1、机械说明书样本CA6140拨叉设计工艺过程管理提醒: 本帖被 mgh_nx 执行锁定操作( -09-24) 制定工艺路线: 由于生产类型为中批生产, 故采用组合机床及专用工具, 并尽量使工序集中来提高生产率, 除此之外, 适应降低生产成本工艺路线方案一:工序1 铸造毛坯工序2钻扩两孔20工序3半精铣底面工序4粗镗 半精镗孔50工序5 粗铣 半精铣32端面工序6 粗铣 半精铣50端面工序7 粗铣32圆柱侧面工序8 钻锥孔8及M6底孔工序9 攻螺纹M6工序10 半精绞 精绞两孔20 工序11 切断工序12 去毛刺 清洗工序13 终检 入库工艺路线方案二:工序1 铸造毛坯工序2 半精铣底面工序3 钻
2、扩两孔20工序4粗镗 半精镗孔50工序5粗铣 半精铣50端面工序6 粗铣 半精铣32端面工序7 粗铣32圆柱侧面工序8 钻锥孔8及M6底孔工序9 攻螺纹M6工序10 半精绞 精绞两孔20 工序11 切断工序12 去毛刺 清洗工序13 终检 入库工艺方案比较分析:上述两方案:方案一 是先加工内孔20, 再以20孔为基准加工底面, 然后加工50内孔,而方案二 先加工底面,以底面为基准加工各面及20内孔.由方案一可见20孔为基准加工底面精度易于保证,再以底面为基准加工50孔各面基垂直度要求 ,可保证便于定位加工, 符合中批生产要求,方案二较为合理.方案二:工序1 半精铣底面/以32端面为基准, 选用
3、X52K立式和专用夹具工序2 钻扩两孔30/以50内孔为基准选用Z3025摇臂钻床和专用夹具工序3 粗镗, 半精镗孔50/以两个圆粒32外围及底面为粗基准 选用T611卧式铣镗床和专用夹具。工序4 粗铣 半精铣50孔端面工序5 粗铣, 半精铣32端面/以底面及32外围为基准工序6 粗铣32圆柱侧面/以底面为基准, X62卧式铣床和专用夹具工序7 钻锥孔8及M6底孔/以20端面为基准选用Z3025摇臂钻床及专用夹具工序8 攻螺纹m6工序9半精绞,精绞两孔20/以50内孔为基准Z3025摇臂钻床工序10 切断/以20端面及底面为基准选用x62卧式铣床床和专用夹具工序11 去毛刺清洗工序12 终检,
4、入库机械加工 余量 , 工序尺寸及毛坯尺寸的确定: 拨叉零件材料为HT200 HB170240, 毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯依据上述原始资料及加工工艺, 分别确定各加工面的机械加工余量, 工序尺寸及毛坯尺寸如下: 1 由于工件较小, 为方便加工节省材料将两件铸在一起, 同时加工2 铸件的圆角半径 按表2.2.1 选则金属型铸造 R=3-5mm 拔模斜度外表面0o30 毛坯热处理方式为自然失效处理以消除铸造应力3 两内孔20 +0.021 0,考虑其孔径较小铸造困难, 为简化铸造毛坯外型, 现直接将32圆柱铸成实心的4 两内孔精度要求IT7参照机械制造工艺设计简明手册( 以下
5、简称工艺手册) 表2.3-8确定工序尺寸及余量为: 钻孔 : 18扩孔 : 19.8 2Z=1.8mm半精绞: 19.94 2Z=0.14mm精绞: 20+0.02105 内孔50+0.05+0.25毛坯为铸孔,内孔精度要求IT12表面粗糙度为Ra3.6,参照工艺手册表2.3-10确定工序尺寸及余量为:一次 粗镗45二次 粗镗48 2Z=3三次 半精镗49.7 2Z=1.7四次 精镗50+0.50+0.25 2Z=0.36 内孔50端面加工余量(计算长度为12-0.06-0.18) 按照工艺手册表(2.2-3) (2.2-4)得孔外端面单边加工余量为1.5,基准为2.0公差CT=1.1 表(2
6、.2-1) 铣削余量(2.3-2.1)精铣削的公称余量(单边)为 Z=10铣削公差: 现规定本工序( 粗削) 的加工精度为IT11级,因此可知本工序的加工尺寸偏差-0.22mm(入体方向),由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差,因此规定的加工余量其实只是名义上的加工余量,实际上,加工余量有最大及最小之分,由于本设计规定的零件为中批生产应该采用调整法加工,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定.50基准端面毛坯尺寸加工余量 Zmax=2.0+1.1=3.1 Zmin=2.0-1.1=0.950半精铣的加工余量(单边)Z=0.8 粗铣加工余量(单边)Z=1.2 毛坯名义尺寸:1
7、2+22=16 毛坯最大尺寸:16+1.12=18.2毛坯最小尺寸:16-0=16粗镗后最大尺寸:12+0.8=12.8粗镗后最小尺寸:12.8-0.22=12.58半精镗后与零件图尺寸相同即12-0.06-0.187 两32圆柱端面加工余量及公差,圆柱32圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣比对单边余量Z=1.5mm公差CT=1.332半精铣的加工余量(单边)Z=0.8 粗铣加工余量(单边)Z=1.2 毛坯名义尺寸:30+22=34 毛坯最大尺寸:34+1.12=36.4毛坯最小尺寸:34-0=34粗镗后最大尺寸:30+0.8=30.8粗镗后最小尺寸:30.
8、8-0.22=30.58半精镗后与零件图尺寸相同即30-0.06-0.18加工基本工时工序1 粗铣 半精铣底面 1.选择工具 切削手册 根据表1. 选择YG6硬质合金刀具 根据表3.1 铣前深度ap4 铣削宽度ae90 端铣刀直径D0=100mm由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=102 铣刀几何形状查表(3.2) 由于 HBS=200150,r0=00=8Kr=45Kre=30 Kr=5 s=-20 0=8 bq=1.22选择切削用量1 决定铣削深度ap (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度为12.56.3 因此能够在一次走刀内切完)ap=h=2mm2 决定每齿进给量fz 当使
9、用YG6铣床功率为7.5KW查表3.5时 fz=0.140.24mm/z 取fz=0.183 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5由于铣刀直径d0=100mm 故刀具寿命T=180min (查表3.8)4 根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8故:Vc=Vt kv=980.890.8=70m/minn=nt kn=3220.890.8=230r/m
10、inVf=Vft kvt=4900.890.8=350.3mm/min根据X52K型立铣说明书(设计手册表4.2-35)选择n =300r/min Vfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为VC=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=vfc / (ncZ) =375 / 30010=0.125mm/z5 根据机床功率:根据表3.24 当HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min近似Pcc=3.8KW根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.50.75=5.63KW故Pcc
11、 计算基本工时tm = L / vf式中 L=176mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+=35 则L=(176+35)=221mm 故tm=221 / 375=0.56min工序2 钻扩两孔201 选择钻头选择锥柄麻花钻(GB1438-85) 查表 d0=18钻头几何形状(表2.1及表2.2)双锥,修磨横刃 =30 2=100 b=3.5 0=11 b=2mm L=4mm2.选择切削刀具进给量f 1按加工要求决定进给量: 根据表2.7 当加工要求为H12HB 精度铸铁HBS200 d0=18mm f=0.430.53mm/r由于L/d=30/18=1.67 故应乘以孔深修正系
12、数kcf=1 f= 0.430.53 mm/r2按钻头强度决定进给量根据表2-8 当HBS=200 d=18mm 钻头强度允许的进给量f=1.6mm/r3按机床进给机构强度决定进给量根据表2.9 当HBS210 d0=20.5 机床进给机构允许的轴向力为6960N(Z3025钻床允许的轴向力为7848N 见设计手册表4.2-11)进给量为0.6mm/r从以上三个进给量比较可看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为 f=0.430.53mm/r根据Z3025钻床,选择 f=0.5 mm/r 决定钻头磨纯标准及寿命 由表2.12 当d0=18 时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm,寿命T=60mi
13、n切削进度由表2.15 HBS 170240, f=0.5mm/r d20 Vc=16m/min n =1000V/d0=100016/(3.1420)=254.7r/min检验机床扭矩及功率 根据表2.20 当f=0.5mm/r d019 时 mt=64.45 N*M根据Z3025 钻床说明书 当nc=250r/min 时 Mm=80 N*M根据表2.23 当HBS200 d0=20 f=0.53mm/r Vc=16m/min 时 Pc=1.1KW查设计手册表4.2-11 PE=2.2KW由于MCMm PC选择扩刀选择硬质合金扩孔钻d0=19.8mm钻头几何形状为r0=5 0=8 kr=30
14、 kr=30 =10 b1=1mm2选择进给量及切削进度查简明机械加工工艺手册表11-15V=(1/2-1/3)V钻=(1/2-1/3) 16=85.3 m/min 取V=6 m/minn =1000V/d0 =10006 / 3.14 20 =95.5 r/min查表2.10 d0=20 HB=200 时, f=0.91.1根据Z3025 钻床说明书选择 f=1.0 mm/r3钻头磨纯标准及寿命由表2.12 当 d0=20mm 时 ,扩孔钻后刀面最大磨损限度为0.6mm 寿命T=30 mintm =L / nf= L+Y+/ nf=(30+10)/(1251)=0.23min两孔tm=2 0
15、.32=0.64 min工序3 粗镗 半精镗50孔 1选择刀具:查表机械加工工艺手册表11.2-10选择莫式锥柄3 刀杆直径D=30 高速钢刀头2选择切削用量有工艺手册表2.3-10得粗镗49.7 2Z=4.8半精镗50+0.50+0.25 2Z=0.2粗镗孔至48,单边余量Z=2.4/mm一次镗去全部余量ap=2.4 mm进给量f=0.52 mm/r根据有关手册确定卧式镗床的切削速度 为v=3.5m/minnw =1000r / d =100035 / 3.1450 =223r/min查表4.2-20 T611卧式镗床主轴转速n=250r/min切削工时 L=12 L2=3 L3=4mm 则
16、t1=(L1+L2+L3) / nf =(12+3+4) /2500.52=0.15min半精镗孔50+0.50+0.25 切削用量单边余量Z=0.1mm 一次公差去全部余量ap0.1mm进给量 f =0.2mm/r根据有关手册,确定卧式镗床切割进度v=50m/min 查表4.2-20 T611卧式镗主轴转速 n =315 r/min切削工时 L=12 L2=3 L3=4 则t 2=(L+L2+L3) / nf=(12+3+4 ) / 3.50.2=0.3min工序4 粗铣 半精铣端面50 1.选择工具 切削手册 根据表1. 选择YG6硬质合金刀具 根据表3.1 铣前深度ap4 铣削宽度ae9
17、0 端铣刀直径D0=100mm由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=102 铣刀几何形状查表(3.2) 由于 HBS=200150,r0=00=8Kr=45Kre=30 Kr=5 s=-20 0=8 bq=1.22选择切削用量7 决定铣削深度ap (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度为12.56.3 因此能够在一次走刀内切完)ap=h=2mm8 决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW查表3.5时 fz=0.140.24mm/z 取fz=0.189 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5由于铣刀直径d0=100mm
18、 故刀具寿命T=180min (查表3.8)10 根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8故:Vc=Vt kv=980.890.8=70m/minn=nt kn=3220.890.8=230r/minVf=Vft kvt=4900.890.8=350.3mm/min根据X52K型立铣说明书(设计手册表4.2-35)选择n =300r/min Vfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为VC=d
19、0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=vfc / (ncZ) =375 / 30010=0.125mm/z11 根据机床功率:根据表3.24 当HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min近似Pcc=3.8KW根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.50.75=5.63KW故Pcc 计算基本工时tm = L / vf式中 L=72mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+=35 则 工时为 tm =L / nf=(72+3+4)/375=0.21min工序5 粗铣 半精铣两孔2
20、0端面1.选择工具 切削手册 根据表1. 选择YG6硬质合金刀具 根据表3.1 铣前深度ap4 铣削宽度ae90 端铣刀直径D0=100mm由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=102 铣刀几何形状查表(3.2) 由于 HBS=200150,r0=00=8Kr=45Kre=30 Kr=5 s=-20 0=8 bq=1.22选择切削用量13 决定铣削深度ap (由于加工余量不大,铸体为金属型,铸造表面粗糙度为12.56.3 因此能够在一次走刀内切完)ap=h=2mm14 决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW查表3.5时 fz=0.140.24mm/z 取fz=0.1815 选择铣
21、刀磨纯标准及刀具寿命根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5由于铣刀直径d0=100mm 故刀具寿命T=180min (查表3.8)16 根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8故:Vc=Vt kv=980.890.8=70m/minn=nt kn=3220.890.8=230r/minVf=Vft kvt=4900.890.8=350.3mm/min根据X52K型立铣说明书(设
22、计手册表4.2-35)选择n =300r/min Vfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为VC=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=vfc / (ncZ) =375 / 30010=0.125mm/z17 根据机床功率:根据表3.24 当HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min近似Pcc=3.8KW根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.50.75=5.63KW故Pcc 计算基本工时tm = L / vf式中 L=176mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及
23、超切量Y+=35 则L=(176+35)=221mm 故tm=221 / 375=0.56min工序6 粗铣32圆柱侧面1.选择工具 切削手册 根据表1. 选择YG6硬质合金刀具 根据表3.1 铣前深度ap6 铣削宽度ae90 端铣刀直径D0=100mm由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=102 铣刀几何形状查表(3.2) 由于 HBS=200150,r0=00=8Kr=45Kre=30 Kr=5 s=-20 0=8 bq=1.22选择切削用量19 决定铣削深度ap (由于加工余量不大,能够在一次走刀内切完)ap=h=6mm20 决定每齿进给量fz 当使用YG6铣床功率为7.5KW查表3.5
24、时 fz=0.140.24mm/z 取fz=0.1821 选择铣刀磨纯标准及刀具寿命根据表3.7 铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5由于铣刀直径d0=100mm 故刀具寿命T=180min (查表3.8)22 根据(表3.16)当d0=100mm Z=10 ap=2 fz=0.18 Vi=98m/min nt =32r/min Vft=490mm/min各修正系数为: kmv=kmn=kmvf=0.89 Ksv=ksn=ksvf=0.8故:Vc=Vt kv=980.890.8=70m/minn=nt kn=3220.890.8=230r/minVf=Vft kvt=4900
25、.890.8=350.3mm/min根据X62型卧式铣说明书(设计手册表4.2-35)选择n =300r/min Vfc=375mm/min因此 实际切削速度和每齿进给量为VC=d0n /1000 =3.14100300 / 1000 =94.2 m/minFzc=vfc / (ncZ) =375 / 30010=0.125mm/z23 根据机床功率:根据表3.24 当HBS= 170240 ae9mm ap2 d=100 Z=10 Vf=375mm/min近似Pcc=3.8KW根据X62型卧式铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.50.75=5.63KW故Pcc 计算基本工时tm = L /
26、vf式中 L=20mm 根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+=35 则故tm= L / nf=(20+3+4)/375=0.07 min工序7 钻锥孔8及M6底孔一.钻锥孔8 1.锥柄麻花钻(GB1436-85) d=7.8 mm 钻头几何形状为(表2.1及表2.2)双锥修磨横刃=30 2=118 be=3.5mm 0=12 =552.选择切削用量1按加工要求决定进给量根据表2.7 当加工要求为H12HB精度铸铁硬度HBS200d0=7.8mm 时 f=0.360.44 mm/r由于L/d=32/7.8=4 因此应乘以修正孔系数kcf=0.95 则f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由钻床Z3025手册取f=0.4mm/r2决定钻头磨纯标准及寿命由表2.12 ,当d0=8时,钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm 寿命T=35min3决定切削速度由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d020mm Vc=22 m/minn =1000V/d0=100022/(3.1420)=350 r/min由钻床说明手册选取 n=400 r/min3.计算工时tm =L / nf= L+Y+/ nf=(32+10)/4000.4=0.26min
