機械加工工藝規(guī)程編制和工序?qū)Ｓ脢A具及設計.doc

摘 要本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是機械加工工藝規(guī)程編制和工序?qū)Ｓ脢A具的設計。設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床和刀具的選用、公差配合與測量等多方面的知識。為了能夠完成銑床撥叉殼體機械加工工藝及鉆床夾具的設計任務，綜合運用機械制造工藝學和其它課程的基本理論和方法，正確的制訂銑床撥叉殼體的機械加工工藝規(guī)程。通過對立式升降臺銑床撥叉殼體兩種加工工藝路線的比較分析，確定了設計方案。該方案是以三個面作為基準，實現(xiàn)基準統(tǒng)一原則，在保證所要求的質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率的前提下降低了生產(chǎn)成本。本夾具為鉆床使用的專用夾具，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單及生產(chǎn)率高，滿足機床夾具總體方案設計的基本要求，具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。關(guān)鍵詞：撥叉殼體；加工工藝；專用夾具AbstractThe graduation design is the main content of the machining process planning preparation and special fixture design process. Design content involves the mechanical manufacturing technology and machine tool clamp design, metal cutting machine tools and tool selection, tolerance matching and measure the and so on various knowledge. In order to be able to complete the milling machine fork shell machining technology and drilling fixture design task, the integrated use of mechanical manufacturing technology and other basic curriculum of basic theory and method, the formulation of the milling machine right fork to shell the machining process planning. Through to the vertical lift milling machine fork shell two kinds of processing technology of the route to compare and analyze the, determined the positioning scheme. The scheme is based on three face as a benchmark, realize the benchmark principle, ensure the required quality and the labor productivity under the prerequisite of the lower production costs. This fixture for drilling machine use special jig, its characteristic is compact structure, simple operation and high productivity, meet machine tool fixtures overall design of the basic requirements and have good technology structure.Key words: Extract fork shell；Processing technology；Special fixture目 錄摘 要.Abstract第1章 緒論11.1 殼體類零件綜述11.2 殼體類零件國內(nèi)外發(fā)展概況11.2.1 殼體類零件國內(nèi)發(fā)展概況11.2.2 殼體類零件夾具國外發(fā)展概況2第2章 零件的工藝規(guī)程設計42.1 銑床撥叉殼體的工藝分析42.1.1 撥叉殼體的作用42.1.2 撥叉殼體的工藝分析42.2 材料及毛坯種類的選用52.3 機械加工工藝路線制訂62.3.1 選擇定位基準62.3.2 制訂工藝路線82.3.3 選擇加工設備與工藝裝備132.3.4 確定機械加工余量、工序尺寸及公差132.3.5 確定切削用量及基本時間16第3章機床專用夾具的設計413.1 確定設計任務、明確加工要求413.2 確定定位方案413.3 夾緊機構(gòu)的設計413.4 計算切削力和夾緊力413.5 定位誤差的計算423.6 夾具體的設計433.7 夾具與機床連接元件的選擇443.8 夾具的使用說明443.9 夾具的結(jié)構(gòu)特點44結(jié) 論45致 謝46參考文獻47CONTENTSAbstractChapter 1 Introduction11.1 Shell parts review11.2 Shell parts box domestic and international development overview11.2.1 Shell parts unit housing process for development overview11.2.2 Shell parts unit housing fixture Development Abroad2Chapter 2 Part of the process planning42.1 Milling shell parts unit housing process analysis42.1.1 Shell parts unit housing role42.1.2 Shell parts unit housing process analysis42.2 Materials and blank kinds of choose52.3 Turbo gear unit housing process analysis62.3.1 Select locating datum62.3.2 Develop a process route82.3 3 Select the processing equipment and process equipment132.3.4 Determine the roughcast allowances blank dimensions 132.3.5 To determine the cutting parameters and the basic16Chapter 3 Machine dedicated fixture design413.1 Determine the design task, and explicit processing requirements413.2 Positioning program413.3 Clamping design413.4 Of cutting force and clamping force calculation413.5 The positioning error calculation423.6 Folder specific design433.7 Fixture and machine connected component selection443.8 Jig instructions443.9 Structural characteristics of the fixture44Conclusion45 Thanks46References47第1章 緒論1.1 殼體類零件綜述殼體是一種起支撐、連接其他零件和承受負荷的零件。通過底面孔和上端面的孔、螺紋孔、側(cè)面的螺紋孔來與管道或其他殼體等零件連接在一起，并使這些零件之間保持正確的位置關(guān)系。通過殼體的孔進行液體或氣體的傳輸1。殼體零件是機械中常見的一種零件，通常起支撐作用，它的應用范圍很廣，例如支撐旋轉(zhuǎn)軸軸上的軸承、重要零部件的保護與集成等等。由于它們功用的不同，殼體類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有共同點。零件的主要表面為精度要求較高的孔，零件主要由內(nèi)腔、外孔等表面構(gòu)成。1.2 殼體類零件國內(nèi)外發(fā)展概況1.2.1 殼體類零件國內(nèi)發(fā)展概況制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，直接體現(xiàn)了一個國家的生產(chǎn)力水平。現(xiàn)在，各工業(yè)化國家都把制造技術(shù)視為當代科技發(fā)展為活躍的領域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術(shù)中心，紛紛把先進制造技術(shù)列為國家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領域。工藝與裝備是制造業(yè)的基礎，工藝是人、機等軟、硬要素集成的一項基礎工程，它貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程2。工業(yè)發(fā)達國家極為重視工藝與裝備問題，21世紀裝備制造應是中國與發(fā)達國家競爭的主要領域之一。自建國以來，特別是改革開放30多年來，我國機械制造業(yè)取得了較快發(fā)展，制造工藝取得了長足進步。但與西方先進工業(yè)國家相比，還存在著明顯差距，我國的裝備制造業(yè)發(fā)展速度相對緩慢，裝備制造業(yè)工藝水平與國際先進水平相比，在技術(shù)方面仍有一定差距，主要表現(xiàn)為“兩低”、“兩高”，即產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率低，工藝成本和環(huán)境污染高。因此，要充分認識機械制造工藝在振興我國裝備制造業(yè)中的基礎性作用9。機械加工工藝及夾具隨著科技的發(fā)展，并且與計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工逐漸演變?yōu)榧苫南到y(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學習中需要我們?nèi)轿坏膶W習其各個相關(guān)領域的知識，不能只注重一點，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求4。在機械制造工藝不斷發(fā)展的今天，其在國外表現(xiàn)出全球化、自動化、環(huán)?；?、虛擬化、網(wǎng)絡化等發(fā)展趨勢10。而我國的現(xiàn)代機械制造加工工藝主要沿著“廣義制造”（或稱“大制造”）的方向發(fā)展，具體的發(fā)展方向可以歸納為四個方面和多個大項目。這四個方面體現(xiàn)為現(xiàn)代設計技術(shù)、現(xiàn)在成形和改性技術(shù)、現(xiàn)代加工技術(shù)、制造系統(tǒng)和管理技術(shù)，大項目則包括分層制造技術(shù)、微納米制造技術(shù)、高速加工技術(shù)等13。當前，我國工藝發(fā)展的重點是并行設計、創(chuàng)新設計、改性技術(shù)與現(xiàn)代成形、材料成形過程仿真和優(yōu)化等5。1.2.2 殼體類零件夾具國外發(fā)展概況夾具是機械加工不可缺少的部件，機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術(shù)不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。20世紀80年代以后，夾具在制造業(yè)中不僅應用于傳統(tǒng)的機械加工領域，而且擴大到了檢驗、焊接等多種生產(chǎn)過程。夾具的發(fā)展歷程，大約可以分為三個階段：第一個階段，主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這時夾具主要是作為人的單純的輔助工具，使得加工效率提高；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊；第三階段，表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備19。夾具結(jié)構(gòu)和設計的發(fā)展主要受生產(chǎn)模式、制造工藝、機床或設備發(fā)展的影響。隨著數(shù)控機床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設備的廣泛應用，傳統(tǒng)的機械加工方法發(fā)生了重大變革，由一次裝夾多面加工代替了傳統(tǒng)的多次裝夾和多次加工，由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗥贩N小批量的生產(chǎn)。而數(shù)字化設備加工功能的擴大化，已經(jīng)將夾具引導刀具的功能完全替代了，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求6隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，為了提高勞動生產(chǎn)率，減少零件加工的基本時間和輔助時間，自動化、高速化、和具有夾緊力裝置的夾具越來越多。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應用，對機床夾具提出了新的要求，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟以及計算機輔助夾具設計等方向發(fā)展。隨著機械制造業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代，機械制造系統(tǒng)欲適應這種變化需具備較高的柔性16。夾具元件多功能模塊化，能單獨使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進一步增加，如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能，可以一件單獨使用，也可以幾件組裝在一起使用，T形基礎、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具，使用這種夾具可以減少機床的停機時間，最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機床的高效性能20。專用夾具、組合夾具一體化，現(xiàn)代化加工設備的多功能化，使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工，這就需要一種通用而又能重復使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng)。它是由一系列統(tǒng)一化、標準化的元件和合件組成，利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復使用的夾具，供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點，組裝又像專用夾具那樣簡單可靠。為了便于夾具與機床定位連接，夾具基體有統(tǒng)一標準的定位連接位置，使之專用、組合夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代化加工設備的需要7。第2章 零件的工藝規(guī)程設計2.1 銑床撥叉殼體的工藝分析2.1.1 撥叉殼體的作用題目所給定的零件是X5020B立式升降臺銑床撥叉殼體，是銑床的一個重要基礎零件。它位于傳動軸的端部，主要作用是：一是傳遞扭矩，使機床獲得動力；二是此零件可以調(diào)整傳動軸的長短及位置。由于功用的不同，殼體類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有共同點。2.1.2 撥叉殼體的工藝分析1. 由零件圖(圖2-1)可知，該零件上的主要加工面為、面，其中為了定位夾緊需加工的平面是、面，面的表面粗造度為1.6m，其直接影響撥叉殼體與機體的接觸精度，、面的表面粗造度為6.3m2.由零件圖(圖2-1)可知，該零件上的主要加工孔為、孔，其中、孔的尺寸精度、同軸度,以及面與、面的垂直度，影響著機床的裝配精度，因此這些面和孔的加工精度要求較高，需精加工，其中用于定位夾緊的孔為孔。這些孔的表面粗糙度要求分別為：、孔為1.6m，、孔為3.2m，孔為1.6m；另外，各孔軸線的同軸度及軸線之間的平行度對機體的安裝精度以及運動精度影響較大，加工精度要求也較高。3. 尺寸要求：79沉頭孔的位置度為0.6，4M56H深15孔的同軸度為0.5（配作加工），孔的同軸度為0.04。4. 面和孔的編號如圖2-1所示：圖2-1加工面編號簡圖2.2 材料及毛坯種類的選用在制定零件機械加工工藝規(guī)程之前，還要對零件加工前的毛坯種類及其不同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工工藝的工序數(shù)量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，故合理地選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟意義。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方法。選擇毛坯應考慮生產(chǎn)規(guī)模的大小、工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小、零件的機械性能的要求、本廠的現(xiàn)有設備和技術(shù)水平出發(fā)考慮可能性和經(jīng)濟性、還應考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。根據(jù)零件的材料可確定毛坯材料為HT150，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。該材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大壓力，是要求耐磨的零件。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。上述造型方法是從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮的。公差等級取8級。毛坯圖如圖2-2所示：圖2-2撥叉殼體毛坯圖2.3 機械加工工藝路線的制訂2.3.1 選擇定位基準基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。在機器零件的設計和加工過程中，按不同要求選擇哪些點、線面作為基準，是直接影響零件加工工藝性和各表面間尺寸、位置精度的主要因素之一。根據(jù)作用不同，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。設計基準是零件設計圖樣上所采用的基準，工藝基準是零件在工藝過程中所采用的基準，其中包括工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準，基準的選擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一，基面選擇正確合理，可使加工質(zhì)量得到保證，提高生產(chǎn)率11。作為撥叉殼體零件，其主要的加工表面是平面及其孔系。一般情況下，平面的加工精度要比孔系的加工精度容易保證，因此，在加工該零件工程中考慮的問題是如何實現(xiàn)孔的加工精度，如何處理孔和平面之間的相互關(guān)系。1. 粗基準的選擇粗基準的選擇主要考慮加工表面的余量分配以及加工表面和不加工表面之間的位置精度，一般遵循以下幾個原則：(1) 保證相互位置要求原則：如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求原則，則應以不加工面作為粗基準。(2) 余量均勻的原則:如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均與時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。(3) 余量足夠原則：若零件上有多個表面要加工，則應該以加工余量最小的表面作為粗基準，以保證各個加工表面都有足夠的余量。(4) 粗基準不重復使用原則：要求選用的粗基準面盡可能平整、光潔、且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊，鑄造澆、冒口或其他缺陷，也不宜選用鑄造分型面作粗基準?；谏鲜龅囊蠛涂紤]到安裝裝配面的精度要求和便于夾緊等實際情況，對一般的殼體零件來說，以底面作為基準是合理的。2. 精基準的選擇選擇精基準時主要考慮的問題是如何保證加工精度和使裝夾方便、準確，一般應遵循以下的原則：(1) 基準重合原則:選用設計基準作為精基準。(2) 統(tǒng)一基準原則：當工件以某一表面做精基準定位，可以方便地加工大多數(shù)或全部其余表面時，應盡早將這個基準面加工出來，并達到一定精度，以后大多數(shù)或全部工序均以它為精基準進行加工。采用統(tǒng)一基準原則的好處是有利于保證各加工面之間的位置精度，可以簡化夾具設計，減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。在生產(chǎn)實際中，經(jīng)常使用的基準統(tǒng)一形式有：軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準，箱體類零件常使用一面兩空(一個較大的平面和兩個距離較遠的銷孔)做統(tǒng)一基準。盤套類零件常使用止口面(一端面和一短圓孔)做統(tǒng)一基準，套類零件使用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準。(3) 互為基準原則：當兩個加工表面的加工精度和相互位置精度要求較高時，可以用一個表面作為精基準來加工另一個面，然后再以后者為精基準加工前者。(4) 自為基準原則：有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，以保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，這時就以加工面本身作為精基準。(5) 便于裝夾原則：所選擇的精基準應能保證工件定位準確、可靠、并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡單。為了保證機體孔與孔、面與面之間的位置精度，精基準盡量采用能保證機體在整個加工過程中采用的基準統(tǒng)一，應采用以面為精基準。2.3.2 制訂工藝路線制訂工藝路線的原始資料主要是產(chǎn)品圖紙、生產(chǎn)綱領、現(xiàn)場加工設備、生產(chǎn)條件等，有了這些原始資料并由生產(chǎn)綱領確定了生產(chǎn)類型和生產(chǎn)組織形式之后，在對零件的工藝路線進行分析的基礎上，即可著手工藝路線的制訂。制訂工藝路線的出發(fā)點應當是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配用專用夾具，并兼顧提高生產(chǎn)率，降低成本。工藝路線方案之一工序1銑面工序2銑面工序3粗銑面精銑面工序4鉆28孔擴孔29.6鉸孔30H7工序5鉆14孔擴孔15.6擴鉆24.6孔鉸孔16H9鉸孔25H9工序6鉆23孔擴鉆24.6孔擴孔32鉸孔25H7工序7鉆18孔鉆23孔擴鉆19.6孔擴鉆24.6孔擴鉆27.6孔鉸孔20H7鉸孔25H7鉸孔28H7工序8鉆79通孔鍃孔714工序9鉆與孔垂直相交的M8底孔6.6及攻螺紋工序10鉆面上的螺紋孔2M86H、4M56H及攻螺紋工序11鉆面上的螺紋孔4M56H及攻螺紋工序12上油漆工序13檢查工藝路線方案之二：工序1銑面工序2銑面工序3粗銑面精銑面工序4鉆79通孔鍃孔714工序5鉆28孔擴孔29.6鉸孔30H7工序6鉆14孔擴孔15.6擴鉆24.6孔鉸孔16H9鉸孔25H9工序7鉆23孔擴鉆24.6孔擴孔32鉸孔25H7工序8鉆18孔鉆23孔擴鉆19.6孔擴鉆24.6孔擴鉆27.6孔鉸孔20H7鉸孔25H7鉸孔28H7工序9鉆與孔垂直相交的M8底孔6.6及攻螺紋工序10鉆面上的螺紋孔2M86H、4M56H及攻螺紋工序11鉆面上的螺紋孔4M56H及攻螺紋工序12上油漆工序13檢查工藝方案的比較與分析當用于加工同一內(nèi)容的幾種工藝方案均能保證所要求的質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率指標時，一般可通過經(jīng)濟評比加以選擇；經(jīng)濟分析就是比較不同方案的生產(chǎn)成本多少。生產(chǎn)成本最少的方案才是最經(jīng)濟的方案。生產(chǎn)成本是制造一個零件或一臺產(chǎn)品所必需的一切費用的總和。在分析工藝方案的優(yōu)劣時，只需分析與工藝過程直接相關(guān)的生產(chǎn)費用，這部分生產(chǎn)費用就是工藝成本。工藝成本又可分為可變費用和不變費用兩大類。上述兩個工藝方案的特點在于：方案一將主要面先進行加工，然后以這三個面作定位基準加工其它的孔；方案二是將加工過程分為兩個階段進行，先以流水生產(chǎn)加工各個面，然后以一面兩孔進行定位加工其它各孔以上兩個方案可以看出：方案一是以三個面作為基準，實現(xiàn)基準統(tǒng)一原則，簡化了隨行夾具的設計，從而保證所要求的質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率指標時降低了生產(chǎn)成本；方案二是以一面兩孔定位，進行流水生產(chǎn)，這適用于大批生產(chǎn)，作為該方案不適用于本工件的加工（中小批生產(chǎn)），不利于夾具的設計和裝配，從而增加了生產(chǎn)成本。故采用方案一較為合理。確定工藝過程方案 該零件擬定工藝過程見表2-1所示：表2-1擬定工藝過程工序號工序內(nèi)容簡要說明010砂型鑄造020人工時效處理消除應力030劃線040銑面先加工面050銑面060銑面先粗加工精銑面070劃線080鉆28孔鉆擴鉸加工擴孔29.6續(xù)表2-1擬定工藝規(guī)程鉸孔30H7090鉆14孔鉆擴鉸加工擴孔15.6擴鉆24.6孔鉸孔16H9鉸孔25H90100工作臺轉(zhuǎn)180夾緊0110鉆23孔鉆擴鉸加工擴鉆24.6孔擴孔32鉸孔25H70120工作臺轉(zhuǎn)900130鉆18孔鉆擴鉸加工鉆23孔擴鉆19.6孔擴鉆24.6孔擴鉆27.6孔鉸孔20H7鉸孔25H7鉸孔28H70140劃線0150鉆79通孔鉆孔加工鍃孔7140160鉆與孔垂直相交的M8底孔及攻螺紋0170鉆面上的M8、M5底孔及攻螺紋0180鉆面上的M5底孔及攻螺紋0190上油漆防止生銹0200檢查2.3.3 選擇加工設備與工藝裝備由于生產(chǎn)類型為中批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。1. 選擇夾具本零件除了銑平面的工序以外，其余均為鉆孔工序，故選擇銑平面及鉆孔工序?qū)Ｓ脢A具即可2. 選擇刀具 刀具的選擇要根據(jù)不同的工序選擇不同的刀具。（1）銑刀選擇硬質(zhì)合金銑刀。（2）鉆孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（3）擴孔選用高速鋼錐柄擴孔鉆（4）鉸孔選用高速鋼錐柄機用鉸刀（5）攻螺紋選用機用絲錐3. 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點，根據(jù)參考文獻18選擇加工面的量具為游標卡尺，加工孔的量具選用內(nèi)徑千分尺即可。2.3.4 確定機械加工余量、工序尺寸及公差 零件在機械加工工藝過程中，各個加工表面本身的尺寸及各個加工表面相互之間的距離尺寸和位置關(guān)系，在每一道工序中是不相同的，它們隨著工藝過程的進行而不斷改變，一直到工藝過程結(jié)束,達到圖紙上所規(guī)定的要求。在工藝過程中，某工序加工應達到的尺寸稱為工序尺寸。工序尺寸的正確確定不僅和零件圖上的設計有關(guān)系，還與各工序的工序余量有關(guān)系。1.加工余量的確定加工余量是指在加工過程中，從被加工表面上切除的金屬層厚度。加工余量分工序余量和加工總余量（毛坯余量）二種。相鄰兩工序的工序尺寸之差稱為工序余量。毛坯尺寸與零件圖的設計尺寸之差稱為加工總余量（毛坯余量），其值等于各工序的工序余量總合。由于加工表面的形狀不同，加工余量又可分為單邊余量和雙邊余量兩種。如平面加工，加工余量為單邊余量，即實際切除的金屬層厚度。又如軸和孔的回轉(zhuǎn)面加工，加工余量為雙邊余量，實際切除的金屬曾厚度為工序余量的一半。為了便于加工和計算，工序尺寸一般按“入體原則”標注極限偏差。對于外表面的工序尺寸取上偏差為零，而對于內(nèi)表面的工序尺寸取下偏差為零。2.加工余量的確定方法加工余量的大小，對零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率以及經(jīng)濟性均有較大的影響。余量過大將增加金屬材料、動力、刀具和勞動量的消耗，并使切削力增大而引起工件的變形較大，反之，余量過小則不能保證零件的加工質(zhì)量。確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量。目前，工廠中確定加工余量的方法一般有兩種，一是靠經(jīng)驗確定，但這種方法不夠準確，為了保證不出廢品，余量總是偏大，多用于單件小批生產(chǎn)。另一種是查閱有關(guān)加工余量的手冊來確定，這種方法應用比較廣泛。比較合理的方法是加工余量的分析計算法。這種方法是在了解和分析影響加工余量基本因素的基礎上，加以綜合計算來確定余量的大小。3.工序尺寸的確定工序尺寸及工藝尺寸鏈。工藝尺寸是根據(jù)加工的需要，在工藝附圖或工藝規(guī)程中所給出的尺寸。尺寸鏈是相互聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組。在零件的機械加工工藝過程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不斷變化，其中一些工序尺寸在零件圖上往往不標出或不存在，需要在制定工藝過程時予以確定。而這些不斷變化的工序尺寸之間又存在著一定的聯(lián)系，需要用工藝尺寸鏈原理去分析它們的內(nèi)在聯(lián)系，掌握它們的變化規(guī)律，正確地計算出各工序的工序尺寸。4.工序尺寸的計算根據(jù)工件最大外形尺寸172mm，根據(jù)參考文獻3表12-3，選取鑄件精度為6級最大外形輪廓為172mm，根據(jù)參考文獻18表2-68可知長度偏差為=1.2 mm式中 不加工表面間的直線尺寸；根據(jù)參考文獻表18表2-70可知=1.4 mm式中 不加工表面到加工表面間的直線尺寸鑄件單面加工余量（不大于）3.0mm根據(jù)參考文獻18表2-73，查得鑄件的機械加工余量公式：式中 加工余量系數(shù)鑄件的最大尺寸加工表面的基本尺寸 根據(jù)參考文獻18表2-69，查得頂面C=0.75，底面及側(cè)面C=0.55以面為頂面，以面為底面，面與面的距離為64mm，則有：面的加工余量：=3.91mm取=4mm面的加工余量：=2.865mm取=3mm根據(jù)參考文獻3表12-4，查得公稱尺寸偏差為1 mm第面為側(cè)面，其加工余量：=3.3275 mm取=3mm根據(jù)參考文獻3表12-4，查書得公稱尺寸偏差為1.5 mm面的加工余量：=2.375 mm取=2mm根據(jù)參考文獻3表12-4，查書得公稱尺寸偏差為0.5 mm 面的加工余量：=2.375 mm取=2mm根據(jù)參考文獻3表12-4，查書得公稱尺寸偏差為0.5 mm2.3.5 確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量、進給量f和切削速度v。確定順序是先確定和f，再確定v。工時定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間稱為工時定額。合理的工時定額能促進工人的生產(chǎn)技能和技術(shù)熟練程度的不斷提高，調(diào)動工人的積極性，從而不斷促進生產(chǎn)向前發(fā)展和不斷提高勞動生產(chǎn)率。工時定額是安排生產(chǎn)計劃、成本核算的主要依據(jù)，在設計新廠時，又是計算設備數(shù)量、布置時間、計算工人數(shù)量的依據(jù)。1. 工序40切削用量及基本時間的確定本工序為銑面。已知工件材料為HT150，銑削寬度=60mm，銑削深度=3mm，根據(jù)參考文獻8中的表3.1選擇銑刀。選擇硬質(zhì)合金YG8端面銑刀直徑d=200mm，齒數(shù)=6。機床選用X52K型立式銑床。根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z根據(jù)參考文獻15表2.1-76，查得刀具耐用度T=240min故相應的切削速度為：式中 d銑刀直徑T耐用度 銑削深度 每齒進給量 銑削寬度 銑刀齒數(shù)根據(jù)參考文獻15中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。則切削速度為：=40.04 m/min根據(jù)公式210.91r/min式中 主軸轉(zhuǎn)速切削速度銑刀直徑根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=235r/min，則實際切削速度為：=41.64m/min式中 實際切削速度銑刀直徑主軸轉(zhuǎn)速計算基本工時先求工作臺的進給量根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z 0.26235=282mm/min式中 工作臺進給量 每步進給量 銑刀齒數(shù) 主軸轉(zhuǎn)速基本時間為 式中 基本時間 切削加工長度 刀具切入長度 刀具切出長度工作臺每分鐘進給量根據(jù)參考文獻22表3.35可知取 根據(jù)參考文獻22表3.35可知取 則基本時間為0.390min銑削平面示意圖如圖2-3所示：圖2-3銑削平面示意圖2. 工序50切削用量及基本時間的確定本工序為銑面。已知工件材料為HT150，銑削寬度=60mm，銑削深度=3mm，根據(jù)參考文獻8中的表3.1選擇銑刀。選擇硬質(zhì)合金YG8端面銑刀直徑d=200mm，齒數(shù)=6。機床選用X52K型立式銑床。根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z根據(jù)參考文獻15表2.1-76，查得刀具耐用度T=240min故相應的切削速度為：根據(jù)參考文獻15中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。則切削速度為：=40.04 m/min根據(jù)公式210.91r/min根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=235r/min，則實際切削速度為：=41.64m/min計算基本工時先求工作臺的進給量根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z 0.26235=282mm/min基本時間為0.482min3. 工序60切削用量及基本時間的確定本工序為銑、面，精銑面。已知工件材料為HT150，根據(jù)參考文獻8中的表3.1選擇銑刀。選擇硬質(zhì)合金YG8端面銑刀，機床選用X62W型臥式萬能銑床。銑面根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z根據(jù)參考文獻15表2.1-76，查得刀具耐用度T=240min故相應的切削速度為：根據(jù)參考文獻15中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。則切削速度為：=40.04 m/min根據(jù)公式210.91r/min根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=235r/min，則實際切削速度為：=41.64m/min計算基本工時先求工作臺的進給量根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z 0.26235=282mm/min基本時間為0.638min銑面根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z根據(jù)參考文獻15表2.1-76，查得刀具耐用度T=300min故相應的切削速度為：根據(jù)參考文獻15中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。則切削速度為：=35.05m/min根據(jù)公式169.86r/min根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=190 r/min，則實際切削速度為：= 36.32m/min計算基本工時先求工作臺的進給量根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z 0.26190=228mm/min基本時間為0.197min銑面根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z根據(jù)參考文獻15表2.1-76，查得刀具耐用度T=300min故相應的切削速度為：根據(jù)參考文獻15中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。則切削速度為：=35.05m/min根據(jù)公式169.86r/min根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=190r/min，則實際切削速度為：= 36.32m/min計算基本工時先求工作臺的進給量根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z 0.26190=228mm/min基本時間為0.197min精銑面根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z根據(jù)參考文獻15表2.1-76，查得刀具耐用度T=300min故相應的切削速度為：根據(jù)參考文獻15中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。則切削速度為：=33.96m/min根據(jù)公式138.69r/min根據(jù)X62W型臥式萬能銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=150r/min，則實際切削速度為：=35.05m/min計算基本工時先求工作臺的進給量根據(jù)參考文獻18表9-66，查得每步進給量=0.2 mm/z 0.26150=180mm/min基本時間為1.011min4. 工序80切削用量及基本時間的確定本工序為鉆、擴、鉸30H7孔，已知工件材料為HT150，機床選用Z35搖臂鉆床。鉆28底孔選用28mm標準高速鋼錐柄麻花鉆確定進給量查參考文獻15表3.4-1可知=0.9-1.1 mm/r按該表注2進給量為=（0.9-1.1）0.5=0.45-0.55 mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.46 mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-15可知=18 m/min根據(jù)公式204.73 r/min式中 主軸轉(zhuǎn)速切削速度刀桿直徑查Z35型搖臂鉆床說明書取=250 r/min則實際切削速度為：23.30 m/min式中 實際切削速度刀桿直徑主軸轉(zhuǎn)速確定機動工時查參考文獻15表3.5-1可知式中 機動工時鉆孔深度切入長度切出長度主軸進給量主軸轉(zhuǎn)速查參考文獻15表3.5-1可知取 查參考文獻15表3.5-1可知取 則基本時間為：0.607min鉆削示意圖如圖2-4所示：圖2-4鉆削示意圖 擴孔29.6選用29.6mm標準高速鋼錐柄麻花鉆確定進給量查參考文獻15表3.4-5可知=1.1-1.3 mm/r按該表注4進給量為=（1.1-1.3）0.7=0.77-0.91mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.8mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-34可知=23m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.0 1.0824.84m/min266.36r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=280r/min則實際切削速度為：24.71m/min確定機動工時0.270min鉸孔30H7選用30mm標準高速鋼錐柄機用鉸刀確定進給量查參考文獻15表3.4-6可知=2.0-4.0mm/r 按該表注1可知=2.0mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-40可知=32.1m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.16 1.014.036m/min395.33r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=420r/min則實際切削速度為：39.56m/min確定機動工時0.095min5. 工序90切削用量及基本時間的確定 本工序為鉆、擴、鉸孔，已知工件材料為HT150，機床選用Z35搖臂鉆床。鉆14孔確定進給量查參考文獻15表3.4-1可知=0.61-0.75mm/r按該表注2進給量為 =0.305-0.375mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.32mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-15可知=18 m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.16 1.020.88m/min474.97r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=500r/min則實際切削速度為：21.98m/min確定機動工時0.162min擴鉆15.6孔確定進給量查參考文獻15表3.4-5可知=0.9-1.1mm/r按該表注4進給量為=0.63-0.77mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.67mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-34可知=25.1m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.02 1.1629.7m/min602.43r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=610r/min則實際切削速度為：=30.07m/min 確定機動工時=0.062min鉸孔16H9確定進給量查參考文獻15表3.4-6可知=1.5-3.0mm/r 按該表注1可知=1.5mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-40可知=9.5m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.16 1.011.02m/min219.35r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=250r/min則實際切削速度為：=12.56m/min確定機動工時0.108min鉸孔25H9確定進給量查參考文獻15表3.4-6可知=2.0-4.0mm/r按該表注1可知=2.0mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-40可知=34.7m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.16 1.040.25m/min512.74r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=560r/min則實際切削速度為：43.96m/min確定機動工時0.036min6. 工序110切削用量及基本時間的確定鉆23孔確定進給量查參考文獻15表3.4-1可知= 0.78-0.96mm/r按該表注4進給量為=0.39-0.48mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.40mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-15可知=17 m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.16 1.019.72m/min273.05r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=280r/min則實際切削速度為：20.22m/min確定機動工時0.501min擴鉆24.6孔確定進給量查參考文獻15表3.4-5可知= 1.0-1.2mm/r按該表注4進給量為=0.7-0.84mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.8mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-34可知=22.3m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.0 1.1625.97m/min333.56r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=330r/min則實際切削速度為：25.59m/min確定機動工時0.184min擴孔32確定進給量查參考文獻15表3.4-5可知= 1.2-1.5mm/r按該表注4進給量為=0.84-1.05mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.85mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-34可知=23m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.0 1.1626.28m/min265.53r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=280r/min則實際切削速度為：28.13m/min確定機動工時0.097min鉸孔25H7確定進給量查參考文獻15表3.4-6可知=2.0-4.0mm/r 按該表注1可知=2.0mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-40可知=34.7m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.16 1.040.25m/min512.74r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=560r/min則實際切削速度為：43.96m/min確定機動工時0.044min7. 工序130切削用量及基本時間的確定 鉆18孔確定進給量查參考文獻15表3.4-1可知= 0.70-0.86mm/r按該表注4進給量為=0.35-0.43mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.36mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-15可知=18m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.16 1.020.88m/min369.43r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=400r/min則實際切削速度為：=22.61m/min 確定機動工時0.172min擴鉆19.6孔確定進給量查參考文獻15表3.4-5可知=0.9-1.1mm/r按該表注4進給量為=0.63-0.77mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.67mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-34可知=26.6m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.02 1.1631.47m/min548.75r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=560r/min則實際切削速度為：=34.64m/min確定機動工時0.051min擴鉆27.6孔確定進給量查參考文獻15表3.4-5可知=1.1-1.3mm/r按該表注4進給量為=0.77-0.91mm/r查Z35型搖臂鉆床說明書取=0.80mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-34可知=22.3m/min查參考文獻15表3.4-9可知切削速度的修正系數(shù)為：1.0 1.16=25.87m/min=297.43r/min查Z35型搖臂鉆床說明書取n=315r/min則實際切削速度為：27.40m/min確定機動工時=0.075min鉸孔20H7確定進給量查參考文獻15表3.4-6可知=1.5-3.0mm/r按該表注1可知=1.5mm/r確定切削速度及查參考文獻15表3.4-40可知=16.5m/mi