毕业设计说明书泵体加工工艺分析及夹具设计.doc

理工学院毕业设计（论文）泵体加工工艺分析及夹具设计理工学院机械工程学院二O一二年六月理 工 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：泵体加工工艺分析及夹具设计 学院：机械工程专业：机械设计制造及其自动化班级：机设084学号： 学生： 指导老师： 接受任务时间：2012.3.1教研室主任： （签名） 院长： （签名）1. 毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1) 绘制并审核零件图、毛坯图；2) 设计加工工艺并编制工艺规程卡、工序卡；3) 设计47N8、55孔加工夹具，并绘制夹具装配图；4) 应用Pro/E(UG)等三维建模软件建立夹具模型;5) 编制设计说明书。2. 原始资料1) 某型泵体零件图一张；2) 生产批量100000件/年。3. 指定查阅的主要参考文献及说明1) 机械设计手册；2) 机械加工工艺手册；3) 夹具设计手册；4) Pro/E(UG)建模软件相关书籍。4. 进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期 1查阅资料；撰写开题报告2012.3.12012.3.102进行泵体加工工艺并绘制毛坯图2012.3.112012.3.253填写机械加工工艺过程卡片和工序卡片2012.3.262012.4.14设计47N8、55孔加工夹具并绘制夹具装配图、零件图、建立夹具三维模型2012.4.22012.4.305编写设计说明书2012.5.12012.5.106进行毕业论文（设计）的修改，作好答辩准备2012.5.112012.6.9摘 要 在机床上加工工件时，定位和夹紧的全过程称为“安装”。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最为广泛的“机床夹具”。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本设计的主要内容是设计镗床夹具和铣床夹具，需要对泵体上52的孔进行镗削加工左端面的铣削加工。泵体零件上往往都有各种不同用途和不同精度的孔需要加工。在机械加工中，孔的加工量所占比例较大，其中钻头、扩孔钻、铰刀、镗刀等定尺寸刀具加工占相当多数。这时，除了要保证孔的尺寸精度外，还要达到孔的位置精度要求。在单件小批量生产中，用划线后找正孔轴线位置方法加工。在批量生产中一般都采用钻床夹具与镗床夹具，钻床夹具又称钻模，镗床夹具又称镗模，通过钻套、镗套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置。关键词：通用夹具；专用夹具；钻床夹具；镗床夹具；泵体AbstractIn the machine machining, positioning and clamping process called installation. The machine used to complete the task of workpiece installation of process equipment, is an important fixture in the most widely used the machine tools fixture.There are many kinds of the machine tools fixture, among them, use the widest range of general fixture, size, and there has been more standardized professional factory production. And widely used in mass production, designed for a workpiece machining processes and special fixture service to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The design of the main content is boring and milling machine fixture design jigs, need to pump body 52 holes on the left end fine machining milling.Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. In machining, the hole of manufactured, among which the proportion of drilling, reaming, reamer, boring tools for size of such a sizable majority. At this time, except to ensure the accuracy of the size of the hole hole, but also achieve the position precision requirements. In single small batch production, use crossed for positive hole axis position after processing methods. In batch production in general by drilling and boring fixture, drilling fixture and diamond fixture, boring fixture and say, boring, boring set by drilling tools for processing guide can accurately determine tool and the relative position between the workpiece.Key word：General fixture；Special jig；Drilling fixture；Boring fixture；Pump body目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1机床夹具的概述11.1.1机床夹具11.1.2机床夹具的功能11.1.3机床夹具在机械加工中的作用11.2机床夹具的发展趋势21.2.1机床夹具的现状21.2.2现代机床夹具的发展方向3第二章 工艺规程设计42.1 零件分析42.1.1零件的作用42.1.2零件的工艺分析42.2确定毛坯的种类和生产类型42.3 毛坯尺寸、机械加工余量的确定5第三章 工艺设计93.1定位基准的选择93.1.1粗基准的选择93.1.2精基准的选择93.1.3机械加工工艺顺序93.2拟定工艺路线93.3工序尺寸及其公差的确定11第四章 确定切削用量与时间定额154.1切削用量的选择原则154.2切削用量、时间定额的计算15第五章 夹具设计385.1镗床夹具385.1.1问题的提出385.1.2夹具设计385.2夹紧装置设计395.2.1夹紧力和切削力的计算435.2.2定位误差分析与计算455.2.3定位销强度校核465.3镗套的设计465.4夹紧装置其他元件的选用475.4.1 叉型压板475.4.2 六角头压紧螺钉475.5夹具操作的简要说明47第六章 三维仿真486.1 Pro/ENGINEER机构设计模块简介486.2建立机构仿真运动的一般步骤486.3机构仿真运动中装配连接的概念及定义486.4泵体零件建模496.5基于Pro/ENGINEER的镗模总体装配50第七章 结论52参考文献53致 谢54第一章 绪论1.1机床夹具的概述1.1.1机床夹具夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在机床上用来完成工件装夹任务所使用的工艺装备称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。1.1.2机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.1.3机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作方面的要求，以达到预期的效果。1保证精度 用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个环节。夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。2提高劳动生产率 使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。3改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便餐、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。4降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。5保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。6扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。1.2机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.2.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而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。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.2.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m；精密心轴的同轴度公差可控制在1m内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。第二章 工艺规程设计2.1 零件分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。2.1.2零件的工艺分析1、零件形状：此泵体的外形较简单，有多个加工要求高的孔和平面。而主要加工面是轴孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求 。现分析结构特点如下：（1）外形基本上是多个圆柱面组成的封闭式多面体； （2）结构形状比较简单，内部为空腔形；（3）泵体的加工面，为左右两侧面及上端面，此外还有精度要求较高的配作孔。2、技术要求如下：（1）尺寸精度 内孔的尺寸精度、表面粗糙度要求。（2）为满足泵体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求。2.2确定毛坯的种类和生产类型根据零件图可知，零件材料为HT200，根据1查得各种铸铁的性能比较，得灰铸铁的硬度HB为143269， 灰铸铁的物理性能，HT200密度=7.27.3，计算零件毛坯的重量约为1 kg。零件形状为非圆柱体，且设计条件：零件年生产量100000件，查2表1-4得，零件为大量生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。因金属模机器造型生产率较高，铸件精度高，表面质量与机械性能均好，适用于大批量大量生产，因此选择金属模机器造型。同时因铸件壁厚差距不能太大，以避免造成各部分因温差悬殊而引起缩裂、缩孔与裂纹。铸件应进行人工时效。消除残余应力后再送机械加工车间加工，否则工件将产生大的变形。 泵体技术要求如下表表2-1 泵体技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等级表面粗糙度/um形位公差上端面116IT11Ra6.3左侧面96IT10Ra1.6右端面75IT7Ra0.80.03AB右面深度12IT11Ra12.576H776*2IT7Ra0.875g775*12IT7Ra0.84747*20IT8Ra0.85555*2IT11Ra12.54-M12螺纹12IT11Ra12.5M32螺纹32IT11Ra12.52-1111IT10Ra6.33-M5螺纹5IT9Ra3.22-3.23.2*6IT11Ra12.56262IT7Ra0.82.3 毛坯尺寸、机械加工余量的确定根据图纸要求，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批量生产，查1表2.2-5根据铸造的类别、特点、应用范围和铸造方法的经济合理性，确定该零件的毛坯制造方法采用砂型铸造机器造型和壳型。查2表2-5确定机器造型金属模的机械加工余量等级为F级,尺寸公差等级为7-9级，查2表2-1取大批量生产毛坯铸件的公差等级为CT8。查2表达式2-1得 R=F-2RMA+CT/2 (外圆) （2-1）查2表达式2-2得 R=F-2RMA-CT/2（内圆） （2-2） (1) 上端面的加工余量根据工序要求，上端面粗糙度要求为Ra=6.3um，参照1表1.4-8，查得采用粗铣半精铣两道加工工序完成，经济精度为IT11。查2表2-4取RMA=1 查2表2-3取尺寸公差为1.6，则毛坯的名义尺寸为：R=68+1+1.6/2=69.8mm 毛坯最小尺寸为：69.8-0.8=69mm毛坯最大尺寸为：69.8+0.8=70.6mm(2) 左侧面的加工余量根据工序要求，左侧面粗糙度要求为Ra=1.6um，参照1表1.4-8，查得采用粗铣精铣两道加工工序完成，经济精度为IT10。查2表2-4取RMA=0.5 查2表2-3取尺寸公差为1.3，则毛坯的名义尺寸为：R=36+0.5+1.3/2=37.15mm 毛坯最小尺寸为：37.15-0.65=36.5mm毛坯最大尺寸为：37.15+0.65=37.8mm(3)左右面的加工余量根据工序要求，左右面粗糙度要求为Ra=12.5um，参照1表1.4-8，查得采用粗铣一道加工工序完成，经济精度为IT13。查 2 表2-4取RMA=1 查2表2-3取尺寸公差为1.6，则毛坯的名义尺寸为：R=75+1*2+1.6=78.6mm 毛坯最小尺寸为：78.6-0.8=77.8mm 毛坯最大尺寸为：78.6+0.8=79.4mm(4)右端面的加工余量根据工序要求，右端面粗糙度要求为Ra=0.8um，参照1表1.4-8，查得采用粗车半精车精车三道加工工序完成，经济精度为IT7。查2表2-4取RMA=1 ，查2表2-3取尺寸公差为1.6，则毛坯的名义尺寸为：R=75+1*2+1.6=78.6mm 毛坯最小尺寸为：78.6-0.8=77.8mm 毛坯最大尺寸为：78.6+0.8=79.4mm(5)右端面深度的加工余量根据工序要求，右端面深度粗糙度要求为Ra=12.5um，参照1表1.4-8，查得采用粗车一道加工工序完成，经济精度为IT13。查2表2-4取RMA=0.5 ，查2表2-3取尺寸公差为1.1，则铸件毛坯名义尺寸：R=12-0.5-1.1/2=10.95mm 毛坯最小尺寸为：10.95-0.55=10.4mm毛坯最大尺寸为：10.95+0.55=11.5mm(6)47N8 孔的加工余量根据工序要求，47N8 孔的粗糙度要求为Ra=0.8um，参照1表1.4-8，查得采用粗镗半精镗精镗三道加工工序完成，经济精度为IT8。查2表 2-4 取RMA=0.5查2表2-3 取 尺 寸 公 差 为1.4, 则毛坯名义尺寸为：R=47-2*0.5-1.4=44.6mm 毛坯最小尺寸为：44.6-0.7=43.9mm毛坯最大尺寸为：44.6+0.7=45.3mm(7) 47N8 孔底面的加工余量根据工序要求，47N8 孔底面粗糙度要求为Ra=6.3um，参照1表1.4-8，查得采用粗铣半精铣两道加工工序完成，经济精度为IT11。查 2 表2-4取RMA=0.5 查 2表2-3取尺寸公差为1.2，则毛坯的名义尺寸为：R=20-0.5-1.2/2=18.9mm 毛坯最小尺寸为：18.9-0.6=18.3mm毛坯最大尺寸为：18.9+0.6=19.5mm(8) 62 底面的加工余量根据工序要求，右端面深度粗糙度要求为Ra=0.8um，参照 1 表1.4-8，查得采用粗铣半精铣精铣三道加工工序完成，经济精度为IT8。查 2 表2-4取RMA=0.5 查 2 表2-3取尺寸公差为1.3，则毛坯的名义尺寸为：R=31.5-0.5-1.3/2=30.35mm 毛坯最小尺寸为：30.35-0.65=29.7mm 毛坯最大尺寸为：30.35+0.65=31mm(9)76H7 孔的加工余量根据工序要求，76H7 孔的粗糙度要求为Ra=0.8um，参照 1 表1.4-8，查得采用粗铣半精铣精铣三道加工工序完成，经济精度为IT8。查 2 表2-4取RMA=1 查 2 表2-3取尺寸公差为1.3，则毛坯的名义尺寸为：R=76-1*2-1.6/2=73.2mm 毛坯最小尺寸为：73.2-0.6=72.6mm毛坯最大尺寸为：73.2+0.6=73.8mm(10) M32螺纹孔的加工余量根据工序要求，M32螺纹孔的粗糙度要求为Ra=12.5um，参照 1 表1.4-8，查得采用扩锪两道加工工序完成，经济精度为IT13。查 2 表2-4取RMA=0.5 查 2 表2-3取尺寸公差为1.3，则毛坯的名义尺寸为：R=32-3-1-1.3/2=27.35mm 毛坯最小尺寸为：27.35-0.65=26.7mm毛坯最大尺寸为：27.35+0.65=28mm 第三章 工艺设计3.1定位基准的选择3.1.1粗基准的选择采用泵体下底面做粗基准，考虑到此面表面较为平整，没有浇口、冒口，符合粗基准的选择条件。3.1.2精基准的选择采用泵体上左侧面作为精基准，考虑到此平面比较大，并且此平面有定位孔，可以实现泵体零件“一面两孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也可以用它来定位,这样的工艺路线遵循了“基准统一”的原则。3.1.3机械加工工艺顺序零件主要表面及其他表面的机械加工顺序，对组织生产、保证质量和降低成本有较大的作用，应根据工序的划分和定位基准的建立与转换来 。一般原则为： 先粗后精。既粗加工-半精加工-精加工，最后安排主要表面的终加工顺序。 在各阶段中，先加工基准表面，然后以它定位加工其他表面。 先加工主要表面，当其达到一定精度后再加工次要表面。 先平面后孔。这是因为平面定位比较稳定可靠，所以对于箱体、支架、连杆等类平面轮廓尺寸较大的零件，常先加工平面。 除用为基准的平面外，精度越高，粗糙度Ra值越小的表面应放在后面加工以防止划伤表面位置尺寸及公差标注方式也影响工序顺序，应力求能直接保证或使尺寸链数日减少。3.2拟定工艺路线方案一 工序1铸造毛坯。工序2 人工时效温度（500550）消除应力。工序3 粗铣上端面。工序4 粗铣左端面。工序5 粗铣右端面。工序6 精铣上端面。工序7 精铣左端面。工序8 精铣右端面。工序9 钻4-M12孔，深度30，攻螺纹。工序10 粗镗76内孔。工序11 精镗76内孔，深5.5。工序12 粗车、精车75端面，深度为12。工序13 粗镗47内孔。工序14 精镗47内孔，深度为20。工序15 粗镗、精镗55，深度为2。工序16 粗铣、精铣47内孔底面。工序17 粗铣、精铣62内孔底面。工序18 扩、铰M32 螺纹孔。工序19 钻3-M5螺纹孔，攻螺纹，深度为15。工序20 钻2-3.2孔，深度为6。工序21 钻2-11通孔，。工序22 检验。工序23 入库。上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序有些问题还值得进一步讨论。如镗孔47和镗孔55可在同一台镗床下完成并同时应用同一套夹具，这样节省了一套夹具和节约装夹时间并且保证同轴度。方案二工序1铸造毛坯。工序2 人工时效温度（500550）消除应力。工序3 粗铣左侧面。以右侧面作为粗基准，两侧面夹紧。选用X51立式铣床和专用夹具，刀具选用立铣刀。工序4 粗铣右侧面。以左侧面作为粗基准，两侧面夹紧。Ra=12.5。选用X51立式铣床和专用夹具，刀具选用立铣刀。工序5 精铣左侧面。以右侧面作为精基准，两侧面夹紧。Ra=1.6。选用X51立式铣床和专用夹具，刀具选用立铣刀。工序6 粗铣、半精铣上端面。以下底面作为粗基准，两侧面夹紧。Ra=6.3。选用X62W卧式万能铣床和专用夹具。工序7 钻4-M12孔，深度30mm。选用立式钻床Z535和专用夹具。工序8 粗铣、半精铣、精铣76内孔，深0.5mm。Ra=0.8。工序9 粗车、精车75外圆，深度为12mm。Ra=0.8。选用CA6140型卧式车床和专用夹具。工序10 粗镗、半精镗47内孔。以左侧面作为粗基准。工序11 粗镗、半精镗55内孔。深度为2。两侧面进行夹紧，Ra=1.6工序12 精镗47内孔，深度20。以左侧面为精基准，两侧面夹紧。 Ra=0.8。工序13 粗铣55孔底面，深度为2mm。以左侧面及左侧孔作为精基准。Ra=12.5工序14 粗铣、半精铣47内孔底面。Ra=6.3。工序15 粗铣、精铣62内孔底面。Ra=0.8。工序16 扩4-M12孔，攻螺纹。深度为24mm。采用立式钻床Z535和专用夹具。工序17 扩、锪M32沉头螺纹孔，攻螺纹。采用组合攻丝机，刀具为细柄机动丝锥。深度为20mm,Ra=12.5。工序18 钻3-M5螺纹孔，攻螺纹，深度为15mm。工序19 钻2-3.2孔，深度为6，Ra=12.5。工序20 钻、铰2-11孔，Ra=6.3。工序21 检验。工序22 入库。 综合分析上述两种方案，最终选定第二种方案为此次泵体加工工艺路线。3.3工序尺寸及其公差的确定在一般情况下，加工某表面的最终工序尺寸可直接按零件图的要求来确实。而中间工序的尺寸则是零件图的尺寸（最终工序尺寸），加上或减去工序的加工余量，即采用由后往前推的方法，有零件图的尺寸，一直推算到毛坯尺寸。由此可知，若某表面经过n-1次加工，则其工序尺寸为 Ln=Ln-1Zn-1 (n1) (3-1)因此，确定了加工余量后，即可根据设计尺寸推算出各工序尺寸，上式只适用较简单的工序尺寸的确定，对于较复杂的工序尺寸的确定需要要进行尺寸链的换算。（1） 铣左侧面本工序定位基准和设计基准重合，则查 1 表1.4-8和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm精铣IT100.1Z=0.536粗铣IT120.3Z=0.6536.5 加工前1.337.150.65（2） 铣右侧面本工序定位基准和设计基准重合，则查 1 表1.4-8和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm粗铣IT130.46Z=177加工前1.678.6（3） 铣上端面查 1 表1.4-7和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm半精铣IT110.19Z=0.8粗铣IT130.46Z=1加工前1.669.80.8（4） 镗76H7()孔底面查 1 表1.4-7和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm精镗IT70.030.876半精镗IT90.074175.2粗镗IT110.19174.2加工前1.673.2（5） 车75g7（）外圆查 1 表1.4-8和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)： 加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm精车IT70.03175半精车IT90.074176粗车IT110.191.677加工前1.678.6（6） 镗47N8（）内孔查 1 表1.4-7和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm精镗IT80.0390.647半精镗IT100.10.846.4粗镗IT120.25145.6加工前1.444.6（7） 镗55内孔查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm半精镗IT100.1155粗镗IT120.31.754加工前1.452.3（8） 铣55孔底面查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm粗铣IT100.112加工前11（9） 铣47N8（）孔底面查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm半精铣IT110.13Z=0.220粗铣IT130.33Z=0.619.5加工前1.218.90.6（10） 铣62孔底面查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm精铣IT80.0390.4531.5粗铣IT100.10.731.05加工前1.330.350.65（11）钻4-M12孔，攻螺纹查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm攻丝IT70.0121.3M12铰孔IT100.072.710.7钻孔IT120.1288（12）扩、锪M32沉头螺纹孔，攻螺纹查 1 表1.4-8、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm攻螺纹IT90.0621M32锪孔IT110.111.531扩孔IT130.392.1529.5加工前1.327.35（13）钻3-M5螺纹孔，攻螺纹查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm攻丝IT70.0120.8M5钻孔IT120.124.24.2（14）钻2-3.2孔查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm钻孔IT120.123.23.2（15）钻、铰2-11孔查 1 表1.4-7、表1.4-14和 3 表3-2并计算得(工序尺寸偏差按入体原则标注)：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/mm铰孔IT80.027111钻孔IT120.121010第四章 确定切削用量与时间定额4.1切削用量的选择原则选择切削用量主要应根据工件材料、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，充分利用道具的切削性能和机床的功率、转矩等，获得搞生产率和低加工成本。合理地选择切削用量，对保证加工精度和表面质量，提高生产率和刀具耐用度等，都有很大的影响。选择切削用量是指要选定背吃刀量 (mm)、进给量 (mm/r)和切削速度/(m/min)。在这3个因素中，对刀具耐用度影响最大的是背吃刀量，其次是进给量f，最后是切削速度v，对表面粗糙度影响最大的是进给量，而对切削力影响最大的则是切削速度。因此，在粗加工阶段，应考虑选择尽可能大的切削深度，其次是选择较大的进给量，最后确定一个合适的切削速度。在半精、精加工阶段，由于加工精度和表面质量的要求较高，因此一般均选择较小的切削深度和进给量，在保证刀具耐用度的前提下，应选取较高的切削速度，以保证加工质量和生产率的要求。4.2切削用量、时间定额的计算以下为主要加工工序的切削用量及要求另外计算的工序的切削用量：1. 工序号3、4：粗铣左、右侧面该工序分为两个工步，工步1是以右侧面定位，粗铣左侧面；工步2是以左面定位，粗铣右侧面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，因此他们所选用的切削速度和进给量是一样的，只是背吃刀量不同。粗铣左侧面至（1）背吃刀量的确定：由上述可知粗铣=粗铣余量=0.65mm（2）进给量的确定：查 2 5-7按机床功率取每齿进给量（3）铣削速度的计算:查 2 表5-9取 （4-1）铣刀转速 查 2 表4-15取转速,则实际切削速度 （4）基本时间的计算：查 2 表5-43中铣刀铣平面（不对称铣削）的基本时间计算公式： （4-2） 其中 故 则 （5）辅助时间的计算由 2 表第五章第二节所述，辅助时间tf 与基本时间之间的关系为,本设计中均取0.15，则（6）其他时间的计算在本设计中，因零件是大批量生产，故分摊到每个工件上的准备与终结时间很少忽略不计，布置工作地时间tb和休息与生理需要时间tx分别取作业时间的3%，则其他时间tb+tx可按关系式工序3总加工时间：工序4粗铣右侧面的切削用量和加工时间同粗铣左侧面时的一样2. 工序号5：精铣左侧面：（1）背吃刀量的确定：由上述可知精铣=精铣余量=0.5mm（2）进给量的确定：查 2 表5-7取精加工每齿进给量（3）铣削速度的计算:查 2 表5-9取，由式4-1得铣刀转速 查 2 表4-15取转速则实际切削速度 (4) 基本时间的计算：由式4-2得 (5) 辅助时间的计算: (6) 其他时间的计算: 工序5总加工时间：3. 工序号6：粗铣、半精铣上端面粗铣上端面至：（1） 背吃刀量的确定：由上述可知 （2） 进给量的确定：查 2 表5-7取粗铣平面加工每齿进给量（3） 铣削速度的计算:查 2 表5-9取，由式4-1得铣刀转速 查 2 表4-15取转速则实际切削速度 (4) 基本时间的计算：由式4-2得 式中 故 则 (5) 辅助时间的计算: (6) 其他时间的计算: 总加工时间：半精铣上端面至：（1） 背吃刀量的确定：由上述可知 （2） 进给量的确定：查 2 表5-7取粗铣平面加工每齿进给量（3） 铣削速度的计算:查 2 表5-9取，由式4-1得铣刀转速 查 2 表4-15取转速则实际切削速度 (4) 基本时间的计算：由式4-2得 式中 故 取4mm则 (5) 辅助时间的计算: (6) 其他时间的计算: 总加工时间：4. 工序8：粗镗、半精镗、精镗76孔底面粗镗76孔底面至（1）背吃刀量的确定 （2）进给量的确定 查【2】表5-7取粗加工每齿进给量（3）镗削速度的确定 查【2】表5-9取，由式4-1得镗刀转速 查 2 表4-15取转速则实际切削速度 (4) 基本时间的计算: 由式4-2得 式中 故 则 (5) 辅助时间的计算: (6) 其他时间的计算: 总加工时间：半精镗76孔底面至:（1）背吃刀量的确定 （2）进给量的确定 查 2 表5-7取精加工每齿进给量（3）镗削速度的确定 查 2 表5-9取，由式4-1得镗刀转速 查 2 表4-15取转速则实际切削速度 (4) 基本时间的计算: 由式4-2得 式中 故 则 (5) 辅助时间的计算: (6) 其他时间的计算: 总加工时间：精镗76孔底面至：（1）背吃刀量的确定 （2）进给量的确定 查 2 表5-7取精加工每齿进给量（3）镗削速度的确定 查 2 表5-9取，由式4-1得镗刀转速 查 2 表4-15取转速则实际切削速度 (4) 基本时间的计算: 由式4-2得 式中 故 则 (5) 辅助时间的计算: (6) 其他时间的计算: 总加工时间：5. 工序9：粗车、半精车、精车75g7（）外圆粗车75g7（）外圆至： （1） 背吃刀量的确定 （2） 进给量的确定 查 4 表1.4按硬质合金车刀，加工工件材料为灰铸铁HB170，刀杆尺寸1625mm，工件直径为60100mm时， 按C