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1、1计算与说明 主要结果1、零件的分析全套 CAD 图纸，联系1.1 零件的作用CA6140 车床的拨叉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 20 孔与操纵机构相连，二下方的 50 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。1.2 零件的工艺分析CA6140 车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1. 以 20 为中心的加工表面。这一组加工表面包括：20 的孔，以及其021.上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个 M6 的螺纹孔
2、。下端有一个 47的缺口。这三个都没有高的位置度要求。2. 以 50 为中心的加工表面。这一组加工表面包括：50 的孔，以及其上50.2下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即 50 的孔上下两个端面与 20 的孔50.2 021.有垂直度要求，主要是：1) 50mm 的孔的上、下表面与 20 的孔的垂直度误差为 0.07mm。2) 50mm、 20mm 的孔的上、下表面以及 50mm 的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。3) 20mm 的孔的内表面的粗糙度误差为 1.6um，精度为 IT7。4) 20mm 的孔的上、下表面与 20 的孔的垂直度误差为 0.05mm。由上面分析可知，加工
3、时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准采用专2用夹具加工另外一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。计算与说明 主要结果32、工艺规程设计2.1 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。2.2 基面的选择（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 20 mm 孔的不加工外轮廓表面作为021.粗基准，利用一组共两块 V 形块支承两个 20mm 孔的外轮廓作主要定位面，以消除3
4、个自由度，再用一个支承板支撑在 72mm 的上表面，以消除 3 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。2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1、 工艺路线方案一：工序一：退火工序二：粗、精铣 20 mm、50 mm 的下表面，保证其粗糙度为 3.2 um工序三：以 20 m
5、m 的下表面为精基准，粗、精铣 20 mm 的孔的上表面，保证其粗糙度为 3.2 um,其上、下表面尺寸为 30mm，工序四：以 20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰 20 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 1.6 um，垂直度误差不超过 0.05mm工序五：以 20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗 50 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 3.2 um工序六；以 20 mm 的下表面为精基准，粗、精铣 50 mm 的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过 0.07mm，计算与说明 主要结果4其上、下表面尺寸为 12mm 工序七：铣断工序八：以 20 mm 的孔为精基准，钻 8 mm
6、 的锥孔的一半 4 mm，装配时钻铰 工序九：以 20mm 的孔为精基准，钻 5mm 的孔，攻 M6 的螺纹工序十：以 20 mm 的孔为精基准，铣 47缺口，保证其粗糙度为12.5um工序十一：去毛刺，清洗工序十二：终检。上面的工序可以是中批生产，但是其效率不高，并且工序三中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。2、 工艺路线方案二：工序一：退火工序二：粗、精铣 20 mm、50 mm 的下表面，保证其粗糙度为 3.2 um工序三：以 20 mm 的下表面为精基准，粗、精铣 20 mm、50 mm 的孔的上表面，保证其粗糙度为 3.2 um，20 mm 的上、下表面
7、尺寸为 30mm，50 mm 的上、下表面尺寸为 12mm工序四：以 20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰 2 0 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 1.6 um，垂直度误差不超过 0.05 mm 工序五：以 20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗 50 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 3.2 um工序六：铣断工序七：以 20 mm 的孔为精基准，钻 8 mm 的锥孔的一半 4 mm，装配时钻铰 工序八：以 20 mm 的孔为精基准，钻 5 mm 的孔，攻 M6 的螺纹工序九：以 20 mm 的孔为精基准，铣 47缺口，保证其粗糙度为 12.5 um工序十：去毛刺，清洗工序十一：
8、终检。计算与说明 主要结果52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140 车床拨叉”零件的材料为 HT200 硬度为 190210HB，毛坯重量为2.2Kg,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由 （以下称工艺手册 表 1.3-1 查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表 2.2-4 查得加工余量等级为 G 级，选取尺寸公差等级为 CT10。根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（20mm、50mm 端面） 查工艺手册表 2.24 取 20mm、 50mm 端面长度余量为 2.5mm(均为双边加工)。铣削加工余量为
9、：a)粗铣：1.5mm b)精铣：1mm毛坯尺寸及公差为：（35 土 0.3）mm （ 17 土 0.25）mm2、内孔（50mm 已铸成孔）查工艺手册表 2.22.5，取 50mm 已铸成长度余量为 3mm，即已铸成孔 44mm。镗削加工余量为：a)粗镗：2mm b)半精镗：1mm毛坯尺寸及公差为：（48 土 0.3）mm （ ）mm0.523、 其他尺寸直接铸造得到。 2.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 工序二：粗、精铣孔 20mm、50mm 的下表面（1） 加工条件工件材料：HT200。 =0.16GPa HBS=190210，铸件b机床：XA5032 立式铣床刀具；W18Cr4V
10、 硬质合金端铣刀 W18Cr4V 硬质合金端铣刀，牌号为 YG6，由切削用量简明手册 后称切削手册表 3.1 查得铣削宽度 ae60mm,深度 ap4,齿数 Z=10 时，取刀具直径do=80mm。又由切削手册表 3.2 选择刀具的前角 ro=+5o;后角 ao=8o;副后角 a o=8,刀齿斜角 s=-10 o,主刃 Kr=60o,过渡刃 Kr=30o,副刃 Kr=5o,过渡刃宽 b=1mm(2) 切削用量2.5.1.1 粗铣 20mm 的下表面a)切削深度 因切削用量较小，故可以选择 ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。ap=1.5mm 计算与说明 主要结果6b)每齿进给量：由切削
11、手册表 3.30 可知机床的功为 7.5KW，查切削手册表 3.5 可得 f=0.140.24mm/z,由于是对称铣，选较小量 f=0.14mm/zc)查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为（1.01.5）mm查切削手册表 3.8, 寿命 T=180mind)计算切削速度 按切削手册表 3.27 中的公式：voc vxymprpzedqkTafu也可以由表 3.16 查得 =98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根据 XA5032 铣cv床参数，选 n=475r/min vf =600mm/s，则实际的切削速度为： 10occdn即 = =119.
12、3m/min,实际进给量为：cv3.148075fczvfnz即 = =0.13mm/zzvf604751e)校验机床功率 查切削手册 表 3.24，Pcc=1.1KW,而机床所提供的功率 Pcm为 1.7KW，所以 Pcm Pcc,故校验合格。最终确定 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/zf)计算基本工时 mfLtV公式中： L=l+y+；根据切削手册表 3.26，可得 l+=12mm,所以L=l+y+=32+12=44mm故 =44/600=0.073minmt2.5.1.2 粗铣 50mm 的下表面n=4
13、75r/mincv=0.13mm/zzvf=0.073minmt计算与说明 主要结果7a)铣削 50mm 的下表面与铣削 20mm 的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 a p=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/zb)计算基本工时 mfLtV公式中： L=l+y+；根据 切削手册表 3.26，可得 l+=0 所以 L=l+y+=72mm故 =72/600=0.12minmt2.5.1.3 精铣孔 20mm 的下表面a) 切削深度 因切削用量较小，故可以选择 ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸b)每齿进给量：由
14、切削手册表 3.30 可知机床的功为 7.5KW，查切削手册表 3.5 可得 f=0.50.7mm/r，由于是对称铣，选较小量 f=0.7mm/rc)查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为（1.01.5）mm查切削手册表 3.8, 寿命 T=180mind)计算切削速度 按切削手册表 3.27 中的公式：voc vxymprpzvedqvkTafu也可以由表 3.16 查得 =124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根据 XA5032 铣床c参数，选 n=475r/min v f =375mm/min , 则实际的切削速度为 10occdn所以
15、= =119.3m/min,实际进给量c3.148075fczvfnz所以 = =0.08mm/zzvf375410e)校验机床功率 查切削手册表 3.24，Pcc=1.1KW,而机床所提供ap=1.5mmnc=475r/minvfc=600mm/svc=119.3m/minfz=0.13mm/z=0.12minmtap=1.0mmf=0.7mm/rn=475r/minvc=119.3m/min=0.08mm/zzvf8计算与说明 主要结果9的功率 Pcm 为 1.7KW，所以 Pcm Pcc,故校验合格。最终确定 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/minf)计算基本工时 mfLtV公式中： L=l+y+；根据切削手册表 3.26，可得 l+=80mm, 所以L=l+y+=32+80=112mm故 =112/375=0.3minmt2.5.1.4 精铣 50mm 的下表面a)铣削 50mm 的下表面与铣削 20mm 的下表面的相关参数及其用量等都相同。即 a p=1.0mm nc=475r/min
