车辆工程毕业设计24110发动机飞轮壳加工工艺及夹具设计.doc
车辆工程毕业设计24110发动机飞轮壳加工工艺及夹具设计
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车辆工程毕业设计论文
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车辆工程毕业设计24110发动机飞轮壳加工工艺及夹具设计,车辆工程毕业设计论文
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1 第 1 章 绪 论 1.1 选题背景 和目的意义 飞轮壳是发动机上一个重要的基础件，作用是连接发动机与变速器，承担发动机及变速器的部分重量，保护离合器和飞轮，而且还是发动机的支撑部件。该零件结构复杂，形似盆状，薄壁，盆底定位面有 1/3 悬空，工件的刚性差，加工时易变性，属难加工零件。 在选材中，了解其加工工艺，并在工艺设计中，合理安排加工工序，设计合理的夹具，对产品的最终质量具有十分重要的意义 1。 夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实 现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。 飞轮壳 是汽车 发动机 上的重要部件，它是连接 发动机和变速器 的主要零件。其结构和加工工艺直接影响零件的性能 。 在飞轮壳结构复杂，加工部位除了前后端面及孔之外，在周边，不同的角度上有平面加工和孔的加工 。 工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不 同设备、不同的加工方法。不同的工艺方案。同样一个产品，使用不同的工艺方法进行加工，就会产生不同的质量、不同的成本。飞轮壳的主要功能是实现发动机与变速器的有效联接，通过它的变化，同一型号的发动机可以搭载不同型号的汽车，飞轮壳大多采用灰铸铁铸造毛坯，材料结构特点是壁厚不均匀，加工的部位多，加工难度大，各个加工面和加工孔均要求较高的精度。其与发动机及离合器 连接的两个面 面积较大，压铸容易产生变形，并且变形量不容易控制，两个面连接孔必须进行机械加工 2。 夹具广泛应用于各种制造过程中，用以将工件定位并牢固的夹持在 一定的位置，以便按照产品设计设计规定完成要求的制造过程，一个好的夹具不论在传统制造，还是现在知道系统，都起着十分重要的作用，夹具对加工质量、生产率和产品成本有直接的影响。保证加工精度，采用夹具安装，可以准确的确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高 ，提高 了生产率 。 用夹具装夹工件，可以迅速定位夹紧。扩大机床的工艺范围，使用专nts 2 用夹具可以改变原机床的用途和旷达机床的使用范围，实现一机多能。采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位 置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。针对 4110发动机飞轮壳零件进行加工工艺和夹具设计，另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本 3。 除根据 4110发动机飞轮壳 确定参数，并完成 发动机飞轮壳 的工艺设计外，根据 飞轮壳 的工作条件和结构设计中的确定的材料性能，进行该 飞轮壳 毛坯和机械加工的 工艺路线和加工方法的设计及专用夹具设计。同时，该设计还培养了我综合运用所学知识，独立完成产品设计的能力，以及分析和解决问题的能力。 1.2 国内外研究现状 及发展趋势 飞轮壳产品是从 2003年开始，比如康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司已经在中国寻找供应商，他们在中 国设立 了 负责 供应商目前国内生产飞轮壳的厂子不是很多，年产量一般不超过 40万件。市场分散造就资源的分散，无法形成规模效益，所以谁先能创新，谁先能投入新的工艺，谁就可能形成新的发展趋势，才能占领新的市场。 目前现代生产要求企业所制造的产品品种经常 更新换代，以适应市场的竞争与需求。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，每隔三四年就要更新很多专用夹具。而夹具的实际磨损仅为 10 20 左右。特别是近年来， 数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对机床夹具提出了许多新的要求例如能迅速方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；能装夹一些特征的工件；提高机床夹具的标准化程度。 夹具是机械加工不可或缺的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、 经济方向发展。 1.高精 随着机床加工精度的提高。 2.高效为了提高机床的生产效率。 3.模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。 4.通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性 4。 nts 3 1.3 设计 研究的主要内容 本 设计 研究的主要内容包括 发动机飞轮壳 的工艺规程编制、典型工序夹具设计及夹具的绘制。 具体内容归纳如下 ： 1 4110发动机飞轮壳 加工 方案设计 ； 2 4110发动机飞轮壳工艺卡片的编制 ； 3 专用夹具工艺设计 ； 4 零件及 钻床夹具的流程设计； 5 误差计算。 nts 4 第 2 章 4110 飞轮壳的制造工艺分析 2.1 飞轮壳结构特点及主要技术要求 2.1.1 飞轮壳的用途及结构特点 飞轮壳安装于发动机与变速箱之间，外接曲轴箱、启动机、油底壳，内置飞轮总成，起到连接、防护和载体的作用。飞轮壳的前端面与发动机的机箱联结，后端面内孔 416 mm与飞轮盖配合，飞轮飞轮壳内高速转动。 飞轮在高速旋转的过程中，飞轮壳起到连接、防护和载体的作用，因此该零件应具有足够的强度且应具有较强的耐磨性，以适应飞轮壳的工作条件。该零件的主要工作表面为 前端面、后端面、后端面内孔 097.00416 mm和马达孔 087.0082mm，其表 面粗糙度均为 3.2，在设计工艺规程时应重点予以保证。 2.1.2 分析飞轮壳的技术要求 4110 飞轮壳选用的材料为 HT200，珠光体灰铸铁。该材料强度、硬度相对较高，具有良好的减振性，对机械振动起缓冲作用，从而阻止振动能量的传播；具有优良的耐磨性，缺口敏感性小，外来缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚微，从而增加了零件工作的可靠性。因此被广泛地用来制作各种承受压力和要求消振性的 床身、机架、结构复杂的箱体、壳体。 4110飞轮壳形状简单，结构比较复杂，属壳体类零件。为实现飞轮壳连接、防护和载体的作用，其后端面内孔与飞轮盖的配合，因此加工精度要求较高。飞轮壳在工作过程中需要有良好的耐磨性，为增强其切削加工性能，去除内应力，该工件要 求经过退火处理，硬度范围 175 225HBS5。 前端面的平面度 0.12mm直接影响飞轮壳与发动机箱体的接触精度及密封，且前端面中心线与后端面孔中心线的垂直度要求为 0.15mm。 后端面的平面度 0.15mm 以及与前端面的平行度 0.25mm 保证了其与其他零 件和接触精度；与内孔的圆跳动 0.25mm则保证了飞轮在飞轮壳内的正常运转。 后端面孔 097.00416 要与其他零件配合，为了保证配合精度，相对与 X 轴、 Y 轴确定其位置度为 0.3mm。 分析该飞轮壳的技术要求，并将其全部技术要求列于表 2.1中 。 nts 5 表 2.1 飞轮壳零件技术要求表 加工表面 /mm 尺寸及偏差 /mm 公差及 精度等级 表面粗糙度 /mm 飞轮壳 前端面 79 0.2 0.2， IT9 3.2 飞轮壳 后端面 79 0.2 0.2， IT9 3.2 后端面孔 416 097.00416 0.097， IT9 3.2 前端面定位孔 2- 12.7 064.0 038.07.12 IT7 1.6 周边平面 190 0.15 154 0.15 0.15， IT11 6.3 飞轮壳马达 孔 82 087.0082 0.087， IT9 3.2 前端面孔 4- 17 17 IT11 12.5 周边螺孔 4-M12 M12 IT11 12.5 后端面螺孔 10-M10-7H M10 IT9 6.3 前端面孔 2- 13 13 IT11 12.5 前端面马达螺孔 2-M12-7H M12 IT9 6.3 周边面螺孔 4-M6-7H M6 IT11 12.5 前端面定位孔 2- 064.0038.07.12 mm在其后的精加工中将作为精基准，为保证位置的准 确，其自身的位置度为 0.1mm。 前端面孔 4- 17 mm将直接影响飞轮壳与发动机箱体的装配，为保证装配精度，相对于 X轴、 Y轴确定其位置度为 0.3mm。 前端面马达螺孔 2-M12-7H影响飞轮壳与马达的装 配，为保证装配精度，相对于马达孔中心线的位置度为 0.4mm。 综上所述，该飞轮壳的各项技术要求制订的合理，符合该零件在工作中的功用。 nts 6 2.1.3 审查飞轮壳的工艺性 分析零件图可知，飞轮壳前后两端面均要求切削 加工，并在轴向方向上均高于相临表面，这样既减少了加工面积，又提高了工作时飞轮壳端面的接触刚度；前端面定位孔 2- 064.0038.07.12 mm、孔 4- 17 mm 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（飞轮壳前后两端面，后端面孔097.00416 mm、前端面定位孔 2- 064.0 038.07.12 mm、马达孔 087.0082 mm）外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗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，但也可以在正常的生产条件下，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。 2.2 飞轮壳毛坯及制造工艺 2.2.1 选择毛坯 由飞轮壳的技术要求分析可知，其材料为 HT200，故毛坯选择铸件。由于要求铸件精度高、具有良好表面质量与机械性能，所以选择 砂型铸造中的金属模机器造型，其生产效率较高，适用于大批大量生产 6。 2.2.2 分析毛坯制造工艺 飞轮壳的材料 HT200 为珠光体灰口铁。其特性是该材料能承受较大的应力（抗 拉强度达 200MN/ 2m ；抗弯强度达 400MN/ 2m ）。其金相组织结构为铁素体和渗碳体组成的机械混合物，由于它是硬的渗碳体和软的铁素体相间组成的混合物，所以其机械性能介于铁素体和渗碳体之间，故强度较高，硬度适中，有一定的塑性，从金相组织显微来看，铸铁中化合碳正好等于 0.77%，珠光体中的铁素体与渗碳体一层层交替间隔，呈片状排列，而其余的碳是以片状石墨状态存在，使切削 过程中切屑不能连续成形。 由于灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。灰铸铁的焊接性能很差，如焊接区容易出现白口组织，裂纹的倾向较大。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。 由于飞轮壳尺寸较大，形状较为复杂，毛坯宜用铸件。此外，灰铸铁一般不需要热处理，但消除残余应力，铸造后应安排时效处理。 2.2.3 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 查加工工艺手册 大批量生产的毛坯铸件的公差等级知：砂型铸造机器造型和壳型灰铸铁的公差等级 CT 为 8 12，故取 CT为 10。 查加工工艺手册 毛坯铸件典型的机械加工余量等级知：砂型铸造 机器造型和壳型灰铸铁的要求的机械加工余量等级为 E G，故取为 G。 nts 7 查加工工艺手册 铸件尺寸公差和要求的铸件机械加工余量 确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量， 所得结果列于表 2.2中。 表 2.2 飞轮壳铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量 项目 /mm 尺寸公差 /mm 机械加工余量 /mm 厚度 79 3.2 4 孔径 416 5 3.7 孔径 82 3.2 1 宽度 190 4 2.8 宽度 154.7 3.6 2.2 2.3 加 工的工艺规程 2.3.1 定位基准的选择 1.精基准的选择 根据该飞轮壳零件的技术要求和装配要求，选择飞轮壳的前端面和前端面定位孔2- 064.0038.07.12 mm 作为精基准，它们既是装配基准，有是设计基准，零件上很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，使加工遵循“基准统一”原则，实现壳体零件“一面二孔”的典型定位方式。前端面定位孔 2- 064.0038.07.12 mm 的轴线是设计基准，选用其作为精基准定位加工马达孔 087.0082mm、前端 面孔 4- 17 mm、前端面孔 2- 13 mm，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工孔的位置度要求。选用飞轮壳前端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则，因为该飞轮壳在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准；另外，由于飞轮壳零件抗拉强度低、韧性差，容易产生变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力不能作用在后端面上。选用飞轮壳前端面作精基准，夹紧可作用在飞轮 壳的前端面上，夹紧稳定可靠。 2.粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。故在本次设计中选择飞轮壳的后端面和后端面内孔 097.00416 mm 的外圆面作为粗基准。采用 097.00416 mm外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀； 采用飞轮壳后端面作粗基准加工前端面，可以为后续工序准备好精基准 7。 2.3.2 表面加工方法的确定 根据飞轮壳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nts 8 加工方法，如表 2.3 中。 表 2.3 飞轮壳各表面加工方案 加工表面 尺寸精度 等级 表面粗糙度Ra/ m 加工方案 飞轮壳前端面 IT9 3.2 粗铣 精车 飞轮壳后端面 IT9 3.2 粗车 精车 后端面内腔孔 416 IT9 3.2 粗车 精车 前端面定位孔 2- 7.12 IT7 1.6 钻 粗铰 精铰 周边两平面 IT11 6.3 粗铣 飞轮壳马达孔 82 IT10 3.2 粗镗 精镗 前端面孔 2- 13 IT11 12.5 钻 后端面孔 4- 17 IT11 12.5 钻 周边螺孔 4-M12 IT11 12.5 钻 攻丝 后端面螺孔 12-M10-7H IT9 6.3 钻 攻丝 前端面马达螺孔 2-M12-7H IT9 6.3 钻 攻丝 周边面螺孔 4-M6-7H IT11 12.5 钻 攻丝 2.3.3 加工阶段的划分 该飞轮壳加工质量要求较高，可将加工粗加工和精加工几 个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（飞轮壳前端面和前端面定位孔）准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度的要求；然后粗铣周边两端面。在半精加工阶段，完成飞轮壳后端面和后端面孔的精车加工，以及各孔的钻、铰、攻丝加工。 2.3.4 工序的集中 本设计选用工序集中原则安排飞轮壳的加工工序。该飞轮壳的生产类型为大批量生产，可以采用万能机床配以专用工、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，不但缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中 加工了许多表面与nts 9 孔，有利于保证各加工表面之 间的相对位置精度要求 8。 2.3.5 工序顺序的安排 2.3.5.1 机械加工工序 1 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准 飞轮壳前端面和前端面定位孔 2- 064.0038.07.12 mm。 2. 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 3. 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面 飞轮壳前端面与前端面定位孔2- 064.0038.07.12 mm和飞轮壳后端面与后端面内腔孔 097.00416 mm，后加工次要表面 周边平面。 4. 遵循“先面后孔”原则，先加工飞轮壳的各端面、平面，再加工飞轮壳前后端面，周边平面上的孔与螺孔。 2.3.5.2 热处理工序 铸造成型后，进行退火处理，去除内应力，硬度范围 175 225HBS； 为改善工件材料的切削性能，在粗加工前安排时效处理。 2.3.5.3 辅助工序 每道工序完成后，安排去毛刺工序；在半精加工后，安排清理、去尖角、毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该飞轮壳工序的安排顺序为：基准加工 主要表面粗加 工以及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 9。 2.3.6 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，表 2.4列出了飞轮壳的工艺路线。表 2.4 飞轮壳工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 粗铣前端面 单柱立铣 密齿刀盘 游标卡尺、深度卡尺 2 粗车后端面、孔 立车 C518 2 车刀 游标卡尺、深度卡尺、塞规 3 精车前端面 立车 C518 2 车刀 游标卡尺、深度卡尺 4 钻前端面孔 钻铰定位孔 Z3040 锥柄麻花钻 铰刀 游标卡尺、深度卡尺 塞规 5 精车后端面孔 立车 CB3750 车刀 游标卡尺、塞规 6 精车后端面 立车 C518 2 车刀 游标卡尺、深度卡尺 nts 10 7 铣周边平面 卧铣 铣刀 游标卡尺 8 粗镗马达孔 T716 铣刀 游标卡尺、深度卡尺 9 精镗马达孔 T716 铣刀 游标卡尺、内径量表 校表环规、塞规 10 马达孔倒角 Z3040 铣刀 游标卡尺 11 钻周边孔 Z3040 锥柄麻花钻 直柄麻花钻 锪刀 游标卡尺、深度卡尺 12 周边孔攻丝 Z3040 锥柄麻花钻 直柄麻花钻 机用丝攻 螺纹塞规 13 钻后端面孔 Z3040 直柄麻花钻 游标卡尺 14 锪后端面 2- 35 Z3040 锪刀 游标卡尺 15 后端面孔攻丝 Z3040 锪刀 锥柄麻花钻 机用丝攻 螺纹塞规 16 钻前端面马达螺孔 Z3040 直柄麻花钻 游标卡尺 17 前端面孔攻丝 Z3040 锥柄麻花钻 机用丝攻 螺纹塞规 18 清理、去尖角、毛刺、打标记 三角刮刀 细平锉 6号钢字码 19 成检 游标卡尺、深度卡尺 高度游标卡尺 螺纹塞规、塞规 内径量表、校表环规 20 清洗 清洗机 21 油封、包装、 入库 nts 11 2.4 加工工序过程 2.4.1 工序 1 粗铣前端面 背吃刀 量的确定：该工步的背吃刀量等于前端面的毛坯总余量减去工序 3 的背吃刀量，即背吃刀量pa=4 1=3mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=100mm/min 切削速度的计算：根据公式（ 2.1）计算： n=dv 1000 （ 2.1） 式中 d 刀具（或工件）直径（ mm） ； v 切削速度（ m/min）。 由 加 工工艺手册 查得铣削速度 =100m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序铣刀转速 n=1000 100m/min /630mm =50.56r/min，参照单柱立铣（ 2HX W1 630A）主轴转速，取转速 n=52r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际铣削速度 =n d/1000=52r/min 630mm/1000=102.87 r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=420s，辅助时间ft=（ 0.15 0.2）jt=0.2jt=84s，其 他 时 间 （xb tt ） =6% （jt+ft） =6% 504=30.24s ， 单 件 时 间djt=420s+84s+30.24s=534.24s。 2.4.2 工序 2 粗车后端面及 孔 该工序包含以下 4 个工步：工步 1 是粗车后端面；工步 2 是粗车后端面孔；工步3是第二次车后端面；工步 4是第二次车后端面孔。 1. 工步 1 粗车后端面 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=2.2mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=40mm/min 由加工工艺手册 查得切削速度 =55m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序车刀速度n=1000 55m/min /450mm =38.93r/min，参照立式车床 C518 2 主轴转速，取转速n=60r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际车削速度 =n d/1000=60r/min 450mm/1000=84.78 r/min。 2. 工步 2粗车后端面孔 nts 12 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=2.2mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=40mm/min 由加工工艺手册 查得切削速度 =55m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序车刀速度n=1000 55m/min /416mm =42.11r/min，参照立式车床 C518 2 主轴转速，取转速n=60r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际车削速度 =n d/1000=60r/min 416mm/1000=78.37 r/min。 3. 工步 3 第二次车后端面 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=0.8mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=40mm/min 由加工工艺手册 =70m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序车刀速度 n=100070m/min /450mm =41.28r/min，参照立式车床 C518 2主轴转速，取转速 n=60r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际车削速度 =n d/1000=60r/min 450mm/1000=84.78 r/min。 4. 工步 4 第二次车后端面孔 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=0.8mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=40mm/min 由加工工艺手册 查得切削速度 =70m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序车刀速度n=1000 70m/min /416mm =53.59r/min，参照立式车床 C518 2 主轴转速，取转速n=60r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际车削速度 =n d/1000=60r/min 416mm/1000=78.37 r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=360s，辅助时间ft=0.2jt=72s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 432=25.92s，单件时间djt=360s+72s+25.92s=457.92s。 2.4.3 工序 3 精车前端面 背吃刀量的确定：pa=1mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=30mm/min 由加工工艺手册 查得切削速度 =90m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序车刀速度n=1000 90m/min /450mm =63.69r/min，参照立式车床 C518 2 主轴转速，取转速nts 13 n=100r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际车削速度 =n d/1000=100r/min 450mm/1000=141.3 r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=540s，辅助时间ft=0.2jt=108s，其他时间（xb tt ）=6%（jtft） =6% 648=38.88s，单件时间djt=540s+108s+38.88s=686.88s。 2.4.4 工序 4 钻前端面孔、钻铰定位孔 该工序分 6个工步，工步 1钻孔 2- 13mm（通）；工步 2钻孔 4- 17mm（通）；工步 3钻定位孔 2- 12.2mm深 20mm；工步 4 是定位孔倒角 1.25 45；工步 5粗铰定位孔 2- 12.7 064.0038.0mm深 20mm； 工步 6精铰定位孔 2- 12.7 064.0038.0mm 深 20mm。 1.工步 1钻孔 2- 13mm（通） 背吃刀量的确定：pa=13/2=6.5mm 进给量的确定：进给量 f=0.2mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =12m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 12m/min /13mm =293.98r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=300r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=300r/min 13mm/1000=12.246 r/min。 2. 工步 2钻孔 4- 17mm（通） 背吃刀量的确定：pa=17/2=8.5mm 进给量的确定：进给量 f=0.2mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =13m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 13m/min /17mm =243.54r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=260r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=260r/min 17mm/1000=13.88r/min。 3. 工步 3钻定位孔 2- 12.2mm深 20mm 背吃刀量的确定：pa=12.2/2=6.1mm 进给量的确定：进给量 f=0.2mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =16m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序钻 头转速n=1000 16m/min /12.2mm =417.67r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=420r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=420r/min 12.2mm/1000=16.09r/min。 nts 14 4. 工步 4是定位孔倒角 1.25 45 背吃刀量 的确定：pa=16/2=8mm 进给量的确定：进给量手动 由加工工艺手册 查得切削速度 =12m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 12m/min /16mm =238.56r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=260r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=260r/min 16mm/1000=13.07r/min。 5. 工步 5是粗铰定位孔 2- 12.7 064.0038.0mm 深 15mm 背吃刀量的确定：pa=0.46mm 进给量的确定：进给量 f=0.5mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =2m/min， 由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 2m/min /12.7mm =50.13r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=63r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=63r/min 12.7mm/1000=2.52r/min。 6. 工步 6 精铰定位孔 2- 12.7 064.0038.0mm 深 15mm 背吃刀量的确定：pa=0.04mm 进给量的确定：进给量 f=0.3mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =4m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序铰刀转速n=1000 4m/min /12.7mm =100.31r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=200r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际铰削速度 =n d/1000=200r/min 12.7mm/1000=7.98r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=474s，辅助时间ft=0.2jt=94.8s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 568.8=34.128s，单件时间djt=312s+62.4s+22.464s =602.928s 2.4.5 工序 5 精车后端面孔 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=0.7mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=0.7mm/min 由加工工艺手册 查得切削速度 =110m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序车刀速nts 15 度 n=1000 110m/min /416mm =84.22r/min，参照立式车床 C518 2 主轴转速，取转速 n=90r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际车削速度 =n d/1000=90r/min 416mm/1000=117.57r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=120s，辅助时间ft=0.2jt=24s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 144=8.64s，单件时间djt=120s+24s+8.64s=122.64s 2.4.6 工序 6 精车后端面 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=1mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=0.7mm/min 由加工工艺手册 查得切削速度 =110m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序 车刀速度 n=1000 110m/min /450mm =77.85r/min，参照立式车床 C518 2 主轴转速，取转速 n=90r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际车削速度 =n d/1000=90r/min 450mm/1000=127.17r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=132s，辅助时间ft=0.2jt=26.4s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 158.4=9.504s，单 件时间djt=132s+26.4s+9.504s=167.904s 2.4.7 工序 7 铣周边平面 该工序分 2 个工步，工步 1 是铣左侧面；工步 2 铣右侧面。由于这两个工步是在一台机床上加工完成的，因此它们的切削用量三要素一致。 背吃刀量的确定 ：背吃刀量pa=3mm 进给量的确定：走刀量即进给速度f=80mm/min 由加工工艺手册 查得切削速度 =71.1m/min，由公式（ 2.1）可求 得该工序铣刀转速 n=1000 71.1m/min /125mm =181.15r/min，参照卧式（万能）铣床主轴转速，取转速 n=220r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的 实际铣削速度 =n d/1000=220r/min 125mm/1000=86.35r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=360s，辅助时间ft=0.2jt=72s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 432=25.92s，单件时间djt=360s+72s+25.92s=457.92s 2.4.8 工序 8 粗镗马达孔 nts 16 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=20mm 进给量的确定：进给量 f=0.5mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =25m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序镗刀转速n=1000 25m/min /40mm =199.05r/min，参照镗床 T716主轴转速，取转速 n=200r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际铣削速度 =n d/1000=200r/min 40mm/1000=25.12r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=120s，辅助时间ft=0.2jt=24s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 144=8.64s，单件时间djt=120s+24s+8.64s=152.64s。 2.4.9 工序 9 精镗马达孔 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=2mm 进给量的确定：进给量 f=2mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =20m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序镗刀转速n=1000 20m/min /40mm =159.23r/min，参照镗床 T716主轴转速，取转速 n=200r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际铣削速度 =n d/1000=200r/min 40mm/1000=25.12r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=120s，辅助时间ft=0.2jt=24s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 144=8.64s，单件时间djt=120s+24s+8.64s=152.64s 2.4.10 工序 10 马达孔倒角 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=2mm； 进给量的确定：进给量手动； 由加工工艺手册 查得切削速度 =25m/min，由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 25m/min /40mm =199.05r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取 转速n=200r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=200r/min 40mm/1000=25.12r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=60s，辅助时间ft=0.2jt=12s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 72=4.32s，单件时间djt=60s+12s+4.32s =76.32s 2.4.11 工序 11 钻周边孔 nts 17 该工序包含以下 3步：工步 1为钻 4- 10.2mm，深 27mm；工步 2钻 4-M6的底孔4- 5mm；工步 3锪平 32mm。 1.工步 1钻 4- 10.2mm，深 27mm 背吃刀量的确定：背吃刀量pa= 0d/2=10.5mm/2=5.1mm； 进给量的确定：进给量 f=0.18mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =16m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 16 m/min /10.5mm =485.29r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=500r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=500 r/min 10.5mm/1000=16.485r/min。 2.工步 2钻 4-M6 的底孔 4- 5mm 背吃刀量 的确定：背吃刀量pa= 0d/2=5mm/2=2.5mm； 进给量的确定：进给量 f=0.1mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =12m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 12m/min /5mm =764.34r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=800r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可 求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=800 r/min 5mm/1000=12.56r/min。 3.工步 3锪平 32mm 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=（ 32mm 16.5mm） /2=7.75mm； 进给量的确定：进给量 f=0.25mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =20m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 20m/min/35mm =181.99r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=125r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=125r/min 35mm/1000=13.74r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=366s，辅助时间ft=0.2jt=73.2s，其他时间（xb tt ） =6%（jt+ft） =6% 439.2=26.352s，单件时间djt=366s+73.2s+26.352s =465.552s 2.4.12 工序 12 周边孔攻丝 该工序包含以下 2个工步：工步 1为螺纹 4-M12攻丝；工步 2为螺纹 4-M6攻丝。 1.工步 1 螺纹 4-M12攻丝、深 22mm nts 18 背吃刀量的确定：背吃刀量pa= 12mm 10.2mm=1.8mm； 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，因此进给量f=1.5mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =5m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 5m/min /13mm =122.4r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=125r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=125 r/min 13mm/1000=5.11r/min。 2.工步 2 螺纹 4-M6攻丝、攻穿 背吃刀量的确定：背吃刀量pa= 6mm 5mm=1mm； 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，因此进给量 f=1mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =5m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 5m/min/7mm =277.48r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=320r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=320 r/min 5mm/1000=5.024r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=354s，辅助时间ft=0.2jt=70.8s，其他时间（xb tt ） =6%（jt+ft） =6% 424.8=25.488s，单件时间djt=354s+70.8s+25.488s =450.288s 2.4.13 工序 13 钻后端面孔 8.5 深 27mm，另一孔 8.5mm 钻穿 背吃刀量的确定：背吃刀量pa= 0d/2=8.5mm/2=4.25mm； 进给量的确定：进给量 f=0.15mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =18m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 18m/min/8.5mm =674.41r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=800r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=800r/min 8.5mm/1000=21.36r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=288s，辅助时间ft=0.2jt=57.6s，其他时间（xb tt ） =6%（jt+ft） =6% 345.6=20.736s，单件时间djt=288s+57.6s+20.736s =308.736s 2.4.14 工序 14 锪后端面孔 4- 35mm nts 19 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=（ 35mm 17mm） /2=9mm； 进给量的确定：进给量 f=0.25mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =20m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 20m/min/35mm =181.99r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=125r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=125r/min 35mm/1000=13.74r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=240s，辅助时间ft=0.2jt=48s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 288=17.28s，单件时间djt=240s+48s+17.28s =305.28s 2.4.15 工序 15 后端面螺纹 12-M10-7H 攻丝，其中一孔攻穿 背吃刀量 的确定：背吃刀量pa=10mm 8.5mm/2=9mm； 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，因此进给量 f=1mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =5m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 5m/min/12mm =132.7r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=160r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序 的实际钻削速度 =n d/1000=160r/min 12mm/1000=6.03r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=420s，辅助时间ft=0.2jt=84s，其他时间（xb tt ）=6%（jt+ft） =6% 504=30.24s，单件时间djt=420s+84s+30.24s =534.24s 2.4.16 工序 16 钻前端面马达螺纹孔 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=10.2mm/2=5.1mm； 进给量的确定：进给量 f=0.15mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =18m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 18m/min/10.2mm =562r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=630r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=630r/min 10.2mm/1000=20.18r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=48s，辅助时间ft=0.2jt=9.6s，其他时间（xb tt ）=6%（jtft） =6% 57.6=3.456s，单件时间djt=48s+9.6s+3.456s =61.056s 2.4.17 工序 17 前端面螺纹 2-M12-7H 攻丝 背吃刀量的确定：背吃刀量pa=12 10.2=1.8mm； nts 20 进给量的确定：进给量 f=1mm/r 由加工工艺手册 查得切削速度 =5m/min。由公式（ 2.1）可求得该工序钻头转速n=1000 5m/min/13mm =122.49r/min，参照摇臂钻床 Z3040 主轴转速，取转速n=160r/min。再将此转速代入公式（ 2.1），可求出该工序的实际钻削速度 =n d/1000=160r/min 13mm/1000=6.53r/min。 时间定额的确定：基本时间jt=84s，辅助时间ft=0.2jt=16.8s，其他时间（xb tt ）=6
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