四、工艺规程设计
（一）基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
（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φ22孔的不加工外轮廓底面作为粗基准，利用圆柱来定位，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。
（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。
（二）制定工艺路线
在生产纲领确定的情况下, 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求来制定工艺路线。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。
1..工艺路线方案的对比
方案一
工序：
1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 2. 粗、精铣削B面。 3. 铣削8+0.030mm的槽。 4. 铣削18+0.0120mm的槽。 5. 拉花键。
方案二
工序：
1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 以Ф40mm
圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。 2. 拉花键。以A面为基准，
3. 铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加
专用夹具
4. 铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式
铣床加专用夹具。 5. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式
铣床加专用夹具。
方案分析：
上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中
2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道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3.4.5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。
2. 补充选定的方案 工序0铸坯。
工序1 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 以Ф40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。 工序2 拉花键。以A面为基准，
工序3 铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具
工序4 铣削8 +00.03mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。
+0.012
工序5 铣削180mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。 工序6 磨槽。 工序7 去毛刺。 工序8 检验。
3，选择机床
（1） 工序1为车端面和钻孔、扩孔、倒角，可用C3163-1转塔式六角车床。 （2） 工序2为拉花键，采用普通拉床。
（3） 工序3和4为铣端面，可采用X62W铣床。 ( 4) 工序6磨削采用磨床。
4.选择夹具:每个工序都可以采用专用的夹具,夹具后面再设计。
5.选择刀具:在铣床上用高速钢立铣刀，铣上下两槽用三面刃铣刀，在车床上选普通车刀，内拉床选矩形齿花键拉刀
6.选择量具:精度要求较高的可用内径千分尺量程50～125，其余用游标卡尺分度值为0.02。
（三）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定
CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kg，σb =160MPa HB170~240 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. A面的加工余量
A面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除 2. 矩形花键底孔。
要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22+00.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》表3-59确定孔加工余量的分
配。
钻孔Φ20mm 扩孔Φ21mm 拉花键
花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 2Z=1mm 3. 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 4．上凹槽:对于上凹槽的加工，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8 +00.03的精度要求，需要进行精铣槽的两侧面,加工余量取0.5mm。 5. 下凹槽: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18+0.0120 (精度较高，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Ra3.2，在粗铣后?精铣能达到粗糙度要求。 6. 孔：钻孔其尺寸为20mm，加工余量取2mm,扩孔钻，保留0.5mm的拉刀加工余量。孔里的花键槽用组合装配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。 7．其他尺寸直接铸造得到
由于本设计规定的零件为中批量生产，采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
（四）确立切削用量及基本工时 工序0 毛坯工序。
铸造尺寸如毛坯图
工序1 ：车削A面。 加工条件
工件材料：灰口铸铁HT200,铸造。
加工要求：粗、半精车A面并保证28mm的工序尺寸，Ra=3.2μm 机床C3163-1：转塔式六角卧式车床。
刀具：刀片材料。 r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 工序图：
15°6.3QA15°3.23.21. 计算切削用量
（1）已知长度方向的加工余量为3±0.8mm 。实际端面的最大加工余量为3.8mm 。故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差IT 12级。
（2）进给量、根据《切削简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为16mm×25mm,ae≦3mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径取Φ60mm）
f=0.6-0.8mm/r.
按C3163-1 车床说明书 取f=0.6 mm/r。
由于存在间歇加工所以进给量乘以k=0.75—0.85 所以实际进给量f=0.6×0.8=0.48 mm/r
按C3163-1 车床说明书 f＝0.53mm/r
（3）计算切削速度。按《切削简明手册》表1.27 ，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min）
刀具材料YG6 V=Cv/(Tm·apXv·fYv) ·kv
其中：Cv=158 Xv=0.15 Yv=0.4 m=0.2修正系数Ko见《切削手册》表1.28
kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81
∴Vc =158/( 600.2·20.15·0.530.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =46.9(m/min)
（4）确定机床主轴转速 ns =1000vc/?dw
Q
=229.8（r/min）
按C3163－1车床说明书 n＝200 r／min
所以实际切削速度V=40.8m/min
（5）切削工时，按《工艺手册》表6.2-1
由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备
Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0。
2、精车
1) 已知粗加工余量为0.5mm。 2) 进给量f
根据《切削用量简明手册》表1.6 ， f=0.15－0.25mm/r 按C3163－1 车床说明书 f＝0.16 mm/r
3) 计算切削速度
按《切削用量简明手册》表1.27，切削速度的计算公式为（寿命选T=60min） V=Cv/(Tm·apXv·fYv) ·kv
=158/( 600.2·20.15·0.160.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0.97 =83.85(m/min) 4) 确定机床主轴转速
nw=1000vc/ ?dw
=410.8（r/min）
按C3163－1 车床说明书 取nw =400（r/min） 实际切削速度V=57.1m/min 5) 切削工时
查《工艺手册》表6.2-1
Tm=(L+L1+L2+L3)/ nw xf=22.5/400x0.16=0.35（min）
由于下一道工序是钻孔，所以留下?20mm的台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0。
3、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。
根据《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 根据表2.9 ,当σb＝210MPa do＝20.5mm 可确定f=0.75。
拔叉制造工艺课程设计全套资料831005
