毕业设计论文锌锭模工艺设计与工艺装备.doc

《毕业设计论文锌锭模工艺设计与工艺装备.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文锌锭模工艺设计与工艺装备.doc（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、湖南铁道职业技术学院锌锭模工艺设计与工艺装备第一章 毕业设计任务概述1.1课程设计任务概述1.1.1简述设计的主要内容 以零件为设计依据，对零件进行工艺分析，绘制出零件图。根据零件图确定加工余量，设计并绘制毛坯图。通过对零件的整体把握，设计相应的工艺路线，且对所设计的工艺路线进行比较分析，从中获得最佳方案，以利于生产效率的提高。依照所设计的工艺路线，填写相应的工艺文件（工艺过程卡，工序卡）。选择合理的量具和切削用量，编写出零件的加工程序，并对加工程序进行相应的调试、检查、修改，以利于工件加工，从而编写一内容精简、说服力强的设计说明书。1.1.2设计指导思想设计指导思想大体可以归纳为六个字：优质

2、，高效，低耗。1、指保证和提高产品的质量。产品的质量包括整台机械的装配精度，使用性能，使用寿命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面质量。 2、提高劳动生产率。提高劳动生产率的方法：一是提高切削用量，才有那个高速切削，高速磨削和重磨削。3、要节省人力合理选择材料，研究新材料；合理使用和改进现有的设备，研制新的高效设备的等。对上述三个问题我们要进行系统的分析，不能只保证一个方面或两个方面，二是要兼顾。既要满足质量要求的前提下不断提高劳动生产率和降低成本。只有这种指导思想下完成的工艺才可能是先进的工艺。第二章 零件图样分析2.1 材料及热处理分析材料选择：HT195灰铸铁中碳主要以片状石墨形式析出

3、的铸铁，断口呈灰色。灰铸铁具有优良的铸造性能，可铸造形状复杂的薄壁铸件，具有良好的减摩性和切削加工性，良好的消震性。灰铸铁由于石墨的存在，故对其表面的小缺陷或小缺口等几乎不具有敏感性，所以具有较低的缺口敏感性。化学元素材料牌号CSiMnSPHT1952.54.01.0-2.50.5-1.40.150.3HT195的化学成分（质量分数）灰铸铁有显微组织有三种类型：铁素体F+片状石墨G；铁素体F+珠光体P+片状石墨G；珠光体P+片状石墨G。HT195的力学性能 性能材料抗拉强度延伸率弹性模量疲劳极限硬度冲击值密度比热导热系数线胀系数电阻率HT19510-400.50.6-1.658-20143-2

4、690.1-1.16.8-7.450.12-0.13（0-200）0.105-0.1411.5-112（0-200）50-105灰铸铁的热处理：热处理只能改变灰铸铁的基体组织，而不能改变石墨的形状、大小和分布情况。热处理一般用于消除铸件的内应力和白口组织，稳定铸件尺寸和提高铸件工作表面的硬度及耐磨性。灰铸铁常用的热处理工艺有去内应力退火（时效处理）。故该零件采用内应力退火，目的是为了降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能或压力加工性能，消除铸件产生的残余应力。具体操作：加热到500-550，保温4-6小时，冷却速度小于或等于30/h，出炉温度低于200。2.2 零件图形分析该零件形状近似方尊，中

5、有内型腔，型腔各拐角均倒圆角R10，型腔内有梯形十字架的筋板，两端有扁形耳部，拐角均倒圆角R10。底面附方形两角8947.5，且两角底面均匀分布4M10深20的螺纹孔，且分布两个3547.5的半圆通轴孔。两轴孔底部有两个47.5462.5槽。如图2-1所示：图2-1 零件图2.3 零件技术要求该零件需加工的部位有上下表面、两角侧内面、两端耳部底面、轴孔及轴孔槽。其中上表面、两角侧内面及两端耳部底面表面粗糙度为12.5，两角底面及轴孔槽表面粗糙度为6.3，轴孔的尺寸精度等级IT12级，两轴孔的同轴度要求为0.06mm，螺纹底孔的中经、顶经精度等级IT6级。 第三章 毛 坯 设 计3.1 毛坯类型

6、及选择原则毛坯的种类:1、型材 常用型材截面形状有圆形、圆管形、方形、方管形、六角形、板和特殊断面形状等。型材有热轧和冷拉两种。热轧型材尺寸范围较大，精度较低，用于一般机器零件，价格便宜。冷拉型材尺寸范围较小，精度较高，多用于制造毛坯精度要求较高的各种零件，价格较贵。2、铸件 形状复杂，力学性能要求不高的毛坯宜采用铸造的方法制造。铸件毛坯的制造方法常用的有砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造、离心铸造等。3、锻件 适用于对力学性能有一定要求，形状比较简单的零件。锻件毛坯由于经锻造后可得到金属纤维组织的紧密性、连续性和均匀性，从而提高了零件的强度，耐磨性等。锻件有自由锻件、模锻件和精锻件三种

7、。4、焊接件 用焊接的方法而得到的组合件。适合于数量不多，结构复杂的框架类零件。焊接件的优点是制造方便，生产周期短，省材省料，制造费用低廉。但其抗振性较差，易变形。一般需经时效处理后才能进行机械加工。5、其它毛坯 其它毛坯类型包括冲压、粉末冶金、冷挤、塑料压制等毛坯。其优缺点各有千秋，可依据零件的具体结构与需要来选择不同的加工方法。毛坯的选择原则:1、零件材料及其力学性能 一般情况下，确定了零件的材料也就大致确定了毛坯的种类。2、零件的结构形状于外形尺寸 形状复杂的毛坯，一般用铸造方法制造。3、生产类型 为较低材料消耗和机械加工的劳动量，大量生产的零件应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，

8、用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减小和机械加工费用的降低来补偿。4、现有生产条件 确定毛坯的种类及制造方法，必须考虑具体的生产条件，如毛坯制造的工艺水平、质量状况、设备状况、成本费用以及对外协作的可能性等。5、充分考虑利用新工艺、新技术的可能性。根据零件的图样分析和上述的原则，我们选择毛坯的种类为铸件。3.2 毛坯制造各类毛坯常用制造特点及应用范围毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状适用生产类型生产成本砂型铸造11-13大铸铁、青铜为主各种尺寸复杂各种类型较低钢模铸造10-12较小铸铝为主中、小型较复杂批量、大量一般压力铸造8-11小铸铁、铸钢、青铜中、小型复杂批量、大量

9、较高熔模铸造7-10很小铸铁、铸钢、青铜小型为主复杂批量、大量高根据以上各毛坯的特点、应用范围、零件图样分析及生产成本，故选择砂型铸造，手工造型且选用化学粘砂材料。3.3 毛坯加工余量机械加工中毛坯尺寸与完全零件尺寸之差称为毛坯的加工余量。它的大小取决于加工过程中各个工步应去除的金属层的总和以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸之间的偏差数值。参考上海科学技术出版社-金属机械加工工艺人员手册修订组-金属机械加工工艺人员手册第四章 加工余量 表5-16及零件图的分析，该铸件加工部位的毛坯余量,如图3-1锌锭模毛坯图。精加工两角侧内面、半轴孔槽、上表面（D面）、两角底面（E面）和两端耳部底面均留加工余量0.

10、4mm.粗加工余量根据具体加工情况而定，详情见工艺工序卡。图3-1 锌锭模毛坯图第四章 零件加工方案的优化及确定4.1 生产类型与生产纲领生产类型是指企业专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产、和单件生产三种类型。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。生产类型是指企业（车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。1、 单件生产产品品种很多，同一产品的产量很少，各个工作地的加工对象经常改变，而且少重复生产。例如，重型机械制造、专有设备制造和新产品试制都属于单件生产。2、 大量生产产品的产量很大，大多数工作地按照一定的生产

11、节拍（即在流水生产中，相继完两件制品之间的时间间隔）进行某种零件的某种工序的重复加工。例如，汽车、拖拉机、自行车、缝纫机和手表的制造常属大量生产。3、 成批生产一年中分批轮流地制造出几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地加工对象周期性地重复。例如，机床、机车、电机和纺织机械的制造常属成批生产。生产类型和生产纲领等的关系生产类型生产纲领（台年或件年）工作地每月担负的工序数 工序数（月）小型机械或轻型零件中型机械或轻型零件大型机械或轻型零件单件生产100105不作规定小批生产1005001015051002040中批生产50050001505001003001020大批生产5000-500

12、0050050003001000110大量生产500005000100014、生产类型和生产纲领它是指企业在计划内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。计划通常为一月，因此生产纲领也常称为年度量，可按下式计算。 N=Qn(1+)(1+)式中： N零件月产量，（件月） Q产品月产量，（台月） n每台产品中该零件的数量，（件台） 备品率 废品率该产品的净产量为500件，设其备品率为10%，机械加工废品率为2%故：N=Qn(1+)(1+)=561件月由该零件的生产纲领为60，经计算得，生产类型为单件小批量生产单件生产产品品种很多，同一产品的产量很少，各个工作地的加工对象经常改变，而且很少重复生产

13、。单件生产类型的工艺特征特点单件生产零件的互换性通常配对制造，缺乏互换性，广泛采用修配法，钳工修配毛坯的制造方法及加工余量铸件由木模手工造型铸造，锻件由自由锻造。毛坯精度低，加工余量大机床设备及其布置通用机床，按机床种类及大小采用“机群式”排列工艺装备大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。极少采用夹具，靠划线和试切法达到精度要求对工人的技术要求需要技术要求水平高的熟练工人工艺文件有简单的工艺过程卡，关键工序有加工工序卡生产效率低生产成本高发展趋势箱体类复杂零件采用加工中心加工4.2 确定工序集中与工序分散的程度工序集中：是将零件加工集中在少数几道工序，而每道工序所包含的加工内容却很多

14、特点：1、采用高效专用设备及工艺装备，生产率高。2、工件装夹次数减少，易于保证表面间位置精度，还能减少工序间运输量，缩短生产周期。3、工序数量少，可减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可简化生产计划和生产组织工作。4、因采用结构复杂的专用设备及工艺装备，使投资大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时。工序分散：是将零件加工分得很细，工序多，工艺路线长，而每道工序包含的加工内容却很少。特点：1、设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，工人容易掌握，生产准备工作量少，又易于平衡工序时间，易适应产品更换。 2、可采用最合理的切削用量，减少基本时间。 3、设备数量多，操作工人多，占用

15、生产面积也大。该零件属于单件小批量生产，故选择工序集中。4.3加工工序顺序的安排机加工工序安排的原则：1、先加工基准面 选为精基准的表面应安排在起始工序工序先进行加工，以便尽快为后续工序提供精基准。这有利于保证精度。2、划分加工阶段 根据价格质量的要求常划分粗加工、半精加工、精加工。3、先面后孔 这是因为面加工好以后，安放和定位比较稳定可靠，保证平面和孔德位置精度，还给平面上的孔加工带来方便。4、次要表面穿插在各加工阶段进行 次要表面一般加工余量都比较少，加工比较方便，把次要表面穿插在各加工阶段进行加工，就能使加工阶段更加明显和顺利进行，又能增加加工阶段间的时间间隔，使工件有足够的时间让残余应

16、力重新分布并使其引起的变化充分表现，以便在后续的工序中修正。4.4 划分加工阶段划分加工阶段的原因：1、保证加工质量2、合理使用设备3、便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合得更好4、便于及时发现毛坯缺陷5、精加工、光整加工安排在后，可保证精加工和光整加工过的表面少受磕碰损坏 注意：划分加工阶段是对整个工艺过程而言的，因而应以工件的主要加工面来分析，不应以个别表面和个别工序来判断。各加工阶段的主要任务： 1、粗加工阶段，从毛坯上切除较多的余量，所能达到的精度和表面质量都比较低的加工过程。2、半精加工阶段，在粗加工之前的一道切削过程。3、精加工阶段，从工件上切除较少余量，所得精度和表面质量都比较

17、高的加工过程。4、光整加工阶段，精加工后从工件上不切除或切除极薄得金属层，用以获得光洁的表面和更加精确的加工过程（一般用于提高位置精度）5、超精加工阶段，按照超稳定，超微量等切除原则，实现加工尺寸误差和形状误差在0.1以下的加工技术。4.5 热处理工序安排 热处理是用于提高材料的力学性能，改善金属的加工性能以及消除残余应力，制定工艺规程时，由工艺人员根据设计和工艺的要求全面考虑。常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳、氧化处理等。按热处理的目的，可分为预备热处理和最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能，消除毛坯制造时的残余应力，改善组织，最终热处理是提高零件的强度

18、，表面硬度和耐磨性。该零件采用热处理方式为人工时效内应力退火处理。具体操作:加热至500-550，保温4-6小时，冷却速度小于或等于30/h,出炉温度低于200。4.6 检验工序的安排检验工序是必不可少的工序，它对保证质量，防止产品废品起到重要作用。了解工序中自检外，需要在下列场合单独安排检验工序：1、粗加工阶段结束后2、重要工序前后3、送往外车间加工的前后，如热处理工序前后4、全部加工工序完成后该零件检验方式是用磁力探伤仪检查零件内部是否有气孔和裂纹等缺陷，肉眼观察该铸件外部是否有结疤和裂纹等缺陷。4.7 拟定零件加工工艺路线选择加工方法时应考虑的因素，首先根据工艺手册查表来确定，然后再结合

19、实际的生产情况或工艺试验进行修正。具体考虑的因素如下：1、选择相应能获得经济精度的加工方法2、工件材料的性质3、工件的结构形状和尺寸大小4、结合生产类型考虑生产率与经济性 大批量生产时，应采用高效率的先进工艺，以提高工效，降低成本。单件小批量生产时，宜采用刨削平面和钻、扩、铰孔等加工方法，没有必要去追求高效，而只要保证质量即可。5、现有生产条件 应该充分利用现有设备，选择加工方法时要注意合理安排设备负荷，同时要充分挖掘企业潜力，发挥工人的创造性。6、新工艺新方法的利用 应该充分利用新工艺新方法，以提高现有工艺水平，满足生产的更高要求。7、特殊要求 如表面纹路方向的要求，铰削和镗削孔的纹路方向与

20、拉削的纹路方向不同，应根据设计特殊要求选择相应的加工方法。加工方案：方案一1、铸造 砂型铸造毛坯2、热处理 人工时效3、检查 检查铸件是否有气孔、结疤、裂纹等缺陷4、漆底漆 漆底漆5、划线 以型腔两端为基准，在底面画中线,以D面为基准，在两角侧面画加工线6、粗铣面 分别以D面、E面、中线为基准，粗铣D、E表面两端耳部及轴孔槽，均留余量0.4mm7、粗铣轴孔 粗铣轴孔到尺寸及Ra6.3um要求8、精铣面 分别以D面、E面、中线为基准，精铣D、E表面两端耳部及轴孔槽，尺寸达图纸要求9、钻、攻螺纹 钻4M10深20的螺纹孔，并攻丝4M10-6H螺纹孔，去毛刺10、检查 检查、包装入库方案二1、铸造

21、砂型铸造毛坯2、热处理 人工时效3、检查 检查铸件是否有气孔、结疤、裂纹等缺陷4、漆底漆 漆底漆5、划线 以型腔两端为基准，在底面画中线,以D面为基准，在两角侧面画加工线6、粗铣面 分别以D面、E面、中线为基准，粗铣D、E表面两端耳部及轴孔槽，均留余量0.4mm7、精铣面 分别以D面、E面、中线为基准，精铣D、E表面两端耳部及轴孔槽，尺寸达图纸要求8、扩 扩轴孔到尺寸及Ra6.3um要求9、钻、攻螺纹 钻4M10深20的螺纹孔，并攻丝4M10-6H螺纹孔，去毛刺10、检查 检查、包装入库4.8 方案比较分析及确定工艺路线以上加工方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采用的

22、加工手段之后，发现仍有问题，主要表现在零件加工部位半轴孔3547.5，若采用方案二，虽然加工效率高，但扩因刚性不足，会造成扩孔钻发生偏移，从而影响半轴孔的加工精度及表面粗糙度，而方案一粗铣半轴孔加工效率高（避免装卸工件的辅助时间），又能保证零件的加工精度及表面粗糙度，故选择粗铣半轴孔，即方案一。第五章 零件加工工序设计5.1 定位基准的选择5.11 选择原则定位基准是在加工中用作定位的基准。用夹具装夹时，定位基准就是工件上直接与夹具的定位元件相接触的点、线、面。制定工艺规程时，合理地选择定位基准，对保证零件加工精度（特别是相互置精度）和安排加工顺序有很大的影响。用夹具装夹时，定位基准的选择还会

23、影响到夹具的结构，因此定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。选择定位基准时，应注意减少装夹次数，尽量做到一次装夹中能把零件上所有要加工表面都加工出来。多选择工件上不需要切削的平面和孔作定位基准。定位基准尽量与设计基准重合，以减少定位误差对尺寸精度的影响。基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高，不但使加工工艺过程问题百出，更有甚会造成零件的大批量报废，影响生产的进行。定位基准分为粗基准和精基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发的，因而分析定位基准选择的顺序是从精基准到粗基准。粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配各加工面的余量，同时要为

24、后续工序提供精基准。具体可按以下原则选择：1、为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选非加工面为 粗基准。2、合理分配各加工面的余量。3、粗基准应避免重复使用，在同一尺寸方向下，通常只允许用一次。4、选择粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边和铸造浇冒口、分型面、毛刺等缺陷，以保证定位准确、夹紧可靠。当用夹具装夹时，选择的粗基准面还应使夹具结构简单、操作方便。选择精基准时，应能保证加工精度和装夹可靠方便，可按下列原则选取：1、基准重合原则2、基准统一原则3、自为基准原则4、互为基准原则保证工位定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则当用夹具装夹时，选择的精基准面还应使夹具结构简单、操作方面。5.

25、1.2 粗基准粗基准就是用未经加工的毛坯表面作定位基准的基准。该零件加工过程中所选择的粗基准，在四角侧面画加工线的粗基准是内型腔的表面。5.1.3 精基准精基准就是用加工过的表面作定位基准的基准。该零件加工过程中所选择的精基准特别多。工序6 粗铣中以两角底面（E面）为精基准粗铣上表面（D面）。如图5-1所示工序7 精铣中以上表面（D面）为精基准，精铣两角底面（E面）， 最后以两角底面（E面）为精基准精铣上表面（D面）。如图5-1所示图5-1 粗精铣定位5.2 设备选择机床选择应遵循以下原则：1、所选用的机床精度应和工件的精度相适应。2、所选用的机床技术规格应与工件的外形尺寸相适应。3、所选用的

26、机床生产效率和自动化程度应与零件生产纲领相适应。4、机床的选择还应结合现场的实际情况，充分利用现有设备。根据零件尺寸和形状选用的加工设备有X6140和Z3012O。主要技术参数：X6140（万能升降台铣床）技术参数工作台工作面积（宽长）4001700工作台行程纵向 机/手1000/900横向 机/手375/365垂向 机/手450/440 主轴转速 纵数18范围（r/min)301500工作精度平面度0.02表面粗糙度(um)3.2电动机功率（kw）主电动机功率11电机主功率14.125重量（kg）毛重4900净重4300外形尺寸（长宽高）225822452060生产厂齐齐哈尔第二机床集团有限

27、公司Z3012O(摇臂钻床)技术参数最大钻孔直径（mm）120主轴中心线至立柱距离A（mm）6354200主轴端面至底座工作面距离B（mm）9803320主轴最大行程C（mm）600主轴孔莫氏圆锥公制80主轴转数级数23主轴转数范围（r/min)6.2-800主轴进给量级数18主轴进给量范围(mm/r)0.0633.2主轴最大扭转力矩（公斤力厘米）25000最大进给力（公斤力）5000主轴箱最大水平移动距离D（mm）3565横臂最大升降距离（mm）1650横臂最大回转角度360电动机总容量(kw)23.425主电动机功率(kw)15机床重量t40机床外形尺寸长（mm）6000宽（mm）2200

28、高（mm）5885生产厂上海机床五厂5.3 工艺装备的选择5.3.1 夹具选择由于该零件的结构较复杂，加工过程中所用的夹具较多。况且通用夹具如三爪自定心卡盘，万能分度头在一些工序根本派不上用场，故该零件的加工采用的专用夹具多，如支撑钉、支撑板和钻摸等一系列夹具。5.3.2 量具选择技术测量包括长度测量、角度和锥度测量、螺纹测量、型面样板测量、齿轮测量、形状与位置公差的测量、表面粗糙度的测量。该零件所需测量的有长度测量、螺纹测量、形状与位置公差的测量和表面粗糙度的测量。通用量具和量仪有量块及量块附件、卡尺类型、千分尺类型、表类、光学（工具显微镜类型、测长机、测长仪、光学计、干涉仪、投影仪）、气动

29、（气动量仪）、电动量仪（电感式测微仪）、三坐标测量机等。螺纹测量分综合测量和单项测量。综合测量用于成批生产，如用螺纹量规检验螺纹；单项测量则用于精密螺纹检验和废品原因分析。工具显微镜、投影仪、万能测长仪、卧式光学计等量仪可用于测量螺纹的各单项元素，如中径、大径、小径和牙型半角。螺纹中径的检验常用三针量法，测量精度要求不高时，可用螺纹千分尺和螺纹样板测量。形状与位置公差的测量包括检验平面度、直线度、圆度、圆柱度、孔中心距、同轴度、对称度。表面粗糙度的测量方法有比较法、光切法、干涉法、光纤传感法、激光光斑法和触针法。长度测量主要表现在粗精铣上下表面、两端耳部底部及两角侧内面。由于精度不高，故采用卡

30、尺类型中的游标卡尺(0-125mm)、(0-500mm)，能满足零件的加工精度长度测量需求。螺纹测量主要表现在攻丝两角底孔螺纹4M10-6H（单线粗牙，且中径和顶径相同的内螺纹）。该螺纹测量可用普通螺纹量规中检验量规的止端螺纹塞规检验工件内螺纹的单一中径，万能测量仪测量该螺纹的牙型半角、小径和大径单项元素。该零件的形状与位置公差的测量主要表现在两半轴孔的同轴度要求为0.06.孔同轴度的测量可用塞规、专用工具和坐标测量机。由于该零件图中两半轴孔的孔径相同，故选择为直径相同孔同轴度的检具结构型式的专用工具。该零件的表面粗糙度主要表现在零件上表面、两角侧内面和两端耳部底面加工面的表面粗糙度Ra12.

31、5，零件下表面、半轴孔表面和轴孔槽的表面的表面粗糙度Ra6.3。故该零件的表面粗糙度要求并不是很高，综合考虑经济成本，选择JBQ型光切显微镜。5.3.3 刀具选择刀具参数选择正确与否，直接关系到零件的加工效率和加工表面的质量及刀具本身的寿命。刀具材料应具备高硬度和高耐磨性、足够的强度和韧性以及高的耐热性，刀体材料保证刀具的强度，因此，合理选择刀具尤为重要。对刀具的材料选择应考虑到所采用的机床加工时机床的刚性，工件材料及经济性等。则普通机床刀具应选择较高的耐用度和刚性，有良好的断削性和尺寸稳定性，安装调试方便等特点。该零件加工过程所运用的刀具有铣刀、钻头和丝锥。工序名称刀具几何参数刀具材料粗铣面

32、：分别以D面、E面、中线为基准，粗铣D、E表面、两端耳部及轴孔槽锥柄粗齿20立铣刀，齿数Z=3高速钢（W18Cr4V）粗铣轴孔：粗铣轴孔到尺寸及Ra6.3um要求锥柄R17.5凸半圆铲背成形铣刀，=12，=12高速钢（W18Cr4V）精铣面：分别以D面、E面、中线为基准，精铣D、E表面、两端耳部及轴孔槽，尺寸达图纸要求锥柄粗齿20立铣刀，齿数Z=6高速钢（W18Cr4V）钻孔、攻螺纹：钻4XM10深20的螺纹孔，并攻丝4XM10-6H螺纹孔直柄8.5长麻花钻，细长柄机用M10丝锥，刀柄长度L=108，切削部分长度l=24,Kr=5,r=2,后角为2，切削锥牙数为8，高速钢（W18Cr4V）其中

33、R17.5凸半圆成形铲背专用铣刀如图所示：图5-2 R17.5凸半圆成形铲背专用铣刀5.4 工序尺寸的确定零件某一表面最后一道工序尺寸及其公差是零件的设计尺寸及公差，各中间工序的尺寸及公差均要通过计算确定。当工序基准与设计基准重合时其工序尺寸及公差的确定较简单，只需考虑各工序的加工余量和工序所达到的加工精度。计算顺序是由最后一道工序开始往前推算，一直推算到毛坯尺寸的大小。如外圆和孔表面的尺寸及公差的计算均属这种情况。当工序基准与设计基准不重合时，测量基准与设计基准不重合时，工序尺寸及公差的确定利用工艺尺寸链的原理来分析和计算。必须注意在工序间安排检查时，如测量基准与基准不重合时，也应用尺寸链进

34、行计算，以确定检验尺寸及公差。并注意防止产生“假废品”。针对该零件的加工，精铣两端耳部底面时工序基准为两角底面，而测量基准确实上表面（E面）。故该零件需要计算尺寸链。如图5-3所示：图5-3 尺寸链分析易得上表面到两端耳部底面是最后形成的尺寸，故A0是封闭环，A1是增环，A2是减环。由尺寸链的计算公式得： 基本尺寸A0=A1A2 A0=11437.5=76.5(mm) 上偏差 ES=0.50=0.5(mm) 下偏差 故上表面到两端耳部底面的尺寸(封闭环) A0=76.5(mm)各道工序的工序尺寸工 序 内 容工 序 尺 寸粗 铣以加工线为粗基准粗铣D表面上表面到D表面尺寸达116.6mm以D表

35、面为精基准粗铣轴孔槽、两耳部底面D表面到轴孔槽为2.1mm以中心线为基准粗铣两角侧内面两角侧内面相对中心线的尺寸达195.1mm以D表面为精基准粗铣E表面D表面到E表面尺寸达114.8 mm，D表面到十字径底的距离为44.4 mm粗铣轴孔粗铣轴孔35尺寸及R6.3要求轴孔尺寸达35mm精 铣以E表面为精基准精铣D表面、精铣两耳部底面D表面到E表面尺寸达114.4mm， D表面到十字径底的距离为44mm，E表面到两耳部底面尺寸达76.5mm以E表面为精基准精铣轴孔槽D表面到轴孔槽为2.5mm以中心线为基准精铣两角侧内两角侧内面相对尺寸达391mm以D表面为精基准精铣E表面D表面到E表面尺寸达11

36、4mm，钻、攻螺纹钻M10深20的螺纹底孔孔径尺寸为8.5mm攻丝M10-6H螺纹孔螺纹底孔达M10-6H5.5 切削用量的选择与确定正确的选择切削用量，对保证加工质量，提高生产效率，获得良好的经济效益，起着重要作用。切削用量包括背吃刀量、切削速度、进给量。 5.5.1 背吃刀量a的确定a指垂直于进给速度方向测量的切削层最大尺寸，单位为mm例： a=式中： d-待加工表面直径d-已加工表面直径选择时，优先考虑背吃刀量a，然后考虑进给量f，最后考虑切削速度V5.5.2 切削速度V的确定V指切削刃选定点相对工件主运动的速度，单位为ms或mmin，计算公式如下： V=1000=318 工件或刀具转速

37、，单位为rmin 工件或刀具选定点旋转直径，单位为mm5.5.3 进给量f的确定进给量为刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用工件每转的位移量来度量，单位为mmr进给量又可以用进给速度Vf表示：Vf指切削刃选定点相对工件进给运动的瞬时速度，单位为mms或mmin该零件各道工序的加工切削用量均参考于机械工业出版社-主编 王先逺-机械加工工艺手册 第2卷 加工技术卷 如下表 各工序加工切削用量各工序加工切削用量工 序 内 容切削速度V（m/min）背吃刀量a（mm）进给量f（mm/r）粗 铣以加工线为粗基准粗铣E表面171.20.54以E表面为精基准粗铣轴孔槽171.50.54以中心线为基准粗

38、铣两角侧内面1720.54以E表面为精基准粗铣D表面171.80.54粗铣轴孔粗铣轴孔35尺寸及R6.3要求26.31.60.06精 铣以E表面为精基准精铣D表面24.50.40.3以E表面为精基准精铣轴孔槽24.50.40.3以中心线为基准精铣两角侧内24.50.40.3以D表面为精基准精铣E表面24.50.40.3钻、攻螺纹钻M10深20的螺纹底孔6.44.250.6攻丝M10-6H螺纹孔4.10.9750.0655.6 工时定额的计算劳动定额是劳动消耗在工艺过程中的定额。劳动定额可用产量定额或时间定额来表示。一般常用时间定额作为劳动定额指标。时间定额是衡量工艺过程的劳动生产率的重要指标，

39、是安排生产计划、核算成本的重要依据之一，也是设计或扩建工厂计算设备和人员的重要资料。单件时间定额是完成一个零件的一道工序的时间定额。它包括以下几个方面：1）基本时间 Tb 基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置以及表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。基本时间可由计算公式求出Tb=式中 Tb-基本时间，min;-工作行程的计算长度，包括加工表面的长度、刀具切入和切出长度，mm;Z-工序余量，mm;n-工件的旋转速度，r/min;f-刀具的进给量，mm/r; -切削深度，mm.2）辅助时间a 辅助时间是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括：装卸工件，开停机床

40、，引进或退出刀具，改变切削用量，试切和测量工件等所消耗的时间。作业时间T是基本时间和辅助时间的总和。它是直接用于制造产品或零、部件所消耗的时间。辅助时间的确定方法随生产类型而异。大批大量生产时，为使辅助时间规定得合理，需将辅助动作分解，再分别确定各分解动作的时间，最后予以综合；中批生产则可根据以往统计资料来确定；单件小批生产常用基本时间的百分比进行估算。3）布置工作地时间 Ts 布置工作地时间是为了使加工正常进行，工人照管工作地（如更换刀具，润滑机床，清理切屑，收拾工具等）所消耗的时间。一般按作业时间的 2% 7% 估算。4）休息与生理需要时间 Tr 休息与生理需要时间是工人在工作班内恢复体力

41、和满足生理上的需要所消耗的时间。一般可按作业时间的 2%4%来计算。以上四部分时间的总和称为单件时间 T，即Tp= TaTb + Ts+ Tr5）准备与终结时间e 准备与终结时间是指工人为了生产一批产品或零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。在单件或成批生产中，每当开始加工一批工件时，工人需要熟悉工艺文件，领取毛坯、材料、工艺装备、安装刀具和夹具，调整机床和其它工艺装备等所消耗的时间以及加工一批工件结束后，需拆下和归还工艺装备，送交成品等所消耗的时间。c既不是直接消耗在每个工件上的，也不是消耗在一个工作班内的时间，而是消耗在一批工件上的时间。因而分摊到每个工件的时间为e n ，其中 n 为批

42、量。故单件和成批生产的单件工时定额的计算公式 Tc应为： Tc Tpe n大批大量生产时，由于 n 的数值很大，en ，故不考虑准备终结时间，即： TcTp=Ta+Tb+Ts+Tr提高劳动效率的工艺途径：劳动生产率是一项综合性的技术经济指标。提高劳动生产率，必须正确处理好质量、生产率和经济性三者之间的关系；应在保证质量的前提下提高生产率、降级成本。主要途径如下。缩短时间定额缩短基本时间 提高切削用量、减少或重合切削行程长度、多件同时加工等缩减基本时间的效果十分显著。缩减辅助时间 采用先进夹具、采用连续加工方法、采用自动测量装置使辅助操作实现机械化和自动化，可大大缩减辅助时间。缩短布置工作地时间

43、 提高刀具耐用度、采用对刀辅具、使用机夹可转位刀具等，可缩减布置工作地时间。缩短准备与终结时间 扩大零件的生产数量、采用先进的加工设备、使用通用的刀夹具，可减少准备与终结时间。 采用新工艺新方法 采用新工艺新方法，是提高生产率的另一有效途径。 提高机械加工自动化程度提高机械加工自动化程度是提高劳动生产率最理想的手段。该零件各道工序的机动时间、辅助时间（机动时间的35%）、单件和准终数据参考于北京出版社-李洪主编-机械加工工艺手册-第二篇 机械加工工艺 第五章 机械加工时间定额。各道工序时间具体如表所示：各工序时间表工 序 内 容机动时间辅助时间（35%机动时间）单件准终粗 铣以加工线为粗基准粗铣E表面9.93.547.433.5以E表面为精基准粗铣轴孔槽2.60.9以中心线为基准粗铣两角侧内面2.40.9以E表面为精基准粗铣D表面17.56.2粗铣轴孔粗铣轴孔35尺寸及R6.3要求72.510.333.5精 铣以E表面为精基准精铣D表面21.57.558.150.3以E表面为精基准精铣轴孔槽3.31.1以中心线为基准精铣两角侧内面3.11以D表面为精基准精铣E表面12.14.