基于CAD的气门摇臂轴支座工艺夹具设计

1、基于CAD的气门摇臂轴支座工艺夹具设计1 引言1.1 本设计的内容及意义此次设计是我们对大学所学知识的一次综合性的检测。本次设计包含了机械加工工艺的分析和相关零件图纸的绘制，综合性比较强。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。其目的在于：1)巩固我们在大学期间所学的理论知识，对所学理论知识整体性的检验。2）增强我们查阅资料的能力，熟习相关专业资料。3）建立正确的设计思维，掌握设计方法，培育我们的实践工作能力。4）经过独立对气门摇臂轴支座工艺夹具的设计，能够让我们在机械制造过程的一些步骤和相关技术要求有综合性的了解和学习掌握。例如，工件的工艺规程设计、加工夹具等问题。目的是培养我们对零件一定

2、的工艺规程能力，为以后的工作打下好的基础。 5)通过零件图，装配图和夹具零件图的绘制，使我们对CAD和UG绘图软件的应用能得到进一步的提升。此次设计的主要内容有: 第一绘制气门摇臂轴支座的二维和三维零件图，第二然确定零件生产类型，本次设计资料所给资料为中批量生产，中型机械加工车间。第三进行对于零件图纸的分析；选择毛坯，绘制毛坯图；选择加工方法，拟定工艺路线；加工余量的确定；完成机械加工工序制作。第四专用夹具的设计，确定夹具的结构方案；设计夹具体；夹具装备图上的尺寸标注和配合和相关技术要求。最后，绘制相关加工夹具装配图和夹具零件主要图。1.2课题背景知识1.2.1零件的介绍气门摇臂轴支座是柴油机

3、上的一个零件，材料一般为灰口铸铁，硬度为180-220HBS之间,表面涂起。在柴油机中用来控制进入柴油机气缸的进气和排气口，对柴油机的正确启动有着重要的作用。在零件上有两个重要的孔；分别是直径为18mm和之间位16mm的两孔。前面的孔用于安装摇臂轴控制进、出气门，后面的孔用于安装减压轴来降低气缸的内部的压力。在零件上有一个直径为11mm的通孔，用来将零件安装在气缸上，与直径18mm相连的直径为3mm的孔用来排油。气门摇臂轴支座对柴油机的启动非常重要。1.2.2柴油机相关知识简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作

4、时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，气缸内部的温度可以达到几百摄氏度的温度。在柴油在雾状的形式喷人气缸时，在高温的状态下会自燃，混合气体燃烧产生的高压高温气体作用在活塞顶面上，推动活塞做工将化石能转为旋转的机械功。柴油机有功力大的特点，一般用于重工业中。进几年来，在我国工业发展的快速步伐下，柴油机的需求量在日日夜夜的增加。例如，在机械制造业，农业，汽车，港口，公路等工程都有重要的应用。为国家的工业发展带来了巨大的社会经济效益。由于，在不相同领域柴油机所发挥的作用不同，柴油机制造为不同的型号，功力也各不相同。由于柴油机的燃料是柴油，在气缸中燃油燃烧不充分，所排放的气体，

5、也给环境的污染带来了一系列的问题。现在，各国的研究者们都在朝着高效率，低排放的方向设计出不同类的柴油机。目前，我国的柴油机产业中度比较高；柴油发动机市场的“两极分化”形式加剧，因此整个行业即将呈现出广泛应用高科技的趋势。通过调查，经过几年的发展，汽油发动机的市场竞争变得愈加激烈，而柴油发动机的制造商数量几乎维持不变。在柴油机中气门摇臂轴支座是柴油机启动不可缺少的零件，随着柴油机的产量不断增加，固然气门摇臂轴支座的产量也要相应的增加。因此，对于气门摇臂轴支座的研究也非常重要，设计出质量精度，加工经济效益好的气门摇臂轴支座也是有必要。机械制造是所有机械产品生产过程的总称，而机械制造业的发展又与人类

6、的社会活动和科学技术的发展密不可分，因此机械制造业是一个国家的工艺支柱。自18世纪初的工业革命形成之后，在国家科学进步下，取得了很大的成就，初步建立起了门类比较齐全，且具有一定规模和技术水平的机械制造工业体系。特别是从20世纪90年代开始，我国将工作的重心转移到了经济建设上，生产计划由计划经济向市场经济转变，这一切都为我国机械的进一步发展提供了难得的契机。尤其是微电子技术和计算机技术的迅猛发展和在机械制造领域的广泛应用，如数控加工、CAD 、CAM、CAPP等的出现和开发，从根本上改变了机械制造的生产面貌，使得机械制造进入了一个全新的时代。1.2.3机械制造工艺的相关知识（1）.根据零件图，对

7、零件进行工艺分析第一步认真审阅零件图纸，查看零件图纸是否有错，有错及时找相关工作人员改正。掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，知晓零件的加工工艺特点，初步构成零件加工工艺规程的的思想。记录零件上相关的技术要求，例如，位置精度、表面粗糙度等；掌握零件上那些表面是主要加工面，那些是次要加工面，以方便的再以后的加工中选择合适的加工路线来保证。对所有的技术要求做整理、分析，方便后面工作的进行。（2）.确定零件的生产类型根据企业生产实际所给原始的数据，企业生产实际能力的专业化水平，用相应的数学方法计算出年产量来确定生产纲领和生产类型。（3）.选择毛坯种类和制造方法毛坯种类选择有很多种，在机械加

8、工中常用的毛坯种类有如下几种；铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材，冷挤压件、粉末冶金件等。一般，毛坯的选择制造方法应考虑以下几个方面的因素：1）.零件的材料及其力学性能2）.零件的尺寸和尺寸3）.生产类型4）.现存的生产条件5）.充分考虑利用新技术，新工艺和新材料的可能性（4）.确定零件毛坯尺寸和公差根据零件图纸的标注可以确定零件成品的基本尺寸。然后在考虑零件毛坯的获取方法和相应的制造误差确定毛坯尺寸。根据零件图纸的技术标注要求和计划生产成本的综合考虑公差。（5）.拟定工艺路线（6）.工序间加工余量的确定，计算工序尺寸和公差（7）.加工设备和工艺装备的选择（8）.确定各个工序的切削用量和时间定额

9、1.2.4机床夹具设计基础知识夹具是机械制造厂里的一种工艺装备。在机械制造过程中，广泛的应用大量夹具，机械夹具只是夹具中的一类，它装在相关的机床上保障工件在加工过程中与机床保持正确的位置，并能承受相当切削力的作用，如车床上使用的三抓卡盘，铣床上使用的平口虎钳，都是机床夹具2。（1）机床夹具在机械加工中起着重要的作用，主要有以下五方面的作用：1）.保证工件的加工精度2）.提高劳动生产率3）.改善劳动条件4）.降低生产成本5）.扩大工艺范围（2） 机床夹具分类机床夹具的种类很多，按使用范围可以分为如下；1）.通用夹具 2）.专用夹具 3）.可调式夹具 4）.成组夹具 5）.组合夹具 6）.自动线夹

10、具 （3）夹具设计的特点和基本要求1）.设计必须满足加工工艺要求，结构可靠，使用省力安全，操作方便，有利于实现优质，高产，改善劳动条件，提高加工精度，降低生产成本。2）.观察零件实体，联系实际情况，确定方案时，要与相关工作人员讨论，经过大家审批后进行下一步设计。3）.夹具要有良好的结构工艺性，设计的夹具应便于制造，检验，装配，调整，维修。4）.夹具体设计必须保障图样清晰，完整，正确，统一。2 零件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分析零件图2-1是零件的UG三维图，图2-2是气门摇臂轴支座零件CAD图。 图2-1零件UG图 图2-2零件CAD图2.1.2零件

11、的作用气门摇臂轴支座在柴油机中用来控制进入柴油机气缸的进气和排气口，对柴油机的正确启动有着重要的作用。在零件上有两个重要的孔；分别是直径为18mm和之间位16mm的两孔。前面的孔用于安装摇臂轴控制进、出气门，后面的孔用于安装减压轴来降低气缸的内部的压力。在零件上有一个直径为11mm的通孔，用来将零件安装在气缸上，与直径18mm相连的直径为3mm的孔用来排油。气门摇臂轴支座对柴油机的启动非常重要。2.1.3 零件的工艺分析从自己绘制气门摇臂轴支座零件、主要尺寸的标注图和相关技术的标注可知，所给的原始资料正确，零件的主要视图和技术要求的位置精度都没有错误。经过对零件图纸的分析，得出零件的基本工艺状

12、况如下叙述：该零件的材料为HT250，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、机械加工性能较低，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。依据对以上零件图的分析，该零件需要加工的表面的技术要求如下：（1）. 外圆的上端面的粗糙度为12.5与此孔相通的通孔的粗糙度也为12.5；两孔的公差等级都为IT14级，通过粗铣可以到达。（2）. 36mm下端面，根据零件的总体加工特性，36mm为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为6.3，公差等级为IT12级，需要半精铣才能到达。（3）. 外圆的前后端面，粗糙度为3.2；前后端面倒的角，粗糙度为12.5；的通孔要求孔表面粗糙度为1.6，

13、其技术要求相对精度较高，因此加工时有一定的难度，该孔的轴线与36mm下端面的平行度为0.05，孔的轴线圆跳动公差为0.1，要求相当高，加工时应该注意。（4）. 的前后端面，粗糙度为12.5；前后端面倒的角，粗糙度为12.5；的通孔孔表面粗糙度为1.6，其技术指标精度要求较高。并且，孔的轴线与36mm平面的平行度为0.05。经过上对面零件相关技术的整理分析可知，上端面和36mm下端面的技术要求公差等级都是IT14级，通过粗铣加工就可以达到所给的技术要求。其他表面可以采用这两个端面可以作为定位基准面进行加工得到，并且采用专用夹具能够保证其他表面的技术加工相关要求。由上面零件的工艺分析可知，该零件没

14、有复杂的加工面，采用常规的加工工艺即可保证零件加工表面的技术要求。工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工上端面以及36mm下端面，并钻出的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出和的外圆端面，并钻出这两个精度要求比较高的空，最后翻转零件，深孔加工出的斜油孔。2.1.4 确定零件的生产类型不同的的机械产品，其结构、技术的要求是不同的，但机械制造工艺却存在着许多共同的特征。这些共同特征由企业的生产纲领来决定，零件的机械江工业过程与生产类型密切相关，在制定机械加工工艺规程时，首先要确定生产类型，而生产类型主要与生产纲领有关1。（1）.生产纲领在计划期间内企业应当生产的产品数量即为企业的

15、生产纲领。计划期间通常为一年所以生产纲领也称为年产量。产品的产量由三部分组成；即制造成品所要、备品和次品的数量。生产纲领的计算式子； N=Qn(1+a)(1+b)式子中 N-零件的年产量（件/年）； Q-产品的年产量（台/年）； n-每台产品中，该零件的数量（件/台）； a该零件的备品率（%）一般取2%-4%； b该零件的废品率（%）一般取0.3%-0.7%；（2）.生产类型 生产类型是指企业生产专业化程度的分类。按照生产专业化水平的差异，一般分为三种生产类型，即单件生产、批量生产和大批量生产。按照上面生产纲领的计算公式，经过计算就能够得出零件的年生产纲领，在通过查阅相关资表，就可以确定该零件

16、的生产类型。由原始设计要求资料，该零件采用中批量生产。2.2 选择毛坯，绘制毛坯图2.2.1 选择毛坯选择毛坯，主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制造精度。毛坯的种类选择也很多，所以同一毛坯对应不同的的制造方法。想要机械加工余量越小，相应的毛坯的制造成本就增加。所以选择毛坯是应从机械加工和毛坯制造两方面出发，综合考虑求最佳效果。（1）.毛坯的种类1）.铸件 适用于形状复杂的零件毛坯。根据铸造的方法不同，铸件可以又分为四类；砂型铸造的铸件；金属型铸造的铸件；离心铸造的铸件； 压力铸造的铸件； 2）.锻件 适合于零件结构复杂，强度要求高的的零件。3）.焊接件 根据零件毛坯的需要将出来焊接成毛坯。需

17、要热处理才能进行进行加工。4）.型材 用于一般零件的毛坯，多用于批量较大且在自动机床上进行的加工的情形。5）.冲压件 适用于批量较大而零件厚度较小的中小型零件。6）.冷挤压件 适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件。7). 粉末冶金件 适合零件结构简单的小型零件。（2）. 确定毛坯时考虑的因素1）.零件的材料及其力学性能在选择零件毛坯时，要根据零件所给的材料选择毛坯，由于毛坯的制造受到材料的影响，所以要选择合适的材料。零件在工作时都会受到不同大小力作用的影响，因此，毛坯的力学性能也要考虑的。2）.零件的尺寸当知道零件成品的基本尺寸时，选择与零件成品相接近的毛坯，可以减少机械加工余量，提高生产

18、效率，节约生产成本。但不能过于追求毛坯接近成品，这样会自己毛坯模型的制造成本。3）.生产类型当生产类型不同时，可以通过调整机械加工相互之间的综合因素，来减少毛坯的制造成本。4）.现存的生产条件选择毛坯类型时要结合本企业的自身情况，如现在制造的实际水平，能力和其他综合因素等情况。5）.充分考虑利用新技术，新工艺和新材料的可能性为节约材料和能源，减少机械加工余量提高经济效益，只要有可能，就必须尽量采用新型材料、新工艺，新技术。综合上面的考虑因素，本零件材料为HT250，首先，经过分析灰铸铁材料的性能可知，灰铸铁脆性较高，硬度较低，铸造性能好，切削加工性能优越等特点。其次，该零件为小型零件，需要加工

19、的面不是太多，只有几个断面，其外表面不要加工图油漆即可。再者，零件为中批量生产，采用砂型铸造可以节约铸造成本。则本零件毛坯可以通过铸造的方法获得。 2.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量查阅机械制造技术基础课程设计指导教程表2-1 ，按铸造方法为砂型铸造获得零件毛坯，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT12，取公差等级为CT10。再根据毛坯铸件的基本尺寸,查阅机械制造技术基础课程设计指导教程表2-3 ，按前面已经确定的公差等级CT10，选择相应的铸件尺寸公差。根据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-5 ，铸造方法为砂型铸造获得零件毛坯，零件材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余

20、量等级为E-G,选择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设计简明手册8表2.2-4 要求的，确定铸件机械加工余量。由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面，的加工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了的外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面，公差等级为IT8级。表面粗糙度为Ra=1.6m的表面的毛坯基本尺寸为成品的尺寸加上加工余量的尺寸。由零件的技术要求可知，大部分表面需要经过粗加工，半精加工才能达到，所以选择的加工余量相对就较大。为了便于查看方便，将所有的加工余量统计如表2.1：表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表加

21、工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸上端面2.6345下端面2.6345前端面2.6343后端面2.6343前端面2.2321后端面2.23212.2.3设计毛坯图（1）.确定铸造斜度 根据机械制造工艺设计简明手册10表2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为。（2）.毛坯的热处理方式 除去要加工材料的内应力，获得好切削性能，降低机械加工的难度，毛坯铸造取出后应该做相应的热处理。2.2.4 绘制毛坯图 零件毛坯图如图2-3所示 图2-3 气门摇臂轴支座毛坯图2.3 选择加工方法，拟定工艺路线2.3.1 定位基准的选择在机械加工中正确的定位基准对于保障零件的尺寸精度、位置精度和加工工序的

22、安排有很大的影响1。定位基准有粗基准与精基准之分；如果选择未加工的表面作为定位基准，这种基准为粗基准，若选择已加工过的表面作为定位基准，这种定位基准为精基准1。精基准和粗基准选择的原则如下；（1）.精基准的选择原则1）基准重合原则 尽可能使定位基准与设计基准重复1。2）基准统一原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，能够保证各加工面的位置精度，提高机械加工效益1。3）自为基准原则 一些特殊加工表面须要加工余量较小、均匀时，则次特殊表面为精基准表面1。4）互为基准原则 采用两加工表面进行反复交换加工的原则，获得均匀的加工余量和较高的精度要求1。5） 便于装夹原则 能保证定位准确、夹紧可靠、

23、夹具简单、操作方便。（2） 粗基准的选择原则1）余量均匀原则 重要加工的表面，应选择重要加工表面作为粗基准。2）相互位置原则 当零件同时具有加工面和非加工面时，选择非加工表面为粗基准1。3）不得重复使用原则 粗基准避免重复采用。4）便于装夹原则 选择粗基准时应注意平面有没有浇口，冒口等缺陷。尽可能使平整的表面。 根据上述定位基准的选择中应该注意的事项，然后再分析零件图纸尺寸的标注和相关的位置精度的技术要求，可知该零件的孔、孔以及孔均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔和孔设计精度较高，工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此优先选择加工过的孔和加工后的36mm下底面作为精

24、基准，在该零件需要加工的表面中，因为定位的选择不合适将影响零件的加工的质量，综合考虑上面的因素，应该选外圆端面及未加工的36mm下端面为粗基准。2.3.2 加工方法的选择在老师的帮助和查阅相关该零件加工的资料下，再结合零件原始技术的要求，查阅机械加工工艺手册，在几种的方案比较下，选择了一种相对较优的方案，确定各需要加工表面的加工方法如表2.2；表2.2 气门摇臂轴支座各加工表面方案需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案上端面IT1412.5粗铣36mm下端面IT126.3粗铣半精铣前端面IT113.2粗铣半精铣后端面IT113.2粗铣半精铣前端面IT1412.5粗铣后端面IT1412.

25、5粗铣通孔IT1412.5钻偏内孔IT1412.5钻通孔IT81.6钻扩粗铰精铰通孔IT81.6钻扩粗铰精铰2.3.3工序集中与分散在机械加工过程中，将零件的加工集中在少数几道工序内完成，而每道工序的加工内容较多即就是工序集中4。工序集中的特点；1）有利于采用高效率的专用设备和工艺装备，生产效率高。2) 装夹次数少、缩短辅助时间。 3）减少机床和操作工人的数量，节省生产面积，降低生产成本。4）通常采用专用设备和工艺装备。工序分散就是将工件的加工分散在较多的工序里，每道工序的加工内容很少，有时甚至每道工序只有一个工步2。工序分散的特点；1）所用的机械加工设备简单，操作简单。2）可以采用最合理的切

26、削用量，减少基本时间。3）机械加工设备数量多，浪费生产空间资源。原始设计所给的零件为中批量生产，由上面的工序集中与分散的特点分析和在结合本零件为小型零件，没有什么需要特别加工的表面，采用一般的机械加工方法就可以加工出来。设计出专门的专用夹具，再配合通用夹具就能到达相应的零件技术要求，而且采用工序集中原则能在一次装夹时能够加工许多表面，提高了机械加工效益和减少机械加工成本。所以本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。2.3.4加工阶段的划分由图纸尺寸标注和孔直径为18mm和直径为16mm内孔表面的粗糙度要求值可知零件的加工质量要求较高，将加工阶段分为粗加工，半精加工两个阶段。粗加工36mm下端

27、面和通孔加工出来，为精基准做好准备，为了保证其他加工表面的精度要求，可以采用此基准作为定位基准；然后粗铣上端面来作为粗基准、粗铣外圆前后端面、粗铣外圆前后端面，在半精加工阶段，完成对外圆前后端面的半精铣，然后再孔、扩、铰出和 通孔，最后钻出偏内孔。2.3.5工序顺序的安排（1）.机械加工工序。（2）.热处理工序。（3）.辅助工序。（4）.绘制工序图。2.3.6 确定工艺路线 为了方便对比选择最好的工艺路线，下面拟定两套工艺路线；方案一；工序1；铸造工序2；清砂，检验工序3；时效处理工序 5；粗铣上端面工序10；粗铣，半精铣36mm下底面工序15；钻通孔，并倒角，达到要求工序20；粗铣，半精铣2

28、8前端面和粗铣26前端面工序25；粗铣，半精铣28后端面和粗铣26后端面工序30；钻，扩，粗铰，精铰18通孔，并保证精度工序35；钻，扩，粗铰，精铰16通孔，并保证精度工序40；钻3与轴偏角10°的孔工序45；钳工去锐利边毛刺工序50；检验产品技术尺寸以及技术要求工序55；涂油漆入库方案二；工序1；铸造工序2；清砂，检验工序3；时效处理工序5；粗铣上端面工序10；粗铣36mm底面，达到要求工序15；转11mm通孔，并倒角，达到要求工序20；粗铣28mm的前端面工序25；粗铣28mm的后端面工序30；钻，扩，粗铰，精铰18通孔，并保证精度工序35；钻，扩，粗铰，精铰16通孔，并保证精度

29、工序40；钻3与轴偏角10°的孔工序45；精铣上端面，达到技术要求工序50；精铣28mm的前端面，达到要求工序55；粗铣28mm的后端面，达到要求工序60；钳工去锐利边毛刺工序65；检验产品技术尺寸以及技术要求工序70；涂油漆入库方案对比；方案一和方案二都可以把零件加工出来，但通过比较，方案一的工序少，操作简单，加工合理。装夹的次数少，加工成本适合经济要求，适合中批量生产。所以方案一比方案二好，方便、可行。2.3.7加工设备和工艺装备的选择 （1）. 设备的选择当工序集中或工序分散确定之后，设备的类型基本上确定，如工序集中，则选用高效自动化设备，如工序分散，则加工设备可较简单。此外，

30、选择设备还应考虑；1）.机床精度与工件精度相适。2）.机床规格、型号与工件的毛坯尺寸。3）.机床的机械加工效率要与零件的生产类型相适合。4）.选择的设备尽可能与工厂现有的条件相适应。（2）. 工艺装备的选择工艺装备的选择也是机械加工重要的一个环节，工艺装备选择的好可以提高工件的加工质量和降低生产成本，常要考虑的工艺装备选择如下；1）.夹具的选择。 2）.刀具的选择。3）.量具的选择 。 根据对零件的技术要求和上面的综合分析，再与老师的讨论之后，确定了加工工艺装备如表2.3所示：表2.3 气门摇臂轴支座加工工艺装备选用工序号机床设备刀具量具工序1 铸造游标卡尺工序2 检验游标卡尺工序3 热处理游

31、标卡尺工序5 铣 铣床X62硬质合金端铣刀游标卡尺工序10 铣铣床X62硬质合金端铣刀游标卡尺工序15 钻钻床Z525直柄麻花钻11卡尺、塞规工序20 铣铣床X62硬质合金端铣刀游标卡尺工序25 铣铣床X62硬质合金端铣刀游标卡尺工序30 钻TX619镗床麻花钻、扩钻、机用铰刀内径千分尺，塞规工序40 钻TX619镗床麻花钻、扩钻、机用铰刀内径千分尺，塞规工序45 钻钻床Z525直柄麻花钻塞规工序50 钳游标卡尺工序55 检验内径千分尺、游标卡尺、塞规2.4 加工余量的确定2.4.1加工余量的基本概念加工余量是指在加工中材料被切去的厚度，加工余量分为工序余量和总余量。（1）.工序余量工序余量指

32、在某一工序中被加工材料被切除的厚度，也就是指相邻量两道工序的工序尺寸之差。对于非对称的表面的工序余量是单边余量，它等于实际切除的材料层厚度，而对于回转表面的工序余量则是双边余量也就是说，实际切削的材料层厚度是加工余量的一半1。工序余量有最小余量Zimin和最大余量Zimax之分。工序余量和尺寸工序以及公差的关系式为 Zi=Zimin+Ti-1 Zimax=Zi+Ti=Zimin+ Ti-1+Ti 由此可知，余量公差Tzi可表示为 Tzi=Zimax-Zimin=（Zimin+ Ti-1+Ti）-Zimin=Ti-1+Ti式中 Ti-1上道工序尺寸的公差Ti本道工序尺寸的公差Tzi本道工序的余量

33、公差（2）.总余量工件由毛坯到成品的整个加工过程中所被切除金属层的总厚度，其值等于某一表面的毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，即 Z=Z1+Z2+Zn式中 Z为总加工余量 Z1，Z2，Zn为各道工序余量。2.4.2加工余量的影响因素（1）.上工序的表面质量。（2）.上工序的尺寸公差Ta。（3）.工件各表面相互位置之间的空间偏差。（4）.本工序的装夹误差。2.4.3确定加工余量的方法（1）. 分析计算法 。 （2）. 查表法。 （3）. 经验估计法。 2.4.4 工序间加工余量的确定经过和老师的讨论之后，再综对毛坯铸造产生误差和已经确定的机械加工工艺路线的综合考虑，各工序间加工余量的确定如表2.4：表

34、2.4 机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容加工余量/mm工序51粗铣上端面3工序101粗铣36mm下底面22半精铣36mm下底面1工序151钻通孔11工序201粗铣前端面22粗铣前端面33半精铣前端面1工序251粗铣后端面32粗铣后端面23半精铣后端面1工序301钻的通孔172扩孔至0.853粗铰至0.094精铰至0.06工序351钻通孔152扩孔至0.853粗铰至0.104精铰至0.05工序401钻偏内孔32.4.5切削用量以及基本时间定额的确定 工序5 粗铣上端面（1）.切削深度ap=3mm（2）.进给量确定：根据零件和公差等级选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬质合金

35、端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。(3). 切削速度的确定 根据要求所知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。主轴转速计算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2.1-1，得n=275r/min，计算实际速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。（4）.基本时间的确定 铣削常用符号表示的意思如下：Z铣刀齿数铣刀每齿的进给量，m

36、m/z工作台的水平进给量，mm/min工作台的进给量，mm/min，铣削宽度，mm铣削深度，mmd铣刀直径，mm查机械加工工艺手册表3.1-3，机械加工计算时间的计算公式为： 根据铣床的加工参数，取主轴得转速n=275r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=22mm。根据机械加工工艺师手册，表30-9查得=7，=0.058min。工序10 加工36mm下端面工步一 粗铣36mm下底面（1）.切削深度ap=2mm（2）.进给量的确定 同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬质合

37、金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的确定 根据要求所知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。主轴转速计算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2.1-1，得n=275r/min，计算实际速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。（4）.基本时间的确定 根据铣床的加工参数，取主轴得转速n=275r/min，工作

38、台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=36mm。根据机械加工工艺师手册，表30-9查得=7，=0.086min工步二 半精铣36mm下底面（1）.切削深度 （2）.进给量的确定 同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.14mm/r。f=0.14x10=1.4mm/r。（3）.切削速度的确定 根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择

39、切削速度=100m/min。主轴转速计算；n=100X1000/3.14X80=398r/min，查机械加工工艺手册表2.1-1，得n=395r/min，计算实际速度；VC=395X3.14X80/1000=99m/min（4）.基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=395r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.14x10x395=553mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册，表30-9查得=7， =0.086min。工序15 钻通孔(1). 切削深度 (2). 进给量和切削速度的确定 选择硬质合金钻头直柄麻花钻，查机械

40、加工工艺手册表2.1-1得钻头参数如下：，取f=0.1mm/r，取=50m/min。根据上面数据，计算主轴转速n=50x1000/3.14x11=1448r/min，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1450r/min，计算实际切削速度=1450x3.14x11/1000=50m/min，。(3). 基本时间的确定首先查机械制造技术基础课程设计指南表2-26，查得钻削机动时间计算公式； ，=（14）钻孔深度，所以=47/1450x0.1=0.32min工序20 粗铣以及半精铣端面工步一 粗铣前端面(1) .切削深度ap=2mm(2). 进给量的确定同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅

41、铣刀的表，选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。(3). 切削速度的确定根据要求所知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。主轴转速计算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2.1-1，得n=275r/min，计算实际速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。(4) .基本时间的确定 查机械加工工艺手册表3.1-3，机械

42、加工计算时间的计算公式为：根据铣床的数据，主轴转速n=275r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根据机械加工工艺师手册，表30-9查得=7，=0.086min工步二 粗铣前端面（1）.切削深度ap=3mm（2）.进给量的确定 同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的确定

43、 根据要求所知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。主轴转速计算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2.1-1，得n=275r/min，计算实际速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。（4）.基本时间的确定 查机械加工工艺手册表3.1-3，机械加工计算时间的计算公式为： 根据铣床的数据，主轴转速n=275r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=26mm。根据机

44、械加工工艺师手册，表30-9查得=7， =0.066min工步三 半精铣前端面(1) .切削深度 (2). 进给量的确定 同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的确定 根据要求所知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。主轴转速计算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2

45、.1-1，得n=275r/min，计算实际速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min， (4).基本时间的确定 查机械加工工艺手册表3.1-3，机械加工计算时间的计算公式为：根据铣床的数据，主轴转速n=275r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根据机械加工工艺师手册，表30-9查得=7， =0.07min工序25 粗铣以及半精铣端面工步一 粗铣后端面J(1). 切削深度ap=3mm(2) .进给量的确定 同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬

46、质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的确定 根据要求所知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。主轴转速计算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2.1-1，得n=275r/min，；计算实际速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/mi。(4). 基本时间的确定 查机械加工工艺手册表3.1-3，机械加工计算时间的计

47、算公式为：根据铣床的数据，主轴转速n=275r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=26mm根据机械加工工艺师手册，表30-9查得=7， =0.066min工步二 粗铣后端面(1). 切削深度ap=2mm(2). 进给量的确定 同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的确定 根据要求所

48、知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。计算主轴转速计算主轴转速n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2.1-1，得n=275r/min，然后计算实际VC=275X3.14X80/1000=69m/mi。(4). 基本时间的确定 查机械加工工艺手册表3.1-3，机械加工计算时间的计算公式为： 根据铣床的数据，主轴转速n=275r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根据机械加

49、工工艺师手册，表30-9查得=7， =0.07min工步三 半精铣后端面(1). 切削深度 (2). 进给量的确定 同上道工序一样选择硬质合金端铣刀YG6，查阅铣刀的表，选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，每齿进给量af为0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的确定 根据要求所知工件材料为HT250,硬度160-260HBW，根据机械加工工艺手册表2.1-96，选择切削速度=70m/min。主轴转速计算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查机械加工工艺手册表2.1-

50、1，得n=275r/min，计算实际速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/mi。(4). 基本时间的确定 查机械加工工艺手册表3.1-3，机械加工计算时间的计算公式为：根据铣床的数据，主轴转速n=275r/min，工作台进给量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根据机床说明书取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根据机械加工工艺师手册，表30-9查得=7，=0.07min工序30 钻扩粗铰精铰的孔工步一 钻的通孔（1）.切削深度（2）.进给量和切削速度的确定 该孔采用硬质合金直柄麻花钻来加工能够到达相应的技术要求，查机械加工工艺师手册表得加

51、工刀具的参数为：， ，取，查得，Vc=60m/min，根据以上数据计算主轴转速n=50x1000/3.14x17=937r/min，查机械加工工艺手册1.2-1表，查TX619卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度Vc=1000x3.14x17/1000=53m/min。(3). 确定机械加工时间 由机械加工工艺师手册表1.2-4得机械加工钻切削的时间计算的公式为；，=（14） 钻孔深度，由上面的公式可得加工时间为：=0.032min工步二 扩孔至(1). 切削深度(2). 进给量和切削速度的确定 查机械加工工艺手册表，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选，查机械制造技术基础课程设计指

52、南表5-128，查得，取，然后查阅机械加工工艺师手册表28-33，确定Vc=60m/min，根据上面选择的数据计算主轴转速；n=60x1000/3.14x17.85。查机械加工工艺手册表1.2-1，查得TX619卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度1000x3.14x17.85/1000=56m/min。（3）.确定机械加工时间 由机械加工工艺师手册表1.2-4得机械加工钻切削的时间计算的公式为；，扩通孔长度，由上面的公式可得加工时间为： =44/1000x0.01=0.44工步三 粗铰至(1). 切削深度(2). 进给量和切削速度的确定 查机械加工工艺手册表，确定钻头为硬质合金直柄机用

53、铰刀，参数如下，查得进给量，取，因为此工步为粗铰，查得，取Vc=70m/min，根据以上数据计算主轴转速n=70x1000/3.14x17.94=1179r/min，查机械加工工艺手册表10-2，查TX619卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度Vc=1000x3.14x 17.94/1000=56.33m/min 。(3). 确定机械加工时间 由机械加工工艺师手册表1.2-4得机械加工钻切削的时间计算的公式为； ，扩通孔长度，由上面的公式可得加工时间为：工步四 精铰至(1).切削深度(2).进给量和切削速度的确定 查机械加工工艺手册表，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查得进给量，取，因为此工步为精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速n=7x1000/3.14x18=124r/min，查机械加工工艺手册表1.2-