ZS1105柴油机箱体制造工艺规程及专用夹具设计（镗）

1、i 摘要摘要 本论文主要分析了 zs1105 柴油机箱体加工工艺规程及专用夹具的设计。分析了其各 面和孔的加工方法及切屑余量等参数，制定了三条加工工艺路线，并从中选取了最为合 理的一条，该路线计算出时间定额，选取适合的机床和刀具制作相应的工序过程卡片。 本论文针对其中精糛中间大孔这道工序设计了镗床专用夹具。绘制出机床联系尺寸 图表达夹具与机床相对位置关系，绘制加工示意图表达工件定位及镗杆的选择，最后对 夹具的定位，夹紧力大小完成整个夹具装配图，并对其中典型零件进行拆画，实现了对 夹紧运动作出的分析。 关键词：关键词： zs1105 柴油机； 加工工艺； 镗床夹具； ii abstract th

2、is article mainly analyses the process planning of the housing and the design of the special fixture of the zs1105 diesel engine.it analyses the process methods and the cutting remaining parameter in faces and bore of the housing and constitutes three kinds of the process ways. chosing the logicaler

3、 one of them,which computes the time ration ,chosing the compatible tool and machine tool to make the according working procedure cards. in this paper, for which fine boring among big hole this procedure was designed for boring machine. contact size machine tools to map out plans expression fixture

4、and machine relative position, drawing processing diagram of the workpiece positioning and boring bar of choice, the final fixture on the location, size of clamping force plans to complete the fixture assembly and spare parts for demolition of a typical painting , and the campaign to clamp analysis.

5、 keywords： zs1105 diesel engine processing technology modular machine-tool 徐州工程学院毕业设计 i 目目 录录 摘要 .ii abstract.iii 1 绪论.1 1.1 序言 .1 1.2 夹具简介 .1 1.3 本论文主要工作 .2 2.zs1105 柴油机简介.3 2.1 概述.3 2.2 zs1105 柴油机箱体的作用.3 2.3 zs1105 柴油机箱体的技术分析.3 3 箱体零件工艺设计.5 3.1 零件的分析 .5 3.1.1 零件的功用.5 3.1.2 零件的结构特点.5 3.1.3 零件的工艺分析.

6、6 3.2 工艺规程设计 .7 3.2.1 确定零件生产类型.7 3.2.2 确定零件毛坯的种类和制造方法.7 3.2.3 工艺方案的制定原则分析.8 3.2.3.1 组合机床概述.8 3.2.3.2 组合机床工艺方案制定的影响.8 3.2.4 组合机床工艺过程确定的原则.8 3.2.4.1 先面后孔的加工顺序.8 3.2.4.2 粗精加工分阶段进行.9 3.2.4.3 工序集中原则.9 3.2.5 定位基准的选择.10 3.2.5.1 工艺基准选择的原则及注意的问题.10 3.2.5.2 工艺基准的选择原则.10 3.2.5.3 粗基准的选择.10 3.2.5.4 精基准的选择.11 3.2

7、.6 工艺路线的分析.11 3.3 切削用量和时间定额的确定 .13 3.3.1 切削用量的选择原则.13 3.3.2 切削用量和时间定额.14 4 组合机床总体设计三图一卡.29 4.1 零件加工工序图 .29 4.1.1 被加工零件工序图的作用与内容.29 4.1.2 绘制零件加工工序图的规定及注意事项.29 4.2 零件加工示意图.29 4.2.1 零件加工示意图的作用和内容。.29 4.2.2 绘制零件加工示意图的注意事项.30 4.3 机床联系尺寸图.30 4.3.1 机床联系尺寸图的作用与内容.30 徐州工程学院毕业设计 ii 4.3.2 绘制机床联系尺寸图之前应确定的主要内容.3

8、0 4.3.3 绘制机床联系尺寸图的注意事项.31 4.4 机床生产率计算卡.32 5 专用夹具的设计.34 5.1 对夹具的要求.34 5.2 箱体类零件定位基准的选择.34 5.3 专用夹具的设计步骤.35 5.4 夹具公差配合的制订.36 5.5 夹具技术条件的制订.36 5.6 夹具整体方案设计 .37 5.6.1 专用镗床夹具设计特点.37 5.6.2 夹具元件的选择与设计.37 5.6.3 镗套的选择.38 结论.40 致谢.41 参考文献.42 附录 专业英语翻译.43 徐州工程学院毕业设计 1 1 绪论绪论 1.1 序言 几年的大学生活就要结束了，我们即将走上工作岗位。在过去的

9、几年中，我们系统 的学习了许多专业基础课和专业课。而且，在机械原理、机械设计和机械制造工艺学等 课程的学习中都进行了课程设计。在这些课程设计中，我们设计过机械机构、减速器、 机床夹具等等。我们还做过大量的实验。在这些学习过程中，我们具有了一定的创造能 力和分析解决问题的能力。在这些坚实的基础下，为了综合各科知识，达到熟练应用， 我们有必要在这最后一学期进行一次更高难度的设计工作。所以，这次毕业设计对我们 来说是很重要的。 毕业设计是培养我们理工科学生的一个实践性教学环节，也是最后一个教学环节。 它是在我们学完了全部基础课程及专业课程以后，并在一些课程设计的基础上，通过搜 集丰富的资料和到工厂参

10、观实习以后，进行的一次全面的、系统的基本知识和基本技能 的训练。 通过设计，主要培养我们综合运用所学基础知识和基本技能去分析和解决专业范围 内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程 序、规范和方法，培养我们搜集、查阅、运用资料的能力。通过毕业设计,进一步巩固、 扩大和深化我们所学的基础理论、基本知识和基本技能，提高我们设计、计算、绘图、 编写技术文件以及正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设 计，也能够培养我们严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，树立正确的生产观、 经济观和全局观，从而进一步强化了我们向工程技术人员过渡的进程。 制造

11、业是国家经济中一个关键性的工业部门，它在建设国家强大的社会物质技术基 础中起着十分重要的作用。国家实力的增强和经济的繁荣同制造业所能提供的产品和服 务的竞争力密切相关。因此，每个工业化国家都给予制造业以足够的重视，把制造同科 学与技术并列为国家经济发展确保的三大研究主题。这次我毕业设计的课题就是制造业 中的箱体加工工艺及组合机床专用夹具设计。 在制造业信息化环境中，工艺设计是生产技术准备工作的第一步，工艺规程是进行 工装设计制造和决定零件加工方法与加工路线的主要依据，它对组织生产、保证产品质 量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的影响，是 生产中的关键工作。工艺知

12、识是制造企业中重要的知识资源之一，是使产品设计变为成 品的整个制造过程中的基础资源，它对保证产品质量以及提高企业经济技术效益具有十 分重要的作用。 1.2 夹具简介 夹具的快速设计与制造，己经成为产品快速变换和制造系统新建成或重构后运行的 徐州工程学院毕业设计 2 瓶 颈，严重地影响制造系统的设计建造周期、系统生产率、质量和成本。目前国内外使用 的专用夹具是伴随着大批大量生产的发展而发展出现的，特别是和汽车工业的发展密切 相关。专用夹具的使用，一方面缩短了工序时间，降低了加工成本;另一方面，夹具本身 的设计制造工时、材料消耗等又增加了工件的成本。因此，在何种生产条件下使用哪种 类型的夹具才是经

13、济合理的，也就是夹具的经济性，一直都是夹具结构发展和设计的一 个主要问题。 组合机床是专用机床的一种重要类型，是由大量通用部件及少量专用部件组合起来 的高效专用机床，它既具有专用机床结构简单、生产率和自动化程度较高的特点;又具有 一定的重新调整能力，以适应工件变化的多种要求，因此，设计经济合理的机床对工件 的加工具有重要意义。 当前，社会经济正经历着从工业经济向知识经济转变的过程，知识正在成为生产力 要素中最活跃、最重要的部分。相信通过这次设计，使我的知识积累达到了一个新的层 面！ 1.3 本论文主要工作 在对组合机床专用夹具进行设计的同时，对 zx1105 柴油机箱体加工工艺的安排也作 出相

14、应进行。 徐州工程学院毕业设计 3 2.zs1105 柴油机简介柴油机简介 .2.1 概述 zs1105 柴油机具有结构紧凑、功率足、耗能省，适用性强、可靠性好、经久耐用， 使用维修简便，价格合理等特点。 该柴油机采用常柴型涡流燃烧室、平板型镶块， 结构简单，冷起动性能好；应用 稀土球墨铸铁曲轴、凸轮轴，加工容易，耐磨性好；采用双轴平衡结构，运转平稳，振 动小。 本产品适用于手扶拖拉机、小四轮拖拉机配套，并可用于小型排灌、农副业加工及 小型发电机、空压机、内河船舶、运输车辆之动力。 2.2 zs1105 柴油机箱体的作用 zs1105 柴油机是往复式活塞内燃发动，它是把燃料在发动机气缸内部进行

15、燃烧，并 使它产生的热能转化为机械能的一种机器。为单缸、卧式、四行程、水冷、通用式柴油 机。 活塞在气缸内做往复运动时，通用连杆作用，带动曲轴产生旋转运动，反之，曲轴 旋转时，也可使活塞在气缸内做往复运动，曲轴旋转一周往复运动一次，活塞往复四个 行程完成一个工作循环过程，曲轴旋转 720。 发动机在工作时，机体零件受到各种力的作用，因此机体零件的刚度要求要比强度 要求高，有了足够的刚度，才能使其在工作中受力变形小，保持各部件的配合中心不致 引起运动件的磨损、漏气、漏水、漏油，确保发动机各部分能长期正常工作。 气缸体轴箱中，用来安装活塞的部位称气缸，气缸体是气缸的本体，曲轴箱分为上、 下两部分，

16、上部用来支承曲轴，下部用来储存机油。水冷发动机的气缸体和上曲轴箱铸 成一体，合成发动机机体。 2.3 zs1105 柴油机箱体的技术分析 机体底面及侧面是主要的安装基面，曲拐轴带动飞轮旋转，飞轮起到稳定转速，便 于启动和能量转换作用。机体上共有主轴承孔、凸轮洲孔、调速轴孔、启动轴孔、平衡 轴孔等。 机体结构复杂，属薄壁件，内部采用隧道式加强筋，刚性较好，尺寸精度、形状公 差要求高，工序多，表面质量要求较高。主轴承孔采用滑动轴承，内孔要求较高，不允 许有退刀痕迹。 zs1105 柴油机机体上分布着一些大小不一的孔，这些孔对位置尺寸精度要求都较高， 所以平面是后面加工孔的基准，铣平面时要注意保证平

17、面的精度，包括平行度、平面度、 垂直度、表面粗糙度，都要达到很高的要求，为孔加工做准备。平面上的孔在柴油机箱 体装配及现实工作中具有举足轻重的作用，它要求有很高的几何形状精度和位置精度及 徐州工程学院毕业设计 4 较高的表面粗糙度，机体外部齿轮室有相互啮合齿轮，对相邻孔的孔距尺寸精度和平行 度要求较高。同轴线的孔较多，对同轴度要求较高。主轴孔的轴心线对端面的垂直度要 求较高，同时对气缸孔轴线的垂直度要求也很高。机体的底面及侧面和油底壳相连，应 有很高的平面度和较细的表面粗糙度。 徐州工程学院毕业设计 5 3 箱体零件工艺设计箱体零件工艺设计 3.1 零件的分析 3.1.13.1.1 零件的功用

18、零件的功用 zs1105 柴油机是往复活塞式内燃发动机，它是把燃料在发动机汽缸内部进行燃烧， 并使产生的热能转变为机械能的一种机器。 zs1105 柴油机表示为单缸、卧式、四行程。缸径 95 毫米，水冷通用式柴油机，s 是 双平衡轴机构的拼音字头。 活塞在汽缸内作往复式运动时，通过连杆作用，带动曲轴产生旋转运动，反之，曲 轴旋转谁，也可使活塞在汽缸中作往复式运动，曲轴旋转一周，活塞往复运动各一次， 活塞往复四个行程完成一个工作循环过程，曲轴旋转 720 度。 发动机在工作时，机体零件承受着各种力的作用，因此要求机体具有足够的刚度和 强度。对于中小型柴油机来说，机体的刚度比强度更重要，有了足够的

19、刚度才能使其在 工作中受力变形小，保持各部件的配合中心不致引起运动件的磨损、漏气、漏水、漏油， 确保发动机各系统能长期工作。 气缸体曲轴箱中用来安装活塞的部位称气缸，气缸体是气缸的本体曲轴箱分上下两 部分，上部用来支承曲轴，下部用来贮油，又称油底壳。水冷发动机的气缸体和上曲轴 箱铸成一体，合成发动机的机体。 3.1.23.1.2 零件的结构特点零件的结构特点 机体底面是主要安装基面，曲拐轴带动飞轮旋转，飞轮起到稳定转速，便于起动和 能量转换作用。机体上共有主轴承孔。 凸轮轴孔、调速轴孔、启动轴孔、平行轴孔。两铸孔(回油管道)还有许多螺纹连接 孔。 机体结构复杂，薄壁件，内部采用隧道式加强劲刚性

20、好，尺寸精度，形位公差要求 高，工序多，表面质量要求较高。主轴承孔采用滑动轴承，内孔要求较高。不允许有退 刀痕迹。 徐州工程学院毕业设计 6 3.1.33.1.3 零件的工艺分析零件的工艺分析 表 3-1 zx1105 柴油机箱体技术要求如下 加工表面加工表面尺寸及偏差尺寸及偏差公差及精度公差及精度 要求要求 表面粗表面粗 糙度糙度/um/um 形位公差形位公差/mm/mm备注备注 1 1、上盖、上盖 结合面结合面 距底面 288 it9ra 6.3 平面度 0.04 垂直度 0.05 d 2 2、低平、低平 面面 it8ra 3.2 平面度 0.05 3 3、左端、左端 面面 距右端面 50

21、70.22 it8ra 3.2 平面度 0.10 4 4、右端、右端 面面 距右端面 5070.22 it8ra 3.2 平面度 0.10 5 5、前端、前端 面面 距后端面 156 it11ra12.5 平面度 0.10 6 6、后端、后端 面面 距后端面 156 it 11ra 12.5 平面度 0.10 7 7、镗左、镗左 边孔边孔 122it6ra1.6 8 8、镗左、镗左 边孔边孔 128it9ra 6.3 9 9、镗右、镗右 边孔边孔 128it9ra 6.3 1010、镗前、镗前 面孔面孔 224it6ra 1.6 1111 镗后面镗后面 孔孔 155、8 0 it 7ra 1.

22、6 尺寸公差 0.019 1313 钻铰定钻铰定 位孔位孔 it11ra12.5 同轴度 0.4 1515 钻各钻各 面的螺纹面的螺纹 孔孔 it12ra 12.5 同轴度 0.4 2）技术要求分析 zx1105 柴油机箱体技术要求如下： 1）上顶面 粗糙度 ra 6.3 平面度 0.04 精度等级 8 级 垂直度 0.05 2）下顶面 粗糙度 ra 3.2 平面度 0.05 精度等级 9 级 徐州工程学院毕业设计 7 3）前端面 粗糙度 ra 3.2 平面度 0.04 精度等级 9 级 垂直度 0.05 4）后端面 粗糙度 ra 3.2 平面度 0.04 精度等级 9 级 垂直度 0.05

23、5）左端面 粗糙度 ra 3.2 6）右端面 粗糙度 ra 6.3 7）镗左右大孔 粗糙度 ra 1.6 同轴度 0.018 8）镗前面大孔 粗糙度 ra 1.6 垂直度 0.05 9）镗后面大孔 粗糙度 ra 0.8 同轴度 0.05 10）定位孔 粗糙度 ra 12.5 同轴度 0.04 为满足以上技术要求，特采用以下加工方法： 1）上顶面，下顶面： 粗铣-精铣 2）钻铰定位孔： 钻，粗铰，精铰 3）左右端面： 粗铣-精铣 4）前后端面： 粗精铣或一次精铣 5）前后左右个孔： 粗镗-精镗 6）其余各孔：钻螺纹孔：钻-攻丝 3.2 工艺规程设计 3.2.13.2.1 确定零件生产类型确定零件

24、生产类型 zs1105 柴油机箱体年产量：q=80000 台 备品率：%=2% 废品率：%=4% 生产纲领：n=qn(1+%)（1+%） =800001（1+2%）（1+4%） =84864（台） 查机械制造技术基础课程设计指导教程 ，表 1-4 可知该零件为大量生产 3.2.23.2.2 确定零件毛坯的种类和制造方法确定零件毛坯的种类和制造方法 箱体所采用的材料为 ht200，根据以下原则，选取毛坯的制造方法 1）毛坯的制造方法应与材料的制造工艺相适应。ht200 材料适合用铸造获得毛坯。 徐州工程学院毕业设计 8 2）毛坯的制造方法应与生产类型相对应。本零件为大量生产，故采用金属模铸造。

25、此外，现场还应考虑工厂的实际生产能力 3.2.33.2.3 工艺方案的制定原则分析工艺方案的制定原则分析 3.2.3.1 组合机床概述 组合机床是按系列化，标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状和加工工艺要 求设计组成的专用机床。 组合机床可以进行多刀、多面、多工位加工，可同时完成钻、扩、铰、镗、攻丝等 工序。使用组合机床可比一般机床缩短加工时间减少占地面积，经济效益显著，同时对 大量生产类型很适应。 由于机体加工部位多，精度要求高，属于大批量生产类型，因此可采用组合机床加 工工艺方案。 参照组合机床加工工艺范围和能保证的精度要求，对照本零件的技术要求完全可以 保证零件的图纸要求，因此采用组

26、合机床加工方案是合理可行的。 3.2.3.2 组合机床工艺方案制定的影响 制定组合机床工艺方案是组合机床设计最重要的步骤之一，工艺方案的制定将决定 机床能否达到”重量轻、体积小、结构简单、使用方便、效率高、质量好” 其影响主要因素有: （a）加工的工序和加工精度的要求，被加工零件需要在组合机床上完成的工序及加 工精度，是制定机床工艺方案的主要依据，因此首先分析研究工件的加工精度和技术要 求。 （b）被加工零件的特点如工件材料及硬度，加工部位的结构形式，工件的刚度，工 艺基面等，对于机床工艺方案的制定都有重要的影响。工件的刚性不足，加工时工序就 不能太集中，有时为了减少机床台数，必须采用集中工序

27、时，也必须把一些工序从时间 上错开加工，以勉同时加工时因工件受力变形，发热变形以及振动而影响加工精度。 （c）工件的生产方式，被加工零件生产批量的大小对机床工艺方案的制定也有影响， 对于大批量生产的箱体零件，工序安排上一般趋于分散，在中小批量生产情况下，力求 减少机床台数，将工序尽量集中在一台或少数几台机床上进行加工，以提高组合机床的 利用率。 （d）使用厂的技术后方能力。 3.2.43.2.4 组合机床工艺过程确定的原则组合机床工艺过程确定的原则 一般机械加工工序安排的原则是: 先粗后精，先面后孔，先主后次，基准先行。 徐州工程学院毕业设计 9 3.2.4.1 先面后孔的加工顺序 先加工平面

28、，后加工孔，这是箱体加工的一般规律，因为箱体的孔比平面加工要困 难的多，先以孔为粗基准加工平面，再以面为精基准加工孔不仅为孔的加工提供了稳定 可靠的精基准，同时使孔的加工余量较为均匀，并且，由于箱体上的孔大都分布在箱体 的平面上，先加工平面，切除了铸件表面的凸凹不平和夹砂等缺陷，对孔的加工也比较 有利，钻孔时可减少钻头引偏，扩、铰可防止刀具崩刃，对刀调整也较为方便。 3.2.4.2 粗精加工分阶段进行 粗精加工分阶段进行，这是箱体加工的规律，在大批量生产中粗精加工分开进行的 优点是: （a)工件可以得到较好的冷却，减少热变形驻内应力的影响，有利于保证加工精度， 在组合机床上往往加工大量的孔和面

29、，粗加工时大量铸造黑皮的切除，使工件发热，产 生热变形，并引起内应力的重新分布这样若立即进行加工，就不易保证加工精度。 （b)可以避免粗加工产生的影响，粗加工时切削力很大，并且产生很大的振动会影 响到精加工孔的表面粗糙度和精度。 （c)有利于精加工机床的精度持久的保证，因为当粗精加工使用同一夹具，由于粗 加工时的振动，发热的影响，易于失去精度，粗精加工分开时，精加工工序可以采用较 小的夹压力，减小夹压变形有利于保证需要加工精度。 (d)使机床结构简单，便于维修，但是在确定工艺方案的时候，还必须从实际出发首 先根据生产批量，加工精度，技术要求驻工作条件来进行分析，按照经济的满足加工要 求的原则合

30、理的处理粗精工序的安排，一般地说，矛盾主要是加工经济性，所以不问具 体情况而一律粗精分开。 3.2.4.3 工序集中原则 集中工序是近代机械加工主要发展的方向之一，组合机床就是按照工序集中的工艺 水平原则建立起来的，即运用各种不同的刀具，在机床上同时加工一个或多个的不同表 面，组合机床在一台机床能完成复杂的工艺过程，从而有效地提高生产率，但是工序过 分集中，使机床结构复杂，机床重量庞大，切削负荷大。因此，过分提高工序集中程度， 要充分考虑到它对机床生产率，加工精度，工作可靠性，使用调整的方便性等方面的影 响，从而正确地决定一台组合机床恰当的工序集中程度，其注意的问题: （a）适当考虑单一工序在

31、可靠条件下，应把相同工序集中在同一个工位或同一台机 床上加工例如:三面镗、三面钻、三面攻丝等，攻丝集中在一台机床上而不与钻、镗工序 集中在一台机床上，因为攻丝机床不需要很大的夹紧力，可以简化夹具结构且攻丝需润 滑退回需反转，同钻镗在一起使主轴箱复杂，此外攻丝循环时间很短。 （b）钻孔，镗孔最好分开，不要集中在一个主轴箱上加工，因为钻孔和镗孔直径相 徐州工程学院毕业设计 10 差过大，转速常常有较大的差别，使主轴箱传动链复杂。此外，钻孔产生很大的轴向推 力，可能使工件倾斜，影响镗孔精度，若加大夹紧力又会引起工件严重变形同时镗孔时 振动较大反过来影响钻孔，尤其是小直径钻头增加了折断的可能性。 （c

32、）相关工序集中在同一工位或同一台机床上加工，例如各孔系精度要求较高粗精 镗时使用三面镗床。 （d）确定工序集中时必须充分考虑工件的刚性。 （e）确定工序集中程度时，要保证不因粗加工时热变形以及由于工件和夹具刚性不 足产生变形，影响加工精度。 （f）集中工序必须考虑机床调整使用方便和提高工作可靠性，主轴排列不宜过密， 以免影响刀具的更换和调整。 3.2.53.2.5 定位基准的选择定位基准的选择 3.2.5.1 工艺基准选择的原则及注意的问题 箱体零件常用典型定位方法是”一面两孔”其特点是: (1)可以简单的消除工件的六个自由度，使工件获得稳定的加工位置。 (2)有同时加工 5 个面的可能既高度

33、集中了加工工序，又有利于提高警惕各面上孔的 位置精度。 (3)可使整个过程实现基准统一。 (4)使加紧方便，夹紧机构简单，容易使夹紧对准支承消除加紧力引起的工件变形对 加工精度的影响。 (5)易于实现自动化定位，并有利于防止切屑落入基面。不具备”一面两孔”可以采 用平面定位法，或以三面定位，其中主要的定位基准采用箱体的设计基面即箱体在机器 中的主要安装面。 3.2.5.2 工艺基准的选择原则 （1）应当尽量选用设计基面作为在机床上的加工定位基面，这样能减少累积误差， 有利于保证加工精度。 （2）选择的定位基面应确保工件稳定定位。 （3）选择的定位基面要保证在一次安装下能对尽可能多的面进行加工，

34、这样有利于 集中加工工序，提高机床生产率，保证加工部位的精度要求。 （4）统一基面原则，对复杂箱体加工工序长尤为必要。 （5）选择定位基准，应考虑加压方便，夹具结构简单。 （6）工件不具备理想工艺基面时，可在夹具上增设辅助支承机构。 徐州工程学院毕业设计 11 3.2.5.3 粗基准的选择 粗基准选择的好坏，对以后各加工表面加工余量的分配以及工件上加工表面和不加 工表面的相对位置均有很大的影响，因此必须十分重视粗基准的选择，选择原则是: （1）对于具有有加工表面的工件为保证不加工表面与加工表面之间的相对位置要求 一般应选择不加工表面为粗基准。 （2）对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择应合

35、理分配各加工表面的加工余 量。 （3）作为粗基准的表面，应尽量平整没有浇口，飞边等基它表面缺陷，以便使工件 定位可靠夹紧方便。 （4）由于毛坯表面比较粗糙且精度较低，一般情况下同一尺寸方向上的粗基准只能 使用一次。 3.2.5.4 精基准的选择 精基准的选择多采用基准统一，基准重合原则采用基准重合可以减少基准不重合误 差，采用基准统一可减少基准转换所带来的基准不重合误差，同时还可以在一次安装中， 加工出位置精度较高的表面。 由于这次设计的主要内容是精镗箱体上的孔，所以只要说明这两步的定位基准就可 以了，由于要保证基准统一原则，还有精镗各个孔之间有位置精度要求，所以采用一面 两销定位就可以达到所

36、要求的精度要求。 3.2.63.2.6 工艺路线的分析工艺路线的分析 工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，其主要任务是选择各个表面的加工方 法和加工方案，确定各个表面的加工顺序以及整个过程中工序数目的多少等。 关于 zs1105 柴油机箱体加工工艺路线有三种方案: 方案一: 010 粗、精铣上顶面，钻定位销孔 020 粗、精铣下底面，左右前后端面 030 粗镗左右前后孔保证尺寸 040 精镗左右前后孔保证尺寸 050 上下底面，四周及底部各边倒角 060 上底面、前后面三面钻孔保证尺寸 070 下底面、左右端面钻孔 080 去各孔毛刺 090 割 2-52m7 孔内槽 100 钻铰 2-5

37、m7 定位销孔 徐州工程学院毕业设计 12 110 钻水道孔及内油孔 120 各加工孔去毛刺 130 上底面前后面螺纹孔攻丝 140 左右端面，下底面螺纹攻丝 150 钻、扩、攻丝杠头连接孔 160 钻、扩、铰挺柱孔 方案二: 010 粗、精铣下底面，钻定位孔 020 粗铣上结合面 030 粗铣前后，左右端面 040 精铣上底面 050 精铣前后，左右端面 060 粗镗前后左右端面孔 070 精镗前后左右端面 090 钻水道及内油孔 100 割 2-52m7 孔内槽 110 钻、铰 2-16h8 挺柱孔 120 钻、铰 2-5n7 130 上底面、前后面三面钻孔 140 下底面、左缸头端面两面

38、钻孔 150 上底面、前后面三面攻丝 160 上底面、左缸头端面两面攻丝 170 钻、扩、攻丝缸头面螺纹连接孔 180 钻 195h7 内壁油孔 190 钻定位孔，底面油孔 200 吹屑清洗 210 终检入库 分析上述两方案: 由于加工时，加工热量导致零件发热，在加工会导致尺寸误差。综上所述选择以下 加工工艺路线。 方案三: 005 铸造 010 时效 015 涂漆 020 清洗 徐州工程学院毕业设计 13 025 粗、精铣上顶面，钻定位销孔 030 粗、精铣前后面两端面 035 粗、精铣左右两端面 040 粗、精铣上顶面 045 粗、精镗前后面大孔 050 粗、精镗左右端面孔 055 割内槽

39、 060 钻水道及内油孔 065 加工上顶面的各螺纹孔 070 加工前后端面的各螺纹孔 075 加工左右各端面的各螺纹孔 080 加工底平面的各螺纹孔 085 钻、扩、铰及缸头连接孔 090 去屑、清洗 095 终检入库 本方案的特点: : (1) 粗精加工分阶段进行，有利于减小热变形。 (2) 工序长，工序较分散，使机床制造调整维修方便重要工序集中程度较高，有利 于保证加工精度。 (3) 基准统一，可保证因工序转移引起定位误差，不影响加工精度，减少基准累积 误差。 综上所述:本设计方案采用第三种方案。 3.3 切削用量和时间定额的确定 3.3.13.3.1 切削用量的选择原则切削用量的选择原

40、则 切削用量是切削加工时可以控制的参数，具体是指切削速度 v/(m/min)进给量 f(mm/r) 背吃刀量(mm)三个参数。 p 切削用量的选择原则如下 1）背吃刀量的选择 粗加工时应根据加工余量和工艺系统刚度来确定。精加工时， p 应根据粗加工留下的余量确定背吃刀量，使精加工余量小而均匀。 2）进给量 f 的选择 粗加工时对表面粗糙度要求不高，在工艺系统刚度和强度好 的情况下，可以选择较大一些的进给量；精加工应主要考虑工件表面粗糙度要求，一般 表面粗糙度数值越小进给量也要相应减小。 3）切削速度 v 的选择 切削速度主要应根据工件和刀具的材料来确定。 徐州工程学院毕业设计 14 转速： 式

41、1000 v n dp =* （3.1） 基本时间： 式 j l t n f = （3.2） 辅助时间： 式(0.150.20) fj tt=: （3.3） 服务时间： 式(0.020.07)() wjf ttt=-+ （3.4） 单件时间： 式 jfw tttt=+ （3.5） 根据工人的熟练程度现取： 式0.18 fj tt= （3.6） 3.3.23.3.2 切削用量和时间定额切削用量和时间定额 徐州工程学院毕业设计 15 工序 5、铣底平面 精度 3.2 1)粗铣底平面 机床：立式铣床。 夹具：专用夹具。 刀具：yg8 硬质合金铣刀 直径 d=200mm 细齿 z=20 切削用量：（一

42、次粗铣切除） 铣刀每齿进给量为2 p amm=60/min1/vmm s= 0.10.5，选为 =0.3mm/z sz 进给量为 0.3206/ z fs zmm r=1000 v n dp =* 由于 v=33.8m/min 算得 n=53.79r/min 查取 n=60r/min 由公式 式 1000 n v= d （3.7） 算得 v=37.70m/min 时间定额计算： 基本时间： =14.6min j t 辅助时间：min0.180.18 14.62.63 fj tt 服务时间：=min0.05() wjf ttt0.052.63 14.60.86 左端面 4.0 粗铣 3.5半精铣

43、 0.5 右端面 4.0 粗铣 3.5半精铣 0.5 前端面 3.5 粗铣 3.5 后端面 3.5 粗铣 3.5 镗轴承孔 8 粗镗 6.6半镗铣 1.0精 镗 0.4 铰孔32 32 钻 30 扩 1.75铰 0.25 徐州工程学院毕业设计 16 单件时间：=3.02min jfw tttt 14.62.630.86 6 2）精铣底平面 刀具：yg8 硬质合金铣刀 直径 d=200mm 细齿 z=20 切削用量： 铣刀每齿进给量为 0.10.5，选为 0.5 p amm56.7/minvmsz =0.1mm/z 进给量为 0.1 202/ z fs zmm r1000 v n d 由于 v=

44、56.7m/min 算得 n=90.24r/min 查取 n=90r/min 由公式算得 v=59.69m/min 1000 n v d 时间定额计算： 基本时间： 47104710 26.12min 902 j t n f 辅助时间：min0.180.18 26.124.70 fj tt 服务时间：=min0.05() wjf ttt0.054.7026.121.54 单件时间：=5.40min jfw tttt 26.124.701.54 6 工序 10、钻、铰定位孔 精度 1.6 1）钻定位孔 机床：钻铰定位孔组合机床 夹具：专用夹具。 量具：塞规 刀具：硬质合金麻花钻 钻头 m8，直径

45、 10mm 切削用量: =10.8 =0.2 p ammf/mm r 切削速度计算：按条件取 v=20m/min ，由于 得 n=489.7r/min 1000 v n d 查表取 n=500r/min 由公式 得 v=20.42m/min 1000 n v d 基本时间: = j l t n f 20 0.8min 0.2500 徐州工程学院毕业设计 17 辅助时间：=0.180.8 0.14 min0.18 fj tt 服务时间：=0.05(0.8+0.14)=0.047 min0.05() wjf ttt 单件时间：=0.8+0.14+0.047=0.98 min jfw tttt （2

46、）铰定位孔 刀具：硬质合金麻花钻 d=8 mm 切削用量: ap=0.075mm f=0.15mm/r v=8m/min n=1000v/d195.88r/min 取 n=200r/min 则实际速度=8.17r/min 1000 n v d 基本时间: =20/500/0.15=0.27min; j l t n f 辅助时间：=0.048min0.18 fj tt 服务时间：=0.016min0.05() wjf ttt 单件时间：=0.27+0.048+0.016=0.334min jfw tttt 工序 15 粗铣上顶面 精度 6.3 切削用量: ap=2mm f=1.5mm/r v=2

47、9.7m/min n=1000v/d 47.27r/min 取 n=47.5r/min 则实际速度 =29.87r/min 1000 n v d 基本时间: =20/47.5/1.5=0.28min; j l t n f 辅助时间：=0.054min0.18 fj tt 服务时间：=0.016min0.05() wjf ttt 单件时间：=0.28+0.054+0.016=0.35min jfw tttt 工序 20 粗铣前后两端面 机床：双面组合铣床，直径 210mm，齿数 z=20 夹具：专用夹具。专用夹板 量具：塞规 切削用量: ap=3mm f=0.3mm/r v=35.1m/min

48、徐州工程学院毕业设计 18 n=1000v/d55.86r/min 取 n=60r/min 则实际速度=37.70r/min 1000 n v d 基本时间: =20/47.5/1.5=0.28min; j l t nf 辅助时间：=0.054min0.18 fj tt 服务时间：=0.016min0.05() wjf ttt 单件时间：=0.28+0.054+0.016=0.35min jfw tttt 工序 25 粗铣左右两端面 刀具：yg8 硬质合金套式面铣刀 210 20 d z 切削用量：3 = 0.3 =35.1 p a mmf/mm z/mm rv/m s = 查表取 60r/m

49、in，则实际速度 v=37.70m/min n 1000 60v d 55.86 /minr 基本时间： 288 0.85min 655.86 j l t nf 辅助时间： = min0.18 fj tt0.18 0.850.15 服务时间：=0.05（0.85+0.15）=0.05min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.85+0.15+0.05=1.05min jfw tttt 工序 30 精铣前后两个端面 选用双面组合铣床，专用夹具，专用卡板 铣床直径 210mm，齿数 z=20 切削用量：1.0 = 0.12 取 =50.4 p a mmf/mm rv/m s 查表取 n=

50、95m/min， 100060100050.4 80.21/ min 210 v nm d 则实际的速度 v=59.70m/min 基本时间：= j l t n f 540 2.8min 80.21 0.12 辅助时间： = 0.18 fj tt0.18 2.80.50min 服务时间：=0.05（0.5+2.8）=0.17min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.5+0.17+2.8=3.47min jfw tttt 徐州工程学院毕业设计 19 工序 35 精铣左右两个端面 选用双面组合铣床，专用夹具，专用卡板 切削用量：1.0 = 0.12 取 =50.4 p a mmf/mm

51、 rv/m s 查表取 n=95m/min， 100060100050.4 80.21/min 210 v nm d 则实际的速度 v=59.70m/min 基本时间： 540 2.8min 80.21 0.12 j l t n f 辅助时间： = 0.18 fj tt0.18 2.80.50 min 服务时间：=0.05（0.5+2.8）=0.17min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.5+0.17+2.8=3.47min jfw tttt 工序 40 精铣上端面 选用立式组合铣床，专用夹具，专用卡板 切削用量：29.7 = 0.4 取 =42 p a mmf/mm rv /m

52、 s 查表取 n=75m/min， 1000 601000 42 63.66/min 210 v nm d 则实际的速度 v=47m/min 基本时间： 510 2.8min 47 0.4 j l t n f 辅助时间： = min0.18 fj tt0.18 2.80.50 服务时间：=0.05（0.5+2.8）=0.17min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.5+0.17+2.8=3.47min jfw tttt 工序 40 镗前后面的孔 卧式多轴组合镗床，专业夹具，硬质合金镗刀 根据图示其要求的精度是 r1.6， 则确定加工方案为：粗镗半精镗精镗 对于大批生产，砂型机器造型

53、，取尺寸公差等级为 10 级，加工余量为 g 级，底侧面 加工余量等级，砂型铸造孔的余量等级需降低一级选用，其加工余量为 ct10 级，查加 工手册确定每侧的加工余量为 2mm，故毛坯的总加工余量为 4mm。 224 的圆精镗余量：0.7mm； 徐州工程学院毕业设计 20 半精镗余量：1.3mm； 粗镗余量：4-1.3-0.7=2mm； 则个工序尺寸的基本尺寸： 半精镗：224-0.7=223.3； 粗镗：223.5-1.3=222； 毛坯：222-2=220； 1）粗镗时： 切削用量：2 = 0.3 取 =60m/min p a mmf/mm r v 由得 100060100060 251.

54、2 /min 210 v nr d 取 n=250r/min，则实际速度为 v=59m/mmin 基本时间：= j l t n f 13 0.17min 0.3251.2 辅助时间： = 0.18 fj tt0.18 0.170.03 min 服务时间：=0.05（0.17+0.03）=0.01min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.17+0.03+0.01=0.21min jfw tttt 2）半精镗时： 切削用量：1.3 = 0.2 取 =80m/min p a mmf/mm rv 由得 100060100080 329 / min 210 nr d 取 n=330r/min

55、，则实际速度为 v=78.3m/min 基本时间：= j l t n f 13 0.17min 0.2329 辅助时间： = 0.18 fj tt0.180.170.03min 服务时间：=0.05（0.17+0.03）=0.01min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.17+0.03+0.01=0.21min jfw tttt 3）精镗时： 切削用量：0.7 = 0.15 取 =60m/min p a mmf/mm rv 由得 100060100060 243 / min 210 nr d 取 n=245r/min，则实际速度为 v=61.03m/mmin 徐州工程学院毕业设计

56、21 基本时间：= j l t n f 13 0.35min 0.15245 辅助时间： = 0.18 fj tt0.18 0.350.06 min 服务时间：=0.05（0.35+0.06）=0.02min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.35+0.06+0.02=0.43min jfw tttt 工序 45 镗 82 的孔 82 的孔精镗余量：0.7mm； 半精镗余量：1.3mm； 粗镗余量：4-1.3-0.7=2mm； 则个工序尺寸的基本尺寸： 半精镗：82-0.7=81.3； 粗镗：81.3-1.3=80； 毛坯：80-2=78； 1）粗镗时： 切削用量：2 = 0.3

57、取 =60m/min p a mmf/mm rv 由得 100060100060 251.2 /min 210 v nr d 取 n=250r/min，则实际速度为 v=59m/mmin 基本时间： 13 0.17min 0.3 251.2 j l t n f 辅助时间： = 0.18 fj tt0.18 0.170.03min 服务时间：=0.05（0.17+0.03）=0.01min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.17+0.03+0.01=0.21min jfw tttt 2）半精镗时： 切削用量：1.3 = 0.2 取 =80m/min p a mmf/mm rv 由得

58、100060100080 329 /min 210 nr d 取 n=330r/min，则实际速度为 v=78.3m/mmin 徐州工程学院毕业设计 22 基本时间：= j l t n f 13 0.17min 0.2 329 辅助时间： = 0.18 fj tt 0.18 0.170.03min 服务时间：=0.05（0.17+0.03）=0.01min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.17+0.03+0.01=0.21min jfw tttt 3）精镗时： 切削用量：0.7 = 0.15 取 =60m/min p a mmf/mm rv 由得 100060100060 243

59、 / min 210 nr d 取 n=245r/min，则实际速度为 v=61.03m/min 基本时间：= j l t n f 13 0.35min 0.15 245 辅助时间： = 0.18 fj tt 0.18 0.350.06min 服务时间：=0.05（0.35+0.06）=0.02min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.35+0.06+0.02=0.43min jfw tttt 工序 50 镗 4-62m7 的孔 62 的孔精镗余量：0.5mm； 半精镗余量：1.5mm； 粗镗余量：4-1.5-0.5=2mm； 则个工序尺寸的基本尺寸： 半精镗：62-0.5=61.

60、5； 粗镗：61.5-1.5=60； 毛坯：60-2=58； 1）粗镗时： 切削用量：2 = 0.3 取 =60m/min p a mmf/mm rv 由得 100060100060 251.2 /min 210 v nr d 取 n=250r/min，则实际速度为 v=59m/mmin 徐州工程学院毕业设计 23 基本时间：= j l t n f 13 0.17min 0.3251.2 辅助时间： = 0.18 fj tt0.180.170.03min 服务时间：=0.05（0.17+0.03）=0.01min 0.05() wjf ttt 单件时间：=0.17+0.03+0.01=0.21