1、圖書分類號：密 級：畢業設計(論文)S1105柴油機箱體工藝及組合鉆床控制系統設計S1105 DIESEL ENGINE TECHNOLOGY AND A COMBINATION OF DRILLING AND CASING CONTROL SYSTEM DESIGN學位論文原創性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用或參考的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 論文作者簽名： 日期： 年

2、月 日學位論文版權協議書本人完全了解關于收集、保存、使用學位論文的規定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產權歸所擁有。有權保留并向國家有關部門或機構送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。可以公布學位論文的全部或部分內容，可以將本學位論文的全部或部分內容提交至各類數據庫進行發布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。論文作者簽名： 導師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 摘 要本課題進行S1105柴油機箱體工藝及組合鉆床控制系統設計，主要內容分為：首先是對箱體工藝設計，在分析了S1105柴油機箱體的具體結構及技術要求的基礎上，詳

3、細制定了兩種箱體加工整體加工工藝路線，并比較其優劣選擇最優的方案進行加工。根據各道工序的技術要求，選定各道工序的背吃刀量、進給量、切削速度以及所采用的機床、刀具、夾具等，確定各道工序的時間定額，從而繪制工藝過程卡片。然后對組合鉆床的控制系統進行設計，根據被加工零件的結構特點、加工內容的尺寸和精度要求，確定組合鉆床控制系統的設計方案，對鉆床進行總體設計三圖一卡即為電氣系統布線圖、電氣原理圖、梯形圖和機床生產率計算卡的設計。關鍵詞 工藝過程；組合鉆床；控制系統 AbstractThis topic carries on design with the combined milling machin

4、e in the S1105 diesel oil engineer case body, the main content divided into: First, about box body parts process planning, at the base of analyzing the S1105 diesel oil engineer case body's concrete structure and the technological specification. I formulated two kind of box body processing proce

5、ss route in detail, and compared them to choose the most superior process route to carry on the processing. I designated the penetration of a cutting tool, the feed quantity, the cutting velocity as well as, the cutting tool, the jig and so on, which determine the time quota, and make the process ca

6、rd. Second, about modular machine-tool design, according to the unique feature of the components, the processing content size and the accuracy requirement, I determined that combined milling machine's disposition plan, carried on a system design - three drawings and one card namely the component

7、s working procedure chart, the processing schematic drawing, the tool relation dimensional drawing and the tool productivity computation card design. Third, I drawled the assembly drawings of hydraulic slider and detail drawings.Key words: Technological Process Combination Drilling Machine Control S

8、ystem全套圖紙 外文文獻扣扣 1411494633 目 錄1 緒 論12 S1105柴油機簡介52.1概述52.2 S1105 柴油機箱體的作用52.3 S1105 柴油機箱體的技術分析53 箱體工藝分析與設計73.1 箱體工藝的分析73.2 工藝規程設計103.2.1確定零件生產類型103.2.2確定零件毛坯的種類和制造方法113.2.3 工藝路線的制定原則113.2.4工藝路線的分析153.3 切削用量和時間定額的確定163.3.1 切削用量的選擇原則163.3.2切削用量和時間定額174 組合鉆床控制系統設計324.1 組合機床概述324.2電氣控制技術的發展324.3 PLC控制系

9、統的設計334.3.1 PLC控制系統設計的內容和步驟334.3.2 PLC控制系統的硬件配置33結 論36致 謝37參考文獻381 緒論1.1 組合機床及其特點一個國家或地區經濟發展的重要支柱是制造業，它的發展水平是該國家或地區的經濟實力、科技水平、生活水準和國防實力的標志，而制造業的生產能力和制造水平主要取決于機械制造裝備金屬切削機床的先進程度。組合機床作為金屬切削機床的生力軍，是以通用部件為基礎配備，加上少量專用部件組成的一種專用高效自動化設備，它具有設計制造投資少、周期短、加工精度穩定、經濟效益高、改裝方便等優點。在機械加工工業機械產品大批量生產中，組合機床已得到廣泛運用。像一些比較復

10、雜的殼體類零件，加工工藝復雜、定位夾緊困難，要提高其生產效率和加工精度，單憑普通的機床是很難辦到的，而在用普通機床加工復雜工件的過程中，對操作者的技術也提了較高的要求，這就迫切的要求生產一定數量的組合機床。這樣不但可以提高零件的加工精度和生產率，還有成本低、生產周期短的特點，適合我國的經濟水平、教育水平和生產力水平，更能夠在激烈的競爭中為公司獲得更多利潤、提高公司核心競爭力。現代組合機床和自動線作為機電一體化的一部分，它是控制、驅動、測量、監控、刀具和機械組件等技術的綜合反映。組合機床及其自動線的技術性能和綜合自動化水平也在很大的程度上決定了機械生產部門產品的生產效率、質量和公司生產組織的結構

11、，也在很大程度上決定了公司產品的競爭力，所以對組合機床的設計研究具有十分重要的意義。近年來，這些技術已有了長足的進步，作為組合機床主要用戶的汽車和內燃機等行業也有了很大的改變，產品市場壽命不斷縮短，品種日益增多，而且質量不斷提高。這些因素都有力地推動和激勵了組合機床和自動線技術的不斷發展，目前組合機床的研制正在向高效、高精度、高自動化的柔性化方向發展。組合機床是用按系列化標準化設計的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設計的專用部件組成的專業機床，它能夠對一種或多種零件進行多刀、多軸、多工位加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、磨削及滾壓等多道工序，生產效率高，加

12、工精度高。組合機床與萬能機床和專用機床相比，有如下幾個特點：1. 由于組合機床是由7090%的通用零部件組成，在需要的時候，它可以部分或全部的進行改裝，以組合成適應新的加工要求的全新設備。也就是說，組合機床有重新改裝的優越性，其通用零部件可以多次反復利用。2. 組合機床是按照具體加工對象專門設計的機床，它可以按最合理的工藝過程進行最佳加工過程，這在萬能機床上往往是不容易實現的。3. 在組合機床上，可以同時采用多把刀具從多個方向對多個工件進行加工，是能夠實現集中工序的最佳途徑，是提高生產效率的有效設備。4. 組合機床通常是用多軸對箱體零件一個面上的許多孔同時進行加工。這樣就能比較好的保證各個孔相

13、互之間的精度要求，提高產品的質量；減少了工件工序間的搬運過程，改善勞動條件，也減少了機床的占地面積。5. 由于組合機床大多數零部件是同類別的通用部件，這就簡化了機床的維護和修理過程。必要時還可以更換整個部件，以提高機床的維修速度。6. 組合機床的通用部件可以組織專門的工廠集中生產，這樣就可以采用專用高效設備進行加工，有利于提高通用部件的性能，降低其制造成本。組合機床雖然有很多優點，但也還是有以下缺點：1組合機床的可變性比萬能機床低，重新改裝時有1020%的零件不能重復使用，而且在改裝時，勞動量比較大。2組合機床的通用部件不是為了某一種機床刻意設計的，而是具有較廣的適應性。這樣就使組合機床的結構

14、比專用機床稍微復雜些。1.2 組合機床的組成和分類組合機床的通用部件分大型和小型兩大類。大型通用部件是指電機功率為1.530千瓦的動力部件及其配套部件，這類動力部件多為箱體移動的結構形式。小型通用部件是指電機功率為0.12.2千瓦的動力部件及其配套部件，這類動力部件多為套筒移動的結構形式。用大型通用部件組成的機床被稱為大型組合機床，而用小型通用部件組成的機床就被稱為小型組合機床。組合機床除了分為大型和小型之外，按配置形式又可以分為單工位和多工位機床兩大類。單工位機床又可以分為單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機床則有移動工作臺式、回轉工作臺式、中央立柱式和回轉鼓輪式等配置型式。單工位組合機床通

15、常是用于加工一個或兩個工件，特別適用于對大中型箱體件進行加工。根據該變速箱是典型箱體零件，且被加工孔的位置處于箱體兩側，應采用單工位的雙面機床，又因為被加工孔的中心線與定位基準平行，而且被加工工件的長度較長，因此本次設計采用的就是這類機床中的臥式雙面組合鏜床。多工位組合機床是按工件能夠變位來配置的，工件的變位分為手動和機動兩種方式。這類機床工序集中程度高，如回轉多工位機床的輔助時間和機動時間相重合，生產效率高，適用于大批量生產、需要多部位加工的中小型零件。1.3通用部件的分類及簡介 1. 動力部件 動力部件是通用部件中最基本的部件，第一種動力部件包括動力箱和完成各種專能工藝的切削頭，如銑削頭，

16、鏜削頭等；第二種是傳遞進給運動的部件，包括有液壓滑臺和機械滑臺；第三種是轉塔動力部件，包括多軸轉塔頭和單軸轉塔頭。 2. 輸送部件 要用作夾具和工件的移動和轉位，如移動工作臺、回轉工作臺、回轉鼓輪等。 3. 支撐部件 它是組合機床的基礎部件，包括中間底座、側底座、立柱、立柱底座等。 4. 控制部件 控制部件是控制組合機床按規定程序運動的一些部件，包括電器元件、液壓元件及操作臺。 5. 輔助部件 包括液壓與潤滑裝置、氣動或液壓夾具裝置和機械板等。1.4 組合機床的工藝范圍及發展方向在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、鏜孔、鏜孔車斷面、車削等工序，還可以進行尺寸檢驗和簡單的裝配工序。往往一

17、臺組合機床就能同時完成上述工序。但就大多數組合機床來說，目前主要是用來完成鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、鏜孔及銑削等工序。完成這些工序，在工廠常常是用大量的立鉆、鏜床、萬能銑床，占用很大的廠房面積和很多的人工。而采用組合機床，由于其采用多軸多面加工，就能大大地縮小占地面積，成倍甚至幾十倍地提高勞動生產效率。近幾年來由于組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、自行車、閥門、礦山機械、冶金、航空、紡織機械及軍工等部門已獲得廣泛的使用，一些中小批量生產部門也開始推廣使用。在光輝的二十一世紀，組合機床及其自動線將獲得更加迅速的發展。其發展方向為1： 1. 提高生產率 目前組合機床及其自動線的生產效率

18、不斷提高，循環時間一般是12分鐘，有的是1030秒。提高生產率的主要方法是改善機床布局，增加同時工作的刀具，減少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性以及縮短輔助時間等。為了減少自動線的停車損失，提高自動線的柔性，采用電子計算機進行自動線的管理。 2. 擴大工藝范圍 現在組合機床及其自動線一般已不是完成一個工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。除完成平面銑削、鉆孔、擴孔、攻絲、鏜孔外，現在已擴展到能完成車削、仿行車削、磨削、精鏜以及非切削加工（如檢查、自動裝配、清洗、試驗等）工序。 3. 提高加工精度現在在組合機床及其自動線上納入了很多精加工工序， 如進行 1 級孔的精鏜，保證

19、孔的加工位置精度在 0.02 毫米。為了使自動線能穩定地保證加工精度，已廣泛采用自動測量和刀具自動補償技術，做到調刀不停車。 4. 提高自動化程度 重點是解決工件夾壓自動化和裝卸自動化。1） 提高組合機床及其自動線的可調性 為了提高中小批生產的一些箱體件的生產效率，進幾年來發展了可調的多工序多刀具的組合機床及其自動線，它們大多采用數字程序控制。2） 創造超小型組合機床 這種組合機床多由超小型氣動液壓動力頭配置而成，體積小，效率高，并能達到高的加工精度。3） 發展專能組合機床及自動線 這種機床不需要每次按具體加工隊形進行專門設計，而是可以作為通用品種進行成批生產，用戶根據自己加工產品的需要，配上

20、刀具及工藝裝備，即可組成加工一定對象的高校機床。 今后，隨著科學技術的不斷進步，組合機床技術將獲得更廣泛、更快的發展。2 S1105柴油機簡介2.1概述S1105 柴油機具有結構緊湊、功率足、耗能省，適用性強、可靠性好、經久耐用，使用維修簡便，價格合理等特點。 該柴油機采用常柴型渦流燃燒室、平板型鑲塊，結構簡單，冷起動性能好；應用稀土球墨鑄鐵曲軸、凸輪軸，加工容易，耐磨性好；采用雙軸平衡結構，運轉平穩，振動小。 本產品適用于手扶拖拉機、小四輪拖拉機配套，并可用于小型排灌、農副業加工及小型發電機、空壓機、內河船舶、運輸車輛之動力。2.2S1105 柴油機箱體的作用S1105 柴油機是往復式活塞內

21、燃發動，它是把燃料在發動機氣缸內部進行燃燒，并使它產生的熱能轉化為機械能的一種機器。為單缸、臥式、四行程、水冷、通用式柴油機。 活塞在氣缸內做往復運動時，通過連桿作用，帶動曲軸產生旋轉運動，反之，曲軸旋轉時，也可使活塞在氣缸內做往復運動，曲軸旋轉一周連桿往復運動一次，活塞往復四個行程，完成一個工作循環過程，曲軸旋轉720°。 發動機在工作時，機體零件受到各種力的作用，因此機體零件的剛度要求要比強度要求高，有了足夠的剛度，才能使其在工作中受力變形小，保持各部件的配合中心不致引起運動件的磨損、漏氣、漏水、漏油，確保發動機各部分能長期正常工作。 氣缸體軸箱中，用來安裝活塞的部位稱氣缸，氣缸

22、體是氣缸的本體，曲軸箱分為上、下兩部分，上部用來支承曲軸，下部用來儲存機油。水冷發動機的氣缸體和上曲軸箱鑄成一體，合成發動機機體。 2.3 S1105 柴油機箱體的技術分析機體底面及側面是主要的安裝基面，曲拐軸帶動飛輪旋轉，飛輪起到穩定轉速，便于啟動和能量轉換作用。機體上共有主軸承孔、凸輪軸孔、調速軸孔、啟動軸孔、平衡軸孔等。 機體結構復雜，屬薄壁件，內部采用隧道式加強筋，剛性較好，尺寸精度、形狀公差要求高，工序多，表面質量要求較高。主軸承孔采用滑動軸承，內孔要求較高，不允許有退刀痕跡。 S1105 柴油機機體上分布著一些大小不一的孔，這些孔對位置尺寸精度要求都較高，所以平面是后面加工孔的基準

23、，銑平面時要注意保證平面的精度，包括平行度、平面度、垂直度、表面粗糙度，都要達到很高的要求，為孔加工做準備。平面上的孔在柴油機箱體裝配及現實工作中具有舉足輕重的作用，它要求有很高的幾何形狀精度和位置精度及較高的表面粗糙度，機體外部齒輪室有相互嚙合齒輪，對相鄰孔的孔距尺寸精度和平行度要求較高。同軸線的孔較多，對同軸度要求較高。主軸孔的軸心線對端面的垂直度要求較高，同時對氣缸孔軸線的垂直度要求也很高。機體的底面及側面和油底殼相連，應有很高的平面度和較細的表面粗糙度。3 箱體工藝分析與設計3.1 箱體工藝的分析根據S1105柴油機箱體的相關圖紙，得S1105柴油機箱體技術要求如下：1）上端面507&

24、#177;0.22mm×156mm 粗糙度 Ra6.3µm2）下端面 435mm×156mm 粗糙度 Ra3.2mm 平面度 0.05mm 3）前端面305mm×179±0.08mm 粗糙度 Ra3.2µm 平面度 0.04mm 垂直度 0.05mm4）后端面507mm±0.22×305mm 粗糙度 Ra3.2µm 平面度 0.04mm 垂直度 0.05mm5）左端面305mm×174mm 粗糙度 Ra 1.6µm6）右端面305mm×179±0.08mm 粗糙度

25、Ra3.2µm7）右端面孔122H7mm 粗糙度 Ra1.6µm 同軸度 0.04mm 圓柱度 0.018mm8）右端面孔128H10mm 粗糙度 Ra6.3µm 圓柱度 最大實體原則下為0 9）右端面孔2×M20×2-5H6H 位置度 0.20mm 垂直度 0.8mm10）前端面大孔130K7mm 粗糙度 Ra0.8µm 垂直度 0.05mm11）前、后通端面孔2×62M7 粗糙度 Ra1.6µm 同軸度 最大實體原則下為012）前端面孔47H7mm 粗糙度 Ra1.6µm 圓柱度 0.07mm13）前

26、端面孔鉸孔2×5N7mm 14）后面孔188H7mm 粗糙度 Ra1.6µm 圓柱度 最大實體原則下為0 垂直度 0.05mm15）后面孔35H7mm 粗糙度 Ra1.6µm 同軸度 0.05mm 圓柱度 0.01mm16）前端面孔37H7mm 粗糙度 Ra1.6µm 平行度 0.05mm17）其余孔或螺紋孔 粗糙度 Ra12.5µm 位置度 0.4mm根據以上總結的技術要求制定S1105柴油機箱體技術要求表，如表3-1。表3-1 ZX1105柴油機箱體技術要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度要求表面粗糙度/µm形位公差/mm備注上

27、端面507±0.22×156IT11Ra 6.3平面度0.04 垂直度0.05下端面435×156Ra 3.2平面度0.05左端面305×174Ra 1.6平面度0.10右端面305×179±0.08IT8Ra 3.2平面度0.10前端面507±0.22×305IT11Ra 12.5平面度0.10 垂直度0.05mm后端面507±0.22×305IT11Ra 12.5平面度0.10 垂直度0.05mm右端面孔122H7IT7Ra 1.6 圓柱度0.018 同軸度0.04右端面螺紋2×M

28、20×2-5H6H位置度0.20mm垂直度0.8mm右端面孔128H10IT10Ra 6.3圓柱度最大實體原則下為0前端面孔130K7IT7Ra 0.8垂直度0.05mm前、后通端面孔2×62M7IT7Ra 1.6同軸度最大實體原則下為0 續表3-1加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度要求表面粗糙度/µm形位公差/mm備注前端面孔47H7IT7Ra1.6圓柱度0.04前端面孔鉸孔2×5N7后面孔188H7IT7Ra1.6垂直度0.08mm圓柱度最大實體原則下為0后面孔35H7IT7Ra1.6圓柱度0.01同軸度0.05后端面孔37H7IT7Ra1.6平行度

29、0.05其余孔或螺紋孔Ra12.5位置度0.4mm根據S1105柴油機箱體工藝要求，在經濟、合理的前提下，為滿足以上技術要求，根據各加工技術要求特選擇如下加工方法，見表3-2。表3-2 加工方法待加工面或孔加工方法前端面粗銑精銑后端面粗銑精銑右端面粗銑精銑左端面粗銑精銑上端面粗銑精銑待加工面或孔加工方法下端面粗銑精銑前端面2-5N7 鉆孔粗鉸精鉸前端面大孔粗鏜半精鏜-精鏜后端面大孔粗鏜半精鏜-精鏜左端面大孔粗鏜半精鏜-精鏜螺紋孔鉆孔攻絲其余孔鉆孔（鉸孔）3.2 工藝規程設計3.2.1確定零件生產類型零件的生產類型是指企業（或車間、工段、班組、工作地等）生產專業化程度的分類，它對工藝規程的制定有

30、決定性影響。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型，不同的生產類型有著完全不同的工藝特征。零件的生產類型是按零件的年生產綱領和產品特征來確定。生產綱領是指企業在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品的年產量。零件的年生產綱領N可按下式計算： 式（3.1）式中 N零件的生產綱領（件年）； Q產品的年產量（臺、輛年）； M每臺（輛）產品中該零件的數量（臺、輛年）； a%備品率，一般取2%3%； b%廢品率，一般取0.3%0.7%。在此取Q=5000臺 ，a%=2% ，b%=0.5%，則： =5126（臺）根據上式就可計算求得零件的年生產綱領，再

31、通過查表，確定該零件的生產類型為大量生產。3.2.2確定零件毛坯的種類和制造方法零件的材料在產品設計時已經確定，在制定零件機械加工工藝規程時，毛坯的選擇主要是選定毛坯的制造方法。機械加工中毛坯的中毛坯的種類很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合見等，同一毛坯可能有不同的制造方法。最長見的毛坯是鑄件和鍛件。提高毛坯的制造質量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。一般地，選擇毛坯的制造方法應考慮如下幾個因素：1）材料的工藝性能；2）毛坯的尺寸、形狀和精度要求；3）零件的生產類型；4)采用新材料、新工藝、新技術的可能性。由于箱體所采用的材料為HT200，

32、按照毛坯的制造方法應與材料的制造工藝相適應，且箱體結構較復雜，故HT200材料適合用鑄造獲得毛坯。又由于毛坯的制造方法應與生產類型相對應，故本零件為大量生產，故采用金屬模鑄造。3.2.3 工藝路線的制定原則工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的去頂；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。 3.2.3.1 定位基準選擇原則擬定路線的第一步是選擇定位基準。為使所選的定位基準能保證整個機械加工工藝過程順利進行，通常應先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。1、精基準選擇原則選擇精基準是應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加

33、工精度，并使夾具結構簡單，工件裝夾方便。因此，選擇精基準一般應遵循下列原則：（1）基準重合原則 應盡可能選擇被加工表面的設計基準為精基準，也就是說應盡量使定位基準與設計基準相重合。這樣可避免由于基準不重合而產生的定位誤差。（2）基準統一原則 采用基準統一原則可以避免基準轉換所產生的誤差；可以減少夾具數量和簡化夾具設計；可以減少裝夾次數，便于工序集中，簡化工藝過程，提高效率。 (3) 互為基準原則 對于某些位置精度要求很高的表面，常采用互為基準反復加工的方法來保證其位置精度。（4）自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時就應盡量選擇加工表面本身作為精基準。（5）便于裝夾原

34、則 應選定位可靠、裝夾方便的表面作基準。所選的精基準應該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。2、粗基準選擇原則選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續工序提供精基準。粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面（作為粗基準的非加工面）的位置關系具有重要影響。因此，在選擇粗基準時，一般應遵循下列原則：（1）保證相互位置要求原則 對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應選擇不加工表面作為粗基準。如果零件上有多個不加工表面，則應以其中與不加工表面相互位置要求較高的表面作粗基準。（2）保證加工表面加工余量合理分配的

35、原則 如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。（3）便于工件裝夾原則 選擇粗基準應使定位準確、夾緊可靠、夾具結構簡單、操作方便。故要求選用的粗基準盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其他缺陷。（4）粗基準在同一尺寸方向上只允許使用一次的原則 因為粗基準本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均較差，若在兩次裝夾中重復使用同一粗基準。就會造成相當大的定位誤差。3.2.3.2 加工階段的劃分對于那些加工質量要求較高或較復雜的零件，通常將整個工藝路線劃分為以下幾個階段： (1) 粗加工階段主要任務是切除各表面上的大部分余量，其關鍵問題是提高

36、生產率。(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準備。(3) 精加工階段保證各主要表面達到圖樣要求，其主要問題是如何保證加工質量。(4) 光整加工階段對于表面粗糙度要求很細和尺寸精度要求很高的表面，還需要進行光整加工階段。這個階段的主要目的是提高表面質量，一般不能用于提高形狀精度和位置精度。常用的加工方法有研磨、珩磨、超精加工、鏡面磨、拋光及無屑加工等。劃分加工階段的原因：(1) 保證加工質量 粗加工時，由于加工余量大，所受的切削力、夾緊力也大，將引起較大的變形，如果不劃分階段連續進行粗精加工，上述變形來不及恢復，將影響加工精度。所以，需要劃分加工階段，使粗加工產生的誤差

37、和變形，通過半精加工和精加工予以糾正，并逐步提高零件的精度和表面質量。(2) 合理使用設備 粗加工要求采用剛性好、效率高而精度較低的機床，精加工則要求機床精度高。劃分加工階段后，可避免以精干粗，可以充分發揮機床的性能，延長使用壽命。(3) 便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合的更好 粗加工后，一般要安排去應力的時效處理，以消除內應力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可以通過精加工予以消除。 (4)有利于及早發現毛坯的缺陷(如鑄件的砂眼氣孔等) 粗加工時去除了加工表面的大部分余量，若發現了毛坯缺陷，及時予以報廢，以免繼續加工造成工時的浪費。應當指出：加工階段的劃分不是絕對的，必須根據工件

38、的加工精度要求和工件的剛性來決定。一般說來，工件精度要求越高、剛性越差，劃分階段應越細；當工件批量小、精度要求不太高、工件剛性較好時也可以不分或少分階段；重型零件由于輸送及裝夾困難，一般在一次裝夾下完成粗精加工，為了彌補不分階段帶來的弊端，常常在粗加工工步后松開工件，然后以較小的夾緊力重新夾緊，再繼續進行精加工工步。3.2.3.3工序安排原則工序集中原則就是將零件的加工集中在少數幾道工序中完成，每道工序加工內容多，工藝路線短。其主要特點是：（1）可以采用高效機床和工藝裝備，生產率高；（2）減少了設備數量以及操作工人人數和占地面積，節省人力、物力；（3）減少了工件安裝次數，利于保證表面間的位置精

39、度；（4）采用的工裝設備結構復雜，調整維修較困難，生產準備工作量大。工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內完成，每道工序加工的內容少，工藝路線很長。其主要特點是：（1）設備和工藝裝備比較簡單，便于調整，容易適應產品的變換；（2）對工人的技術要求較低；（3）可以采用最合理的切削用量，減少機動時間；（4）所需設備和工藝裝備的數目多，操作工人多，占地面積大。在擬定工藝路線時，工序集中或分散的程度，主要取決于生產規模、零件的結構特點和技術要求，有時，還要考慮各工序生產節拍的一致性。一般情況下，單件小批生產時，只能工序集中，在一臺普通機床上加工出盡量多的表面；大批大量生產時，既可以采用多刀、多軸等高

40、效、自動機床，將工序集中，也可以將工序分散后組織流水生產。批量生產應盡可能采用效率較高的半自動機床，使工序適當集中，從而有效地提高生產率。對于重型零件，為了減少工件裝卸和運輸的勞動量，工序應適當集中；對于剛性差且精度高的精密工件，則工序應適當分散。3.2.3.4 加工階段劃分加工工序規劃是指整個工藝過程而言的，不能以某一工序的性質和某一表面的加工來判斷。例如有些定位基準面，在半精加工階段甚至在粗加工階段中就需加工得很準確。有時為了避免尺寸鏈換算，在精加工階段中，也可以安排某些次要表面的半精加工。當確定了零件表面的加工方法和加工階段后，就可以將同一加工階段中各表面的加工組合成若干個工步。在數控機

41、床上加工的零件，一般按工序集中的原則劃分工序，劃分的方法有以下幾種：（1）按所使用刀具劃分 以同一把刀具完成的工藝過程作為一道工序，這種劃分方法適用于工件的待加工表面較多的情形。加工中心常采用這種方法完成。（2）按工件安裝次數劃分 以零件一次裝夾能夠完成的工藝過程作為一道工序。這種方法適合于加工內容不多的零件，在保證零件加工質量的前提下，一次裝夾完成全部的加工內容。（3）按粗精加工劃分 將粗加工中完成的那一部分工藝過程作為一道工序，將精加工中完成的那一部分工藝過程作為另一道工序。這種劃分方法適用于零件有強度和硬度要求，需要進行熱處理或零件精度要求較高，需要有效去除內應力，以及零件加工后變形較大

42、，需要按粗、精加工階段進行劃分的零件加工。（4）按加工部位劃分 將完成相同型面的那一部分工藝過程作為一道工序。對于加工表面多而且比較復雜的零件，應合理安排數控加工、熱處理和輔助工序的順序，并解決好工序間的銜接問題。零件是由多個表面構成的，這些表面有自己的精度要求，各表面之間也有相應的精度要求。為了達到零件的設計精度要求，加工順序安排應遵循一定的原則。（1）先粗后精原則 各表面的加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面質量。 如果零件的全部表面均由數控機床加工，工序安排一般按粗加工、半精加工、精加工的順序進行，即粗加工全部完成后再進行半精加

43、工和精加工。粗加工時可快速去除大部分加工余量，再依次精加工各個表面，這樣可提高生產效率，又可保證零件的加工精度和表面粗糙度。該方法適用于位置精度要求較高的加工表面。這并不是絕對的，如對于一些尺寸精度要求較高的加工表面，考慮到零件的剛度、變形及尺寸精度等要求，也可以考慮這些加工表面分別按粗加工、半精加工、精加工的順序完成。對于精度要求較高的加工表面，在粗、精加工工序之間，零件最好擱置一段時間，使粗加工后的零件表面應力得到完全釋放，減小零件表面的應力變形程度，這樣有利于提高零件的加工精度。（2）基準面先加工原則 加工一開始，總是把用作精加工基準的表面加工出來，因為定位基準的表面精確，裝夾誤差就小，

44、所以任何零件的加工過程，總是先對定位基準面進行粗加工和半精加工，必要時還要進行精加工，例如，軸類零件總是對定位基準面進行粗加工和半精加工，再進行精加工。例如軸類零件總是先加工中心孔，再以中心孔面和定位孔為精基準加工孔系和其他表面。如果精基準面不止一個，則應該按照基準轉換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準面的加工。（3）先面后孔原則 對于箱體類、支架類、機體類等零件，平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩定可靠，故應先加工平面，后加工孔。這樣，不僅使后續的加工有一個穩定可靠的平面作為定位基準面，而且在平整的表面上加工孔，加工變得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位劃分工

45、序，一般先加工簡單的幾何形狀，后加工復雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，后加工精度較高的部位；先加工平面，后加工孔。（4）先內后外原則 對于精密套筒，其外圓與孔的同軸度要求較高，一般采用先孔后外圓的原則，即先以外圓作為定位基準加工孔，再以精度較高的孔作為定位基準加工外圓，這樣可以保證外圓和孔之間具有較高的同軸度要求，而且使用的夾具結構也很簡單。（5）減少換刀次數的原則 在數控加工中，應盡可能按刀具進入加工位置的順序安排加工順序。3.2.4工藝路線的分析工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局，其主要任務是選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序以及整個過程中工序數目的多少等。關

46、于S1105柴油機箱體制造加工工藝路線選取如下方案:工序1 鑄造工序2 時效工序3 涂漆工序4 粗銑上、下端面工序5 粗銑前、后端面工序6 粗銑左、右端面工序7 精銑上、下端面工序8 精銑前、后端面工序9 精銑左、右端面工序10 粗鏜前、后、左面孔（188H7并倒角、130K7并倒角、2×62M7、35H7、37H7并倒角、47H7并倒角，120H7、122H7、 128H10）工序11 鉆-精鉸前端面孔2×5N7工序12 半精鏜前、后、左面孔（188H7并倒角、130K7并倒角、2×62M7、35H7、37H7并倒角、47H7并倒角，120H7、122H7、 1

47、28H10）工序13 精鏜前、后、左面孔（188H7并倒角、130K7并倒角、2×62M7、35H7、37H7并倒角、47H7并倒角，120H7、122H7、 128H10）工序14 鉆上、下、右端面的各螺紋孔工序15 鉆前、后、左端面的各螺紋孔工序16 精鉸左端面孔4×M20螺紋攻絲前的孔工序17 鉆孔擴孔精鉸左端面孔2-16H8工序18 攻上、下、右端面的各螺紋工序19 攻前、后、左端面的各螺紋工序20 清洗工序21 終檢采用本方案主要考慮到以下幾點:(1)嚴格按照加工工藝原則“先基準后其它原則、先面后孔原則、先粗后精原則、先主后次原則 ”。粗加工、精加工嚴格區分，孔和

48、螺紋的加工分開，有利于減小由于熱量而變形，保證精度。 (2) 由于箱體結構復雜，且加工工藝較為繁瑣，故應采取適當的“工序集中原則”。采用此工藝時設計的工序長，為了盡可能的減少箱體的熱變形所產生的對加工精度的影響，工序集中程度較高，設計工藝時時將各面及其孔與螺紋的加工都相對分開，有利于保證加工精度。同時， 有考慮到為了方便機床調整與維修，尤其是組合機床，采用了上述工藝規程。(3) 該方案多采用正確的基準原則，在確保加工方案合理、經濟的基礎之上，采取正確的加工基準，以確保工序轉移引起定位誤差，確保加工精度，盡可能的減少加工誤差。3.3 切削用量和時間定額的確定3.3.1 切削用量的選擇原則切削用量

49、是切削加工時的重要參數，主要就是“切削用量三要素”，即切削速度、進給量和被吃刀量，具體指切削速度/(m/min)進給量 (mm/r) 背吃刀量 (mm)三個參數。制訂切削用量，就是要在已經選擇好刀具材料和幾何角度的基礎上，合理地確定切削深度、進給量和切削速度。“切削用量三要素”的選擇原則如下： （1）背吃刀量 粗加工時應根據加工余量和工藝系統剛度來確定。精加工時，應根據粗加工留下的余量確定背吃刀量，使精加工余量小而均勻。切削深度應根據工件的加工余量來確定。粗加工時，除留下精加工余量外，一次走刀應盡可能切除全部余量。當加工余量過大，工藝系統剛度較低，機床功率不足，刀具強度不夠 或斷續切削的沖擊振

50、動較大時，可分多次走刀。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時，應盡量使大于硬皮層的厚度，以保護刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般較小時，可一次切除，但有時為了保證工件的加工精度和表面質量，也可采用二次走刀。多次走刀時，應盡量將第一次走刀的切削深度取大些，其余可以查相關表格。 （2）進給量 切削深度選定后，接著就應盡可能選用較大的進給量。粗加工時，由于作用在工藝系統上的切削力較大，進給量的選取受到下列因素限制：機床刀具工件系統的剛度，機床進給機構的強度，機床有效功率與轉矩，以及斷續切削時刀片的強度。故粗加工時對表面粗糙度要求不高，在工藝系統剛度和強度好的情況下，可以選擇較大一些的進給量。半精加工和精加工

51、時，最大進給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。精加工應主要考慮工件表面粗糙度要求，一般表面粗糙度數值越小進給量也要相應減小。（3）切削速度 切削速度主要應根據工件和刀具的材料以及工件所要的加工精度來確定。在背吃刀量和進給量選定以后，可在保證刀具合理耐用度的條件下，用計算的方法或用查表法確定切削速度的值。粗車時，切削深度和進給量均較大，故選擇較低的切削速度；精車時，則選擇較高的切削速度。工件材料的加工性較差時，應選較低的切削速度。故加工灰鑄鐵的切削速度應較加工中碳鋼低，而加工鋁合金和銅合金的切削速度則較加工鋼高得多。刀具材料的切削性能越好時，切削速度也可選得越高。因此，硬質合金刀具的切削速度可選

52、得比高速鋼高度好幾倍，而涂層硬質合金、陶瓷、金剛石個立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質合金刀具高許多。轉 速： 式（3.2）基本時間： 式（3.3）輔助時間： 式（3.4）服務時間： 式（3.5）單件時間： 式（3.6）根據工人的熟練程度現取： 式（3.7）3.3.2切削用量和時間定額工序4 粗銑上、下端面選用臥式雙面升降臺銑床X60W，定位及夾緊選用專用夾具，選用高速鋼套式面銑刀，銑刀直徑D=160mm，齒數z=16，粗銑時去背吃刀量 =5mm,每齒進給量= 0.3mm, 取 =31.7 ， 查表取n=65m/min，則實際的速度=32.7m/min，基本時間：= 輔助時間： = 服務時間：單件時間：工序5 粗銑前、后端面選用臥式雙面升降臺銑床X60W，定位及夾緊選