曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计

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1、曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计 61摘 要曲轴箱是一种典型的箱体零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。曲轴箱的分割面与轴承孔，箱盖左右两侧缸孔精度要求较高，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面及孔的粗精加工工序分开。在制定曲轴箱工艺过程中，还确定了切削参数，工时定额，并填写了工序卡片。分别设计了一套钻联接孔的钻模与镗轴承孔的镗模，并进行了定位误差分析。关键词：工艺过程，切削用量，工时定额，专用夹具，定位误差分析ABSTRACTCrankcase is a typical box part, its role is to hold

2、 and all the parts inside the bearing to ensure the correct position between them, so that better coordination to operate and work. Split the crankcase and the bearing bore surface, the to major rough surface and hole finishing operations separately. In the development process in the crankcase, but

3、also to determine the cutting parameters, fixed working hours, and fill a process card. Were designed a drill hole jig join bearing hole boring and boring model, and location error analysis carried out.Keywords: Process, cutting the amount of fixed working hours, special fixtures, positioning error

4、analysis.目 录1绪论-12曲轴箱结构特点分析-22.1曲轴箱的结构特点-22.2曲轴箱的图样分析-22.3生产纲领的计算-42.4确定毛坯的制造形式-42.5零件材料的选择-43拟定曲轴箱加工工艺路线-63.1定位基准的选择原则-63.2切削用量的选择原则-63.3曲轴箱的机械加工工艺分析-73.4曲轴箱加工工艺路线的比较与确定-74毛坯尺寸、机械加工余量和工序尺寸的确定-114.1曲轴箱箱盖-114.2曲轴箱箱体-124.3曲轴箱-135确定切削参数和工时定额的计算-145.1 铣箱盖上平面-145.2 铣箱盖分割面-175.3 磨削箱盖分割面-205.4 钻12x16mm联接孔，

5、锪12x32mm凸台-215.5 钻.攻2xM8螺纹孔-245.6 粗铣箱体底平面-265.7 铣箱体分割面-285.8 精铣箱体底平面-305.9 钻4x18mm孔,锪4x40mm凸台-325.10钻12x16mm联接孔，锪12x32mm凸台-345.11锪平面，钻.攻3xM6螺纹-375.12磨削分割面-405.13粗镗曲轴箱轴承孔-415.14精镗曲轴箱轴承孔-425.15镗曲轴箱两侧缸孔-425.16铣箱盖上斜面-445.17钻.攻缸孔端面上螺纹孔-455.18钻.攻轴承孔端面上螺纹孔-486专用夹具的设计-516.1专用钻12x16mm联接孔钻模的设计-516.2专用镗轴承孔镗模的设

6、计-537结论-59参考文献-60致谢-611.绪论箱体类零件是箱体类零部件装配时的基础零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，并保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。因而，箱体类零件的精度对箱体内零部件的装配精度有决定性影响。它的质量，将直接影响着整机的使用性能、工作精度和寿命。本课题所涉及的曲轴箱零件是一种典型的、相对复杂的、加工技术要求较高的箱体类零件。曲轴箱箱盖、箱体主要加工部分是分割面，轴承孔，缸孔，通孔和螺孔。其中轴承孔及箱盖上缸孔要在箱盖、箱体合箱后再进行镗孔及铣削端面的加工。其结构有多种孔、面，而且要求都相对较高。通过对曲轴箱结构的分析，了解曲轴箱加工的特

7、点，通过对机床夹具总体设计的过程，深入生产实际调查研究，了解工件的工艺过程、本工序的加工要求、工件已加工面及待加工面的情况、基准面选择的情况、可以选用的机床设备及切削用量等。在设计过程中，不仅可以巩固相关的专业知识，还将提高查阅设计手册及图册的能力，并熟悉相关的国家标准，锻炼独立解决问题的能力，提高应用绘图软件绘制工程图的制图熟练度等。可以有效地将大学所学的各方面知识加以运用，为以后毕业就业，从事制造业行业方面的工作，打好基础。 2曲轴箱结构特点分析2.1曲轴箱的结构特点1)孔径精度：孔径的尺寸精度和几何精度形状精度会影响轴的回转精度和轴承的寿命。其中曲轴箱合箱后对轴承孔与两侧缸孔精度要求较高

8、，为IT7级。2)孔与孔的位置精度：同一轴线上各孔的同轴度误差和孔的端面对轴线的垂直度误差，会影响主轴的径向跳动和轴向窜动，同时也使温升增加，并加剧轴承磨损。一般同轴线上各孔的同轴度约为最小孔径尺寸公差的一半。其中曲轴箱合箱后对两个轴承孔的同轴度公差为0.03mm.3)主要平面的精度：箱体零件上的装配基面通常即是设计基准又是工艺基准，其平面度误差直接影响主轴与床身联接时的接触刚度，加工时还会影响轴孔的加工精度，因此这些平面必须本身平直，彼此相互垂直或平行。其中曲轴箱合箱后对箱盖分割面与箱体分割面的对称度要求为0.02mm.4)孔与平面的位置精度：箱体零件一般都要规定主要轴承孔和安装基面的平行度

9、要求，它们决定了主要传动轴和机器上装配基准面之间的相互位置及精度。其中箱盖、箱体轴承孔的轴心线对分割面的对称度公差为0.02mm.5)表面粗糙度：重要孔和主要表面的粗糙度会影响联接面得配合性质和接触刚度，所以要求较严格.其中曲轴箱箱体与箱盖的分割面的粗糙度要求达到Rz1.6.2.2曲轴箱图样分析1)箱盖、箱体分割面的平面度公差为0.03mm.2)轴承孔由箱盖、箱体两部分组成，其尺寸的分割面位置，对上、下两个半圆孔有对称度要求，其对称度公差为0.02mm.3)两个轴承孔的同轴度公差为0.03mm.4)140mm端面对孔轴心线的垂直度公差为0.03mm.5)箱盖上部2x孔端面对其轴心线的垂直度公差

10、为0.03mm,对轴承孔轴心线平行度公差为0.03mm.图1 曲轴箱箱盖图图2 曲轴箱箱体图图3 曲轴箱合箱图2.3生产纲领的确定生产纲领是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。计划期为一年的生产纲领称为年生产纲领，按下式计算： N=Qn(1+)（1+） （2-1） 式中 N-零件的年产量，单位为件/年； Q-产品年产量，单位为台/年； n-每台产品中该零件数量，单位为件/台； -备品百分率； -废品百分率。已知该减速箱年产量Q=1200台/年，备品率=5%，废品率=3%即N = Qn(1+)（1+）=1200（1+5%）（1+3%）=1297件

11、/年2.4确定毛坯的制造形式查机械制造工艺学P7表得，重型零件（30kg以上）年产量1000件/年，为大批量生产。采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。2.5材料的选择由于曲轴箱的形状相对比较复杂，而且它只是用来起连接作用和支撑作用，查阅机械加工工艺手册表2.2-23，考虑到灰铸铁容易成形，切削性能、强度、耐磨性、耐热性均较好且价格低廉，而且一般箱体零件的材料大都采用铸铁，故选用牌号为HT200的灰铸铁。表2-1 HT200的力学性能牌号抗压强度/MPa抗剪强度 /MPa弹性模量 /GPa疲劳极限 /MPa HT20058878524378108881083 拟定箱体加工

12、工艺路线3.1定位基准的选择原则3.1.1 精基准的选择大批量生产的曲轴箱，通常以底平面(或分割面)和两定位销孔为精基准。这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现“基准统一”原则此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不重合误差。3.1.2 粗基准的选择加工曲轴箱体或箱盖底平面时，取要加工的面得对称面为粗基准，符合工件表面间相互位置要求原则。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体合装时对合面的变形。3.2切

13、削用量的选择原则3.2.1粗加工时切削用量的选择：粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。(1)切削深度的选择：粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。(2)进给量的选择：粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床

14、进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。(3)切削速度的选择：粗加工时，切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。3.2.2精加工时切削用量的选择：精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且均匀。因此，选择精加工的切削用量时应先考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。(1)切削深度的选择：精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量

15、确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。(2)进给量的选择：精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面积高度增大，切削力上升，表面质量下降。(3)切削速度的选择：切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制而不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生的范围。3.3曲轴箱的机械加工工艺过程分析1)曲轴箱箱盖，箱体主要加工部分是分割面、轴承孔、缸孔、通孔和螺孔，其中轴承孔及箱盖上缸孔要

16、在箱盖、箱体合箱后再进行镗孔及刮削端面的加工，以保证两轴承孔同轴度、端面与轴承孔轴心线的垂直度、缸孔端面与轴承孔轴心线的平行度要求等。2)曲轴箱在加工前，要进行人工时效处理，以消除铸件内应力。加工时应注意夹紧位置，夹紧力大小及辅助支承的合理使用，防止零件的变形。3)箱盖、箱体分割面上的12x16mm孔的加工，采用同一钻模，均按外形找正，这样可保证孔的位置精度要求。4)曲轴箱箱盖、箱体不具互换性，所以每装配一套必须钻、铰定位销，做标记和编号。3.4曲轴箱加工工艺路线的确定曲轴箱的主要加工表面为上、下两平面和两分割面，较重要的加工表面为曲轴箱箱体和箱盖的结合面，以及合箱后的轴承孔，次要加工表面为联

17、接孔、螺纹孔、箱体和箱盖的上下平面等。曲轴箱的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。曲轴箱的加工路线按可分为三个阶段：第一阶段为曲轴箱箱盖的加工；第二阶段为曲轴箱箱体的加工；第三阶段为曲轴箱合箱后的加工。第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，为合箱做准备的螺孔和结合面的粗加工等；第三阶段则主要是最终保证曲轴箱各项技术要求的加工，包括合箱后轴承孔、缸孔的精加工。表一 曲轴箱箱盖的机械加工工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1铸造铸造2清砂清砂3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5划线划分割面加工线，划100mm轴承孔线，照顾壁厚

18、均匀，划尺寸230mm高度线，照顾相互间尺寸，保证加工余量。6铣以分割面定位，按分割面加工线找正，装夹工件，铣上平面180mmx170mm至划线处。X53K7铣以180mmx170mm平面定位装夹工件,并在凸缘上加辅助支撑点，铣分割面，留磨余量0.5mmX53K8磨以180mmx170mm平面定位装夹工件, 并在凸缘上加辅助支撑点，磨分割面，至图样尺寸230mmM7150A9钻以180mmx170mm平面定位装夹工件，采用专用钻模，按分割面外形找正，钻12x16mm孔，锪12x32mm凸台。Z35 10钻钻、攻2xM8螺纹孔Z3511钳修锉飞边毛刺12检验检查各部尺寸及精度 表二 曲轴箱箱体的

19、机械加工工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1铸造铸造2清砂清砂3热处理人工时效处理4涂漆非加工面涂防锈漆5划线划分割面加工线，划100mm轴承孔线，照顾壁厚均匀，并保证轴承孔的加工余量6铣以分割面定位，按分割面加工线找正，装夹工件，铣底面，留加工余量2mmX53K7铣以底面定位，装夹工件，铣分割面，留磨余量0.5mmX53K8铣以分割面定位，装夹工件，精铣底面至图样尺寸260mm，（注意保留工序7留磨余量）X53K9钻以分割面定位，装夹工件，用专用钻模，按底面外形找正钻4x18mm孔，锪4x40mm凸台Z35 10钻以底面定位，装夹工件，用专用钻磨，按分割面外形找正，钻12x16mm

20、孔，锪12x32mm凸台Z35 11钻钻、攻放油孔圆锥内螺纹，锪平面30mm,钻视油孔30mm，锪平面60mm，钻、攻3xM6螺纹孔Z3512磨以底面定位，装夹工件，磨分割面至图样尺寸，保证尺寸260mmM7150A13钳箱体底部用煤油做渗漏试验14检验检查各部尺寸及精度 表三 曲轴箱合箱后的机械加工工艺工艺过程工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1钳将箱盖，箱体对准和箱，用12xM14螺栓，螺母紧固2钻钻，铰28mm和1：50锥度销孔Z353钳将箱盖，箱体做标记，编号4划线划2x轴承孔端面加工线。划2x100mm互成90缸孔加工线5镗以底面定位装夹工件，按分割面高度中心线找正镗杆中心高。按线

21、找正孔的位置，精镗轴承孔，留精镗余量0.4mm,刮两端面T686精镗定位装夹同工序5，精镗轴承孔至图样尺寸，精刮两端面T687镗以底面及轴承孔（轴承孔装上心轴）定位，轴承孔一端面定向，装夹工件，镗一侧缸孔至图样尺寸，刮削端面。用同样装夹方法，重新装夹工件，镗另一侧缸孔至图样尺寸，刮削端面T688铣以底面定位，装夹工件，铣箱盖上斜面50mmx160mmX62W 9钻钻、攻箱盖缸孔端面上各6xM8螺孔Z35 10钻钻、攻箱轴承孔端面上各6xM8螺孔Z35 11检查检查缸孔端面与轴承孔轴心线平行度，缸孔端面与缸孔轴心线的垂直度及各部尺寸及精度12钳拆箱去毛刺，清洗13入库入库4 毛坯尺寸、机械加工余

22、量和工序尺寸的确定4.1曲轴箱箱盖4.1.1毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为690300230 mm，上平面粗糙度要求RZ为3.2um，分割面粗糙度要求RZ为0.8um.根据机械加工工艺手册表3.124及表3.126，公差等级IT810级，取8级，铸件机械加工余量等级取F级。由于加工时是以加工表面的对称平面为基准，同时加工两面，故为双边余量。4.2.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸，由机械加工工艺手册表3.2-23与表3.2-25得切削灰铸铁时，毛坯的高度余量为：工序6的余量为粗铣2.5mm+精铣0.7mm,总3.2mm余量.工序7的余量为粗铣4.0mm+精铣1.7

23、mm，总5.7mm余量工序8的余量为工序7的留磨余量0.5mm.即毛坯的高度为：230+9.4mm=239.4mm.表4-1 箱盖主要平面加工余量表工序名称工序余量工序所能达到的精度等级表面粗糙度工序尺寸工序尺寸及其上下偏差磨分割面0.5mmIT7() 0.8230mm精铣分割面1.7mmIT8()3.2230.5mm230.5粗铣分割面4.0mmIT12()6.3232.2mm232.2精铣上平面0.7mmIT8()3.2236.2mm236.2粗铣上平面2.5mmIT12()6.3236.9mm236.9毛坯面225239.4mm239.424.3.3主要孔加工的工序尺寸及加工余量工序9:

24、钻12-16mm 孔，锪12-32mm 凸台由于是底孔，精度要求不高，故直接采用相同直径的麻花钻进行加工，孔加工好后，采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。工序10:钻、攻2-M8mm 孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表3.2-20查得，先用7mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。4.2曲轴箱箱体：4.2.1毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为690300260 mm，表面粗糙度要求RZ为3.2um，根据机械加工工艺手册表3.124及表3.126，公差等级IT810级，取8级，铸件机械加工余量等级取F级。由于加工时是以加工表面的对称平面为基准，同时加工两面，故为双边余量

25、。4.2.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量为了保证加工后工件的尺寸，由机械加工工艺手册表3.2-23与表3.2-25得切削灰铸铁时，毛坯高度的余量为：工序6的底面粗铣余量为3.5mm.工序7的分割面粗铣余量为3.5mm+精铣余量1mm+留磨余量0.5mm，总5mm余量工序8的底面精铣余量为工序6的保留余量1mm.工序12分割面磨削后达到要求尺寸260mm.即毛坯的高度为：260+9.5mm=269.5mm.表4-2 箱体主要平面加工余量表工序名称工序余量工序所能达到的精度等级表面粗糙度工序尺寸工序尺寸及其上下偏差磨分割面0.5mmIT7() 0.8260mm铣底面1.0mmIT8()3.22

26、60.5mm260.5精铣分割面1.0mmIT8()3.2261.5mm261.5粗铣分割面3.5mmIT12()6.3262.5mm262.5粗铣底面3.5mmIT12()6.3266mm266毛坯面225269.5mm269.524.2.3主要孔加工的工序尺寸及加工余量工序9：钻4-18mm 孔，锪4-40mm凸台由于是底孔，精度要求不高，故直接采用相同直径的麻花钻进行加工，孔加工好后，采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。工序10：12-16mm 孔，锪12-32mm凸台由于是联接孔，精度要求不高，故直接采用相同直径的麻花钻进行加工，孔加工好后，采用莫氏锥柄平底锪钻进行锪凸台平面。工序11

27、：钻、攻3-M6mm 螺纹孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表3.2-20查得，先用5mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。4.3曲轴箱合箱4.3.1主要平面加工的工序尺寸及加工余量工序8：以底面定位，装夹工件，铣箱盖上斜面50mmx160mm箱盖上斜面粗糙度为Rz为12.5um,可一次铣削得到，余量查机械加工工艺手册表3.2-23为1.5mm.4.3.2主要孔加工的工序尺寸及加工余量工序5：粗镗轴承孔，为保证加工尺寸，留精镗余量0.5-0.6mm粗镗余量为9.6mm,精镗余量为0.4mm,总余量为10mm. 工序7：分别镗两侧缸孔粗镗余量为9.6mm,精镗余量为0.

28、4mm,总余量为10mm.工序9：钻、攻箱盖缸孔端面上6-M8mm 螺纹孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表3.2-20查得，先用5mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。工序10：钻、攻轴承孔端面上6-M8mm 螺纹孔由于是攻螺纹孔，由机械加工工艺手册表3.2-20查得，先用5mm的麻花钻进行通孔的加工，而后再用M8mm的丝锥进行攻螺纹。表4-3 曲轴箱合箱后轴承孔及两侧缸孔加工余量表工序名称工序余量工序所能达到的精度等级工序尺寸工序尺寸及上下偏差精镗孔0.4 IT7()100粗镗孔9.6 IT9() 99.6毛坯孔2909025 确定切削参数和工时定额的计算工时定额

29、是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间，用ti表示。工时定额是安排生产计划、成本核算的主要依据，在设计新厂时，是计算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据。时间定额由下述部分组成：1)基本时间：直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间，用tm表示。2)准备与终结时间：工人为了生产一批产品和零、部件，进行准备和结束工作所消耗的时间，用ts表示。3)布置工作地时间：为使加工正常进行，工人照管工作地所消耗的时间，一般按作业时间的百分数表示。4)休息与生理需要时间：工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间，一般按作业时间的

30、百分数表示。则大量生产时的时间定额为： ti=(tm+te)1+(+)/100 （5-1）5.1铣上平面180mmx170mm 工件材料：HT200灰铸铁工件尺寸：长度l=180mm宽度a=170mm平面加工要求：铣箱盖上平面，保证顶面尺寸机床：立式铣床X53K刀具：采用标准硬质合金端铣刀加工余量：粗加工余量为2.5mm,精加工余量为0.7mm.5.1.1粗铣上平面计算铣削用量:(1)选择刀具:根据切削用量手册表2，选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1，铣削深度ap4mm时，端铣刀直径为80mm,铣削宽度为60mm,但实际要求铣削宽度为170mm,故因根据实际铣削宽度170m

31、m,则端铣刀直径为200mm,由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数为z=8. (2)铣刀几何形状：由切削用量手册P114 表2，端铣刀主偏角Kr=20，端铣刀后角0=6，端铣刀副偏角Kr=5，端铣刀副后角0=8，端铣刀前角选择切削用量：(1)决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap=h=2.5mm(2)决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5，当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z,但因采用不对称端铣，取0.18mm/z。(3)选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削

32、用量手册P119表7，铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.0mm.由于铣刀直径d=200mm，故耐用度T为240min.(4)决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13，当铣刀直径d=200mm,齿数z=8mm, 铣削深度ap4mm, 每齿进给量af0.24mm/z时，vi =1.72m/s, ni=2.74rps, vfi=4.60mm/s.再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故 v=vixkv=1.72x1.0x0.8=1.376m/sn=nixkn=2.74x1.0x0.8=2.192r/svf=vfixkvf=4.6x1.0x0.8=3.68m/s根据X53K立铣说明书切削用量

33、手册表25，选择ne = 2.5r/s, vfe =3.92mm/s因此实际切削速度和每齿进给量为：Ve= （5-2）afe= vfe /(z.ne)=3.92/8/5=0.1mm/z （5-3）(5)校验机床功率根据表切削用量手册表17，当铣削宽度170mm,铣削深度ap4.2mm,d=200mm,齿数z=8, vfe =3.92m/s,近似为Pe=5.2kw.根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw,故PeP,因此所选择的切削用量可以采用。(6).计算基本工时tm根据公式: tm=L/vfe （5-3）其中L=l+y+, vfe =3.92mm/s,

34、根据切削用量手册表20，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+=60mm,则L=240mm.则基本工时为tm=240/3.92=61.22s(7).准备与终结时间te为： 由机械加工工艺手册表5.2经验公式得 te=0.15tm=9.2s （5-4）(8).布置工作地时间与休息生理时间： 由机械加工工艺手册表5.2-46得共占作业时间百分比（+）=15.9%故工序5的单件时间定额由机械加工工艺手册P5-19公式 ti=(tm+te)1+(+)/100 （5-5）ti =(61.22+9.2)(1+0.159)=81.62s5.1.2精铣上平面计算铣削用量:(1)选择刀具:根据切削用量手册表2，选择

35、YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1，铣削深度ap4mm时，端铣刀直径为80mm,铣削宽度为60mm,但实际要求铣削宽度为170mm,故因根据实际铣削宽度170mm,则端铣刀直径为200mm,由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数为z=8. (2)铣刀几何形状：由切削用量手册P114 表2，端铣刀主偏角Kr=20，端铣刀后角0=6，端铣刀副偏角Kr=5，端铣刀副后角0=8，端铣刀前角选择切削用量：(1)决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap=h=0.7mm(2)决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5，当使用YT15时，铣床功率

36、为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z,但因采用不对称端铣，取0.18mm/z。(3)选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量手册P119表7，铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.0mm.由于铣刀直径d=200mm，故耐用度T为240min.(4)决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13，当铣刀直径d=200mm,齿数z=8mm, 铣削深度ap4mm, 每齿进给量af0.24mm/z时，vi =1.72m/s, ni=2.74rps, vfi=4.60mm/s.再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故 v=vixkv=1.72x1.

37、0x0.8=1.376m/sn=nixkn=2.74x1.0x0.8=2.192r/svf=vfixkvf=4.6x1.0x0.8=3.68m/s根据X53K立铣说明书切削用量手册表25，选择ne = 2.5r/s, vfe =3.92mm/s因此实际切削速度和每齿进给量为：Ve=afe= vfe /(z.ne)=3.92/8/5=0.1mm/z(5)校验机床功率根据表切削用量手册表17，当铣削宽度170mm,铣削深度ap4.2mm,d=200mm,齿数z=8, vfe =3.92m/s,近似为Pe=5.2kw.根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw,

38、故PeP,因此所选择的切削用量可以采用。(6).计算基本工时tm根据公式:tm=L/vfe 其中L=l+y+, vfe =3.92mm/s,根据切削用量手册表20，不对称安装铣刀，入切量及超切量y+=60mm,则L=240mm.则基本工时为tm=240/3.92=61.22s(7).准备与终结时间te为： 由机械加工工艺手册表5.2经验公式得te=0.15tm=9.2s (8).布置工作地时间与休息生理时间： 由机械加工工艺手册表5.2-46得共占作业时间百分比（+）=15.9%故工序5的单件时间定额由机械加工工艺手册P5-19公式ti=(tm+te)1+(+)/100 ti =(61.22+

39、9.2)(1+0.159)=81.62s5.2铣分割面690mmx300mm工件材料：HT200灰铸铁工件尺寸：长度l=690mm宽度ae=300mm平面加工要求：铣箱盖分割面，留磨余量0.5mm机床：立式铣床X53K刀具：采用标准硬质合金端铣刀加工余量：粗铣4mm,精铣1.7mm5.2.1粗铣分割面计算铣削用量:(1)选择刀具根据切削用量手册表2，选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1，铣削深度ap4mm时，端铣刀直径为80mm,铣削宽度为60mm,但实际要求铣削宽度ae为300mm,故因根据实际铣削宽ae为300mm,钻则端铣刀直径为400mm,由于采用标准硬质合金端铣刀，

40、由切削用量手册表13，故齿数为z=10. (2)铣刀几何形状：由切削用量手册P114 表2，端铣刀主偏角Kr=20，端铣刀后角0=6，端铣刀副偏角Kr=5，端铣刀副后角0=8，端铣刀前角选择切削用量：(1)决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap=h=4mm(2)决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5，当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z,但因采用不对称端铣，取0.18mm/z.(3)选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量手册P119表7，铣刀刀齿后刀面最

41、大磨损为1.5mm.由于铣刀直径d=400mm，故耐用度T为18.0X1000S(4)决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13，当铣刀直径d=400mm,齿数z=10, 铣削深度ap4mm, 每齿进给量af0.24mm/z时，vi =1.64m/s, ni=1.66rps, vfi=3.49mm/s.再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故v=vi x kv=1.64x1.0x0.8=1.312m/s n=ni x kn=1.66x1.0x0.8=1.328r/s vf=vfi x kvf=3.49x1.0x0.8=2.79mm/s根据X53K立铣说明书切削用量手册表25，选择

42、ne = 1.58r/s, vfe =3.17mm/s因此实际切削速度和每齿进给量为：Ve=afe= vfe /(z.ne)=3.17/10/1.58=0.2mm/z(5)校验机床功率根据表切削用量手册表17，当铣削宽度170mm,铣削深度ap4.2mm,d=200mm,齿数z=10, vfe =3.17mm/s,近似为Pe=5.6kw根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw故PeP,因此所选择的切削用量可以采用。(6)计算基本工时tmtm=L/vfe其中L=l+y+, vfe =3.17mm/s,根据切削用量手册表20，不对称安装，入切量及超切量y+=

43、117mm,则L=807mm,则基本工时为tm=807/3.17=254.57s(7).准备与终结时间te为： 由机械加工工艺手册表5.2经验公式得te=0.15tm=38.19s(8).布置工作地时间与休息生理时间： 由机械加工工艺手册表5.2-46得+=15.9%,故工序5的单件时间ti=(tm+te)1+(+)/100ti =(254.57+38.19)(1+0.159)=339.31s5.2.2精铣分割面计算铣削用量:(1)选择刀具根据切削用量手册表2，选择YT15硬质合金刀片。根据切削用量手册P110表1，铣削深度ap4mm时，端铣刀直径为80mm,铣削宽度为60mm,但实际要求铣削

44、宽度ae为300mm,故因根据实际铣削宽ae为300mm,钻则端铣刀直径为400mm,由于采用标准硬质合金端铣刀，由切削用量手册表13，故齿数为z=10. (2)铣刀几何形状：由切削用量手册P114 表2，端铣刀主偏角Kr=20，端铣刀后角0=6，端铣刀副偏角Kr=5，端铣刀副后角0=8，端铣刀前角选择切削用量：(1)决定铣削深度ap由于加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，故ap=h=1.7mm(2)决定每齿进给量采用不对称端铣，以提高进给量。根据切削用量手册P118表5，当使用YT15时，铣床功率为10kw(X53K立铣说明书，切削用量手册表25)时，每齿进给量af=0.090.18mm/z

45、,但因采用不对称端铣，取0.18mm/z.(3)选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削用量手册P119表7，铣刀刀齿后刀面最大磨损为1.5mm.由于铣刀直径d=400mm，故耐用度T为18.0X1000S(4)决定切削速度v和每秒钟进给量根据切削用量手册表13，当铣刀直径d=400mm,齿数z=10, 铣削深度ap4mm, 每齿进给量af0.24mm/z时，vi =1.64m/s, ni=1.66rps, vfi=3.49mm/s.再乘以各修正系数为切削用量手册P132表13故v=vi x kv=1.64x1.0x0.8=1.312m/s n=ni x kn=1.66x1.0x0.8=1.328r/

46、s vf=vfi x kvf=3.49x1.0x0.8=2.79mm/s根据X53K立铣说明书切削用量手册表25，选择ne = 1.58r/s, vfe =3.17mm/s因此实际切削速度和每齿进给量为：Ve=afe= vfe /(z.ne)=3.17/10/1.58=0.2mm/z(5)校验机床功率根据表切削用量手册表17，当铣削宽度170mm,铣削深度ap4.2mm,d=200mm,齿数z=10, vfe =3.17mm/s,近似为Pe=5.6kw根据X52K型立铣说明书，机床主轴允许的功率为P=10kwX0.75=7.5kw故PeP,因此所选择的切削用量可以采用。(6)计算基本工时tmt

47、m=L/vfe其中L=l+y+, vfe =3.17mm/s,根据切削用量手册表20，不对称安装，入切量及超切量y+=117mm,则L=807mm,则基本工时为tm=807/3.17=254.57s(7).准备与终结时间te为： 由机械加工工艺手册表5.2经验公式得te=0.15tm=38.19s(8).布置工作地时间与休息生理时间： 由机械加工工艺手册表5.2-46得+=15.9%,故工序5的单件时间ti=(tm+te)1+(+)/100ti =(254.57+38.19)(1+0.159)=339.31s5.3磨分割面工件材料：HT200灰铸铁工件尺寸：长度l=690mm宽度a=300mm平面