CA6140车床拨叉工艺及其专用夹具设计

分类号 TH122 单位代码 11395 密 级 公开 学 号 0705250131 学生毕业设计（论文）题 目 CA6140车床拨叉工艺及其专用夹具设计作 者院 (系) 能源工程学院专 业 机械设计制造及其自动化指导教师答辩日期榆 林 学 院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） ，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰 写 过 的 研 究 成 果 。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。论 文 作 者 签 名 : 年 月 日I要拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。本设计是针对 CA6140 车床拨叉零件的加工工艺和夹具设计，CA6140 车床拨叉位于车床变速机构中，主要起换挡变速作用，拨叉通过花键孔与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮相配合，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩。拨叉零件为锻件,具有体积小,零件复杂的特点。夹具是机械加工不可缺少部件，是金属切削加工批量生产的重要环节,设计质量的高低直接影响到零件的加工质量和效率。由于拨叉零件小，所需的夹紧力不大，因此都采用手动夹紧，机构设计简单，方便且能满足要求。现代机技术在高效、精密、智能方向发展带动下，夹具技术正朝着高精、模块、通用方向发展。通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到：掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力；掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力；学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等，以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。关键词 ：拨叉，花键孔，换挡，夹具.榆林学院本科毕业设计（论文）IIABSTRACTDial the fork parts mainly used in operation, such as the change of position, lathe sliding gears realize variable speed; Or applied to control the clutch engagement, disconnect organization to control in horizontal or vertical. This design is aimed at CA6140 lathe dial the fork parts processing technology and fixture design, CA6140 lathe gearshift forks in gear mechanisms in lathe, which plays role, dial shift fork through variable with spline hole and axis to deliver the CAM curve through came movement, part two fork head position combined with sliding gears, make the spindles gyration in accordance with the requirements of sports operator, obtain the speed and torque. Dial the fork parts as forgings, has small, parts of complex characteristics. Fixture is mechanical processing indispensable parts, metal cutting batch production is an important part of the design quality directly affect parts processing quality and efficiency. Due to dial the fork parts for small, clamping force is not large, so all adopt manual clamping, mechanism design is simple, convenient and can meet the requirements. Modern machine technology in efficient, precision, intelligent direction development impetus, fixture technology is toward high precision, module, general direction. Through the procedure and process equipment design, students should achieve: master parts machining process planning design ability; master processing methods and machine tool, cutting tool and cutting, such as the dosage of choice application ability; master machine special fixture technological equipment design ability; learn to use, access to various design material, manual and national standards, and learn to draw process graph, jig assembly figure, indicate the necessary technical conditions.Keywords: dial, shift fork, spline hole, fixture.III目录摘要 .IABSTRACT .III1 绪论 .11.1 本课题的研究目的和意义 .11.2 国内外状况 .12 零件的分析 .32.1 零件的作用 .32.2 零件的工艺分析 .42.2.1 零件孔 22mm 的左右加工表面及花键孔 .42.2.2 孔 22mm 两侧的拨叉端面 .43 CA6140 车床拨叉工艺规程设计 .73.1 确定毛坯的制造方法，及毛坯形状 .73.2 基面的选择 .73.2.1 粗基准的选择 .73.2.2 精基准的选择 .83.3 零件表面加工方法的选择 .83.3.1 A 端面 .83.3.2 22 mm 花键底孔 .83.3.3 8mm 槽的 B 端面 .83.3.4 8mm 槽 .83.3.5 18mm 槽 .93.3.6 花键孔 .93.3.7 两处倒角 .93.4 制定工艺路线 .93.5 机械加工余量的确定 .103.6 加工工序 .123.6.1 工序一 铸件毛坯 .123.6.2 工序二 粗铣 A 端面 .133.6.3 工序三：精铣 A 端面 .143.6.4 工序四 以 22 孔底面为精基准，钻、扩 22 孔 .143.6.5 工序五：拉六齿方型花键 .153.6.6 工序六：车倒角，角度为 15 度 .163.6.7 工序七：粗铣 B 面 .163.6.8 工序八：精铣 B 面 .173.6.9 工序九：铣 8mm 槽，铣 18mm 槽 .173.6.10 工序十：精铣左右两槽 .193.6.11 工序十一：去毛刺 .203.6.12 工序十二：终检 .204 夹具设计 .214.1 问题的提出 .214.2 设计方案时应当遵循的原则 .214.3 机床夹具的功能 .21榆林学院本科毕业设计（论文）IV4.4 夹具设计 .224.4.1定位基准的选择 .224.4.2切削力及夹紧力的计算 .224.4.3.定位误差分析 .234.4.4夹具其它零件的选择 .234.4.5. 夹具设计及使用说明 .234.5 拨叉的 proe 建模图 .234.6 夹具的 proe 建模图 .245 设计总结 .27参考资料 .29致谢 .3111 绪论1.1 本课题的研究目的和意义车床在机械制造业中最为常用,车床主要用于加工各种轴、盘类回转体零件，拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。此次设计的 CA6140 车床拨叉位于车床变速机构中,主要起换挡作用,使主轴回转运动按照操作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩。本课题的目的就是学习研究制定CA6140 车床拨叉零件工艺设计，来作为生产的指导性技术文件，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，通过仔细了解零件结构，认真分析零件图，培养我们独立识图能力，增强我们对零件图的认识和了解；通过对零件图的绘制，能增强我们的绘图能力。制定工艺规程，确定加工余量，工艺尺寸计算等，在整个设计中也是非常重要的，通过这些设计，不仅让我们更为全面的了解零件的加工过程，加工尺寸的确定，而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定必须与工厂实际的机床水平相适应 1。1.2 国内外状况车床问世后用于加工各种轴、盘类回转体零件，在各类大小机器中，量大面广，最为得用。在机器制造业中，车床的数量最多，用途最广泛。在各类金切机床中，车床的比重最大。中国 1995 年金切机床拥有量 498 万台中，共有 122 万台车床，占 41%；美国、日本约占 22%。世界车床技术发展有三大阶段：手动普通车床阶段、高效自动化车床阶段和数控（NC）车床阶段。近年来，车床夹具的精度要求不断提高，高精度夹具的定位孔距精度为5m，夹具支承面的垂直度达到 0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国 demmeler（戴美乐 ）公司制造的 4m 长、2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在 5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m；瑞士 EROWA 柔性夹具的重复定位精度高达 25m。机床夹具的精度已提高到微米级。在车床中，拨叉是一个很重要的零件其尺寸比较小，结构形状比较复杂，其加工内花键、上端面的精度要求较高。在发展中国家，低档手动普通车床多，而中、高档少，总体技术水平低，CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计2生产率和劳动生产率也较低。在国外车床迅速发展的同时,中国的车床发展也取得很好的3进步。CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计42 零件的分析2.1 零件的作用CA6140 拨叉是一种辅助零件，它位于车床变速机构中，拨叉零件是在传动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向。拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑块与不同齿轮的结合与分离，达到换挡的目的。使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作，获得所需的速度和扭矩的作用。宽度为 18mm 的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度 1。 拨叉应用于机床变速机构中如下图 2-1 变速操纵机构：2-1 变速操纵机构1，6拨叉；2曲柄；3凸轮；4轴；5杠杆；5轴 2 的双联滑移齿轮和轴 3 上的三联滑移齿轮用一个手柄操纵。变速手柄每转一转，变换全部 6 种转速，故手柄共有均布的 6 个位置。变速手柄装在主轴箱的前壁上，通过链传动轴 4。轴 4 上装有盘形凸轮 3 和曲柄 2。凸轮 3 上有一条封闭的曲线槽，由两段不同半径的圆弧和直线组成。凸轮上有 1-6 个变速位置，如图所示。位置 1.2.3 使杠杆 5 上端的滚子处于凸轮槽曲线的大半径圆弧处。杠杆 5 竟拔叉 6 将轴 2 上的双联滑移齿轮移向左端位置。位置 4.5.6 则将双联滑移齿轮向右端位置。曲柄 2 随轴 4 转动，带动拔叉，拔动轴 III 上的三联齿轮，使它位于左、中、右三个位置。顺次转动手柄，就可使俩个滑移齿轮的位置实现六种组合，使轴 III 得到 6 种转速。2.2 零件的工艺分析CA6140 车床拨叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求。2.2.1 零件孔 22mm 的左右加工表面及花键孔这一组加工表面包括：孔 22mm 的左右加工表面，孔 22mm 的内表面，粗糙度要求为 Ra小于等于 6.3um，25mm 的六齿花键孔，粗糙度要求 Ra 小于等于3.2um，扩两端面孔，粗糙度要求 Ra=6.3um; 加工时以上下端面和外圆 40mm 为基准面，又由于上下端面须加工，根据“基准先行”的原则，故应先加工左右端面，再加工孔 22mm, 六齿花键孔 25mm 和扩孔。2.2.2 孔 22mm 两侧的拨叉端面这一组加工表面包括：右侧距离 18mm 的上下平面，R a=3.2um，有精铣平面的要求，左侧距离为 8mm 的上下平面，R a=1.6um，同样要求精铣；加工时以孔22mm，花键孔 25 mm 和上下平面为基准定位加工。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们的位置精度要求。如图 2-2 拨叉零件图CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计6图 2-2 拨叉零件图7CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计83 CA6140 车床拨叉工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造方法，及毛坯形状零件材料 HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人员手册取等级为 2 级精度底面及侧面浇注，确定待加工表面的加工余量为 30.8mm。毛坯零件图 3-1 拨叉毛坯图：图 3-1 拨叉毛坯图3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作。基面选择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，加工工艺规程设计中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废。3.2.1 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9这个基准选择原则，要保证花键的中心线垂直于右端面，以 40 的外圆表面作为粗基准。利用外圆柱来定位，另外四爪握住两边来限制六个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。3.2.2 精基准的选择在选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠，方便，提高工件的加工精度。一般遵循下列原则：基准重合原则；统一基准原则；互为基准原则；自为基准原则；便于装夹原则。为保证定位基准和工序基准重合，以零件的 A 面为精基准。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算 2。3.3 零件表面加工方法的选择CA6140 拔叉零件的重要加工面有花键底孔、两端面、花键、槽，材料为HT200，参考机械制造工艺设计简明手册，其加工方法选择如下 3。3.3.1 A 端面根据 GB1800-79 规定毛坯的公差等级为 IT13，表面粗糙度为 Ra12.5um，要达到零件的技术要求，公差等级为 IT9，表面粗糙度为 Ra3.2um，需要经过粗铣精铣。3.3.2 22 mm 花键底孔此工序重点在于找正毛坯对称面，故采用螺旋定心夹紧机构，找正对称面，进行加工。零件技术要求底孔的表面粗糙度达到 Ra6.3um，毛坯为实心，故采用钻孔扩孔，可以达到要求。3.3.3 8mm 槽的 B 端面零件为精加工，粗糙度要求为 Ra3.2m，与花键中心线的平行度误差0.10mm，故以花键中心线为精基准，对上顶面进行粗铣精铣。3.3.4 8mm 槽零件技术要求槽的两侧端面表面粗糙度为 Ra1.6um，槽的底端面为Ra6.3um，需要采用粗铣精铣，就可以达到公差等级为 IT8 表面粗糙度CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计10Ra1.6um。3.3.5 18mm 槽零件技术要求槽底面要达到表面粗糙度为 Ra6.3m，侧面粗糙度为Ra3.2m，而且两侧面和花键中心线的垂直度0.08，18mm 槽有精度要求，故以花键中心线和左端面为精基准，用花键心轴定位，采用铣磨。3.3.6 花键孔要求花键孔为外径定心，花键空两侧面表面粗糙度为 Ra3.2um 底面表面粗糙度为 Ra1.6um，由于此工序在钻底孔工序之后，故采用拉花键孔的方法，一次拉削可以达到要求。3.3.7 两处倒角25 mm 花键底孔两端处的 215倒角，表面粗糙度为 Ra6.3um。3.4 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 4。表 3-2 方案一的加工工序工序号 工序内容 定位基准 铸件 粗铣 A 端面 孔的外圆，左端面 精铣 A 端面 孔的外圆 ，左端面 钻孔，扩孔 22 孔的外圆，A 端面 拉六齿方型花键 孔的外圆，A 端面 车倒角，角度为 15度孔的左右端面 粗铣 B 面 孔，A 端面 精铣 B 面 孔，A 端面 铣 8mm 槽，铣 18mm 孔，A 端面11槽 精铣左右两槽 孔，A 端面 去毛刺 终检表 3-3 方案二的加工工序工序号 工序内容 定位基准 铸件 粗铣 A 端面 孔的外圆，左端面 钻孔，扩孔 22 孔的外圆，A 端面 车倒角角度为 15 度 孔的左右端面 粗铣 B 面 孔，A 端面 精铣 B 面 孔，A 端面 铣 8mm 槽，铣 18mm槽孔，A 端面 精铣左右两槽 孔，A 端面 拉六齿方型花键 孔的外圆，A 端面 精铣 A 端面 孔的外圆，左端面 去毛刺 终检上述两方案中，工艺方案二把拉花键和精铣 A 端面放在最后一道工序。但前八道工序中用花键中心线和 A 端面为定位基准，这样很难对工件进行定位和加紧、方案一把拉花键和精铣 A 端面分别放在第四道工序和第二道工序的后边，这样，方案一的剩下的工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和 A 面作为第七、第八道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案一比较合理。3.5 机械加工余量的确定机械加工余量按 GB/T11351-89 确定。确定时根据零件重量来初步估算零件毛坯铸件的重量，加工表面的加工精度，由工艺手册查得，除孔以外各内外表面的加工总余量（毛坯余量），查得孔的加工总余量的余量值为双边余量。CA6140 的拨叉材料为 HT200。硬度 190210HB,毛坯重量估算约为 1.3kg , 生产类型为大、中批量生产，采用金属型铸造毛坯，查工艺手册得到铣削加工余量为 5， 【6】CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计12粗铣 2-4mm半精铣 1-2mm精铣 0-1mm粗车加工余量粗 车 1.2mm半精车 0.8mm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，工序尺寸以及毛坯尺寸如下（1）钻孔扩孔的加工余量圆柱（40 铸成）内孔 22 用钻削和扩孔成，参照机械制造技术基础课程设计确定孔加工余量的分配。钻孔尺寸为 20mm，加工余量取 2mm。钻孔 20mm扩孔 21mm（2）A 面的加工余量A 面有 30.8mm 的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除。（3）拉花键的加工余量花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照机械制造技术基础课程设计取 =1mm 5。（4） 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（5）右凹槽的加工余量对于右凹槽的加工，由于事先未被铸出，要满足其槽的深度先需要粗铣，现确定其加工余量取 8mm。为了保证槽两边的表面粗糙度和槽的水平尺寸 的精0.3 8度要求，需要进行精铣槽的两侧面,加工余量取 0.5mm。（6） 左凹槽的加工余量由于此平面没有加工，只加工平面的凹槽，其基本尺寸为槽宽 (精度0.12 较高，IT6 级)，槽的深度为 15，可事先铸出该凹槽，该槽的三个表面的粗糙度都为 ，在粗铣后精铣能达到粗糙度要求。2.3Ra本零件的各加工表面的工艺路线，工序余量，工序尺寸及其公差，表面粗糙度如表 3-2 尺寸数据所示13表 3-2 尺寸数据加工表面 工序名称工序余量(mm)工序基本尺寸公差等级公差值 表面粗糙度（um）工序基本尺寸（mm）半精铣 Z=0.5 80 IT9 0.074 Ra3.2 80粗铣 Z=5 80.5 IT11 0.22 Ra6.3 80.5A 面毛坯 Z=5.5 85.5 IT13 0.54 Ra12.5 85.5扩 2Z=2 22 IT11 0.28 Ra6.3 22花键底孔钻 2Z=20 20 IT12 0.37 Ra12.5 20A 端倒角 275 0.21B 端倒角 275 0.39精铣 Z=1 27 IT10 0.084 Ra3.2 27粗铣 Z=4.5 28 IT12 0.15 Ra6.3 28槽的端面 B毛坯 Z=5.5 32.5 IT13 0.39 Ra12.5 32.5精铣 2Z=0.2 8 IT8 0.012 Ra1.6 88mm 槽 粗铣 Z=2.8 7 IT12 0.11 Ra6.3 7半精铣 2Z=1 18 IT8 0.012 Ra3.2 18粗铣 2Z=6 17 IT9 0.043 Ra6.3 1718mm 槽毛坯 2Z=7 11 IT12 0.18 Ra12.5 11拉削 2Z=3 25 IT8 0.023 Ra1.6 25花键孔毛坯 圆环 22 IT11 0.28 Ra6.3 22CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计143.6 加工工序3.6.1 工序一 铸件毛坯用铸造尺寸如毛坯图 3-1 拨叉毛坯图3.6.2 工序二 粗铣 A 端面（1）加工条件工件材料：HT200 正火, b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗铣 A 面并保证 28mm 的工序尺寸，R a=3.2m机床： XA6132 铣床机床功率：4.5kw工件装夹：工件装夹在铣床专用夹具上刀具： 根据工艺手册 选择硬质合金钢端铣刀,牌号 YG6。铣削宽度 ae40mm,深度 ap1.5mm 齿数 z=10,故据切削用量简明手册取刀具直径 do=100mm6。（2）切削用量1）铣削深度 ap因为切削量较小，单边加工余量 Z=5.50.27 故可以选择ap=4.5mm一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 fz根据切削手册用硬质合金铣刀在功率为 4.5kw 的 X51 铣床加工时，选择每齿进给量 fz=0.140.24mm/z，由于是粗铣，取较大的值。现取fz=0.18mm/z3）查后刀面最大磨损及寿命 T查切削手册，铣刀刀齿后刀面最大磨损为 1.01.5mm。现取 1.2mm。查切削手册，铣刀直径 d0=100mm 铣刀的耐用度T=180min4）计算切削速度 Vc由 a p=4.5mm fz=0.18mm/z，根据切削手册可以查得Vc=77mm/z n=245mm/z V=385mm/z根据 X51 型立铣床选取nc=255 r/min Vc=400 mm/min (横向)则实际切削速度15Vc=dn/1000=3.14100255/1000=80 .07mm/min （3-1）d-铣刀的直径，单位为 mmn-铣刀的转速，单位为 r/min实际进给量为fz=VfC/nz= 400/25510=0.16mm/z （3-2）5）切削工时TmL/ VfC=50/400=0.125min （3-3）3.6.3 工序三：精铣 A 端面1）选择刀具根据工艺手册，选择用一把 YG6 硬质合金端铣刀，铣刀外径 d0=100mm，铣刀齿数 Z=10。2）确定铣削深度 ap由于单边加工余量 Z=1，故一次走刀内切完，则ap= 1 mm3）确定每齿进给量 fz由切削手册查得，用硬质合金铣刀在功率为 4.5kw 的 X51 铣床加工时，选择每齿进给量 fz=0.140.24mm/z，半精铣取较小的值。现取fz=0.14mm/z4）选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度根据切削手册查的，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.01.5mm，现取1.2mm，根据切削手册查的铣刀直径 d0=100mm 的硬质合金端铣刀的耐用度T=180min5）确定切削速度 Vc根据切削手册可以查 Vc：由 a p4mm z=0.14mm/z，查得Vc=110mm/z n=352mm/z V=394mm/z根据 X51 型立铣床选取nc=380 r/min Vc=400 mm/min (横向)则实际切削速度Vc=dn/1000=3.14100380/1000=119.32mm/min （3-4）每齿进给量CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计16fz=VfC/nz=400/38010=0.11mm/z （3-5）6）切削工时TmL/ VfC=50/400=0.125min （3-6）3.6.4 工序四 以 22 孔底面为精基准，钻、扩 22 孔(1)加工条件工件材料：HT200 正火， b=220MPa，190220HBS加工要求：钻扩孔 22mm机床选择：查工艺手册选用立式钻床 Z525 见(2)确定切削用量及基本工时1）钻孔选择 20mm 高速钢锥柄标准麻花钻 【4】 【6】f 机 =0.48mm/r 按机床选取n 机 =195r/min所以实际切削速度Vc=dn/1000=3.1420195/000=12.2m/min （3-7）切削工时TmL/nf=83/1950.48=0.886min （3-8）2) 扩花键底孔 22选择 22 高速钢锥柄扩孔钻（见工艺手册）根据切削手册规定，查得扩孔钻扩 22 孔时的进给量 f=0.70.8，并根据机床选取f 机 =0.81mm/r按机床选取n 机 =97r/min所以实际切削速度Vc=dn/1000=3.146.1m/min （3-9）17切削工时Tm=L/nf=83/970.81=1.06min （3-10）3.6.5 工序五：拉六齿方型花键拉花键孔，选用 L6110 卧式拉床，使用专用夹具。选择高速钢花键拉刀，花键外径为 25mm，内径为 22mm,键宽为 6mm，拉削长度大于 80mm，拉刀总长 760mm.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 Tm=ZbLk/1000vf zZ （3-11）式中： Z b 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) =1.35 =12mm80拉刀同时工作齿数z=l/p=80/127 （3-12）其本工时Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)3.6.6 工序六：车倒角，角度为 15 度刀具：专用刀具，此工步使用到专用刀具与手动进给。3.6.7 工序七：粗铣 B 面加工要求：粗铣 B 面，Ra=3.2。用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量 3mmCA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计18机床 ：62W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 ， 铣削宽度 ae5mm 时。直径为 d0=50mm故齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀 12铣刀几何参数 rn=10a0=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 ac2.80.8，由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.查资料得每转进给量0.5mm/r 就能满足要求，但考虑到62W 功率为 7.5kw，机床为中等系统刚度和62W铣床说明书 所以每转进给量0.6mm/r3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命根据切削用量简明手册铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.6 镶齿铣刀d0=50mm,刀具寿命T=120min4) 决定切削速度 Vc可根据切削用量简明手册确定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.80.8, f z=f/z=0.0750.1mm/z根据 X62W 型铣床说明书选n=160r/min所以实际切削速度Vc=dn/1000=3.1450160/1000=25.1m/min （3-13）5) 选 Vf=80mm/min 实际每齿进给量fz=Vf/nz=80/1608=0.0625mm/z （3-14）6) 基本工时Tm=L/VfC=28/80=0.35min （3-15）3.6.8 工序八：精铣 B 面（1）精铣191）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 ae0.2mm，0.63）决定切削速度 Vc 可根据 X62W 型铣床说明书选n=210r/min Vc=dn/1000=3.1450210/1000=32.9mm/min （3-16）4)选 Vf=80mm/min 实际每齿进给量fz=Vf/nz=80/2108= 0.047mm/z （3-17）5）基本工时Tm=L/VfC=28/80=0.35min （3-18）3.6.9 工序九：铣 8mm 槽，铣 18mm 槽(1)粗铣 8mm 槽工件材料：灰铸铁 HT200，硬度 190220 HBS 工件尺寸：宽为 ，深为 8mm 的槽 , 长度 L=40mm0.3 8加工余量：粗加工时单边加工余量为 Z=3.5mm机床选择：选择 X51 立式铣床，使用专用铣床夹具机床功率：4.5kw1）确定切削用量粗铣a、刀具：根据工艺手册,由加工尺寸公差 0-0.3 mm,选择 7 的锥柄键铣刀，齿数为 4。b、确定铣削深度 ap由于槽深为 8mm，宽为 8，加工余量比较大，故可分二次走刀，则ap=7.5mmc、确定每齿进给量 fz在 X51 铣床功率为 4.5kw，工艺系统刚性为中等，用高速钢槽铣刀加工时，CA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计20选择每齿进给量fz=0.13mm/zd、选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度根据切削手册，槽铣刀后刀面最大磨损量为 0.2mm，根据切削手册槽铣刀直径 7 的最大刀具耐用度T=60mine、确定切削速度 VcVc可根据切削手册直接查出n=279r/min V=96mm/min切削速度Vc=dn/1000=3.147279/1000=6.13mm/min （3-19）实际每齿进给量fz=Vf/nz=96/2794=0.09mm/z （3-20）f、基本工时Tm=L/Vfc=8/96=0.08min （3-21）（2）粗铣 18mm粗铣槽宽为 18mm ，深为 23mm 的槽，保证尺寸为 17mm*22.5mm，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，所以分两步走，a e=23，a p=10mm。1）选择刀具根据工艺手册，选择 16 的锥柄键槽铣刀,齿数为 4。2）确定铣削深度 ap由于槽深为 23mm，宽为 17，加工余量比较大，故分两次走刀粗铣完，则：ap=3mm3）确定每齿进给量 fz在 X51 铣床功率为 4.5kw，工艺系统刚性为中等，用高速钢槽铣刀加工时，选择每齿进给量fz=0.13mm/z4）选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度根据切削手册，槽铣刀后刀面最大磨损量为 0.2mm，根据切削手册槽铣刀直径 16 的最大刀具耐用度21T=60min5）确定切削速度 VcVc可根据切削手册直接查出n=279r/min V=96mm/min切削速度Vc=dn/1000=3.1416279/1000=14 mm/min （3-22）实际每齿进给量fz=Vf/nz=96/2794=0.08mm/z （3-23）6）基本工时Tm=L/Vfc=18/96=0.18min （3-24）3.6.10 工序十：精铣左右两槽（1）精铣 8mm精加工时，需要保证尺寸 ，深为 8mm，粗糙度为 Ra=1.6，单边余量为0.5 8Z=0.5，刀具选用 7 的立铣刀，齿数为 4，每齿的进给量为 fz=0.07mm/z，所以由切削手册查得n=318r/min V=57mm/min切削速度Vc=dn/1000=3.147318/1000=7.0 mm/min （3-25）实际每齿进给量fz=Vf/nz=57/3184=0.04mm/z （3-26）基本工时Tm=L/Vfc=8/57=0.14min （3-27）（2）精铣 18mm在粗铣的基础上，保证尺寸为 18mm23mm，槽宽单边加工余量为 Z=0.5mm， 铣削深度 ap=0.5mm。1）选择刀具根据工艺手册，选择 16 的立铣刀，齿数为 4。2）确定每齿进给量 fzCA6140 车床拨叉工艺及专用夹具设计22根据现代工艺方法，在 X51 铣床功率为 4.5kw（参看工艺手册），工艺系统刚性为中等，用高速钢立铣刀加工时，选择每齿进给量fz=0.10mm/z 3）选择铣刀磨钝标准及刀具耐用度根据切削手册，立铣刀后刀面最大磨损量为 0.6mm，根据切削手册立铣刀直径 16 的最大刀具耐用度T=60min4）确定切削速度 VcVc可根据切削手册直接查出n=299r/min V=76mm/min切削速度Vc=dn/1000=3.1416299/1000=15 mm/min （3-28）实际每齿进给量fz=Vf/