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本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 45 頁 共 40 頁
目 錄
1 引言 1
2生產(chǎn)綱領 3
2.1計算生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型 3
2.2 計算生產(chǎn)節(jié)拍 3
3零件分析 5
3.1零件的作用 5
3.2零件的工藝分析 5
4 工藝規(guī)程設計 7
4.1確定毛坯的制造形式 7
4.2基準面的選擇 7
4.3制定工藝路線 9
4.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12
4.5確定切削用量及基本用時計 14
5 夾具設計 34
5.1 問題的提出 34
5.2 夾具的設計 34
結(jié)束語 38
致謝 39
參考文獻 40
附錄A 42
本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 45 頁 共 35頁
1 引言
四年的大學生活接近尾聲時，我們進行了為期近四個月的畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是對大學四年來我們所學到的基礎知識和專業(yè)知識的一次系統(tǒng)性的總結(jié)與綜合運用，同時也是培養(yǎng)我們分析問題和解決問題能力的良好的機會，而且畢業(yè)設計也是大學教學的最后一個重要環(huán)節(jié)。因此，認真踏實地做好這次畢業(yè)設計不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設計還可以培養(yǎng)我們獨立思考，開發(fā)思維和協(xié)調(diào)工作的能力，這對今后踏入社會以后能否盡快地適應社會也有很大的幫助。機械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個國家現(xiàn)代化建設水平的主要標志之一。這是因為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術的現(xiàn)代化程度，都會通過機械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來。人們之所以要廣泛使用機器，是由于機器既能承擔人力所不能或不便進行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。機械工業(yè)肩負著為國民經(jīng)濟各個部門提供技術裝備和促進技術改造的重要任務，在現(xiàn)代化建設的進程中起著主導和決定性的作用。所以通過大量設計制造和廣泛使用各種各樣先進的機器，就能大大加強和促進國民經(jīng)濟發(fā)展的力度，加速我國的社會主義現(xiàn)代化建設。
機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(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)濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學畢業(yè)的機械工程及自動化專業(yè)的學生，要進行對本專業(yè)所學習的知識進行綜合的運用和掌握，為此我們要進行畢業(yè)設計，要自己動手進行思考問題，為社會主義現(xiàn)代化建設的發(fā)展貢獻力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價值的第一步。
本次設計是根據(jù)林海集團生產(chǎn)的要求，設計1P68F下箱體工序卡及第一道工序的夾具。所用機床主要是銑床、鉆床以及加工中心等。本次設計要求是單班制年產(chǎn)2萬臺；夾具設計須定位準確，夾緊可靠。以及節(jié)約勞動力，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的效率。但由于本人的水平有限，結(jié)合生產(chǎn)實際應用設備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細的設計，而且還有許多地方有待改進，請老師給以指導和批評[1]。
2 生產(chǎn)綱領
2.1 計算生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領是企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。（計劃期常為一年，所以生產(chǎn)綱領也稱年產(chǎn)量。）
如附圖所示的1P68F下箱體，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為2萬臺,設備品率為17%機械加工廢品率為0.5%,現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝流程。
技術要求；
(1) 鑄件尺寸公差按GB6414-1999CT要求；
(2) 未注鑄造圓角R1～2,拔模斜度1o30',未注倒角1ⅹ45 o,未注壁厚2；
(3) 鑄件技術條件JB2702-80-II-~Y2要求；
(4) 在(30～40)ⅹ104Pa壓力下作水壓試驗1min,不得漏水和浸潤；
(5) 表面噴丸處理；
(6) 硬度≥HB80,試樣抗拉強度σb≥270MPa；
(7) 壓鑄件材料為ADC12；
(8) 帶*標記的螺孔及底孔根據(jù)配套要求加工。
生產(chǎn)綱領N
N=Qn(1+a%+b%)
=20000ⅹ(1+17%+0.5%)
=23500(件/年)
年產(chǎn)量為23500(件/年)，現(xiàn)通過計算, 生產(chǎn)綱領對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設備和工裝等。同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表1是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點。
表1 生產(chǎn)組織管理類型的劃分
生產(chǎn)類型
零件年生產(chǎn)類型（件/年）
重型機械
中型機械
輕型機械
單件生產(chǎn)
≦5
≦20
≦100
小批生產(chǎn)
＞5～100
＞20～200
＞100～500
中批生產(chǎn)
＞100～300
＞200～500
＞500～5000
大批生產(chǎn)
＞300～1000
＞500～5000
＞5000～30000
大量生產(chǎn)
＞1000
＞5000
＞50000
所以綜上所述，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領的關系，可以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)[2]。
2.2 計算生產(chǎn)節(jié)拍
生產(chǎn)節(jié)拍=22天12個月8小時60分單雙班90%/生產(chǎn)綱領=2212860190%/20000=5.7分鐘
3 零件的分析
3.1 零件的作用
箱體是各類機器的基礎零件，它將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關零件連接成一個整體，并使之保持正確的位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動。因此，箱體的加工質(zhì)量直接影響機器的性能、精度和壽命[3]。題目所給定的箱體是1P68F汽油機的下箱體，1P68F上箱體主要可用于家用或半專業(yè)草坪修剪機配套，還可用于旋耕機、高壓泵、掃雪機、發(fā)電機等機械配套，配套范圍廣闊，其中以草坪修剪機、旋耕機配套量最為廣闊。下箱是其上面的重要零件，其主要作用是與上箱體配合使用達到應有作用[4]。
3.2 零件的工藝分析
填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求：（查表1.4-28《機械制造工藝設計簡明手冊》），即1P68F上箱體共有三組加工面，它們之間有一定的要求。現(xiàn)分析如下：
3.2.1 以箱體結(jié)合面為中心的加工表面
這組加工表面包括：箱體結(jié)合面、銑鉸凸輪軸孔￠14、鉆￠6.7的底孔攻絲M8以及兩個銷孔，其中，主要加工表面為箱體結(jié)合面。
3.2.2 以軸承孔為中心的加工表面
這組加工表面包括：￠28.4（）mm 軸承孔、鉆螺紋底孔13-￠5、銑呼吸器端面、點火器搭子端面兩大面罩螺栓固定搭子端面、攻絲13-M6-6H、各孔口倒角1×45。其中，主要加工13個M6底孔￠5mm和軸承孔。
3.2.3 以其他平面為中心的加工表面
這組加工表面包括：鉆擺桿孔￠5以及固定操縱機構螺紋孔2-￠5深18、銑鉸擺桿孔油封孔以及倒角、鉆呼吸器通氣孔￠4、攻絲2-M6-6H。
3.2.4 以油封孔￠41.25（）mm為中心的加工表面
這組加工表面包括：油封孔端面、4-M8-6H的螺紋、銑鉸2-￠9、2-￠10、2-￠8的孔。
3.2.5 以其他表面為加工表面
鉆￠5的底孔、攻絲M6-6H
3.2.6 以其他表面為加工表面
鉆斜孔￠8的通孔
3.2.7 這六組加工表面之間有一定的要求，主要是：
(1) 結(jié)合面必須位于距離為公差值0.04mm的兩平行平面內(nèi)；
(2) 結(jié)合面必須位于距離為公差值0.08mm，且與基準線A（軸承孔￠28.4（）mm端面）成理論正確角度35o的兩平行平面之間；
(3) 銷孔必須位于直徑為公差值0.05mm的孔內(nèi)，該孔位于相對于基準F（結(jié)合面）、A（軸承孔端面）及C（底座軸線）所確定的理想位置上；
(4) 保證油封孔端面距軸承孔端面(56.2±0.1)mm；
(5) 保證尺寸86.1 mm和(45±0.05)mm；
由以上分析可知，對于這六組加工表面而言，可以先加工箱體結(jié)合面，然后借助于專用夾具對另外兩組進行加工，并保證它們之間的精度要求[1]。
4 工藝規(guī)程設計
對于機器中的某一零件，可以采用多種不同的工藝過程完成。在特定條件下，總存在一種相對而言最為合理的工藝規(guī)程，將這工藝規(guī)程用工藝文件形式加以規(guī)定，由此得到的工藝文件統(tǒng)稱工藝規(guī)程[2]。
工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備、生產(chǎn)組織、計劃調(diào)度的主要依據(jù)，是指導工人操作的主要技術文件，也是工廠和車間進行設計或技術改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴格按照規(guī)定的程序和格式進行，并隨技術進步和企業(yè)發(fā)展，定期修改完善[3]。
(1) 根據(jù)機械加工工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備（包括技術準備）。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)以前，需要做大量的生產(chǎn)準備和技術準備工作，例如，技術關鍵的分析與研究；刀、夾、量具的設計、制造或采購；設備改裝與新設備的購置或定做等。這些工作都必須根據(jù)機械加工工藝規(guī)程來展開。
(2) 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)。
(3) 新建或擴建車間（或工段），其原始依據(jù)也是機械加工工藝規(guī)程。根據(jù)機械加工工藝規(guī)程確定機床的種類和數(shù)量，確定機床的布置和動力配置，確定生產(chǎn)面積的大小和工人的數(shù)量等[3]。
4.1 確定毛坯的制造形式
鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質(zhì)量問題，鑄件結(jié)構設計時，必須充分考慮適應合金的鑄造性能?？s孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足、氣孔等多種鑄造缺陷，造成鑄件很高的廢品率[3]。
零件材料為ADC12鋁合金。考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于箱體年產(chǎn)量為2萬臺，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，再者，考慮到鑄造方法生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短、適合批量生產(chǎn)，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應該的。為了消除壓鑄后的殘余應力，在壓鑄完成后的將鑄件低溫加熱過程中使合金產(chǎn)生強化，以消除應力即人工時效[1]。
4.2 基面的選擇
基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高，否則，加工工藝規(guī)程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行[1]。
4.2.1 基準的概念及其分類
基準是指確定零件上某些點，線，面位置時所依據(jù)的那些點、線、面，或者說是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面[3]。
按其作用的不同，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類。
設計基準是指零件設計圖上用來確定其他點，線，面位置關系所采用的基準。
工藝基準是指在加工或裝配過程中所使用的基準。工藝基準根據(jù)其使用場合的不同，又可分為工序基準，定位基準，測量基準和裝配基準四種。
(1) 工序基準 在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸，形狀，位置的基準，及工序圖上的基準。
(2) 定位基準 在加工時用作定位點基準。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點，線，面。
(3) 測量基準 在測量零件已加工表面的尺寸和位置時所采用的基準
(4) 裝配基準 裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準。
4.2.2 基準問題的分析
分析基準時，必須注意以下幾點：
(1) 基準是制訂工藝的依據(jù)，必須是客觀存在的。當作為基準的是輪廓要素，如平面，圓柱面等時，容易直接接觸到，也比較直觀。但是有些作為基準的是中心要素，如圓心，球心，對稱軸線等時，則無法觸及，然而它們卻也是客觀存在的。
(2) 當作為基準的要素無法觸及時，通常由某些具體的表面來體現(xiàn)，這些表面稱為基面。如軸的定位則可以外圓柱面為定位基面，這類定位基準的選擇則轉(zhuǎn)化為恰當?shù)剡x擇定位基面的問題。
(3) 作為基準，可以是沒有面積的點，線以及面積極小的面。但是工件上代表這種基準的基面總是有一定接觸面。
(4) 不僅表示尺寸關系的基準問題如上所述，表示位精度的關系也是如此[1]。
4.2.3 定位基準的選擇
選擇定位基準時應符合兩點要求：
(1) 各加工表面應有足夠的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合設計要求；
(2) 定位基準應有足夠大的接觸面積和分布面積，以保證能承受打打切削力，保證定位穩(wěn)定可靠。
定位基準可分為粗基準和精基準。若選擇未經(jīng)加工的表面作為定位基準，這種基準被稱為粗基準。若選擇已加工的表面作為定位基準，則這種定位基準稱為精基準。粗基準考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，而精基準考慮的重點是如何減少誤差。在選擇定位基準時，通常是保證加工精度要求出發(fā)的，因而分析定位基準選擇的順序應從精基準到粗基準[1]。
(1) 精基準的選擇。選擇精基準的目的是使裝夾方便正確可靠，以保證加工精度。主要應該考慮基準重合和統(tǒng)一基準的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則），為了加工精基準面才選擇了粗基準面。對于本箱體，我是以毛坯孔為粗基準來加工箱體結(jié)合面的。先保證精基準的表面粗糙度，可以以結(jié)合面作為統(tǒng)一的基準。在以后的加工過程中精度就會得到提高。利用以及三搭子定位并夾緊，可達到完全定位及夾緊的目的。
(2) 粗基準的選擇。對于剛性差、批量較大、要求精度較高的箱體，一般要粗、精加工分開進行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再進行主要平面和各支承孔的精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應力、切削力、切削熱、夾緊力對加工精度的影響，并且有利于合理地選用設備等。而箱體零件一般都選擇重要孔（如主軸孔）為粗基準，但隨著生產(chǎn)類型不同，實現(xiàn)以主軸孔為粗基準的共建裝夾方式是不同的。大批生產(chǎn)時，毛坯精度較高，可直接以主軸孔在夾具上定位，采用專用夾具裝夾，但對本箱體來說，如果以軸承孔作為基準，則無法合理地加工出所要加工的箱體結(jié)合面，按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），現(xiàn)取以毛坯孔定位，三搭子定位并夾緊作為粗基準，利用油封孔定位銷￠62使毛坯孔定位；三搭子定位并夾緊；利用螺栓頂住缸體結(jié)合面的側(cè)翼，以消除六個自由度，從而達到完全定位[5]。
4.3 制訂工藝路線
擬訂零件的機械加工工藝路線是制訂工藝規(guī)程的一項重要工作，擬訂工藝路線時主要解決的問題有：選定各加工表面的加工方法；劃分加工階段；合理安排各工序的先后順序；確定工序的集中和分散程度[6]。
制訂工藝路線時需要考慮的主題要問題有：怎樣選擇定位基準，怎樣選擇加工方法，怎樣安排加工順序以及熱處理、檢驗等工序。而制訂工藝路線的出發(fā)點，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(chǎn)綱領以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可考慮采用加工中心配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降[6]。
工藝路線一
工序I 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。
工序II 噴砂。
工序III 鑄檢。
工序IV 加工箱體結(jié)合面、鉆6-￠6.7mm的孔。
工序V 加工銷孔、軸承孔、攻絲M6深15mm。
工序VI 加工油封孔、并透2-￠8mm的銷孔、刮搭子端面。
工序VII 加工放油孔。
工序VIII 加工加油孔。
工序IX 加工擺桿孔。
工序X 去刺、清洗、檢入庫。
工藝路線二
工序I 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。
工序II 噴砂。
工序III 鑄檢。
工序IV 加工箱體結(jié)合面。
工序V 加工銷孔、軸承孔、攻絲M6深15mm。
工序VI 加工油封孔。
工序VII 刮搭子端面。
工序VIII 鉆6-￠6.7mm的孔。
工序IX 加工放油孔。
工序X 加工加油孔。
工序XI 加工擺桿孔。
工序XII 去刺、清洗、檢入庫。
工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案不同之處在于：方案一（工序I）加工箱體結(jié)合面后還是以原先加工結(jié)合面的定位基準作為基準來進行6-￠6.7mm的孔加工，（工序VI）加工油封孔后還是以原先加工油封孔的定位基準作為基準來透4-￠8mm的孔；而方案二在加工箱體結(jié)合面后沒有再以原先的定位基準進行加工，而是重新定位加工銷孔、軸承孔、攻絲M6深20mm；加工油封孔后也沒有再以原先的定位基準進行加工。兩方案相比較可以看出，把方案一中的工序I（加工箱體結(jié)合面、鉆8-￠7mm的孔）和工序III（加工油封孔、并透4-￠9mm的孔）分為兩道工序較合理，把加工箱體結(jié)合面、鉆8-￠7mm的孔放在同一定位基準內(nèi)加工不能滿足基準選擇的相關原則、也不能保證相應的精度要求。所以將方案二中的工序I（加工箱體結(jié)合面、鉆8-￠7mm的孔）和工序III（加工油封孔、并透4-￠9mm的孔）分別改為兩道工序進行加工。具體工藝過程如下：
工序I 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。
工序II 噴砂。
工序III 鑄檢。
工序IV 加工箱體結(jié)合面。
工序V 加工銷孔、軸承孔、攻絲M6深13mm。
工序VI 加工油封孔。
工序VII 鉆8-￠6mm的孔。
工序VIII 透4-￠8mm的孔，并刮搭子端面。
工序IX 加工放油孔。
工序X 加工加油孔。
工序XI 加工擺桿孔。
工序XII 去刺、清洗、檢入庫。
以上加工方案大致看來似乎已經(jīng)改正了以同一基準加工兩道工序。但通過仔細考慮零件的技術要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)還存在問題，基本上沒有改變?nèi)魏尾蛔阒?，主要還表現(xiàn)在加工箱體結(jié)合面、鉆8-￠7mm的孔的定位基準上，加工8-￠8mm的孔時其中以未加工的銷孔定位不能保證精度，所以必須得放在銷孔后加工；加工油封孔后再透4-￠6.7mm的孔從正面無法加工，刀具加工時會碰到零件不需要加工的部分，所以應從反面進行透4-￠9mm孔的加工。并且上述兩個方案的特點在于：方案一適合小批量的生產(chǎn)，方案二是采用銑削方式加工端面，每道工序比較清楚，且符合大批量的加工生產(chǎn)，最主要解決了基準問題，保證了基準重合。因而選用方案二的方式來加工。這樣修改后就可以修正由于基準不重合造成的加工誤差。因此，最后的加工路線確定如下：
工序I 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。
工序II 噴砂。
工序III 鑄檢。
工序IV 加工箱體結(jié)合面鏜孔加工銷孔、先鉆底孔￠6.7攻絲M6。以毛坯孔定位，三搭子定位并夾緊選用VF-O加工中心。
工序V 鏜油封孔以及銑端面，、軸承孔。以毛坯孔箱體結(jié)面定位；選用加工中心VF-O。
工序VI 銑平面鏜孔及鉆鉸擺桿孔。以一銷孔和箱體結(jié)合面定位；選用加工中心VF-OE。
工序VII 銑鏜油封孔。以銷孔和箱體結(jié)合面定位；選用加工中心VF-OE。
工序VIII 擴放油孔，。以銷孔和箱體結(jié)合面定位，孔口倒角1×45°；選用鉆床Z4102。
工序IX 鉆斜孔。以銷孔和箱體結(jié)合面定位；選用鉆床Z4012。
工序X 鉆呼吸氣孔。選用手槍鉆
工序XI 鉆攻側(cè)面油箱安裝孔，攻絲M6-6H；選用鉆床Z4012。
工序XII 去刺、清洗、檢入庫。
4.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1P68F箱體的材料為ADC12鋁合金，硬度≥HB80，試樣抗拉強度σb≥270Mpa
毛坯重量為1.2千克。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用高壓澆注毛坯[7]。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
4.4.1 箱體結(jié)合面
參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-9，箱體的最大基本尺寸100～160mm，鑄造毛坯時一般采取7級尺寸公差等級和D級加工余量等級進行高壓澆注[7]，所以毛坯的加工余量Z=0.9mm ～1.5mm。而箱體結(jié)合表面的表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，參照?機械制造工藝學?表1-12，要求達到精銑加工，箱體結(jié)合面的最大加工長度≤300mm，加工寬度≤100mm，所以加工余量Z=1.5mm。因此，只要進行一次精加工就已能滿足加工要求。
4.4.2 ￠28.4（）mm的軸承孔
軸承孔不是盲孔，再加上其精度要求較高，故采用鏜削加工。
曲軸孔尺寸為￠28.4（）mm，見圖樣。軸承孔表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為0.8um，參照?機械制造工藝學?表1-11，要求達到精鏜加工，且加工精度為IT6-IT7級，參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-8確定曲軸孔的加工余量分配：
半精鏜： ￠28.2mm 2Z=1.1mm
精鏜： ￠28.4mm 2Z=0.2mm
4.4.3 銷孔
(1) 銷孔孔口平面￠8mm，考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，參照?機械制造工藝學?表1-12，只要粗刮加工，分兩次加工，根據(jù)相關手冊，此時直徑余量2Z=1.5mm已能滿足加工要求。
(2) 銷孔底孔2-￠5mm，考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，精度要求不是佷高，參照?機械制造工藝學?表1-12，加工精度為IT11-IT12級，只要粗加工，一次鉆銷（此時加工余量2Z=1.5 mm）就已能滿足加工要求。
(3) 銷孔2-￠8mm，其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，參照?機械制造工藝學?表1-11，加工精度為IT8-IT9級，要求精加工才能達到精度要求，參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-9確定銷孔的加工余量分配：
鉆孔 ￠7.8mm 2Z=2.8mm
鉸孔 ￠8mm 2Z=0.2mm
4.4.4 ￠62（）mm 的油封孔
油封孔端面其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，油封孔的表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，主要考慮油封孔的精度要求，采用復合刀加工，參照?機械制造工藝學?表1-12，加工精度為IT11級，要求達到半精鏜加工，參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-9確定油封孔的加工余量分配：
（復合刀）鏜削： ￠61.75mm 2Z=1.3mm
精鏜： ￠62mm 2Z=0.25mm
4.4.5 粗精銑缸體結(jié)合面
考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，參照?機械制造工藝學?表1-11，其加工精度為IT8- IT9級，精度要求不是佷高，參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-9，一次銑銷即可滿足要求。此時加工余量2Z=1.5mm。
4.4.6 ￠6mm
考慮其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um，參照?機械制造工藝學?表1-11，加工精度為IT8-IT9級，參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-9確定加工余量分配：
鉆孔： ￠5.8mm 2Z=1.3mm
鉸孔： M6 2Z=0.2mm
4.5 確定切削用量及基本工時
在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間稱為時間定額。合理的時間定額能促進工人的生產(chǎn)技能和技術熟練程度的不斷提高，調(diào)動工人的積極性，從而不斷促進生產(chǎn)向前發(fā)展和不斷提高勞動生產(chǎn)率。時間定額是安排生產(chǎn)計劃、成本核算的主要依據(jù)，在設計新廠時，又是計算設備數(shù)量、布置車間、計算工人數(shù)量的依據(jù)[2]。
工序I： 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。
工序II： 噴砂。
工序III：鑄檢。
工序IV ：銑端面加工銷孔、軸承孔、攻絲M8深20mm。以2-￠9mm毛坯孔箱體結(jié)面定位；選用加工中心VF-O。本工序采用查表法和計算法確定切削用量。
(1) 加工條件
工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度σb≥270Mpa、高壓澆注。
加工要求：銑平面加工銷孔、軸承孔、攻絲M8深20mm。銷孔的表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um；鏜￠28.4mm的曲承孔，表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為0.8um；攻絲M8深20其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um。機床：VF-O加工中心。
刀具：復合刀，加長立銑刀，中心鉆，直鉆，銑鉸刀。
刀具材料：高速鋼（YT15）。
(2) 計算切削用量
銑曲軸箱結(jié)合面
銑端面
(a) 已知箱體結(jié)合面毛坯厚度方向的加工余量為Z=1.5mm，但考慮到箱體結(jié)合面毛坯長度方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行，ap =1.5mm計。
(b) 進給量 根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.5，當要求達到表面粗糙度Ra=1.6um時，圓柱銑刀每轉(zhuǎn)進給量=0.4mm/r～0.6mm/r，而用于盤銑刀時進給量應該減小一半，=0.2mm/r～0.3mm/r。
kv （4-1）
刮平銷孔孔口￠8mm孔口
(a) 已知銷孔孔口毛坯厚度方向的加工余量為Z=1.0mm，公差為0.3mm，考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，參照?機械制造工藝學?表1-12，只要粗刮加工，此時直徑余量2Z=1.5mm已能滿足加工要求。
所以只要加工一次就行，ap =1.5mm計。
(b) 進給量 根據(jù)?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表2.44, =0.39mm/r
(c) 切削速度 （見《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表2.44）, =60m/min
(d) 確定主軸速度
根據(jù)4-2式，
（4-2）
≈2123r/min
因為選取的機床是加工中心,按機床選取=2123 r/min。所以實際切削速度=60m/min.
(e) 切削工時，
（4-3）
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=mm
鏜￠28.4（）mm軸承孔
(a) 已知軸承孔毛坯厚度方向的加工余量為Z=1.5mm，考慮到軸承孔的形狀規(guī)則，可以用復合刀加工，盡管高壓澆注的毛坯精度本身較高，但在此工序需要經(jīng)過半精鏜-精鏜加工才能達到Ra的最大允許值為0.8um的精度要求。
所以， 半精鏜：2Z=1.1mm 單邊余量Z=0.55mm 一次鏜去全部余量，ap =0.55mm 精鏜：2Z=0.2mm單邊余量Z=0.1mm 一次鏜去全部余量，ap =0.1mm
(b) 進給量 根據(jù)?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表3.24，當要求達到表面粗糙度Ra=0.8um時，粗鏜每轉(zhuǎn)進給量=0.39mm/r，精鏜每轉(zhuǎn)進給量=0.013mm/r
(c) 計算切削速度 按?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊?表3.9，粗加工時的切削速度為=46m/min，精加工時的切削速度為=230m/min。
(d) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)4-2式，
半精鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速：≈516r/min
精鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速：≈2579r/min
因在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉(zhuǎn)速沒有這一擋。
(e) 切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
半精鏜切削工時，切削工時：
=min
精鏜切削工時，切削工時：
=min
所以鏜￠28.4（）mm軸承孔的總切削工時t =0.159+0.954=1.113min。
所以,刮平銷孔孔口￠8mm孔口的總切削工時為t=1.042=2.08min
鉆凸輪軸孔￠14深13
(a) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =0.18mm/r
(b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =30m/min
(c) 確定主軸速度
根據(jù)4-2式，
≈955r/min
因為選取的機床是加工中心,根據(jù)機床相關要求選取n=955r/min。所以實際切削速度=30m/min。
(d) 切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=mm
所以，鉆凸輪軸孔的總切削工時t=0.105min
鉆削孔M8底孔￠6.7深20
(a) 已知需加工的銷孔加工余量為Z =1.0mm,公差為0.3mm,則ap =1.0mm,加工一次就可以滿足要求。
(b) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表2.4, =0.18mm/r
(c) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表2.4, =30m/min
(d) 確定主軸速度
根據(jù)4-1式，
≈1426r/min
(e) 切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=min
所以，鉆削孔2-￠6.7通,M8底孔￠6.7深20的總切削工時t =0.0972=0.194 min
銑鉸銷孔2-￠8（）mm深7.5
(a) 根據(jù)林海集團1P68F上箱體工序過程卡有關資料介紹，在鉸孔時，進給量取0.18mm/r，即=0.18mm/r，=30m/min
(b) 確定主軸速度
根據(jù)4-2式，
≈1194r/min
根據(jù)有關資料介紹，
由于選取的機床是加工中心,根據(jù)加工中心的相關要求選取n =1194r/min。所以實際切削速度=30m/min。
(c) 切削工時計算：
根據(jù)4-3式，
=
所以，銑鉸銷孔2-￠8mm深13的總切削工時t =0.0582=0.116min
攻絲M8mm深20mm
(a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面T =60m/min,采用高速鋼螺紋刀,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,
所以,
R =0.2m/s=12m/min
所以 r/min
由于仍在加工中心上加工,所以按相關要求選取r/min 則
切削速度
m/min （4-4）
(b) 計算切削工時
所以攻絲M8深20的總切削工時min
其余兩通孔
工序V：加工銷孔、軸承孔、攻絲M6，4孔深20，5孔深17，2孔深15深13mm以及銑端面。以￠28.4mm毛坯孔箱體結(jié)面定位；選用加工中心VF-O。本工序采用查表法和計算法確定切削用量。
(1) 加工條件
工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度σb≥270Mpa、高壓澆注。
加工要求：加工銷孔、軸承孔、攻絲M6深13mm。銷孔的表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um；鏜￠28.4（）mm的曲承孔，表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為0.8um；攻絲M6其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um。機床：VF-O加工中心。
刀具：復合刀，加長立銑刀，中心鉆，直鉆，銑鉸刀。
刀具材料：高速鋼（YT15）。
(2) 計算切削用量
鏜￠62（）mm油封孔
(a) 已知軸承孔毛坯厚度方向的加工余量為Z=1.5mm，考慮到軸承孔的形狀規(guī)則，可以用復合刀加工，盡管高壓澆注的毛坯精度本身較高，但在此工序需要經(jīng)過半精鏜-精鏜加工才能達到Ra的最大允許值為0.8um的精度要求。
所以， 半精鏜：2Z=1.1mm 單邊余量Z=0.55mm 一次鏜去全部余量，ap =0.55mm 精鏜：2Z=0.2mm單邊余量Z=0.1mm 一次鏜去全部余量，ap =0.1mm
(b) 進給量 根據(jù)?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表3.24，當要求達到表面粗糙度Ra=0.8um時，粗鏜每轉(zhuǎn)進給量=0.39mm/r，精鏜每轉(zhuǎn)進給量=0.013mm/r
(c) 計算切削速度 按?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊?表3.9，粗加工時的切削速度為=46m/min，精加工時的切削速度為=230m/min。
(d) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
根據(jù)4-2式，
半精鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速：≈236r/min
精鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速：≈1181r/min
因在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉(zhuǎn)速沒有這一擋。
(e) 切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
半精鏜切削工時，切削工時：
=min
精鏜切削工時，切削工時：
=min
所以鏜￠28.4（）mm軸承孔的總切削工時t =0.35+2.08=2.43min。
銑呼吸器端面保證尺寸115.5，銑兩點火器搭子端面
鉆預備孔13-A2.5
如上所求：切削工時t=13*0.02=0.26 min
(a) 進給量根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, mm/r
(b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, m/min
機床轉(zhuǎn)速
r/min
切削工時
=min
鉆削孔13-￠5通,M6底孔￠5深17、15、20
(a) 已知需加工的銷孔加工余量為Z =1.0mm,公差為0.3mm,則ap =1.0mm,加工一次就可以滿足要求。
(b) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表2.4, =0.18mm/r
(c) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表2.4, =30m/min
(d) 確定主軸速度
根據(jù)4-1式，
≈1911r/min
(e) 切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=min
加工深20，17，12，14用時分別是0.047，0.023，0.035，0.02
所以，鉆削孔2-￠5通,M6底孔￠5的總切削工時t =0.0474+0.0235+0.0352+0.022=0.188+0.115+0.07+0.04=0.343min
攻絲M6mm
(a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面T =60m/min,采用高速鋼螺紋刀,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,
所以,
R =0.2m/s=12m/min
所以 r/min
由于仍在加工中心上加工,所以按相關要求選取r/min 則
切削速度
m/min
(b) 計算切削工時
切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=min
min
加工孔深17，14，12分別用時0.06，0.05，0.04
所以加工銷孔、軸承孔、攻絲M6的總切削工時0.064+0.055+0.042=0.24+0.25+0.08=0.57min
工序VI：銑平面鏜孔及鉆鉸擺桿孔。以一銷孔和箱體結(jié)合面定位；選用加工中心VF-OE。鉆孔；本工序采用查表法和計算法確定切削用量。
(1) 加工條件
工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度σb≥270Mpa、高壓澆注。
加工要求：鉆￠5mm,￠6mm,￠4mm的擺桿孔以及M6深15mm以及預備孔，其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為2.5um，1.6mm
機床：加工中心（VF-OE）。
刀具：直鉆。
刀具材料：高速鋼（YT15）。
(2) 計算切削用量
鉆預備孔A2.5
(a) 進給量根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =0.18mm/r
(b) 切削速度根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =30m/min
(c) 確定主軸速度
根據(jù)4-2式，
≈955r/min
因為選取的機床是加工中心,按機床選取=955r/min。所以實際切削速度=30m/min.
(d) 切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=min
鉆￠5mm的孔
考慮到其表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為6.3um，參照?機械制造工藝學?表1-11，其加工精度為IT11- IT12級，精度要求不是佷高，參照?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-9，一次鉆銷即可滿足要求。此時加工余量2Z=1.5mm。
(a) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =0.2mm/r
(b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =30m/min
(c) 確定主軸速度
≈1365r/min
因為選取的機床是加工中心,按機床選取=3821r/min。所以實際切削速度=84m/min.
(d) 切削工時，
根據(jù)4-2式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=min
所以鉆2-￠5mm的孔總切削工時t =0.0952=0.19min。
鉆￠6的孔
加工油堵孔￠6，以一銷孔和箱體結(jié)合面定位；
(a) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =0.2mm/r
(b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =30m/min
(c) 確定主軸速度
≈1365r/min
(d) 切削工時
=min
所以，鉆結(jié)合面的孔切削工時t =0.06+0.18+0.033=0.273min
鉆￠4的孔
加工油堵孔￠4，以一銷孔和箱體結(jié)合面定位；
(a) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =0.2mm/r
(b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》, =30m/min
(c) 確定主軸速度
≈1365r/min
(d) 切削工時
=min
攻絲M6mm深15mm
(a) 切削速度的計算 參照有關手冊可知刀具壽面T =60m/min,采用高速鋼螺紋刀,由于高壓澆注毛坯精度已較高,又因粗牙螺紋,
所以,
R =0.2m/s=12m/min
所以 r/min
由于仍在加工中心上加工,所以按相關要求選取r/min 則
切削速度
m/min
(b) 計算切削工時
切削工時，
根據(jù)4-3式，
式中： mm， mm， mm
所以，
=min
min
所以加工銷孔、軸承孔、攻絲M6深15的總切削工時min
工序VII：銑鏜油封孔。以銷孔和箱體結(jié)合面定位；選用加工中心TC-229。
(1) 加工條件
工件材料：ADC12鋁合金，試樣抗拉強度σb≥270Mpa、高壓澆注。
加工要求：銑鏜油封孔，表面粗糙度要求為Ra的最大允許值為1.6um。
機床： VF-OE。
刀具：盤銑刀,中心鉆。
刀具材料：高速鋼（YT15）。
(2) 計算切削用量
銑缸體結(jié)合面
(a) 已知箱體結(jié)合面毛坯厚度方向的加工余量為Z=1.5mm，但考慮到箱體結(jié)合面毛坯長度方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行，ap =1.5mm計。
(b) 進給量 根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.5，當要求達到表面粗糙度Ra=1.6um時，圓柱銑刀每轉(zhuǎn)進給量=0.4mm/r～0.6mm/r，而用于盤銑刀時進給量應該減小一半，=0.2mm/r～0.3mm/r。
=0.3mm/r
(c) 計算切削速度 按?切削用量簡明手冊?表3.27，切削速度的計算公式 （壽命T=60min）
kv
其中：CV = 31, qv = 0.25, xv = 0.1, yv =0.4, uv =0.3,
pv =0.1, m = 0.2。修正系數(shù)kv見?切削用量簡明手冊?表1.28，
即
kMv=1.0, kSv=1.0, kKv=1.0, krv=0.8, kBv=0.8。
所以
m/min
(d) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
r/min
按機床說明書（見?切削用量簡明手冊?表3.30），與456.47r/min相近的立式銑床轉(zhuǎn)速為355r/min及510r/min?，F(xiàn)取n=510r/min。如果取n=480r/min，則速度損失太大。
所以實際切削速度
≈96m/min
(e) 檢驗機床功率
根據(jù)?切削用量簡明手冊?表3.23，當硬度
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