齿轮室数控编程加工毕业设计.docx

齿轮室的数控编程与加工摘 要二十一世纪的制造业面临着激烈的市场竞争，市场的不断变化，需要企业随时做出产品上的改变以应对市场的改变。数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术 、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，极大地提高了生产效率，降低了生产成本，是现代先进制造技术的基础和核心。把传统制造业推进到信息化制造时代，是现代工业实现自动化、柔性化、集成化生产，适应市场要求的基础，是一种知识密集型和资金密集型的技术。齿轮室作为发动机的重要组成零件，是一种典型的箱体类零件。本次设计将先进行齿轮室零件的分析，通过对参考文献的研究分析，阐述数控加工工艺分析等相关内容。从提高齿轮室制造技术出发，阐述夹具设计和机床概念设计中的设计原则、设计步骤、注意点等，针对齿轮室设计一套专门的夹具，以满足齿轮室加工精度高的生产要求。关键词：数控技术； 标准齿轮室； 加工工艺； 夹具设计 东华理工大学长江学院毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTThe 21st centurys manufacturing industry is facing the fierce market competition, the changing of the market, need to make the products on the change in response to market changes. Sets of numerical control technology the traditional mechanical manufacturing technology, computer technology, group technology and modern control technology, sensor detecting technology, information processing technology, network communication technology, hydraulic pneumatic technology, manufacturing technology into an organic whole, greatly improved the production efficiency, reduce the production cost, is the foundation of the modern advanced manufacturing technology and the core. Made traditional manufacturing advances into the information era, is the modern industrial automation, flexibility, integration, to meet the market requirement, the basis of a knowledge intensive and capital intensive technologies.Gear chamber as an important part of the engine, is a kind of typical box body parts. This design will undertake the analysis of the gear parts, first through the study of reference analysis, nc machining process analysis and related content. Starting from improving the gear manufacturing technology, fixture design and machine design principles and design steps of conceptual design, attention, etc., aiming at gear chamber design a set of special jig, in order to satisfy the requirement in producing high precision gear room.Key words: Numerical control technology; Standard gear room enclosure; The processing technology; Fixture design东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 目录目 录0.绪论10.1数控技术的国内外现状和发展趋势10.1.1数控技术的国内外发展及现状10.1.2我国数控技术目前存在的主要问题10.1.3数控技术发展趋势20.2齿轮室的简介20.2.1齿轮室的定义20.2.2齿轮室的作用21.齿轮室零件的分析21.1毛坯材料的选择和制造21.1.1选择毛坯的材料21.1.2毛坯的制造形式和尺寸确定21.2齿轮室零件的结构分析41.3齿轮室零件工艺性分析42.齿轮室的数控工艺设计62.1定位基准的选择62.1.1粗基准的选择62.1.2精基准的选择62.2拟定数控工艺路线62.3工艺方案的比较分析与改进72.4齿轮室壳体零件加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定92.5刀具选择及切削用量的确定92.5.1需要考虑的因素92.5.2刀具选择和切削量的计算102.6选择加工设备与加工中心选择遵循的要素163.夹具的设计193.1加工中心常用的夹具介绍193.1.1 机床夹具的组成193.1.2 加工中心夹具的选用原则193.1.3加工中心夹具基本要求203.1.4 确定零件夹具的原则203.2夹具的确定与设计214.程序的编制255.总结25参考文献27附录28东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 绪论0.绪论0.1数控技术的国内外现状和发展趋势0.1.1数控技术的国内外发展及现状数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术 、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代先进制造技术的基础和核心。把传统制造业推进到了信息化制造时代，是现代工业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是一种知识密集型和资金密集型的技术。具有可加工有复杂型面的工件；加工精度高，质量稳定；生产率高；能改善工人劳动条件；有利于生产管理现代化等特点。世界许多数控系统生产厂家利用PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。如：日本山崎马扎克公司开发出了2种可使用长镗杆切削工件的复合加工机床；CNC613240数控车床配备西门子(SINUMERIK 801)系统和交流伺服单元，采用自动刀架及手压式润滑系统。目前国外数控系统技术发展的总体趋势如下：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展。驱动装置向交流、数字化方向发展。增强通信功能，向网络化发展。数控系统在控制性能上向智能化发展。我国数控技术起步于20世纪50年代末期，经历了初期的封闭式开发阶段，“六五”、“七五”期间的消化吸收、引进技术阶段，“八五”期间建立国产化体系阶段，“九五”期间产业化阶段，现已基本掌握了现代数控技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控专业人才，初步形成了自己的数控产业。目前，较具规模的企业有广州数控、航天数控、华中数控等，生产了具有中国特色的经济型、普及型数控系统。经半个世纪的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可，在市场上站稳了脚跟。但是由于系统技术含量低，产生的附加值少，不具备与进口系统进行全面抗衡的能力，只在低端市场占有一席之地，还不能为我国数控产业起到支撑的作用，与国外相比，还有不小的差距。0.1.2我国数控技术目前存在的主要问题(1) 技术创新成分低、消化吸收能力不足目前我国数控技术的研究主要还是依照国外开发的一些模式按部就班地进行。(2) 技术创新环境不完善我国尚未形成有利于企业技术创新的竞争环境。(3) 产品可靠性、稳定性不高可靠性的指标一般采用平均无故障时间(MTBF，单位为h)，国外数控系统平均无故障时间在10 000 h以上，国产数控系统平均无故障时间仅为3 0006 000 h。这使得可靠性、稳定性上就与国外技术相差很大，必然影响产品的市场占有率。(4) 网络化程度不够。(5) 体系结构不够“开放”。0.1.3数控技术发展趋势1). 高速、高效、高精、高可靠性趋势明显效率、质量是先进制造技术的主体。 2). 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光浩度高，而且效率也大幅度提高。3). 机床产品的模块化发展更加突出为满足用户日益增多的个性化要求，各制造厂把产品的模块化设计作为一个有效措施。 4). 生产系统智能化是制造技术的发展方向由于市场多变和用户个性化要求增多，很多工业产品都是多品种、小批量生产模式，即使是大批量和平的汽车工业，也要经常变换型号。因此，制造商为降低生产成本，对机床的柔性、自动化程度要求越来越高。5). 机床的配套件和工装产业发展迅速尤其是数控转台、刀库、转塔刀架，品种齐全，各种自动检测仪器性能好，且容易集成配套，这些都对发挥机床潜力起到了重要作用而备受关注。6). 制造系统的环保要求日趋严格，环保技术和环保产品增多。为了满足市场和科学技术发展的需要，为了达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求，本课题通过对齿轮室这一典型零件数控编程加工的研究进行阐述，也正是适应时代的发展要求。0.2齿轮室的简介0.2.1齿轮室的定义齿轮室是齿轮箱的一个外部壳体零件，用来固定齿轮箱内的各个齿轮，防止齿轮脱离，是整个齿轮箱的外型。0.2.2齿轮室的作用1). 固定各个齿轮，起支撑作用。2). 能起到清洗作用。3). 防止灰尘进入零件内部，起密封作用。4). 润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗。 5). 在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。42东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 齿轮室的数控工艺设计1.齿轮室零件的分析1.1毛坯材料的选择和制造1.1.1选择毛坯的材料选材料应遵行的原则1.充分满足使用性能要求，防止过早失效；2.满足工艺性能要求，提高成品率；3.符合经济性原则，效益最大化；4.前瞻性考虑适应科技的进步，市场环境的变化和国家产业政策发展的需要。齿轮室零件是薄壁箱体类零件，一般毛坯可直接铸造成型，可用铸铁，或铸造铝合金。铸铁具有刚性好，硬度高的优点，但存在质量大，脆性大的缺点。采用铸铁作为毛坯材料，加工余量大，不能保证力学性能，且铸铁铸造精度不高，有些精度要求不高的孔不能直接铸造出来，增加加工工序，不利于提高生产率。铸造铝合金质量轻，铸造精度要比铸铁高的多，有些精度要求不高的孔可以直接铸造出来，大大减少加工余量，提高劳动生产率。做为发动机中主要支撑部件，齿轮室壳体零件毛坯必须具有一定的硬度及韧性，并且要有利于加工，考虑到齿轮室零件的应用场合及工作环境，此零件用在发动机内部，起到支撑的作用，外形复杂，空间功能结构较多且不规则，零件要有一定的刚性，但重量要轻。综合以上情况，查阅相关资料可选择 YL113（YZAlSi12Cu2）为毛坯材料，其硬度高达80HBS 以上，能够达到齿轮室的硬度要求。其化学含量：硅 Si 10.511.5 铁 Fe 0.30.6 铜 Cu 3.03.5镁 Mg 0.20.3 锰 Mn 0.30.5 锌 Zn 0.60.9镍 Ni 0.20.5 锡 Sn 0.3 Al 余量(85.5为最佳)1.1.2毛坯的制造形式和尺寸确定表1-1 毛坯制造形式毛坯类型铸件 锻件冲压件焊接件轧材成形特点 液态下成形 塑性变形 塑性变形 永久性连接 同锻件结构特征复杂简单轻巧、复杂轻巧简单工艺性要求流动性好，收缩率低塑性好，变形抗力小塑性好，变形抗力小强度高，塑性好同锻件常用材料铸铁、铸钢、铝合金等中碳钢及合金结构钢等碳钢、有色金属薄板低碳钢、低合金钢等碳钢、合金结构钢等组织特征晶粒粗大、疏松晶粒细小、致密拉深时流线有变化接头组织不均匀同锻件机械性能较差好好降低较好材料利用率高低高较高较低生产周期长短、长长较短短生产成本较低较高较低中中应用举例机架、床身机架、床身油箱车身，船体丝杠、螺栓齿轮室的毛坯零件比较复杂的，又其材料是铝合金（YL113），因此选择毛坯的类型为铸件，用铸造的方法铸造齿轮室盖，根据材料的表面粗糙度、生产类型、生产率，性能等等。查阅资料可知齿轮室零件为大批量生产零件，经查表机械制造工艺设计简明手册毛坯的制造方法与工艺特点，最终选择铸造中的压铸成型（主要特点是在高压、高速下充型，在压力下快速凝固，是效率高、精度高的金属成型方法。应用于大批量以锌合金、铝合金、镁合金及铜合金为主的中小型薄壁零件的生产）把工艺要求不高的孔及定位工艺孔直接铸出，以减少机加工量。铝合金压铸毛坯的外表面粗糙度可达到 Ra6.3，具有金属光泽，只需很小的机加工余量。因其制造方法为铸造中的压铸，查手册机械制造工艺设计简明手册。表1-2 常用毛坯的制造方法与工艺特点毛坯制造方法最大质量（kg）最小壁厚(mm)形状复杂程度适用材料生产类型精度等级（CT）毛坯尺寸公差(mm)表面粗糙度（m）加工余量等级生产率压铸10160.5（锌、其他合金）取决于模具有色金属合金大批大量生产680.050.15Ra6.33.2E最高 通过表可以知道铸件的尺寸公差等级IT68，加工余量等级MA是E级，查手册机械制造工艺设计简明手册的机械加工余量1.50.9mm毛坯尺寸的确定，经查表2.2-4 铸件机械加工余量得表1-3。表1-3齿轮室毛坯零件尺寸单面加工余量铸件尺寸尺寸允许偏差腰型面26.10.1127.1 0.18-5.410.061.52.41 0.06 90.20.58 0.2130.20.512 0.210 18 +0.021-0.00168 166+0.04+0.01 根据技术要求未注明拔模斜度的一律为21.2齿轮室零件的结构分析 图1-1齿轮室零件示意图齿轮室零件在发动机中对其他运动部件主要起到支撑作用，同时发动机机油也在齿轮室中循环，因此还有润滑、密封、清洗、冷却和防锈作用。本文齿轮室零件如图1-1所示为康明斯齿轮室零件，零件代号4059384。外型复杂，壁厚比较小，各边有许多连结孔及螺纹，中间有较大的支撑孔，两主要面上有不规则密封槽及密封面，还要钻6 孔，镗孔10.04、孔22.13、138.1、169.85、135 孔。加工难度比较高。1.3齿轮室零件工艺性分析如图1-1所示可看出零件是薄壁箱体类零件，加工部位呈空间分布，有孔、槽、螺纹和平面加工，然而零件的外形并不规则，所以采用金属压铸成型的方法制造毛坯。因铝合金金属压铸毛坯成型精度比较高，所以形位以及尺寸精度要求较低的部位可以一次压铸成型，其他要求高的加工面可以只留加工余量。加工工艺上可以采取其中一压铸面为粗基准进行精基准面加工，加工精基准面、钻孔、镗孔、攻螺纹、铣密封槽及密封槽等，再以精基准面定位加工其他面、孔、螺纹和槽等。可采用加工中心进行加工，有利于减少工时，使工序集中，保证精度。在设计齿轮室零件数控工艺之前，要先考虑零件的工作环境和其起到的作用来选择合适的零件材料；其次零件外形决定了毛坯成型方法；再进一步考虑加工基准的选择，数控加工工艺路线的拟定，机械加工余量估算、机床刀具的选择，切削参数的确定，计算工序尺寸及毛坯尺寸等。2.齿轮室的数控工艺设计2.1定位基准的选择机械加工时，为使工件的被加工表面获得规定的尺寸和位置精度要求，必须使工件在机床或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。定位基准的选择是工艺工装设计中的重要环节之一。定位基准选择得正确、合理与否，对保证加工精度、安排加工顺序和提高加工生产率有着十分重要的影响。主要考虑以下几个方面的要求：1). 保证加工面和非加工面之间的正确位置。2). 保证加工面和待加工面之间的正确位置，使得待加工面加工时余量小而均匀。3). 提高加工面与定位基准面之间的位置精度。4). 装夹方便、定位可靠、夹具结构简单。因此结合以上几个方面的要求，根据齿轮室的毛坯图，可以大致定下粗精加工基准。2.1.1粗基准的选择粗基准选择时主要遵循如下几个原则：1). 余量均匀原则2). 保证不加工面位置正确的原则3). 粗基准只能使用一次的原则4). 粗基准平整光洁，定位可靠的原则。在加工齿轮室零件时主要考虑的是基准面的加工，由于齿轮室零件两个大端面都需要加工，满足互为基准的原则。选择粗基准时，可选择毛坯成型件加工要求较高的一个端面内平面作为粗基准，同时在毛坯中铸出定位工艺孔 A、B。2.1.2精基准的选择精基准的选择主要应考虑基准重合和基准统一的问题，应保证工件的加工精度和装夹方便可靠。(1)基准重合原则:所谓基准重合原则是指以设计基准作定位基准，以避免基准不重合误差。(2)基准统一原则:当零件上有许多表面需要进行多道工序加工时，尽可能在各工序的加工中选用同一组基准定位，称为基准统一原则。基准统一可较好地保证各个加工面的位置精度，同时各工序所用夹具定位方式统一，夹具结构相似，可减少夹具的设计、制造工作量。通常情况下，选择精度较高、安装稳定可靠的表面作精基准，应使夹具结构简单，安装和加工工件方便。根据具体情况分析，齿轮室零件可以选择铣削大的外平面作为精基准。2.2拟定数控工艺路线工序的安排一般遵循先面后孔、先粗加工后精加工、先主后次穿插进行、先基准后其它的原则。本零件属于箱体类零件，外形比较复杂，采用基准统一的原则。按下述工艺路线进行：工艺路线方案一：工序01： 铸造工序02： 清砂工序03： 人工时效处理工序04： 压铸成型工序05： 铣基准外平面，钻6 孔，镗孔10.04、孔22.13、138.1、169.85、135 孔，制 M101.5-6H 螺纹，铣 AN、AP、AR 斜槽，铣两凸台面工序06： 铣内平面及密封槽，钻攻 M101.5-6H、M81.25-6H 螺纹孔制螺纹，钻铰11.2 孔，镗16.999、16.93、35 孔工序07： 铣前端面，钻孔，制螺纹；铣侧面平台，镗孔，钻孔制螺纹，在后端面上钻孔制螺纹工序08： 钳工工序，检查加工产品的完整性，检查是否有漏加工部位、手工倒角，去毛刺工序09： 对产品进行清洗，进入装配工序10： 产品的终检、校正工序11： 产品的包装入库工艺路线方案二：工序01： 铸造工序02： 清砂工序03： 人工时效处理工序04： 压铸成型工序05： 铣内平面及密封槽，钻攻 M101.5-6H、M81.25-6H 螺纹孔制螺纹，钻铰11.2 孔，镗16.999、16.93、35 孔工序06： 铣基准外平面，钻6 孔，镗孔10.04、孔22.13、138.1、169.85、135 孔，制 M101.5-6H 螺纹，铣 AN、AP、AR 斜槽，铣两凸台面工序07： 铣前端面，钻孔，制螺纹；铣侧面平台，镗孔，钻孔制螺纹，在后端面上钻孔制螺纹工序08： 钳工工序，检查加工产品的完整性，检查是否有漏加工部位、手工倒角，去毛刺工序09： 对产品进行清洗，进入装配工序10： 产品的终检、校正工序11： 产品的包装入库2.3工艺方案的比较分析与改进以上两种方案的主要区别就是外平面和内平面的加工顺序先后问题。由零件图可知内平面上要加工的孔、螺纹比外平面面上要求加工孔、螺纹的位置度要求高，因此应该先加工外平面，然后以外平面作为加工内平面的精基准，这样才能保证内平面上孔、螺纹的位置精度。故具体的工艺方案可如下：工序01：压铸成型工序02：清砂工序03：人工时效处理工序04：精铣基准外平面，整面平面度0.5工序05：精镗基准孔100.013 ，平底深度 7.50.5min，倒角 0.5x90工序06：精镗基准孔220.025 ，深度 184 ，倒角 0.31x90工序07: 铣 AN、AP、AR 斜槽,保证轨迹外形宽度 5，深度0.025 max，R0.05 min工序08：钻攻螺纹孔，孔深 30max，螺纹深25min工序09：钻通孔6工序10： 精镗138.1。通孔，169.85。通孔，倒角15工序11：精镗1350.035，孔深15min，倒角0.2530工序12：精铣内平面,整面平面度1工序13：精镗16.9990.006，深 70.25，倒角1x45；精镗16.930.03通孔工序14：钻攻基准螺纹孔 M81.25-6H，孔深 25max，螺纹深 21.5min工序15：钻铰通孔11.20.80.5工序16：镗孔350.5,保证 60.25工序17：铣密封槽，,保证深度 4.650.1，宽度 2.90.1，300.5，4.90.2，300.5，50.2工序18：铣110 凸台面，并保证两端面距离 11.750.08工序19：铣前端面，钻孔，制螺纹；铣侧面平台，镗孔，钻孔制螺纹，在后端面上钻孔制螺纹工序20: 钳工工序，检查加工产品的完整性，检查是否有漏加工部位、手工倒角，去毛刺，清洗产品工序21：产品的终检、校正工序22：产品的包装入库经过改进后，整套工艺设计较为合理，虽然这套数控工艺只是针对此型号的齿轮室壳体零件，但是它对于其他薄壳箱体类复杂零件的工艺设计有一定的参考意义。工艺也不会是一成不变，主要是在一定的生产条件下，能保证产品质量的前提下，以最快的速度、最小的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合要求的零件。我们要从中掌握制定工艺的步骤、方法，而不是就事论事只谈这一零件的工艺，这也是该设计的目的所在。2.4齿轮室壳体零件加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定为了保证零件的加工质量，一般对加工表面要进行若干次加工。这样，留给每一道工序的切除的金属层称为工序余量。从毛坯到成品加工表面上被切除的全部金属层厚度，即各工序的工序余量之和称为总余量。加工余量是工序余量和总余量的统称。工序尺寸是加工过程中各工序应保证的加工尺寸。其公差即工序尺寸公差，应按各种加工方法的经济精度选定。在工序图和工序卡上要标注的工序尺寸往往不是采用零件上的尺寸，而是要根据已确定的余量及定位基准转换的情况进行计算的。根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）外平面的加工余量由于压铸成型毛坯精度比较高，查GB/T11350-89铸件机械加工余量标准表一可取公差等级CT为4、5、6级，加工余量等级MA为D级，查表得取单边余量为1mm，外平面为直接精加工，因此外平面的加工余量为1mm（参见铸件机械加工余量GB/T11350-89）。（2）内平面的加工余量同样内平面的加工余量也取为1mm（参见铸件机械加工余量GB/T11350-89）。（3）各孔的加工余量由于各铸孔大小不一，且都属于直接精加工，铝合金压铸能够达到47级精度（GB/T6414-1999），查GB/T11350-89零件尺寸100mm的余量能够达到0.5mm，所加工孔大小均不超过100mm，所以各孔的双边余量为0.5mm。由于毛坯及以后的各道工序的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实是理论上的加工余量。实际上，加工余量有最大与最小之分。2.5刀具选择及切削用量的确定2.5.1需要考虑的因素在确定了工艺尺寸及加工余量以后，还有一个重要部分要考虑，就是要确定加工齿轮室壳体零件时切削刀具及切削用量。切削用量是对切削加工过程中的切削速度、进给量、背吃刀量的总称。选择切削用量的原则就是在保证加工质量，降低成本和提高生产效率的前提下，使切削速度、进给量、背吃刀量的乘积越大，工序的切削时间最短。在切削用量中，背吃刀量对刀具使用寿命的影响最小，进给量次之，切削速度的影响最大。确定切削用量时应尽可能选择较大的背吃刀量，其次按工艺装备与技术条件的允许选择最大的进给量，最后再根据刀具使用寿命确定切削速度。这样可在保证一定刀具使用寿命的前提下，使三者的乘积最大。进给量在精加工时被限制的是切削力，也就是说，限制进给量的主要是表面粗糙度。当切削速度较高时，切削力降低，则可适当增大进给量。当前两者被选定后，再选最大的切削速度。最合理的切削速度，应当是既能充分发挥刀具的切削性能，又能充分发挥机床的效能，并能保证预定的加工质量。值得注意是切削速度太高或太低，都会降低生产率，同时工序成本也会增大，最后要核对的是机床功率，如果机床超出负荷太多，一般可适当降低切削速度；当切削功率比机床主要电动机的有效功率小很多，同时由于机床转速的限制，切削速度不能再提高时，为了充分发挥机床的功能和提高生产率，可采用大的进给量。另外，还应考虑积屑瘤的产生、断续切削、工件刚度和发生振动等情况的限制。根据以上对切削用量中三个要素的理解，可以合理的选择切削用量。在数控加工切削用量选择中，往往先根据零件材料、加工要求，确定机床和刀具，机架刀片材料、牌号，根据刀具手册选择合理切削用量。2.5.2刀具选择和切削量的计算本工序的主要是倒角，铣平面、钻孔、铰孔、攻螺纹。已知加工材料为YL113压铸铝合金，铸件，经查资料轻合金材料新技术得到其=320Mpa，硬度为106HBS左右，在加工中心对毛坯进行加工。（1）确定对毛坯孔的倒角倒角刀是一款为批量加工环境而设计的专业倒角刀具，独有的一体式设计使其可以在倒角的过程中将加工产生的碎屑更加方便的落下，不会造成因工具堵塞而延误工效的情况 。一般倒角刀倒的角为90和60，而30一般是非标准的，要进行专门的定做,经过各种资料的查询和实地的考察，最后选用专门制造的成型铣刀，刀片的材料根据加工的零件YL113压铸合金（硬度较高，HBW为80左右）选择高速钢刀片,查资料切屑用量简明手册表1.8 可以得到其进给量f=0.0250.055mm/r，经分析选择f=0.05mm/r，后刀面最大磨损限度0.5，刀具寿命T=120min，=，=0.9 0.14=0.126，=388，=0.12，=0.25，=0.28,=167.49m/min,n=1000v/d=1000167.49/66=808.193r/min（2）确定铣腰型面的切屑用量和加工工时 1.选择刀具：由零件图可以知道此腰型面的最大直径是40mm，长度l=53.36mm可选用YT15硬质合金端铣刀类型为，根据加工齿轮室盖的加工腰型面的尺寸，选择直径为d=100mm ，选择的齿数Z=52.铣刀几何形状 :因为小于650Mpa，故选择前角=5，后角=8，副后角=9，刀齿斜角=-15,偏角中主刃=60，过渡刃=30，副刃=5过渡刃宽度=1.5mm3.由于是铸件加工的，所以由查表前面可以得出，加工余量都不大，可以一次走刀完成，铣削深度=h=1mm4.每齿进给量 查切屑用量简明手册可以得到=0.120.18mm/z，可以选择=0.18mm/z5.刀具的寿命和铣刀磨钝标准 查切屑用量简明手册表3.7和表3.8可以得到后刀面最大磨损限度粗加工时为0.9mm，精加工时为0.3mm；因为铣刀直径为100mm，故刀具寿命T=180min6.切屑速度每分钟进给量，查表可得=154m/min,=491r/min,=393mm/min, 各修正系数：=1.27,=0.85,所以=1541.270.85m/min=166.24m/min,n=4911.270.85r/min=530.03r/min,=3931.270.85mm/min=424.24mm/min7.计算基本工时 =L/=(l+y+)/=0.20min（3）确定对毛坯钻孔与扩孔及攻丝的切屑用量与加工工时 钻孔时孔径d=2.41mm,孔深为130.2mm，粗糙度Ra6.3m1.选择钻头： 经查资料机械制造工艺简明手册麻花钻头（0.180mm）的孔，精度可以达到IT11IT13，表面粗糙度参数值为Ra6.3mR50m，符合要求，选择高速钢麻花钻头直径为3.41mm，查资料切屑用量简明手册表2.1与2.2 高速钢钻头切屑部分的几何形状，刀磨形状为标准。2.选择切屑用量：钻头直径为3.41mm，加工材料为铝合金硬度小于200HBS,进给量f=0.180.22mm/r，因为最后还要攻丝，按要求要乘与0.50，则f=（0.180.22）0.50mm/r=0.090.11mm/r最后选取f=0.1mm/r3.寿命与磨钝标准：查切屑用量简明手册表2.21后刀面最大磨钝限度0.8mm，刀具寿命为20min4.切屑速度：查表2.14可得加工性为7类,可得切屑速度=12m/min,=1.0=1.0,=0.87,=0.85,v=121.01.00.870.85m/min=8.847m/min,n=1000v/d=10008.847/3.41r/min=862.25r/min.5.基本工时： =L/nf=（l+y+）/nf=(13+2.5)/(862.250.165)min=0.11min 扩孔时孔径d=3.41mm,孔深为130.2mm，粗糙度Ra3.2m1.选择扩孔钻头： 经查资料机械制造工艺简明手册扩孔钻，加工等级IT10IT11，表面粗糙度参数值为Ra6.3m Ra3.2m ，符合要求，选择硬质合金直柄扩孔钻（GB4256-84）直径为4.41mm，查资料切屑用量简明手册表2.5扩孔钻的几何参数 。=20，=60，=20=1mm2.选择切屑用量：钻头直径为4.41mm，加工材料为铝合金硬度小于200HBS,查资料切屑用量简明手册表2.10得，进给量f=0.70.9mm/r，因为最后还要攻丝，按要求要乘与0.7，则f=（0.70.9）0.7mm/r=0.490.63mm/r最后选取f=0.6mm/r3.寿命与磨钝标准：查切屑用量简明手册表2.21后刀面最大磨钝限度0.9mm，刀具寿命T=20min4.切屑速度：=，查资料切屑用量简明手册=0.86 =80，=0.3，=0.2，=0.5，=0.3，=47.838m/min,n=1000v/d=100047.838/4.41=3454.65r/min,T=,l=18mm,l=2.28mm,l=3mm,T=0.11min 进行对扩孔后的孔攻丝查资料表3.1-48 机械制造工艺设计简明手册细柄机用和手用丝锥（GB3464-83）得；选择粗牙普通螺纹用丝锥，螺纹丝锥的直径为6mm,代号M6，螺距p=f=1mm，=4.5mm，l=19mm，L=66mm，a=3.55mm ,查资料机械切削工艺参数速查手册前角=1214，后角=812，选择螺距为1mm，查表切屑速度为=910 m/min,进分析选择速度=10 m/min，n=1000v/d=100010/6=530.79r/min,T=0.12min（4）对结合面进行铣削的切屑用量和加工工时1.选择刀具： 可选用YT15硬质合金端铣刀类型为，根据加工齿轮室盖的加工腰型面结合面的尺寸，选择直径为d=100mm ，选择的齿数Z=52.铣刀几何形状 :因为小于650Mpa，故选择前角=5，后角=8，副后角=9，刀齿斜角=-15,偏角中主刃=60，过渡刃=30，副刃=5过渡刃宽度=1.5mm3.由于是铸件加工的，所以由查表前面可以得出，加工余量都不大，可以一次走刀完成，铣削深度=h=1mm4.每齿进给量 查切屑用量简明手册可以得到=0.120.18mm/z，可以选择=0.18mm/z5.刀具的寿命和铣刀磨钝标准 查切屑用量简明手册表3.7和表3.8可以得到后刀面最大磨损限度粗加工时为0.9mm，精加工时为0.3mm；因为铣刀直径为100mm，故刀具寿命T=180min6.切屑速度每分钟进给量 查表可得：=154m/min,=491r/min,=393mm/min, 各修正系数：=1.27,=0.85,所以=1541.270.85m/min=166.24m/min,n=4911.270.85r/min=530.03r/min,=3931.270.85mm/min=424.24mm/min7.计算基本工时 =L/=(l+y+)/=1.44min（5）确定对毛坯为100.2孔的切屑用量和加工工时采用高速钢麻花钻头直径为9mm，查表2.1与2.2 高速钢钻头切屑部分的几何形状，刀磨形状为标准。2=140，=55，=12，=50进给量f=0.470.57mm/r最后选取f=0.50mm/r，后刀面最大磨钝限度0.8mm，刀具寿命为35min，v=10.353m/min，n=1000v/d=412.14r/min，=L/nf=（l+y+）/nf=(18+5)/(412.140.50)min=0.11min （6）确定对毛坯为220.2孔的切屑用量和加工工时采用高速钢麻花钻头直径为13mm，查表2.1与2.2 高速钢钻头切屑部分的几何形状，刀磨形状为标准。2=140，=55，=12，=50进给量f=0.520.64mm/r最后选取f=0.64mm/r，后刀面最大磨钝限度0.8mm，刀具寿命为60min，v=141.01.00.870.85m/min=10.353m/min，n=1000v/d=（100010.353）/(3.1413)r/min=274.76r/min，=L/nf=（l+y+）/nf=(18+7)/(274.760.64)min=0.14min （7）确定对毛坯为8粗钻孔精镗孔时的切屑用量和加工工时1.粗钻孔时，毛坯孔为8，孔深为19mm。采用高速钢麻花钻头直径为9mm，查表2.1与2.2 高速钢钻头切屑部分的几何形状，刀磨形状为标准。2=140，=55，=12，=50进给量f=0.470.57mm/r最后选取f=0.50mm/r，后刀面最大磨钝限度0.8mm，刀具寿命为35min，v=10.353m/min，n=1000v/d=412.14r/min，=L/nf=（l+y+）/nf=(18+5)/(412.140.50)min=0.11min 2.精镗孔时，孔为22，孔深不变为19mm。查表选用硬质合金为YT30，直径为10mm的圆形镗刀，=mm=0.5mm。查资料得f=0.08mm/r，T=60min按表1.27得=，=0.90.80.65=0.468，=291，=0.15，=0.20，=m/s=1.84m/minn=1000v/d=(10001.84)/(10)r/min=58.6r/minT=，=19mm，=0，=4mm，=5mm，i=1,T=0.15min（8）确定粗精镗毛坯为135的孔切屑用量和加工工时1.粗镗孔为67的孔时，选用YT15的硬质合金，直径为20mm的圆形镗刀，=mm=0.5mm，查资料切屑用量简明手册表1.5得 f=0.150.30mm/r，选择f=0.20mm/r，=，=0.90.80.65=0.468，=291，=0.15，=0.20，=0.20，=78m/min,n=1000v/d=382r/min,选主偏角=45，=18mm，=3.5mm，=4mm，=5mm，i=1，T=0.07min2.精镗孔为68的孔时，选用YT30的硬质合金，直径为20mm的圆形镗刀，选主偏角=45，耐用度T=60min。=mm=0.5mm，查资料切屑用量简明手册 f=0.04mm/r， =，=0.9 0.14=0.126，=291，=0.15，=0.20，=0.20，= 5.52m/min,n=1000v/d=1598.6r/min,选主偏角=45，=18mm，=3.5mm，=4mm，=0mm，i=1，T=(18+3.5+4)/(0.041598.6)=0.40min 确定工序的基本工时 T=7.49min2.6选择加工设备与加工中心选择遵循的要素制定工艺方案：对确定的零件族的典型零件(主样件)进行工艺分析，制定工艺方案。选择规格、精度、功能符合要求的加工中心，并考虑企业今后的发展，决定是否需要功能预留。同时，加工中心的加工工时费用高，在考虑工序负荷时，不仅要考虑机床加工的可能性，还要考虑加工的经济性。（1）刀库容量选择：同一种规格的加工中心，通常都设23种不同容量的刀库。例如，卧式加工中心刀库容量有30、40、60、80把等。立式加工中心有16、20、24、32把容量的刀库。用户在选定时，可以根据被加工件的工艺分析结果来确定所需数量，通常以满足一个零件在一次装夹中所需刀具数量来确定刀库容量。因为换另一种零件加工时，需要安排刀具。否则，刀具管理复杂并容易出差错。（2）加工中心选择功能及附件的选择：选订加工中心时，除了基本功能和基本件以外，还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件，称为选择功能、选择附件（或任选附件）。随着数控技术的发展，可供选择的内容越来越多，其构成价格在主机中所占比例也越来越大，选订时要全面分析，还要适当考虑长远因素。选择功能主要对数控系统而言，对那种价格增加不多，但对使用带来许多方便的功能，适应当配置齐全一些，而对可以多台机床共用的附件（如快速穿孔机、自动程编机等）应该考虑一机多用，但必须考虑到接口应是通用的。(3)冷却功能选择，各种类型的加工中心都配有冷却装置，有一种分带全防护罩的加工中心配有大流量的淋浴式冷却装置，还有的配有刀具内冷装置，也有部分加工中心上述多种冷却方式均配置，甚至有的还配有气雾冷却等。一般应根据工件和刀具的实际情况进行选择。 加工中心类型选择 ： （1）立式加工中心 立式加工中心是主轴垂直于工作台，其特点是装夹工作方便，便于操作、观察，适宜加工板材类、壳体类等高度方向尺寸相对较小的工件。 （2）卧室加工中心 卧式加工中心的主轴是水平设置的，工作台是具有精确分度的数控回转工作台，可实现工件一次装夹的多工位加工，定位精度高，适合于箱体类零件的批量加工但装夹不方便，观察不便，且体积大，价格高。 （3）复合加工中心 复合加工中心是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴可改变角度90，即有立式改卧室或有卧室改立式，复合加工中心主要适用于加工外观复杂、轮廓曲线复杂的小型工件，如叶片轮、螺旋桨及各种复杂模具。 （4）龙门加工中心 龙门加工中心是指在数控龙门铣床的基础上加装刀具库和换刀机械手，以实现自动换刀功能，达到比数控铣床更广泛的适用范围。 不同类型的加工中心，配备的数控系统将会有所不同，其加工指令代码的意义及程序格式均可能存在差异。而加工的齿轮室盖是较复杂的小型尺寸的零件，工序I主要是镗孔、倒角、铣腰型面和钻孔、铰孔、攻丝 ；工序II也主要是钻孔、铣平面、镗孔等等，所以我们选择立式加工中心较为合理，更科学的是装夹工作方便，便于操作、观察。但选择机床注意其功能与加工的适应性虽然加工中心可进行钻、铣、镗等多种加工。但是在具体选择时，还应根据需要考虑机床功能是否适应。要注意以下几点：（1）复杂曲线加工时，要考虑CNC是否有所需要的曲线插补功能，或选择什么方式逼近加工曲线并保证要求的粗糙度。（2） 三维加工时，要考虑选择适合的刀具结构，还要考虑程序编制的能力，有的还必须配备自动编程装置或后置处理编程装置。（3）需要进行螺纹切削时(非攻丝方式)，不仅要看是否有螺纹切削功能、螺旋线插补功能和主轴转动与进给同步功能，还要考虑机床是否有径向进给装置、是否有主轴在旋转方向上任意角度位置准确定