CA6140拨叉(831005)机械制造工艺的设计.doc

82.3.2.工艺路线方案二工序：1. 粗、半精车端面A ，以40mm圆柱面为粗基准，选用C620-1车床及四爪卡盘夹具。2. 钻、扩、铰花键底孔，以花键中心线及A端面为基准，选用C620-1车床，用专用夹具。3. 22的花键底孔两端倒角2x15，以花键的中心线及A面为基准。选用C620-1车床专用夹具。4. 拉花键，以花键的中心线及A面为基准，选用L6110拉床及专用夹具。5. 半精铣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。6. 铣削8+0.030mm的槽，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。 7. 铣削18+0.0120mm的槽，以花键的中心线及A面为基准，选用X62W卧式铣床加 三、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件材料为HT200，毛坯重量为1.3 kgb =160MPa HBS。根据机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）知生产类型为中批生产，采用砂型机器造型及壳型铸造毛坯。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：3.1.毛坯余量及尺寸的确定1. A端面的加工余量：由工艺手册表2.2-1至2.2-4差得A端面的加工余量为3mm 。由工艺手册表2.3-5查得半精铣加工余量为0.7mm，粗加工余量为2.3mm。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22 0+0.28，见零件图，参照工艺手册 表2.3-9确定孔加工余量的分配，钻孔20mm，扩孔21.7mm，铰孔22。拉花键 ，花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照工艺手册取 2=1mm3. B端面的加工余量。此工序分2个工步1、粗铣B端面 2、半精铣B端面。精加工余量为1mm，粗铣加工余量为2mm 4. 8+0.030mm的槽 及18+0.0120mm的槽由工艺手册表2.3-22查得宽度方向的 余量分别为2.0mm及3.0mm。 四、确定工序工序 1 ：车削A端面。 1加工条件。工件材料：灰口铸铁HT200。 b=200 MPa，铸造。加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2m机床C620-1卧式车床。刀具：刀片材料:YG6。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 工步1：粗车A端面2、计算切削用量。（1）已知长度方向的加工余量为3mm 。实际端面的最大加工余量为3mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT 级 取-0.46 mm （入 体方向） （2）进给量、根据切削简明手册（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm25mm,mm时，以及工件直径为60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取60mm）=0.4-0.6 mm/.按C620-1车床说明书取=0.50 mm/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/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2修正系数Ko见切削手册表1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97 =47(m/min)（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/dw=231（r/min）按C620-1车床说明书230rmin此时实际切削速度V=3.14x60x230/1000=43.3m/min（5）切削工时Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.28（min） L=(60-0)/2=30 L1=2.3、L2=0、L3=0工步2 ； 半精车下A面1) 已知半精车加工余量为0.7mm。2) 进给量f. 根据切削用量简明手册表1.4 ， f=0.50.7mm/r按C620车床说明书0.6 mm/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）V=Cv/(Tmap xvf yv) kv=158/( 600.220.150.16 0.4) 1.150.80.80.810.97 =81.58(m/min)3) 确定机床主轴转速. nw=1000vc/ dw =433.05（r/min）按C620车床说明书取nw=460（r/min）实际切削速度V=86.7m/min4) 切削工时，查工艺手册表6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=23/460x0.6=0.085（min） 由于下一道工序是钻孔，所以留下20mm的台阶，所以L=(60-20)/2=20mm L1=3、L2=0、L3=0 工序2 .钻、扩、铰花键孔 一、钻20mm孔 1、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：20 =30，2=118，2=70，b=3.5mm ,ao=12,=55,b=2mm，=4mm。 2、根据切削用量简明手册表2-7确定f=0.70mm/min 按C620-1车床说明书取 f=0.71mm/n.3、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.12，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=60min. 4、切削速度由切削用量简明手册表2.15得 =13m/minn=1000V/D=207r/min 由机床技术资料得和207接近的有185n/min和230n/min 取230n/min取n=230m/min. 实际=14.4 m/min 5、 基本工时，Tm=L/nf=(80+10+2)/230x0.71=0.563(min) 入切量及超切量由表2.29. 查出+=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 二、 扩花键孔 刀具直径do=21.7mm；刀具几何参数同上。 1、由切削用量简明手册表2.10得f=1.0-1.2r/min，根据车床规格取 f=1.1r/min 2、据有关资料确定v=0.4xV钻0.4x13=5.2m/min 3、ns=1000x5.2/3.14x21.7=76.3r/min 按车床说明书取nw=76r/min 此时v=3.14x22x76/1000=5.25m/min 4、Tm=L/nf=(80+3+3)/185x1.1=.03(min) 三、铰22孔 1、切削速度同扩孔v=5.2m/min 2、ns=1000x5.2/3.14x22=75.3r/min 按车床说明书取nw=76r/min 此时v=3.14x22x76/1000=5.25m/min 3、由切削用量简明手册表2.11及车床规格取f=1.28mm/min 4、Tm=L/nf=(80+28+3)/76x1.28=1.14(min) 工序3 车倒角 1、 22mm内孔两端的2x150倒角，选用 C620-1车床2、 由切削用量简明手册表1.8取f=0.08mm/min3、 用高速钢车刀时，根据一般资料，确定速度 v=16m/min n=1000V/D=254.7r/min 按车床说明书取nw=230r/min 此时v=3.14x22x230/1000=14.4m/min4、切削时l=2mm l1=3mm t=l+l1=2+3/230x0.08=0.272min工序4 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=Zblk/1000vfzZ式中： Zb 单面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm)； L 拉削表面长度，80mm； 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=12.1mm拉刀同时工作齿数z=l/p=80/126其本工时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.066=0.13(min) 工序5 铣B端面加工要求：半精铣B面，Ra=3.2。用标准镶齿圆柱铣刀半精铣 加工余量3mm机床 ：63W加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm 1、选择刀具 根据工艺手册表3.1 铣削宽度ae5mm时。直径为do=50mm故齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀，由切削用量简明手册表3.3取fz=0.08mm/齿铣刀几何参数（表3.2）rn=10ao=16 2、切削速度：由有关手册确定 v=0.45m/s 即27 m/min 3、则ns=1000v/3.14xd=171.9m/min 由机床规格取n=190m/min 此时，工作台进给量fm=fznwz=0.08x8x190=121.6mm/min 4、切削工时 T=L/fm=28+15+3/118=0.389min 工序6 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：X62W1) 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=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 选择切削量由于槽的深度为8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=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/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 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=100min4) 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 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根据X62W型铣床说明书选nw=375r/min实际速度Vc=don/1000=74.2m/min 选此时fm=fznwZ=0.018x16x375=108mm/min 根据X62W型铣床说明书选选f=0.28mm/r6) 基本工时基本工时根据 工艺手册表6.2-7Tm=(L+L1+L2)/fm=(40+21+3)/108=0.60（min） L1 =21mm、 L2=3mm工序7 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=16mm，1) 选择刀具铣刀参数：L=16 d=100mm D=32mm ro=15ao=12an=6Z=142) 选择铣削用量由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=16mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.5mm/r fz=0.5/14=0.036mm/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=70min4）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、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=715,qv=0.21,Xv=0.1,yv=0.112,uv=0.3,pv=0,m=0.35,Kv=1.12, Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根据X62W型铣床说明书选nc=305r/min实际速度Vc=donc/1000=95.8m/min 此时 fm=fznwZ=0.036x16x305=175.7mm/min 根据X62W型铣床说明书选 选f=0.55mm/r5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+L2)/fm=(40+36.5+3)X2/175=0.8（min） L1=36.5mm L2=2mm(走两次)工序8 磨1800。012mm槽 保证尺寸1800。012mm1) 选择砂轮。见切削手册第三章中磨料选择各表，结果为GZ46KV6P1401545其含义为：磨轮磨料为白刚玉，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