CA6140车床拨叉(831005)课程设计说明书(3)

广东海洋大学2010届本科生课程设计

的精度和质量，因为以采用方案二比较合理。

mm槽与滑移齿轮接触，其表面硬度及质量要求较高，而

经热处理后表面能达到较高的硬度，此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所

3 确定机械加工余量和工序尺寸

工序I：车削拨叉右端面

加工条件：

工件材料：灰口铸铁HT200。 σb=145MPa。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：车床CA6140

刀具：硬质合金刀具（YG6）。 参数为：r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5

Kr=90 n=15

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 取-0.46 mm （方向：入体方向）

（2）进给量、根据《切削用量简明手册》（第3版）表1.4 当刀杆尺寸为

16mm325mm,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） ?=0.6-0.8mm/ｒ.

按CA6140车床说明书 取?=0.6 1 mm/n。

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=0.6130.8=0.488 mm/ｒ 按CA6140车床说明书 ?＝0.48ｍｍ／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） V=Cv/(Tm2ap xv2f yv) 2kv

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

所以Vc =158/( 600.2220.1520.53 0.4) 21.1520.820.820.8120.97

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=46.9(m/min)

（4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/?dw=229.8（r/min）

按CA6140 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

Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） （其中L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0）

辅助时间：0.33 x0.15=0.0495（min）

其他时间：（0.33+0.0495）x0.09=0.0342（min） 总工时：0.33+0.0495+0.0342=0.4137（min）

精车右端面：

（1）已知粗加工余量为0.3mm。

（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CA6140 车床说明书，ｆ＝0.16 mm/r

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/(Tm2ap xv2f yv) 2kv

=158/( 600.2220.1520.16 0.4) 21.1520.820.820.8120.97 =83.85(m/min)

（3）确定机床主轴转速. nw=1000vc/ ?dw =410.8（r/min）按CA6140车床说明书，

取nw=400（r/min）

实际切削速度V=57.1m/min

（4）切削加工时，查《工艺手册》表6.2-1

Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400x0.16=0.35（min） [ 由于下一道工序是钻孔，所以留下?22mm的台阶， 所以L=(65-20)/2=22.5mm L1=3.L2=0. L3=0 ] 辅助时间：0.15 x0.35=0.0525（min）

其他时间：0.09 x（0.35+0.0525）=0.0362（min） 总时间：0.35+0.0525+0.0362=0.4387（min）

工序II： 钻、扩花键孔，锪15°倒角

1、钻花键底孔：

（1）钻头选择：查《切削用量简明手册》表2.2得：

钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：双锥、修磨横刃、棱带，钻头参数：

ｄ＝Ф21ｍｍ β=28°，2Φ=118°，2Φ=70°， bε=4.5mm ,ao=11°,Ψ=65°,b=2.5mm，l=4mm。

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根据零件的生产类型和加工要求由《机械制造技术基础课程设计指导教程》P47表3-4；选用钻头直径为d=21.00mm，莫氏锥柄号为2的莫氏锥柄麻花钻，材料为高速钢。 （2）确定进给量

根据表《切削用量简明手册》2-9结合《机械制造技术基础课程设计指导教程》P85表4-8的Z535主要技术参数及表4-10立式钻床进给量和P107页表5-22，确定f=1.3mm/r

（3）确定钻头磨钝标准及寿命查《切削用量简明手册》表2.21，

当d=21mm、取钻头最大磨损量取1.0mm，寿命T=75min. （4）确定切削速度

由《切削用量简明手册》，表2.15得 Ｖ=20m/min n=1000V/?D=303.2 r/min

由《机械制造技术基础课程设计指导教程》P86表4-9的钻床技术资料得：取275 r/min

则实际Ｖ=18.14 m/min （5）基本工时计算

Tm=L/nf=(80+10)/（275x0.3）=1.091 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 辅助时间：0.15 x1.091=0.164（min）

其他时间：0.09 x（0.164+1.091）=0.113（min） 总时间：0.113+0.164+1.091=1.368（min）

2、扩花键孔： （1）扩孔钻选择

刀具直径d=22.00mm；刀具几何参数与钻孔时的钻头相同。由于钻孔和扩孔直径相差不大，为了节省停钻和调换走刀量等辅助时间，所以n不变，根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》P108表5-25；进给量f调整为0.96mm/r；所以工序工时为 ：Tm=0.3159 min

3、锪倒角：

刀具：150°锥柄锥面锪钻。刀具材料为：高速钢 检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.2４ 可以查出 当σｂ＝160～245HBS

ａｐ≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ Ｖｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw 按Z 5 3 5 车床说明书 主电机功率Ｐ＝4.5ｋｗ

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可见Ｐｃ比Ｐ小所以钻床功率足够所用切削用量符合要求 根据《切削用量简明手册》表 2.21确定进给量为f =0.28mm/min 主轴转速仍设为200r/min。

工序III： 拉花键孔

加工要求：拉花键，保证花键尺寸

L=80mm，保证花键底面的表面粗糙度为糙度为

3.2。

mm及花键的长度1.6，两侧面的表面粗

刀具材料：W18Cr4V高速钢。 选择机床：选用L66110 拉床。

刀具：查选用齿数为6,、外径为25mm、内径为22mm、键宽为6mm的专用拉

刀。

单面齿升，根据手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为0.06mm, 拉削速度 ： v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时 ： t=Zblηk/1000vfzZ

式中： Zb 单面余量1.5mm(由Φ22mm拉削到Φ25mm)；

L 拉削表面长度，80mm；

η 考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升；

Z 拉刀同时工作齿数，Z=6；

所以，拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈6

基本工时 Tm=1.538031.231.4/100033.630.0636=0.12(min) 辅助时间：0.15 x0.12=0.018（min）

其他时间：0.09 x（0.12+0.018）=0.013（min） 总时间：0.12+0.018+0.013=0.151（min）

工序IV：粗铣，精铣B面。

加工要求：粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加

工余量3mm

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机床 ：Ｘ62W

加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm

1、 粗铣

（1）选择刀具

根据《切削用量简明手册》表3.1 铣削宽度ae≤5mm时。由于采用标准

镶齿圆柱铣刀，铣刀几何参数(表3.2)为 z=8，rn=10°，ao=16°

（2）切削用量

留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±0.8ｍｍ，

由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根据《切削用量简明手册》表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书，结合《机械制造技术基础课程设计指导教程》P91页表4-19和表4-20 ，确定进给量为95mm/min

（3）选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》

表3.7 铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm， 刀具寿命 T=120min。

（4）决定切削速度Vc

可根据《切削用量简明手册》表3.9 确定：Z=8，ap=40-70mm，

ac=2.8±0.8ｍｍ， fz=f/z=0.0750.1(mm/z) 由公式：

Vc=(Cv3do3qv)/(Tm3ap3Xv3fz3yv3ae3uv3Zpv)

式中：Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,

pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, 由公式得：

Kv=Km3Ksv3KTv=1.1230.830.82=0.73472

Vc=23.7m/min

n=1000V/?d=(1000323.7)/(3.14350)

=151（r/min ）

根据X62W型铣床说明书选n=150r/min

Vc=3.14nd/1000=(150*3.14*50)/1000=23.55 m/min

Vf=nf=150x0.6=95mm/min

选Vf=95mm/min 实际fz=Vf/(n3z)=0.0792mm/z

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