車床撥叉零件的加工工藝規程設計計算案例目錄車床撥叉零件的加工工藝規程設計計算案例 11.1零件的分析 21.1.1零件的作用 21.1.2零件的工藝分析 2 21.3確定毛坯 31.3.1確定毛坯種類 31.3.2確定鑄件加工余量及形狀 3 3 3 31.4.2制定工藝路線 41.4.3選擇加工設備和工藝設備 51.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 61.5確定切削用量及基本工時 71.5.1工序1:粗銑Φ25H7的兩側面 71.5.3工序3:鉆Φ25H7的通孔 1.5.4工序4:擴Φ25H7的通孔 1.5.5工序5:鉸φ25H7的通孔 1.5.6工序6:粗銑a、b面 1.5.7工序7:粗銑Φ60H12孔的兩面 1.5.8工序8:精銑Φ60H12孔的兩面 1.5.9工序9:粗鏜下端Φ60H12的孔 1.5.10工序10:半精鏜下端孔到Φ60H12 1.5.11工序11:粗銑16H11的槽 1.5.12工序12:半精銑16H11的槽 1.5.14工序14:攻M22×1.5的螺紋 19 1.1零件的分析題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換1.2確定生產類型過程劃分階段；工序應當集中；加工設備以通用設備為1.3確定毛坯零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構不是太復雜，生產類型為大批生產，故選擇金屬型鑄造毛坯。1.3.2確定鑄件加工余量及形狀查《機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊》125頁表1-4-7,選用各個加工面的鑄件機械加工余量均為3mm。1.3.3繪制鑄件零件圖①粗基準的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準，以較大面a面為輔助粗基準。②精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準，以下端孔為輔助的定位精根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下，可以考慮采用各種機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序號工序內容工序一鉆、擴、鉸Φ25H7的通孔工序二粗銑a、b面，使粗糙度達到6.3,a面到Φ25H7的孔中心距到φ25H7的中心距為36工序四粗銑下端圓孔的兩側面，使兩面之間的距離為12d11工序五①粗鏜下端圓孔的內孔到Φ59②半精鏜此孔到Φ60H12工序六銑開下端圓孔工序七鉆Φ20.50的孔，垂直于Φ25H7的通孔工序八攻M22×1.5的螺紋工序九鉗工打毛刺工序十檢驗工序號工序內容工序一工序二粗銑平下端孔側面的工藝凸臺工序四工序五鉸Φ25H7的通孔工序六粗銑a、b面，使粗糙度達到6.3,a面到φ25H7的孔中心到Φ25H7的中心距為36工序七粗銑Φ60H12孔的兩面，使兩面的間距為14工序八精銑Φ60H12孔的兩面，使兩面的間距為12d11,粗糙度3.2工序九粗鏜下端孔工序十半精鏜下端孔到Φ60H12,粗糙度達到3.2工序十一粗銑16H11的槽工序十二半精銑16H11的槽工序十四攻M22×1.5的螺紋工序十五銑開Φ60H12的孔工序十六鉗工打毛刺工序十七檢驗1.4.3選擇加工設備和工藝設備①機床的選擇工序2、6采用X5028立式銑床工序3、4、5、13、14采用Z535立式鉆床工序9、10采用T618臥式鏜床在銑床上加工的各工序，采用硬質合金銑刀即可保證加工質量。在鉸孔④選擇量具加工的孔均采用極限量規。⑤其他對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。1.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：表1.3各加工工序的加工余量及達到的尺寸、經濟度、粗糙度工序號工序內容加工余量經濟精度工序尺寸糙度最小最大1粗銑Φ25H7的32粗銑平下端孔側面的工藝凸臺3031456面344°03(距中心面36(距中心孔)7的兩面28精銑Φ60H12孔的兩面19半精鏜下端孔粗銑16H11的槽半精銑16H11的槽1鉆Φ20.50的孔1攻M22×1.5的銑開Φ60H12的孔41.5.1工序1:粗銑φ25H7的兩側面刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80),材料：YT15,D=200mm,齒數Z=20,為粗齒銑刀。所以銑削深度ap:ap=3mm每齒進給量a,:根據參考文獻[3]表1.4-73,取a=0.15mm/Z銑削速參照參考文獻[3]表1.4-81,取V=2.54m/s機床主軸轉速n:實際銑削速度v:進給量V:V,=a,Zn=0.15×20×245/60≈12.25mm/s工作臺每分進給量fm:fm=V,=12.25mm/s=735mm/min被切削層長度1:由毛坯尺寸可知l=42mm,I=0.5(D-√D2-a2)+(1~3)=0.5(200-√2002-602)+(1~3)=7.6mm走刀次數為1機動時間t;?:1.5.2工序2:粗銑平下端孔側面的工藝凸臺刀具：硬質合金端銑刀(面銑刀)dw=400mm齒數Z=14①粗銑a面銑削深度a。:ap=3mm每齒進給量a,:根據《機械加工工藝手冊》表1.4-73,取a,=0.15mm/Z銑削速度V:參照《機械加工工藝手冊》表1.4-81,取V=6m/s機床主軸轉速n:in,取n=300r/min實際銑削速度V':進給量V:V=a?Zn=0.15×14×300/60≈10.5m工作臺每分進給量fm:fm=V.=10.5mm/s=630mm/min被切削層長度1:由毛坯尺寸可知l=16mm走刀次數為1機動時間t?:1.5.3工序3:鉆φ25H7的通孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS。孔的直徑為25mm,公差為H7,表面粗糙度R1.6μm。加工機床為Z535立式鉆床。鉆頭為022mm標準高速鋼麻確定鉆削用量根據參考文獻[2]表28-8,鉆頭強度所允許是進給量f'>1.75mm/r。由于機床進給機構允許的軸向力Fmax=15690N(由機床說明書查出),根據參考文獻[2],表28-9,允許的進給量f">1.8mm/r。由于所選進給量f遠小于f及f",故所選f可用。②確定切削速度v、軸向力F、轉矩T及切削功率Pm根據參考文獻[2],表28-15,由插入法得表=17m/min,F表=4732N根據參考文獻[2],由表28-3,故查Z535機床說明書，取n=195r/min。實際切削速度為由參考文獻[2],表28-5,故③校驗機床功率切削功率為=1.25kW×(195/246)×1.06F=5016N,T=54.8N·m,Pm被切削層長度1:l=78mm走刀次數為1查參考文獻[1],表1.5-41工步輔助時間為：1.76min1.5.4工序4:擴φ25H7的通孔加工機床為Z535立式鉆床。擴孔鉆為?24.7mm標準高速鋼擴孔鉆；確定擴孔切削用量①確定進給量f根據參考文獻[2],表28-31,有f表=(0.7～0.8)mm/r×0.7=0.49～0.56mm/r。根據Z535機床說明書，取f②確定切削速度v及n根據表28-33,取v表=25m/min。修正系數：故v表=25m/min×0.88×1.02=11.22m/min查機床說明書，取n=275r/min。實際切削速度為被切削層長度1:l=78mm走刀次數為11.5.5工序5:鉸Φ25H7的通孔加工機床為Z535立式鉆床。鉸刀為?25mm標準高速鉸刀。確定鉸孔切削用量①確定進給量f根據表28-36,f表=1.3～2.6mm,按該表注4,進給量取小植。查Z535說明書，取f=1.6mm/r。②確定切削速度v及n由表28-39,取v表=8.2m/min。由表28-3,得修正系數故v表=8.2m/min×0.88×0.99=7.14m/min查Z535說明書，取n=100r/min,實際鉸孔速度v=πd?n×10?3=π×25mm×100r/min×10?3=被切削層長度1:l=78mm走刀次數為1機動時間t;3:n該工序的加工機動時間的總和是t;:t;=1.08+0.54+0.52=2.14min1.5.6工序6:粗銑面刀具：硬質合金端銑刀(面銑刀)dw=400mm齒數Z=14①粗銑a面銑削深度ap:ap=3mm每齒進給量a,:根據《機械加工工藝手冊》表1.4-73,取a=0.15mm/Z銑削速度V:參照《機械加工工藝手冊》表1.4-81,取V=6m/s實際銑削速度V':進給量V:V=aZn=0.15×14×300/60≈10.5mm/s被切削層長度1:由毛坯尺寸可知l=90mm走刀次數為1機動時間t;?:min②粗銑b面同樣的銑削深度ap=3mm每齒進給量a,:根據《機械加工工藝手冊》表1.4-73,取a=0.15mm/Z銑削速度V:參照《機械加工工藝手冊》表1.4-81,取V=6m/s機床主軸轉速n:取n=300r/min實際銑削速度V':進給量V:V,=a,Zn=0.15×14×300/60≈10.5mm/s工作臺每分進給量fm:fm=V=10.5mm/s=630mm/min被切削層長度1:由毛坯尺寸可知l=32mm走刀次數為1機動時間t;?:1.5.7工序7:粗銑Φ60H12孔的兩面刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14),材料：YT15,D所以銑削深度ap:ap=2mm每齒進給量a:根據參考文獻[3]表1.4-73,取ag=0.15mm/Z銑削速度V:機床主軸轉速n:實際銑削速度v:進給量V:V,=a,Zn=0.15×20×245/60≈12.25mm/s被切削層長度1:由毛坯尺寸可知1=82mm,I=0.5(D-√D2-a2)+(1~3)=0.5(200-√2002-602)+(1~3)=7.6mm刀具切出長度l?:取l?=2mm走刀次數為11.5.8工序8:精銑Φ60H12孔的兩面齒數Z=25,為細齒銑刀。銑削深度a。:ap=1.0mm每齒進給量a,:根據參考文獻[3]表1.4-73,取a,=0.12mm/Z銑削速度V:機床主軸轉速n:實際銑削速度v:進給量V:V,=a,Zn=0.12×25×310/60=15.5m被切削層長度1:由毛坯尺寸可知l=82mm刀具切入長度l:精銑時I=D=200mm走刀次數為1機動時間t;?:min1.5.9工序9:粗鏜下端φ60H12的孔機床：臥式鏜床T618切削深度ap:ap=2.5mm,毛坯孔徑d?=54mm。進給量f:根據參考文獻[3]表1.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=1.5mm。因此確定進給量f=0.2mm/r。機床主軸轉速n:實際切削速度v:行程次數i:i=11.5.10工序10:半精鏜下端孔到Φ60H12機床：臥式鏜床T618進給量f:根據參考文獻[3]表1.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度切削速度V:參照參考文獻[3]表1.4-9,取V=3.18m/s=190.8m/min機床主軸轉速n:/min,取n=1000r/min工作臺每分鐘進給量fm:fm=fn=0.15×1000=150mm/min被切削層長度1:l=12mm機動時間t;?:所以該工序總機動工時t;=0.11+0.126=0.236min1.5.11工序11:粗銑16H11的槽刀具：錯齒三面刃銑刀刀具的直徑D=80mm,刀具的齒數Z=14,刀具的寬度L=14mm。進給量a,=0.06mm/z,根據參考文獻[3]表30-32查得切削速度機床主軸轉速n:實際切削速度v:進給量V:V,=a,Zn=0.06×14×95/60=1.33mm/s機床工作臺每分進給量fm:被切削層長度1:由毛坯尺寸可知l=90mm刀具切入長度l:刀具切出長度l?:取l?=2mm走刀次數為1機動時間t?:1.5.12工序12:半精銑16H11的槽刀具：錯齒三面刃銑刀30-32查得切削速度V=23m/min,機床主軸轉速n:實際切削速度v:進給量V,:V=a,Zn=0.12×14×95/60=2.66mm/s工作臺每分進給量fm:fm=V=2.66mm/s=159.6mm/min被切削層長度1:由毛坯尺寸可知l=90mm,刀具切入長度l:走刀次數為1機動時間t?:min1.5.13工序13:鉆Φ20.50的孔確定鉆削用量確定進給量f根據參考文獻[2],表28-10可查出f表=0.47～0.57mm/r,查Z535立式鉆床說明書，取f=0.43mm/r。根據參考文獻[2]表28-8,鉆頭強度所允許是進給量f'>1.75mm/r。由于機床進給機構允許的軸向力Fmax=15690N(由機床說明書查出),根據參考文獻[2],表28-9,允許的進給量f">1.8mm/r。由于所選進給量f遠小于f及f",故所選f可用。確定切削速度v、軸向力F、