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基于左支座零件的工藝及工裝設(shè)計(jì)
1 緒論
1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校學(xué)生在學(xué)完了大學(xué)所有科目，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析處理生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固大學(xué)期間所學(xué)的有關(guān)理論知識(shí)，掌握設(shè)計(jì)方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來(lái)從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。
另外，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)期間最后一項(xiàng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉：
1、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題。
2、能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。
3、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖，制圖，運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。
4、熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問(wèn)題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。
5、能比較熟練的查閱和使用各種技術(shù)資料，如有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)、規(guī)范等。
6、在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。
1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況
隨著機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，CAD/CAE/CAM一體化軟件層出不窮。Pro/E也是其中比較出名的一種軟件之一。此類軟件的應(yīng)用使得左支座零件能夠的得以提高應(yīng)用。近年來(lái)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展很快，與五六十年代相比，機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了很大的變化，各種柔性化設(shè)備和加工系統(tǒng)，如數(shù)控機(jī)床、加工中心積極柔性化制造系統(tǒng)等應(yīng)運(yùn)而生，而且速度發(fā)展。作為與上述柔性化設(shè)備和加工系統(tǒng)相配套使用的工藝裝備，也必須具備高的柔性，以適應(yīng)循序更換產(chǎn)品的需要。因此，左支座零件除應(yīng)用在原有場(chǎng)合外，又開(kāi)辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
當(dāng)今世界正在發(fā)生的深刻變化，對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了深刻的影響，制造過(guò)程和制造工藝也有了新的內(nèi)涵。傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收電子信息、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、材料以及現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的最新技術(shù)成果，并將先進(jìn)的制造技術(shù)綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理及營(yíng)銷服務(wù)的制造全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、清潔及靈活生產(chǎn)，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化‘生態(tài)化、信息化生產(chǎn)。21世紀(jì)的制造業(yè)呈現(xiàn)出高技術(shù)化、信息化、綠色化、極端化、服務(wù)增值等特點(diǎn)和趨勢(shì)。
1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們大學(xué)基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)課程的一深入的綜合性的連接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)獨(dú)立承擔(dān)一部分比較完整的設(shè)計(jì)任務(wù)，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，創(chuàng)造性和積極性，注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的工作能力和解決問(wèn)題的能力。因此，它在我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。這次設(shè)計(jì)我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題，在老師和同學(xué)的幫助下，我對(duì)夾具，機(jī)床，刀具的的結(jié)構(gòu)和工作原理有了更深的了解，不知不覺(jué)中我的圖紙分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力都得到了提高，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)要達(dá)到的幾點(diǎn)基本要求：
1 具有工程繪圖能力。
2 具有獨(dú)立操作機(jī)床、加工相應(yīng)難度零件的能力。
3 具有進(jìn)行方案論證，分析比較、制定加工方案和檢驗(yàn)研究方案的能力。
4 具有獨(dú)立調(diào)查研究，查閱收集和綜合文獻(xiàn)資料的能力。
5 具有總結(jié)提高，撰寫(xiě)報(bào)告、技術(shù)總結(jié)或設(shè)計(jì)說(shuō)明的能力。
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2 零件的三維造型
對(duì)于零件的三維造型，首先需要分析CAD二維零件圖紙，想象出零件空間結(jié)構(gòu)。再根據(jù)具體尺寸利用CAD軟件繪制零件三維造型。
圖2.1 左支座零件圖 圖2.2 左支座三維圖
1. 首先草繪一個(gè)140x140方框，并將四個(gè)角倒圓角，然后拉伸得到如圖2.3所示。
2. 反向拉伸出2個(gè)定位銷空和4個(gè)沉頭螺栓孔可以得到如圖2.4所示。
圖2.3 草繪方框 圖2.4 底座打孔
3. 另選個(gè)表面草繪圖，然后拉伸，得到如圖2.5所示。
4. 另選個(gè)表面繪制圓并拉伸，得到如圖2.6所示。
圖2.5 草繪三維圖 圖2.6 圓柱
5. 將圖2.5和2.6合并并打孔，得到如圖2.7所示。
圖2.7 零件耳打孔 圖2.8 反向拉伸出左側(cè)沉頭孔
6. 反向拉伸出?43mm右側(cè)沉頭孔，得到如圖2.8所示。
7. 反向拉伸出右側(cè)?25mm孔和?38mm沉頭孔，得到如圖2.9所示。
8. 將圖2.9和圖2.4合并，得到如圖2.10所示。
圖2.9反向拉伸出右側(cè)的孔和沉頭孔 圖2.10兩件組合圖
9. 選擇底座下表面為基準(zhǔn)繪制一圓，然后反面拉伸，得到如圖2.11所示。
10.繪出5mm的橫槽和5mm的縱槽，得到如圖2.12所示。
圖2.11反向拉伸出?80mm大孔 圖2.12繪出橫槽和縱槽
11. 將圖2.12攻螺紋M8-7H和M10-7H，得到如圖2.13所示。
12. 利用render(渲染命令) 渲染出具有真實(shí)感的零件效果圖。
圖2.13 左支座零件三維圖 圖2.14 左支座零件渲染效果圖
3 車床左支座零件的分析及毛坯的確定
在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，對(duì)零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來(lái)。對(duì)于某個(gè)具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進(jìn)行加工。雖然這些方案都可以加工出來(lái)合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，可能其中有種方案比較合理且切實(shí)可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過(guò)程。
機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。
3.1 車床左支座的作用和工藝分析
3.1.1 零件的作用
題目所給的零件是機(jī)床上的一左支座，它用螺釘通過(guò)4×?13mm孔連接于機(jī)架上，4×?10mm是定位銷孔，底板4×?20mm大孔是固定支座的沉頭螺栓孔，該零件縱橫兩方向上5mm的槽使80mm耳孔部分有一定的彈性，利用一端帶M20螺紋（穿過(guò)于?21mm孔）一端于?25H7配合的桿件通過(guò)旋緊，便裝在?80H9孔內(nèi)的心軸定位并夾牢，松開(kāi)螺栓后軸桿可轉(zhuǎn)動(dòng)或者滑動(dòng), 也可利用夾緊程度不同來(lái)調(diào)節(jié)孔與軸的間隙。
3.1.2 零件的工藝分析
該零件材料為HT200，球墨鑄鐵，該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大的壓力，要求耐磨的零件。
左支座共有兩組加工表面,它們互相之間有一定的位置要求,現(xiàn)分別敘述如下:
（一）以?80H9(+00.087)mm內(nèi)孔為中心的加工表面。加工表面包括: ?80H9(+00.087)mm孔的大端面A面以及大端的內(nèi)圓倒角，?80H9(+00.087)mm的大端端面有表面粗糙度的要求為：Ra=3.2μm，且對(duì)?80H9(+00.087)mm孔的軸心線有垂直度要求為:0.03mm，四個(gè)?13mm的底座通孔和四個(gè)?20的沉頭螺栓孔,以及兩個(gè)?10的錐銷孔,螺紋M8-7H的孔以及5(-02)mm的縱槽，其中主要加工表面為?80H9(+00.087)mm。
（二）以?25H7(+00.021)mm的孔加工中心的表面：這一組加工表面包括?21mm的通孔和?38mm的沉頭螺栓孔以及?43mm的沉頭孔,螺紋M10-7H的底孔以及尺寸為5(-02)mm的橫槽，主要加工表面為?25H7(+00.021)mm。
加工的是Φ10的錐銷孔是1.6um的粗糙度要求。其要求比較高，直徑也比較小，直接鉆不能達(dá)到其精度要求，在這里可采取鉆-精鉸的加工方法。
由上述分析可知，對(duì)于以上兩組加工表面,可以先加工其中一組，然后再借助于專用夾具加工另一組加工表面，并且保證其位置精度。
3.2 零件毛坯的確定
3.2.1 毛坯材料的制造形式及熱處理
（一）該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。故可以采取金屬模機(jī)械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量。
灰鑄體一般的工作條件：（1）承受中等載荷的零件。（2）磨檫面間的單位面積壓力不大于490KPa。
（二）灰鑄鐵（HT200）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對(duì)基體的割裂作用大，引起應(yīng)力集中也大；因此，使石墨片得到細(xì)化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶?，來(lái)消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工。
3.2.2 毛坯結(jié)構(gòu)的確定
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)500件/年。由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可知，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。又由于支座零件?80孔需鑄出，故還應(yīng)安放型芯，此外，為清除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可知，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故選取尺寸公差等級(jí)CT為10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)。
鑄件的分型面選擇通過(guò)從基準(zhǔn)孔軸線，且與側(cè)面平行的面。澆冒口位置分別位于?80孔的上頂面。
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》用查表法確定參考面的總余量如表3-1所示。
表3-1 各加工表面總余量（單位：mm）
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量
說(shuō)明
A面
140
G
4.0
底面，單側(cè)加工
?80孔
80
H
5.0
孔降1級(jí)大側(cè)加工
由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可知鑄件主要尺寸的公差，如表3-2所示。
表3-2 毛坯主要尺寸及公差（單位：mm）
主要尺寸
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差CT
A面中心距尺寸
100
4.0
104
3.2
?80孔
80
5.0
75
1.6
4 左支座的加工工藝設(shè)計(jì)
4.1 基準(zhǔn)的選擇
（1） 粗基準(zhǔn)的選擇
① 余量均勻原則
在很多工件上有一些重要的表面，加工這些表面時(shí)希望它們被切去均勻的余量。
② 保證不加工面位置正確的原則
工件上若有一些不加工的表面，它們與加工面之間也要求有一個(gè)正確的位置關(guān)系，這些位置關(guān)系有時(shí)并不直接標(biāo)注在圖樣上，但是經(jīng)過(guò)分析從圖面上可以看出來(lái)，如果不注意它們，將會(huì)影響到零件的美觀甚至零件的使用性能。
③ 粗基準(zhǔn)只能有效使用一次的原則
因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯表面，其精度和表面粗糙度都較差，如果在某一個(gè)（或幾個(gè)）自由度上重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，則不能保證兩次裝夾下工件與機(jī)床、刀具的相對(duì)位置一致，因而使得兩次裝夾下加工出來(lái)的表面之間位置精度降低。
④ 粗基準(zhǔn)平整光潔，定位可靠的原則
粗基準(zhǔn)雖然是毛坯表面，但應(yīng)當(dāng)盡量平整光潔，無(wú)飛邊，不應(yīng)當(dāng)選毛坯分型面或分模面所在的表面為粗基準(zhǔn)。
（2）精基準(zhǔn)的選擇
① 基準(zhǔn)重合原則
應(yīng)當(dāng)盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合，以避免因基準(zhǔn)不重合而引起定位誤差。
② 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則
在零件加工的整個(gè)工藝過(guò)程中或者有關(guān)的某幾道工序中盡可能采用同一個(gè)(或一組)定位基準(zhǔn)來(lái)定位，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。
③ 自為基準(zhǔn)原則
當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面作為基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。
④ 互為基準(zhǔn)原則
對(duì)于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法，這稱為互為基準(zhǔn)原則。
⑤ 便于裝夾原則
所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，夾緊方便可靠。精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。
精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。?80孔和A面既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們做精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝規(guī)程路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，A面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠，操作方便。
由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故應(yīng)該采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，除此之外還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。
（3）輔助基準(zhǔn)的選擇
選擇輔助基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡可能使工件安裝定位方便，便于實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，便于加工。
4.2工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮的主要問(wèn)題
4.2.1 加工方法選擇的原則
（1） 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。
（2） 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。
（3） 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。
（4） 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。
（5） 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。
4.2.2 加工階段的劃分
為保證零件加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，機(jī)械加工工藝過(guò)程一般可分為一下幾個(gè)階段：
（1） 粗加工階段
主要任務(wù)是切除毛坯的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡可能接近成品。因此，此階段應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。
（2） 半精加工階段
完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。
（3） 精加工階段
保證各主要表面達(dá)到圖樣的全部技術(shù)要求，此階段的主要目標(biāo)是保證加工質(zhì)量。
（4） 光整加工階段
對(duì)質(zhì)量要求很高的表面，應(yīng)安排光整加工，以進(jìn)一步提高尺寸精度和減少表面粗糙度。但一般不能用以糾正形狀誤差和位置誤差。
通過(guò)劃分加工階段：① 可以逐步消除粗加工因余量大、切削力大等因素造成的加工誤差，保證加工質(zhì)量。② 可以合理使用機(jī)床設(shè)備。③ 便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合得更好。④ 可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免因繼續(xù)盲目加工而造成工時(shí)浪費(fèi)。
4.2.3 加工順序的安排
零件的加工順序包括切削加工順序、熱處理先后順序及輔助工序。在擬定工藝路線時(shí)，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔助工序三者一起加以考慮。
（一） 機(jī)械加工順序的安排原則
① 基面先行
② 先主后次
③ 先粗后精
④ 先面后孔
有些表面的最后精加工安排在部裝或總裝工程中進(jìn)行，以保證較高的配合精度。
（二）熱處理工序的安排
熱處理工序在工藝路線中的位置安排，主要取決于零件材料及熱處理的目的。
預(yù)熱處理的目的是改善材料的切削工藝性能、消除殘余應(yīng)力和為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。正火和退火常安排在粗加工之前，以改善切削加工性能和消除毛坯的殘余應(yīng)力：調(diào)質(zhì)一般安排在粗加工和半精加工之間進(jìn)行，為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備：時(shí)效處理用以消除毛坯制造和機(jī)械加工中生產(chǎn)的內(nèi)應(yīng)力。
最終熱處理的目的是提高零件的強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性及防腐美觀等。淬火及滲碳淬火、氰化、氮化等安排在精加工磨削之前進(jìn)行；由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合機(jī)械性能較好，對(duì)某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理，其工序位置安排在精加工之前進(jìn)行；表面裝飾性鍍層、發(fā)藍(lán)處理，安排在機(jī)械加工完畢后進(jìn)行。
（三）輔助工序的安排
輔助工序主要包括：檢驗(yàn)、清洗、去毛刺、去磁、到棱邊、涂防銹油及平衡等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施。除各工序操作者自檢外，在關(guān)鍵工序之后、送往外車間之前、粗加工結(jié)束之后，精加工之前、零件全部加工結(jié)束之后，一般均安排檢驗(yàn)工序。
4.2.4 工序的合理組合
確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：
（1） 工序分散原則
工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。
（2） 工序集中原則
工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。
一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。中批及大批大量生產(chǎn)中，多采用工序工序分散的加工原則，生產(chǎn)中可以采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和通用夾具，組織流水線生產(chǎn)。
4.3 左支承座的工藝路線分析與制定
4.3.1 工序順序的安排的原則
（1） 對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)。
（2） 按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)面。
（3） 在重要表面加工前應(yīng)對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修正。
（4） 按“先主后次，先粗后精”的順序。
（5） 對(duì)于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工。
4.3.2 工藝路線分析及制定
（1）工藝路線方案一：
工序一：鑄造。
工序二：時(shí)效、退火。
工序三：粗銑、精銑削? 80H9(+00.087)mm孔的大端端面。
工序四：粗鏜、精鏜? 80H9(+00.087) mm內(nèi)孔，以及倒2×45°的倒角。
工序五：鉆削底板上的4- ?13mm的通孔，锪4-?20mm的沉頭螺栓孔。
工序六：鉆削?21mm的通孔，擴(kuò)、鉸孔?25H7(+00.021) mm，锪沉頭螺栓孔?38mm 和沉頭孔?43mm。
工序七：銑削尺寸為5mm的縱槽。
工序八：鉆削M10-7H和M8-7H的螺紋底孔。
工序九：銑削尺寸為5mm的橫槽。
工序十：攻螺紋M10-7H和M8-7H。
工序十一：終檢。
（2） 工藝路線方案二
工序一：鑄造。
工序二：時(shí)效、退火。
工序三：粗鏜、精鏜孔? 80H9(+00.087) mm孔的內(nèi)圓。
工序四：粗銑、精銑? 80H9(+00.087) mm的大端端面。
工序五：鏜? 80H9(+00.087) mm大端處的2×45°倒角。
工序六：鉆4-?13mm的通孔，锪? 20mm的沉頭螺栓孔。
工序七：銑削尺寸為5mm的縱槽。
工序八：鉆削通孔? 21mm，擴(kuò)、鉸孔? 25H7(+00.021) mm,锪沉頭螺栓孔? 38mm 和沉頭孔? 43mm。
工序九：鉆削M10-7H和M8-7H的螺紋底孔。
工序十：銑削尺寸為5mm的橫槽。
工序十一：攻螺紋M10-7H和M8-7H。
工序十二：終檢。
（3） 工藝方案分析
工藝方案路線二：本路線是先加工孔后加工平面，再以加工后的平面來(lái)加工孔。這樣減少了工件因?yàn)槎啻窝b夾而帶來(lái)的誤差。有利于提高零件的加工尺寸精度，但是在工序中如果因鑄造原因引起的圓柱R55mm的底端不平整，則容易引起?80H9(+00.087)mm的孔在加工過(guò)程中引偏。使?80H9(+00.087)mm的內(nèi)孔與R55mm的圓柱的同心度受到影響，造成圓筒的局部強(qiáng)度不夠而引起廢品。工藝路線方案一則是先加工平面再加工孔。本工藝路線可以減小?80H9(+00.087)mm的孔與底座垂直度誤差，以及?80H9(+00.087)mm與R55mm圓柱的同心度，使圓筒的壁厚均勻外，還可以避免工藝路線二所留下的部分缺陷（即：工藝路線二中的工序六加工后再加工下面的工序的話，會(huì)由于工序六降低了工件的剛度，使后面的加工不能保證加工質(zhì)量和加工要求）。
（4） 工藝方案的確定
由上述分析，工藝路線一優(yōu)于工藝路線二，可以選擇工藝路線一進(jìn)行加工，在工藝路線一中也存在問(wèn)題，粗加工和精加工放在一起也不能保證加工質(zhì)量和加工要求，所以我們得出如下的工藝路線：
工藝路線三：
工序一：鑄造。
工序二：時(shí)效、退火。
工序三：粗銑?80H9(+00.087)mm孔的大端端面。
工序四：粗鏜?80H9(+00.087) mm內(nèi)孔。
工序五：精銑?80H9(+00.087) mm孔的大端面。
工序六：精鏜?80H9(+00.087) mm內(nèi)孔，以及?80H9(+00.087) mm大端處的倒角2×45°。
工序七：鉆削?80H9(+00.087) mm大端的4-?13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-?20mm。
工序八：鉆削錐銷孔2-?10mm的底孔。
工序九：鉆削通孔?21mm，擴(kuò)、鉸孔?25H7(+00.021) mm。
工序十：锪削沉頭螺栓孔?43mm和沉頭孔?36mm。
工序十一：銑削尺寸為5mm的縱槽，銑削尺寸為5mm的橫槽。
工序十二：鉆削M8-7H和M10-7H的螺紋底孔。
工序十三：攻螺紋M10-7H和M8-7H。
工序十四：終檢。
看上去此工藝路線已經(jīng)沒(méi)有什么問(wèn)題了，也可以用了，但是這條工藝路線也存在缺陷，比如說(shuō)工序四處的加工其基準(zhǔn)的選擇和定位都成問(wèn)題，因?yàn)?80H9(+00.087)mm的小端沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工不能作為基準(zhǔn)，而且用芯軸定位的話限制的自由度也不夠，會(huì)造成不完全定位或欠定位，會(huì)影響加工精度。以及?80H9(+00.087)mm的表面質(zhì)量要求較高可以留較小的余量給最后的珩磨，以保證表面加工質(zhì)量。
工藝路線四：
工序一：鑄造。
工序二：時(shí)效、退火。
工序三：粗銑?80H9(+00.087)mm孔的大端端面，粗基準(zhǔn)為R55外圓，選用X52K立式升降銑床和專用夾具。
工序四：粗鏜?80H9(+00.087)mm內(nèi)孔，基準(zhǔn)為?80H9(+00.087)mm孔的軸心線，選用X620臥式升降銑床和專用夾具。
工序五：精銑?80H9(+00.087)mm孔的大端面，基準(zhǔn)為?80H9(+00.087)mm內(nèi)圓，選用X52K立式升降臺(tái)銑床和專用夾具。
工序六：精鏜?80H9(+00.087)mm內(nèi)孔，以及?80H9(+00.087)mm大端處的倒角2×45°，基準(zhǔn)為?80H9(+00.087)mm孔的小端端面，選用T611臥式鏜床和專用夾具。
工序七：鉆削4-?13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-?20mm，基準(zhǔn)為?80H9(+00.087)mm內(nèi)圓，選用Z5150立式鉆床和夾具。
工序八：鉆削?21mm的通孔，擴(kuò)、鉸孔?25H7(+00.021)mm，锪鉸?36mm的沉頭螺栓孔，基準(zhǔn)為?80H9(+00.087)mm孔大端端面，選用Z3080臥式鉆床和專用夾具。
工序九：锪削沉頭孔?43mm?；鶞?zhǔn)為孔?80H9(+00.087)mm的大端端面，選用Z5150立式鉆床和專用夾具。
工序十：鉆削M8-7H的螺紋底孔，基準(zhǔn)為?80H9(+00.087)mm內(nèi)圓，選用Z5150立式鉆床和專用夾具。
工序十一：銑削尺寸為5mm的縱槽?；鶞?zhǔn)為?80H9(+00.087)mm內(nèi)圓，選用X62K臥式銑床和專用夾具。
工序十二：鉆削M10-7H的螺紋底孔?；鶞?zhǔn)為?80H9(+00.087)mm大端端面，選用Z5150立式鉆床和專用夾具。
工序十三：銑削尺寸為5mm的橫槽，基準(zhǔn)為?80H9(+00.087)mm大端端面，選用X62K臥式銑床和專用夾具。
工序十四：珩磨?80H9(+00.087)mm的內(nèi)圓，基準(zhǔn)為孔?80H9(+00.087)mm的大端端面。
工序十五：攻螺紋M10-7H和M8-7H，選用Z5150立式鉆床和專用夾具。
工序十六：終檢。
4.4 機(jī)械加工余量
在機(jī)械加工過(guò)程中，為改變工件的尺寸和形狀而切除的金屬厚度成為加工余量。為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度，稱為工序余量。由毛坯變成成品的過(guò)程中，在某加工表面上所切除的金屬層總厚度， 稱為總余量。
4.4.1 影響加工余量的因素
在討論影響加工余量的因素時(shí)，應(yīng)首先研究影響最小加工余量的因素。影響最小加工余量的因素較多，現(xiàn)將主要影響因素分單項(xiàng)介紹如下。（1）前工序形成的表面粗糙度和缺陷層深度（Ra和Da）為了使工件的加工質(zhì)量逐步提高，一般每到工序都應(yīng)切到待加工表面以下的正常金屬組織，將上道工序形成的表面粗糙度和缺陷層切掉。（2）前工序形成的形狀誤差和位置誤差（△x和△w）當(dāng)形狀公差、位置公差和尺寸公差之間的關(guān)系是獨(dú)立原則時(shí)，尺寸公差不控制形位公差。此時(shí)，最小加工余量應(yīng)保證將前工序形成的形狀和位置誤差切掉以上影響因素中的誤差及缺陷，有時(shí)會(huì)重疊在一起，但為了保證加工質(zhì)量，可對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加，以便徹底切除。
上述各項(xiàng)誤差和缺陷都是前工序形成的，為了能將其全部切除，還要考慮本工序的裝夾誤差的影響。
綜上所述，影響工序加工余量的因素可歸納為下列幾點(diǎn)：
① 前工序的工序尺寸公差
② 前工序形成的表面粗糙度和表面缺陷層深度
③ 前工序形成的形狀誤差和位置誤差
④ 本工序的裝夾誤差
4.4.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯余量的確定
左支座零件的材料是HT200，抗拉強(qiáng)度為195Mpa-200Mpa，零件的毛坯質(zhì)量為6.5kg。零件的生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)；參考《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民編（哈爾濱工業(yè)大學(xué)），P8表1.3-1毛坯的制造方法及其工藝特點(diǎn)，選擇“左支座”零件的毛坯制造類型選擇為金屬模機(jī)械砂型鑄造成型。
由上述原始資料及加工工藝分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
（1）?80H9(+00.087)mm大端其加工尺寸為140mm×140mm的平面。保證高度尺寸100mm。此尺寸是自由尺寸表面粗糙度值Ra=3.2μm，需要精加工。根據(jù)《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民，P8表1.3-1成批生產(chǎn)鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)，可得：金屬模機(jī)械砂型鑄造成型的灰鑄鐵加工余量等級(jí)可取8～10級(jí)我們?nèi)?級(jí)，加工余量MA取G級(jí)。平面的加工余量，可根據(jù)表2.2-4鑄件機(jī)械加工余量，可得2.5mm的加工余量。鑄件尺寸公差可得1.8mm的鑄造尺寸公差。
（2）?80H9(+00.087)mm孔內(nèi)表面，其加工長(zhǎng)度為100mm，表面粗糙度值Ra=1.6μm.需要精鉸和珩磨。查《機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民，P38表2.2-1鑄件尺寸公差可得1.6mm的鑄造尺寸公差。P39表2.2-4鑄件機(jī)械加工余量，可得2.5mm的加工余量。
（3）4個(gè)?80H9(+00.087)mm孔大端端面螺栓孔。只需要鉆底孔和锪沉頭孔即可。則加工余量為：
鉆削?13mm的通孔 雙邊加工余量2Z＝13mm
锪沉頭孔?20mm 雙邊加工余量2Z＝7mm
（4）內(nèi)表面?21mm、?25H7 (+00.021)mm、?38mm和?43mm的加工余量，這些內(nèi)表面中有些需要多次加工才才能完成。加工余量分別為：
鉆削?21mm的通孔 雙邊加工余量2Z＝21mm
?25H7(+00.021)內(nèi)表面：
① ?21mm擴(kuò)孔到?24.7mm 雙邊加工余量2Z＝3.7mm
② ?24.7mm鉸孔到?24.9mm 雙邊加工余量2Z＝0.2mm
③ ?24.9mm珩磨到?25H7(+00.021) mm 雙邊加工余量2Z＝0.1mm
?38mm的沉頭孔，可以一次性锪成型
則雙邊加工余量2Z＝13mm
?43mm的沉頭孔，也可以一次性加工出來(lái)
則雙邊加工余量2Z＝22mm
（5）尺寸為5-02mm的縱槽，可以一次性銑削成型。
則雙邊加工余量2Z＝5mm。
尺寸為5-02mm的橫槽，也可以一次性銑削成型。
則雙邊加工余量2Z＝6mm。
（6）M10-7H和M8-7H 2個(gè)螺紋孔，機(jī)加工車間只需要加工螺紋的底孔，攻螺紋的工作可以放在鉗工室。則：
① M10-7H的底孔加工的直徑為?8.7mm 雙邊加工余量2Z＝8.7mm
攻絲M10-7H 雙邊加工余量2Z＝1.3mm
② M8-7H的底孔加工直徑為?7.2mm 雙邊加工余量2Z＝7.2mm
攻絲M8-7H 雙邊加工余量2Z＝0.8mm
（7）內(nèi)孔?80H9(+00.087)mm的加工余量計(jì)算：
① 內(nèi)孔?80H9(+00.087)mm為9級(jí)加工精度，鑄件的毛坯重量約為6.5Kg?！稒C(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民，P39表2.2-4鑄件機(jī)械加工余量可以得到內(nèi)圓的單邊加工余量為Z＝2.5 mm。機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民，P38表2.2-1鑄件公差，可得：IT＝1.6 mm。
② 珩磨加工余量：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P496表2.3-51珩磨的加工余量，可得：珩磨的單邊加工余量Z＝0.05mm。
③ 精鏜加工余量：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編，P495表2.3-48擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔的加工余量Z＝1.5mm～2.0mm。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》孟少農(nóng)主編，第2卷P11-45表11.4-2臥式鏜床的加工公差，可得：IT＝±0.02mm～±0.05mm。這里取±0.02mm（入體方向）。
④ 粗鏜加工余量：除珩磨的加工余量和精鏜的加工余量剩下的余量都給粗鏜。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》孟少農(nóng)主編，第2卷P11-45表11.4-2臥式鏜床的加工公差，可得IT＝±0.1mm～±0.3mm，我們這里取±0.1mm（入體方向）。
左支座鑄件毛坯圖見(jiàn)毛坯圖：
由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此規(guī)定都有加工公差，所以規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上的加工余量有最大及最小之分。
由于本次設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)該按照調(diào)整法加工方式予確定。由此可知：
毛坯的名義尺寸：80-2.5×2＝75mm
毛坯的最大尺寸：75+0.8＝75.8mm
毛坯的最小尺寸：75-0.8＝74.2mm
粗鏜后最小尺寸：80-1.5×2＝77mm
粗鏜后最大尺寸：77+0.1＝77.1mm
精鏜后最小尺寸：80-0.05×2＝79.9mm
精鏜后最大尺寸：79.9＋0.02＝79.92mm
珩磨后尺寸與零件圖紙尺寸相同，即：?80H9(+00.087)mm
表4-1 ?80H9(+00.087)mm孔的加工余量計(jì)算表（單位：mm）
工序
加工尺寸公差
鑄件毛坯
?80H9(+00.087)
mm
粗鏜
精鏜
珩磨
加工前
小
74.2
77
79.8
大
75.8
77.1
79.82
加工后
小
74.2
77
79.8
80
大
75.8
77.1
79.82
80.087
加工余量
（單邊余量）
2.5
大
1.8
1.41
0.1435
小
0.6
1.25
0.1
加工公差（單邊）
1.6/2
0.2/2
0.04/2
0.087/2
4.5 確定切削用量及基本工時(shí)
4.5.1 工序一：粗銑?80H9(+00.087) mm孔大端端面
（1）粗銑?80H9(+00.087)mm孔大端端面
本工序采用計(jì)算法確定切削用時(shí)
① 加工條件：
加工材料：HT200。
加工要求：粗銑孔?80H9(+00.087)mm的大端端面。
機(jī)床和夾具：X52K立式升降臺(tái)銑床和專用夾具（類式于長(zhǎng)三抓卡盤(pán)），用R55mm的外圓柱面為基準(zhǔn)。
刀具：材料為YG6，D=160mm, L=45mm, d=50mm, Z=16, β＝10°，γ1＝15°，αn＝12°。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P1076表4.4-2常用銑刀參考幾何角度和表4.4-4鑲齒套式面銑刀，可得以上的參數(shù)，刀具耐用度T＝10800 s。
② 計(jì)算切削用量
確定?80H9mm大端端面最大加工余量，已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量Z＝2.5±0.9mm，考慮3°的拔模斜度，則毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量Z＝7.1mm。但是實(shí)際上此平面還要進(jìn)行精銑所以不用全部加工，留1.5mm的加工余量給后面的精加工。因此實(shí)際大端端面的 加工余量可以按照Z(yǔ)=5.6mm計(jì)算。可以分兩次加工則每次加工的加工余量Z＝2.8mm。銑削的寬度為140mm，則可以分兩次加工，?80H9mm孔的小端端面在鑄造時(shí)也由留了3°的拔模斜度，所以也留了加工余量Z＝3mm。長(zhǎng)度方向的加工按照IT＝12級(jí)計(jì)算，則取0.4 mm的加工偏差（入體方向）。
確定進(jìn)給量f：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P580表2.4-73端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，由刀具材料為YG6和銑床功率為7.5KW，可取：f=0.14～0.24 mm/z，這里取0.2 mm/z
計(jì)算切削速度：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P621表2.4-96各種銑削速度及功率的計(jì)算公式：
v＝
其中：Kv＝KmvKtvKsvKaevKyvKkrvKvKov，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P612表2.4-94工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力和切削功率修正系數(shù)，可得：
Kmv＝1.0，Ktv＝1.0，Ksv＝1.0，Kaev＝1.05，Kyv＝1.0，Kkrv＝0.86，Kv＝1.0，Kov＝0.8
則：
Kv＝Kmv Ktv Ksv Kaev Kyv Kkrv Kv Kov＝1.0×1.0×1.0×1.05×1.0×0.86×1.0×0.8＝0.7224。
則切削速度為：
V＝＝
＝0.994 m／s ＝59.64 m／min≈1m/s
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：
n＝＝V＝＝118.65 r／min
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P905表3.1-74銑床（立式、臥式、萬(wàn)能）主軸轉(zhuǎn)速，與118.65 r/min相近的轉(zhuǎn)速有118 r/min和150 r/min，取118 r/min，若取150 r/min則速度太大。
則實(shí)際切削速度：
v＝＝59.31m／min≈0.99m/s
計(jì)算切削工時(shí)：
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P698表2.5-10銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：
t＝＝
其中當(dāng)≤0.6時(shí)，l＝+（1～3），這里＝0.4375，
則：l1＝+（1～3）＝82mm，l2＝2～5mm取4mm。l＝140mm。
fmz＝0.2×16×118＝377.6 mm/min走刀次數(shù)i=1。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P905表3.1-75銑床(立式、臥式 、萬(wàn)能)工作臺(tái)進(jìn)給量，可取375mm/min。
t＝＝＝0.60min
計(jì)算機(jī)床切削力：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P624表2.4-97圓周分力Fz的計(jì)算公式，可得：
Fz＝9.81×54.5×ap0.9af0.74ae1.0×z×d-01kFz
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版）P612表2.4-94工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)，可得kFz＝1.0，則：
Fz＝9.81×54.5×ap0.9af0.74ae1.0×z×d-01kFz
＝9.81×54.5×2.80.90.20.74701.0×16×160-1×1.0＝2873.2N
驗(yàn)證機(jī)床切削功率：
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P621表2.4-96各種銑削切
削速度及功率計(jì)算公式，可得：
Pm=167.9×10-5 ap0.9af0.74ae1.0×z×n×kPm
其中：KPm=KmPmKaePmKkrPmKroPmKvPm，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P612表2.4-94工件材料強(qiáng)度、硬度改變時(shí)切削速度、切削力、切削功率修正系數(shù)和表2.4-95其他使用條件改變時(shí)切削速度、切削力及切削功率修正系數(shù)，可得：
KmPm＝1.0，KaePm＝0.8，KkrPm＝1.14，KroPm＝0.79，KvPm＝1.0，
則:
KPm=KmPmKaePmKkrPmKroPmKvPmKkrv＝1.0×0.8×1.14×0.79×1.0＝0.72048
則機(jī)床切削功率為：
Pm=(167.9×10-5×2.80.9×0.20.74×701.0×16×118×0.72048)/60＝2.05KW
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P903表3.14-73銑床（立式、臥式、萬(wàn)能）參數(shù)，可得X52K銑床的電機(jī)總功率為9.125KW，主電機(jī)總功率為7.5KW，所以機(jī)床的功率足夠可以正常加工。
驗(yàn)證機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力Fz＝2873.2N。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P626表2.4-98各種銑刀水平分力、垂直分力、軸向力與圓周分力的比值，可得：ae＝（0.4～0.8）mm/z，af＝（0.1～0.2）mm/z，不對(duì)稱銑刀銑削順銑，水平分力FL / Fz＝（0.15～0.3），F(xiàn)v / Fz＝（0.9～1.0），F(xiàn)x / Fz＝（0.5～0.55）。則?。?
FL＝0.2 Fz＝0.2×2873.2＝574.64N，
Fv＝0.9 Fz＝0.9×2873.2＝2585.88N，
Fx＝0.5 Fz＝0.5×2873.2＝1436.6N。
查取機(jī)床工作臺(tái)的摩擦系數(shù)μ＝0.1可得切削刀具在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作 力F ：
F＝FL +μ（Fz + Fx + Fv）＝574.64+0.1（2873.2+2585.88+1436.6）
＝574.64＋689.568＝1264.208N
而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以承受的最大縱向力為3530KN，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作。
4.5.2 工序二 粗鏜?80H9（+00.087）mm內(nèi)孔
選用T611臥式鏜床和專用夾具。
刀具：材料為W18Cr4V，B＝16mm,H＝16mm,L＝200mm,l＝80mm,d＝16mm,Kr＝60°。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P1064表4.3-63鏜刀可以得刀以上數(shù)據(jù)。
確定?80H9mm的最大加工余量,已知毛坯厚度方向的加工余量為Z＝2.5mm±0.8mm,考慮3°的拔模斜度，則厚度方向上的最大加工余量是Zmax＝8.54mm，由于后面要精鏜核珩磨則加工余量不必全部加工，留給后面的精鏜的加工余量Z＝1.5mm，珩磨的加工余量留Z＝0.05mm。則加工余量可以按照Z(yǔ)＝6.94mm，加工時(shí)分兩次加工，每次加工的鏜削余量為Z＝3.5mm。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P573表2.4-66鏜刀時(shí)的進(jìn)給量及切削速度，可得進(jìn)給量f＝0.35～0.7mm/r，切削速度v＝0.2～0.4m/s。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P884表3.1-42臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給量f＝0.4mm/r，切削速度v＝0.3 m/s＝18 m/min。
則主軸的轉(zhuǎn)速n：
n＝ ＝＝71.4 r/min
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P884表3.1-41臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速，可得與76.4 r/min相近的轉(zhuǎn)速有80 r/min核64 r/min，取80 r/min，若取64 r/min則速度損失太大。
則實(shí)際切削速度:
v＝＝18.85 m/min
計(jì)算鏜削加工工時(shí)：
t＝＝
其中：；l2=3～5mm；l3=0。則鏜削時(shí)間為：
t＝＝＝7.432 min
4.5.3 工序三 精銑?80H9（+00.087）mm大端端面
機(jī)床和夾具：X52K立式升降臺(tái)銑床專用夾具（類式于長(zhǎng)三抓卡盤(pán)），以?80H9的內(nèi)孔面為基準(zhǔn)。
刀具：材料為YG6，D=160mm,L=45mm,d=50mm,Z=16,β＝10°，γ1＝15°，αn＝12°。查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P表4.4-2常用銑刀
參考幾何角度和表4.4-4鑲齒套式面銑刀。可得以上的參數(shù)。刀具耐用度T＝10800 s
銑削深度ap=1.5mm，銑削寬度為：140mm可以分兩次切削。
去定進(jìn)給量f：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P580表2.4-73端銑刀（面銑刀）的進(jìn)給量，有刀具的材料為YG6和銑床的功率為7.5KW，可得：進(jìn)給量分f＝0.2～0.3mm/z，此處取0.3mm/z。
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P588表2.4-81硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）銑削用量可得：v＝2.47 m/s＝148.2 m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為：
n＝ ＝＝295 r/min
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P905表3.14-74銑床（立式、臥式、萬(wàn)能）主軸轉(zhuǎn)速，與295 r/min相近的轉(zhuǎn)速有235 r/min和300 r/min。取300 r/min，若取235 r/min。則速度損失太大。
則實(shí)際切削速度為
v＝＝150.8 m/min
實(shí)際進(jìn)給量為：
f＝16×300×0.2＝960mm/min
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P表3.1-75銑床（立式、臥式、萬(wàn)能）工作臺(tái)進(jìn)給量，可?。篺實(shí)＝950mm/min , af＝＝0.198 mm/z。
計(jì)算銑削工時(shí)：
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P698表2.5-10銑削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算，可得：
t＝
其中當(dāng)≤0.6時(shí)，l1＝+(1～3)，這里 ＝0.4375。
則:
l＝140mm，l1＝+(1～3)＝82mm； l2=2～5mm； 取5mm。
則：
t＝＝＝0.476min
4.5.4 工序四 精鏜?80H9（+00.087）mm內(nèi)孔
選用T611臥式鏜床和專用夾具（彈簧心軸），以孔?80H9的大端端面為基準(zhǔn)。
刀具：參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P1064表4.3-63鏜刀，可以選擇B=12mm, H=16mm, L=80, d=12mm, Kr＝45°。刀具材料為YG8。
確定進(jìn)給量,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P573表2.4-66鏜刀及切削速度，可得：進(jìn)給量f＝0.15～0.25 mm/r，切削速度v＝2.04 m/s。參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P884表3.1-42臥式鏜床主軸進(jìn)給量，取進(jìn)給量f＝0.19 mm/r。
切削速度：
v＝2.04 m/s＝122.4 m/min
計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速：
v＝＝v＝＝497 r/min
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P884表3.1-41臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速，可得與497 r/min相近的轉(zhuǎn)速有400 r/min和500 r/min，取500 r/min。若取400 r/min則速度損失太大。
則實(shí)際切削速度：
v＝=123.2 m／min
計(jì)算切削時(shí)間：
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》李洪主編（北京出版社出版），P674表2.5-3車削和鏜削的機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，可得：
t＝＝
其中：l＝100mm，：＝3mm；l2=3～5mm；l3=0。
則鏜削時(shí)間為：
t＝＝1.14 min
4.5.5 工序五 鉆削4-?13mm的通孔，锪沉頭螺栓孔4-?20mm
選用Z5150立式鉆床和專用夾具，以?80H9(+00.087)mm內(nèi)圓為基準(zhǔn)。
（1）鉆削4-?13mm的通孔
選用Z5150立式鉆床和專用夾具。
刀具：材料為?13mm的YG6硬質(zhì)合金鉆頭
切削深度ap：ap=6.5mm
進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取f=0.3mm/r
切削速度V：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取V=0.45m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：，取n=700r/min
實(shí)際切削速度V，：
被切削層長(zhǎng)度l：l=20mm
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2： 取
走刀次數(shù)i：i=1
機(jī)動(dòng)時(shí)間tj：
（2）锪沉頭螺栓孔4-?20mm
機(jī)床：Z5150立式鉆床和專用夾具
刀具：?20mm的高速鋼锪孔鉆
切削深度ap：ap=3.5mm
進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取f=0.25mm/r
切削速度V：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取V=0.4mm/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：，取n=400r/min
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度l：
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1～4mm 取l2=3mm
走刀次數(shù)i：i=1
機(jī)動(dòng)時(shí)間t j：
4.5.6 工序六 鉆削?21mm的通孔，擴(kuò)、鉸孔?25H7(+00.021)mm，锪削?38mm的沉頭螺栓孔
選用Z5150立式鉆床和專用夾具，以?80H9(+00.087)mm孔大端端面為基準(zhǔn)。
（1）鉆削?21mm的通孔
機(jī)床：Z5150立式鉆床和專用夾具
刀具：?21mm的高速鋼鉆頭
切削深度ap：ap=10.5mm
進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取f=0.25mm/r
切削速度V：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取V=0.4m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：，取n=400r/min
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度l：
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1～4mm 取l2 = 3mm
走刀次數(shù)i：i=1
機(jī)動(dòng)時(shí)間t j：
（2）擴(kuò)孔?25H7(+00.021)mm
機(jī)床：Z5150立式鉆床和專用夾具
刀具：?24.7mm的高速鋼擴(kuò)孔鉆
切削深度ap：ap=1.85mm
進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取f=0.25mm/r
切削速度V：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取V=0.4m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：，取n=300r/min
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度l：
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=0
走刀次數(shù)i：i=1
機(jī)動(dòng)時(shí)間t j：
（3）鉸孔?25H7(+00.021)mm
機(jī)床：Z5150立式鉆床和專用夾具。
刀具：?25mm的高速鋼鉸刀
切削深度ap：ap=0.15mm
進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》,取f=0.2mm/r
切削速度V：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取V=1m/s
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：，取n=800r/min
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度l：
刀具切入長(zhǎng)度l1：
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=0
走刀次數(shù)i：i=1
機(jī)動(dòng)時(shí)間t j：
（4）锪削?38mm的沉頭螺栓孔
機(jī)床：Z5150立式鉆床
刀具：?38mm的高速鋼锪孔鉆
切削深度ap：ap=6.65mm
進(jìn)給量f：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，取f=0.2