CK616床頭箱的機械加工工藝及工裝設計-鏜孔夾具含4張CAD圖

CK616床頭箱的機械加工工藝及工裝設計-鏜孔夾具含4張CAD圖,ck616,床頭,機械,加工,工藝,工裝,設計,鏜孔,夾具,cad CK616床頭箱的機械加工工藝及工裝設計 摘 要 本次畢業(yè)設計的題目是CK616的床頭箱的加工工藝及工裝設計，其主要任務有兩個：1.對箱體加工工藝規(guī)程的設計；2.箱體的工裝夾具的設計。在整個設計進行中，首先對零件進行整體分析，根據零件的材料，生產綱領，具體尺寸確定各面各孔的加工余量，以及其他來確定毛坯的鑄造形式和鑄造的尺寸；其次進行工藝路線的制定和加工基面的選擇，進行加工余量、工序尺寸、切削用量以及工時的計算與確定。在工裝夾具部分設計中，首先是確定定位基準的選擇，根據各工序的不同特點來進行定位基準的選擇，考慮各工序需要限制的自由度并且根據限制的自由度設計夾具體的結構以及夾緊方式,根據工藝的要求進行夾緊力的計算校核，最后進行誤差分析，最終完成設計的要求。 關鍵詞：工藝規(guī)程 定位 夾具 Bedside Box CK616 processing technology and equipment design Abstract The topic of this graduation design is the headstock CK616 processing technology and equipment design, its main task, there are two: 1. The design of case processing procedures; 2. The body of fixture design. In the whole design, first of all parts of the overall analysis, according to the parts of materials, production platform, the specific size determine the machining allowance of a hole on each side, and the other to determine the size of the blank form of casting and the casting; Secondly in the selection process of formulation and processing base, carries on the machining allowance, the size of the process, cutting dosage as well as the calculation and working hours. In the design of fixture parts, the first is to determine the locating datum choice, according to the different characteristics of each working procedure for locating datum choice, consider need to limit freedom of each process and according to limit freedom of design of concrete structures, and the clamping way, the clamping force is calculated according to the requirement of the process to check, the last error analysis, finally complete the design requirements. Key words: Technological process localization jig  目 錄 摘 要 1 Abstract 2 第一篇 零件的加工 4 第一章 零件的分析 4 第一節(jié) 零件的作用 4 第二節(jié) 零件的工藝分析 4 第二章 工藝規(guī)程設計 5 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 5 第二節(jié) 毛坯的材料熱處理 5 第三節(jié) 基面的選擇 6 第四節(jié) 制定工藝路線 6 第五節(jié) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 第六節(jié) 確定切削用量及基本工時 20 第二篇 夾具的設計 54 第一章 夾具設計 54 第一節(jié) 問題的提出 54 第二節(jié) 夾具設計 55 總 結 60 參考資料 61 致 謝 62 第一篇 零件的加工 第一章 零件的分析 第一節(jié) 零件的作用 題目所給定的零件是CK616床頭箱的箱體部分，它裝配于床身之上，左端。主要作用是承載各傳動軸，使各傳動軸有一定的位置關系，能夠平穩(wěn)，準確的傳遞運動。主軸箱是機床的重要的部件，是用于布置機床工作主軸及其傳動零件和相應的附加機構的。主軸箱采用多級齒輪傳動，通過一定的傳動系統(tǒng)，經主軸箱內各個位置上的傳動齒輪和傳動軸，最后把運動傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉速和方向。主軸箱各部件的加工工藝直接影響機床的性能。 第二節(jié) 零件的工藝分析 CK616床頭箱體共有幾組加工表面，他們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下： 1．以基準面A為基準的加工表面 這一組加工表面包括：頂面，后面286×368和前面295×368，左側面345×367和右側面345×367， 35×368的面，27×368的面（基準面B），還有頂部倒角和頂部油槽。管螺紋孔G3/4，VI軸孔，IX軸孔，4個M10的螺紋孔，放油孔G3/8。 2．以基準面A和基準面B為基準的加工表面 這一組加工表面包括：Ⅲ軸軸孔φ100H7,φ105,φ115JS6,φ117，φ130JS6， 3．以Ⅲ軸軸孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Ⅱ軸軸孔φ62JS6(2個), φ62J6,φ89，Ⅳ軸軸孔φ55J7,φ42J7,φ37， 還有右側面上6個M6的螺紋孔和左側面上3個M6的螺紋孔。 4．以Ⅱ軸軸孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Ⅰ軸軸孔φ52H7,φ52J7。還有右側面上3個M6的螺紋孔和左側面上3個M6的螺紋孔。 5．以Ⅳ軸軸孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：左側面上3個M8的螺紋孔。 6．以Ⅰ軸軸孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：左側面上3個M6的螺紋孔。 這幾組加工表面有一定的位置度要求，主要是： （1）前面、基準面B、左側面和右側面與基準面A的垂直度公差0.1 （2）Ⅲ軸軸線與基準面A和基準面B的平行度公差φ0.04mm （3）Ⅱ軸軸線和Ⅳ軸軸線與基準C的平行度公差φ0.029mm （4）Ⅰ軸軸線與基準D的平行度公差φ0.029mm （5）Ⅳ軸軸孔φ55J7與基準F的同軸度公差φ0.015mm （6）Ⅲ軸軸孔φ130JS6與基準C的同軸度公差φ0.008mm （7）Ⅱ軸軸孔φ62J6與基準D的同軸度公差φ0.015mm （8）Ⅰ軸軸孔φ52H7與基準E的同軸度公差φ0.015mm （9）Ⅸ軸軸孔φ20H7和φ12H7與基準J的同軸度公差φ0.12mm (10)φ130JS6與φ115JS6的端面相對于基準C的跳動公差為0.01 第二章 工藝規(guī)程設計 第一節(jié) 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮到車床在工作中要求平穩(wěn)，要求箱體剛度高而且吸震性能好，由于箱體尺寸較大，故考慮使用鑄造毛坯。根據設計任務書，主軸箱體的生產綱領為5000件，屬大批量生產，故使用砂型機器造型來生產毛坯，如果從提高生產率、保證加工精度上考慮的話，也是應該用砂型鑄造。 第二節(jié) 毛坯的材料熱處理 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當零件尺寸和重量很大的無法采用整體鑄件時，可以采用焊接結構件，它是由多塊金屬經粗加工后用焊接的方法連成整體毛坯。 鑄造出的毛坯在加工前，應該先進行時效處理，來消除毛坯內應力，對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后也要再進行時效處理。 毛坯鑄造時，應防止沙眼、縮孔、縮松、氣孔等缺陷出現(xiàn)。特別的是在加工面時要求更高。重要的箱體毛坯還應該達到規(guī)定的化學成分和機械性能要求。 第三節(jié) 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計工作中的重中之重?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題，而且有時還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 （1） 粗基準的選擇。對于一般的箱體類零件而言，一般采用面積大且加工余量小而均勻的表面為粗基準，對于本次設計的零件也是如此。主軸箱底面是重要的表面，需要與導軌面進行裝配，精度要求高。故選擇底面為粗基準。 （2） 精基準的選擇。在這里主要考慮基準重合問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。故根據工序要求和設計要求選擇精基準，這在后面有專門敘述，此處不在重復。 第四節(jié) 制定工藝路線 制定工藝路線的目的，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟問題，以便使生產成本盡量下降。 1． 工藝路線方案一 工序1 時效處理，油漆，劃線。 工序2 粗銑頂面。 工序3 粗、精銑底面（基準面A）。粗銑35×368的面。 工序4 粗、精銑后面286×368和前面295×368。。 工序5 粗、精銑左側面345×367和右側面345×367。 工序6 粗、精銑27×368的面（基準面B）。 工序7 粗銑頂部兩個倒角，精銑頂面。 工序8 粗銑頂面油槽。 工序9 粗鏜、半精鏜Ⅲ軸軸孔φ100H7,φ105,φ115JS6,φ117，φ130JS6，精鏜φ100H7,φ115JS6,φ130JS6； 粗鏜、半精鏜Ⅱ軸軸孔φ62JS6(2個), φ62J6,φ89，精鏜 φ62JS6(2個), φ62J6； 粗鏜Ⅳ軸軸孔φ55J7,φ42J7,φ37，半精鏜、精鏜φ55JS7,φ42J7； 粗鏜、半精鏜、精鏜Ⅰ軸軸孔φ52H7,φ52J7； 工序10 鉆右側面上9個M6的底孔，并攻螺紋。鉆2個M10的底孔，并攻螺紋。以上均配作。鉆油孔G3/8的底孔，并攻螺紋。 工序11 鉆前面上Ⅵ軸軸孔φ20。鉆6個M5的底孔，并攻螺紋，配作。鉆G3/4的底孔，并攻螺紋。 工序12 鉆左側面上9個M6的底孔，并攻螺紋。鉆3個M8的底孔，并攻螺紋。以上均配作。 工序13 鉆后面上Ⅵ軸軸孔φ12。鉆2個M10的底孔，锪沉頭孔，并攻螺紋。鉆2個φ12的孔，锪沉頭孔。 工序14 鉆底面上3個φ14的孔。鉆2個M12的底孔，并攻螺紋，配作。 工序15 鉆頂面上4個M8的底孔，并攻螺紋，配作。 工序16 鉆Ⅸ軸軸孔φ20H7和φ12H7，鉸孔。 工序17 鉗工加工油槽 工序18 清洗，去毛刺，檢驗。 2．工藝路線方案二 工序1 時效處理，油漆，劃線。 工序2 粗銑頂面。 工序3 粗、精銑底面（基準面A）。粗銑35×368的面。粗、精銑 27×368的面（基準面B）。 工序4 粗、精銑后面286×368和前面295×368。。 工序5 粗、精銑左側面345×367和右側面345×367。 工序6 粗銑頂部兩個倒角，精銑頂面。 工序7 粗銑頂面油槽。 工序8 粗鏜所有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸的軸孔，半精鏜Ⅲ軸軸孔φ100H7,φ105,φ115JS6,φ117，φ130JS6，Ⅱ軸軸孔φ62JS6(2個), φ62J6,φ89，Ⅳ軸軸孔φ55JS7,φ42J7；Ⅰ軸軸孔φ52H7,φ52J7，精鏜φ100H7,φ115JS6,φ130JS6；φ62JS6(2個), φ62J6；φ55JS7,φ42J7；φ52H7,φ52J7。 工序9 鉆右側面上9個M6的底孔，并攻螺紋。鉆2個M10的底孔，并攻螺紋。以上均配作。鉆油孔G3/8的底孔，并攻螺紋。 工序10 鉆前面上Ⅵ軸軸孔φ20。鉆6個M5的底孔，并攻螺紋，配作。鉆G3/4的底孔，并攻管螺紋。 工序11 鉆左側面上9個M6的底孔，并攻螺紋。鉆3個M8的底孔，并攻螺紋。以上均配作。 工序12 鉆后面上Ⅵ軸軸孔φ12。鉆2個M10的底孔，锪沉頭孔，并攻螺紋。鉆2個φ12的孔，锪沉頭孔。 工序13 鉆底面上3個φ14的孔。鉆2個M12的底孔，并攻螺紋，配作。 工序14 鉆頂面上4個M8的底孔，并攻螺紋，配作。 工序15 鉆Ⅸ軸軸孔φ20H7和φ12H7，鉸孔。 工序16 鉗工手工加工油槽。 工序17 清洗，去毛刺，檢驗。 3、工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是將基準面B單獨拿出來加工，以保證加工精度和與基準面A的位置精度。而方案二卻不是這樣，方案二是將底面和基準面B同時加工，通過機床的精度來保證基準面A和基準面B之間的位置精度，只要選擇合適精度的機床即可保證位置度要求?？梢钥闯龇桨付暮锰幨茄b夾一次就可以加工完，減少工作強度，提高工作效率。但是方案二中鏜孔的加工，采取的是粗加工和精加工分開進行，這樣雖然使鏜孔加工方便，但是對刀具的耐用時間要求較高，而且對于精度的保證不是太高。方案一采取各軸軸孔分別加工可以很好的保證精度。但是由于本設計在鏜孔部分采用專用夾具，位置度精度由夾具精度來保證，故對兩種鏜孔方法無特殊要求。重新制定工藝規(guī)程如下： 工序1 時效處理，油漆，劃線。 工序2 粗銑頂面。以底面為粗基準，選用X2010C龍門銑床。 工序3 粗、精銑底面（基準面A）。粗銑35×368的面。粗、精銑27× 368的面（基準面B）。以頂面為精基準，選用X2010C龍門銑床。 工序4 粗、精銑后面286×368和前面295×368。以基準面A和基準面B定位，選用X2010C龍門銑床。 工序5 粗、精銑左側面345×367和右側面345×367。以基準面A和基準面B定位，精銑頂面，選用X2010C龍門銑床。 工序6 粗銑頂部兩個倒角，以基準面A和前面定位，選用X2010C龍門銑床。 工序7 粗銑頂面油槽。以基準面A和基準面B定位，選用X2010C龍門銑床。 工序8 粗鏜Ⅲ軸軸孔φ100H7,φ105,φ115JS6,φ117，φ130JS6，半精鏜φ100H7,φ105,φ115JS6,φ117，φ130JS6，精鏜φ100H7,φ115JS6,φ130JS6； 粗鏜Ⅱ軸軸孔φ62JS6(2個), φ62J6,φ89，半精鏜Ⅱ軸軸孔φ62JS6(2個), φ62J6,φ89，精鏜φ62JS6(2個), φ62J6； 粗鏜Ⅳ軸軸孔φ55J7,φ42J7,φ37，半精鏜、精鏜φ55JS7,φ42J7； 粗鏜、半精鏜Ⅰ軸軸孔φ52H7,φ52J7，精鏜φ52H7,φ52J7； 以上各孔均以基準面A，基準面B和右側面為定位基準，采用專用夾具和臥式鏜床T611。 工序9 鉆Ⅸ軸軸孔φ20H7和φ12H7，鉸孔，采用專用夾具和臥式鏜床T611。 工序10 鉆右側面上9個M6的底孔，并攻螺紋。鉆2個M10的底孔，并攻螺紋。以上各孔均配作。鉆油孔G3/8的底孔，并攻螺紋。選用搖臂鉆床Z3032。 工序11 鉆前面上Ⅵ軸軸孔φ20。鉆6個M5的底孔，并攻螺紋，配作。鉆窺油孔G3/4的底孔，并攻管螺紋。選用搖臂鉆床Z3032。 工序12 鉆左側面上9個M6的底孔，并攻螺紋。鉆3個M8的底孔，并攻螺紋。以上各孔均配作。選用搖臂鉆床Z3032。 工序13 鉆后面上Ⅵ軸軸孔φ12。鉆2個M10的底孔，锪沉頭孔，并攻螺紋，鉆2個φ12的孔，锪沉頭孔。選用搖臂鉆床Z3032。 工序14 鉆底面上3個φ14的孔。鉆2個M12的底孔，并攻螺紋，配作。選用搖臂鉆床Z3032。 工序15 鉆頂面上4個M8的底孔，并攻螺紋，配作。鉆φ8的油孔。 工序16 鉗工手工加工油槽 工序17 清洗，去毛刺，檢驗。 以上工藝詳見加工工藝過程卡。 第五節(jié) 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CK616床頭箱體零件材料為HT200，硬度為190HBS，毛坯重量約為100kg,生產類型為大批量生產，采用砂型機器造型鑄造。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定和加工表面的機械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸如下： 鑄件采用砂型機器造型鑄造，材料為HT200，查《機械加工余量手冊》（以下簡稱《余量手冊》）表1-6得，成批和大批量生產鑄件的尺寸公差等級CT為8～10，這里取CT為8。根據表4-2查得，成批和大批量生產鑄件機械加工余量等級MA為G級，根據表4-1得，鑄件機械加工余量為：①以一側為基準進行單側加工的數(shù)值為5.0mm。②進行雙側加工每側的余量值為4.5mm。鑄件的公差根據表1-4得，鑄件尺寸公差數(shù)值為2.2mm。 1． 頂面（367×368） 表面粗糙度為Ra=3.2μm，要求粗加工和精加工，鑄件尺寸公差為±1.1mm，加工總余量為5.0mm，加工余量的計算長度為318mm。根據最大余量和最小余量的計算方法，采用誤差復映計算法，并根據工序尺寸公差按偏差入體原則，查《余量手冊》表5-45得， 粗銑：Z=4.2mm，本工序的加工精度為IT12，因此可知本工序加工公差為-0.57mm， 精銑：Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7，因此可知本工序加工公差為-0.057mm，精銑后滿足零件精度要求和平面度要求，且Ra=6.3～1.6μm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設計規(guī)定的零件為大批大量生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。 ? ? ?頂面與基準面A之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖1： 最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下： 加工余量計算表1.5-1 （mm） 工序 加工尺寸及公差 鑄件毛坯（頂面，尺寸318mm） 粗銑 精銑 加工前尺寸 最大 324.1 318.8 最小 321.9 318.23 加工后尺寸 最大 324.1 318.8 318 最小 321.9 318.23 317.943 加工余量（單邊） 5 最大 5.87 0.857 最小 3.1 0.23 加工公差（單邊） ±1.1 -0.57 -0.057 2． 底面（基準面A）（332×368） 表面粗糙度為Ra=3.2μm，要求粗加工和精加工，鑄件尺寸公差為±1.1mm，加工總余量為5.0mm，加工余量的計算長度為318mm。根據最大余量和最小余量的計算方法，采用誤差復映計算法，并根據工序尺寸公差按偏差入體原則，查《余量手冊》表5-45得， 粗銑：Z=4.2mm，本工序的加工精度為IT12，因此可知本工序加工公差為-0.57mm， 精銑：Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7，因此可知本工序加工公差為-0.057mm，精銑后滿足零件精度要求和平面度要求，且Ra=6.3～1.6μm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設計規(guī)定的零件為大批大量生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。 ? ? 頂面與基準面A之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖2： 最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下： 加工余量計算表1.5-2 （mm） 工序 加工尺寸及公差 鑄件毛坯（底面，尺寸318mm） 粗銑 精銑 加工前尺寸 最大 324.1 318.8 最小 321.9 318.23 加工后尺寸 最大 324.1 318.8 318 最小 321.9 318.23 317.943 加工余量（單邊） 5 最大 5.87 0.857 最小 3.1 0.23 加工公差（單邊） ±1.1 -0.57 -0.057 3． 35×368的面 表面粗糙度為Ra=12.5μm，要求粗加工即可。鑄件尺寸公差為±1.1mm，加工總余量為5.0mm，加工余量的計算長度為27mm，粗銑余量為Z=5mm，本工序的加工精度為IT12，粗銑公差即為零件公差-0.5，且Ra=12.5～6.3μm，滿足零件精度要求。 4．368×27的面（基準面B） 表面粗糙度為Ra=3.2μm，要求粗加工和精加工，鑄件尺寸公差為±1.1mm，加工總余量為5mm，加工余量的計算長度為35mm。根據最大余量和最小余量的計算方法，采用誤差復映計算法，并根據工序尺寸公差按偏差入體原則，查《機械加工余量手冊》表5-45得， 粗銑：Z=4.2mm，本工序的加工精度為IT12，因此可知本工序加工公差為-0.25mm， 精銑：Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7，因此可知本工序加工公差為-0.025mm，精銑后滿足零件精度要求和平面度要求，且Ra=3.2～1.6μm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設計規(guī)定的零件為大批大量生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調整法加工方式來確定。 ? ? ?基準面B與后側之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖3： 最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下： 加工余量計算表1.5-3 （mm） 工序 加工尺寸及公差 鑄件毛坯（基準面B，零件尺寸35） 粗銑 精銑 加工前尺寸 最大 41.1 35.8 最小 38.9 35.55 加工后尺寸 最大 41.1 35.8 35 最小 38.9 35.55 34.975 加工余量（單邊） 5 最大 5.55 0.825 最小 3.1 0.55 加工公差（單邊） ±1.1 -0.25 -0.025 5．后面285×368和前面295×368 表面粗糙度為Ra=3.2～6.3μm，要求粗加工和精加工，鑄件尺寸公差為±1.1mm，進行雙側加工每側加工總余量為4.5mm，加工余量的計算長度為mm。根據最大余量和最小余量的計算方法，采用誤差復映計算法，查《機械加工余量手冊》表5-45得， 粗銑：單邊Z=3.7mm，本工序的加工精度為IT12，因此可知本工序加工公差為-0.57mm， 精銑：單邊Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7，精銑公差即為零件公差+0.5mm，精銑后滿足零件精度要求和平面度要求，且Ra=6.3～1.6μm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設計規(guī)定的零件為大批大量生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。 ? ? ?前面與后面之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖4： 最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下： 加工余量計算表1.5-4 （mm） 工序 加工尺寸及公差 鑄件毛坯（前面和后面，尺寸mm） 粗銑 精銑 加工前尺寸 最大 378.2 368.6 最小 373.8 368.03 加工后尺寸 最大 378.2 368.6 367.5 最小 373.8 368.03 367 加工余量（單邊） 4.5 最大 5.085 0.4 最小 2.6 0.265 加工公差（單邊） ±1.1 -0.285 0.25 6．左側面345×367和右側面345×367 表面粗糙度為Ra=3.2μm，要求粗加工和精加工，鑄件尺寸公差為±1.1mm，進行雙側加工每側加工總余量為4.5mm，加工余量的計算長度為368±0.3mm。根據最大余量和最小余量的計算方法，采用誤差復映計算法，并根據工序尺寸公差按偏差入體原則，查《機械加工余量手冊》表5-45得， 粗銑：單邊Z=3.7mm，本工序的加工精度為IT12，因此可知本工序加工公差為-0.57mm， 精銑：單邊Z=0.8mm。本工序的加工精度為IT7，精銑公差即為零件公差±0.3mm，精銑后滿足零件精度要求和平面度要求，且Ra=6.3～1.6μm。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設計規(guī)定的零件為大批大量生產，應該采用調整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應按調整法加工方式予以確定。 ? ? ?左側面與右側面之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布如圖5： 最后，將上述計算的工序間尺寸及公差整理成表如下： 加工余量計算表1.5-5 （mm） 工序 加工尺寸及公差 鑄件毛坯（頂面和底面，尺寸318mm） 粗銑 精銑 加工前尺寸 最大 379.2 369.6 最小 374.8 369.03 加工后尺寸 最大 379.2 369.6 368.3 最小 374.8 369.03 367.7 加工余量（單邊） 4.5 最大 5.085 0.95 最小 2.6 0.365 加工公差（單邊） ±1.1 -0.285 ±0.15 7．頂部兩個倒角和頂面油槽 表面粗糙度為Ra=6.3μm，要求粗加工即可。鑄件尺寸公差為±1.1mm，加工總余量為14mm和9mm，三次粗銑完成，本工序的加工精度為IT12，粗銑公差分別為0.3mm和0.21mm，且Ra=12.5～6.3μm，滿足零件要求。頂面油槽沒有粗糙度的要求，粗加工即可。 8．Ⅲ軸軸孔φ100H7mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT7，表面粗糙度為Ra=12.5μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ92mm 粗鏜： φ97mm Z=5mm 半精鏜： φ99mm Z=2mm 精鏜： mm Z=1mm 9．Ⅲ軸軸孔φ117mm 預先鑄造出孔，無加工精度要求，表面粗糙度為Ra=6.3μm，要求粗加工和半精加工，參照《機械加工余量手冊》，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ109mm 粗鏜： φ114mm Z=5mm 半精鏜： φ117mm Z=3mm 10．Ⅲ軸軸孔φ105mm 預先鑄造出孔，無加工精度要求，表面粗糙度為Ra=6.3μm，要求粗加工和半精加工，參照《機械加工余量手冊》，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ97mm 粗鏜： φ102mm Z=5mm 半精鏜： φ105mm Z=3mm 11．Ⅲ軸軸孔φ115JS6mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT6，表面粗糙度為Ra=0.8μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ105mm 粗鏜： φ111mm Z=6mm 半精鏜： φ114mm Z=3mm 精鏜： φ115mm Z=1mm 12．Ⅲ軸軸孔φ130JS6mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT6，表面粗糙度為Ra=0.8μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ117mm 粗鏜： φ127mm Z=10mm 半精鏜： φ129mm Z=2mm 精鏜： φ130mm Z=1mm 13．Ⅱ軸軸孔φ89mm 預先鑄造出孔，無加工精度要求，表面粗糙度為Ra=3.2μm，要求粗加工和半精加工，參照《機械加工余量手冊》，確定工序尺寸及余量為： 粗鏜： φ86mm 半精鏜： φ89mm Z=3mm 14．Ⅱ軸軸孔φ62JS6（兩個） 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT6，表面粗糙度為Ra=1.6μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ54mm 粗鏜： φ59mm Z=5mm 半精鏜： φ61mm Z=2mm 精鏜： φ62mm Z=1mm 15．Ⅱ軸軸孔φ62J6mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT6，表面粗糙度為Ra=1.6μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ54mm 粗鏜： φ59mm Z=5mm 半精鏜： φ61mm Z=2mm 精鏜： φ62mm Z=1mm 16．Ⅰ軸軸孔φ52H7mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT7，表面粗糙度為Ra=1.6μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ44mm 粗鏜： φ49mm Z=5mm 半精鏜： φ51mm Z=2mm 精鏜： mm Z=1mm 17．Ⅰ軸軸孔φ52J7mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT7，表面粗糙度為Ra=1.6μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ44mm 粗鏜： φ49mm Z=5mm 半精鏜： φ51mm Z=2mm 精鏜： mm Z=1mm 18．Ⅳ軸軸孔φ55J7mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT7，表面粗糙度為Ra=1.6μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 毛坯： φ47mm 粗鏜： φ52mm Z=5mm 半精鏜： φ54mm Z=1.5mm 精鏜： mm Z=1mm 19．Ⅳ軸軸孔φ42J7mm 預先鑄造出孔，加工后精度要求為IT7，表面粗糙度為Ra=1.6μm，要求粗加工和精加工，參照《機械加工余量手冊》表5-32，確定工序尺寸及余量為： 粗鏜： φ37mm 半精鏜： φ41mm Z=4mm 精鏜： mm Z=1mm 20．Ⅳ軸軸孔φ37mm 預先鑄造出孔，無加工精度要求和表面粗糙度要求，只需粗加工，參照《機械加工余量手冊》 確定工序尺寸及余量： 毛坯： φ29mm 粗鏜： φ37mm 第六節(jié) 確定切削用量及基本工時 一、工序2 粗銑頂面 1． 加工條件 工件材料：HT200，砂型鑄造。 加工要求：粗銑頂面。 機床：X2010C龍門銑床。 刀具：查《切削用量簡明手冊》選刀片材料YG8，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，齒數(shù)z=6，加工長度L=367mm。 2． 計算切削用量 1）粗銑頂面的加工余量為Z=4.2mm，余量不大，一次加工，=4.2mm（銑削深度）。經濟精度按IT12級，公差0.57mm。 據表3.1得刀具銑削寬度a=90mm。 2）進給量f，根據《機械加工工藝師手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量， 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具平均壽命為T=180min。 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G8，D=125mm，Z=12，≤7.5mm，時，=68m/min，=461mm/min，n=175r/min，通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min，=138.3mm/min，n=52.5r/min。通過查機床參數(shù)，查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=50r/min，實際切削速度為=19.6m/min。實際進給速度為=138mm/min。 5） 切削工時，粗銑加工，銑刀直徑D≤125mm銑削寬度a≤100mm，據表3.20得入切量及超切量y+△=27mm，銑刀的行程為L=l+y+△=1499mm，故=10.7min。 6） 校驗機床功率 根據表3.17當σb不小于200mpa，HBS=190,a=90mm，D=125mm，z=6，Vf=138mm/min時，近似為Pm=13.3kw。據X2010C說明書知，機床功率為15kw，故能滿足切削用量的要求。 二、工序3 粗、精銑底面（基準面A）。粗銑35×368的面。粗、精銑 27×368的面（基準面B） 1． 加工條件 工件材料：HT200，砂型鑄造。 加工要求：粗、精銑底面（基準面A），粗糙度為Ra=3.2μm；粗銑35×368的面，粗糙度為Ra=12.5μm,粗、精銑27×368的面（基準面B），粗糙度為Ra=3.2μm。 機床：X2010C龍門銑床。 刀具：粗銑底面（基準面A）和35×368的面：查《切削用量簡明手冊》選刀片材料YG8，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，齒數(shù)z=6， 粗銑27×368的面（基準面B）：查《金屬切削手冊》，高速鋼粗齒錐柄立銑刀，刀片材料YG8，d=16mm，L=120mm，l=36mm，z=3， ，，β=45°，莫氏錐度號數(shù)為2。 精銑底面（基準面A）：查《切削用量簡明手冊》選粗銑刀片材料YG3X，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，齒數(shù)z=10， 精銑27×368的面（基準面B）：查《金屬切削手冊》，高速鋼細齒錐柄立銑刀，刀片材料YG3X，d=16mm，L=120mm，l=36mm，z=6， ，，β=35°，莫氏錐度號數(shù)為2。 2． 計算切削用量 （1）粗銑底面（基準面A），35×368的面 1）粗銑底面（基準面A）和35×368的面的加工余量為Z=4.2mm，余量不大，一次加工，=4.2mm。經濟精度按IT12級，公差0.57mm。選刀片材料YG8，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=6 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量，。 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G8，D=125mm，Z=12，≤7mm，時，=68m/min，=461mm/min，n=175r/min，通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min，=138.3mm/min，n=52.5r/min。查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=50r/min，實際切削速度為=19.6m/min，實際進給速度為=138mm/min 5）切削工時，粗銑加工，銑刀的行程為L=1472mm，故=10.7min。 （2）精銑底面（基準面A） 1）精銑底面（基準面A）的加工余量為Z=0.8mm，一次加工，=0.8mm。經濟精度按IT7級，公差0.057mm。選刀片材料YG3X，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=10 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量，。 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G3X，D=125mm，Z=12，≤1.5mm，時，=98m/min，=471mm/min，n=250r/min，通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min，=268.47mm/min，n=142.5r/min。查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=150r/min，實際切削速度為=58m/min，實際進給速度為=270mm/min 5）切削工時，粗銑加工，銑刀的行程為L=1468mm，故=5.5min。 （3）粗銑27×368的面（基準面B） 1）粗銑27×368的面（基準面B）的加工余量為Z=4.2mm，余量不大，一次加工，=4.2mm。經濟精度按IT12級，公差0.57mm。高速鋼粗齒錐柄立銑刀，d=16mm，L=120mm，l=36mm，z=3， ，，β=45°，莫氏錐度號數(shù)為2。 2）進給量f，根據《金屬切削手冊》表6-13，銑刀直徑d=16，銑削深度<5mm，得每齒進給量，。 3）銑刀直徑D≤25mm查表3.8得刀具壽命為T=60min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.14，當?shù)毒卟牧蠟楦咚黉?，d=16mm，Z=3，時，=17m/min，=46mm/min，n=338r/min。通過查機床參數(shù)，查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=300r/min，實際切削速度為=15.1m/min。進給速度為=45mm/min 5）切削工時，粗銑加工，銑刀的行程為L=368mm，故=8.18min。 （4）精銑27×368的面（基準面B） 1）精銑27×368的面（基準面B）的加工余量為Z=0.8mm，余量不大，一次加工，=0.8mm。經濟精度按IT7級，公差0.057mm。高速鋼細齒錐柄立銑刀，d=16mm，L=120mm，l=36mm，z=6， ，，β=35°，莫氏錐度號數(shù)為2。 2）進給量f，根據《金屬切削手冊》表6-13，銑刀直徑d=16，銑削深度<3mm，得每齒進給量，。 3）銑刀直徑D≤25mm查表3.8得刀具壽命為T=60min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.14，當?shù)毒卟牧蠟楦咚黉摚琩=16mm，Z=6，時，=14m/min，=75mm/min，n=279r/min。通過查機床參數(shù)，查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=300r/min，實際切削速度為=15m/min。進給速度為=90mm/min 5）切削工時，精銑加工，銑刀的行程為L=368mm，故=4.1min。 三、工序4 粗、精銑后面286×368和前面318×368 1． 加工條件 工件材料：HT200，砂型鑄造。 加工要求：粗、精銑后面286×368和前面295×368。粗糙度Ra=3.2μm 機床：X2010C龍門銑床。 刀具：粗銑：查《切削用量簡明手冊》選刀片材料YG8，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=6， 精銑：查《切削用量簡明手冊》選粗銑刀片材料YG3X，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=10， 2．計算切削用量 （1）粗銑后面345×368和前面295×368。 1）粗銑頂面的加工余量為Z=3.7mm，余量不大，一次加工，=3.7mm。 經濟精度按IT12級，公差0.57mm。 刀具銑削寬度a=90mm， 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量， 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G3X，D=125mm，Z=12，≤7.5mm，時，=68m/min，=461mm/min，n=175r/min，通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min，=138.3mm/min，n=52.5r/min。查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=50r/min，實際切削速度為=19.6m/min。進給速度為=138mm/min 5）切削工時，粗銑加工，銑刀的行程為L=1035mm，故=7.5min。 （2）精銑后面345×368和前面318×368。 1）精銑后面286×368和前面295×368的每側加工余量為Z=0.8mm，一次加工，=0.8mm。經濟精度按IT7級，公差0.057mm。選刀片材料YG3X，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=10 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量，。 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G3X，D=125mm，Z=12，≤1.5mm，時，=98m/min，=471mm/min，n=250r/min，通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min，=268.47mm/min，n=142.5r/min。查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=150r/min，實際切削速度為=58m/min。進給量為=270mm/min 5）切削工時，精銑加工，銑刀的行程為L=1035mm，故=3.8min 四、工序5 粗、精銑左側面345×367和右側面345×367，精銑頂面 1. 加工條件 工件材料：HT200，砂型鑄造。 加工要求：粗、精銑左側面345×367和右側面345×367。精銑頂面，粗糙度均為Ra=3.2μm 機床：X2010C龍門銑床。 刀具：粗銑：查《切削用量簡明手冊》選刀片材料YG8，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=6， 精銑：查《切削用量簡明手冊》選粗銑刀片材料YG3X，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=10， 2．計算切削用量 （1）粗銑左側面345×367和右側面345×367 1）粗銑頂面的加工余量為Z=3.7mm，余量不大，一次加工，=3.7mm。 經濟精度按IT12級，公差0.57mm。 刀具銑削寬度a=90mm， 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量， 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G3X，D=125mm，Z=12，≤7.5mm，時，=68m/min，=461mm/min，n=175r/min，通過修正系數(shù)最后得=20.4m/min，=138.3mm/min，n=52.5r/min。查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=50r/min，實際切削速度為=19.6m/min。進給速度為=138mm/min 5）切削工時，粗銑加工，銑刀的行程為L=981mm，故=7.1min。 （2）精銑左側面345×367和右側面345×367。 1）精銑左側面345×367和右側面345×367的每側加工余量為Z=0.8mm，一次加工，=0.8mm。經濟精度按IT7級，公差0.057mm。選刀片材料YG3X，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=10 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量，。 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G3X，D=125mm，Z=12，≤1.5mm，時，=98m/min，=471mm/min，n=250r/min，通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min，=268.47mm/min，n=142.5r/min。查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=150r/min，實際切削速度為=58.6m/min。進給速度為=270mm/min 5）切削工時，精銑加工，銑刀的行程為L=981mm，故=3.6min （3）精銑頂面 1）精銑精銑頂面的加工余量為Z=0.8mm，一次加工，=0.8mm。經濟精度按IT7級，公差0.057mm。選刀片材料YG3X，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=10 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量，。 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G3X，D=125mm，Z=12，≤1.5mm，時，=98m/min，=471mm/min，n=250r/min，通過修正系數(shù)最后得=55.86m/min，=268.47mm/min，n=142.5r/min。查得銑床主軸轉速為50～630r/min，選擇轉速n=150r/min，實際切削速度為=58m/min。進給量為=270mm/min 5）切削工時，精銑加工，銑刀的行程為L=1470mm，故=5.4min 五、工序6 粗銑頂部兩個倒角 1．加工條件 工件材料：HT200，砂型鑄造。 加工要求：粗銑頂部兩個倒角。 機床：X2010C龍門銑床。 刀具：粗銑：查《切削用量簡明手冊》選刀片材料YG8，硬質合金端銑刀，D=125mm，d=40mm，H=63mm，齒數(shù)z=6， 2．計算切削用量 1）粗銑頂部兩個倒角的加工余量分別為Z=14mm（2次分別是8，6mm）和Z=9mm（分2分別是5,4mm），4次加工，≤5mm。經濟精度按IT12級，公差0.57mm。 刀具銑削寬度a=90mm， 2）進給量f，根據《切削用量簡明手冊》表3-5，X2010C龍門銑床的功率為15kw，得每齒進給量， 3）銑刀直徑D≤125mm查表3.8得刀具壽命為T=180min， 4）確定切削速度和每分鐘進給量和轉速n 通過查表法，根據表3.15，當?shù)毒卟牧蠟閅G8，D=125mm，Z=12，≤7.