机械制造工艺学课程设计说明书题目：拨叉CA6140的工艺规程姓名：张冉学号： 20085650611班级： 08机械5班指导教师：孙丽媛2013年4月3日设计及计算过程 结果拨叉831002的加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零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。

1.1.2零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： (1) 中心圆孔Ф0.021025+。

(2) 22 1.5M ⨯的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为00.344-。

(3) 键槽0.1116+与中心孔有0.08的垂直度，深为0.1508+。

(4) 半孔0.3060+Φ与中心孔有0.10.2127+-的位置关系，其宽为0.050.1612--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。

1.2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。

1.3确定毛坯1.3.1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。

1.3.2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。

1.4工艺规程设计1.4.1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。

1.4.2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1.1工艺路线方案一工序号工序内容工序一粗、钻、扩、铰、精铰Φ25、Φ60孔工序二粗、精铣Φ60、Φ25孔下端面工序三粗铣、精铣Φ25孔上端面工序四粗铣、精铣Φ60孔上端面工序五切断工序六铣螺纹孔端面工序七钻Φ22孔（装配式钻铰锥孔）工序八攻M22×1.5的螺纹工序九粗铣半精铣精铣槽所在的断面工序十粗铣半精铣惊喜16H11的槽工序十一检查上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。

表1.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一粗、精铣Φ25孔上端面工序二粗、精铣Φ25孔下端面工序三钻、扩、铰精铰Φ25孔工序四钻、扩、铰精铰Φ60孔工序五粗、精铣Φ60孔上端面工序六粗、精铣Φ60孔下端面工序七铣螺纹孔端面工序八钻Φ22孔（装装配时钻铰锥孔）工序九攻M22*1.5螺纹工序十粗铣半精铣精铣槽所在的断面工序十一粗、半精铣惊喜16H11的槽续表1.2工序十二切断工序十三检查此方案仍有先钻孔再铣平面的不足，所以这个方案仍不是最好的工艺路线，综合考虑以上各方案的各部族因素，得到以下我的工艺路线。

工序号工序内容工序一以Φ42外圆为粗基准，粗铣Φ25孔下端面工序二以Φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰精铰Φ25孔，孔的精度达到IT7工序三以Φ25孔为精基准，粗铣Φ60孔上下断面工序四以Φ25孔为精基准，精铣Φ60孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.1工序五以Φ25孔为精基准，钻、镗、铰Φ60孔，保证孔的精度达到IT8工序六以Φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面工序七以Φ25孔为精基准，钻Φ20孔（装配时钻铰锥孔）工序八以Φ25孔为精基准，钻一个Φ20孔，攻M22*1.5螺纹工序九以Φ25孔为精基准，铣槽断面工序十以Φ25孔为精基准，铣16H111的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是0.08工序十一两件铣断工序十二检查此工序是十二步，但是效率大大提高了。

工序一盒工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。

多次加工Φ60，Φ25孔是精度要求所致。

1.4.3选择加工设备和工艺设备①机床的选择工序1、7、8、11、采用X6022型卧式铣床工序2、3、4、5、6 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选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。

在铰孔 ，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。

257H④选择量具加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。

1.4.4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粗铣Φ25H7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Φ25H7通孔IT12 22φ 6.3 -1 14 扩Φ25H7通孔2.0 IT12 0.0524.7φ+ 3.2 -0.05 0.055 铰Φ25H7通孔0.3 IT8 0.02125φ+ 1.6 -0.006 0.0066粗铣a、b面粗铣a面3 IT120.344-(距中心孔)6.3 -0.1 0.1 粗铣b面36(距中心孔)7粗铣Φ60H12孔的两面2 IT11 130.5± 6.3 -0.1 0.18精铣Φ60H12孔的两面1 IT9 0.050.1612--3.2 -0.05 0.059 粗镗下端孔2.5 IT13 00.359.7φ-6.3 -0.2 0.210 半精镗下端孔0.5 IT11 0.360φ+ 3.2 -0.02 0.02 续表2.311 粗铣16H11的槽 IT11140.5±6.3-0.10.112半精铣16H11的槽1 IT100.1116+ 3.2 -0.02 0.0213 钻Φ20.50的孔 IT1320.500.5φ±6.3 -1 114 攻22 1.5M ⨯的螺纹15 铣开Φ60H12的孔4 IT13 6.3 -0.05 0.051.5确定切削用量及基本工时工序一 以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔上、下端面机床：X6022型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为80)，材料：15YT ，D=200mm ，齿数20Z =，为粗齿铣刀。

因其单边余量：Z=3mm 所以铣削深度p a ：3p a mm =每齿进给量f a ：根据参考文献[3]表2.4-73，取0.15/f a mm Z =铣削速度V ：参照参考文献[3]表2.4-81，取 2.54/V m s =机床主轴转速n ：10001000 2.5460242.68/min 3.14200V n r d π⨯⨯==≈⨯，按照参考文献[3]表3.1-74 245/min n r = 实际铣削速度v ： 3.142002452.56/1000100060dnv m s π⨯⨯==≈⨯进给量f V ：0.1520245/6012.25/f f V a Zn mm s ==⨯⨯≈ 工作台每分进给量m f ：12.25/735/min m f f V mm s mm ===εa ：根据参考文献[3]表2.4-81,mm a 60=ε 切削工时被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知L=42mm ， 刀具切入长度1l ：2210.5()(1~3)l D D a ε=--+245/min n r =v=2.56m / sf V =12.25mm / sm f =735mm/min mm a 60=ε220.5(20020060)(1~3)7.6mm =--+=刀具切出长度2l ：取mm l 22= 走刀次数为1 机动时间1j t ：121427.620.07min 735j m l l l t f ++++==≈ 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min工序二 以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔，孔的精度达到IT7加工机床为Z535立式钻床。

铰刀为Ø25mm 标准高速铰刀。

确定铰孔切削用量①定进给量f 根据表28-36， 1.3~2.6f mm =表，按该表注4，进给量取小值。

查Z535说明书，取 1.6/f mm r =。

②确定切削速度v 及n 由表28-39，取8.2/min v m =表。

由表28-3，得修正系数0.88Mv k =，0.99p a v k = 2524.7(/0.125 1.2)2pR pa a -==根据 故'8.2/min 0.880.997.14/min v m m =⨯⨯=表''01000/()n v d π=表10007.14(/min)/(25)91.5/min m mm r π=⨯⨯= 查Z535说明书，取100/min n r =，实际铰孔速度3010v d n π-=⨯325100/min 107.8/min mm r m π-=⨯⨯⨯=切削工时被切削层长度l ：78l mm =刀具切入长度1l ，012524.7(1~2)1202 2.0922r D d l ctgk ctg mm --=+=︒+≈刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取mm l 32= 走刀次数为1机动时间3j t ：378 2.0930.52min 1.6100j L t nf ++==≈⨯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j t ： 1.080.540.52 2.14min j t =++=工序三 以φ25孔为精基准，粗铣φ60孔上、下端面机床：X6022型卧式铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为14)，材料：15YT ，200D mm = ，齿数20Z =，为粗齿铣刀。