机械制造技术基础课程设计说明书.doc

目 录1前言22 机械制造技术基础课程设计说明书42端盖的工艺分析及生产类型的确定5 1）端盖的用途 2）端盖的技术要求 3）审查端盖的工艺性 4）端盖的生产类型3. 确定毛坯、绘制毛坯零件综合图6 1）选择毛坯 2）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 3）绘制端盖锻造毛坯零件综合图4. 拟定端盖工艺路线8 1）定位基准的选择 2）表面加工方法的确定 3）加工阶段的划分 4）工序的集中与分散 5）工序顺序的安排6）工艺路线的确定5. 机床设备及工艺装备的选用9 1) 机床设备的选用 2) 工艺装备的选用6. 加工余量、工序尺寸和公差的确定177. 切削用量、时间定额的计算19 1）切削用量的计算 2）时间定额的计算 8. 设计小结25前 言机械加工工艺规程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重要工艺文件。它不仅是企业生产中重要的技术文件，也是机械制造过程中用于指导生产、组织加工和管理工作的基本依据，还是新建和改建工厂或车间的基本资料。本次课程设计是在学习了机械制造技术课程之后，我们综合3年来所学的基础和专业知识，在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。课程设计说明书概括性的介绍了设计过程，,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证和必要的计算，系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求，有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。齿轮的传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛,其功用是按规定的速比传递运动和动力。本课题设计的齿轮是CA6140型机床变速箱中的常用传动件，虽然在设计中我们下了很大的工夫，取得了一定的收获，但是由于生产经验和专业知识有限，设计中一定存在较多的缺点和错误，恳请各位老师批评指正萍乡高等专科学校机械制造技术基础课程设计任务书题目： 端盖零件的机械加工工艺规程的设计内容：1、零件图（三维图和二维图） 各1 张 2、毛坯图 1 张3、机械加工工艺规程（过程综合卡片）1套 4、课程设计说明书1份 5、电子文档 1份班 级： 07 机 械 （2）班 学 生： 罗 亮 祖 指导教师： 何 萍 设计课题：端盖零件的机械加工工艺规程设计端盖零件图端盖三维图 第一节 端盖的工艺分析及生产类型的确定一. 端盖的用途该端盖应用在某减速器齿轮机构中。端盖以25孔套在轴上的端与轴承相接触，且用沉头螺钉将端盖和轴承联结起来。其主要作用并不是起支撑作用，而是起轴承外圈的轴向定位和防尘和密封作用。另外，除它本身可以防尘和密封外，它也常和密封件配合以达到密封的作用。当减速器运作时，该端盖承受弯曲内应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应端盖的工作条件。该零件的主要工作表面为端盖端面、轴孔25+0.030，在设计工艺规程时应重点予以保证。二. 端盖的技术要求将端盖的全部技术要求列于下表中： 加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ra m形位公差/mm端盖左轴端面75mmIT83.2端盖左端面115IT712.5端盖右轴端面60mmIT8 3.2端盖右端面115IT7 12.5右轴表面36IT8 12.525mm孔内表面 250+0.03IT8 3.2轴上孔 10mmIT13 6.3轴孔3030mmIT1212.5孔9mm9mmIT1212.5（其中公差等级的确定可参考）该端盖的形状、结构较为复杂，属于典型的轮盘类零件。为实现端盖防尘等的功能，其端盖轴孔与减速器中的齿轮轴有间隙配合要求。因此，其加工精度要求较高，即为Ra=3.2mm。在减速器运行期间，轴与轴套、端盖等零件不可能、完好无损，总是存在零件磨损等的缺陷，况且端盖上表面存在圆跳动，故说明轴在转动期间，存在着偏心的现象。因此，轴孔内侧在工作中需承受着微量冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求进行表面退火处理，以达到减少工件内应力的目的，使之疲劳强度大增，且其硬度为4855HRC;为保证齿轮轴与端盖配合时受力均匀，而不至于偏心，则应有圆跳动要求为0.03mm，为保证齿轮在端盖内的精确定位，则应在端盖轴上钻一中心孔，用螺钉将其紧固。另外，未铸造圆角为R3-5,线性未注公差为GB/T1804-m,且端盖右端面和右轴表面为未去除材料的粗糙度。综合以上所述，该端盖的各项技术要求制订的较为合理，符合该零件在减速器中机械中的功用。三. 审查端盖的工艺性分析零件图可知，端盖右端面、端盖上、下表面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面。这样既减少了加工面积，又可提高齿轮轴与端盖轴孔的接触刚度；25mm孔、9mm 孔、10mm孔、14mm孔的端面均为平面。可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面（端盖右端面、上平面及轴孔250+0.03）外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度的机床加工，通过车削钻床的精加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。四. 确定端盖的生产类型由题目已知条件可知：该铸件为轻型零件，且该端盖的生产类型为中批生产。第二节. 确定毛坯、绘制毛坯零件综合图一. 选择毛坯由于该端盖在工作期间要承受微量冲击载荷，为增强端盖的强度，毛坯选用铸件。该端盖的轮廓尺寸不大，且生产类型属于成批生产，为提高铸件的生产率和铸件精度，宜采用砂型铸造（金属模机器造型），用砂型铸造出来的铸件，、其表面质量与机械性能均较好，且砂型铸造适用于成批生产。查工程材料及热成型工艺，姜敏凤主编，高等教育出版设，2008年1月第三次印刷。P99表5-1可知，选HT150作为铸件材料。其硬度为160HBS.。二. 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由机械制造技术基础课程设计指导教程中表2-1表2-5可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应该先确定如下因素。1. 毛坯铸件的机械加工余量等级要求的机械加工余量等级有10级，称之为A、B、C、D、E、F、G、H、J和K级，其中A、B级仅用于特殊场合。由端盖的功用和技术要求，确定该零件的机械加工余量等级。由机械制造技术基础课程设计指导教程中表2-5确定该机械加工余量等级为DF级，取E级即可。2. 最大尺寸由铸件的零件图可以知道：该零件的最大尺寸为端盖的长和宽，即115115，故该铸件的最大尺寸为115mm,根据铸件的最大尺寸L=115mm查由机械制造技术基础课程设计指导教程中表2-4和机械加工余量等级可知：该铸件的机械加工余量为1.1mm.要求的机械加工余量：除非另有规定，要求的机械加工余量适用于整个毛坯铸件，即对所有需机械加工的表面只规定一个值，且该值应根据最终机械加工后成品铸件的最大轮廓尺寸，在相应的尺寸范围内选取。铸件某一部位在铸态下的最大尺寸应该不超过成品尺寸与要求的加工余量及铸造总公差之和。3. 公差值的确定由机械制造技术基础课程设计指导教程中表2-1及铸造材料可知：在大批量生产的毛坯铸件的公差等级为810，取IT=9级。在由表2-3及毛坯铸件的基本尺寸可知：该铸件尺寸公差为2.5mm.3. 零件表面粗糙度由零件图可知，该端盖各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6um。根据上述诸因素，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于下表中：机械加工余量等级公差等级E级IT=9项目机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注长和宽1151153.452.5表2-3、表2-4厚度581.82轴601.82孔径251.651.7表2-3、表2-4孔径301.71.8轴75 2.82.2R331.31.8孔径91.551.5孔径141.61.6孔径101.551.5厚度15 1.61.6凡是尺寸40时，其机械加工余量均为0.4，毛坯尺寸10mm时，其公差值为1.5mm。三. 绘制端盖锻造毛坯零件综合图由上表所得结果，绘制毛坯零件综合图如下图所示： 第三节 拟定端盖工艺路线一. 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。1. 精基准的选择根据该端盖零件的技术要求和装配要求，选择该轴右表面作为精基准，端盖左端面为辅助精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工。即遵循了“基准统一”原则。轴孔250+0.03的轴线是设计基准，选用其和右端面作粗基准定位加工10的钻孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的圆跳动要求。选用该端盖左端面作为精基准同样也遵循了“基准重合”的原则，因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面为设计基准；如加工孔9mm和14mm等，均以25和右端面为基准进行加工。以端盖左轴表面为精基准，加工端盖右轴端面。此外，精基准通常是确定粗基准之后才进行选择的。故该端盖的精基准有左端面和左轴表面。另外，因该端盖铸件的刚性较好，故无需考虑其加工过程中定位点的选择。2. 粗基准的选择作为粗基准的表面应该平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。故该端盖中选择端盖右轴表面作为粗基准，以端盖右端面作为辅助粗基准。用三爪卡盘夹紧端盖右轴表面，从而保证加工出来的25mm和30mm孔的壁厚均匀；采用端盖右轴表面作粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。 端盖左轴端面是右轴端面的设计基准，中心轴心线是60mm和25mm设计基准，25mm的内轴线和左端面为加工10mm孔的工序基准。25mm的内孔表面称为定位基准，同时，25mm的内轴线和左端面是加工10mm孔的定位基准。符合基准重合的原则。二. 表面加工方法的确定根据端盖零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示： 端盖零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/um加工方案备注端盖左轴端面IT83.2粗车-半精车-精车表1-8端盖左端面IT712.5粗车表1-6切沟槽IT1212.5粗车表1-625mm孔内表面IT83.2钻铰表1-730mm孔IT1212.5钻表1-7端盖右端面IT83.2粗车-半精车表1-8孔9mmIT1212.5钻表1-7孔14mmIT1212.5钻表1-7孔10mmIT96.3钻铰表1-7孔4mmIT1212.5钻表1-7（其中以上所述的表可在机械制造技术基础课程设计指导教程邹青主编，机械工业出版设，2008年一月第六次印刷）。三. 加工阶段的划分该端盖加工质量要求较高，且根据各表面加工方案的要求，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（端盖左端面和轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车端盖右端面、钻轴孔内表面、两阶端面。完成端盖右轴端面、端盖左轴端面和轴孔25mm；在精加工阶段，进行端盖左轴端面进行精加工。四. 工序的集中与分散该端盖选用工序集中原则安排加工工序。该端盖的生产类型为成批生产，可以采用万能型机床以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。五. 工序顺序的安排1. 机械加工工序（1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准端盖左轴表面。（2） 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序（即加工端盖左轴端面），后安排精加工工序（即加工端盖右轴端面）。（3） 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面端盖右轴端面和轴孔25mm、端盖左轴端面，后加工次要表面端盖左端面。（4） 遵循“先面后孔”原则，先加工端盖左轴端面及端盖左端面，在加工轴孔25mm及30mm孔；先钻25mm孔，在铰孔。2. 热处理工序金属模机器造型后进行切边，进行调质，调质硬度为241285HBS，并进行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。比如说在机械加工过程中加工孔后，可能会留下一些切屑。若不及时去除该切屑，则长时间之后会使加工面上有压痕或增加加工面的粗糙度，这样就不能达到我们预期的结果。端盖右端面和端盖右轴表面应该进行退火处理，以消除该铸件内的内应力。同时，在端盖右端面和端盖右轴表面进行渗碳处理，以增加其表面的硬度。3. 辅助工序粗加工端盖右轴端面和热处理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该端盖工序的安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工热处理主要表面精加工。六 确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，有下表列出了端盖的工艺路线。 端盖工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1备坯2热处理3校正端盖加工表面钳工台锉刀4粗车端盖左轴端 面，两阶端面卧式车床端车刀游标卡尺4铣沟槽卧式车床车刀游标卡尺5半精、精车左轴端面卧式车床端车刀游标卡尺6钻、倒角、铰25mm和30mm四面组合钻床麻花钻、铰刀卡尺、塞规7校正已加工表面钳工台手锤8粗车25mm端面卧式车床端车刀游标卡尺9半精、精车25mm端面卧式车床端车刀游标卡尺10钻4-9孔U6aFC钻床麻花钻卡规11钻14沉头孔钻床麻花钻卡规12钻4和10孔，铰10的孔四面组合机床麻花钻、铰刀卡规13.去毛刺钳工台平锉14中检塞规、百分表、卡尺等15热处理退火机等16清洗清洗机17终检塞规、百分表、卡尺等第四节 机床设备及工艺装备的选用.一. 在成批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。所选用的通用设备应提出机床型号，所选用的组合机床应提出机床特征，如“四面组合钻床”。二. 工艺装备的选用 工艺装备主要刀具、夹具和量具。在工艺卡片中应简要写出它们的名称，如“钻头”、“百分表”、“车床夹具”等。 因该端盖的生产类型为成批生产，所选用的夹具均为专用夹具。第五节 加工余量、工序尺寸和公差的确定 工序尺寸是工件在加工过程中各工序应保证的加工尺寸。因此，正确地确定工序尺寸及其公差，是制订工艺规程的一项重要工作。 工序尺寸的计算要根据零件图上的设计尺寸、已确定的各工序的加工余量及定位基准的转换关系来进行。确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后一道工序开始依次向前推算，最后工序的工序尺寸按设计尺寸标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当定位基准与工序基准不重合或工序尺寸尚需从继续加工的表面标注时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。1. 定位基准、工序基准与设计基准重合时工序尺寸与公差的确定在这种情况下，定位基准、工序基准、测量基准与设计基准重合，同一表面经过多工序加工而达到设计尺寸要求。各工序的工序尺寸与公差可按下列步骤进行： （1） 确定某一被加工表面各加工工序的加工余量 由查表法确定各工序的加工余量。 （2）计算各工序尺寸的基本尺寸 从终加工工序以外，根据各工序所采用的加工方法及其经济加工精度，确定各工序的工序尺寸公差（终加工工序的公差按设计要求确定），并按“入体原则”标注工序尺寸及公差。当基准重合时，可不用对尺寸链进行换算，但是当基准不重合（如定位基准与设计基准不重合）时，则应当对尺寸链进行换算。当零件在加工过程中多次转换工序基准、工序数目、工序之间的关系较为复杂时，可采用工艺尺寸链的综合图解跟踪法来确定工序尺寸及公差。(1)钻的孔查表3-2标准公差值，基本尺寸为25，公差值为0.03,其公差等级为IT8 由表（1-7）,确定其加工方案为粗钻-粗铰.(2)用查表法确定加工余量.毛坯余量：由表2-1和表2-5，对于金属铸造取尺寸公差等级为IT10。毛坯余量等于各工序余量之和。粗钻余量： Z精=2mm (查表2-28)粗铰余量： Z粗=0.06mm (查表2-29)(3)计算各工序的基本尺寸,粗钻后工序基本尺寸为其它各工序的基本尺寸依次为:精钻： mm 粗铰余量： mm(4)确定工序尺寸的公差及其偏差.工序尺寸的公差按加工经济精度确定.精钻： IT8 (表1-7)公差值为0.03 mm (表3-2)粗车： IT10 (表1-7)毛坯：CT10 2.6 mm (表2-3)工序尺寸偏差按”入体原则”标注:精钻：； 粗铰：； 毛坯孔： 工序尺寸及公差表 工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铰0.06003粗钻2013毛坯4.1224（5） 的外圆加工的加工余量可用查表法确定 查表3-2标准公差值基本尺寸为75，公差值为+0.04其公差等级为IT7再由前面查表可得其加工方案为：粗车-半精车-精车(6)毛坯总余量：由表2-1和表2-5，对于中批量生产，采用铸造中金属铸造其尺寸公差等级为10级，余量为单侧切屑量。精车余量： Z精=0.55（表2-17）半精车余量：Z半精=1 （表2-17）粗车余量： Z粗 =3 （表2-16）（7）计算个工序的基本尺寸 半精车： 75+0.55X2=76.1mm 粗车： 76.1+1X2=78.1mm 毛坯: 78.1+3X2=84.1mm(8)确定各工序尺寸公差及其偏差.工序尺寸的公差按加工经济精度确定. 精车: IT7 公差值为0.04mm（表3-2）互换性与测量技术 半精车：IT8 （表1-7） 公差值为：0.046mm （表3-2） 互换性与测量技术粗车： IT9（表1-7） 公差值为：0.074mm （表3-2） 互换性与测量技术毛坯：IT10 公差值为：3.2mm （表2-3） 机械制造技术基础课程设计指导书 工序尺寸及工序值工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精车0.5575+0.04半精车176.1+0.046粗车378.1+0.074毛坯9.184.13.2(9) 75的端面加工工艺过程其尺寸为7mm径向跳动为所知其公差等级可按IT7级确定，加工方案为：粗车半精车精车（10）用查表法确定加工余量。精车余量：0.05mm半精车余量：0.15mm粗车余量：0.6mm（11）计算工序的的基本尺寸 精车后工序基本尺寸为7mm其它各工序基本尺寸依次为： 半精车： 7+0.05X2=7.1mm 粗车： 7.1+2X0.15=7.4mm 毛坯: 7.4+0.6X2=8.6mm(12)确定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定.精车: IT7 公差值为0.015mm（表3-2）互换性与测量技术 半精车：IT8 （表1-7） 公差值为：0.022mm （表3-2） 互换性与测量技术粗车： IT10（表1-7） 公差值为：0.036mm （表3-2） 互换性与测量技术毛坯：IT10 公差值为：2mm （表2-3） 机械制造技术基础课程设计指导书工序尺寸偏差按“入体原则”标注精车: 半精车：粗车：毛坯： 工序尺寸及工序值工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精车0.0570.015半精车0.157.10.022粗车0.67.40.036毛坯1.68.62(9)15的端面加工工艺过程其尺寸为15mm径向跳动为所知其公差等级可按IT7级确定，加工方案为：粗车半精车精车（10）用查表法确定加工余量（单侧加工余量）精车余量：0.2mm半精车余量：0.5mm粗车余量：0.8mm（11）计算工序的的基本尺寸 精车后工序基本尺寸为15mm其它各工序基本尺寸依次为： 半精车： 15+0.2=15.2mm 粗车： 15.2+0.5=15.7mm 毛坯: 15.6+0.8=16.5mm(12)确定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定.精车: IT7 公差值为0.018mm（表3-2）互换性与测量技术 半精车：IT8 （表1-7） 公差值为：0.027mm （表3-2） 互换性与测量技术粗车： IT10（表1-7） 公差值为：0.070mm （表3-2） 互换性与测量技术毛坯：IT10 公差值为：2.2mm （表2-3） 机械制造技术基础课程设计指导书工序尺寸偏差按“入体原则”标注精车: 半精车：粗车：毛坯： 工序尺寸及工序值工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差精车02150.03半精车0515.20.027粗车0.815.70.070毛坯2.216.52.2(9) 的端面加工工艺过程其尺寸为径向跳动为所知其公差等级可按IT7级确定，加工方案为：粗车=半精车精车（10）用查表法确定加工余量，由表2-1和表2-5，对于金属铸造取其铸造公差等级为十级，毛坯余量等于各工序余量之和。精车余量：1.1mm (查表2-17)半精车余量：0.8mm (查表2-17)粗车余量：6mm (查表2-16) （11）计算工序的的基本尺寸 精车后工序基本尺寸为36mm其它各工序基本尺寸依次为： 半精车： 36+1.1=37.1mm 粗铣： 37.1+0.8=37.9mm 毛坯: 37.9+6=43.9mm(12)确定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按加工经济精度确定.精车: IT7（表1-8） 公差值为0.030mm （表3-2）互换性与测量技术 半精车：IT8 (表1-8） 公差值为：0.046mm （表3-2） 互换性与测量技术粗车： IT10（表1-8） 公差值为：0.12mm （表3-2） 互换性与测量技术毛坯：IT10 公差值为：3.2mm （表2-3） 机械制造技术基础课程设计指导书工序尺寸偏差按“入体原则”标注精车 半精车：粗铣：毛坯： （13）(1)钻的孔查表3-2标准公差值，基本尺寸为10，公差值为0.03,其公差等级为IT9 由表（1-7）,确定其加工方案为粗钻-粗铰.(2)用查表法确定加工余量.毛坯余量：由表2-1和表2-5，对于金属铸造取尺寸公差等级为IT10。毛坯余量等于各工序余量之和。粗钻余量： Z粗=0.2mm (查表2-28)粗铰余量： Z粗=0.04mm (查表2-29)(3)计算各工序的基本尺寸,粗钻后工序基本尺寸为其它各工序的基本尺寸依次为:粗钻： mm 粗铰余量： mm(4)确定工序尺寸的公差及其偏差.工序尺寸的公差按加工经济精度确定.精钻： IT9 (表1-7)公差值为0.03 mm (表3-2)粗车： IT10 (表1-7)毛坯：CT10 2.6 mm (表2-3)工序尺寸偏差按”入体原则”标注:精钻：； 粗铰：； 毛坯孔： 工序尺寸及公差表 工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铰0.0410003粗钻0.2013毛坯0.1824 （14）(1)钻及的孔查表3-2标准公差值，基本尺寸为14，其公差等级为IT9 由表（1-7）,确定其加工方案为粗钻-粗铰.(2)用查表法确定加工余量.毛坯余量：由表2-1和表2-5，对于金属铸造取尺寸公差等级为IT10。毛坯余量等于各工序余量之和。 粗钻粗钻余量： Z粗=1mm (查表2-28)粗钻、铰粗钻余量: Z粗=1mm (查表2-28) 粗铰余量： Z粗=0.05mm (查表2-28 ) (3)计算各工序的基本尺寸,粗钻后工序基本尺寸为及其它各工序的基本尺寸依次为: 粗钻粗钻： mm 粗钻、铰粗钻: mm粗铰： 12-0.052= 11.9mm (4)确定工序尺寸的公差及其偏差.工序尺寸的公差按加工经济精度确定.粗钻： IT9 (表1-7)公差值为0.15 mm (表3-2)工序尺寸偏差按”入体原则”标注:粗钻mm粗钻：； 毛坯孔： 粗钻、铰14mm粗铰14mm 粗钻12mm 毛坯孔：11.9 工序尺寸及公差表 （ mm ） 工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗钻10毛坯20工序尺寸及公差表 （ mm ） 工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铰0.050粗钻10毛坯2.10 第六节 切削用量、时间定额的计算一 切削用量的计算工序间的加工余量按查表法确定，其选用原则为：1) 为缩短加工时间，降低制造成本，应采用最小的加工余量。2) 加工余量应保证得到图样上规定的精度和表面粗糙度。3） 要考虑零件热处理时引起的变形，否则可能产生废品。4） 要考虑所采用的加工方法、设备以及加工过程中零件可能产生的变形。5） 要考虑被加工零件尺寸大小，尺寸越大，加工余量越大，因为零件的尺寸增大后，由切削力、内应力等引起变形的可能性也增加。6） 选择加工余量时，还要考虑工序尺寸公差的选择。因为公差的界限决定加工余量的最大尺寸与最小尺寸。其工序公差不应超出经济加工精度的范围。7） 本工序余量应大于上工序留下的表面缺陷层厚度。8） 本工序的余量必须大于上工序的尺寸公差和几何形状公差。1. 工序1铸造 将样板用金属模铸造，在铸造过程中，要尽量避免砂眼、气孔等不良现象的产生。同时也要保证铸造的精度、铸造的几何形状。此外，还应该进行轻砂处理。2. 工序2热处理 将已经铸造成的铸造件进行热处理，以消除铸件内的内应力，从而避免因应力的出现使疲劳强度下降，破坏铸件，从而影响加工精度。3. 工序3校正被加工表面 因为在铸造后的铸件，其表面难免有些凹凸不平，故需要钳工将其表面进行锉平。4. 工序4和工序8、工序9粗车端盖左右轴端面及端盖左轴表面 该工序中需要用多把车刀，比如在车端盖左轴端面时，需要用到端面车刀；当车削端盖左轴外圆表面时，需要用外圆车刀；要加工30.5的退刀槽时，需要用的切槽刀。因该两个工序是在一台车床上经一次左刀加工完成，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4的背吃刀量ap1取为Z1, Z1等于端盖的左轴端面，即Z1=2.8mm;而工序2的背吃刀量 ap1取为Z2，则如前所已知Z2，Z2=1.65mm.(2) 进给量的确定 由以上已知条件及铸件尺寸可知，查机械制造技术基础课程设计指导教程中表4-1可知，选用C630式车床的型号。在根据以上所选型号及已知条件，选机床功率为10kw工序的的进给量Fz取为0.4mm/r(3) 车削速度的计算 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-2，按该铸件材料及硬度可选出车削速度V=50m/min,由机械制造技术基础中P8式n=1000v/3.14d可求得该工序车刀转速，该工序4的转速N=1000v/3.14d=100050/3.1475=212r/min，参照表4-1所列C630卧式车床的主轴转速，取转速n=200r/min,在将此转速代入此上式，可求出该工序的实际车削速度v=3.14nd/1000=3.14200r/min75mm/1000=47.1m/min。同理，可求出该工序8的车削速度，选C630卧式车床。也取V=50m/min,代入公式N=1000V/3.14D=100050m/min/3.1460mm=265r/min,取转速n=250r/min,代入公式v=3.14nd/1000=3.14250r/min60mm/1000=47.1m/min 5. 工序5半精车端盖左轴端面 （1）背吃刀量的确定 取ap=1mm。 （2）进给量的确定 其粗糙度Ra=3.2mm,查表4-1可得：该工序的每转进给量f取为0.9mm/r。 （3）车削速度的计算 由表5-2可知：该车削速度v=40m/min由公式n=1000v/3.14d可求得车刀转速n=100040/3.1475=169r/min,参照表4-1知可查得其转速，取转速n=150r/min.在将此转速代入公式v=3.14nd/1000,可求出该工序的实际车削速度v=3.14nd/1000=3.14150r/min75/1000=35.3m/min.6. 工序6钻、倒角、铰25mm和30mm （1）钻孔工步 1）背吃刀量的确定 取ap=23.35mm 2) 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-22可知： 按铸件材料及硬度的条件选取，当孔径为30mm时，查表可选出v=20m/min,f=0.5mm/r,当孔径为25mm时，同理查表可选出v=20m/min,f=0.3mm/r。由公式n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速分别为：n=100020m/min/3.1430mm=212r/min、n=100020m/min/3.1425mm=254r/min。参照表机械制造技术基础课程设计指导教程中表4-9可选出立式钻床的型号来。故选Z525型立式钻床的主轴转速，取转速分别为n=272r/mm、n=272r/min.在将此转速代入公式v=3.14nd/1000，可求出该工序的实际钻削速度分别为v=3.1427230/1000=25.6m/min、v=3.1427225/1000=21.3m/min （2）粗铰工步 1) 背吃刀量的确定 取ap1=0.16mm 2) 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-31，选取该工步的每转进给量f=1mm/r。 3）切削速度的计算 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-31，切削速度v可取为2m/min。由公式n=1000v/3.14d可求得该工步铰刀转速n=10002m/min/3.1425mm=25.4r/min参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴，取转速n=97r/min。在将此转速代入公式v=3.14nd/1000中，可求出该工序的实际切削速度v=3.14nd/1000=3.1497r/min25mm/1000=7.6m/min7. 工序7校正已加工表面目的：设计该工序的目的是使已加工好的表面不受到损坏，比如说在前一个工序中加工某一个表面时，留下一些切屑，这样会使以后工序的精度降低等缺陷。8. 工序9半精车25mm端面（即端盖右轴端面）（1）背吃刀量的确定 取ap=0.1mm。 （2）进给量的确定 其粗糙度Ra=3.2mm,查表4-1可得：该工序的每转进给量f取为0.9mm/r。 （3）车削速度的计算 由表5-2可知：该车削速度v=80m/min由公式n=1000v/3.14d可求得车刀转速n=100080/3.1460=424r/min,参照表4-1知可查得其转速，取转速n=150r/min.在将此转速代入公式v=3.14nd/1000,可求出该工序的实际车削速度v=3.14nd/1000=3.14150r/min60/1000=28m/min.9. 工序10和工序11钻14mm、和9mm （1）钻孔9mm 1） 背吃刀量的确定 取ap1=7.45mm 2) 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-31，选取该工序的每转进给量f=0.15mm/r。 3）切削速度的计算 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-22，切削速度v可取为20m/min,由公式n=3.14nd/1000可求得该工序钻头转速n=713r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=960r/min。在将此转速代入上式中，可求得该工序的实际钻削速度V=27m/min。 （2）钻孔14mm 1)背吃刀量的确定 取 ap1=12.4mm 2)进给量的确定 由上书中表5-31，选取该工序的 每转进给量 f=0.6mm/r。 3）切削速度的计算 由上书中表5-22，切削速度v可取为22m/min,由公式n=3.14nd/1000可求得该工序钻头转速n=500r/min,参照上书表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=545r/min.在将此转速代入上式中，可求得该工序的实际钻削速度V=23.9m/min。10. 工序12钻4和10孔，铰10的孔（1）钻孔4mm工步 1）背吃刀量的确定 取ap=2.45mm 2) 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-22可知： 按铸件材料及硬度的条件选取，当孔径为4mm时，查表可选出v=20m/min,f=0.1mm/r。由公式n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速分别为：n=100020m/min/3.144mm=1592r/min。参照表机械制造技术基础课程设计指导教程中表4-9可选出立式钻床的型号来。故选Z525型立式钻床的主轴转速，取转速分别为n=1360r/min.在将此转速代入公式v=3.14nd/1000，可求出该工序的实际钻削速度分别为v=3.1413604/1000=17m/min。 （2） 钻孔10mm 1）背吃刀量的确定 取ap=12.4mm 2) 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-22可知： 按铸件材料及硬度的条件选取，当孔径为10mm时，查表可选出v=20m/min,f=0.15mm/r。由公式n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速分别为：n=100020m/min/3.1410mm=636r/min。参照表机械制造技术基础课程设计指导教程中表4-9可选出立式钻床的型号来。故选Z525型立式钻床的主轴转速，取转速分别为n=680r/min.在将此转速代入公式v=3.14nd/1000，可求出该工序的实际钻削速度分别为v=3.1468010/1000=21.1m/min。（3）粗铰工步 1) 背吃刀量的确定 取ap1=8.45mm 2) 进给量的确定 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。 3）切削速度的计算 由机械制造技术基础课程设计指导教程中表5-31，切削速度v可取为5m/min。由公式n=1000v/3.14d可求得该工步铰刀转速n=10005m/min/3.1410mm=159r/min参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴，取转速n=195r/min。在将此转速代入公式v=3.14nd/1000中，可求出该工序的实际切削速度v=3.14nd/1000=3.14195r/min10mm/1000=6.12m/min 二. 时间定额的计算 1. 基本时间tm的计算（1）. 工序4和工序8粗车端盖两轴端面及两外圆1).工序4粗车端盖左轴端面及外圆 根据上书中表5-39中的用车刀车左端面及车外圆（主偏角Kr=900）基本时间计算公式tj=(L+l+l1+ l2)/fn(式中l1=（ap/tanKr）+(23), l2=35,)可求出该工序的基本时间。故式中l=75mm;L=77.8mm. l1=23mm,取l1=2.5mm,l2=35mm,取l2=4mm。fn=f*n=0.5mm/r*212r/min=106mm/min。(其中n 为上述所求的的车右轴端面时的转速)。将上述结果代入公式tj=(L+l+l1+ l2)/fn，则该工序的基本时间tj=（77.8mm+75mm+2.5mm+4mm）/106mm/min1.5min=90s。2）.工序8 粗车右轴端面 同理，根据上书中表5-39中的用车刀车端面的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。式中l=60mm,L=61.8mm, l1=23mm,取l1=2.5mm,l2=35mm,取l2=4mm。fn=f*n=0.5mm/r*250r/min=125mm/min。(其中n 为上述所求的的车右轴端面时的转速)。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=（60mm+61.8mm+2.5mm+4mm）/125mm/min=1.0264min=61.5s（2）. 工序4车端盖左轴表面及台阶面 同上述一样，根据上书中表5-39中的用车刀车端面的基本时间计算公式可求出该工序的基本时间。式中l=7、15mm,L=5.45、16.6mm, l1=23mm,取l1=2.5mm,l2=35mm,取l2=4mm。fn=f*n=0.5mm/r*138r/min=69mm/min。(其中n 为上述所求的的车右轴端面时的转速)。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=（7mm+15mm+2.5mm+4mm+2.5mm+4mm+5.45mm+16.6mm）/69mm/min0.8min=49s(3). 工序5半精车左轴端面。 根据上书中表5-39中的用车刀车左端面及车外圆（主偏角Kr=900）基本时间计算公式tj=(L+l+l1+ l2)/fn(式中l1=（ap/tanKr）+(23), l2=35,)可求出该工序的基本时间。故式中l=75mm;L=77.8mm. l1=23mm,取l1=2.5mm,l2=35mm,取l2=4mm。fn=f*n=0