3 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 第3章 机械加工工艺规程制定
3.1定位基准的选择
3.1.1粗基准的选择
因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 3.2.2精基准的选择
为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下低面为精基准。
3.2拟定工艺路线
工序I：
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。
工序II：
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。以花键中心线及右端面为基准，
3. 铣削槽面。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧式铣床加
专用夹具
4. 铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W卧
式铣床加专用夹具。
5. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用X62W
卧式铣床加专用夹具。
3.3加工设备与工艺装备的选用
C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具，X62W卧式铣床加专用夹具等。
3.4加工余量、工序、尺寸和公差的确定 3.4.1加工余量的确定 i下端面的加工余量
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4 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 切除铸铁的硬质表面层，下端面留有3〒0.8mm的加工余量。
ii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 0+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》中表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Ζ=1mm。
iii右端面的加工余量
此工序分2个工步1、粗铣右端面 2、精铣右端面。精加工余量为0.2mm，粗铣加工余量为2.8mm。
3.4.2工序的确定
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下低面作为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，所以采用方案二比较合理
3.5切削用量的计算
工序 Ⅰ ：车削下底面。 1．加工条件。
工件材料：灰口铸铁HT200。 σb=145 MPa。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 2、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 。
（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,ａ≤３mm时，以及工件直径为Φ60mm时（由于凸台B面的存在所以直径
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5 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 取Φ60mm）
?=0.6-0.8mm/ｒ.
按C３１６３－１ 车床说明书 取?=0.6 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=0.6〓0.8=0.48 mm/ｒ
按C３１６３－１ 车床说明书 ?＝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〃ap xv〃f yv) 〃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〃0.53 0.4) 〃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=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 工序II 精车下底面
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
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）
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6 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 V=Cv/(Tm〃ap xv〃f yv) 〃kv
=158/( 600.2〃20.15〃0.16 0.4) 〃1.15〃0.8〃0.8〃0.81〃0.97 =83.85(m/min)
3) 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
4) 切削工时，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?20mm的台阶，所以L=(65-20)/2=22.5 mm L1=3.L2=0. L3=0
工序III 钻花键孔
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 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接近的有280n/m和400n/min 取280n/min
取n=280m/min. 实际Ｖ=17 m/min
ｄ、 基本工时，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)
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7 CA6140拨叉机加工工艺规程制定及铣8槽专用夹具设计 工序IV 扩花键孔
刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。
由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 Tm=0.32
倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。 工序V 车倒角
刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 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 工序VI 拉花键孔
单面齿升：根据有关手册，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Φ21mm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；
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