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1、摘 要本课题进行ZS1105柴油机箱体零件精铣端面专用夹具设计，主要内容分为：首先是对箱体零件工艺设计，在分析了ZS1105柴油机箱体的具体结构及技术要求的基础上，详细制定了两种箱体加工整体加工工艺路线，并比较其优劣选择最优的方案进行加工。根据各道工序的技术要求，选定各道工序的背吃刀量、进给量、切削速度以及所采用的机床、刀具、夹具等，确定各道工序的时间定额，从而绘制工艺过程卡片。然后对精铣前后端面专用夹具体进行设计，根据被加工零件的结构特点、加工内容的尺寸和精度要求，确定组合铣床的配置方案，对专机进行总体设计三图一卡即为零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和机床生产率计算卡的设计。其次绘制其
2、装配图和相关的零件图。关键词 工艺过程；组合机床；铣床夹具 AbstractThis topic carries on design with the combined milling machine in the ZS1105 diesel oil engineer case body, the main content divided into: First, about box body parts process planning, at the base of analyzing the ZS1105 diesel oil engineer case bodys concrete s
3、tructure and the technological specification. I formulated two kind of box body processing process 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
4、as, the cutting tool, the jig and so on, which determine the time quota, and make the process card. 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 machines disp
5、osition plan, carried on a system design - three drawings and one card namely the components 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
6、and detail drawings.Key words: Technological process Modular machine-tool Special milling fixture 目 录1 绪 论12 ZS1105柴油机简介22.1概述22.2 ZS1105 柴油机箱体的作用22.3 ZS1105 柴油机箱体的技术分析23 箱体工艺分析与设计43.1 箱体工艺的分析43.2 工艺规程设计73.2.1确定零件生产类型73.2.2确定零件毛坯的种类和制造方法83.2.3 工艺路线的制定原则83.2.4工艺路线的分析123.3 切削用量和时间定额的确定133.3.1 切削用量的选择原
7、则133.3.2切削用量和时间定额144 组合机床总体设计274.1 组合机床概述274.2制定组合机床工艺方案注意事项274.2.1 组合机床设计应满足的基本要求274.2.2针对零件特点设计组合机床284.3组合机床设计294.3.1概述294.3.2组合机床总体设计305 专用夹具的设计335.1 机床夹具的作用335.2 对夹具的要求335.3 箱体类零件定位基准的选择335.4专用夹具的设计步骤345.4.1研究原始资料345.4.2确定夹具的结构方案345.4.3绘制夹具总装配图355.4.4标注夹具总装配图上各部分尺寸和技术要求：355.5 夹具公差配合的制订355.5.1制订夹
8、具公差与技术条件的依据：355.5.2制订夹具公差和技术条件的基本原则：355.5.3夹具公差的制订365.6 夹具技术条件的制订365.7 夹具整体方案设计365.7.1基准的选择365.7.2 夹具元件的选择与设计365.7.3切削夹紧力的计算375.7.4“一面两销”定位方式计算385.8夹具设计及操作的简要说明39结 论40致 谢41参考文献42附 录431 绪 论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
9、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、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
10、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专用组合机床概念设计和专用夹具设计。 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
11、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。 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
12、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。 2 ZS1105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
13、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，通过连杆作用，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，曲轴旋转一周连杆往复运动一次，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
14、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，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、凸轮轴孔、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
15、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。3 箱体工艺分析与设计3.1 箱体工艺的分析根据ZS110
16、5柴油机箱体的相关图纸，得ZS1105柴油机箱体技术要求如下：1）上端面5070.22mm156mm 粗糙度 Ra6.3m2）下端面 435mm156mm 粗糙度 Ra3.2mm 平面度 0.05mm 3）前端面305mm1790.08mm 粗糙度 Ra3.2m 平面度 0.04mm 垂直度 0.05mm4）后端面507mm0.22305mm 粗糙度 Ra3.2m 平面度 0.04mm 垂直度 0.05mm5）左端面305mm174mm 粗糙度 Ra 1.6m6）右端面305mm1790.08mm 粗糙度 Ra3.2m7）右端面孔122H7mm 粗糙度 Ra1.6m 同轴度 0.04mm 圆柱
17、度 0.018mm8）右端面孔128H10mm 粗糙度 Ra6.3m 圆柱度 最大实体原则下为0 9）右端面孔2M202-5H6H 位置度 0.20mm 垂直度 0.8mm10）前端面大孔130K7mm 粗糙度 Ra0.8m 垂直度 0.05mm11）前、后通端面孔262M7 粗糙度 Ra1.6m 同轴度 最大实体原则下为012）前端面孔47H7mm 粗糙度 Ra1.6m 圆柱度 0.07mm13）前端面孔铰孔25N7mm 14）后面孔188H7mm 粗糙度 Ra1.6m 圆柱度 最大实体原则下为0 垂直度 0.05mm15）后面孔35H7mm 粗糙度 Ra1.6m 同轴度 0.05mm 圆柱
18、度 0.01mm16）前端面孔37H7mm 粗糙度 Ra1.6m 平行度 0.05mm17）其余孔或螺纹孔 粗糙度 Ra12.5m 位置度 0.4mm根据以上总结的技术要求制定ZS1105柴油机箱体技术要求表，如表3-1。表3-1 ZX1105柴油机箱体技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度要求表面粗糙度/m形位公差/mm备注上端面5070.22156IT11Ra 6.3平面度0.04 垂直度0.05下端面435156Ra 3.2平面度0.05左端面305174Ra 1.6平面度0.10右端面3051790.08IT8Ra 3.2平面度0.10前端面5070.22305IT11Ra 12.
19、5平面度0.10 垂直度0.05mm后端面5070.22305IT11Ra 12.5平面度0.10 垂直度0.05mm右端面孔122H7IT7Ra 1.6 圆柱度0.018 同轴度0.04右端面螺纹2M202-5H6H位置度0.20mm垂直度0.8mm右端面孔128H10IT10Ra 6.3圆柱度最大实体原则下为0前端面孔130K7IT7Ra 0.8垂直度0.05mm前、后通端面孔262M7IT7Ra 1.6同轴度最大实体原则下为0 续表3-1加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度要求表面粗糙度/m形位公差/mm备注前端面孔47H7IT7Ra1.6圆柱度0.04前端面孔铰孔25N7后面孔188H7
20、IT7Ra1.6垂直度0.08mm圆柱度最大实体原则下为0后面孔35H7IT7Ra1.6圆柱度0.01同轴度0.05后端面孔37H7IT7Ra1.6平行度0.05其余孔或螺纹孔Ra12.5位置度0.4mm根据ZS1105柴油机箱体工艺要求，在经济、合理的前提下，为满足以上技术要求，根据各加工技术要求特选择如下加工方法，见表3-2。表3-2 加工方法待加工面或孔加工方法前端面粗铣精铣后端面粗铣精铣右端面粗铣精铣左端面粗铣精铣上端面粗铣精铣待加工面或孔加工方法下端面粗铣精铣前端面2-5N7 钻孔粗铰精铰前端面大孔粗镗半精镗-精镗后端面大孔粗镗半精镗-精镗左端面大孔粗镗半精镗-精镗螺纹孔钻孔攻丝其余
21、孔钻孔（铰孔）3.2 工艺规程设计3.2.1确定零件生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制定有决定性影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领N可按下式计算： 式（3.1）式中 N零件的生产纲领（件年）； Q产品的年产量（台、辆年）； M每台（辆）产品中该零件的数量（台、辆年）；a%备品率，一般取2%3%；
22、b%废品率，一般取0.3%0.7%。在此取Q=5000台 ，a%=2% ，b%=0.5%，则： =5126（台）根据上式就可计算求得零件的年生产纲领，再通过查表，确定该零件的生产类型为大量生产。3.2.2确定零件毛坯的种类和制造方法零件的材料在产品设计时已经确定，在制定零件机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选定毛坯的制造方法。机械加工中毛坯的中毛坯的种类很多，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合见等，同一毛坯可能有不同的制造方法。最长见的毛坯是铸件和锻件。提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。一般地，选择毛坯的制造方法应考虑如下几个
23、因素：1）材料的工艺性能；2）毛坯的尺寸、形状和精度要求；3）零件的生产类型；4)采用新材料、新工艺、新技术的可能性。由于箱体所采用的材料为HT200，按照毛坯的制造方法应与材料的制造工艺相适应，且箱体结构较复杂，故HT200材料适合用铸造获得毛坯。又由于毛坯的制造方法应与生产类型相对应，故本零件为大量生产，故采用金属模铸造。3.2.3 工艺路线的制定原则工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的去顶；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。 3.2.3.1 定位基准选择原则拟定路线的第一步是选择定位基准。为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常应先考虑
24、如何选择精基准来加工各个表面，然后考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面先加工出来。1、精基准选择原则选择精基准是应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。因此，选择精基准一般应遵循下列原则：（1）基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，也就是说应尽量使定位基准与设计基准相重合。这样可避免由于基准不重合而产生的定位误差。（2）基准统一原则 采用基准统一原则可以避免基准转换所产生的误差；可以减少夹具数量和简化夹具设计；可以减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺过程，提高效率。 (3) 互为基准原则 对于某些位置精度要求很高的表面，常采用互为基准反
25、复加工的方法来保证其位置精度。（4）自为基准原则 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，在加工时就应尽量选择加工表面本身作为精基准。（5）便于装夹原则 应选定位可靠、装夹方便的表面作基准。所选的精基准应该是精度较高、表面粗糙度较小、支撑面积较大的表面。2、粗基准选择原则选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响。因此，在选择粗基准时，一般应遵循下列原则：（1）保证相互位置要求原则 对于同时具有加工表面与不加工表面的工件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置
26、要求，应选择不加工表面作为粗基准。如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与不加工表面相互位置要求较高的表面作粗基准。（2）保证加工表面加工余量合理分配的原则 如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。（3）便于工件装夹原则 选择粗基准应使定位准确、夹紧可靠、夹具结构简单、操作方便。故要求选用的粗基准尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其他缺陷。（4）粗基准在同一尺寸方向上只允许使用一次的原则 因为粗基准本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均较差，若在两次装夹中重复使用同一粗基准。就会造成相当大的定位误差。3.2.3.2 加工阶段的划
27、分对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件，通常将整个工艺路线划分为以下几个阶段： (1) 粗加工阶段主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率。(2) 半精加工阶段完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。(3) 精加工阶段保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。(4) 光整加工阶段对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。这个阶段的主要目的是提高表面质量，一般不能用于提高形状精度和位置精度。常用的加工方法有研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光及无屑加工等。划分加工阶段的原因：(1) 保证加工质量 粗加工时，由于加工余量大，所
28、受的切削力、夹紧力也大，将引起较大的变形，如果不划分阶段连续进行粗精加工，上述变形来不及恢复，将影响加工精度。所以，需要划分加工阶段，使粗加工产生的误差和变形，通过半精加工和精加工予以纠正，并逐步提高零件的精度和表面质量。(2) 合理使用设备 粗加工要求采用刚性好、效率高而精度较低的机床，精加工则要求机床精度高。划分加工阶段后，可避免以精干粗，可以充分发挥机床的性能，延长使用寿命。(3) 便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合的更好 粗加工后，一般要安排去应力的时效处理，以消除内应力。精加工前要安排淬火等最终热处理，其变形可以通过精加工予以消除。 (4)有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼气
29、孔等) 粗加工时去除了加工表面的大部分余量，若发现了毛坯缺陷，及时予以报废，以免继续加工造成工时的浪费。应当指出：加工阶段的划分不是绝对的，必须根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。一般说来，工件精度要求越高、刚性越差，划分阶段应越细；当工件批量小、精度要求不太高、工件刚性较好时也可以不分或少分阶段；重型零件由于输送及装夹困难，一般在一次装夹下完成粗精加工，为了弥补不分阶段带来的弊端，常常在粗加工工步后松开工件，然后以较小的夹紧力重新夹紧，再继续进行精加工工步。3.2.3.3工序安排原则工序集中原则就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。其主要特点是：（1
30、）可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；（2）减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力；（3）减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度；（4）采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。其主要特点是：（1）设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换；（2）对工人的技术要求较低；（3）可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；（4）所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。在拟定工艺路线时，工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时
31、，还要考虑各工序生产节拍的一致性。一般情况下，单件小批生产时，只能工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。批量生产应尽可能采用效率较高的半自动机床，使工序适当集中，从而有效地提高生产率。对于重型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当分散。3.2.3.4 加工阶段划分加工工序规划是指整个工艺过程而言的，不能以某一工序的性质和某一表面的加工来判断。例如有些定位基准面，在半精加工阶段甚至在粗加工阶段中就需加工得很准确。有时为了避免尺寸链换算
32、，在精加工阶段中，也可以安排某些次要表面的半精加工。当确定了零件表面的加工方法和加工阶段后，就可以将同一加工阶段中各表面的加工组合成若干个工步。在数控机床上加工的零件，一般按工序集中的原则划分工序，划分的方法有以下几种：（1）按所使用刀具划分 以同一把刀具完成的工艺过程作为一道工序，这种划分方法适用于工件的待加工表面较多的情形。加工中心常采用这种方法完成。（2）按工件安装次数划分 以零件一次装夹能够完成的工艺过程作为一道工序。这种方法适合于加工内容不多的零件，在保证零件加工质量的前提下，一次装夹完成全部的加工内容。（3）按粗精加工划分 将粗加工中完成的那一部分工艺过程作为一道工序，将精加工中完
33、成的那一部分工艺过程作为另一道工序。这种划分方法适用于零件有强度和硬度要求，需要进行热处理或零件精度要求较高，需要有效去除内应力，以及零件加工后变形较大，需要按粗、精加工阶段进行划分的零件加工。（4）按加工部位划分 将完成相同型面的那一部分工艺过程作为一道工序。对于加工表面多而且比较复杂的零件，应合理安排数控加工、热处理和辅助工序的顺序，并解决好工序间的衔接问题。零件是由多个表面构成的，这些表面有自己的精度要求，各表面之间也有相应的精度要求。为了达到零件的设计精度要求，加工顺序安排应遵循一定的原则。（1）先粗后精原则 各表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行，目的是逐步
34、提高零件加工表面的精度和表面质量。 如果零件的全部表面均由数控机床加工，工序安排一般按粗加工、半精加工、精加工的顺序进行，即粗加工全部完成后再进行半精加工和精加工。粗加工时可快速去除大部分加工余量，再依次精加工各个表面，这样可提高生产效率，又可保证零件的加工精度和表面粗糙度。该方法适用于位置精度要求较高的加工表面。这并不是绝对的，如对于一些尺寸精度要求较高的加工表面，考虑到零件的刚度、变形及尺寸精度等要求，也可以考虑这些加工表面分别按粗加工、半精加工、精加工的顺序完成。对于精度要求较高的加工表面，在粗、精加工工序之间，零件最好搁置一段时间，使粗加工后的零件表面应力得到完全释放，减小零件表面的应
35、力变形程度，这样有利于提高零件的加工精度。（2）基准面先加工原则 加工一开始，总是把用作精加工基准的表面加工出来，因为定位基准的表面精确，装夹误差就小，所以任何零件的加工过程，总是先对定位基准面进行粗加工和半精加工，必要时还要进行精加工，例如，轴类零件总是对定位基准面进行粗加工和半精加工，再进行精加工。例如轴类零件总是先加工中心孔，再以中心孔面和定位孔为精基准加工孔系和其他表面。如果精基准面不止一个，则应该按照基准转换的顺序和逐步提高加工精度的原则来安排基准面的加工。（3）先面后孔原则 对于箱体类、支架类、机体类等零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，故应先加工平面，后加工孔。这样，
36、不仅使后续的加工有一个稳定可靠的平面作为定位基准面，而且在平整的表面上加工孔，加工变得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位划分工序，一般先加工简单的几何形状，后加工复杂的几何形状；先加工精度较低的部位，后加工精度较高的部位；先加工平面，后加工孔。（4）先内后外原则 对于精密套筒，其外圆与孔的同轴度要求较高，一般采用先孔后外圆的原则，即先以外圆作为定位基准加工孔，再以精度较高的孔作为定位基准加工外圆，这样可以保证外圆和孔之间具有较高的同轴度要求，而且使用的夹具结构也很简单。（5）减少换刀次数的原则 在数控加工中，应尽可能按刀具进入加工位置的顺序安排加工顺序。3.2.4工艺
37、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柴油机箱体制造加工工艺路线选取如下方案:工序1 铸造工序2 时效工序3 涂漆工序4 粗铣上、下端面工序5 粗铣前、后端面工序6 粗铣左、右端面工序7 精铣上、下端面工序8 精铣前、后端面工序9 精铣左、右端面工序10 粗镗前、后、左面孔（188H7并倒角、130K7并倒角、262M7、35H7、37H7并倒角、47H7并倒角，120H7、122H7、 128H10）工序11 钻-精铰前端面孔25N7工序12 半精镗前、后、左面孔（
38、188H7并倒角、130K7并倒角、262M7、35H7、37H7并倒角、47H7并倒角，120H7、122H7、 128H10）工序13 精镗前、后、左面孔（188H7并倒角、130K7并倒角、262M7、35H7、37H7并倒角、47H7并倒角，120H7、122H7、 128H10）工序14 钻上、下、右端面的各螺纹孔工序15 钻前、后、左端面的各螺纹孔工序16 精铰左端面孔4M20螺纹攻丝前的孔工序17 钻孔扩孔精铰左端面孔2-16H8工序18 攻上、下、右端面的各螺纹工序19 攻前、后、左端面的各螺纹工序20 清洗工序21 终检采用本方案主要考虑到以下几点:(1)严格按照加工工艺原则
39、“先基准后其它原则、先面后孔原则、先粗后精原则、先主后次原则 ”。粗加工、精加工严格区分，孔和螺纹的加工分开，有利于减小由于热量而变形，保证精度。 (2) 由于箱体结构复杂，且加工工艺较为繁琐，故应采取适当的“工序集中原则”。采用此工艺时设计的工序长，为了尽可能的减少箱体的热变形所产生的对加工精度的影响，工序集中程度较高，设计工艺时时将各面及其孔与螺纹的加工都相对分开，有利于保证加工精度。同时， 有考虑到为了方便机床调整与维修，尤其是组合机床，采用了上述工艺规程。(3) 该方案多采用正确的基准原则，在确保加工方案合理、经济的基础之上，采取正确的加工基准，以确保工序转移引起定位误差，确保加工精度
40、，尽可能的减少加工误差。3.3 切削用量和时间定额的确定3.3.1 切削用量的选择原则切削用量是切削加工时的重要参数，主要就是“切削用量三要素”，即切削速度、进给量和被吃刀量，具体指切削速度/(m/min)进给量 (mm/r) 背吃刀量 (mm)三个参数。制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定切削深度、进给量和切削速度。“切削用量三要素”的选择原则如下： （1）背吃刀量 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，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。切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能
41、切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够 或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，其余可以查相关表格。 （2）进给量 切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制：机床刀具工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。故粗加工时对
42、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。半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。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 切削速度主要应根据工件和刀具的材料以及工件所要的加工精度来确定。在背吃刀量和进给量选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度的值。粗车时，切削深度和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。故加工灰铸铁的切削速度应较加工中碳钢低，而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢高得多。刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、陶瓷、金刚石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具高许多。转 速： 式（3.2）基本时间：
