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CBF
E40
齿轮泵
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CBF-E40齿轮泵泵体的机械加工工艺设计,CBF,E40,齿轮泵,机械,加工,工艺,设计
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附表B附表B-1 机械加工工序卡片1 零件名称泵体共9页第1页工序号4工序名称粗车、半精车A端面材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称数控车床设备型号CK6140夹具名称三爪卡盘工序工时68.6s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1粗车A端面高速钢车刀，游标卡尺，三爪卡盘38530.20.83128.24.22半精车A端面高速钢车刀，游标卡尺，三爪卡盘38530.20.81.5128.24.2附表B-2 机械加工工序卡片2零件名称泵体共9页第2页工序号6工序名称粗铣半精铣进出油口面材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称立式铣床设备型号X15夹具名称专用夹具工序工时136.52s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1以进油口端面定位，粗铣出油口端面高速钢套式面铣刀，专用夹具，游标卡尺16040.20.81.651284.22以出油口端面定位粗铣进油口端面高速钢套式面铣刀，专用夹具，游标卡尺16040.20.81.651284.23以进油口端面定位半精铣出油口端面高速钢套式面铣刀，专用夹具，游标卡尺16040.20.81.01284.24以出油口端面定位半精铣进油口端面高速钢套式面铣刀，专用夹具，游标卡尺16040.20.81.01284.2附表B-3 机械加工工序卡片3零件名称泵体共9页第3页工序号7工序名称钻-铰11孔；钻-铰M9，并攻螺纹材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称数控钻床设备型号ZK5140夹具名称专用夹具工序工时164s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动(s)辅助(s)1同时钻两个11孔钻刀、游标卡尺，专用夹具35012.130.110.8132.34.852同时铰两个11孔铰刀、游标卡尺，专用夹具1254.320.40.2122.83.423扩11孔至12mm丝锥，游标卡尺专用夹具120045.241111.690.254同时钻8个M9孔钻刀、游标卡尺，专用夹具50014.140.18.961355.255同时铰8个M9孔铰刀、游标卡尺，专用夹具1604.520.60.04136.95.546同时攻8个M9螺纹孔丝锥，游标卡尺专用夹具40012.571115.750.86附表B-4 机械加工工序卡片4零件名称泵体共9页第4页工序号8工序名称粗镗、半精镗、精镗齿轮孔材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称数控车床设备型号CK0640A夹具名称专用夹具工序工时84.35s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1粗镗齿轮孔镗刀、游标卡尺14001100.81.716.81.022半精镗齿轮孔镗刀、游标卡尺14001100.30.318.81.323精镗齿轮孔镗刀、游标卡尺20001570.080.1122.83.42 附表B-5 机械加工工序卡片5零件名称泵体共9页第5页工序号9工序名称粗铣半精铣齿轮孔底端面。材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称数控铣床设备型号XK714D夹具名称专用夹具工序工时117.02s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1以A面定位，粗铣齿轮孔底端面高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具16040.20.81.41487.22半精铣底齿轮孔底端面高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具16040.20.81.01487.2附表B-6 机械加工工序卡片6零件名称泵体共9页第6页工序号10工序名称粗镗轴承孔，粗扩、半精扩该孔材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称数控加工中心设备型号DHK420夹具名称专用夹具工序工时17.3s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1粗镗轴承孔至25.5mm镗刀，游标卡尺，专用夹具14001100.81.6513.60.542粗扩轴承孔至26.8mm扩孔钻，游标卡尺，专用夹具14001100.81.313.00.443半精扩轴承孔至27mm扩孔钻，游标卡尺，专用夹具14001100.30.217.61.14附表B-7 机械加工工序卡片7 零件名称泵体共9页第7页工序号11工序名称粗铣、半精铣圆弧槽材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称数控铣床设备型号XK741夹具名称专用夹具工序工时92.76s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1粗铣弧形槽高速钢立式铣刀，游标卡尺，专用夹具140010.560.33.8138.045.712半精铣弧形槽高速钢立式铣刀，游标卡尺，专用夹具140010.560.30.2138.045.71 附表B-8 机械加工工序卡片8 零件名称泵体共9页第8页工序号12工序名称丝锥攻进出油螺纹孔和出油螺纹孔材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称卧式车床设备型号CM6125夹具名称三爪卡盘工序工时18.65s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1攻螺纹孔M332并倒角高速钢车刀，游标卡尺，专用夹具9710.062118.51.282攻螺纹孔M272并倒角。高速钢车刀，游标卡尺，专用夹具12510.62116.81.02附表B-9 机械加工工序卡片9零件名称泵体共9页第9页工序号13工序名称钻回油孔并粗扩材料牌号ZLG01毛坯种类铸件设备名称立式钻床设备型号Z37夹具名称专用夹具工序工时25.5s日期2009.5.28指导教师魏家鹏备注工步号工步名称工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动（s）辅助（s）1钻4.5mm的回油孔高速钢钻刀，游标卡尺，三爪卡盘140019.80.14.5117.62.642粗扩孔至 。扩孔钻，游标卡尺，三爪卡盘112019.40.1113.250.49附表A机械加工工艺过程卡片图号1名称泵体材料ZLG01日期2009.5.26指导教师魏家鹏备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备单件工时（s）1铸造零件用金属型铸造铸造出零件金属铸型金属铸型2淬火通过淬火以提高工件的硬度和耐磨性3时效处理通过时效处理以提高工件的强度和硬度4粗车半精车A端面粗车、半精车A端面至92.592.563mm,Ra3.2mCK6140车床高速钢车刀,游标卡尺,三爪卡盘68.65非加工表面喷砂处理喷砂设备喷砂设备6粗铣、半精铣进、出油端面粗铣、半精铣油口端面，保证零件的总宽为104mm，Ra3.2m立式铣床X15高速钢套式面铣刀，专用夹具，游标卡尺136.527钻-铰11攻螺纹孔；钻-铰M9，攻螺纹孔钻孔至10.8mm，铰孔至11攻扩孔至12；钻孔至M8.96mm，铰孔至M9，攻螺纹孔至M10.数控钻床钻刀、铰刀、攻螺纹丝锥，游标卡尺，专用夹具1648粗镗、半精镗、精镗齿轮孔48。粗镗齿轮孔至47.647.76mm半精镗齿轮孔至47.947.962mm，精镗齿轮孔至4848.025mm数控镗床镗刀、游标卡尺84.359粗铣、半精铣齿轮孔底端面。以A面定位，粗铣底端面56.5156.7mm，半精铣底端面57.65457.7mm，Ra3.2m数控铣床高速钢套式面铣刀，游标卡尺，专用夹具117.0210粗镗轴承孔，粗扩、半精扩该孔粗镗轴承孔至25.5mm，粗扩轴承孔至26.8mm，半精扩轴承孔至27mm数控镗床镗刀，扩孔钻，游标卡尺，专用夹具17.3机械加工工艺过程卡片续表11粗铣、半精铣圆弧槽粗铣弧形槽宽至3.8mm，半精铣弧形槽深至4.04.1mm数控铣床高速钢立式铣刀，游标卡尺，专用夹具92.7612丝锥攻进、出油螺纹孔丝锥攻进油孔螺纹和出油孔螺纹，并倒角245。卧式车床车刀，游标卡尺，专用夹具18.6513钻回油孔并粗扩钻回油孔4.5，并粗扩至，Ra12.5m立式钻床麻花钻，扩孔钻，专用夹具，内径千分尺25.514去除毛刺去除表面毛刺钳工台平挫15终检塞规，百分表，卡尺等目录前言11 零件的工艺分析21.1 零件的用途21.2 分析零件的技术要求21.2.1 绘制零件图21.2.2 分析零件的技术要求22 确定毛坯的种类和制造方法42.1 确定零件的生产类型42.2 确定毛坯的种类和制造方法43 拟定工艺路线53.1 选择定位基准53.2 表面加工方法的确定53.3 工序顺序的选择64 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定84.1 车削加工零件的A端面84.2 铣削加工46mm进、出油口端面。94.3 镗削加工2-48齿轮孔104.4镗削加工2-25.5轴承孔114.5 铣削加工齿轮孔底端面125 确定切削用量及基本工时145.1 车削加工A端面155.2 铣削加工46mm进、出油口端面。175.3 钻、铰加工11mm的孔和M9的孔195.4 镗削加工48齿轮孔255.5 铣削加工齿轮孔底端面275.6 镗削加工2-25.5mm轴承孔并扩孔295.7 铣削加工弧形槽315.8 丝锥攻进、出油螺纹孔325.9 钻4.5回油孔并扩孔346 填写加工工艺过程卡片377 填写加工工序卡片388 部分工序的数控加工程序399 结论43致谢44参考文献45附录A46附录B48前言在当今社会中，工业科技飞速发展，其中液压系统和气压系统在现代工业系统中有很大的用途，同时也是有很大的开发前途。液压泵是液压系统的能量转换装置，他将原动机输入的机械能转换为液体的压力能，在液压系统中属于动力元件，是液压系统的重要组成部分。液压泵的种类很多，按其结构形式的不同可分为齿轮式，叶片式、柱塞式和螺杆式等类型。本课题主要研究时齿轮泵的制造工艺过程，通过对齿轮泵工艺过程的设计，不仅可以使我们对液压元件和液压系统有深入的了解，同时也使我们深入学习和实践了关于制造工艺的各个方面的内容，其中包括工程制图，机械制造工艺，数控技术、形位公差和尺寸公差以及各种工艺流程，使学的知识可以充分的得到深入学习和了解。对将来的学习和工作有很大的帮助。液压泵是液压传动的动力源，为液压传动系统的“心脏”。液压泵在原动机带动下旋转，吸进低压液体，将具有压力和流量的高压液体送给液压传动系统。因此，液压泵是将原动机的机械能转换为工作液体压力能的能量转换装置。随着科学技术的不断发展，目前液压技术无论在民用工业，还是在国防工业方面都得到了相当广泛的应用。特别是计算机技术的发展再次将液压技术推向前进，使他发展成为包括颤动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术。当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、高度集成化等方面都取得了重大发展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就。 1 零件的工艺分析1.1 零件的用途该零件是外啮合齿轮泵泵体，是齿轮泵的主要组成部分之一。它与齿轮泵的前端盖，后端盖和齿轮及齿轮轴共同组成了齿轮泵。在泵的壳体内装有一对齿数和模数完全相同的外啮合齿轮，齿轮两端有端盖盖住。由于齿轮的齿顶和壳体内表面及齿轮侧面与端盖之间间隙很小，故两个齿轮的轮齿的接触线就将图中的左、右两个腔隔开，形成两个密封容积。齿轮泵的中间体与前端盖共同组成了齿轮的壳体，并保持正确的相互位置，还应有良好的密封性、以及足够的强度和刚度，以保证泵有较长的寿命。1.2 分析零件的技术要求1.2.1 绘制零件图要制造机器或部件必须按要求生产出零件，生产和检验所依据的图样称为零件图。本零件图为齿轮泵泵体的零件图，它包括俯视图和两个剖视图，基本可表示出零件的结构。此外零件图上有零件的全部尺寸和技术要求及标题栏。零件图已在附图中画出。1.2.2 分析零件的技术要求从零件图上可以看出零件的主要加工表面为一个大端面A，两个齿轮孔和两个轴承孔，以及大端面A上的若干螺纹孔。1) 从零件图上可以看出，它有下面几组加工表面，分别是：a. 车A端面 b铣进、出油口平面 c. 钻2-11孔，扩孔至2-12H7；钻8-M10mm，攻螺纹孔8-M12，孔口倒角为1.2。 d. 镗2-48齿轮孔。 e. 铣削齿轮孔底面。 f. 铣圆弧槽(4mm2.4mm)。 g 钻4.5回油孔，扩孔4.5至5.56mm。2）零件的技术要求见下表1-1：表1-1 齿轮泵泵体零件的技术要求Tab.1-1 Gear pump pump body of the technical requirements of parts加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度/m形位公差/mm上端面A0.200 IT113.248孔0.025 IT73.227孔0.025 IT73.212孔0.025 IT71.6齿轮孔底端面0.050 IT83.22 确定毛坯的种类和制造方法2.1 确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。本设计采用了生产类型为大量生产。2.2 确定毛坯的种类和制造方法零件的材料在产品设计时已经确定，在制订零件机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选择毛坯的制造方法。机械加工中毛坯的种类很多，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。由于该零件形状复杂，生产类型为大量生产，因此采用铸件毛坯。零件材料为ZLG01，考虑零件形状较复杂，生产批量大，为提高生产效率，保证加工要求，所以采用金属型铸造。这种铸造的特点是实现一型多铸，节省了配沙、造型、落沙等工序和大量造型材料。铸件结晶细密，机械性能提高，精度和表面质量高；加工余量小，节约原材料和加工工时；节省生产场地，改善劳动条件。3 拟定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能用工装夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率，以便使生产成本尽量下降。工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。3.1 选择定位基准粗基准的选择：箱体类零件一般采用重要孔为粗基准：本设计以零件底端面为粗基准，利用一定位心轴来消除X，Y方向的移动和转动，再用专用夹具以消除Z方向的移动和转动。精基准的选择：选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。选择精基准要遵循下列原则：基准重合原则；基准统一原则；互为基准原则；自为基准原则；便于装夹原则。 选择泵体A端面和孔211mm作为精基准，零件上很多表面都可以采用他们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。3.2 表面加工方法的确定查表1-1和机械加工余量手册表3-53-17可确定各加工表面的的加工方法a. 车A端面b粗铣、半精铣进、出油口平面 c. 钻2-11孔，扩孔至2-12H7；钻8-M10mm，攻螺纹孔8-M12，孔口倒角为1.2。 d. 粗镗-半精镗-精镗2-48齿轮孔。 e. 粗铣-半精铣齿轮孔底面。 f. 粗铣、半精铣圆弧槽(4mm2.4mm)。 g 钻4.5回油孔，扩孔4.5至5.56mm。3.3 工序顺序的选择现在对两种方案进行比较，选出比较合适的工艺路线。路线一：工序: 粗车零件A端面，半精车A端面.(用选定的粗基准为定位基准，选用CA6140车床进行加工)工序：粗铣、半精铣进油口和出油口端面。即粗铣、半精铣57.7mm端面。（普通铣床）工序：钻-铰2-11mm，攻螺纹孔2-12H7mm；钻-铰8-M9，攻螺纹孔8-M10，孔口倒角为1.2（加工中心）工序：粗镗半精镗齿轮孔2-48mm。（加工中心）工序：粗铣半精铣齿轮孔底端面，保证H1的长度。（加工中心）工序：粗镗轴承孔2-25.5mm，粗扩半精扩孔至mm（加工中心）工序：粗铣半精铣圆弧槽。工序：攻进油螺纹孔M33mm 攻出油螺纹孔M27mm 油口倒角为2。（加工中心）工序： 钻铰4.5回油孔，粗扩半精扩4.5至5.5mm6mm。工序：终检。路线二：工序：粗车、半精车A端面。工序：钻-铰2-11mm，扩孔至2-12H7mm；钻-铰8-M9，攻螺纹孔8-M1020，孔口倒角为1.2（加工中心）工序：粗镗轴承孔2-27mm，粗扩半精扩孔至mm（加工中心）工序：粗铣半精铣齿轮孔底端面，保证H1的长度。（加工中心）工序：粗镗半精镗齿轮孔2-48mm。（加工中心）工序：粗铣半精铣以227mm的中心线为中心线镗半圆弧槽2R2.4mm，镗弧线槽2R802.4mm（加工中心）工序：粗铣、半精铣进油口和出油口端面。即粗铣、半精铣57.7mm端面。工序：攻进油螺纹孔M33mm 攻出油螺纹孔M27mm 油口倒角为2。（加工中心）工序： 钻铰4.5回油孔，粗扩半精扩4.5至5.5mm6mm。工序：终检。对两个工艺方案进行比较，由于工艺方案二在A端面钻孔时，定位基准的精度不确定，因此钻孔的精度也就无法保证了；这样后续的工序的基准都无法保证。而方案二，由于先加工两个油口端面，再以这两个端面定位钻孔，精度可以保证，因此方案二的工艺路线较方案一较好，应采用工艺路线一。4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定为保证零件质量，一般都要从毛坯上切除一层材料。毛坯上留作加工用的材料层，称为加工余量。合理确定加工余量，对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量确定的小，不能完全切除上工序留在加工表面上的缺陷层和各种误差，也不能补偿本工序加工时工件的装夹误差；余量确定得过大，不仅增加了机械加工量，降低了生产率，而且浪费原材料和能源，增加刀具等工具消耗，使加工成本升高。确定加工余量有计算法、查表法和经验估计法。本课题采用计算法和查表法结合的办法来确定加工余量。4.1 车削加工零件的A端面（1） 用查表法确定加工余量，对于大批生产，金属型铸造，查机械加工余量手册表4-2，机械加工余量等级为F,再查机械加工余量手册表4-2可确定零件的机械加工余量为1.5mm。查机械加工余量手册表16可确定其毛坯铸件的公差等级为8，再机械加工余量手册表1-3查得其尺寸公差为1.6m。（2）确定工序间的加工余量查机械加工余量手册表5-45可得：粗车余量 Z1=3mm半精车余量 Z2=1.5mm毛坯总的机械加工余量为3+1.5=4.5mm（3）计算各工序尺寸的基本尺寸。半精车后工序基本尺寸为92.5mm （设计尺寸），其他各工序基本尺寸依次是： 粗车 （92.5+1.5）mm=94.0mm 毛坯 （94.0+3）mm=97.0mm（4）确定各工序尺寸的公差及其偏差。（查机械加工余量手册表3-4和互换性和测量技术基础表2-4）：半精车：IT8（表3-4），公差值为0.063mm（表2-4）粗车：IT10（表3-4），公差值为0.16mm（表2-4）毛坯：CT8 尺寸公差1.8mm。工序尺寸偏差按下面标注： 半精车，粗车，毛坯97.00.800为清楚起见，把上述计算和查表结果汇于下表4-1中 表4-1 工序尺寸及公差计算表 （单位：mm）Tab.4-1 Process dimension and tolerance computation工序名车工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差半精车0.3592.50.063粗车1.692.5+0.35=92.850.16毛坯1.9592.85+1.6=94.451.897.00.8004.2 铣削加工46mm进、出油口端面。（1）用查表法确定机械加工余量，同理查机械加工余量手册表4-2，机械加工余量等级为F，再查表4-2可确定零件的总的机械加工余量为2.2mm（这是侧面的加工余量等级金属型铸造的加工余量等级降低一级）。查表机械加工余量手册表1-6可确定毛坯的公差等级为8，再查机械加工余量手册表1-3查得其尺寸公差为1.8mm（考虑其为内圆加工表面尺寸公差加倍），可得每侧毛坯的加工余量为2.65mm，则毛坯总的加工余量为5.3mm。（2）确定工序间的加工余量，由上面的数据可得毛坯的总余量为5.3mm。该工序分为四个工步：工步一：以进油口端面定位，粗铣出油口端面；工步二：以出油口端面定位，粗铣进油口端面；工步三：以进油口端面定位，半精铣出油口端面；工步四：以出油口端面定位，半精铣进油口端面。对于工步三和工步四查机械加工余量手册表5-47可得：半精铣余量：1.0mm。对于工步一和工步二粗铣余量为：（2.65-1.0）mm=1.65m。（3）计算各工序尺寸的基本尺寸。工步四半精铣后工序基本尺寸为104mm，其他各工序基本尺寸依次是：工步三半精铣 (104+1.0)mm=105mm工步二粗铣: (105+1.0)mm=106mm工步一的粗铣 （106+1.65）mm=107.65mm毛坯：（107.65+1.65）=109.3（4）确定各工序的公差和偏差（查机械加工余量手册表3-4和互换性和测量技术基础表2-4） 半精铣：IT8（表3-4）；公差值为0.046（表2-4） 粗铣：IT11（表3-4）；公差值为0.19（表2-4） 毛坯：CT8，1.8mm。 工序尺寸偏差按“入体原则”标注：工步四：mm； 工步三：mm； 工步二：mm； 工步一：mm； 毛坯：109.30.900mm;4.3 镗削加工2-48齿轮孔（1）用查表法确定机械加工余量，同理查机械加工余量手册表4-2，机械加工余量等级为F，再查表4-2可确定零件的总的机械加工余量为1.4mm（这是侧面的加工余量等级金属型铸造的加工余量等级降低一级）。查机械加工余量手册表1-6可确定毛坯的公差等级为8，再查表1-3查得其尺寸公差为1.4mm（考虑其为内圆加工表面尺寸公差加倍）。（2）确定工序间的加工余量，由上面的数据可得毛坯的加工余量为2.1mm，查机械加工余量手册表5-30可得：粗镗余量为：1.7mm。查表229得 半精镗余量为：（2.11.7）=0.3mm则精镗余量为：（2.11.70.3）=0.1mm（3）计算各工序尺寸的基本尺寸。精镗后工序基本尺寸为48mm，其他各工序基本尺寸依次是：半精镗：（48-0.1）mm=47.9mm粗镗：(47.9-0.3)mm=47.6mm毛坯 （47.6-1.7）mm=45.9mm（4）确定各工序的公差和偏差：查机械加工余量手册表3-5和互换性和测量技术基础表2-4） 精镗：IT7（表35）；公差值为0.025（表2-4） 半精镗：IT9（表3-5）；公差值为0.062（表2-4） 粗镗：IT11（表3-5）；公差值为0.16（表2-4） 毛坯：CT8，1.4mm。工序尺寸偏差按“入体原则”标注： 精镗：；半精镗：；粗镗：；毛坯：；为清楚起见，把上述计算和查表结果汇总于下表4-2中表4-2 工序尺寸及公差计算表 (单位：mm)Tab.4-2 Process dimension and tolerance computation工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精镗0.1480.025半精镗0.348-0.1=47.90.062粗镗1.747.9-0.3=47.60.16毛坯2.147.6-1.7=45.91.44.4镗削加工2-25.5轴承孔（1）用查表法确定机械加工余量，查机械加工余量手册表4-2，机械加工余量等级为F，再查表4-2可确定零件的总的机械加工余量为1.0mm（考虑其为内圆加工表面加工余量加倍）。查表机械加工余量手册表1-6可确定毛坯的公差等级为8，再查表1-3查得其尺寸公差为1.3mm（考虑其为内圆加工表面尺寸公差加倍）（2）确定工序间的加工余量，由上面的数据可得毛坯的总余量为1.65mm，查机械加工余量手册表5-30可得： 粗镗余量：1.65mm。（3）计算各工序尺寸的基本尺寸。粗镗后工序基本尺寸为25.5mm，其他各工序基本尺寸依次是：毛坯：（25.5-1.65）mm=23.85mm。（4）确定各工序的公差和偏差： 粗镗：IT11(机械加工余量手册表3-5)；公差值为0.13mm（互换性与测量技术基础表2-40）； 毛坯：CT8，1.3mm. 工序尺寸偏差按“入体原则”标注： 粗镗：；毛坯：为清楚起见，把上述计算和查表结果汇总于下表4-3中 表4-3 工序尺寸及公差计算表 (单位：mm)Tab.4-3 Process dimension and tolerance computation工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗镗1.426.92-0.15=26.770.13毛坯1.6326.77-1.4=25.371.34.5 铣削加工齿轮孔底端面（1）用查表法确定机械加工余量，查机械加工余量手册表4-2，机械加工余量等级为F，再查表4-2可确定零件的机械加工余量为1.0mm。查机械加工余量手册表1-6可确定毛坯的公差等级为8，再查表1-3查得其尺寸公差为1.4mm。（2）确定工序间的加工余量，由上面的分析知道，毛坯的加工余量在1.0和2.4之间，取最大加工余量2.4mm。查机械加工余量手册表545，可确定半精铣余量为1.0mm，则可得毛坯的粗铣余量为1.4mm。（3）计算各工序尺寸的基本尺寸。半精铣后的基本尺寸为57.7mm，其他各工序的基本尺寸为：粗铣：（57.7-1.0）=56.7mm；毛坯：（56.7-1.4）=55.3mm。（4）确定各工序的公差和偏差：查机械加工余量手册表3-4和互换性和测量技术基础表2-4）半精镗：IT8（表3-4）；公差值为0.046mm（表2-4）；粗镗：IT11(表3-4)；公差值为0.19mm（表2-4）；毛坯：CT8，1.4mm。工序尺寸偏差按“入体原则”标注：半精铣： ；粗铣：；毛坯：.5 确定切削用量及基本工时切削用量是切削加工时可以控制的参数，具体是指切削速度v（m/min）、进给量f（mm/r）和背吃刀量（mm）三个参数。 选择切削用量主要应根据工件的材料、精度要求以及刀具的材料、机床的功率和刚度等情况，在保证工序质量的前提下，充分利用刀具的切削性能和机床的功率、转矩等特征，获得高生产率和低加工成本。从刀具耐用角度出发，首先应选定背吃刀量，其次选用进给量f，最后选定切削速度v。粗加工时，加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽量能保证较高的金属切除率，以提高生产率；精加工时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量小且均匀。因此，选择切削用量时应着重保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。粗加工时，背吃刀量应根据加工余量和工艺系统刚度来确定。由于粗加工时是以提高生产率为主要目标，所以在留出半精加工、精加工余量后，应尽量将粗加工余量一次切除。精加工时，应根据粗加工留下的余量确定背吃刀量，使精加工余量小而均匀。粗加工时对表面粗糙度要求不高，可以选用大一些的进给量；精加工时，应主要考虑工件表面粗糙度要求，表面粗糙度数值越小，进给量也相应的减小。切削速度主要是根据工件和刀具的材料来确定。切削用量选定后，应根据已选定的机床，将进给量f和切削速度v修定成机床所具有的进给量f和转速n，并计算出实际的切削速度v。时间定额是指在一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。时间定额由基本时间，辅助时间，布置工作地时间，休息和生理需要时间，准备和终结时间。基本时间和辅助时间之和成为作业时间。为了方便起见，将该零件的工艺路线用表5-1列出来。 表5-1 机械加工工艺路线Tab.5-1 Machining process line工序号工序名称机床设备刀具量具1粗车、半精车A端面CA6140车床车刀游标卡尺2非加工表面喷砂处理喷砂设备3粗铣、半精铣进、出油口端面立式铣床端铣刀游标卡尺4钻-铰2-11，扩孔至2-12H7mm；钻-铰8-M9，攻螺纹孔8-M10数控钻床钻刀铰刀卡规深度游标卡尺5粗镗半精镗精镗齿轮孔2-48数控镗床镗刀游标卡尺6粗镗轴承孔底2-26。粗扩-半精扩至数控镗床镗刀游标卡尺7粗铣半精铣弧形槽数控铣床铣刀卡规深度游标卡尺8攻进油螺纹孔M33攻出油螺纹孔M27卧式车床丝锥卡规游标卡尺9钻4.5回油孔粗扩半精扩至。普通钻床钻刀深度游标卡尺10去除毛刺钳工台钳刀11终检塞规、百分表5.1 车削加工A端面该工序分两个工步：工步一是用三爪卡盘卡紧，以底端面定位，在车床上对上端面进行粗车；工步二是对该端面进行半精车。由于这两个工步是在一台机床上经过一次走刀加工完成，因此他们所选用的切削速度v和进给量f是一样的，只有背吃刀量不同。（1）背吃刀量的确定工步一的背吃刀量取为，等于该加工表面的毛坯总余量减去工步2的余量，即=4.5-1.5=3mm，工步二的背吃刀量取为，即等于1.5mm。（2）进给量的确定 由机械加工工艺手册表51可以查得，取进给量f=0.8mm/r。（3）切削速度的确定 同理可查机械加工工艺手册表51可确定，切削速度可取30m/min。按可转位车刀，查机械加工工艺装备手册表227，d取25mm，查组合机床设计简明手册可得公式： n=1000v/d （5-1）将v，d代入公式（5-1）得 n =100030m/min/(25mm) =382.17r/min，取n位385r/min，则再将此转速带入公式可得，该工序的实际车削速度为：v=nd/1000 =30.2m/min（4） 时间定额的计算基本时间的计算,根据机械加工工艺手册表543车刀车平面的基本时间计算公式=（）i/fn (5-2)对于工步一，由零件图可得=140mm，主偏角等于90度时，查表5-40，取=3mm。由零件加工面宽度和刀具直径，确定进给次数i=1，f=0.8mm/r，n=385m/min，则带入公式(5-2)可得基本时间为：=0.47min=28.2s 辅助时间的计算。辅助时间与基本时间的关系为=（0.150.2），本设计取=0.15，则=0.1528.2 =4.2s。其他时间的计算，除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置作业地时间、休息和生理需要时间和准备和终结时间。由于零件的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准和终结时间甚微，可忽略不计；布置作业地时间是作业时间的27，休息与生理需要时间是作业时间的24，均取3。则+=6（28.2+4.2）=1.9s。单件时间的计算 =28.2+4.2+1.9=34.3s。同理可求得工步二的基本时间和辅助时间。则该工序的总的加工时间为:=234.3s =68.6s。5.2 铣削加工46mm进、出油口端面。本工序分为四个工步：工步一以进油口端面定位，粗铣出油口端面；工步二以出油口端面定位，粗铣进油口端面；工步三以进油口端面定位，半精铣出油口端面；工步四以出油口端面定位，半精铣进油口端面。（1） 背吃刀量的确定 每个工步的背吃刀量为工序间的加工余量。工步一的背吃刀量 取为,则工步一的背吃刀量为1.65mm,工步二的背吃刀量也为1.65mm,工步三和工步四的背吃刀量均为1.0mm。（2） 进给量的确定 由表5-7，按机床功率为510kw、工件-夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量为0.08mm/z。（3） 铣削速度的计算 由机械加工工艺手册表5-9,按镶齿铣刀d/z=80/10的条件选取，铣削速度v可取为44.9m/min。由公式（8-1）可求得该工序铣刀转速，n=178.65r/min，参照表4-15所列X15型立式铣床的主轴转速，取转速n=160r/min。再将此转速带入公式（8-1），可求得该工序的实际铣削速度v=40.2m/min。（4）时间定额的计算 基本时间的计算，根据机械加工工艺手册表5-43中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角=）的基本时间计算公式 。 （5-3）由于该工序包括四个工步，每个工步的进给量和切削速度都相同，对于工步一可以取;=13mm,取=1mm，取主偏角kr=90。则将上述结果带入公式（5-3），则该工序的基本时间： =0.47min=28s 辅助时间的计算辅助时间与基本时间 的关系为=（0.150.2），本设计取=0.15，则 =0.1528s=4.2s。 其他时间的计算 ：+=6（28+4.2）=1.93s； 单件时间的计算：=28+4.2+1.93=34.13s。（5）同理可求得其他几个工步的时间，该工序加工总的时间为：=434.13=136.52s5.3 钻、铰加工11mm的孔和M9的孔本工序可分为六个工步：工步一是钻两个11孔；工步二是铰两个11孔；工步三扩两个孔至12；工步四为钻8个M9孔；工步五铰M9孔；工步六攻螺纹孔M10。（1）背吃刀量的确定： 由机械加工工艺手册表228查得，铰孔11前的直径是10.8mm，因此，钻孔的被吃刀量为=10.8.铰孔11工位的背吃刀量=11-10.8mm=0.2mm。 扩12孔在加工前孔的直径为11mm，因此扩孔12的背吃刀量=(12-11)mm=1mm. 由机械加工工艺手册表228查得，铰孔M9前的直径为8.96mm，则钻孔M9的背吃刀量8.96mm。为铰孔M9的工位的背吃刀量=0.04； 攻螺纹孔M10在加工前孔的直径为9mm，因此攻螺纹M10的背吃刀量为=1mm。（2）进给量的选择 由机械加工工艺手册表522，选取钻孔工步的每转进给量为f=0.1mm/r。查机械加工工艺手册表5-31 ，铰孔M9在铸铁上的进给量f为0.30.5mm/r，取0.4mm/r，铰孔11在铸铁上的进给量f为0.51.0 mm/r，取0.6mm/r。查机械加工工艺手册表523可得扩孔12的进给量为0.5mm/r。由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距，因此f=1mm/r。（3）切削速度的选择 查机械加工工艺手册表5-22，取钻11孔的速度v=12m/min，钻M9孔的速度为v=12m/min。由公式（5-1）n=1000v/d可求得钻孔的主轴转速n1=100012m/min/（11mm）=347r/min；n2=100012m/min/（9mm）=424.4r/min；又由钻床转速表，分别取转速n1=350r/min，n2=500 r/min，再将此转速带入公式（5-1）.可得实际切削速度：v1=350r/min11mm/1000=12.09m/min；v2=500r/min9mm/1000=14.14 m/min。 由表5-31知在铸件上铰11、M9的孔，v=26m/min，取v=4 m/min.。由公式（5-1）n=1000v/d可求得铰孔的主轴转速：n1=10004m/min/（11mm）=115.7r/min；n2=10004m/min/（9mm）=141.5 r/min，又由钻床转速表，分别取转速n1=125 r/min，n2=160 r/min，再将此转速带入公式（5-1）.可得实际切削速度：v1=125r/min11mm/1000=4.32m/min；v2=160r/min9mm/1000=4.52 m/min。查机械加工工艺手册表5-24可得扩孔12的切削速度可取45m/min，代入公式（5-1）n=1000v/d可得扩孔的主轴转速： n=100045m/min/（12mm）=1194 r/min；又由钻床转速表，取转速n=1200r/min，再将次数代入公式可得实际切削速度v1=1200r/min12mm/1000=45.24m/min.攻螺纹 由表537查得攻螺纹的切削速度v=1020m/min。取v=12m/min，由公式（51）n=1000v/d可得：n=100012m/min/（10mm）=382.0 r/min。查钻床转速表，取n=400 r/min。则代入公式（5-1）可得钻床的实际切削速度：v=400r/min10mm/1000=12.57 m/min。（4）时间定额的计算 钻孔11工步，根据机械加工工艺手册表5-41，钻孔的基本时间公式为： ， （5-4）式中l=13mm； =1mm， =（）mm=4.9mm，f=0.1mm/r，n=351r/min。将上述结果代入公式（5-4），则该工序的基本时间:=（13+1+4.9）/（0.1350）min=0.54min=32.3s。辅助时间的计算=0.15=4.85s其他时间的计算:+=6（32.3+4.85）s=2.23s.钻孔11总时间:=(32.3+4.85+2.23)s=39.38s. 钻孔M9工步，根据表541，钻孔的基本时间可由公式（5-4）计算，式中l=24mm，=1mm， =（）mm=4.2mm，f=0.1mm/r，n=500r/min。将上述结果代入公式（5-4），则该工序的基本时间:=（24+1+4.2）/（0.1500）min=0.58min=35s。辅助时间的计算:=0.15=5.25s。其他时间的计算+=6（35+5.25）s=2.42s.钻孔11总时间=(35+5.25+2.42)s=42.67s. 铰孔11工步，根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式（5-4）计算，式中，按，的条件查机械加工工艺手册表5-42得=0.37mm，=15mm；而l=13；f=0.6 mm/r，n=125 r/min，将上述结果代入公式（5-6），则该工序的基本时间:（13mm+0.37mm+15mm）/（0.6mm/r125r/min）=0.38min=22.8s。辅助时间的计算:=0.15=3.42s, 其他时间的计算+=6（22.8+3.42）s=1.57s.本工步总的时间为=（22.8+3.42+1.57）s=27.79s。 铰孔M9工步，根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式（5-4）计算得出。式中，按，的条件查机械加工工艺手册表5-42得=0.37mm，=15mm；而l=24.；f=0.4 mm/r，n=160 r/min，将上述结果代入公式（5-4），则该工序的基本时间：（24mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r160r/min）=0.62min=36.9s。辅助时间的计算，=0.15=5.54s;其他时间的计算+=6（36.9+5.54）s=2.55s。本工步总的时间为=（36.9+5.54+2.55）s=44.99s。 扩孔至12工步，根据表546，扩孔的基本时间可由公式： （5-5）计算。式中取=1200 r/min，f=0.5mm/r，l=12mm，= = =2.87mm粗扩前的孔的内径；D粗扩后的孔的内径；将上述结果代入公式（5-5），则该工序的基本时间：=0.028min=1.69s。辅助时间的计算，=0.15=0.25s, 其他时间的计算+=6（1.69+0.25）s=0.12s。本工步总的时间为=（1.69+0.12+0.25）s=2.06s。 攻螺纹孔M10工步，根据表546，攻螺纹孔的基本时间可由公式 （5-6）计算。式中取=400 r/min，=960 r/min，i=1，f=1.0 mm/r，l=20mm，取=1mm，=2mm。将上述结果代入公式（5-6），则该工序的基本时间0.096min=5.75s。辅助时间的计算，=0.15=0.86s, 其他时间的计算+=6（5.75+0.86）s=0.4s。本工步总的时间为=（5.75+0.86+0.4）s=7s。 该工序总的加工时间=（39.38+42.67+27.79+44.99+4.39+7）s=166.22s。5.4 镗削加工48齿轮孔本工序分为三个工步：工步一粗镗齿轮孔48；工步二半精镗齿轮孔48；工步三精镗齿轮孔48。（1）背吃刀量确定 工步一的背吃刀量 取为，等于该加工表面的毛坯总余量减去工步二和工步三的余量+，即=2.1-0.3-0.1=1.7mm，工步二的背吃刀量取为，即等于0.3mm，工步三的背吃刀量为0.1mm。（2）进给量的确定 查组合机床设计简明手册，由表615 （镗孔切削用量）可以查得，粗镗取进给量f1为0.8mm/r，半精镗取进给量f2为0.3mm/r，半精镗取进给量f3为0.08mm/r。（3）镗削速度的计算查组合机床设计简明手册，由表615 （镗孔切削用量）可以查得，取粗镗速度v1为100m/min，半精镗速度v2为100m/min。由公式（51）n=1000v/d，查机械加工工艺装备手册表227，取镗刀直径为25mm可求得该工步镗刀转速n1=n2=1273r/min，查转速表（41）取转速n1=n2=1400r/min。将转速重新代入公式（51）中，v1=v2=110 m/min。取精镗速度v3为150m/min，查机械加工工艺装备手册，表227，取镗刀直径为25mm，可求得该工步镗刀转速n3=1909 r/min，查转速表（41），取n3=2000r/min。则精镗实际速度为v3=157m/min。（4）时间定额的计算 查表541，粗镗孔的基本时间可由公式 （5-7）计算，式中l=57.7mm，=2mm，=mm=4.17mm；粗镗前的孔的内径；D粗镗后的孔的内径；f1=0.8，n1=1400 r/min。将上述结果代入公式（5-7）可得：= =0.057min=3.4s。镗两个孔的时间=6.8s。 同理半精镗孔的基本时间可由公式（5-7）计算，式中l=57.7mm，=2mm，=mm=1.56mm,半精镗前的孔的内径；D半精镗后的孔的内径；f2=0.3mm/r，n1=1400 r/min。将上述结果代入公式（5-7）可得=0.146min=8.8s。镗两个孔的时间=28.8s=17.6s。 同理精镗的基本时间可由公式（5-7）计算，式中l=57.7mm，l2=2mm， =1.19mm，精镗前的孔的内径；D精镗后的孔的内径；f3=0.08mm/r，n1=2000r/min。将上述结果代入公式（5-7）可得：=0.38min=22.8s。镗两个孔的时间为2=45.6s。该工序的基本时间=（6+17.6+45.6）s=69.2s；辅助时间的计算=0.15=10.38s 其他时间的计算+=6（69.2+10.38）s=4.77s。 该工序总的时间=（69.2+10.38+4.77）s=84.35s。5.5 铣削加工齿轮孔底端面本工序分为两个工步：工步一为粗铣齿轮孔底端面；工步二位半精铣齿轮孔底端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，因此它们所选用的切削速度v和进给量f是一样的，只有背吃刀量不同。（1）背吃刀量的确定 由上面确定工序间的加工余量可知，工步一即粗铣底端面的背吃刀量为1.4mm，工步二即半精铣底端面的背吃刀量为1.0mm。（2）进给量的确定：由表57，按机床功率为510Kw,工件夹具系统刚度为中等条件选取，则该工序的每转进给量取为0.08mm/z。（3）铣削速度的计算 由表59，按镶齿铣刀、=80/10的条件选取，铣削速度可取为44.9m/min。由公式（51）n=1000v/d可得该工序铣刀转速，n=100044.9m/min/（80）=178.65r/min，参照表415所列X15型立式铣床的主轴转速，取转速n=160r/min。再将此转速代入公式（51），可求得该工序的实际铣削速度 =40.2m/min。（4）时间定额的计算根据机械加工工艺手册表543中面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角=）的基本时间计算公式 （5-8）可求得该工序的基本时间。对于工步一，式中，取=1mm。 =8.6mm；。将上述结果代入公式（5-8），则可得该工步的基本时间=0.80min=48s；辅助时间的计算=0.15=7.2s；其他时间的计算+=6（48+7.2）s=3.31s；工步一的单件总时间为=58.51s。同理可得工步二的单件加工时间为58.51s。则该工序的总的加工时间为=117.02s。5.6 镗削加工2-25.5mm轴承孔并扩孔本工序分为三个工步：工步一粗镗轴承孔2-25.528.5mm；工步二粗扩孔至；工步三半精扩孔至mm（1） 背吃刀量的确定 工步一的背吃刀量等于其加工余量，因此=1.65mm，工步二的背吃刀量等于总的加工余量减去工步三的加工余量，查表228得，半精扩孔的加工余量为0.2，则工步二的背吃刀量=1.50.2mm=1.3mm。工步三的背吃刀量=0.2mm。（2）进给量的确定，查组合机床设计简明手册表615 （镗孔切削用量）可以查得，粗镗取进给量f1为0.8mm/r，半精镗取进给量f2为0.3mm/r。（3）镗削速度的计算查组合机床设计简明手册，由表615（镗孔切削用量）可以查得，取粗镗（扩）速度v1为100m/min，半精镗（扩）速度v2为100m/min。由公式（5-1）n=1000v/d，由于孔径大小为25.5，取镗刀直径为25mm可求得该工序镗刀转速n1=n2 =1000100/（25mm）=1273r/min；查转速表取转速n1=n2=1400 r/min。将转速重新代入公式（5-1）中，v1=v2=110 m/min。，因此工步1，2，3的镗刀转速均为1400 r/min。（4） 时间定额的计算 查机械加工工艺手册表5-41，粗镗孔的基本时间可由公式 （5-9）计算，式中l=28.5mm，=2mm， =mm=3.5mm,D粗镗孔后的孔径d1粗镗孔前的孔径kr主偏角f1=0.8mm/r，n1=1400 r/min。将上述结果代入公式（5-9）可得：= =0.03min=1.8s。则工步一的基本加工时间为3.6s。 同理可求得工步二的基本时间为2=2=3.0s，式中l=23mm，=2mm ，=mm=3.42mm 同理求得工步三的基本时间，式中l=23mm， =1.4mm，f=0.3 mm/r，代入公式（8-11）求的=0.063min=3.8s，则工步三的基本时间为=23.8s=7.6s。该工序总的基本时间为=（3.0+7.6+3.6）s=14.2s。辅助时间的计算，=0.15=2.12s。 其他时间的计算+=6（14.2+2.12）s=0.97s。 该工序总的加工时间为=（14.2+2.12+0.97）s=17.3s。5.7 铣削加工弧形槽该工序分为两个工步，工步一为粗铣弧形槽，工步二位半精铣弧形槽。由于两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成，因此它们所选用的切削速度v和进给量f是一样的，只有背吃刀量不同。(1) 背吃刀量的确定 工步一的背吃刀量，取工步一的背吃刀量为=3.8mm，则工步二的背吃刀量为=0.2mm。(2) 进给量的确定 由表5-15，取进给量为 0.006mm/z(3) 铣削速度的计算 查表（515）由于刀具直径小，因此主轴转速选最大值。查（415）主轴转速表，取转速n=1400r/min。将转速带入公式（51）可得v=nd /1000v =14002.4/1000m/min=10.56 m/min。(4) 时间定额的计算 对于工步一查表543（铣削基本时间的计算），可得时间计算公式 ， （5-10）式中：=249.6mm，i=1，=1mm，mm，查组合机床设计简明手册，表（51），取=400mm/min，代入公式（5-10）可得=0.63min=38.04s。辅助时间的计算=0.15=5.71s，其他时间的计算+=6（38.04+5.71）s=2.63s。该工步总的时间=（38.04+5.71+2.63）s=46.38s。同理可求得工步二总的时间=46.38s。则该工序总的加工时间为=246.38s=92.76s。5.8 丝锥攻进、出油螺纹孔 本工序分两个工步，工步一是攻螺纹孔M332mm，工步二是攻螺纹孔M272mm。（1）背吃刀量的确定 由表2-41查得，M332mm的螺纹在加工前底孔直接为32mm，因此工步一攻螺纹的背吃刀量=33mm-32mm=1mm。查表241得，M2722mm的螺纹在加工前底孔直接为26mm。因此工步二攻螺纹的背吃刀量=27mm-36mm=1mm。（2） 进给量的确定 由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距，因此f=2mm/r。（3） 切削速度的选择由表537查得攻螺纹的切削速度v=1020m/min，故取切削速度为v=10m/min。由公式（51）n=1000v/d求得工步一的主轴转速n1=96.5r/min，又由卧式床主轴转速表，取转速n1=97r/min。再将此转速代入公式（51），可求得该工步的实际切削速度v1= =10.06 m/min.同理，取转速n2=125r/min，可求得工步二的实际切削速度v2=10.6 m/min。（4）时间定额的计算查表546用丝锥攻螺纹的基本时间计算可得公式 ， （5-11）对于工步一式中=22mm，=1mm，=2mm，n=97 r/min，f=1mm/r，取=960r/min。代入公式（5-11）可得工步一的基本工时：=0.14min=8.5s。对于工步二式中=22mm，=1mm，=2mm，n=125r/min，f=1mm/r，取=960r/min。代入公式（5-11）可得工步二的基本工时：=0.113min=6.8s。辅助时间的计算，工步一=0.15=1.27s，工步二=0.15=6.80.15=1.02s。其他时间的计算，对于工步一+=6（8.5+1.27）s=0.59s，对于工步二+=6（6.8+1.02）s=0.47s。计算该工序总的加工时间 =（1.27+1.02+8.5+6.8+0.59+0.47）s=18.65s。5.9 钻4.5回油孔并扩孔 本工序分为两个工步：工步一为钻4.5mm的回油孔，工步二位粗扩孔至 。（1） 背吃刀量的确定 工步一的背吃刀量为孔的直径，即=4.5mm。工步二的背吃刀量为=5.54.5=1mm。（2）进给量的确定 查表522，取工步一的每转进给量f=0.1mm/r。查表5-22，取工步二的每转进给量f=0.1mm/r。（3）钻削速度的计算 查表522，取工步一的转速v=18m/min，将上述结果代入公式（81）n=1000v/d，求得工步一的主轴转速n=1273r/min，查钻床转速表确定其实际主轴转速为n=1400r/min，再将此数代入公式（5-1）可得工步一的实际钻削速度为v=19.8m/min。查表522，取工步二的转速v=18m/min，将上述结果代入公式（5-1）n=1000v/d，求得工步二的主轴转速n=1042r/min，查钻床转速表确定其实际主轴转速为n=1120r/min ，再将此结果代入公式（5-1）可得工步一的实际钻削速度为v=19.4m/min。（4）加工时间的计算： 工步一，根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式 （5-12）计算得出，根据零件图可确定式中l=37.5mm；=1mm， =（）=2.6mm，f=0.1 mm/r，n=1400r/min。将上述结果代入公式（5-12），则该工序的基本时间：=（37.5+1+2.6）/（0.11400）min=0.29min=17.6s。辅助时间的计算，=0.15=2.64s；其他时间的计算，+=6（17.6+2.64）=1.21s 则工步一的单件时间为=（17.6+2.64+1.21）=21.5s。工步2 ，根据表5-41，扩孔的基本时间可由公式（8-15）计算，由零件图可得式中，l=6mm，=1mm，同时可由下面公式计算 =（）=1.36mm，f=0.1mm/r， n=1120 r/min。将上述结果代入公式（8-15），可得：=0.054min=3.25s。辅助时间的计算，=0.15=0.49s；其他时间的计算，+=6（3.25+0.49）=0.22s. 则工步二的单件时间为=（3.25+0.49+0.22）=3.96s。（5）该工序总的加工时间为=21.5s+3.96s=25.5s。6 填写加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片是以工序为单位简要说明工件的加工工艺路线的一种工艺文件。此卡片包括工序号、工序名称、工序内容、完成各工序的车间和工段、所用机床与工艺装备的名称及时间定额等内容。它主要用来表示工件的加工流向，供安排生产计划、组织生产时使用。在单件小批量生产中，一般只用工艺过程卡片。本设计的加工工艺过程卡片见附表A。7 填写加工工序卡片机械加工工序卡片是在工艺过程卡片的基础上，分别为每道工序所编写的一种工艺文件，用来具体指导工人进行生产，其内容较详细。卡片中附有工序简图，并详细说明该工序每个工步的加工内容、工艺参数（切削用量、时间定额）以及所用的设备和工艺装备等。工序简图使用定位夹紧符号表示定位基准、夹紧装置和夹压方式，用粗线指出本工序的加工表面，并给出工序尺寸公差及其技术要求。对于多刀加工和多工位加工，还应给出工序布置图，以表明每个工位刀具和工件的相对位置和加工要求。本设计的加工工序卡片见附表B。8 部分工序的数控加工程序机床的数字控制或数控（Numerical Control,NC）,是指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的方法，由机床数控装置或系统实现。数控加工实质上就是由数控装置或系统，代替人操纵机床进行机械零件加工的自动化加工方法。所用机床设备称为数字控制机床，建厂数控机床或NC机床。下面是一些本设计数控加工零件的数控编程。（1） 钻-铰M9mm孔的数控编程N1 G92 X0 Y0 Z0； 建立工件坐标系N5 G90 G40 G43 D1 Z100 S350 M03； 建立刀具长度补偿N10 G99 G81 X32 Y16.5 Z-24 R4.4 F50； 加工孔1(钻削加工)N15 X72 Y16.5； 加工孔2N20 X91 Y45； 加工孔3N25 X91 Y95； 加工孔4N30 X72 Y123.5； 加工孔5N35 X32 Y123.5； 加工孔6N40 X13 Y95； 加工孔7N45 X13 Y45； 加工孔8N50 G80 G40 G00 Z100； 取消固定循环和刀补N55 X0 Y0； 返回起始刀点N60 G90 G40 G43 D1 Z100 S500 M03； 建立刀具长度补偿N65 G99 G81 X32 Y16.5 Z-24 R4.5 F100； 加工孔1（铰孔）N70 X72 Y16.5； 加工孔2N75 X91 Y45； 加工孔3N80 X91 Y95； 加工孔4N85 X72 Y123.5； 加工孔5N90 X32 Y123.5； 加工孔6N95 X13 Y95; 加工孔7N100 X13 Y45; 加工孔8N105 G80 G40 G00 Z100; 取消固定循环和刀补N110 X0 Y0; 返回起始刀点N115 M02; 程序结束（2） 钻-铰11孔的数控编程N1 G92 X0 Y0 Z0； 建立工件坐标系N5 G90 G40 G43 D1 Z100 S351 M03； 建立刀具长度补偿N10 G99 G81 X52 Y10 Z-24 R5.4 F35； 加工孔1(钻削加工)N15 X54 Y130； 加工孔2N50 G80 G40 G00 Z100； 取消固定循环和刀补N55 X0 Y0； 返回起始刀点N60 G90 G40 G43 D1 Z100 S500 M03； 建立刀具长度补偿N65 G99 G81 X52 Y10 Z-24 R4.5 F50； 加工孔1（铰孔）N70 X54 Y130； 加工孔2N105 G80 G40 G00 Z100; 取消固定循环和刀补N110 X0 Y0; 返回起始刀点N115 M02; 程序结束（3） 粗镗-半精镗-精镗齿轮孔48mm孔。N1 G92 X0 Y0 Z0; 建立工件坐标系N5 G90 G00 Z250 T21 N06; 主轴沿Z向移至换刀点换刀N10 G43 Z0 H21; 刀具沿Z轴至初始平面，建立 刀具长度补偿N15 S1400 M03; 主轴正转启动N20 G85 G99 X52 Y50 Z-57.5 R-24.8 F1120; 粗镗孔1N25 G91 X50 Y90; 粗镗孔2N30 G85 G99 X52 Y50 Z-57.5 R-24 F420; 半精镗孔1N35 G91 X50 Y90; 半精镗孔2N40 S2000 M03; 主轴正转启动N45 G85 G99 X52 Y50 Z-57.5 R-24 F160; 精镗孔1N50 G91 X50 Y90; 精镗孔2N55 G00 G90 X0 Y0 Z0 M05; 返回对刀点主轴停N60 Z250 H0; 返回参考点，取消刀具长度补偿N65 M02; 程序结束（4） 粗镗轴承孔25.5mm，粗扩-半精扩轴承孔至27mmN1 G92 X0 Y0 Z0; 建立工件坐标系N5 G90 G00 Z250 T21 N06; 主轴沿Z向移至换刀点换刀N10 G43 Z0 H21; 刀具沿Z轴至初始平面，建立 刀具长度补偿N15 S1400 M03; 主轴正转启动N20 G85 G99 X52 Y50 Z-86 R-12.75 F1120; 粗镗孔1N25 G91 X50 Y90; 粗镗孔2N30 G85 G99 X52 Y50 Z-80.5 R-13.4 F1120; 粗扩孔1N35 G91 X50 Y90; 粗扩孔2N30 G85 G99 X52 Y50 Z-80.5 R-13.5 F420; 半精扩孔1N35 G91 X50 Y90; 半精扩孔2N55 G00 G90 X0 Y0 Z0 M05; 返回对刀点主轴停N60 Z250 H0; 返回参考点，取消刀具长度补偿N65 M02; 程序结束（5） 粗铣-半精铣齿轮孔底端面N10 G92 X0 Y0 Z0 建立工件坐标系N20 G90 G00 X28 Y50 Z150 快速移动动刀具加工孔1起始点上方150mmN30 G43 H08 Z15 S160 M03 建立刀具长度补偿，主轴以160r/minN40 G41 G01 X18 Y40 D05 F130 建立刀具半径补偿N50 G03 X0 Y0 Z-57.7 I52 J50 粗铣孔1的底端面N60 G03 X0 Y0 Z-1.4 I52 J50 半精铣孔1的底端面N70 G40 X10 Y10 取消刀具补偿N80 G90 G00 X28 Y50 Z150 返回刀具加工孔1的起始点上方150mmN90 N20 G90 G00 X28 Y90 Z150 快速移动动刀具加工孔2起始点上方150mmN100 G43 H08 Z15 S160 M03 建立刀具长度补偿，主轴以160r/minN110 G41 G01 X18 Y80 D05 F130 建立刀具半径补偿N120 G03 X0 Y0 I52 J90 粗铣孔2的底端面N130 G03 X0 Y0 Z-1.4 I52 J90 半精铣孔2的底端面N140 G40 X10 Y10 取消刀具补偿N150 Z150 返回零件加工起始点上空150mm处N160 M02 程序结束9 结论机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。在近几年来，由于计算机的广泛应用和普及，产生了数控机床，使机械制造的精度和效率得到了大大的提高。因此数控加工将是未来制造业的主要部分。因此我们必须对数控有很好的学习。本设计通过对齿轮泵泵体的加工，应用了数控机床和普通机床交替加工的方法。整个过程包括下料、铸造、热处理、加工余量的计算、加工时间的计算、数控程序的编写等。内容涉及到工程材料、热处理、尺寸公差和加工精度、加工工艺、刀具的选择、数控编程等。将零件从原材料到成品的过程表达出来了。本设计也存在不足之处，由于数控程序的生成掌握的不好，因此采用了手动编程的办法，编程中有错误也是在所难免；由于实践经验少，对机床的了解不够，在设计中可能造成一些与实际有偏差的地方。总体来说设计是通过自己严格查表和计算进行的，对零件的加工工艺过程有个初步的了解。致谢本设计在导师魏家鹏的悉心指导和严格要求下业以完成。从课题选择、方案论证到具体设计和编排，无不凝聚着魏佳鹏导师的心血和汗水。尤其在编写格式上老师更是认真检查，严格要求，使论文的格式得到很大的完善。在设计过程中，提供各种参考资料和软件。并带领我们亲自参观了泰克液压件厂，在那里我们参观了泵体的整个加工工艺流程，获得了很大的帮助。在此向魏老师表示由衷的感谢同时感谢跟我同组的几个同学的帮助和指导，在设计过程中提供参考资料和软件。在此向他们表示感谢。参考文献1 隗金文、王慧等.液压传动M.辽宁：东北大学出版社，2001.2 李培根等.机械基础M.北京：机械工业出版社，2006.3 马壮、赵越超、马修泉等.工程材料和成型工艺M.辽宁：东北大学出版社，2007.4 李凤平、张士庆、苏孟、屈振生等.机械图形M.辽宁：东北大学出版社，2005.5 陈心昭、蔡兰等.机械加工工艺装备设计手册M.北京：机械工业出版社，2007.6 谢家瀛等.组合机床设计简明手册M.北京：机械工业出版社，2006.7 王柏平等.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社，2007.8 孙本绪、熊万武等.机械加工余量手册M.北京：国防工业出版社，1999.9 王先逵等.机械加工工艺手册M.北京：机械工业出版社，2006.10 霍亮生、聂学俊、冯玉强等.数控机床编程方法、技巧与实例M.北京：机械工业出版社，2006.11 周宏甫等.数控技术M.广州：华南理工大学出版社 2006.12 Kim, Y. and M. Hur, Application of CDM to MIMO Systems: Control of Hot Rolling Mill. Transactions on Control, Automation and Systems Engineering,(in Korea), 2001.附录A成组技术的美国制造业的潜力南希李层成组技术（GT）是一种用创新的办法来批量生产零件的技术。它旨在认识和理顺各个方面的转换过程，利用各组成部分之间存在着的相同点，如工作原理、原材料等等。大多数成组技术的应用的核心主题是成组技术适用的是一些基础设计和制造（或两者）有相似之处的项目，但是重点是确定和利用的组成部分的相似之处。虽然成组技术的基本原理早在1950年就被描述和提出，然而只是在过去10年里对成组技术重大和持续的兴趣才在美国浮出水面。通过努力，首先，确定了成组技术的应用在美国的地位，然后发展了一些应用成组技术有实力的制造商。数据收集了20个应用了这一先进技术了公司。15页的调查问卷收集了关于以下一些方面的信息：（1）这些使用成组技术公司的特点；（2）成组技术如何应用在这些公司；（3）应用成组技术项目的的成本和效益。这次调查的结果如下所述，概述了成组技术在美国应用的范例并说明了应用这一创新技术的范围广泛的美国制造商的潜在发展实力。调查答复表明：成组技术是一个多方面的工具。它可以适应在不同环境下的各种各样的问题。成组技术已经应用到各种大型和小型产品中，其中包括从小到大数量众多的金属产品的制造。虽然没有被广泛应用到金属加工和各种金属加工工业中外（这些行业的成组技术已经应用很广泛了）。通常，成组技术被应用在回应特殊问题和成套问题。通常，需要遏制向企业过分的过早的介绍成组技术。通过实施和使用一些关于成组技术的试验，会得出一定数量的有趣的结果。首先，调查结果证实成组技术是多样花的制造技术。实际上，GT的最普遍的应用是在制造业工程学上，特别是作为在合理化处理计划作用的援助。企业的百分之七十五在制造业工程学使用了GT，而百分之五十五设定了一个或更多生产细胞，并且一个相应的数字应用了GT于产品设计。第二有趣发现是，对于大多数企业，辨认和编组的相似的项目不拘形式的方法(即由视力检查或被通知的评断)证明了不充分追求的GT应用。因此，应答者的百分之八十五注意到，正式分类和编码方案在辨认和利用被用于援助项目相似性。该调查还得出有趣的结果，是关于在实施成组技术的过程中遇到的问题。有个公司报道说，不管什么类型的应用程序（即产品设计，制造工程或单元制造），人力抵抗变革是最严重的障碍对于介绍成组技术，在大多数情况下，这个障碍可以战胜，尽早和尽可能的通过对成组技术的教育和引进一些成组技术介入的生产实例。一定数量的对成组技术（GT）应用的种类的问题也被注意到了。关于相对容易实施成组技术（GT）的各个领域，受访者普遍认为，建立细胞比应用在制造工程或产品设计充满了更多的困难。关于应用这项技术的成本和效益，百分之八十五的公司报告说，应用成组技术（GT）的实际好处达到或超出了预期的效益。具体包括，经常提到的减少储蓄周转时间，更容易编写进程计划。计划的成组技术编程的费用，并购买更多的计算机硬件和软件是最常被引用有关成组技术（GT）的费用。在对于运用成组技术成功的先决条件，绝大多少受访者一至认为，两个因素是至关重要的。首先是所有的成组技术（GT）教育是受变动因素影响的，伴随着成组技术（GT）的介绍的那些(经理、监督员和线人员)人而产生变动。 第二个重要因素是最高管理层的承诺，对成组技术（GT）应用的原则和支持介入指挥学习成组技术（GT）努力人员。因此，只要企业包括这里的代表更广泛的美国制造商，我们可以得出这样的结论，通过在场的高层管理人员的鼓励，并承诺对成组技术（GT）的教育，一批制造商参与任何金属加工和面临的各种问题都可以受益于付诸实践成组技术原则。附录BThe potential of group technology for U.S. manufacturingNancy Lea Hyer*Group Technology (GT) is an innovative approach to batch production which seeks to rationalize a variety of aspects of the conversion process by recognizing and exploiting the underlying sameness which exists among component parts, end items, raw materials and so forth. The majority of GT applications, however, focus on identifying and capitalizing on component part similarities. The central theme of GT when applied to this class of items is the formation of part families based on design or manufacturing similarities (or both).Although the basic principles of GT were described and applied overseas as early as 1950, it is only in the past ten years that any significant and sustained U.S. interest in GT has surfaced. In an effort, first, to determine the status of GT use in the U.S. and, second, to provide some insights as to the desirability of GT for U.S. manufacturers, data was collected on twenty U.S. firms known to use this innovation. A fifteen page questionnaire was employed to gather information on (1) the characteristics of these firms which use GT, (2) the ways in which GT has been applied at these companies and (3) the costs and benefits of these GT programs. The results of this survey, described below, provide an overview of GT practices in a sample of U.S. firms and indicate the potential usefulness of this innovation for a broad spectrum of U.S. manufacturers.The survey responses indicate that GT is a multifaceted tool which can be applied to a variety of problems in a variety of industrial settings. GT has been adopted by both large and small installations involved in the manufacture of metal items produced in small to medium quanti
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