1、基于CAD的氣門搖臂軸支座工藝夾具設計1 引言1.1 本設計的內容及意義此次設計是我們對大學所學知識的一次綜合性的檢測。本次設計包含了機械加工工藝的分析和相關零件圖紙的繪制，綜合性比較強。因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。其目的在于：1)鞏固我們在大學期間所學的理論知識，對所學理論知識整體性的檢驗。2）增強我們查閱資料的能力，熟習相關專業資料。3）建立正確的設計思維，掌握設計方法，培育我們的實踐工作能力。4）經過獨立對氣門搖臂軸支座工藝夾具的設計，能夠讓我們在機械制造過程的一些步驟和相關技術要求有綜合性的了解和學習掌握。例如，工件的工藝規程設計、加工夾具等問題。目的是培養我們對零件一定

2、的工藝規程能力，為以后的工作打下好的基礎。 5)通過零件圖，裝配圖和夾具零件圖的繪制，使我們對CAD和UG繪圖軟件的應用能得到進一步的提升。此次設計的主要內容有: 第一繪制氣門搖臂軸支座的二維和三維零件圖，第二然確定零件生產類型，本次設計資料所給資料為中批量生產，中型機械加工車間。第三進行對于零件圖紙的分析；選擇毛坯，繪制毛坯圖；選擇加工方法，擬定工藝路線；加工余量的確定；完成機械加工工序制作。第四專用夾具的設計，確定夾具的結構方案；設計夾具體；夾具裝備圖上的尺寸標注和配合和相關技術要求。最后，繪制相關加工夾具裝配圖和夾具零件主要圖。1.2課題背景知識1.2.1零件的介紹氣門搖臂軸支座是柴油機

3、上的一個零件，材料一般為灰口鑄鐵，硬度為180-220HBS之間,表面涂起。在柴油機中用來控制進入柴油機氣缸的進氣和排氣口，對柴油機的正確啟動有著重要的作用。在零件上有兩個重要的孔；分別是直徑為18mm和之間位16mm的兩孔。前面的孔用于安裝搖臂軸控制進、出氣門，后面的孔用于安裝減壓軸來降低氣缸的內部的壓力。在零件上有一個直徑為11mm的通孔，用來將零件安裝在氣缸上，與直徑18mm相連的直徑為3mm的孔用來排油。氣門搖臂軸支座對柴油機的啟動非常重要。1.2.2柴油機相關知識簡介柴油機是用柴油作燃料的內燃機。柴油機屬于壓縮點火式發動機，它又常以主要發明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。柴油機在工作

4、時，吸入柴油機氣缸內的空氣，因活塞的運動而受到較高程度的壓縮，氣缸內部的溫度可以達到幾百攝氏度的溫度。在柴油在霧狀的形式噴人氣缸時，在高溫的狀態下會自燃，混合氣體燃燒產生的高壓高溫氣體作用在活塞頂面上，推動活塞做工將化石能轉為旋轉的機械功。柴油機有功力大的特點，一般用于重工業中。進幾年來，在我國工業發展的快速步伐下，柴油機的需求量在日日夜夜的增加。例如，在機械制造業，農業，汽車，港口，公路等工程都有重要的應用。為國家的工業發展帶來了巨大的社會經濟效益。由于，在不相同領域柴油機所發揮的作用不同，柴油機制造為不同的型號，功力也各不相同。由于柴油機的燃料是柴油，在氣缸中燃油燃燒不充分，所排放的氣體，

5、也給環境的污染帶來了一系列的問題。現在，各國的研究者們都在朝著高效率，低排放的方向設計出不同類的柴油機。目前，我國的柴油機產業中度比較高；柴油發動機市場的“兩極分化”形式加劇，因此整個行業即將呈現出廣泛應用高科技的趨勢。通過調查，經過幾年的發展，汽油發動機的市場競爭變得愈加激烈，而柴油發動機的制造商數量幾乎維持不變。在柴油機中氣門搖臂軸支座是柴油機啟動不可缺少的零件，隨著柴油機的產量不斷增加，固然氣門搖臂軸支座的產量也要相應的增加。因此，對于氣門搖臂軸支座的研究也非常重要，設計出質量精度，加工經濟效益好的氣門搖臂軸支座也是有必要。機械制造是所有機械產品生產過程的總稱，而機械制造業的發展又與人類

6、的社會活動和科學技術的發展密不可分，因此機械制造業是一個國家的工藝支柱。自18世紀初的工業革命形成之后，在國家科學進步下，取得了很大的成就，初步建立起了門類比較齊全，且具有一定規模和技術水平的機械制造工業體系。特別是從20世紀90年代開始，我國將工作的重心轉移到了經濟建設上，生產計劃由計劃經濟向市場經濟轉變，這一切都為我國機械的進一步發展提供了難得的契機。尤其是微電子技術和計算機技術的迅猛發展和在機械制造領域的廣泛應用，如數控加工、CAD 、CAM、CAPP等的出現和開發，從根本上改變了機械制造的生產面貌，使得機械制造進入了一個全新的時代。1.2.3機械制造工藝的相關知識（1）.根據零件圖，對

7、零件進行工藝分析第一步認真審閱零件圖紙，查看零件圖紙是否有錯，有錯及時找相關工作人員改正。掌握零件的結構形狀、材料、硬度及熱處理等情況，知曉零件的加工工藝特點，初步構成零件加工工藝規程的的思想。記錄零件上相關的技術要求，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選擇合適的加工路線來保證。對所有的技術要求做整理、分析，方便后面工作的進行。（2）.確定零件的生產類型根據企業生產實際所給原始的數據，企業生產實際能力的專業化水平，用相應的數學方法計算出年產量來確定生產綱領和生產類型。（3）.選擇毛坯種類和制造方法毛坯種類選擇有很多種，在機械加

8、工中常用的毛坯種類有如下幾種；鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材，冷擠壓件、粉末冶金件等。一般，毛坯的選擇制造方法應考慮以下幾個方面的因素：1）.零件的材料及其力學性能2）.零件的尺寸和尺寸3）.生產類型4）.現存的生產條件5）.充分考慮利用新技術，新工藝和新材料的可能性（4）.確定零件毛坯尺寸和公差根據零件圖紙的標注可以確定零件成品的基本尺寸。然后在考慮零件毛坯的獲取方法和相應的制造誤差確定毛坯尺寸。根據零件圖紙的技術標注要求和計劃生產成本的綜合考慮公差。（5）.擬定工藝路線（6）.工序間加工余量的確定，計算工序尺寸和公差（7）.加工設備和工藝裝備的選擇（8）.確定各個工序的切削用量和時間定額

9、1.2.4機床夾具設計基礎知識夾具是機械制造廠里的一種工藝裝備。在機械制造過程中，廣泛的應用大量夾具，機械夾具只是夾具中的一類，它裝在相關的機床上保障工件在加工過程中與機床保持正確的位置，并能承受相當切削力的作用，如車床上使用的三抓卡盤，銑床上使用的平口虎鉗，都是機床夾具2。（1）機床夾具在機械加工中起著重要的作用，主要有以下五方面的作用：1）.保證工件的加工精度2）.提高勞動生產率3）.改善勞動條件4）.降低生產成本5）.擴大工藝范圍（2） 機床夾具分類機床夾具的種類很多，按使用范圍可以分為如下；1）.通用夾具 2）.專用夾具 3）.可調式夾具 4）.成組夾具 5）.組合夾具 6）.自動線夾

10、具 （3）夾具設計的特點和基本要求1）.設計必須滿足加工工藝要求，結構可靠，使用省力安全，操作方便，有利于實現優質，高產，改善勞動條件，提高加工精度，降低生產成本。2）.觀察零件實體，聯系實際情況，確定方案時，要與相關工作人員討論，經過大家審批后進行下一步設計。3）.夾具要有良好的結構工藝性，設計的夾具應便于制造，檢驗，裝配，調整，維修。4）.夾具體設計必須保障圖樣清晰，完整，正確，統一。2 零件的機械加工工藝規程設計2.1.零件的工藝分析及生產類型的確定2.1.1分析零件圖2-1是零件的UG三維圖，圖2-2是氣門搖臂軸支座零件CAD圖。 圖2-1零件UG圖 圖2-2零件CAD圖2.1.2零件

11、的作用氣門搖臂軸支座在柴油機中用來控制進入柴油機氣缸的進氣和排氣口，對柴油機的正確啟動有著重要的作用。在零件上有兩個重要的孔；分別是直徑為18mm和之間位16mm的兩孔。前面的孔用于安裝搖臂軸控制進、出氣門，后面的孔用于安裝減壓軸來降低氣缸的內部的壓力。在零件上有一個直徑為11mm的通孔，用來將零件安裝在氣缸上，與直徑18mm相連的直徑為3mm的孔用來排油。氣門搖臂軸支座對柴油機的啟動非常重要。2.1.3 零件的工藝分析從自己繪制氣門搖臂軸支座零件、主要尺寸的標注圖和相關技術的標注可知，所給的原始資料正確，零件的主要視圖和技術要求的位置精度都沒有錯誤。經過對零件圖紙的分析，得出零件的基本工藝狀

12、況如下敘述：該零件的材料為HT250，灰鑄鐵的生產工藝簡單，鑄造性能優良，但是塑性較差、脆性較高、機械加工性能較低，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。依據對以上零件圖的分析，該零件需要加工的表面的技術要求如下：（1）. 外圓的上端面的粗糙度為12.5與此孔相通的通孔的粗糙度也為12.5；兩孔的公差等級都為IT14級，通過粗銑可以到達。（2）. 36mm下端面，根據零件的總體加工特性，36mm為整個機械加工過程中主要的基準面，粗糙度為6.3，公差等級為IT12級，需要半精銑才能到達。（3）. 外圓的前后端面，粗糙度為3.2；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；的通孔要求孔表面粗糙度為1.6，

13、其技術要求相對精度較高，因此加工時有一定的難度，該孔的軸線與36mm下端面的平行度為0.05，孔的軸線圓跳動公差為0.1，要求相當高，加工時應該注意。（4）. 的前后端面，粗糙度為12.5；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；的通孔孔表面粗糙度為1.6，其技術指標精度要求較高。并且，孔的軸線與36mm平面的平行度為0.05。經過上對面零件相關技術的整理分析可知，上端面和36mm下端面的技術要求公差等級都是IT14級，通過粗銑加工就可以達到所給的技術要求。其他表面可以采用這兩個端面可以作為定位基準面進行加工得到，并且采用專用夾具能夠保證其他表面的技術加工相關要求。由上面零件的工藝分析可知，該零件沒

14、有復雜的加工面，采用常規的加工工藝即可保證零件加工表面的技術要求。工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，加工上端面以及36mm下端面，并鉆出的通孔，然后再以這先加工出來的幾個表面為基準定位，加工出和的外圓端面，并鉆出這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉零件，深孔加工出的斜油孔。2.1.4 確定零件的生產類型不同的的機械產品，其結構、技術的要求是不同的，但機械制造工藝卻存在著許多共同的特征。這些共同特征由企業的生產綱領來決定，零件的機械江工業過程與生產類型密切相關，在制定機械加工工藝規程時，首先要確定生產類型，而生產類型主要與生產綱領有關1。（1）.生產綱領在計劃期間內企業應當生產的產品數量即為企業的

15、生產綱領。計劃期間通常為一年所以生產綱領也稱為年產量。產品的產量由三部分組成；即制造成品所要、備品和次品的數量。生產綱領的計算式子； N=Qn(1+a)(1+b)式子中 N-零件的年產量（件/年）； Q-產品的年產量（臺/年）； n-每臺產品中，該零件的數量（件/臺）； a該零件的備品率（%）一般取2%-4%； b該零件的廢品率（%）一般取0.3%-0.7%；（2）.生產類型 生產類型是指企業生產專業化程度的分類。按照生產專業化水平的差異，一般分為三種生產類型，即單件生產、批量生產和大批量生產。按照上面生產綱領的計算公式，經過計算就能夠得出零件的年生產綱領，在通過查閱相關資表，就可以確定該零件

16、的生產類型。由原始設計要求資料，該零件采用中批量生產。2.2 選擇毛坯，繪制毛坯圖2.2.1 選擇毛坯選擇毛坯，主要是確定毛坯的種類、制造方法及其制造精度。毛坯的種類選擇也很多，所以同一毛坯對應不同的的制造方法。想要機械加工余量越小，相應的毛坯的制造成本就增加。所以選擇毛坯是應從機械加工和毛坯制造兩方面出發，綜合考慮求最佳效果。（1）.毛坯的種類1）.鑄件 適用于形狀復雜的零件毛坯。根據鑄造的方法不同，鑄件可以又分為四類；砂型鑄造的鑄件；金屬型鑄造的鑄件；離心鑄造的鑄件； 壓力鑄造的鑄件； 2）.鍛件 適合于零件結構復雜，強度要求高的的零件。3）.焊接件 根據零件毛坯的需要將出來焊接成毛坯。需

17、要熱處理才能進行進行加工。4）.型材 用于一般零件的毛坯，多用于批量較大且在自動機床上進行的加工的情形。5）.沖壓件 適用于批量較大而零件厚度較小的中小型零件。6）.冷擠壓件 適用于大批量生產中制造形狀簡單的小型零件。7). 粉末冶金件 適合零件結構簡單的小型零件。（2）. 確定毛坯時考慮的因素1）.零件的材料及其力學性能在選擇零件毛坯時，要根據零件所給的材料選擇毛坯，由于毛坯的制造受到材料的影響，所以要選擇合適的材料。零件在工作時都會受到不同大小力作用的影響，因此，毛坯的力學性能也要考慮的。2）.零件的尺寸當知道零件成品的基本尺寸時，選擇與零件成品相接近的毛坯，可以減少機械加工余量，提高生產

18、效率，節約生產成本。但不能過于追求毛坯接近成品，這樣會自己毛坯模型的制造成本。3）.生產類型當生產類型不同時，可以通過調整機械加工相互之間的綜合因素，來減少毛坯的制造成本。4）.現存的生產條件選擇毛坯類型時要結合本企業的自身情況，如現在制造的實際水平，能力和其他綜合因素等情況。5）.充分考慮利用新技術，新工藝和新材料的可能性為節約材料和能源，減少機械加工余量提高經濟效益，只要有可能，就必須盡量采用新型材料、新工藝，新技術。綜合上面的考慮因素，本零件材料為HT250，首先，經過分析灰鑄鐵材料的性能可知，灰鑄鐵脆性較高，硬度較低，鑄造性能好，切削加工性能優越等特點。其次，該零件為小型零件，需要加工

19、的面不是太多，只有幾個斷面，其外表面不要加工圖油漆即可。再者，零件為中批量生產，采用砂型鑄造可以節約鑄造成本。則本零件毛坯可以通過鑄造的方法獲得。 2.2.2確定毛坯尺寸及機械加工總余量查閱機械制造技術基礎課程設計指導教程表2-1 ，按鑄造方法為砂型鑄造獲得零件毛坯，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為CT8-CT12，取公差等級為CT10。再根據毛坯鑄件的基本尺寸,查閱機械制造技術基礎課程設計指導教程表2-3 ，按前面已經確定的公差等級CT10，選擇相應的鑄件尺寸公差。根據機械制造技術基礎課程設計指導教程表2-5 ，鑄造方法為砂型鑄造獲得零件毛坯，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機械加工余

20、量等級為E-G,選擇要求的機械加工余量等級確定為G，再根據鑄件的最大輪廓尺寸查閱機械制造工藝設計簡明手冊8表2.2-4 要求的，確定鑄件機械加工余量。由于所查得的機械加工余量適用于機械加工表面，的加工表面，機械加工余量要適當放大。分析本零件，除了的外，沒有一個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，公差等級為IT8級。表面粗糙度為Ra=1.6m的表面的毛坯基本尺寸為成品的尺寸加上加工余量的尺寸。由零件的技術要求可知，大部分表面需要經過粗加工，半精加工才能達到，所以選擇的加工余量相對就較大。為了便于查看方便，將所有的加工余量統計如表2.1：表2.1 毛坯尺寸及機械加工總余量表加

21、工表面基本尺寸鑄件尺寸公差機械加工總余量鑄件尺寸上端面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設計毛坯圖（1）.確定鑄造斜度 根據機械制造工藝設計簡明手冊10表2.2-6 本零件毛坯砂型鑄造斜度為。（2）.毛坯的熱處理方式 除去要加工材料的內應力，獲得好切削性能，降低機械加工的難度，毛坯鑄造取出后應該做相應的熱處理。2.2.4 繪制毛坯圖 零件毛坯圖如圖2-3所示 圖2-3 氣門搖臂軸支座毛坯圖2.3 選擇加工方法，擬定工藝路線2.3.1 定位基準的選擇在機械加工中正確的定位基準對于保障零件的尺寸精度、位置精度和加工工序的

22、安排有很大的影響1。定位基準有粗基準與精基準之分；如果選擇未加工的表面作為定位基準，這種基準為粗基準，若選擇已加工過的表面作為定位基準，這種定位基準為精基準1。精基準和粗基準選擇的原則如下；（1）.精基準的選擇原則1）基準重合原則 盡可能使定位基準與設計基準重復1。2）基準統一原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，能夠保證各加工面的位置精度，提高機械加工效益1。3）自為基準原則 一些特殊加工表面須要加工余量較小、均勻時，則次特殊表面為精基準表面1。4）互為基準原則 采用兩加工表面進行反復交換加工的原則，獲得均勻的加工余量和較高的精度要求1。5） 便于裝夾原則 能保證定位準確、夾緊可靠、

23、夾具簡單、操作方便。（2） 粗基準的選擇原則1）余量均勻原則 重要加工的表面，應選擇重要加工表面作為粗基準。2）相互位置原則 當零件同時具有加工面和非加工面時，選擇非加工表面為粗基準1。3）不得重復使用原則 粗基準避免重復采用。4）便于裝夾原則 選擇粗基準時應注意平面有沒有澆口，冒口等缺陷。盡可能使平整的表面。 根據上述定位基準的選擇中應該注意的事項，然后再分析零件圖紙尺寸的標注和相關的位置精度的技術要求，可知該零件的孔、孔以及孔均為零件設計基準，均可選為定位基準，而且孔和孔設計精度較高，工序將安排這兩個孔在最后進行，為遵循“基準重合”原則，因此優先選擇加工過的孔和加工后的36mm下底面作為精

24、基準，在該零件需要加工的表面中，因為定位的選擇不合適將影響零件的加工的質量，綜合考慮上面的因素，應該選外圓端面及未加工的36mm下端面為粗基準。2.3.2 加工方法的選擇在老師的幫助和查閱相關該零件加工的資料下，再結合零件原始技術的要求，查閱機械加工工藝手冊，在幾種的方案比較下，選擇了一種相對較優的方案，確定各需要加工表面的加工方法如表2.2；表2.2 氣門搖臂軸支座各加工表面方案需加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/加工方案上端面IT1412.5粗銑36mm下端面IT126.3粗銑半精銑前端面IT113.2粗銑半精銑后端面IT113.2粗銑半精銑前端面IT1412.5粗銑后端面IT1412.

25、5粗銑通孔IT1412.5鉆偏內孔IT1412.5鉆通孔IT81.6鉆擴粗鉸精鉸通孔IT81.6鉆擴粗鉸精鉸2.3.3工序集中與分散在機械加工過程中，將零件的加工集中在少數幾道工序內完成，而每道工序的加工內容較多即就是工序集中4。工序集中的特點；1）有利于采用高效率的專用設備和工藝裝備，生產效率高。2) 裝夾次數少、縮短輔助時間。 3）減少機床和操作工人的數量，節省生產面積，降低生產成本。4）通常采用專用設備和工藝裝備。工序分散就是將工件的加工分散在較多的工序里，每道工序的加工內容很少，有時甚至每道工序只有一個工步2。工序分散的特點；1）所用的機械加工設備簡單，操作簡單。2）可以采用最合理的切

26、削用量，減少基本時間。3）機械加工設備數量多，浪費生產空間資源。原始設計所給的零件為中批量生產，由上面的工序集中與分散的特點分析和在結合本零件為小型零件，沒有什么需要特別加工的表面，采用一般的機械加工方法就可以加工出來。設計出專門的專用夾具，再配合通用夾具就能到達相應的零件技術要求，而且采用工序集中原則能在一次裝夾時能夠加工許多表面，提高了機械加工效益和減少機械加工成本。所以本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。2.3.4加工階段的劃分由圖紙尺寸標注和孔直徑為18mm和直徑為16mm內孔表面的粗糙度要求值可知零件的加工質量要求較高，將加工階段分為粗加工，半精加工兩個階段。粗加工36mm下端

27、面和通孔加工出來，為精基準做好準備，為了保證其他加工表面的精度要求，可以采用此基準作為定位基準；然后粗銑上端面來作為粗基準、粗銑外圓前后端面、粗銑外圓前后端面，在半精加工階段，完成對外圓前后端面的半精銑，然后再孔、擴、鉸出和 通孔，最后鉆出偏內孔。2.3.5工序順序的安排（1）.機械加工工序。（2）.熱處理工序。（3）.輔助工序。（4）.繪制工序圖。2.3.6 確定工藝路線 為了方便對比選擇最好的工藝路線，下面擬定兩套工藝路線；方案一；工序1；鑄造工序2；清砂，檢驗工序3；時效處理工序 5；粗銑上端面工序10；粗銑，半精銑36mm下底面工序15；鉆通孔，并倒角，達到要求工序20；粗銑，半精銑2

28、8前端面和粗銑26前端面工序25；粗銑，半精銑28后端面和粗銑26后端面工序30；鉆，擴，粗鉸，精鉸18通孔，并保證精度工序35；鉆，擴，粗鉸，精鉸16通孔，并保證精度工序40；鉆3與軸偏角10的孔工序45；鉗工去銳利邊毛刺工序50；檢驗產品技術尺寸以及技術要求工序55；涂油漆入庫方案二；工序1；鑄造工序2；清砂，檢驗工序3；時效處理工序5；粗銑上端面工序10；粗銑36mm底面，達到要求工序15；轉11mm通孔，并倒角，達到要求工序20；粗銑28mm的前端面工序25；粗銑28mm的后端面工序30；鉆，擴，粗鉸，精鉸18通孔，并保證精度工序35；鉆，擴，粗鉸，精鉸16通孔，并保證精度工序40；鉆

29、3與軸偏角10的孔工序45；精銑上端面，達到技術要求工序50；精銑28mm的前端面，達到要求工序55；粗銑28mm的后端面，達到要求工序60；鉗工去銳利邊毛刺工序65；檢驗產品技術尺寸以及技術要求工序70；涂油漆入庫方案對比；方案一和方案二都可以把零件加工出來，但通過比較，方案一的工序少，操作簡單，加工合理。裝夾的次數少，加工成本適合經濟要求，適合中批量生產。所以方案一比方案二好，方便、可行。2.3.7加工設備和工藝裝備的選擇 （1）. 設備的選擇當工序集中或工序分散確定之后，設備的類型基本上確定，如工序集中，則選用高效自動化設備，如工序分散，則加工設備可較簡單。此外，選擇設備還應考慮；1）.

30、機床精度與工件精度相適。2）.機床規格、型號與工件的毛坯尺寸。3）.機床的機械加工效率要與零件的生產類型相適合。4）.選擇的設備盡可能與工廠現有的條件相適應。（2）. 工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇也是機械加工重要的一個環節，工藝裝備選擇的好可以提高工件的加工質量和降低生產成本，常要考慮的工藝裝備選擇如下；1）.夾具的選擇。 2）.刀具的選擇。3）.量具的選擇 。 根據對零件的技術要求和上面的綜合分析，再與老師的討論之后，確定了加工工藝裝備如表2.3所示：表2.3 氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用工序號機床設備刀具量具工序1 鑄造游標卡尺工序2 檢驗游標卡尺工序3 熱處理游標卡尺工序5 銑 銑床X

31、62硬質合金端銑刀游標卡尺工序10 銑銑床X62硬質合金端銑刀游標卡尺工序15 鉆鉆床Z525直柄麻花鉆11卡尺、塞規工序20 銑銑床X62硬質合金端銑刀游標卡尺工序25 銑銑床X62硬質合金端銑刀游標卡尺工序30 鉆TX619鏜床麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀內徑千分尺，塞規工序40 鉆TX619鏜床麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀內徑千分尺，塞規工序45 鉆鉆床Z525直柄麻花鉆塞規工序50 鉗游標卡尺工序55 檢驗內徑千分尺、游標卡尺、塞規2.4 加工余量的確定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，加工余量分為工序余量和總余量。（1）.工序余量工序余量指在某一工序中被加工材料被

32、切除的厚度，也就是指相鄰量兩道工序的工序尺寸之差。對于非對稱的表面的工序余量是單邊余量，它等于實際切除的材料層厚度，而對于回轉表面的工序余量則是雙邊余量也就是說，實際切削的材料層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關系式為 Zi=Zimin+Ti-1 Zimax=Zi+Ti=Zimin+ Ti-1+Ti 由此可知，余量公差Tzi可表示為 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本道工序的余量公差（2）.總余量工件由

33、毛坯到成品的整個加工過程中所被切除金屬層的總厚度，其值等于某一表面的毛坯尺寸與零件設計尺寸之差，即 Z=Z1+Z2+Zn式中 Z為總加工余量 Z1，Z2，Zn為各道工序余量。2.4.2加工余量的影響因素（1）.上工序的表面質量。（2）.上工序的尺寸公差Ta。（3）.工件各表面相互位置之間的空間偏差。（4）.本工序的裝夾誤差。2.4.3確定加工余量的方法（1）. 分析計算法 。 （2）. 查表法。 （3）. 經驗估計法。 2.4.4 工序間加工余量的確定經過和老師的討論之后，再綜對毛坯鑄造產生誤差和已經確定的機械加工工藝路線的綜合考慮，各工序間加工余量的確定如表2.4：表2.4 機械加工工序間加

34、工余量表工序號工步號工步內容加工余量/mm工序51粗銑上端面3工序101粗銑36mm下底面22半精銑36mm下底面1工序151鉆通孔11工序201粗銑前端面22粗銑前端面33半精銑前端面1工序251粗銑后端面32粗銑后端面23半精銑后端面1工序301鉆的通孔172擴孔至0.853粗鉸至0.094精鉸至0.06工序351鉆通孔152擴孔至0.853粗鉸至0.104精鉸至0.05工序401鉆偏內孔32.4.5切削用量以及基本時間定額的確定 工序5 粗銑上端面（1）.切削深度ap=3mm（2）.進給量確定：根據零件和公差等級選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D

35、=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。(3). 切削速度的確定 根據要求所知工件材料為HT250,硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。主軸轉速計算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r/min，計算實際速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。（4）.基本時間的確定 銑削常用符號表示的意思如下：Z銑刀齒數銑刀每齒的進給量，mm/z工作臺的水平進給量

36、，mm/min工作臺的進給量，mm/min，銑削寬度，mm銑削深度，mmd銑刀直徑，mm查機械加工工藝手冊表3.1-3，機械加工計算時間的計算公式為： 根據銑床的加工參數，取主軸得轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=22mm。根據機械加工工藝師手冊，表30-9查得=7，=0.058min。工序10 加工36mm下端面工步一 粗銑36mm下底面（1）.切削深度ap=2mm（2）.進給量的確定 同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：

37、D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的確定 根據要求所知工件材料為HT250,硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。主軸轉速計算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r/min，計算實際速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。（4）.基本時間的確定 根據銑床的加工參數，取主軸得轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx

38、 n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=36mm。根據機械加工工藝師手冊，表30-9查得=7，=0.086min工步二 半精銑36mm下底面（1）.切削深度 （2）.進給量的確定 同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.14mm/r。f=0.14x10=1.4mm/r。（3）.切削速度的確定 根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=100m/mi

39、n。主軸轉速計算；n=100X1000/3.14X80=398r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=395r/min，計算實際速度；VC=395X3.14X80/1000=99m/min（4）.基本時間的確定 根據銑床的數據，主軸轉速n=395r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.14x10x395=553mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=36mm根據機械加工工藝師手冊，表30-9查得=7， =0.086min。工序15 鉆通孔(1). 切削深度 (2). 進給量和切削速度的確定 選擇硬質合金鉆頭直柄麻花鉆，查機械加工工藝手冊表2.1-1

40、得鉆頭參數如下：，取f=0.1mm/r，取=50m/min。根據上面數據，計算主軸轉速n=50x1000/3.14x11=1448r/min，查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=1450r/min，計算實際切削速度=1450x3.14x11/1000=50m/min，。(3). 基本時間的確定首先查機械制造技術基礎課程設計指南表2-26，查得鉆削機動時間計算公式； ，=（14）鉆孔深度，所以=47/1450x0.1=0.32min工序20 粗銑以及半精銑端面工步一 粗銑前端面(1) .切削深度ap=2mm(2). 進給量的確定同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端

41、銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。(3). 切削速度的確定根據要求所知工件材料為HT250,硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。主軸轉速計算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r/min，計算實際速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。(4) .基本時間的確定 查機械加工工藝手冊表3.1-3，機械加工計算時間的計算公式為

42、：根據銑床的數據，主軸轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根據機械加工工藝師手冊，表30-9查得=7，=0.086min工步二 粗銑前端面（1）.切削深度ap=3mm（2）.進給量的確定 同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的確定 根據要求所知工件材料為

43、HT250,硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。主軸轉速計算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r/min，計算實際速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min。（4）.基本時間的確定 查機械加工工藝手冊表3.1-3，機械加工計算時間的計算公式為： 根據銑床的數據，主軸轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=26mm。根據機械加工工藝師手冊，表30

44、-9查得=7， =0.066min工步三 半精銑前端面(1) .切削深度 (2). 進給量的確定 同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的確定 根據要求所知工件材料為HT250,硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。主軸轉速計算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r

45、/min，計算實際速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/min， (4).基本時間的確定 查機械加工工藝手冊表3.1-3，機械加工計算時間的計算公式為：根據銑床的數據，主軸轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根據機械加工工藝師手冊，表30-9查得=7， =0.07min工序25 粗銑以及半精銑端面工步一 粗銑后端面J(1). 切削深度ap=3mm(2) .進給量的確定 同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如

46、下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的確定 根據要求所知工件材料為HT250,硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。主軸轉速計算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r/min，；計算實際速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/mi。(4). 基本時間的確定 查機械加工工藝手冊表3.1-3，機械加工計算時間的計算公式為：根據銑床的數據

47、，主軸轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=26mm根據機械加工工藝師手冊，表30-9查得=7， =0.066min工步二 粗銑后端面(1). 切削深度ap=2mm(2). 進給量的確定 同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的確定 根據要求所知工件材料為HT250,

48、硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。計算主軸轉速計算主軸轉速n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r/min，然后計算實際VC=275X3.14X80/1000=69m/mi。(4). 基本時間的確定 查機械加工工藝手冊表3.1-3，機械加工計算時間的計算公式為： 根據銑床的數據，主軸轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根據機械加工工藝師手冊，表30-9

49、查得=7， =0.07min工步三 半精銑后端面(1). 切削深度 (2). 進給量的確定 同上道工序一樣選擇硬質合金端銑刀YG6，查閱銑刀的表，選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，每齒進給量af為0.140.24mm/z,取af=0.20mm/r 。（3）.切削速度的確定 根據要求所知工件材料為HT250,硬度160-260HBW，根據機械加工工藝手冊表2.1-96，選擇切削速度=70m/min。主軸轉速計算；n=70X1000/3.14X80=275r/min，查機械加工工藝手冊表2.1-1，得n=275r/mi

50、n，計算實際速度；VC=275X3.14X80/1000=69m/mi。(4). 基本時間的確定 查機械加工工藝手冊表3.1-3，機械加工計算時間的計算公式為：根據銑床的數據，主軸轉速n=275r/min，工作臺進給量=fz x zx n=0.2x10x275=550mm/min。根據機床說明書取=500mm/min；切削加工面L=28mm。根據機械加工工藝師手冊，表30-9查得=7，=0.07min工序30 鉆擴粗鉸精鉸的孔工步一 鉆的通孔（1）.切削深度（2）.進給量和切削速度的確定 該孔采用硬質合金直柄麻花鉆來加工能夠到達相應的技術要求，查機械加工工藝師手冊表得加工刀具的參數為：， ，取

51、，查得，Vc=60m/min，根據以上數據計算主軸轉速n=50x1000/3.14x17=937r/min，查機械加工工藝手冊1.2-1表，查TX619臥式鏜床主軸轉速表，取，再計算實際切削速度Vc=1000x3.14x17/1000=53m/min。(3). 確定機械加工時間 由機械加工工藝師手冊表1.2-4得機械加工鉆切削的時間計算的公式為；，=（14） 鉆孔深度，由上面的公式可得加工時間為：=0.032min工步二 擴孔至(1). 切削深度(2). 進給量和切削速度的確定 查機械加工工藝手冊表，確定擴孔鉆為YG8硬質合金直柄麻花鉆，選，查機械制造技術基礎課程設計指南表5-128，查得，取

52、，然后查閱機械加工工藝師手冊表28-33，確定Vc=60m/min，根據上面選擇的數據計算主軸轉速；n=60x1000/3.14x17.85。查機械加工工藝手冊表1.2-1，查得TX619臥式鏜床主軸轉速表，取，再計算實際切削速度1000x3.14x17.85/1000=56m/min。（3）.確定機械加工時間 由機械加工工藝師手冊表1.2-4得機械加工鉆切削的時間計算的公式為；，擴通孔長度，由上面的公式可得加工時間為： =44/1000x0.01=0.44工步三 粗鉸至(1). 切削深度(2). 進給量和切削速度的確定 查機械加工工藝手冊表，確定鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀，參數如下，查得進給

53、量，取，因為此工步為粗鉸，查得，取Vc=70m/min，根據以上數據計算主軸轉速n=70x1000/3.14x17.94=1179r/min，查機械加工工藝手冊表10-2，查TX619臥式鏜床主軸轉速表，取，再根據主軸轉速計算實際的切削速度Vc=1000x3.14x 17.94/1000=56.33m/min 。(3). 確定機械加工時間 由機械加工工藝師手冊表1.2-4得機械加工鉆切削的時間計算的公式為； ，擴通孔長度，由上面的公式可得加工時間為：工步四 精鉸至(1).切削深度(2).進給量和切削速度的確定 查機械加工工藝手冊表，確定鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀，參數如下，查得進給量，取，因為此工步為精鉸，查得，取，根據以上數據計算主軸轉速n=7x1000/3.14x18=124r/min，查機械加工工藝手冊表1.2-1，