曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计

1、曲轴箱是一种典型的箱体零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件， 保证它 们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。曲轴箱的分割面与轴承孔，箱 盖左右两侧缸孔精度要求较高，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面及孔的粗 精加工工序分开。在制定曲轴箱工艺过程中，还确定了切削参数，工时定额，并填写了 工序卡片。分别设计了一套钻联接孔的钻模与镗轴承孔的镗模，并进行了定位误差分析。关键词：工艺过程，切削用量，工时定额，专用夹具，定位误差分析ABSTRACTCrankcase is a typical box part, its role is to hold and all the par

2、ts inside the bearing to ensure the correct position between them, so that better coordination to operate and work. Split the crankcase and the bearing bore surface, the to major rough surface and hole finishing operations separately. In the development process in the crankcase, but also to determin

3、e the cutting parameters, fixed working hours, and fill a process card. Were designed a drill hole jig join bearing hole boring and boring model, and location error analysis carried ou. tKeywords: Process, cutting the amount of fixed working hours, special fixtures, positioning error analysis.1绪论12曲

4、轴箱结构特点分析22.1曲轴箱的结构特点22.2曲轴箱的图样分析22.3生产纲领的计算42.4确定毛坯的制造形式42.5零件材料的选择43拟定曲轴箱加工工艺路线 63.1定位基准的选择原则 -63.2切削用量的选择原则63.3曲轴箱的机械加工工艺分析 73.4曲轴箱加工工艺路线的比较与确定 74毛坯尺寸、机械加工余量和工序尺寸的确定114.1曲轴箱箱盖114.2曲轴箱箱体124.3曲轴箱135确定切削参数和工时定额的计算 145.1铣箱盖上平面145.2铣箱盖分割面175.3磨削箱盖分割面205.4 钻12x16mn联接孔，锪12x32mn凸台215.5钻.攻2xM8螺纹孔245.6粗铣箱体底

5、平面265.7铣箱体分割面285.8精铣箱体底平面305.9 钻 4x 18mn孔,锪 4x 40mn凸台325.10 钻 12x0 16mn联接孔，锪 12x 32mn凸 台345.11锪平面，钻.攻3xM6螺纹375.12磨削分割面405.13粗镗曲轴箱 10000.035 mm轴承孔415.14精镗曲轴箱 1OO00.035 mm轴承孔425.15镗曲轴箱两侧 10000035 mm缸孔425.16铣箱盖上斜面445.17钻.攻缸孔端面上螺纹孔 455.18钻.攻轴承孔端面上螺纹孔 486专用夹具的设计516.1专用钻12x0 16mn联接孔钻模的设计 516.2专用镗10000.035

6、 mm轴承孔镗模的设计 537结论59参考文献60致谢611. 绪论箱体类零件是箱体类零部件装配时的基础零件，它的作用是容纳和支承其内的 所有零部件，并保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。因 而，箱体类零件的精度对箱体内零部件的装配精度有决定性影响。它的质量，将直 接影响着整机的使用性能、工作精度和寿命。本课题所涉及的曲轴箱零件是一种典型的、相对复杂的、加工技术要求较高的 箱体类零件。曲轴箱箱盖、箱体主要加工部分是分割面，轴承孔，缸孔，通孔和螺 孔。其中轴承孔及箱盖上缸孔要在箱盖、 箱体合箱后再进行镗孔及铣削端面的加工 其结构有多种孔、面，而且要求都相对较高。通过对曲轴箱结

7、构的分析，了解曲轴箱加工的特点，通过对机床夹具总体设计 的过程，深入生产实际调查研究，了解工件的工艺过程、本工序的加工要求、工件 已加工面及待加工面的情况、基准面选择的情况、可以选用的机床设备及切削用量 等。在设计过程中，不仅可以巩固相关的专业知识，还将提高查阅设计手册及图册 的能力，并熟悉相关的国家标准，锻炼独立解决问题的能力，提高应用绘图软件绘 制工程图的制图熟练度等。可以有效地将大学所学的各方面知识加以运用，为以后 毕业就业，从事制造业行业方面的工作，打好基础。2曲轴箱结构特点分析2.1曲轴箱的结构特点1）孔径精度：孔径的尺寸精度和几何精度形状精度会影响轴的回转精度和轴承的寿命。其中曲轴

8、箱合箱后对轴承孔与两侧缸孔精度要求较高，为IT7级。2）孔与孔的位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔的端面对轴线的垂直度误 差，会影响主轴的径向跳动和轴向窜动，同时也使温升增加，并加剧轴承磨损。一般同轴线上各孔的同轴度约为最小孔径尺寸公差的一半。其中曲轴箱合箱后对两个100。0.035 mm轴承孔的同轴度公差为 0.03mm.3）主要平面的精度：箱体零件上的装配基面通常即是设计基准又是工艺基准，其平面度误差直接影响主轴与床身联接时的接触刚度，加工时还会影响轴孔的加工精度，因 此这些平面必须本身平直，彼此相互垂直或平行。其中曲轴箱合箱后对箱盖分割面与箱 体分割面的对称度要求为0.02mm.4

9、）孔与平面的位置精度：箱体零件一般都要规定主要轴承孔和安装基面的平行度要 求，它们决定了主要传动轴和机器上装配基准面之间的相互位置及精度。其中箱盖、箱 体轴承孔的轴心线对分割面的对称度公差为 0.02mm.5）表面粗糙度：重要孔和主要表面的粗糙度会影响联接面得配合性质和接触刚度，所以要求较严格.其中曲轴箱箱体与箱盖的分割面的粗糙度要求达到Rz1.6.2.2曲轴箱图样分析1）箱盖、箱体分割面的平面度公差为 0.03mm.2）轴承孔由箱盖、箱体两部分组成，其尺寸 10000.035 mm的分割面位置，对上、下两个半圆孔有对称度要求，其对称度公差为0.02mm.3）两个10000.035 mm轴承孔

10、的同轴度公差为 0.03mm.4）140mn端面对10000.035 mm孔轴心线的垂直度公差为 0.03mm.5）箱盖上部 2x100。0.035 mm孔端面对其轴心线的垂直度公差为0.03mm,对 10000.o35 mm轴承孔轴心线平行度公差为0.03mm.y(r+o.謝&I珅克.*kMST 124衣1230-S4x12AM8.* | B y550qL-FJMn 辆，JSL71技术喘事#!2-钩杵木稈有強昵、嗚松、炭誉琴袂酪。3. 未注悄烤進”站JtAJH.4. ZX453.非加 r *rmi*o6. At悴僦煤讷療舗呼“7. 紂料 tH2U0图2曲轴箱箱体图6.林料 Hi,K-4： V

11、1- 秃休1A飛fL的右城期 分爭iU的对砖唯金基曲 O-OSmmu2- 期卜舸/Jpdmrn柚疳JL的3EFI袖童埜竝为l.U3mmv图3曲轴箱合箱图2.3生产纲领的确定生产纲领是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。计划期为一年的生产纲领称为年生产纲领，按下式计算：N=Q n(1 + a ) ( 1 + B)(2-1)式中N-零件的年产量，单位为件/年；Q-产品年产量，单位为台/年；n- 每台产品中该零件数量，单位为件/台；a -备品百分率；B -废品百分率。已知该减速箱年产量Q=1200台/年，备品率a =5%废品率B =3%即 N = Q

12、n(1+ a ) (1 + B )=1200X( 1+5% X( 1+3%=1297件/年2.4确定毛坯的制造形式查机械制造工艺学P7表得，重型零件(30kg以上)年产量1000件/年，为大 批量生产。采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。2.5材料的选择由于曲轴箱的形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用，查阅机 械加工工艺手册表 2.2-23，考虑到灰铸铁容易成形，切削性能、强度、耐磨性、耐 热性均较好且价格低廉，而且一般箱体零件的材料大都采用铸铁，故选用牌号为HT200的灰铸铁。表 2-1 HT200 的力学性能牌号抗压强度抗剪强度弹性模量疲劳极限/MP

13、a/MPa/GPa/MPaHT20058878524378108881083 拟定箱体加工工艺路线3.1 定位基准的选择原则3.1.1 精基准的选择大批量生产的曲轴箱， 通常以底平面 (或分割面 )和两定位销孔为精基准。 这种定位 方式很简单地限制了工件六个自由度， 定位稳定可靠； 在一次安装下，可以加工除定位 面以外的所有五个面上的孔或平面， 也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位 基准，实现“基准统一”原则此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于 实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差 。3.1.2 粗基准的选择加工曲轴箱体或箱盖底平面时， 取要加工的面得对称面为粗

14、基准， 符合工件表面间 相互位置要求原则。 这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀， 减少箱体合装时 对合面的变形。3.2 切削用量的选择原则3.2.1 粗加工时切削用量的选择：粗加工时加工精度与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，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量 (金属切除率) 和必要的刀具耐用 度，以提高生产效率和降低加工成本。(1) 切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、 夹具、刀具和工件组成的工艺 系统的刚性来确定。 在保留半精加工、 精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余 量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完

15、时，才考虑分几次走刀。(2) 进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。 因此，进给量应根据工艺系统的刚 性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、 工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量； 在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。(3) 切削速度的选择： 粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。 切削深度、进给量和切 削速度三者决定了切削功率， 在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。 如超过了 机床的许用功率，则应适当降低切削速度。3.2.2 精加工时切削用量的选择： 精加工时加工精度和表

16、面质量要求较高， 加工余量要小且均匀。 因此，选择精加工 的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。(1) 切削深度的选择： 精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。 通常希望精加工余量不要留得 太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。(2) 进给量的选择： 精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。 进给量增大时，虽有利于断屑， 但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。(3) 切削速度的选择： 切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。 一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数， 尽可能提高切削

17、速度。 只有当切削 速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。3.3 曲轴箱的机械加工工艺过程分析1) 曲轴箱箱盖，箱体主要加工部分是分割面、轴承孔、缸孔、通孔和螺孔，其中轴 承孔及箱盖上缸孔要在箱盖、 箱体合箱后再进行镗孔及刮削端面的加工， 以保证两轴承 孔同轴度、端面与轴承孔轴心线的垂直度、缸孔端面与轴承孔轴心线的平行度要求等。2) 曲轴箱在加工前，要进行人工时效处理，以消除铸件内应力。加工时应注意夹紧 位置，夹紧力大小及辅助支承的合理使用，防止零件的变形。3) 箱盖、箱体分割面上的12x16mn?L的加工，采用同一钻模，均按外形找正，这 样可保证孔的位置精度要

18、求。4) 曲轴箱箱盖、箱体不具互换性，所以每装配一套必须钻、铰定位销，做标记和编 号。3.4 曲轴箱加工工艺路线的确定曲轴箱的主要加工表面为上、 下两平面和两分割面， 较重要的加工表面为曲轴箱箱 体和箱盖的结合面，以及合箱后的轴承孔，次要加工表面为联接孔、螺纹孔、箱体和箱 盖的上下平面等。曲轴箱的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。 曲轴箱的加工路线按可 分为三个阶段：第一阶段为曲轴箱箱盖的加工； 第二阶段为曲轴箱箱体的加工； 第三阶段为曲轴箱合箱后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准； 第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，为合箱做准备的螺孔和结合面的粗加工等； 第

19、三阶段则主要是最终保证 曲轴箱各项技术要求的加工，包括合箱后轴承孔、缸孔的精加工。表一曲轴箱箱盖的机械加工工艺过程工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造铸造2清砂清砂3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5划线划分割面加工线，划100mn轴承孔线，照顾 壁厚均匀，划尺寸230mm高度线，照顾相互 间尺寸，保证加工余量。6铣以分割面定位，按分割面加工线找正，装夹 工件，铣上平面180mmx170m至划线处。X53K7铣以180mmx170nflm面定位装夹工件，并在凸缘 上加辅助支撑点，铣分割面，留磨余量0.5mmX53K8磨以180mmx170m平面定位装夹工件,并在凸 缘上加辅助支撑点，磨

20、分割面，至图样尺寸 230mmM7150A9钻以180mmx170m平面定位装夹工件，米用专 用钻模，按分割面外形找正，钻12x16mm孑L，锪12x32mm凸台。Z3510钻钻、攻2xM8螺纹孔Z3511钳修锉飞边毛刺12检验检查各部尺寸及精度表二曲轴箱箱体的机械加工工艺过程工序号工序名称工序内容工艺装 备1铸造铸造2清砂清砂3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5划线划分割面加工线，划 100mn轴承孔线，照顾壁 厚均匀，并保证轴承孔的加工余量6铣以分割面定位，按分割面加工线找正，装夹工件， 铣底面，留加工余量2mmX53K7铣以底面疋位，装夹工件，铣分割面，留磨余量0.5mmX53K

21、8铣以分割面定位，装夹工件，精铣底面至图样尺寸260mm （注意保留工序7留磨余量）X53K9钻以分割面定位，装夹工件，用专用钻模，按底面 外形找正钻4x18mn孔，锪4x40mm凸台Z3510钻以底面定位，装夹工件，用专用钻磨，按分割面 外形找正，钻12x16mn孔，锪12x32mn凸台Z3511钻钻、攻放油孔圆锥内螺纹，锪平面 30mm钻视 油孔 30mm锪平面 60mm钻、攻3xM6螺纹 孔Z3512磨以底面疋位，装夹工件，磨分割面至图样尺寸，保证尺寸260mmM7150A13钳箱体底部用煤油做渗漏试验14检验检查各部尺寸及精度表三 曲轴箱合箱后的机械加工工艺工艺过程工序号工序名称工 序

22、内容工艺装备1钳将箱盖，箱体对准和箱，用12XM14螺栓，螺母紧固2钻钻，铰2 8mm和1 : 50锥度销孔Z353钳将箱盖，箱体做标记，编号4划线划2x100暑035 mm轴承孔端面加工线。划 2x100mm互成90缸孔加工线5镗以底面定位装夹工件， 按分割面咼度中心线找正镗杆中 心高。按线找正孔的位置，精镗1OO：035 mm轴承孔， 留精镗余量0.4mm,刮两端面T686精镗定位装夹同工序 5,精镗 1OO：035 mm轴承孔至图样尺寸，精刮两端面T687镗以底面及轴承孔（轴承孔装上心轴）定位，轴承孔一端 面定向，装夹工件，镗一侧缸孔1OO0.035 mm至图样尺寸，刮削端面。用冋样装夹

23、方法，重新装夹工件，镗 另一侧缸孔 100；035 mm至图样尺寸，刮削端面T688铳以底面定位，装夹工件，铳箱盖上斜面50mmx160mmX62W9钻钻、攻箱盖缸孔端面上各6xM8螺孔Z3510钻钻、攻箱轴承孔端面上各6xM8螺孔Z3511检查检查缸孔端面与轴承孔轴心线平行度，缸孔端面与缸孔轴心线的垂直度及各部尺寸及精度12钳拆箱去毛刺，清洗13入库入库4毛坯尺寸、机械加工余量和工序尺寸的确定4.1曲轴箱箱盖4.1.1毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为690x 300X 230 mn,上平面粗糙度要求Rz为3.2um,分割面 粗糙度要求艮为0.8um.根据机械加工工艺手册表3.1 24及表3

24、.1 26,公差等级 IT8 10级，取8级，铸件机械加工余量等级取 F级。由于加工时是以加工表面的对称 平面为基准，同时加工两面，故为双边余量。4.2.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸，由机械加工工艺手册表3.2-23与表3.2-25得切 削灰铸铁时，毛坯的高度余量为：工序6的余量为粗铣2.5mm+精铣0.7mm,总3.2mm余量.工序7的余量为粗铣4.0mm+精铣1.7mm总5.7mm余量工序8的余量为工序7的留磨余量0.5mm.即毛坯的高度为：230+9.4mm=239.4mm.表4-1箱盖主要平面加工余量表工序工序工序所能达表面工序尺寸工序尺寸名称余量到的精度

25、等粗糙度及其上下级偏差磨 分割面0.5mmIT7(严)0.8230mm230o.46精铣 分割面1.7mmIT8 ( 00.072 )3.2230.5mm230.5 00072粗铣 分割面4.0mmIT12 ( 00.46 )6.3232.2mm232.2 00.46精铣 上平面0.7mmIT8( 0.72)3.2236.2mm236.2 00072粗铣 上平面2.5mmIT12( o0.46)6.3236.9mm236.9 00.46毛坯面-225239.4mm239.4 - 24.3.3主要孔加工的工序尺寸及加工余量工序9:钻12-16mm孔，锪12-32mm凸台由于是底孔，精度要求不高，

26、故直接采用相同直径的麻花钻进行加工， 孔加工好后, 采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面工序10:钻、攻2-M8mm孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表 3.2-20查得，先用 7mm勺麻花钻 进行通孔的加工，而后再用M8mr的丝锥进行攻螺纹。4.2曲轴箱箱体:4.2.1毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为690x 300X 260 mm表面粗糙度要求 艮为3.2um,根据机 械加工工艺手册表3.1 24及表3.1 26,公差等级IT8 10级，取8级，铸件机械 加工余量等级取F级。由于加工时是以加工表面的对称平面为基准，同时加工两面， 故 为双边余量。4.2.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量

27、为了保证加工后工件的尺寸，由机械加工工艺手册表3.2-23与表3.2-25得切 削灰铸铁时，毛坯高度的余量为：工序6的底面粗铣余量为3.5mm.工序7的分割面粗铣余量为3.5mm+精铣余量1mm留磨余量0.5mm总5mn余量工序8的底面精铣余量为工序6的保留余量1mm.工序12分割面磨削后达到要求尺寸260mm.即毛坯的高度为：260+9.5mm=269.5mm.表4-2箱体主要平面加工余量表工序工序工序所能达表面工序尺寸工序尺寸名称余量到的精度等粗糙度及其上下级偏差磨 分割面0.5mmIT7 ( 00.052 )0.8260mm26000.052铣1.0mmIT8( 00.081 )3.22

28、60.5mm260.5 00081底面精铣1.0mm3.2261.5mm0 081分割面IT8( 0)261.5 0粗铣3.5mm6.3262.5mm_ 40 52分割面IT12( 0)262.5 0粗铣3.5mm6.3266mm0.52底面IT12( 0)266 0毛坯面-225269.5mm269.5 24.2.3主要孔加工的工序尺寸及加工余量工序9:钻4-18mm孔，锪4-40mm凸台由于是底孔，精度要求不高，故直接采用相同直径的麻花钻进行加工， 孔加工好后, 采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。工序10: 12-16mm孔，锪12-32mm凸台由于是联接孔，精度要求不高，故直接采用相同

29、直径的麻花钻进行加工，孔加工好 后，米用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。工序11:钻、攻3-M6mm螺纹孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表 3.2-20查得，先用 5mm勺麻花钻 进行通孔的加工，而后再用M8mr的丝锥进行攻螺纹。4.3曲轴箱合箱4.3.1主要平面加工的工序尺寸及加工余量工序8:以底面定位，装夹工件，铣箱盖上斜面 50mmx160mm 箱盖上斜面粗糙度为Rz为12.5um,可一次铣削得到，余量查机械加工工艺手册表 3.2-23 为 1.5mm.4.3.2主要孔加工的工序尺寸及加工余量工序5:粗镗 1O000.35mm轴承孔，为保证加工尺寸，留精镗余量 0.5-0.6mm粗镗

30、余量为9.6mm精镗余量为0.4mm,总余量为10mm.工序7:分别镗两侧 10000.035mm缸孔粗镗余量为9.6mm精镗余量为0.4mm,总余量为10mm.工序9:钻、攻箱盖缸孔端面上6-M8mm螺纹孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表 3.2-20查得，先用 5mm的麻花钻 进行通孔的加工，而后再用M8mr1的丝锥进行攻螺纹。工序10:钻、攻轴承孔端面上 6-M8mm螺纹孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表 3.2-20查得，先用 5mm的麻花钻 进行通孔的加工，而后再用M8mr的丝锥进行攻螺纹。表4-3曲轴箱合箱后轴承孔及两侧缸孔加工余量表工序名称工序余量工序所能达到工序尺寸工序

31、尺寸及的精度等级上下偏差精镗孔0.4IT7(00.035 )1001000 0.035 mm粗镗孔9.699.60.087IT9( 0)99.60 mm毛坯孔-29090 - 25确定切削参数和工时定额的计算工时定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时 间，用ti表示。工时定额是安排生产计划、成本核算的主要依据，在设计新厂时，是计 算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据。时间定额由下述部分组成：1) 基本时间：直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等 工艺过程所消耗的时间，用tm表示。2) 准备与终结时间：工人为了生产一批产品和零、部件，进行准备

32、和结束工作所消 耗的时间，用ts表示。3) 布置工作地时间：为使加工正常进行，工人照管工作地所消耗的时间，一般按作 业时间的百分数a表示。4) 休息与生理需要时间：工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的 时间，一般按作业时间的百分数 B表示。则大量生产时的时间定额为：ti =(t n+t e) 1+( a +)/100 1( 5-1 )5.1 铣上平面 180mmx170mm工件材料：HT200灰铸铁工件尺寸：长度l=180mm宽度a=170mm平面加工要求：铣箱盖上平面，保证顶面尺寸机床：立式铣床X53K刀具：采用标准硬质合金端铣刀加工余量：粗加工余量为2.5mm精加工余量为0.

33、7mm.5.1.1粗铣上平面计算铣削用量：(1) 选择刀具：根据切削用量手册表2,选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1,铣削深度ap4mmW,端铣刀直径为80mm铣削 宽度为60mm但实际要求铣削宽度为170mm故因根据实际铣削宽度170mm则端铣刀直 径为200mm由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数为 z=8.(2) 铣刀几何形状：由切削用量手册P114表2,端铣刀主偏角Kr=20,端铣刀后角a。=6，端铣刀副偏角Kr =5,端铣刀副后角a 0 =8刀齿斜角 = -20 , 端铣刀前角二0选择切削用量：(1) 决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap=

34、h=2.5mm(2) 决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5,当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z，但因采用不对称端铣，取 0.18mm/z。(3) 选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量手册P119表7，铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.0mm.由于铣刀直 径d=200mm故耐用度T为240min.(4) 决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13，当铣刀直径d=200mm齿数z=8mm,铣削深度ap4mm,每齿进给量 af 0.24mm/z 时，Vi =1.72m/s,

35、n i=2.74rps, v 帀=4.60mm/s.再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故 v=v ixkv=1.72x1.0x0.8=1.376m/sn=nxkn=2.74x1.0x0.8=2.192r/sVf=Vf xkvf=4.6x1.0x0.8=3.68m/s根据X53K立铣说明书切削用量手册表 25,选择ne = 2.5r/s, vfe =3.92mm/s3.14 200 2.51000二 1.57(m/s)(5-2 )(5-3 )因此实际切削速度和每齿进给量为：afe= v fe /(z.n e)=3.92/8/5=0.1mm/z(5) 校验机床功率根据表切削用量手册表17

36、,当铣削宽度w 170mm铳削深度ap4.2mm,d=200mm,齿数 z=8, v fe =3.92m/s,近似为 Fe=5.2kw.根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw,故FeF,因此所选择的切削用量可以采用。(6) .计算基本工时tm 根据公式：tm=L/v fe(5-3)其中L=l+y+ , Vfe =3.92mm/s,根据切削用量手册表20,不对称安装铣刀，入 切量及超切量屮 =60mm则L=240mm则基本工时为tm=240/3.92=61.22s(7) .准备与终结时间te为： 由机械加工工艺手册表 5.2经验公式得(5-4 )e=0.

37、15t n=92S(8) .布置工作地时间与休息生理时间：由机械加工工艺手册表 5.2-46得共占作业时间百分比(a +B) =15.9% 故工序5的单件时间定额由机械加工工艺手册P5-19公式ti =(t m+t e) 1+( a + B )/100 (5-5 )ti =(61.22+9.2)(1+0.159)=81.62s5.1.2精铣上平面计算铣削用量：(1) 选择刀具：根据切削用量手册表2,选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1,铣削深度ap4mm寸，端铣刀直径为80mm铳削 宽度为60mm但实际要求铣削宽度为170mm故因根据实际铣削宽度170mm则端铣刀直 径为20

38、0mm由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数为 z=8.(2) 铣刀几何形状：由切削用量手册 P114表2,端铣刀主偏角Kr=20,端铣 刀后角a。=6，端铣刀副偏角Kr =5,端铣刀副后角a 0 =8刀齿斜角 = -20 , 端铣刀前角 =0选择切削用量：(1) 决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap=h=0.7mm(2) 决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5,当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z，但因采用不对称端铣，取 0.18mm/z。(3) 选择

39、铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量手册P119表7,铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.0mm.由于铣刀直 径d=200mm故耐用度T为240min.(4) 决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13,当铣刀直径d=200mm齿数z=8mm,铣削深度ap4mm,每齿进给量 af 0.24mm/z 时，Vi =1.72m/s, n i=2.74rps, v fi =4.60mm/s.再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故 v=v ixkv=1.72x1.0x0.8=1.376m/sn=n xkn=2.74x1.0x0.8=2.192r/sVf=Vfi xkvf =4.6x1.0x0.8=3

40、.68m/s根据X53K立铣说明书切削用量手册表 25,选择ne = 2.5r/s, v fe =3.92mm/s 因此实际切削速度和每齿进给量为：Ve=21 = 3.S2W 耳仲1000 1000 afe= v fe /(z.n e)=3.92/8/5=0.1mm/z(5) 校验机床功率根据表切削用量手册表17,当铣削宽度w 170mm铳削深度ap4.2mm,d=200mm,齿数 z=8, v fe =3.92m/s,近似为 Pe=5.2kw.根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw,故PeP,因此所选择的切削用量可以采用。(6) .计算基本工时tm根

41、据公式：t m=L/Vfe其中L=l+y+ , Vfe =3.92mm/s,根据切削用量手册表20,不对称安装铣刀，入 切量及超切量屮 =60mm则L=240mm则基本工时为tm=240/3.92=61.22s(7) .准备与终结时间te为：由机械加工工艺手册表 5.2经验公式得te=0.15t m=9.2s(8) .布置工作地时间与休息生理时间：由机械加工工艺手册表 5.2-46得共占作业时间百分比(a +B) =15.9% 故工序5的单件时间定额由机械加工工艺手册P5-19公式t i=(t m+t e) 1+( a +B )/1001ti =(61.22+9.2)(1+0.159)=81.

42、62s5.2 铣分割面 690mmx300mm工件材料：HT200灰铸铁工件尺寸：长度l=690mm宽度ae=300mn平面加工要求：铣箱盖分割面，留磨余量 0.5mm机床：立式铣床X53K刀具：采用标准硬质合金端铣刀加工余量：粗铣4mm精铣1.7mm5.2.1粗铣分割面计算铣削用量：(1) 选择刀具根据切削用量手册表2,选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1,铣削深度ap4mm寸，端铣刀直径为80mm铳削 宽度为60mm但实际要求铣削宽度ae为300mm故因根据实际铣削宽ae为300mm钻则端 铣刀直径为400mm由于采用标准硬质合金端铣刀，由切削用量手册表 13,故齿数 为

43、 z=10.(2) 铣刀几何形状：由切削用量手册 P114表2,端铣刀主偏角Kr=20,端铣 刀后角a 0=6，端铣刀副偏角Kr =5，端铣刀副后角a 0 =8刀齿斜角 一-20 , 端铣刀前角二0选择切削用量：(1) 决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap=h=4mm(2) 决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5,当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z，但因采用不对称端铣，取 0.18mm/z.(3) 选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量手册P119表

44、7,铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.5mm.由于铣刀直 径d=400mm故耐用度T为18.0X1000S(4) 决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13,当铣刀直径d=400mm齿数z=10,铣削深度ap4mm, 每齿进给量 af 0.24mm/z 时，Vi =1.64m/s, n i=1.66rps, v fi =3.49mm/s.再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故 v=Vi x k v=1.64x1.0x0.8=1.312m/sn=n i x k n=1.66x1.0x0.8=1.328r/sv f=Vfi x k vf=3.49x1.0x0.8=2.79mm/s根据X5

45、3K立铣说明书切削用量手册表 25,选择ne = 1.58r/s, v fe =3.17mm/s 因此实际切削速度和每齿进给量为：dn 3.14 400 1.58Ve=1.98(m/s)1000 1000afe= v fe /(z.n e)=3.17/10/1.58=0.2mm/z(5) 校验机床功率根据表切削用量手册表17,当铣削宽度w 170mm铳削深度ap4.2mm,d=200mm, 齿数 z=10, v fe =3.17mm/s,近似为 Pe=5.6kw根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为 P=10kwX0.75=7.5kw故PeP,因此所选择的切削用量可以采用。(6) 计算

46、基本工时t mt m=L/v fe其中L=l+y+ , vfe =3.17mm/s,根据切削用量手册表20,不对称安装，入切量及超切量+=117mm则L=807mm则基本工时为t m=807/3.17=254.57s(7) .准备与终结时间te为：由机械加工工艺手册表5.2经验公式得t e=0.15t m=38.19s(8) .布置工作地时间与休息生理时间：由机械加工工艺手册表 5.2-46得a + B =15.9%,故工序5的单件时间t i=(t m+t e) 1+( a +B )/1001t i =(254.57+38.19)(1+0.159)=339.31s5.2.2精铣分割面计算铣削用

47、量：(1)选择刀具根据切削用量手册表2,选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1,铣削深度ap4mnW,端铣刀直径为80mm铳削 宽度为60mm但实际要求铣削宽度ae为300mm故因根据实际铣削宽ae为300mm钻则端 铣刀直径为400mm由于采用标准硬质合金端铣刀，由切削用量手册表 13,故齿数 为 z=10.(2) 铣刀几何形状：由切削用量手册 P114表2,端铣刀主偏角Kr=20,端铣 刀后角a 0=6，端铣刀副偏角Kr =5,端铣刀副后角a 0 =8刀齿斜角兔=-20 , 端铣刀前角 =0选择切削用量：(1) 决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap

48、=h=1.7mm(2) 决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5,当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表 25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z，但因采用不对称端铣，取 0.18mm/z.(3) 选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量手册P119表7,铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.5mm.由于铣刀直 径d=400mm故耐用度T为18.0X1000S(4) 决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13,当铣刀直径d=400mm齿数z=10,铣削深度ap4mm,每齿进给量 af 0.24mm/z 时，Vi =1.64m

49、/s, n i=1.66rps, v fi =3.49mm/s. 再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故 v=Vi x k v=1.64x1.0x0.8=1.312m/sn=n i x k n=1.66x1.0x0.8=1.328r/sv f =Vfi x k vf=3.49x1.0x0.8=2.79mm/s根据X53K立铣说明书切削用量手册表 25,选择ne = 1.58r/s, v fe =3.17mm/s 因此实际切削速度和每齿进给量为：dn 3.14 400 1.58Ve=1.98(m/s)1000 1000afe= v fe /(z.n e)=3.17/10/1.58=0.2

50、mm/z(5) 校验机床功率根据表切削用量手册表17,当铣削宽度w 170mm铳削深度ap4.2mm,d=200mm,齿数 z=10, v fe =3.17mm/s,近似为 Pe=5.6kw 根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw故RP,因此所选择的切削用量可以采用。(6) 计算基本工时t mt m=L/v fe其中L=l+y+ , vfe =3.17mm/s,根据切削用量手册表20,不对称安装，入切量及超切量+=117mm则L=807mm则基本工时为t m=807/3.17=254.57s(7) .准备与终结时间te为：由机械加工工艺手册表5.2经验

51、公式得t e=0.15t m=38.19s(8) .布置工作地时间与休息生理时间：由机械加工工艺手册表 5.2-46得a + B =15.9%,故工序5的单件时间t i=(t m+t e) 1+( a +B )/1001t i =(254.57+38.19)(1+0.159)=339.31s5.3磨分割面工件材料：HT200灰铸铁工件尺寸：长度l=690mm宽度a=300mn平面加工要求：磨箱盖分割面，至图样尺寸230mm分割面粗糙度0.8机床：平面磨床 M7150A加工余量：工序7所留余量0.5mm(1) 平面磨削砂轮的选择：C型磨料(黑即 C40KV6P400(5-6 )由机械加工工艺施工

52、员手册P570表6-123，查得磨削灰铸铁时, 碳化硅)，粒度号F40,K级硬度，组织号6号，结合剂6号(陶瓷结合剂) X 100X 127。(2) .平面磨削用量的选择：由机械加工工艺施工员手册P570表6-125，查得磨削灰铸铁时砂轮转速为N砂=1200r/min,V砂=18m/s轴向进给量fa =0.5B=50mm双行程)工件速度 Vw =15m/min径向进给量fr =0.03mm双行程)(3) 工时的计算：2L b Zb ktm 1000 vw fa ap式中L加工长度，L=690mmb加工宽度，300mmZ b单面加工余量，Zb =0.5mmk 系数，1.10v工作台移动速度(m/min)fa工作台往返一次砂轮轴向进给量(mr)if r 工作台往返一次砂轮径向进给量(mr)i(4) 准备与终结时间te为：由机械加工工艺手册表 5.2经验公式得t e=0.15t n=91.08s(5) 布置工作地时间与休息生理时间：由机械加工工艺手册表5.2-46得a +B =15.4%由机械加工工艺手册P5-19ti=(t m+te) 1+( a +B )/1001ti =(607.2+91.08)(1+0.1