ...................................................................................... 3 三．夹具设计........................................................................................... 12 （一） 问题的提出 ............................................................................... 12 （二） 夹具设计 ................................................................................... 12

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一、零件的分析

（一） 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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，二下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。

（二） 零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此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：

1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔 2大头半圆孔Ф55

3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加小头孔端面，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

1，确定生产类型

已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 2，确定毛坯的制造形式

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。

3，基面的选择

定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（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。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取φ40的外表面和底面为粗基准加工φ22孔的上表面。

（2）精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准，限制四个自由度。

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，以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。

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4，制定工艺路线

CA6140拨叉设计工艺过程 (一)确定毛坯的制造形式

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。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。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5 φ55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1 铣φ40上平面，保证表面粗糙度3.2

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4 铣φ55上端面，保证表面粗糙度3.2 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:

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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） 工序7 切断

拨叉零件材料为HT200 HB170—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+0.021 0,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 ： φ21.8 2Z=1.8mm 半精绞: φ21.94 2Z=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。

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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。

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

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

1> 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

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 3> 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)

4> 根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =322r/min Vft=490mm/min

各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8

故:Vc=Vt kv=98×0.89×0.8=70m/min n=nt kn=322×0.89×0.8=230r/min

Vf=Vft kvt=490×0.89×0.8=350.3mm/min

根据X52K型立铣说明书(《设计手册》表4.2-35)选择 n =300r/min Vfc=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 =94.2 m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =375 / 300×10=0.125mm/z 5>根据机床功率:

根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤2.4 d=100 Z=10 Vf=375mm/min

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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=2.4 Vf=375mm/min n=300r/min Vc=94.2m/min fz=0.125mm/z 6>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

1>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 2>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+0.4 2Z=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=3.5 mm （5~8） 进给量f=0.52 mm/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4.2-20 T4132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4.2-20 T4132立式镗床（主电动机=1.1kw，总容量1.16kw） 主轴转速n =355 r/min 切削工时 L=30,L2=3,L3=4

t 2=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=3.5 α=11° b=2mm L=4mm 2.选择切削刀具 ①进给量f

1> 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>200 d0=18mm f=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

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f= 0.43~0.53 mm/r

2>按钻头强度决定进给量

根据表2-8 当HBS=200 d=20mm 钻头强度允许的进给量f=1.75mm/r 3>按机床进给机构强度决定进给量

根据表2.9 当HBS<210 d=≤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=0.5 mm/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2.15 HBS 170~240, f=0.5mm/r d>20 Vc=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/r d0<21 时 mt=76.81 N*M 根据Z3025 钻床说明书 当nc=250r/min 时 Mm=80 N*M

根据表2.23 当HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m/min 时 Pc=1.1KW 查《设计手册》表4.2-11 PE=2.2KW

由于MC<Mm PC<PE 故选择之切削用量可用,即 f=0.5min/r nc=250r/min Vc=16m/min ⒊计算基本工时 tm =L / nf

L=L+Y+Δ,L=30 mm 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

1>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） 2>选择进给量及切削进度 查表2.10 d0=21.8

HB=200 时, f=1.0～1.2mm/r

根据Z3025 钻床说明书选择 f=1.0 mm/r 查《机械加工工艺师手册》表28-2

vc

Cvd0zv

kv yvmxv

Tapf

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=8 m/min

n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×21.8=116.8r/min,取n=175r/min。

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3>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=40 min

tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(50+10)/(175×1)=0.34min 3绞孔

1> 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°）

2> 选择进给量及切削速度 查表查表2.11 d0=22

HB=200 时, f=0.9～1.4mm/r

根据Z3025 钻床说明书选择 f=1.0 mm/r 查《机械加工工艺师手册》表28-2

Cvd0zv

vc mxvyvkv

Tapf

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 V=(1/2-1/3)V钻 =(1/2-1/3) ×23.1

=7.7～11.5m/min 取V=8 m/min

n =1000V/πd0 =1000×8/ 3.14 ×22=117.8r/min,取n=175r/min 3>钻头磨纯标准及寿命

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=75 min

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》

１>根据表1.２ 选择YG6硬质合金刀具

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

2 >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=1 mm( 0.8~1.3) 2选择切削用量

1>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

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

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 。 3> 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命

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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) 4>根据(表3.16)当d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15 Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min 各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8

故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min

根据X5032立式升降台铣说明书(《设计手册》)选择 n =710r/min Vfc=500mm/min

因此 实际切削速度和每齿进给量为

VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z 5>根据机床功率:

根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min 近似Pcc=4.8KW

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=5 Vf=500mm/min n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z 6>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

1.选择工具 《切削手册》

１>根据表1.２ 选择YG6硬质合金刀具

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

2 >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=1 mm( 0.8~1.3) 2选择切削用量

1>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

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

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 。 3> 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1.0~1.2 由于铣刀直径d0=22mm 故刀具寿命T=60min (查表3.8) 4>根据(表3.16)当d0=22mm Z=6 ap=5 ac=9 fz=0.15

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Vc= 60 m/min （55~95） nt =868r/min Vft=781mm/min 各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8

故:Vc=Vt kv=60×0.89×0.8=41.28m/min n=nt kn=868×0.89×0.8=618r/min Vf=Vft kvt=781×0.89×0.8=554mm/min

根据X5032立式升降台铣说明书(《设计手册》)选择 n =710r/min Vfc=500mm/min

因此 实际切削速度和每齿进给量为

VC=πd0n /1000 =3.14×22×710 / 1000 = 49m/min Fzc=vfc / (nc×Z) =500/ 710×6=0.11mm/z 5>根据机床功率:

根据表3.24 当HBS= 170~240 ae≤9mm ap≤5 d=22 Z=6 Vf=500mm/min 近似Pcc=4.8KW

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=5 Vf=500mm/min n=710r/min Vc=49m/min fz=0.11mm/z 6>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=7.8 mm

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=3.5mm α0=12° ψ=55° 2.选择切削用量

1>按加工要求决定进给量

根据表2.7 当加工要求为H12~HB精度铸铁硬度HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.36~0.44 mm/r

由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则

f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r 2>决定钻头磨纯标准及寿命

由表2.12 ,当d0=8时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min 3>决定切削速度

由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min 由钻床说明手册选取 n=400 r/min 3.计算工时

tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/400×0.4=0.3125min 2.钻M8底孔

1.锥柄麻花钻(GB1436-85) d=7mm

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=3.5mm α0=12° ψ=55°

6140

2.选择切削用量

1>按加工要求决定进给量

根据表2.7 当加工要求为H12~HB精度铸铁硬度HBS200 d0=7.8mm 时 f=0.36~0.44 mm/r

由于L/d=32/7.8=4 所以应乘以修正孔系数kcf=0.95 则

f =(0.36~0.44) ×0.95=0.34～0.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r 2>决定钻头磨纯标准及寿命

由表2.12 ,当d0=8时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min 3>决定切削速度

由表2.15 硬度HBS200～219 f=0.9mm/r d0<20mm Vc=22 m/min n =1000V/πd0=1000×22/(3.14×20)=350 r/min 由钻床说明手册选取 n=400 r/min 3.计算工时

tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(9+10)/400×0.4=0.12 min 3攻螺纹M8

V=0.1m/s=6 m/min 则ns =238 r/min

按机床选取nw=19.5r/min 则 V=4.9 m/min 基本工时:L=9mm L1=3mm L2=3mm 攻M8孔 tm1=(L+L2+L1)/nf=(9+3+3)/19.5=0.076 min 4精绞φ8锥孔 1.选择绞刀

查《设计手册》表3.1-19 选用硬质合金锥柄机用绞刀(GB4252-64) d=8mm 2.选择进给量f

1>绞刀磨纯标准及寿命

由表2.12,当d0=8 mm 时 ,绞刀后刀面最大磨损取为0.5 mm（0.4-0.6） 寿命T=45 min

2>切削速度V进给量f 查《切削手册》表2.25

铸铁硬度HBS200 d0=8 mm ap=0.03~0.06 mm (半精绞ap=0.07mm 精绞为ap=0.03mm 均在此范围)

f=0.2~0.3 mm/r Vc=8~12 m/min (无切削液)取V=12m/min 根据钻床进给量查《设计手册》表4.2-13 取f=0.3mm/r n=1000V/πd0=1000×12/(3.14×8)=477 r/min 查表4.2-12 取nc=500 r/min 3.计算工时

tm =L / nf= L+Y+Δ/ nf=(40+10)/(500×0.3)=0.33 min 工序10 切断

1.选择刀具查《设计手册》表3.1-4.1 选择中齿锯片铣刀(GB6120-85) d=400 mm L=4 mm z=20 2.刀具寿命

查表3.8 高速钢切断铣刀 d≤40T=45 min 3.切削用量

ap=12 mm一切走刀切断 fz=0.1 mm/z

6140

查表3.27 Vc=Cvd0qv / TmapxvfzxvZpv

Cv=10.5 d0=40 qv=0.2 Tm=450.15 apxv=120.2 fzxv=0.10.4 Zpv=200.1 Vc=(10.5×40×0.2) / (450.15×120.2×0.10.4×200.1)=54.9 m/min n=1000V /πd0=1000×54.9/(3.14×40)=437 r/min 根据x60 卧式铣床说明书《设计手册》表 机床主轴转速为nc=400 r/min 计算基本工时

tm =L / nf= L+Y+Δ/nf=(73+35)/54.9=1.94 min

三．夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师协商，决定设计第二道工序——粗，半精镗φ55孔的镗床夹具。本夹具将用与TGX4132B立式单柱式坐标镗床。刀具为高速刚刀头，硬质合金刀。 （一） 问题的提出

在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 （二） 夹具设计 1，定位基准的选择

出于定位简单和快速的考虑，选择φ40外表面及底面为基准，即用两个对中夹紧的V型块对中夹紧，底面起支撑作用。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。 2，切削力及夹紧力的计算

刀具：杆直径为30，高速刚刀头 径向力计算：根据手册《切削手册》，表1.22得 径向力Fr=990N

进给力计算：根据手册《切削手册》，表1.23得 进给力Fa=1350 消耗功率P=1.2kw。

选用 结构简单,加紧可靠的螺旋加紧,提高效率,采用螺母开口垫圈组合加紧 为了克服径向力F,实际加紧力F应为 F=kt\rf

其中 r=2(R3-r3)\3(R2-r2) 查 <<机械制造工艺学表>>14-1 =2(723-503)\3(722-502) =0.031m

F=1.3*40\0.1*0.031=16774N

由式d=(4*1.3F0\3.14[δ])0.5 [δ] =δs\S=640\4=180MPa查表(5-7)S=4 d=(4*1.3*16774\3.14*180)0.5 =12.4mm

查手册得M16 d=15.217>12.4 取M16 3,定位误差分析

本工序采用两V型块对中夹紧，可以保证孔的中心始终在工件的中心，保证孔的位置精度，由于对中装置为螺杆传动，会带来一定的位置误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 4. 夹具设计及操作的简要说明 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。

6140

湘

潭

大

学

机械加工工序卡

产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

1

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能

同时加工件数

每料件数

技术等级 二

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 立式铣床 X51 更 改 内 容

设备编号 1

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号 1

冷 煤

却

液 油

工 步 号

计算数据(mm)

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

工

步

内

容

直 径 长 度

走 刀 长 度

单 边 余 量

( 切mm

( 进mm/min

屑 深 度

)

给

) 量250

每 分 钟 转 数

( 切m/s

)

屑 速 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

号 YG 硬 质 合 金 端 铣 刀 1 D= 125 mm 1

1

粗铣φ 75 圆的下端面

φ 75

90

1

1

1.5

150

0.818

0.173

1

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核

对

审

核

批

准

6140

湘潭大学

机械加工工序卡

产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 卧式镗床 T616 更 改 内 容

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号

计算数据(mm)

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

工

步

内

容

直 径 长 度

走 刀 长 度

单 边 余 量

( 切mm

( 进mm/r

屑

深 度

)

)

给 量

每 分 钟 转 数

( 切 屑 速 ) 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

m/s

号 YG 硬 质 合 金 镗 刀

1

粗镗φ 55 圆

φ 52

20

1.5

1

1.5

0.41

550

1.38

0.09

1

2

精镗φ 55 圆

φ 55

20

0

1

1.5

0.41

550

1.38

0.09

2

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核对

审核

批准

6140

湘

潭

大

学

机械加工工序卡

产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

页 页

工

段

材料名称 灰铸铁

材 料 牌 号 HT200

机 械 性 能

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 立式钻床 Z535 更 改 内 容

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号1 2 3 4 钻孔至φ 23 扩孔至φ 24.8 粗铰孔至φ 24.94 φ 23

计算数据(mm)

走 刀

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

直工 步 内 容

径 长 度

走 刀 长 度90 90 90 90 1

单 边 余 量

( 切mm 1.5 0.9 0.07 0.03

( 进mm/r

次 数

屑 深 度

)

)

给 量

每 分 钟 转 数275 275 275 275

切 屑 速 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

(m/s)

号 1 2 3 4 麻 花 钻 扩 孔 钻 专 用 铰 刀

1 1 1 1

0.43 0.43 0.43 0.43

1.164 1.164 1.164 1.164

0.69 0.69 0.69 0.69

φ 24.8 φ 24.94 φ 25

0.2 0.06 0

精铰孔至φ 25

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核对

审核

批准

6140

湘

潭

大

学

机械加工工序卡

产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 X 6 0 更 改 内 容 铣 床

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号

计算数据(mm) 直 径 长 度

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

工

步

内

容

走 刀 长 度

单 边 余 量

( 切mm

( 进mm/min

屑 深 度

)

给

) 量250

每 分 钟 转 数

( 切 屑 速 ) 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

m/s

号 高 速 钢 镶 齿 三 面 刃 铣 刀

1

铣 16×8 槽所在的面

40

40

0

1

1

140

0.534

0.32

1

1

2

铣两个 16×8 槽，保证 16 0

0 . 12

16

16

0

4

2

250

140

0.534

.0.512

2

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核对

审核

批准

6140

湘

潭

大

学

机械加工工序卡

产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工

序 号

第 共

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 卧式铣床 X61 更 改 内 容

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号铣两个斜面 工 步 内 容

计算数据(mm) 直 径 长 度

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时 工 名 称 号 镶 齿 三 面 刃 铣 刀 规 格 编 号 数 量

走 刀 长 度

单 边 余 量

切 屑 深 度 (mm

( 进mm/min

给 量

)

每 分 钟 转 数

切 屑 速 度 (m/s

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

步

)

)0.28

1

35

35

1.5

2

1.5

125

160

1.221

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核对

审核

批准

6140

湘

潭

大

学

机械加工工序卡

产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 立式铣床 X51 更 改 内 容

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号

计算数据(mm) 直 径 长 度

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

工

步

内

容

走 到 长 度

单 边 余 量

( 切mm

( 进mm/min

屑 深 度

)

给

) 量250

每 分 钟 转 数

切 屑 速 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

号 硬 质 合 金 端 铣 刀 D=

1

粗铣φ 75 圆的上端面

75

90

1

1

1.5

150

0.818

0.36

1

125

2

粗铣两个φ 40 圆的上端面

40

50

0

1

2.5

250

150

0.818

0.4

2

mm

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核对

审核

批准

6140

湘

潭

大

学

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产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

7

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 卧式铣床 X61 更 改 内 容

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号

计算数据(mm) 直 径 长 度

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

工

步

内

容

走 刀 长 度

单 边 余 量

( 切mm

( 进mm/min

屑 深 度4

)

给

) 量100

每 分 钟 转 数

( 切 屑 速 ) 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

m/s

号 锯

1

铣断

75

90

4

1

65

0.545

0.9

1 片 铣 刀

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核对

审核

批准

6140

湘

潭

大

学

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产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

8

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能 中 等

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 立式铣床 X51 更 改 内 容

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号1 精铣φ 75 上端面

计算数据(mm) 直 径 长 度 75

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

工

步

内

容

走 刀 长 度51

单 边 余 量 1

( 切mm

( 进mm/min

屑 深 度1

)

给

) 量250

每 分 钟 转 数160

( 切 屑 速 ) 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

m/s

号 1 YG 硬 质 合 金 端 铣 刀

1

1.05

D= 125 mm

编制

刘

卫

红

抄写

刘

卫

红

核对

审核

批准

6140

湘

潭

大

学

机械加工工序卡

产

品

名

称

及

型

号

零 件 名 称 拨 车 叉 间

零件图号

工序名称

工 序 号

第 共

8

页 页

工

段

材料名称 灰 铸 铁

材 料 牌 号 H T 2 0 0

机 械 性 能 中 等

同时加工件数

每料件数

技术等级 2

每件时间 (min) 准备终结时间

设 备 名 称 立式铣床 X51 更 改 内 容

设备编号

夹具名称 专用夹具

夹 具 编 号

冷 煤

却

液 油

工 步 号2 精铣φ 75 下端面

计算数据(mm) 直 径 长 度 75

走 刀 次 数

切

屑

用

量

工时定额(min)

刀具量具及辅助工时

工

步

内

容

走 刀 长 度51

单 边 余 量 1

( 切mm

( 进mm/min

屑 深 度1

)

给

) 量250

每 分 钟 转 数160

( 切 屑 速 ) 度

基 本 时 间

辅 助 时 间

服 务 时 间

工 作 地 点

工 步

名 称

规 格

编 号

数 量

m/s

号 1 硬 质 合 金 端 铣 刀

1

1.05

D= 125 mm

编制

刘

卫

红

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刘

卫

红

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ls7e.html