1、1机电及自动化学院机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：曲轴箱盖工艺规程设计2011 年 7 月目录第一章 绪论 51.1 本设计的内容及意义51.2 曲轴箱的相关知识61.2.1 曲轴箱概述 621.2.2 曲轴箱制造工艺技术分析6第 2 章 曲轴箱盖的机械加工工艺规程设计72.1 零件的工艺分析及生产类型的确定72.1.1 零件图及技术要求 72.1.2 零件的工艺分析 82.1.3 确定零件的生产类型 92.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图92.2.1 选择毛坯种类 92.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 102.2.3 设计毛坯图 122.3 拟定箱体加工工艺路线 122.3.1 定位
2、基准的选择原则 122.3.2 切削用量的选择原则 132.4 曲轴箱的机械加工工艺过程分析 142.5 曲轴箱加工工艺路线的确定142.6 制定工艺路线 152.6.1 加工阶段的划分1532.6.2 工序的集中与分散162.6.3 工序顺序的安排 162.6.4 确定工艺路线 162.7 加工设备及工艺装备选择 18第 3 章 曲轴箱盖的机械加工工艺计算 193.1 粗、精铣箱盖顶平面193.1.1 粗铣箱盖顶平面 193.1.2 精铣箱盖顶平面 213.2 铣箱体底面 233.2.1 粗铣箱体底面 233.2.2 精铣箱体底面 253.3 磨削底面 263.4 铣 160 轴承孔端面27
3、3.5 铣 140 箱盖侧面缸孔凸台293.6 镗 100 mm 缸035.孔313.6.1 粗镗 100 mm 缸孔孔31035.3.6.2 精镗 100 mm 缸孔31.3.7 钻 28mm 锥销孔 323.7.1 钻 27mm 孔 4323.7.2 锥度铰刀绞 2M8mm孔343.8 钻 2M8mm 螺孔343.8.1 钻 27mm 孔 343.8.2 攻 2M8mm 螺孔363.9 钻、攻轴承孔端面 6M8 螺孔363.9.1 钻 67mm 孔 373.9.2 攻 6M8mm 螺纹383.10 钻、攻箱盖缸孔 6M8 螺孔 393.10.1 钻 67mm 通孔393.10.2 攻 6M
4、8 螺纹 413.11 镗 100 mm 轴承孔 035.4153.11.1 粗镗 100 mm 轴承孔 035.413.11.2 精镗 100 mm 轴承孔 035.423.12 计算时间定额和提高生产率的工艺途径简介433.13 工艺方案的比较与技术经济分析43第四章 设计小结44第五章 参考文献45第六章 附件46第一章 绪论1.1 本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：1巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识
5、的综合性的检验；2加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；63树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4通过对曲轴箱盖的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。5.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6通过零件图，装配图绘制，使我们对于 AutoCAD 绘图软件的使用能得到进一步的提高。本
6、次设计的主要内容为：首先运用 AutoCAD 软件绘制曲轴箱盖的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计的零件年产量为 10000 件，属大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法。由于减速器箱体的外形与内形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用的，因为铸铁中的碳大部分或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。它具有良好铸造性能、切削加工性好，减磨性，加上它熔化配料简单，成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件，又由于含有石墨，石墨本身具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。此外，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能
7、使抗磨能力进一步提高，这对于制备箱体零件具有重要意义。故曲轴箱盖的材料为 HT200 牌号的灰铸铁，灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性等上诉的优点。最后拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.2曲轴箱的相关知识1.2.1 曲轴箱概述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，7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。曲轴箱的底面与轴承孔，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
8、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。1.2.2 曲轴箱制造工艺技术分析1.机械加工工艺基础知识曲轴箱盖机械加工工艺规程的制订（1）.根据零件图和产品装配图，对零件进行工艺分析在对曲轴箱盖进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。分析零件上有哪些表面需要
9、加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。（2）.计算零件的生产纲领，确定生产类型根据零件图查表可知，曲轴箱盖为中型零件，根据生产要求将确定该零件为大批量生产。（3）.确定毛坯种类和制造方法机械加工中毛坯种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据曲轴箱盖零件图所选择的材料，曲轴箱盖零件加工工程中应达到的技术指标和加工特点，零件生产的经济性，如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次，如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少
10、的环节，一般地，选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素：a、材料的工艺性能；b、毛坯尺寸、形状和精度要求；c、零件生产纲领；d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。8（4）.确定毛坯尺寸和公差如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。（5）.拟定工艺路线拟定工艺路线包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将是曲轴箱盖机
11、械加工工艺规程设计制定的重点（6）.确定各个工序的加工余量，计算工序尺寸及公差（7）.选择各个工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备（8）.确定各个工序的切削用量和时间定额（9）.编制工艺文件第二章 曲轴箱盖的机械加工工艺规程设计2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件图及技术要求（1）铸造后时效处理（2）铸件不得有沙眼，缩松，夹渣的缺陷（3）未注明圆角 R3-R5（4）未注明倒角 2*45（5）非加工表面涂底漆（6）材料为 HT2009零件图2.1.2 零件的工艺分析通过对曲轴箱盖零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零
12、件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为 HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1）箱盖、箱体底面的平面度公差为 0.03mm。2）轴承孔由箱盖、箱体两部分组成，其尺寸 100 mm 的底面位置，对035.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 100 mm 轴承孔的同轴度公差为 0.03mm 。035.4）140mm 端面对 100 mm 孔轴心线的垂直度公差为 0.03mm。035
13、.5）箱盖上部 2100 mm 孔端面对其轴心线的垂直度公差为 0.03mm，.010对 100 mm 轴承孔轴心线平行度公差为 0.03mm。035.由以上分析可知，对于上述这些加工平面而言，为保证其加工精度即相互位置精度，而且考虑到生产批量比较大，我们可以借助专用夹具来进行加工，以保证它们之间的加工精度和相互位置精度，以提高劳动生产率。2.1.3 确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件
14、的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领 N 可按下式计算：(1%)abNQmab式 中 -零 件 的 生 产 纲 领产 品 的 年 产 量 （ 台 、 辆 /年 ） 每 台 （ 辆 ） 产 品 中 该 零 件 的 数 量 （ 件 /台 、 辆 ）-备 品 率 ， 一 般 取 2-4 废 品 率 ， 一 般 取 0.37%根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。根据本零件的设计要求，Q=10000 台，m=1 件/台，分别取备品率和废品率 3%和0
15、.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出 N=10351 件/年，零件质量为 37kg，根据机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 1-3，表 1-4 可知该零件为轻型零件，本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图2.2.1 选择毛坯种类机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。11（1）.材料的工艺性能材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制
16、造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。（2）.毛坯的尺寸、形状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。（3）.零件的生产纲领选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才
17、能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为 HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸大，而且其形状也较复杂，属于复杂零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产
18、类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长 690mm，宽 300mm，高 230mm。查阅机械制造工艺及设备设计指导手册 按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为 CT8-CT10，取铸件公差等级为12CT9。再根据毛坯铸件基本尺寸查阅机械制造工艺及设备设计指导手册 ，按前面已经确定的铸件公差等级 CT9 差得相应的铸件尺寸公差。查阅机械制造工艺及设备设计指导手册 按铸造方法为砂型铸造机
19、器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为 E-G,将要求的机械加工余量等级确定为 G，再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅机械制造工艺及设备设计指导手册要求的铸件机械加工余量。经过查阅机械制造工艺及设备设计指导手册的表 15-7 确定铸件的加工余量等级为 CT9、MA-G.查阅其表 15-8 确定铸件的加工余量数值。现将所有需要加工的表面的加工余量数值列入下表中：表 1 毛坯尺寸及机械加工总余量表 （单位：mm）加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸180170 曲轴箱盖顶平面180 2.8 4.5 1801.4100 侧面缸孔100 2.2 3.0 1001.132 的螺
20、栓凸台32 1.8 3.0 320.9140 的侧面缸孔凸台140 2.5 3.5 1401.78 锥销孔 8 1.6 3.0 80.8690300 的曲轴箱盖底面690300 7.0160 轴承座前后两端面160 2.5 3.5 1601.713100 前后端面轴承孔100 2.2 3.0100160 的前面板上的平面100160 2.5 3.52.2.3 设计毛坯图由上表可以得到该曲轴箱盖的铸件孔径的大于铸件最小孔径的直径，故在曲轴盖的底面上面的孔可以直接铸造出来。由于孔直接铸造出来的粗糙度可以满足粗糙度要求，故螺栓孔可以直接铸造出来。从机械制造工艺及设备指导手册P327 表 15-9 中
21、查找出外圆角 R12mm，内圆角 R12mm。毛坯图如下：2.3 拟定箱体加工工艺路线2.3.1 定位基准的选择原则(1)精基准的选择大批量生产的曲轴箱，通常以底平面（或底面）和两定位销孔为精基准。14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。(2)粗基准的选择加工曲轴箱箱体或箱盖底平面时，取要加工的面得对称面为粗基准，符合工作表面间相互位置要求原则。这
22、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。2.3.2 切削用量的选择原则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，一次切不完时，才考虑几次走刀。（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。
23、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速率，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。2）精加工时切削用量的选择15精加工时加工精度和表面质量要求较高，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质量，并在此基础上尽量提高生产效率。（
24、1）切削深度的选择精加工时的切削深度应根据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。2.4 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底面
25、、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主，防止零件的变形。3）箱盖、箱体底面上的 1216mm 孔的加工，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。2.5 曲轴箱加工工艺路线的确定曲轴箱的主要加工表面为上、下两平面和两底面，较重要的加工表面为曲轴箱
26、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16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。2.6 制定工艺路线根据零件的具体要求和各种加工方法所能够达到的精度和粗糙度能力，以及各种机床的加工特点，查阅和参考机械制造
27、工艺学和机械制造技术基础课程设计指南等资料，可得到各加工面的加工方法（表 2）：表 2 各加工面的加工方法 单位（mm）需加工表面 尺寸精度等级表面粗糙度 Ra/m加工方案180170 箱盖顶的平面 IT 3.2粗铣精铣690300 的底面 IT 0.8粗铣半精铣精铣磨削100 缸孔 IT 1.6粗镗半精镗精镗160 轴承孔端面 IT 3.2 粗镗精镗100 轴承孔 IT 1.6 粗镗精镗140 侧面凸台 IT 3.2 粗镗精镗28 锥销孔 IT 1.6 钻粗扩精扩2M8 IT 钻攻1712M8 IT 12.5 钻攻6M8 IT 12.5 钻攻2.6.1 加工阶段的划分本零件曲轴箱盖加工质量要
28、求一般，只有底面加工质量要求较高。可将加工阶段分为粗加工，半精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准备好，也就是先将 180mm170mm 的盖顶平面加工出来作为零件加工底面上底面的基准平面。当加工完精基准平面（底面上的底面）后放到进行磨削，以磨好的底面作为基准来镗轴承孔以及斜侧面上的缸孔和镗箱盖上斜面 140mm 端面。 钻 28mm 的定位销以及钻 67mm 通孔和斜面上钻 67mm2.6.2 工序的集中与分散本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。本零件曲轴箱盖的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、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
29、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。2.6.3 工序顺序的安排1.机械加工顺序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工箱盖的顶的平面。（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，先加工主要表面即箱盖的底面，在加工其他的表面（4）遵循“先面后孔”原则，铣完箱盖顶平面和箱盖底面的底面，再镗轴承孔和侧面上的缸孔和凸台，最后再进行钻孔。（5）最后进行去毛刺处理以及清洗零件。2热处理工序机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理的主要目的是消除铸件的18内应力，稳定组织和尺
30、寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。3.辅助工序毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。2.6.4 确定工艺路线 在综合考虑上述工序的顺序安排原则基础上，确定了该曲轴箱盖零件的工艺路线如下：表 3 曲轴箱箱盖加工工艺工序安排工序号 工序内容 定位基准00 粗铣顶面 底面（体盖结合面）10 半精铣箱顶面 底面（体盖结合面）20 粗铣下端面（底面） 顶面30 半精铣下端面（底面） 顶面40 精铣箱体下端面（底面） 顶面50 磨削底面（体盖结合面） 顶面60 铣轴
31、承孔端面 底面，夹紧力作用在顶面70 铣斜面上缸孔 140mm 凸台面底面及铸造的两个 16mm 定位孔实现一面两销定位80粗镗两斜面上 100 mm 缸035.孔，留精镗余量 0.4mm斜面上缸孔 140mm 凸台面（保证垂直度）90 精镗 100 mm 缸孔035.斜面上缸孔 140mm 凸台面（保证垂直度）192.7 加工设备及工艺装备选择机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本。1.机床的选择原则机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应；机床的精度应与工序要求的精度相适应；机床的功率应与工序要求的功率相适应；1
32、00钻锥销孔 底面及 16 构成的外轮廓，夹紧力作用在顶面110 锥度绞刀铰孔底面及 16 构成的外轮廓，夹紧力作用在顶面120 钻 27 孔底面及 16 构成的外轮廓，夹紧力作用在顶面130 攻 2M8底面及 16mm 孔实现一面两销定位，夹紧力作用在中间端面140钻轴承孔上的 67mm 孔 底面及 16mm 孔实现一面两销定位，夹紧力作用在中间端面150 攻轴承孔上的 6M8mm 螺纹 专用夹具定位160 钻斜面上 127mm 孔 专用夹具定位170 攻斜面上 12M8mm 螺纹 专用夹具定位180粗镗 100 mm 轴承孔，留精035.镗余量 0.4mm装配后加工，保证同轴度190 精镗
33、 100 mm 轴承孔035.装配后加工，保证同轴度200 去毛刺210 清洗及终检20机床的生产率应与工件的生产类型相适应；还应与现有的设备条件相适应。2.夹具的选择本零件的生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用的夹具应为专用夹具。3.刀具的选择刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用符合刀具和其他专用刀具。4.量具的选择量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具。查机械制造工艺设计简明手
34、册 13所选择的加工工艺装备如下表所示表 2.3 曲轴箱盖加工工艺装备选用加工方式 机床设备 刀具 量具铸 游标卡尺检 游标卡尺热处理（免填）游标卡尺铣 立式铣床 X53K YT15 硬质合金端铣刀 游标卡尺磨 平面磨床 M7150A C40KV6P400100127镗 镗床 T68 金刚石镗刀 游标卡尺钻 Z35 型摇臂机床 麻花钻、扩钻、机用铰刀内径千分尺，塞规钳 游标卡尺检（免填） 内径千分尺、游标卡尺、塞规21第三章 曲轴箱盖的机械加工工艺计算3.1 粗、精铣箱盖顶平面工件材料：HT200 灰铸铁工件尺寸：长度 l=180mm，宽度 a=170mm 的平面加工要求：铣箱体底面，留加工余
35、量 1mm机床：立式铣床 X53K刀具：采用标准硬质合金端铣刀加工余量：h=4.5mm3.1.1 粗铣箱盖顶平面（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 a 4mm 时，端铣刀直径为p80mm，铣削宽度为 60mm，实际要求铣削宽度 a 为 170mm，故因根据实际铣削宽e度 a 180mm，则端铣刀直径为 200mm，由于采用标准硬质合金端铣刀，由切e削用量手册表 13，故齿数为 z=8。铣刀几何形状：由切削用量手册P114 表 2，端铣刀主偏角 K =20，r22端铣刀后角 =6，端铣刀副偏角 K =5，端铣刀副后角
36、=8，刀齿0 r0斜角 =-20，端铣刀前角 =0。（2）选择切削用量：决定铣削深度 a ：由于加工余量为 3.5mm，故一次铣完，故 a =h=3.5mmp p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 a =0.090.18mm/z，但因采用不对称端铣，取大f值 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，铣刀磨损为 1.0-1.5mm。由于铣刀直径d=200mm，故耐用度 T 为 14.4min。（4）决定切
37、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=8，铣削深度 a4mm，每齿进给量 a 0.18mm/z 时，p fv =2.15m/s，n =3.43r/s，v =4.39mm/s。 再乘以各修正系i i fi数为切削用量手册P132 表 13故 v= v xk =2.151.00.8=1.72m/sin=n xk =3.431.00.8=2.744r/sinv =v xk =4.391.00.8=3.512mm/sffivf根据 X53K 立铣说明书切削用量手册表 25，选择n =2.5r/s，v =3.17mm/s，因此实际切削速度和每齿进给量
38、为：efeV = = =1.57m/s e10dn02.54.3a = = =0.1268mm/z f)(vefz.17.（5）校验机床功率根据表切削用量手册表 17，当铣削宽度180mm，铣削深度a 4mm，d=200mm，齿数 z=8，v =3.17m/s，近似为 P =5.5kw。根据 X52K 型p fe e23立铣说明书，机床主轴允许的功率为 P=10kw0.75=7.5kw，故 P P，因此所选e择的切削用量可以采用。（6）计算基本工时 tm根据公式：t =L/ v ，其中 L=1+y+，v =3.17mm/s，根据切削用量fe fe手册表 20，对称安装铣刀，入切量及超切量 y+
39、=70mm，则 L=250mm，则基本工时为t = =78.86s m17.32503.1.2 精铣箱盖顶平面工件材料：HT200 灰铸铁工件尺寸：长度 l=180mm，宽度 a=170mm 的平面加工要求：精铣箱盖顶面机床：立式铣床 X53K刀具：采用标准硬质合金端铣刀（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 a 4mm 时，端铣刀直径为p80mm，铣削宽度为 60mm，实际要求铣削宽度 a 为 170mm，故因根据实际铣削宽e度 a 180mm，则端铣刀直径为 200mm，由于采用标准硬质合金端铣刀，由切e削用量手册表
40、 13，故齿数为 z=8。铣刀几何形状：由切削用量手册P114 表 2，端铣刀主偏角 K =20，r端铣刀后角 =6，端铣刀副偏角 K =5，端铣刀副后角 =8，刀齿0 r0斜角 =-20，端铣刀前角 =0。（2）选择切削用量：决定铣削深度 a ：由于加工余量为 1mm，故一次铣完，故 a =h=1mmp p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24册表 25）时，每齿进给量 a =0.090.18mm/z，但因采用不对称端铣，取小f值进行精铣 0.09mm/z。（3）选择铣
41、刀磨钝标准及耐用度：根据切削用量手册P119 表 7，铣刀磨损为 0.2-0.3mm。由于铣刀直径d=200mm，故耐用度 T 为 14.4min。（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=8，铣削深度 a4mm，每齿进给量 a 0.18mm/z 时，p fv =2.15m/s，n =3.43r/s，v =4.39mm/s。 再乘以各修正系i i fi数为切削用量手册P132 表 13故 v= v xk =2.151.00.8=1.72m/sin=n xk =3.431.00.8=2.744r/sinv =v xk =4.391.0
42、0.8=3.512mm/sffivf根据 X53K 立铣说明书切削用量手册表 25，选择n =3.17r/s，v =3.17mm/s，因此实际切削速度和每齿进给量为：efeV = = =1.99m/s e10dn03.1724.a = = =0.99mm/z f)(vefz（5）校验机床功率根据表切削用量手册表 17，当铣削宽度180mm，铣削深度a 4mm，d=200mm，齿数 z=8，v =3.17m/s，近似为 P =4.2kw。根据 X52K 型p fe e立铣说明书，机床主轴允许的功率为 P=10kw0.75=7.5kw，故 P P，因此所选e择的切削用量可以采用。（6）计算基本工时
43、 tm根据公式：t =L/ v ，其中 L=1+y+，v =3.17mm/s，根据切削用量fe fe手册表 20，对称安装铣刀，入切量及超切量 y+=70mm，则 L=250mm，则基25本工时为t = =88sm17.32503.2 铣箱体底面工件材料：HT200 灰铸铁工件尺寸：长度 l=690mm，宽度 a=300mm 的平面加工要求：铣箱体底面，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：粗铣余量 5.5mm，精铣余量为 1mm3.2.1 粗铣箱体底面（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
44、1，铣削深度 a 6mm 时，端铣刀直径为p80mm，铣削宽度为 60mm，但实际要求铣削宽度 a 为 300mm，故因根据实际铣削e宽度 a 为 300mm，则端铣刀直径为 400mm，由于采用标准硬质合金端铣刀，由e切削用量手册表 13，故齿数为 z=10。铣刀几何形状：由切削用量手册P114 表 2，端铣刀主偏角 K =20，r端铣刀后角 =6，端铣刀副偏角 K =5，端铣刀副后角 =8，刀齿0 r0斜角 =-20，端铣刀前角 =0（2）选择切削用量：决定铣削深度 a ：由于加工余量为 5.5mm，故分两次铣完，第一次pa =h=3mm，第二次 a =h=2.5mmp决定每齿进给量：采用
45、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 a =0.090.18mm/z，但因采用不对称端铣，取f0.18mm/z。26（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 1.0-1.5mm。由于铣刀直径 d=400mm，故耐用度 T 为 25.2min。（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a 4mm，每齿进给量 a 0.18mm/z 时，p fv =1.71m/s，n =1.36r/s，v =2.63mm/s。i i fi再乘以各修正系数为切削用量手册P132 表 13故 v= v xk =1.711.00.8=1.368m/sin=n xk =1.361.00.8=1.09r/sinv =v xk =2.631.00.8=2.104mm/sffivf根据 X53K 立铣说明书切削用量手册表 25，选择n =1.25r/s，v =2.5mm/s，因此实际切削速度和每齿进给量为：efeV = = =1.57m/s e10dn01.254.3a = = =0.1mm/z f)(vefz（5）校验机床功率根据表切削用量手册表 17，当铣削宽度
