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山西工程技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
畢業(yè)生姓名
：
龍飛
專業(yè)
：
機(jī)械電子工程
學(xué)號(hào)
：
180533016
指導(dǎo)教師
：
王棟
所屬系（部）
：
機(jī)械電子工程系
二〇二〇年五月 HWT200型減速器機(jī)蓋加工工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計(jì)
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“HWT200型減速器機(jī)蓋加工工藝規(guī)程編制及夾具設(shè)計(jì)”，其主要任務(wù)有兩項(xiàng)：第一項(xiàng)是箱體零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)；第二項(xiàng)是箱體零件工裝夾具的設(shè)計(jì)。
在工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)中，首先要繪制出圖紙，然后在對(duì)對(duì)零件進(jìn)行分析，明白此零件的用途以及型號(hào)、和它的廣泛使用場(chǎng)合、根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件材料及其它要求來(lái)確定毛坯的制造形式；其次根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則進(jìn)行粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇，然后擬定工藝加工路線，通過(guò)綜合比較與分析確定最終工藝方案；最后進(jìn)行機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工時(shí)的確定。
在工裝夾具部分的設(shè)計(jì)中，首先是定位方案的確定，根據(jù)各道工序的加工特點(diǎn)合理的選擇定位基準(zhǔn)并進(jìn)行誤差分析；其次根據(jù)加工特點(diǎn)進(jìn)行切削力的計(jì)算。綜合以上因素設(shè)計(jì)合理的夾緊方案并計(jì)算夾緊力，最后進(jìn)行夾具整體設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞： 減速器；工藝規(guī)程；工裝夾具
HWT200 reducer cover machining process specification and fixture design
Abstract
The graduation design topic is "the machine cover technological process and the design of drilling jig", its main task two: the first is to design procedures process parts processing; the second is the design of box parts fixture.
In the design process, first of all to draw out the drawings, and then on the analysis of parts, the parts that use and models, and widely used, its according to production plan, material and other requirements to determine the manufacture of blank forms; its root according to the benchmark selection principle of coarse and fine reference base choice, then develop processing route, final process through comprehensive comparison and analysis; determine the final machining allowance, process size, blank size, the amount of cutting and the basic working hours.
Design of fixture part in work, is to determine the first positioning scheme,according to the selected location processing procedures of the reason able standard and error analysis; calculation of the cutting force according to the processing characteristics. Clamping scheme above factors of reasonable design and calculation of clamping force, the final fixture design.
Keywords: reducer; process planning; fixture
iii
目 錄
摘 要 i
Abstract ii
1 緒論 1
1.1 機(jī)床夾具的概述 1
1.2 工件在夾具中的定位 4
2 零件結(jié)構(gòu)的確定及分析 6
2.1 零件的工藝分析 7
2.2 零件的材料 7
2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7
3 制定工藝路線 10
3.1 分離式箱體工藝路線 10
3.2 表面加工方法的選擇 10
3.3 工序先后順序的安排 10
3.4 機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇 11
3.5 工藝路線擬定 12
4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 15
5 確定切削用量及基本工時(shí) 17
5.1 切削用量原則 17
5.2 時(shí)間定額 17
5.3 工序Ⅰ粗銑機(jī)體上端面和結(jié)合面 18
5.4 工序Ⅱ精銑結(jié)合面 25
5.5 工序Ⅲ鉆4--￠22螺栓孔，鉸對(duì)角線上的兩個(gè)孔 27
5.6 工序IV粗銑各軸承孔端面 32
5.7 工序Ⅴ精銑軸承孔的兩側(cè)端面 35
5.8 工序Ⅵ鉆鉸2—￠10定位銷孔 37
5.9 工序Ⅶ粗鏜蝸桿軸承孔 42
5.10 工序Ⅷ粗鏜蝸輪軸承孔 43
5.11 工序Ⅸ精鏜蝸桿軸承孔 45
5.12 工序Ⅹ精鏜蝸輪軸承孔 46
5.13 工序ⅩI 鉆攻蝸桿端面螺紋孔12×M16、蝸輪端面6×M16 47
5.14 工序ⅩⅡ锪平φ40凸臺(tái)、锪平φ35凸臺(tái) 52
6 鉆頂端面4-M8螺紋孔的專用夾具的設(shè)計(jì) 55
6.1 鉆床專用夾具的主要類型 55
6.2 鉆床專用夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn) 57
6.3 定位基準(zhǔn)的選擇 59
6.4 定位元件的設(shè)計(jì) 59
6.5 定位誤差分析 60
6.6 切削力及夾緊力的計(jì)算 60
6.7 主要零件的設(shè)計(jì) 62
7 鉆蝸桿、渦輪軸承端蓋上M16螺紋孔夾具的設(shè)計(jì) 66
7.1 定位基準(zhǔn)的選擇 66
7.2 主要零件的設(shè)計(jì) 66
7.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 71
7.4 導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 73
7.5 夾緊元件的設(shè)計(jì) 76
7.6 夾具體的設(shè)計(jì) 79
7.7 夾具操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 79
參考文獻(xiàn) 80
外文文獻(xiàn) 82
中文翻譯 88
致 謝 92
ii
山西工程技術(shù)學(xué)院——畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1 緒論
機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具的切削或成形運(yùn)動(dòng)處于準(zhǔn)確的相對(duì)位置。
用夾具裝夾加工一批工件時(shí)，是通過(guò)夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求，要實(shí)現(xiàn)這一要求，必須滿足三個(gè)條件：1、工件在夾具中占有正確的加工位置；2、夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置；3、刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相對(duì)夾具；夾具相對(duì)于機(jī)床；零件相對(duì)于機(jī)床。
工件的最終精度是由零件相對(duì)于機(jī)床獲得的，所以“定位”也涉及到三層關(guān)系：工件在夾具上的定位；夾具相對(duì)于機(jī)床的定位；而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是間接通過(guò)夾具來(lái)保證的。
工件定位以后必須通過(guò)一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上。否則，在加工過(guò)程中因受到切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起被加工工件的振動(dòng)，破壞了原來(lái)的準(zhǔn)確定位，無(wú)法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。
目前，機(jī)床的夾具設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械工件的加工是很有必要的，如果工件在加工的過(guò)程中不能定位的話，則工件會(huì)成為廢品或根本不能達(dá)到預(yù)期加工的效果。再者，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)組合機(jī)床夾具。
1.1 機(jī)床夾具的概述
1 機(jī)床夾具的發(fā)展
夾具的歷史，來(lái)源于以大量生產(chǎn)為基礎(chǔ)的互換性零件的加工。夾具最早出現(xiàn)于1988年，當(dāng)時(shí)作為大量生產(chǎn)方式的創(chuàng)造者而名利前茅的“惠特尼”公司接受了美國(guó)政府訂購(gòu)的三年間制造一萬(wàn)支步槍的合同，把原來(lái)告手工操作的步槍槍管鍛件，有一個(gè)人從頭到尾制造下來(lái)的方式改為雇用不熟練工人進(jìn)行簡(jiǎn)單操作、制造，使用了一系列夾具，使步槍按時(shí)交貨。繼而在1853年“科爾特”根據(jù)互換性方式建造了大型兵工廠，據(jù)說(shuō)把涉及1400臺(tái)機(jī)床的大部分作為了專用機(jī)床，并花費(fèi)與機(jī)械設(shè)備的數(shù)量相同的費(fèi)用，消耗在制造刀具和夾具上。這樣通過(guò)使用刀具和夾具才使制造有互換性的零件成為可能。同時(shí)也簡(jiǎn)化了操作，為后來(lái)向大量生產(chǎn)的發(fā)展準(zhǔn)備了條件。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，世界機(jī)床技術(shù)的發(fā)展在很大程度上受軍火生產(chǎn)所影響，戰(zhàn)前用于生產(chǎn)汽車、無(wú)線電、民用產(chǎn)品的大量技術(shù)，在戰(zhàn)時(shí)廣泛移用于軍需品的生產(chǎn)。為了提高生產(chǎn)率，應(yīng)付熟練技術(shù)工人的不足，機(jī)床夾具得到了更大的發(fā)展。1920年，世界上第一部介紹夾具的書(shū)籍在德國(guó)出版。在近幾十年中，夾具的基本組成部分并無(wú)明顯變化，但隨著機(jī)械行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求，使多品種、中小批生產(chǎn)成為機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械工業(yè)這種發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)機(jī)床夾具提出了更高的要求。
2 機(jī)床夾具的概述及其組成
機(jī)床夾具是在機(jī)床上將工件定位、夾緊，將刀具進(jìn)行導(dǎo)向的一種裝置，簡(jiǎn)稱“夾具”。其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有一個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。如卡盤(pán)、平口鉗和各種鉆模等。輔助工具是將刀具在機(jī)床上進(jìn)行定位、夾緊的裝置，如鉆夾頭、銑刀桿及鏜刀桿等。工藝裝備是指在加工過(guò)程中，使用的刀具、夾具、量具及其他輔助工具的總稱。
機(jī)床夾具根據(jù)功用一般可以分為：定位元件、夾緊元件或裝置、對(duì)刀及導(dǎo)向元件、夾具體、連接元件、其他元件和裝置。
3 機(jī)床夾具的分類
機(jī)床夾具可按以下幾種方法進(jìn)行分類：
(1) 按專門(mén)化程度分類
1）通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤(pán)和四爪單動(dòng)卡盤(pán)，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2）專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無(wú)法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3）通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。
4）組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬(wàn)能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5）隨行夾具
隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。
(2) 按使用的機(jī)床分類
由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
按夾緊動(dòng)力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。
4 機(jī)床夾具的功用
(1) 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度
用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。
(2) 能減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
(3) 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能
根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動(dòng)，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。例如在車床的溜板上或搖臂鉆床工作臺(tái)上裝上鏜模，就可以進(jìn)行箱體零件的鏜孔加工。
5 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。
1 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
2 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5μm。
3 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
4 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。
1.2 工件在夾具中的定位
1 工件的裝夾方法
將工件在機(jī)床或夾具中的定位、夾緊的過(guò)程稱為裝夾。定位就是確定工件在機(jī)床上或夾具中具有正確的位置。夾緊就是工件定位后將其壓緊、夾牢的過(guò)程，使其在加工過(guò)程中保持定位不變的操作，能保持定位時(shí)已獲得正確的位置不變。
工件的裝夾，可根據(jù)工件加工的不同技術(shù)要求，采取先定位后夾緊或在夾緊的過(guò)程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位這兩種方式，其目的都是為了保證工件在加工時(shí)相對(duì)刀具及成形運(yùn)動(dòng)具有正確的位置。
一般有如下的幾種裝夾方法：
直接裝夾；找正裝夾；夾具裝夾。
2 獲得尺寸精度的方法
裝夾的方法解決了被加工表面間的位置精度，尺寸精度可由以下方法獲得。
試切法；定尺寸刀具法；調(diào)整法；自動(dòng)獲得尺寸法。
3 常用定位方法及其所用的定位元件
(1) 工件以平面定位時(shí)可以分為主要支承和輔助支承。其中主要支承包括：
固定支承；可調(diào)支承；自位支承。
(2) 工件以圓柱孔定位
定位銷；剛性心軸；小錐度心軸。
(3) 工件以外圓柱面定位
定位套；支承板；V型塊。
(4) 工件以圓錐孔定位
工件以圓錐孔定位時(shí)，最常用的定位方式是用圓錐心軸，限制工件的五個(gè)自由度。作為圓錐孔定位的特例是用頂尖定位，固定頂尖限制工件的三個(gè)自由度。
(6) 組合定位
一個(gè)平面及與其垂直的兩個(gè)孔的組合；一個(gè)平面及與其垂直的孔的組合。
2 零件結(jié)構(gòu)的確定及分析
對(duì)被加工零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析，其主要內(nèi)容包括；
1 弄清零件的結(jié)構(gòu)形狀，明白那些表面需要加工，那些是主要加工面，分析各種加工表面的形狀、尺寸、精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等。
2 在給定的條件下，了解零件在整個(gè)機(jī)器上的作用及工作要求。
3 明確零件的材料、熱處理方法及零件圖上的技術(shù)要求。
4 分析零件的工藝性，對(duì)各個(gè)加工表面制造的難易程度做到心中有數(shù)。
以下是設(shè)計(jì)內(nèi)容：
題目所給的是減速器的機(jī)蓋（見(jiàn)圖1.1）。它是應(yīng)用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立傳動(dòng)裝置。位于減速器機(jī)體的上部，主要作用是包容和支撐齒輪傳動(dòng)使它們能夠保持正常運(yùn)動(dòng)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)精度，同時(shí)也是潤(rùn)滑油的儲(chǔ)藏體；二是安全保護(hù)和密封作用，使箱體內(nèi)的零件不受外界環(huán)境的影響，又保護(hù)機(jī)器操作者的人身安全。
概述：
HW型直廓環(huán)面蝸桿減速器（JB/T7936—1999）因所采用的環(huán)面蝸桿副，其蝸桿軸向截面齒廓為直線，故稱其為直廓環(huán)面蝸桿（球面蝸桿），與其他個(gè)種蝸桿減速器相同，為空間交錯(cuò)軸傳動(dòng)，承載能力和傳動(dòng)效率高，適用于重載、大功率、大轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)，如冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、石油、化工、建筑等機(jī)械設(shè)備的減速傳動(dòng)。包括HWT、HWB型兩種型式。
工作條件：輸入、輸出軸交錯(cuò)角為90度，蝸桿轉(zhuǎn)速不超過(guò)1500轉(zhuǎn)/分，蝸桿軸可正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)t工作環(huán)境溫度為-40—40℃。當(dāng)工作環(huán)境溫度低于0℃以上，或采用低凝固點(diǎn)的潤(rùn)滑油；高于40℃時(shí)，必須采取冷卻措施。
型號(hào)
HWT型—蝸桿在渦輪之上鑄造機(jī)體和機(jī)蓋直廓環(huán)面蝸桿減速器
其中T—上置蝸桿；W—焊接機(jī)體和機(jī)蓋，未注為鑄造結(jié)構(gòu)。
舉例
HWT200—1100
H—直廓環(huán)面蝸桿減速器
W—機(jī)體和機(jī)蓋（鑄造）
T—上置蝸桿
200—中心距a=200mm（第一系列）
1100—公稱傳動(dòng)比i=1100（理論和實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的比值）
圖1.1 被加工零件不完全三維模型圖
2.1 零件的工藝分析
要加工孔減速器機(jī)蓋有三組主要加工表面，現(xiàn)分述如下：
孔軸配合度為H7，表面粗糙度Ra小于3.2um,圓柱度為0.012mm。其它孔的表面粗糙度為Ra小于3.2um,錐銷孔的表面粗糙度為Ra小于1.6um，蓋體上平面表面粗糙度為Ra小于6.3um,機(jī)蓋機(jī)體的結(jié)合面的表面粗糙度為Ra 小于3.2um，結(jié)合處的相錯(cuò)位每邊不大于2mm，機(jī)體的左右端面表面粗糙度為Ra 小于3.2um，垂直度為0.06mm。
2.2 零件的材料
由于鑄鐵容易成形，切削性能好，價(jià)格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號(hào)選用HT200。
2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1 確定毛坯的制造形式
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，該機(jī)體零件大批量生產(chǎn)水平。零件材料為HT200，且形狀不復(fù)雜，為了提高生產(chǎn)率采用金屬模機(jī)械砂型鑄造，毛坯重70kg。
2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，其選擇的正確與否直接關(guān)系到工藝路線和夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并影響到工件的加工精度、生產(chǎn)率和加工成本。
(1) 粗基準(zhǔn)的選擇
以未加工過(guò)的表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，也就是第一道工序所用的定位基準(zhǔn)，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：
選擇加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)。
某些表面不需要加工，則應(yīng)選擇其與加工表面有相互位置精度要求的表面為粗基準(zhǔn)。
選擇比較平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用。
對(duì)于本機(jī)蓋零件而言，當(dāng)選擇機(jī)蓋側(cè)面為粗基準(zhǔn)時(shí)，則側(cè)面的誤差會(huì)全部反映到結(jié)合面上，使結(jié)合面的精度不好保證。當(dāng)以箱體凸沿的下底面為粗基準(zhǔn)時(shí)可以滿足加工要求，但考慮到是大批量生產(chǎn)，使用金屬模機(jī)械砂型鑄造，毛坯的加工余量比較小，鑄造精度比較高，若使用上端面為粗基準(zhǔn)，不僅可以滿足加工要求而且更容易定位與夾緊，綜合考慮選擇上端面為粗基準(zhǔn)。
(2) 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)重保證零件的加工精度，特別是加工表面的相互位置精度來(lái)考慮，同時(shí)也要考慮到裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循下列原則：
1）基準(zhǔn)重合原則 即應(yīng)盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。
2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 即應(yīng)盡可能選擇加工工件的多個(gè)表面時(shí)都能使用的一組定位基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。這樣就便于保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換說(shuō)產(chǎn)生的誤差，并能簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)制造。
3）互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度以及他們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時(shí)，可以采取互為基準(zhǔn)的原則，反復(fù)多次進(jìn)行加工。
4）自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，再加工時(shí)就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，而該表面與其他表面之間的位置精度則有先行工序保證。
精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中，正確選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)保證零件技術(shù)要求，確定加工先后順序有著至關(guān)重要的影響。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。用毛坯上未加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)；用加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)一般都是先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮用那一組表面作粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來(lái)。所以應(yīng)先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)要求：基準(zhǔn)重合原則，統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，自為基準(zhǔn)原則和互為基準(zhǔn)原則。這四項(xiàng)選擇精基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不可能同時(shí)滿足，應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件決定取舍。
為了方便加工和保證位置度要求，箱體類零件一般采用一面兩孔的基本定位方式。經(jīng)過(guò)分析零件圖可以看出，本箱體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)有兩個(gè)：
首先，中心孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都是以兩個(gè)工藝孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的。
其次，中心孔附近的螺紋孔都是以中心孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的。
所以，在加工箱體時(shí)，應(yīng)該先以兩個(gè)工藝孔和其所在的面為基準(zhǔn)，加工出中心孔，再根據(jù)中心孔的位置，在鉆模板上做出以中心孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的螺紋孔。在加工這些螺紋孔時(shí)仍然要以兩個(gè)工藝孔和其所在的面為基準(zhǔn)，這樣做不僅符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，保證了中心孔之間和中心孔與工藝孔之間的位置度要求，而且符合基準(zhǔn)重合原則，有效的保證了軸的同軸度的要求和軸與面的垂直度要求。簡(jiǎn)化了夾具，并且使裝夾的位置有利于組合機(jī)床一次加工出更多的有相互位置關(guān)系的孔，提高了生產(chǎn)率。由于精基準(zhǔn)已加工出，根據(jù)大批大量生產(chǎn)的減速器箱體通常以底面和兩螺栓孔為精基準(zhǔn)，平面為540×350，兩螺栓空以直徑12mm,這種定位方式很簡(jiǎn)單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形?。灰子趯?shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和自動(dòng)夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。
3 制定工藝路線
零件機(jī)械加工的工藝路線是指在零件生產(chǎn)過(guò)程中，由毛坯到成品所經(jīng)過(guò)的工序先后順序。在擬定工藝路線時(shí)，除首先要考慮基準(zhǔn)的選擇外，還應(yīng)當(dāng)考慮各表面加工方法的選擇，加工階段的劃分和工序先后順序的安排，以保證零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)要素，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。
3.1 分離式箱體工藝路線
完成對(duì)蓋和低座的加工，就要對(duì)裝配好的整個(gè)箱體進(jìn)行加工。這個(gè)階段為在裝合好的箱體上加工軸承孔。將蓋與底座合成箱體，并用二錐銷定位，使其保持一定的位置關(guān)系，以保證軸承孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)度。
3.2 表面加工方法的選擇
箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀最終都是由一些基本的幾何表面如平面和孔組成的，箱體零件的加工過(guò)程實(shí)際就是獲得這些幾何表面的過(guò)程。具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過(guò)一次加工就能達(dá)到圖樣要求的往往要經(jīng)過(guò)多次加工才能逐步達(dá)到加工質(zhì)量要求。在選擇加工方法時(shí)，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠技術(shù)條件，先選定該表面終加工工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，一般都要經(jīng)過(guò)粗加工、半精加工和精加工等三個(gè)階段。粗加工階段的主要任務(wù)是高效地切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品零件。半精加工階段的主要任務(wù)切除粗加工后留下的誤差使被加工工件達(dá)到一定精度，為精加工作準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工。精加工階段的主要任務(wù)是保證各主要表面達(dá)到零件圖規(guī)定得加工質(zhì)量要求。加工階段的劃分可以保證零件加工質(zhì)量，有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理和有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。在上述加工中，為減少夾緊變形對(duì)工件加工精度的影響，一般都在粗加工后松開(kāi)夾緊裝置，然后用較小的夾緊力重新夾緊工件，繼續(xù)進(jìn)行精加工，這對(duì)提工件加工精度有利。
3.3 工序先后順序的安排
1 機(jī)械加工工序的安排
（1）先粗后精 先安排粗加工，再安排半精加工，最后安排精加工。
（2）先基準(zhǔn)面后其它面 基準(zhǔn)面是加工其它面和保證精度要求的基礎(chǔ)，所以作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過(guò)程開(kāi)始時(shí)加工。
（3）先主要表面加工后次要表面加工 基準(zhǔn)面加工好后，接著要對(duì)精度要求高的主要表面進(jìn)行粗加工和半精加工，并穿插進(jìn)行一些次要表面的加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后進(jìn)行，這樣可以避免已加工表面在運(yùn)輸中碰傷，有利于保證精度。
（4）先面后孔原則 安排加工工序時(shí)，要根據(jù)具體情況兼顧上述原則進(jìn)行。具體到這次設(shè)計(jì)加工的箱體零件，應(yīng)該先把定位基面加工出來(lái)，然后以此為定位基準(zhǔn)加工工藝孔。再以工藝孔和其所在的面為基準(zhǔn)，加工其余孔等后續(xù)工序。
另外，因?yàn)樵摿慵牧鲜荋T200，在機(jī)加工之前，還應(yīng)安排時(shí)效處理，否則，毛坯鑄件的內(nèi)應(yīng)力得不到釋放會(huì)引起零件的變形，影響加工精度。除了安排上述工序外，還應(yīng)考慮某些輔助工序的安排，如檢驗(yàn)工序，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施之一。在本零件的加工過(guò)程中，除了各工序的例行檢查外，在全部加工完成之后，還應(yīng)安排終檢。針對(duì)圖紙要求的尺寸精度，形狀精度和位置精度及表面粗糙度進(jìn)行檢查，同時(shí)測(cè)量零件的質(zhì)量涂防銹漆等。
2 其他工序的安排
為保證零件制造質(zhì)量，防止廢品產(chǎn)生，需在以下場(chǎng)合安排檢驗(yàn)工序：
（1）粗加工全部結(jié)束之后；
（2）送往外車間加工的前后；
（3）工時(shí)較長(zhǎng)工序和重要工序的前后；
（4）最終加工之后。
3.4 機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇
正確選擇機(jī)床設(shè)備是件重要的工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，機(jī)床精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)選擇。在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備（包括夾具、刀具、量具和輔具）；在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。
3.5 工藝路線擬定
綜合以上設(shè)計(jì)要領(lǐng)， 減速器機(jī)蓋的工藝路線擬定如下：
1 工藝路線方案一
工序Ⅰ 鑄造
工序Ⅱ 清砂
工序Ⅲ 檢驗(yàn)
工序Ⅳ 時(shí)效處理
工序Ⅴ 涂漆
工序Ⅵ 以機(jī)蓋上端面為基準(zhǔn)粗銑結(jié)合面，再以結(jié)合面為基準(zhǔn)粗銑上端面。
工序Ⅶ 精銑側(cè)面結(jié)合面。
工序Ⅷ 以箱體底面和側(cè)面為基準(zhǔn)鉆機(jī)體結(jié)合面孔。
工序Ⅸ 粗、精銑軸承孔端面
工序Ⅹ 將上下箱體對(duì)準(zhǔn)，鉆鉸定位銷孔。粗、精鏜各軸承孔。（以結(jié)合面和側(cè)面為基準(zhǔn)）。
工序Ⅺ 以結(jié)合面和側(cè)面為基準(zhǔn)鉆螺栓孔和其他螺紋孔。
修銼毛刺，清洗，打標(biāo)記,檢驗(yàn)
2 工藝路線方案二
工序Ⅰ 鑄造
工序Ⅱ 清砂
工序Ⅲ 檢驗(yàn)
工序Ⅳ 時(shí)效處理
工序Ⅴ 涂漆
工序Ⅵ 粗銑機(jī)蓋結(jié)合面（以上端面為粗基準(zhǔn)），粗銑上端面（以下底面為基準(zhǔn)）。
工序Ⅶ 人工時(shí)效
工序Ⅷ 檢驗(yàn)
工序Ⅸ 精銑結(jié)合面
工序Ⅹ 鉆、鉸地腳螺栓孔（以結(jié)合面為精基準(zhǔn)）
工序Ⅺ 粗、精銑軸承座兩端面
工序Ⅻ 將上下機(jī)體合攏，鉆鉸定位銷孔（以下底面為基準(zhǔn)），并打入錐銷。
工序ⅩⅢ 鉆4-Φ18孔，2-ΦM12孔，去毛刺。
工序ⅩⅣ粗、精鏜軸承孔，攻軸承孔端面的螺釘孔。
修銼毛刺，清洗，打標(biāo)記,檢驗(yàn).
工藝方案的比較與分析：
上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是使用與加工面有相互位置精度的不加工表面為粗基準(zhǔn)加工結(jié)合面，然后再以結(jié)合面為基準(zhǔn)加工其它表面；方案二是采用互為基準(zhǔn)原則，先以上端面為粗基準(zhǔn)加工下底面，再以底面為基準(zhǔn)加工上端面；因毛坯采用金屬模機(jī)械砂型鑄造，精度比較高，故方案二比較好，不僅可以保證加工精度要求，還提高了生產(chǎn)率，且方案二把加工地腳螺栓孔工序提前，為后道工序使用一面兩孔定位做準(zhǔn)備。
根據(jù)以上兩套方案分析，決定采用第二套方案，同時(shí)對(duì)其稍做修改，確定最終方案如下：
鑄造箱蓋和箱座毛坯
清砂
檢驗(yàn)
時(shí)效處理
涂漆
工序Ⅰ 粗銑機(jī)蓋結(jié)合面（以上端面為粗基準(zhǔn)）,粗銑機(jī)蓋上端面（以結(jié)合面為加工表面）
工序Ⅱ 精銑結(jié)合面（以上端面為基準(zhǔn)）。
工序Ⅲ 鉆、鉸、忽地腳螺栓孔（以結(jié)合面為精基準(zhǔn)）
工序Ⅳ 粗銑蝸桿，渦輪承孔端面（以結(jié)合面和兩個(gè)鉸過(guò)的螺栓孔為精基準(zhǔn)）。
工序Ⅴ 精銑蝸桿、渦輪孔端面（以結(jié)合面和兩個(gè)鉸過(guò)的螺栓孔為精基準(zhǔn)）。
工序Ⅵ 將上下機(jī)體合攏，鉆、鉸銷孔，打入錐銷（以機(jī)體下端面和了兩個(gè)個(gè)鉸過(guò)的螺栓孔為精基準(zhǔn)）。
工序Ⅶ 打開(kāi)機(jī)體，清除毛刺，重新裝配，打入錐銷，擰緊螺栓。
工序Ⅷ 鉆結(jié)合面上4X18孔（以 機(jī)體下端面和兩個(gè)鉸過(guò)的螺栓孔為精基準(zhǔn)）。
工序Ⅸ 粗鏜蝸桿、渦輪軸承孔（以機(jī)體下端面和四個(gè)鉸過(guò)的螺栓孔為精基準(zhǔn)）。
工序Ⅹ 精鏜蝸桿、渦輪軸承孔（以機(jī)體下端面面和兩個(gè)鉸過(guò)的螺栓孔為精基準(zhǔn)）。
工序Ⅺ 打開(kāi)機(jī)體，鉆攻渦輪軸承孔端面螺紋孔6×M16，鉆攻蝸桿軸承孔端面12×M16螺紋孔，并锪凸臺(tái)（以結(jié)合面和兩個(gè)鉸過(guò)的螺栓孔為精基準(zhǔn)）。
工序XII 修銼毛刺，清洗，打標(biāo)記,檢驗(yàn)。
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。
4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
減速器機(jī)體零件材料為HT200，硬度200～220HBS，由于該機(jī)體生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故毛坯采用金屬模機(jī)械砂型鑄造。
根據(jù)原始材料及加工工藝查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表1-6，由于材料為灰鑄鐵且選用金屬模機(jī)械砂型鑄造，故選擇尺寸公共等級(jí)為CT9級(jí)，查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表4-1選加工結(jié)合面為MA-G級(jí)，上端面、側(cè)箱面為MA-H級(jí)。
1 結(jié)合面的尺寸公差及加工余量
查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表1-4，選擇鑄件結(jié)合面尺寸公差為3.6mm。查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表4-1，選擇加工余量等級(jí)為G級(jí)，故結(jié)合面加工余量為5.5mm.
粗銑結(jié)合面時(shí)z=4mm
精銑結(jié)合面時(shí)z=1.5m。
2 機(jī)蓋上端面面的尺寸公差及加工余量
查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表1-4，選擇上端面的尺寸公差為3.6mm，查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表4-1，因加工余量等級(jí)為H級(jí)，故選擇上端面加工余量為2mm。
粗銑上端面z1=2mm
3 孔的尺寸公差及加工余量
毛坯上孔徑小于30mm的孔是不容易鑄出的，所以除三個(gè)軸承孔外，這些孔的精度不是很高，因此可采用直接鉆孔，如結(jié)合面上的2-Φ10錐銷孔在下道工序中為定位孔，精度要求較高，因此采用鉆、鉸的方式。
4 軸承孔端面的尺寸公差及加工余量
查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表1-4，選擇該軸承孔端面尺寸公差為2.8mm，加工余量查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表4-1，選擇單側(cè)加工余量為5mm。
粗銑軸承孔端面2z=8mm
精銑軸承孔端面2z=2mm
5 Φ180軸承孔的尺寸公差及加工余量
查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表1-4選擇軸承孔尺寸公差為2.8mm，加工余量查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表4-1，選擇單側(cè)加工余量為5.0mm。
粗鏜孔2z=7mm
精鏜孔2z=3mm
6 加工的工序尺寸及加工余量
（1）攻鉆4-M8孔
鉆孔7 2Z=7
攻絲M8
（2）鉆孔锪平4-孔
鉆孔 2Z=18
锪平 2Z=35
（3）鉆孔锪平4-孔
鉆孔 2Z=
锪平 2Z=
（4）攻鉆6-M16孔
鉆孔 2Z=
攻絲M16
5 確定切削用量及基本工時(shí)
5.1 切削用量原則
切削用量的選擇，對(duì)生產(chǎn)率，加工成本和加工質(zhì)量均有重要影響。合理的切削用量是指在保證加工質(zhì)量的前提下，取得較高的生產(chǎn)效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(zhì)量要求和生產(chǎn)效率要求；刀具材料的切削性能；機(jī)床性能，包括動(dòng)力特征和運(yùn)動(dòng)特性；刀具壽命要求。
切削用量的選用原則：首先選取盡可能大的背吃刀量ap；其次根據(jù)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度、刀桿強(qiáng)度等限制條件(粗加工時(shí))或已加工表面粗糙度要求（精加工時(shí)），選取盡可能大的進(jìn)給量 f；最后根據(jù)“切削用量手冊(cè)”查取以確定切削速度Vc。切削用量三要素的選用：（1）背吃刀量ap：根據(jù)加工余量確定。粗加工時(shí)，一次走刀應(yīng)盡可能切掉全部余量。如果是下面幾種情況，可分幾次走刀：1 加工余量太大；2 工藝系統(tǒng)剛性不足；3 斷續(xù)切削。半精加工時(shí)，ap 可取為0.5-2mm。精加工時(shí)，ap 可取0.1-0.4mm。（2）進(jìn)給量 f：粗加工時(shí)，對(duì)表面質(zhì)量沒(méi)有太搞要求，合理的進(jìn)給量影視工藝系統(tǒng)所能承受的最大進(jìn)給量。限制精加工因素的主要因素是表面粗糙度和加工精度要求。時(shí)間生產(chǎn)中，經(jīng)常采用查表法確定進(jìn)給量。粗加工時(shí)，根據(jù)加工材料、車刀刀桿尺寸及已確定的背吃刀量由“切削用量手冊(cè)”可查得進(jìn)給量 f 的取值。半精加工和精加工時(shí)，則主要根據(jù)工件表面粗糙度要求，選擇進(jìn)給量 f 值。（3）切削速度：根據(jù)已經(jīng)確定的背吃刀量ap，進(jìn)給量f及刀具壽命T,用查表法確定切削速度Vc。
5.2 時(shí)間定額
時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時(shí)間。時(shí)間定額是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算的重要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)或擴(kuò)建工廠（或車間）時(shí)計(jì)算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。時(shí)間定額規(guī)定得過(guò)緊會(huì)影響生產(chǎn)工人的勞動(dòng)積極性和創(chuàng)造性，并容易誘發(fā)忽視產(chǎn)品質(zhì)量的傾向；時(shí)間定額規(guī)定得過(guò)松起不到指導(dǎo)生產(chǎn)和促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的積極作用。合理制定時(shí)間定額對(duì)保證產(chǎn)品加工質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。時(shí)間定額由以下幾個(gè)部分組成：1.機(jī)動(dòng)工時(shí)tm 即直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、性能和相對(duì)位置關(guān)系所消耗的時(shí)間。2.輔助時(shí)間tf 即為實(shí)現(xiàn)基本工藝工作所作各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，如裝卸工件，開(kāi)停機(jī)床，改變切削用量，測(cè)量加工尺寸，引進(jìn)或退回刀具等動(dòng)作所花費(fèi)的時(shí)間，一般以機(jī)動(dòng)工時(shí)的百分比進(jìn)行估算。本設(shè)計(jì)輔助時(shí)間以機(jī)動(dòng)工時(shí)的15%進(jìn)行估算。機(jī)動(dòng)工時(shí)tm 與輔助時(shí)間tf 總和稱為作業(yè)時(shí)間3.布置工作地時(shí)間tb 即為使加工正常進(jìn)行，工人為照管工作（例如更換刀具、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時(shí)間。4.休息和生理需要時(shí)間tx 即工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時(shí)間。本設(shè)計(jì)中布置工作地時(shí)間tb 和休息和生理需要時(shí)間tx 之和取工作時(shí)間的6%。5.準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間tz 即工人為生產(chǎn)一批工件進(jìn)行準(zhǔn)備和終結(jié)工作所消耗的時(shí)間。設(shè)一批工件數(shù)為m，則分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間為tz/m。將這部分時(shí)間加到單件時(shí)間td 中，為單件計(jì)算時(shí)間tdj: tdj=td+tz/m.本設(shè)計(jì)即中，由于是大批大量生產(chǎn)，每個(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間為tz/m 相對(duì)單件時(shí)間很小，可忽略不計(jì)。
5.3 工序Ⅰ粗銑機(jī)體上端面和結(jié)合面
工步1：粗銑機(jī)體結(jié)合面342.5±1.0mm
表面粗糙度為Ra=3.2um，要求粗加工，鑄件尺寸公差為±1.0mm，加工總余量為4mm，加工余量的計(jì)算長(zhǎng)度為342.5mm。根據(jù)最大余量和最小余量的計(jì)算方法，采用誤差復(fù)映計(jì)算法，并根據(jù)工序尺寸公差按偏差入體原則，查《余量手冊(cè)》表5-45得，
粗銑：Z=4mm，本工序的加工精度為IT12，因此可知本工序加工公差為0.57mm。
由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上，加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批大量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
結(jié)合面與頂端基準(zhǔn)面A之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖如下：
圖5.1尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖
最后，將上述計(jì)算的工序間尺寸及公差整理成表1如下：
表1加工余量計(jì)算表 （mm）
工序
加工尺寸及公差
鑄件毛坯（頂面，尺寸342.5mm）
粗銑
加工前尺寸
最大
342.5+1.0
最小
342.5-1.0
加工后尺寸
最大
343.5
339.5
最小
341.5
336.93
加工余量（單邊）
4
最大
4.57
最小
4
加工公差（單邊）
±1.0
0.57
1.加工條件
工件材料：HT200，硬度200-220HBS，鑄件。
工件尺寸：寬度ae =340mm,長(zhǎng)度L=540mm的平面
加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀粗銑，加工余量h=4mm。
機(jī)床：選用X338單柱平面銑床。
2.選擇刀具
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.2選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，如圖5.2所示，據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.1得ap=4mm ，ae=340mm ,且350mm<400mm,故d=400mm，(刀具上某一點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑）由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，由表3.16得齒數(shù) z=28。
3.選擇切削用量
（1）選擇切削深度ap
由于粗加工余量不大，故可在一次走刀中完成，則ap=h=4mm。
（2）選擇每齒進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.5，硬質(zhì)合金端銑刀粗銑平面，當(dāng)機(jī)床功率大于10kw時(shí)，有=0.18～0.28mm/z，但因采用不對(duì)稱端銑，故可取較大值=0.26㎜/z。
（3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3-7，查銑刀后刀面磨損極限值，端銑刀粗銑時(shí)為1.5～2.0mm，選2.0㎜，由于銑刀直徑d0=315㎜,查《切削用量手冊(cè)表》表3.8故刀具壽命T=300min
（4）計(jì)算切削速度Vc和每分進(jìn)給量Vf
切削速度VC可查《切削用量手冊(cè)》表3.16，硬質(zhì)合金銑刀銑灰鑄鐵(HBS=170-230),當(dāng)d0=400mm，z=22，，時(shí)，有
:合成速度向量
:刀具的轉(zhuǎn)速（r/s或r/min)
:進(jìn)給速度
各修正系數(shù)為：
故 ：
根據(jù)X338單柱平面銑床技術(shù)資料選擇（見(jiàn)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-10）=75r/min，=430mm/min,=28
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 （5.1）
（5）檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為208248HBS，a≤125mm，z=22，，時(shí)，近似為：
根據(jù)X338單柱平面銑床技術(shù)資料（見(jiàn)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-10），機(jī)床主軸允許的功率為
故，因此所選擇的切削用量可以使用，即：
，，，，。
（6）計(jì)算基本工時(shí)和輔助工時(shí)
1）查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》根據(jù)公式： 式中，，根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.26，入切量及超切量，計(jì)算得 ,。
故 （5.2）
2）查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》銑削加工的輔助時(shí)間t主要是工件的裝卸時(shí)間和有關(guān)定程安置的時(shí)間。
銑削加工中工件的裝卸時(shí)間：2-12min
銑削加工中工件的定程安置時(shí)間：5-15min
取t=9.12
工步2：粗銑機(jī)體上端面至尺寸336.51.0mm。
1 加工條件
工件材料：HT200，硬度200-220HBS，鑄件。
工件尺寸：寬度b=120mm,長(zhǎng)度L=140mm的平面。
加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀粗銑，加工余量h=2.0mm。
機(jī)床：選用X338單柱平面銑床。
2 選擇刀具
（1） 根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.2選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，如下圖2所示。
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3-1得ap=2mm<4mm ，ae=100mm,且100mm<260mm,故d=200mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，由表3.16得齒數(shù) z=22。
（2） 銑刀幾何形狀根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.9由于HBS≤250HBS故選擇, ，,，（假定），，，。
圖5.2 YG6硬質(zhì)合金刀片
3 選擇切削用量
（1）選擇切削深度ap
由于粗加工余量小，故分一次走刀完成ap=2mm。
（2）選擇每齒進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.5，硬質(zhì)合金端銑刀粗銑平面，當(dāng)選機(jī)床功率大于10kw時(shí)，有=0.18～0.28mm/z，取較大值=0.26㎜/z。
（3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.7查銑刀后刀面磨損極限值，端銑刀粗銑時(shí)為1.5～2.0mm，選為2.0㎜，由于銑刀直徑d0=400㎜,查《切削用量手冊(cè)表》表3.8，刀具壽命T=420min。
（4）計(jì)算切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量Vf
切削速度Vc可查《切削用量手冊(cè)》表3.16，當(dāng)硬質(zhì)合金銑刀銑灰鑄鐵(HBS=170-230),，z=28，，時(shí)，有
各修正系數(shù)為：
故 ： （5.3）
根據(jù)X338單柱平面銑床技術(shù)資料選擇nc=75r/min，Vfc=430mm/min（見(jiàn)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-10）
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量
=3.14×200×75／1000
（5）檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為208～248HBS，，，z=28，，時(shí)，近似為
根據(jù)X338技術(shù)資料（見(jiàn)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-10），機(jī)床主軸允許的功率為：
故，因此所選擇的切削用量可以采用，即：,，，，，，。
（6）計(jì)算基本工時(shí)和輔助時(shí)間
1）根據(jù)公式：式中，l=140mm，查《切削用量手冊(cè)》表3.26，入切量及超切量，計(jì)算得：L=140+117=157mm
故
2）查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》銑削加工的輔助時(shí)間t主要是工件的裝卸時(shí)間和有關(guān)定程安置的時(shí)間。
銑削加工中工件的裝卸時(shí)間：2-12min
銑削加工中工件的定程安置時(shí)間：5-15min
取t=8.03min
5.4 工序Ⅱ精銑結(jié)合面
1、加工條件
工件材料：HT200，硬度200～220HBS、鑄件。
工件尺寸：寬度b=340mm,長(zhǎng)度L=540mm的平面。
加工要求：精銑結(jié)合面至335±1.2mm,加工余量h=1.5mm。
機(jī)床：選用X338單柱平面銑床。
2、選擇刀具
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》1.2表選擇YG6硬質(zhì)合金刀片，如圖2所示。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.1，ap=1.5mm ，aw=350mm且350mm<400mm,故d0=365mm，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù) z=22。
3、選擇切削用量
（1）選擇切削深度ap
由于精加工余量不大，故可在一次走刀中完成，則ap=h=1.5mm。
（2）選擇每齒進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.5，查硬質(zhì)合金端銑刀精銑平面的進(jìn)給量，當(dāng)機(jī)床功率大于10kw時(shí)，有=0.18～0.28mm/z，但因采用不對(duì)稱端銑，故可取較大值=0.26㎜/z。
（3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.7查銑刀后刀面磨損極限值，端銑刀精銑時(shí)為0.30～0.50mm，選0.50㎜，由于銑刀直徑d0=365㎜,故刀具壽命T=300min。
（4）計(jì)算切削速度VC和每分鐘進(jìn)給量Vf
切削速度VC可查《切削用量手冊(cè)》表3.16，當(dāng)硬質(zhì)合金銑刀銑灰鑄鐵(HBS=170-230),，z=22，，時(shí)，有
各修正系數(shù)為：
故：
根據(jù)X338單柱平面銑床技術(shù)資料選擇（見(jiàn)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-10） nc=240r/min Vfc=150mm/min
因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為
（5）檢驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.24，當(dāng)鑄件硬度為208～248HBS，，，z=22，，時(shí)，近似為
根據(jù)X338單柱平面銑床技術(shù)資料（見(jiàn)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表11-10），機(jī)床主軸允許的功率為
故，因此所選擇的切削用量可以采用，即,，，，。
（6）計(jì)算基本工時(shí)和輔助時(shí)間
1）根據(jù)公式：式中，，查《切削用量手冊(cè)》表3.26，入切量及超切量，計(jì)算得：
故
2）查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》銑削加工的輔助時(shí)間t主要是工件的裝卸時(shí)間和有關(guān)定程安置的時(shí)間。
銑削加工中工件的裝卸時(shí)間：2-12min
銑削加工中工件的定程安置時(shí)間：5-15min
取t=7.86min
5.5 工序Ⅲ鉆4--￠22螺栓孔，鉸對(duì)角線上的兩個(gè)孔
工步1鉆4-22地腳螺栓孔
1、加工條件
加工材料: HT200，硬度200～220HBS，鑄件
工藝要求：孔徑d=20mm，孔深L=50mm,通孔，精度H12～H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖5.3所示），d=21mm，鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.1及表