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拨叉零件机械加工工艺规程设计
一、零件关键技术条件分析
CA6140拨叉共有两组加工表面。
1. 以花键孔中心线为基准加工面
这一组面包含Ø25+0.230mm六齿方花键孔、Ø22+0.280花键底孔两端2X150到角和距中心线为27mm平面。
2. 以工件右端面为基准8+0.030 mm槽和18+0.120mm槽
经上述分析可知， 对于两组加工表面，可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。
二、确定毛坯及其尺寸
1、零件生产类型
中量批生产。
2、毛坯材料及制造方法
零件材料HT200、考虑到此零件工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，所以选择锻件，以使金属纤维尽可能不被切断，确保零件工作可靠。因为生产纲领为中批生产而且零件尺寸并不很大，故可采取模锻成型。
3、机械加工余量及毛坯尺寸
查表确定各表面机械加工总余量，确定毛坯尺寸，及偏差，填写下表
零件尺寸
总加工余量
偏差
毛坯尺寸
依据
右端面28mm
3mm
_
31mm
足够把铸铁硬质表面层切除
到中心线27mm
3mm
_
30mm
足够把铸铁硬质表面层切除
Ф22mm孔
22mm
Φ22 mm
Ф40mm_
《机械加工实用手册》表5.2.1
宽为6mm花键
6mm
6 mm
_
《机械加工实用手册》表5.2.1
宽为8mm槽
8mm
8 mm
28mm
《机械加工实用手册》表5.2.1
宽为18mm槽
18mm
18 mm
34mm
《机械加工实用手册》表5.2.1

三、加工工艺过程设计
1、定位基准选择
（1）粗基准选择：因为要确保花键中心线垂直于右端面，所以以Φ40外圆表面粗基准。
（2）精度基准选择：为确保定位基准和工序基准重合，以零件A面为精基准。
2、零件表面加工方法选择
宽为8槽两侧面，公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra1.6，加工方法选择为：粗铣、半精铣、精铣；
宽为18槽两侧面，公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2，加工方法选择为：一次行程、二次行程、；
宽为6花键槽两侧面，公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra3.2，加工方法选择为：粗铣、半精铣；
直径为25花键圆面，公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，加工方法选择为：粗铣、半精铣、精铣；
直径为22内孔面，公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3，加工方法选择为：粗扩、一次扩孔；
到花键中心线为27mm平面，公差等级为IT6，表面粗糙度为Ra3.2，加工方法为：粗铣、半精铣。
3、制订工艺路线
工艺阶段划分，如
工序Ⅰ：（具体工序内容，包含定位基准）
工序Ⅱ：
（1）以Ф40mm圆柱面为粗基准。选择C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角；
（2） 拉花键。以右端面为基准；
（3） 铣削槽左端面，以花键中心线及右端面为基准。选择X62W卧式铣床加专用夹具，
（4） 铣削8+0.030mm槽。以花键中心线及右端面为基准。选择X62W卧式铣床加专用夹具；
四、工序设计
1、选择加工机床：
①工序Ⅰ：（选择依据，零件形状、大小，经济精度，表面粗糙度要求等）

2、确定工序尺寸
（1）确定各圆柱面工序尺寸

加工表面
工序名称
工序双边余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
Φ40mm圆端面
粗车
—
—
Ra12.5
精车
—
—
Ra3.2
Φ22 内孔
粗扩
20．75
21.5
Ra25
一次扩孔
0.19
22
Ra3.2
倒两端15°倒角
粗车
—
—
Ra12.5
半精车
—
—
Ra6.3
Φ25、宽为6花键
粗铣
高1.5、宽6
25、6
Ra3.2
精拉
高0.0115、宽0.015
25、6
Ra1.6
到花键中心线为27mm平面
粗铣
—
—
Ra12.5
半精铣
—
—
Ra6.3
精铣
—
—
Ra3.2
宽为8、高为8mm槽
粗铣
7
7
Ra12.5
半精铣
0.25
7.5
Ra6.3
精铣
0.015
8
Ra1.6
宽为18、高为23mm槽
粗铣
17
17
Ra12.5
半精铣
0.25
17.5
Ra3.2
精铣
0.003
18
Ra3.2

（2）轴向尺寸确定
依据工艺尺寸链
工艺过程安排
五、确定切削用量
1、工序Ⅰ切削用量确实定
一）工序1 ：车削右端面。
（1） 粗铣
1）.背吃刀量确实定 ap=2.5mm
2）.进给量确实定：由文件【1】表5-11按铣刀直径50mm，齿数为6条件选择每齿进给量fz为0.4mm/z
3）.由文件【1】表5-13.按高速钢立铣刀d/z=50/6条件选择，铣削速度v=42m/min 由文件【1】公式（5-1） n=1000×42/3.14×50=267.38 r/min
参考文件【1】表4-15选择X51型立式铣床主轴转速，取转速n=255r/min，再将此转速代入公式（5-1）可求出实际铣削速度v=πdn/1000=40.06 m/min

（2） 2、精铣
1）.背吃刀量确实定 ap=0.5mm
2）.进给量确实定：由文件【1】表5-11，按铣刀直径50mm，齿数为6条件选择每齿进给量fz为0.25mm/z
3）.铣削速度计算：由文件【1】表5-13，按高速钢立铣刀d/z=50/6条件选择，铣削速度v为47 m/min。由文件【1】公式（5-1）
n=1000×47/3.14×50=299.21 r/min 。参考文件【1】表4-15选择X51立式铣床主轴转速，取n=300 r/min，再将此转速代入文件【1】公式（5-1）可求出该工序实际铣削速度为 v=πdn/1000=47.12 m/min。

二）工序2钻孔、扩孔、倒角。
（1）、钻孔
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：
ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°,
Ψ=55°,b=2mm，=4mm。
依据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48
ａ、按机床进给强度决定进给量：依据表2.9 ,当σb＝210MPa
ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。
按C3163-1　车床说明书　　　取 f=0.62mm/n.
ｂ、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min.
ｃ、切削速度　由《切削用量简明手册》，表2.15得 Ｖ=21m/min
n=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4靠近有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 实际Ｖ=17 m/min
ｄ、 基础工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm
所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)
（2）、扩孔
刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。
因为两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f全部不变，所以Tm同上 Tm=0.32
倒角刀具15°锪钻因为两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。
（3）、倒角
刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具和手动进给。
检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.2４
能够查出　当σｂ＝160～245HBS
ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　
Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw
按C３１６３－１　车床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求
钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21
当ｄｏ＝21 ｍｍ　ｆ＝0.64 ｍｍ
查得转矩Ｍ＝61.8　N.M
《切削用量简明手册》表由表2.32　得功率公式
ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km
按C３１６３－１　车床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ
可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要
三）工序3 拉花键孔
单面齿升：依据相关手册，确定拉花键孔时花键拉刀单面齿
为0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)
四）工序4 铣削到花键中心线为27mm平面
（1）粗铣
1).背吃刀量确实定： ap=2.7 mm
2).进给量确实定：由《机械加工实用手册》表6.1.25按高速钢立铣刀直径32mm，齿数为6条件选择每齿进给量fz为0.25mm/z；
3).铣削速度计算：由《机械加工实用手册》表6.1.25.按高速钢立铣刀d/z=32/6铣削速度v=36m/min，由《简明机械加工工艺手册》P301 公式v=得 n=1000×36/3.14×32=358.28 r/min。
（2）精铣
1).背吃刀量确实定： ap=0.3mm
2).进给量确实定：由《机械加工实用手册》表6.1.25按高速钢立铣刀直径32mm，齿数为6条件选择每齿进给量fz为0.18mm/z；
3).铣削速度计算：由《机械加工实用手册》表6.1.25.按高速钢立铣刀d/z=32/6铣削速度v=39m/min,由《简明机械加工工艺手册》P301 公式v=得n=1000×39/3.14×32=387.94 r/min。
五）工序5 铣削宽为18mm槽
粗铣
刀具选择：选择高速钢镶齿三面刃铣刀，直径d=75，齿数z=10；
1）背吃刀量确实定：ae=23mm ap=15mm
2）进给量确实定：由《机械加工实用手册》表6.1.21得fz=0.08 mm/z；
3）切削速度计算：由《机械加工实用手册》表6.1.21按高速钢镶齿三面刃铣刀d/z=75/10铣削速度v=40m/min, 由《简明机械加工工艺手册》P301 公式v=得n=1000×40/3.14×90=141.54 r/min。
精铣
刀具选择：选择高速钢镶齿三面刃铣刀，直径d=75，齿数z=10；
1）背吃刀量确实定：ae=23mm ap=3mm
2）进给量确实定：由《机械加工实用手册》表6.1.21得fz=0.05 mm/z；
3）切削速度计算：由《机械加工实用手册》表6.1.21按高速钢镶齿三面刃铣刀d/z=75/10铣削速度v=85m/min, 由《简明机械加工工艺手册》P301 公式v=得n=1000×85/3.14×90=300.78r/min。

六)工序6 铣削宽为8mm槽
粗铣
刀具选择：选择高速钢镶齿三面刃铣刀，直径d=75，齿数z=10；
1）背吃刀量确实定：ae=8mm ap=7mm
2）进给量确实定：由《机械加工实用手册》表6.1.21得fz=0.05 mm/z；
3）切削速度计算：由《机械加工实用手册》表6.1.21按高速钢镶齿三面刃铣刀d/z=75/10铣削速度v=59m/min, 由《简明机械加工工艺手册》P301 公式v=得n=1000×59/3.14×75=250.53 r/min。
精铣
刀具选择：选择高速钢镶齿三面刃铣刀，直径d=75，齿数z=10；
1）背吃刀量确实定：ae=8mm ap=1mm
2）进给量确实定：由《机械加工实用手册》表6.1.21得fz=0.05 mm/z；
3）切削速度计算：由《机械加工实用手册》表6.1.21按高速钢镶齿三面刃铣刀d/z=75/10铣削速度v=85m/min, 由《简明机械加工工艺手册》P301 公式v=得n=1000×85/3.14×75=360.93 r/min。

参考文件：
1 艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.第三版. 北京：机械工业出版社 ,.
2夏祖印，张能武主编 .机械加工实用手册 .合肥：安徽科学技术出版社，.
3徐圣群主编. 机械加工工艺手册.上海：上海科学技术出版社，1991.
4张世昌主编.机械制造技术基础.北京：高等教育出版社，.
注：
1、说明书内容计算完以后，填写“机械加工工艺过程卡”和“机械加工工序卡”，表格见本人给出“表格填写范例”。
2、此表格不属于说明书内容，另外单独打印。
3、能够到图书馆借“机械制造技术基础课程设计”相关书籍里面例子及本人给出实例进行参考，具体过程以本说明书格式为准（字体大小可合适调整）。
4、设计完以后，要提交以下内容：
1）设计说明书一份；
2）“机械加工工艺过程卡”一张；
3）“机械加工工序卡”若干张；