箱體加工工藝計算案例綜述1.1工序尺寸的確定通過查表可快速確定各道工序尺寸及其公差，由《機械設計與制造工藝簡明手冊》表14-16到表14-22【2】可確定各平面工序尺寸，各平面基本尺寸如圖2-1所示。工序4和工序5需要粗銑工序余量：毛坯的基本尺寸為286.4mm，毛坯總余量4.4mm；單面加工余量2.2mm；工序5還需要工序余量：毛坯的基本尺寸為270mm，毛坯總余量3mm；粗銑加工余量2.5mm；半粗銑加工余量0.5mm；工序7需要鏜箱體Φ100和Φ115兩個孔，Φ100H8和Φ115H8的尺寸，工序余量：孔Φ100：毛坯的基本尺寸為96.1mm，毛坯總余量3.9mm；單面加工余量1.95mm，粗鏜余量1.05mm、半精鏜余量0.7mm、精鏜余量0.2mm；孔Φ100：毛坯的基本尺寸為110.95mm，毛坯總余量4.05mm；單面加工余量2.025mm,粗鏜余量1.125mm、半精鏜余量0.7mm、精鏜余量0.2mm；工序8需要工序余量：單面毛坯總余量5mm；粗銑加工余量4.5mm；半粗銑加工余量0.5mm；工序9和工序10需要在工序余量：1.2切削用量的計算1.2.1切削三要素切削用量指切削速度v、進給量f和背吃刀量ap。切削用量的選擇，對生產率、加工成本和加工質量均有重大影響，合理的切削用量是保證加工質量的前提下，能取得較高生產率和較低成本的切削用量。約束切削用量選擇的主要條件有：工件的加工要求、包括加工質量和生產率要求；刀具材料的切削選擇切削用量的原則：首先選擇盡可能大的被吃刀量ap；其次根據機床進給機構強度、刀桿剛度等限制條件（粗加工時）或已加工表面粗糙度要求（精加工時），選取盡可能大的進給量f；最后通過查表或計算確定切削速度v1.2.2切削用量與基本工時的確定HT200灰鑄鐵，灰鑄鐵的硬度163～255HBS。工序4需要粗銑兩個平面的大小、形狀相同，兩個平面加工方法相同，其切削用量和工時也相同，只需要計算一個面就行。刀具的選擇為高速鋼鑲齒圓柱銑刀，加工余量h=2.2mm，aeh=2.2mm，根據《切削用量手冊》表3.1可得【3】，當銑削寬度ae≤5mm時，刀具直徑d0=80mm，ap≤70mm。但是，已知銑削深度為ap=80mm，故應該根據銑削深度為ap≤90mm，選擇d0=100mm，由于刀具為高速鋼鑲齒圓柱銑刀，由《切削用量手冊》表3.11【3】可得齒數Z=8，銑刀的幾何形狀由《切削用量手冊》表3.2得【3】：前角γn=10°，后角a0=12°。決定齒進給量fz根據XA6132型銑床說明書由《切削用量手冊》表3.30得【3】，其功率為7.5kW,中等系統剛度。根據《切削用量手冊》表3.3得【3】，每齒進給量fz=0.20～0.30mm/z,現取fz=0.30mm/z。由《切削用量手冊》表3.7【3】可得鑲齒圓柱銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.80mm。加工類型系數kBv=k計算實際的切削速度vcvc=式中：vc——實際的切削速度vt——理想狀態下的切削速度kMv——ksv——kTv——kBv——kzv——將vt=17m/min、kMv=1.0、ksv=0.8、ksv=1.0、kBv=1.0、vc計算實際的轉速n公式如下：n=nt式中：n——實際的轉速r/min；nt——kMn——ksn——kTn——kBn——kzn——將nt=53r/min、kMn=1.0、ksn=0.8、kTn=1.0、kBn=1.0、n=n計算實際的進給速度vfvf=式中：vf——實際的vft——kMvf——ksvf——kTvf——kBvf——kzvf——將vft=98mm/min、kMvf=1.0、ksvf=0.8、kTvf=1.0、kBvf=1.0、kzvfv=78.4mm/min根據XA6132型銑床說明書，由表3.30可得，選擇銑床轉速nc=47.5r/min，銑床進給速度v計算銑床實際的切削速度vc1vc1=式中：vc1——銑床實際d0nc——銑床實際將nc=47.5r/min、d0=100mm帶入（5-4vc1=計算銑床實際的每齒進給量fzcvf=fn=式中：f——每轉進給量，mm/r；fz——每齒進給量，mm/zvf——n——銑刀轉速r/min；Z——銑刀齒數；將vfc=95mm/min、nc=47.5r/min、Z=8帶入（5-5）中得到fzc=由《切削用量手冊》表3.19可得【3】，當fz=0.23~0.36mm/z,ap=84mm,ae≤3.5mm,vf≤101mm/min時，理想切削功率Pct=0.9kW，切削功率修正系數kMPc=1tm=式中：tm——L——L=l+y+?,長度為l,y+vf——由表3.25可得切入量及超入量y+?=20mm,l=300mm,L=l+y+?=300+20=320mm，,vf=95mm/min，帶入（5tm=粗銑工序5需要銑先高速鋼鑲齒圓柱銑刀和XA6132型銑床，兩個平面的加工方法也相同，只需要計算計算一個平面的切削參數及工時即可。切削余量h=2mm,aeh=2.2mm，長度為l=300mm,銑削深度為ap=40mm由《切削用量手冊》可查得【3】：刀具直徑d0=80mm,銑刀齒數Z=6，前角γn=10°，后角a0=12°，每齒進給量fz=0.30mm/z，鑲齒圓柱銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.80mm，刀具壽命T=180min。由《切削用量手冊》表3.9可知【3】，當d0=80mm、Z=6、ap=40~70mm、ae≤3mm、f將vt=16m/min、kMv=1.0、ksv=0.8、ksv=1.0、kBv=1.0、vc將nt=61r/min、kMn=1.0、ksn=0.8、kTn=1.0、kBn=1.0、n=n將vft=98mm/min、kMvf=1.0、ksvf=0.8、kTvf=1.0、kBvf=1.0、kzvfv=68.8mm/min根據XA6132型銑床說明書，選擇銑床轉速nc=60r/min，銑床進給速度v將nc=75r/min、d0=80mm帶入（5-4vc1=將vfc=75mm/min、nc=60r/min、Z=6帶入（5-5）中得到fzc當fz=0.14~0.22mm/z,ap=41mm,ae≤3.5mm,vf≤102mm/min時，理想切削功率Pct=0.8kW，切削功率修正系數kMPc=1,實際切削功率Pcc=Pct=0.8kW,由于Pcc<tm?1=2.5mm,精加工余量?2=0.5mm，切削長度l=300mm，和銑床為XA6132型銑床，先進行粗加工粗銑，加工深度ae=?1=2.5mm，切削寬度ap=180mm，刀具直徑d0=ap=180mm，由《切削用量手冊》表3-2、3-7、3-8可查得【3】：齒數Z=10，前角γ0=10°，后角a0=16°，主偏角Kr=45°，副偏角Kr，=2°n=由公式（5-5）可得實際進給速度vfvf=f根據XA6132型銑床說明書，選擇銑床轉速nc=37.5r/min，銑床進給速度v將nc=37.5r/min、d0=180mm帶入（5-4vc1=將vfc=118mm/min、nc=37.5r/min、Z=10帶入（5-5）中得到fzc驗算機床的功率是否滿足該切削用量進行加工的,銑削時消耗的功率公式如下：FC=CPcc式中：FC——ap——切削寬度，mmfz——ae——d0——n——銑刀轉速r/min；Pcc——vc——切削速度CF、xF、yF、uF、qF、wFkFc——由《機械制造技術基礎課程設計指南》表2-8得查得高速鋼盤銑刀修正系數CF=30、xF=1.0、yF=0.65、uF=0.83、qF=0.83、wF=0、kFc=1.0。將ap=180mm、ae=2.5mm、fzc=0.31mm/z、d0FC=C將FC=72.5N、vc1=21.20m/min帶入（5-8）中得到實際的消耗的功率Pcc根據XA6132型銑床說明書可得【3】，機床主軸允許功率PcM=0.75×0.75kW=5.63kw，由于Pcc<PcM，銑床的切削用量可為：ae=2.5mm,n=37.5r/min,vf=118mm/min,vc=21.2m/min,fz=0.31mm/ztm1精加工時：加工深度ae=?2=0.5mm,將f=1.2mm/r、nvf根據XA6132型銑床說明書【3】，選擇銑床轉速nc=37.5r/min，銑床進給速度v將nc=37.5r/min、d0=180mm帶入（5-4vc1=將vfc=47.5mm/min、nc=37.5r/min、Z=10帶入（5-5）中得到fzc計算機床功率：將CF=30、xF=1.0、yF=0.65、uF=0.83、qF=0.83、wF=0、kFc=1.0、ap=180mm、ae=0.5mm、fzc=0.13mm/z、d0FC=C將FC=10.8N、vc1=26.85m/min帶入（5-8）中得到實際的消耗的功率Pcc由于Pcc<PcM，銑床的切削用量可為：ae=0.5mm,n=37.5r/min,vf=47.5mm/min,vc=26.85m/min,fz=0.13mm/z.由表3.25可得切入量及超入量y+?=12mm,tm2總工時為：tm=tm1+工序6需要鉆四個Φ20的通孔，孔深l=25mm,加工精度H13,選用Z525型立式鉆床，選用高速鋼麻花鉆頭，刀具直徑d0=20mm、切削深度ap=l=25mm。由《切削用量手冊》表2.1、2.2查得【3】：鉆頭幾何形狀為修磨棱帶及橫刃，后角a0=11°、螺旋角β°=30°、二重刃bε=3.5mm鉆銷速度公式為：vc式中：T——刀具壽命,min;ap——切削寬度，mmf——進給量,mm/r；d0——vc——切削速度Cv、zkv——由《切削用量手冊》表2.30查得【3】:Cv=11.1、zv=0.25、xv=0、yv=0.4、m=0.125、kv=1。將d0vc=C將vc=18.87m/min,dn=1000參考Z525型立式鉆床說明書，選擇nc=392r/min,將nc=392r/min、vc1=切削用量為：vc=24.61m/min、n=392r/min、f=0.48mm/r、a計算基本工時：tm=式中：tm——L——L=l+y+?,長度為l,y+f——進給量,mm/r；n——轉速，r/mm；由《切削用量手冊》表2.29可得切入量及超入量y+?=10mm,l=25mm,L=l+y+?=25+17=35mm，將n=392r/min、f=0.48mm/r帶入（5-tm1總工時為tm=4工序7需要加工加工d0=96.1mm，d=60mm，粗鏜切削深度ap1=1.05mm、半精鏜切削深度ap2=0.7mm、精鏜切削深度ap3=0.2mm；vc=式中：T——刀具壽命,min;ap——切削寬度，mmf——進給量,mm/r；vc——切削速度Cv、xkv——由《切削用量手冊》表1.27查得【3】：粗鏜時:Cv=235、xv=0.15、yv=0.45、m=0.20、kv=1。將、T=60min、ap1vc1=C由《切削用量手冊》表1.27查得半精鏜時:Cv=242、xv=0.15、yv=0.35、m=0.20、kv=1。將、T=60min、ap2vc2由《切削用量手冊》表1.27查得【3】：精鏜時Cv=291、xv=0.15、yv=0.20、m=0.20、kv=1。將、T=60min、ap3vc3鏜內孔時切削速度要乘系數0.9，故粗鏜vc1=129.4×0.9=116.46m/min，半精鏜vc2=134.6×0.9=121.14m/min將vc1=116.46m/min、d0=96.1mm帶入（5-4）中n1=1000v將vc2=121.14m/min、d0=96.1mm帶入（5-4）中n2=將vc3=162.81m/min、d0=96.1mm帶入（5n3=粗鏜切削用量：vc1=116.46m/min、ap1=1.05mm、f=0.6mm/r、n1=381.9半精鏜切削用量：vc2=121.14m/min、ap2=0.7mm、f=0.6mm/r、n2=精鏜切削用量：vc3=162.81m/min、ap3=0.2mm、f=0.6mm/r、n3由《切削用量手冊》表1.26可得【3】：主偏角Kr=60°，切入量及超入量y+?=1.6mm,l=58mm,L=l+y+?=58+1.6=59.6mm，將n1=381.9r/min、tm1粗鏜、半精鏜、精鏜的L相同，將n2=406.6r/min、f=0.6mm/r帶入（5-6）中得到tm2將n3=539.5r/min、f=0.6mm/r帶入（5-6）中得到tm3加工d0=95.95mm，d=70mm，粗鏜切削深度ap1=1.125mm、半精鏜切削深度ap2=0.7mm、精鏜切削深度ap3=0.2mm；由《切削用量手冊》表1.27查得【3】：粗鏜時Cv=235、xv=0.15、yv=0.45、m=0.20、kv=1。將、T=60min、ap1vc=Cv粗鏜實際切削速度vc1=128.1將vc1=116.46m/min、d0=95.95mm帶入（5-4）中n1=1000v刀具壽命、進給量、切削深度相同，其切削速度也相同，將vc2=121.14m/min、d0=95.95mm帶入（5-4）中n2=將vc3=162.81m/min、d0=95.95mm帶入（5n3=粗鏜切削用量：vc1=128.1m/min、ap1=1.25mm、f=0.6mm/r、n1=382.6半精鏜切削用量：vc2=121.14m/min、ap2=0.7mm、f=0.6mm/r、n2=402精鏜切削用量：vc3=162.81m/min、ap3=0.2mm、f=0.6mm/r、n3=切入量及超入量y+?=1.6mm,l=69mm,L=l+y+?=69+1.6=70.6mm，將n1=382.6r/min、f=0.6mm/r帶入（5tm1將n2=402r/min，f=0.6mm/r帶入（5-6）中得到tm2將n3=540r/min、f=0.6mm/r帶入（5-6）中得到tm3工序8需要加工箱體兩側的圓環面，兩圓環面的加工方法相同，切削用量相同。圓環寬度為l=20mm、l=20mm，由《切削用量手冊》表3.4、3.7、3.8、3.14查得【3】：粗加工時每齒進給量fz1vc=式中：T——刀具壽命,min;ap——切削深度，mmap——切削寬度，mmfz——d0——vc——切削速度Z——銑刀齒數；Cv、qv、xkv——由《切削用量手冊》表3.27查得【3】：粗銑時:Cv=21.5、qv=0.45、xv=0.1、yv=0.5、uv=0.5、pv=0.1、m=0.20、kv=1。將T=60min、vc1將vc1=61.76m/min,dn1=將fz1=0.07mm/z、n1=983.43r/min、vf半精銑時：將Cv=21.5、qv=0.45、xv=0.1、yv=0.5、uv=0.5、pv=0.1、m=0.20、kv=1。將T=60min、vc2將vc2=57.93m/min,dn2=將fz2=0.1mm/z、n2=922.45r/min、vf銑圓環面π=155×3.14=486.7mm銑圓環面π粗銑圓環面將vf1=206.5mm/min，帶入（5-tm1粗銑圓環面將vf1=206.5mm/min，帶入（5-tm1半精銑圓環面將vf2=276.7mm/min，帶入（5-tm1半精銑圓環面將vf2=276.7mm/min，帶入（5-tm1工序9需要在箱體頂部鉆4個M6的螺紋孔，底孔深度為26mm,螺紋深度為22mm,先用由《切削用量手冊》fvcvcn=1000將f、n=796.18r/min帶入（5-5）得到進給速度vfvftanθ=yx式中：θ——定心鉆鋒角度的1/2；y——θ角的對邊mm；x——θ角的鄰邊（鉆削深度）mm。將y=3,θ=45帶入（4-13）得：x=ytanθvcfn=796.18r/minvf=127.39mm/min,使用由《切削用量手冊》fvc40vc40n=1000將f、n=2547r/min帶入（5-5）得到進給速度vfvf用vcfvc8n=1000將f、n=424.6r/mi