齿轮箱体加工工艺及其说明书(自己做封面目录)

内容摘要：

在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

关键词：

工序，工位，工步，加工余量

第一章: 绪论

箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.

由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.

箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.

毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于30—50mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.

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第二章：零件工艺的分析

2.1 零件的工艺分析

2.1.1 要加工孔的孔轴配合度为H7，表面粗糙度为Ra小于1.6um,圆度为

0.03mm,垂直度为0.1mm,同轴度为0.03mm。

其它孔的表面粗糙度为Ra小于12.5um,锥销孔的表面粗糙度为Ra为1.6um。

箱体上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um,端面表面粗糙度为Ra小于3.2um，机盖机体的结合面的表面粗糙度为Ra小于3.2um，结合处的缝隙不大于0.05mm，机体的端面表面粗糙度为Ra小于12.5um。（工艺部分只加工机座）

2.2 确定毛坯的制造形式

由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用HT20-40，由于零件年生产量2万台，已达到大批生产的水平，通常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。

2.3 箱体零件的结构工艺性

箱体的结构形状比较复杂，加工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意：

本箱体加工的基本孔可分为通孔，通孔加工工艺性好。

箱体的内端面加工比较困难，结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过

加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。 为了减少加工中的换刀次数，箱体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致。该零件的主要加工表面为 ：前后端面、左右两侧面、顶端面、底端面和各面分布的孔及各螺纹孔。

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前端面、后端面及、孔的精度直接影响到箱体的功用，位置精度和形状精度应严格要求，它们的加工应尽可能放在同一道工序中加工，避免造成基准不重合误差及装夹误差。

螺纹孔的位置精度和形状精度也应严格要求，它们直接影箱体和齿轮的连接。从而影箱体的功用。

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第三章：拟定箱体加工的工艺路线

3.1 定位基准的选择

定位基准有粗基准和精基准只分，通常先确定精基准，然后确定粗基准。 3.1.1 精基准的选择

根据大批大量生产的减速器箱体通常以顶面和两定位销孔为精基准，机盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为350X590mm，两定位销孔以直径6mm,这种定位方式很简单地了工件六个自由度，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”；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 基准的选择

加工的第一个平面是盖或低坐的对和面，由于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘A面为粗基准。这样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 3.2 加工路线的拟定

3.2.1 分离式箱体工艺路线与整体式箱体工艺路线的主要区别在于：

整个加工过程分为两个大的阶段，先对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面，，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。 表一圆锥式齿轮减速器机座的工艺过程

工序号 10 铸造 工序名称 工 序 内 容 工艺装备 4

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220

铣 铣 钻扩 铣 铣 铣 铣 钻铰 钻铰 镗 钻 镗 铣 铣 钻 钻铰 镗 检验 入库 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等，涂底漆 时效处理 粗铣底面，顶面B 粗铣D面和两侧面H J 钻扩4-Φ22的底孔并锪孔Φ50锪平 半精铣顶面B 半精铣D面和两侧面H面和J面 精铣顶面B 精铣D面和两侧面H J 钻铰2-Φ10的销孔 钻铰8-Φ18和2-Φ13的孔并锪全部孔 粗镗孔1 2 3 钻铰9-M10-7H深18孔深24的螺纹孔并攻丝 半精镗孔1 2 3 粗铣K面 精铣K面 钻45度的孔Φ13 钻铰M16-7H的孔并攻丝 分别精镗孔1 2 3 清洗 入库 X52K X62 Z33 X52K X62 X52K X62 Z33 Z33 T617 Z33 T617 X62 X62 Z33 Z33 T617 表二 圆锥式齿轮减速器合箱后的工艺过程 工序工序名称 工 序 内 容 工艺装5

号 1 钳 将箱盖，箱体对准和箱，用M20螺栓，螺母紧固 2 钻 备 钻，铰2—Φ10mm的锥销孔，装入锥销 专用钻床 3 4 钳 粗铣 将箱盖，箱体做标记，编号 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前端面，保证尺寸。 专用铣床 5 粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右端面，保证尺寸。 专用铣床 6 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后两端面，保证端面A的垂直度为0.10 专用铣床 7 精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右两端面，保证端面A的垂直度为0.10 专用铣床 8 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗杆面Φ140mm轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.12，与端面B的位置度公差为0.12mm 专用镗床 9 粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，粗镗蜗轮面Φ140mm轴承孔，留加工余量0.2—0.3mm,保证两轴中心线的垂直度公差为0.10，与端面B的位置度公差为0.2mm 专用镗床 10 检验 检查轴承孔尺寸及精度 6

11 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面Φ140mm轴承孔，留加工余量0.1—0.2mm 专用镗床 12 半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面Φ140mm轴承孔，留加工余量0.1—0.2mm 专用镗床 13 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm）. 专用镗床 14 精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割面与轴承孔的位置度公差为0.02mm）. 专用镗床 15 钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻H面螺孔 专用钻床 专用钻床 专用钻床 16 钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻J端面螺孔 17 锪孔 用带有锥度为90度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角4—45度 18 19 20 21

钳 钳 检验 入库 撤箱，清理飞边，毛刺 合箱，装锥销，紧固 检查各部尺寸及精度 入库

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第四章：机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：

4.1确定毛坯

根据零件材料确定毛坯为铸件又由题目已知零件的生产纲领为6000台/年。其生产类型为成批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效处理。

参考文献[1]表2.2-5，该种铸件的尺寸公差等级CT为8-10级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级，MA为G级。

由于考虑毛坯在铸造时的收缩，参考文献[3]表11-2灰铸铁的收缩率为3.5%。 铸件的分型面选择通过C基准孔，平行于M面和R面的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。

参考文献[1]表2.2-4，用查表法确定个表面的总余量如下表所示。

基本尺寸 加工余量等加工表面 （mm） 上端面 下端面 H面（侧面） J面（侧面） 420 420 级 加工余量数值（mm） 说明 G G 6 2 单侧加工 单侧加工 单侧加工 240 G 5.0 240 G 5.0 单侧加工 8

D面（前端面） K面 420 G 5 单侧加工 G 4.0 单侧加工 主要毛坯尺寸及公差

主要面尺寸 B面 H面 J面 D面 Φ22孔 Φ10孔 Φ18孔 2-Φ13孔 Φ13孔 M16-7H孔 Φ140 230 350 350 350 22 10 18 13 13 16 140 8 10 10 5 11 5 9 6.5 7.5 8 4 132 0.04 238 360 360 355 2 2 2 1 0.5 0.02 0.5 0.2 0.5 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差CT 4.2 机体

4.2.1 毛坯的外廓尺寸：

考虑其加工外廓尺寸为590×230×350 mm，表面粗糙度要求Ra为1.6um，根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.3—5及表2.3—6，按公差等级7—9级，取7级，加工余量等级取F级确定， 毛坯长：590+2×5=600mm 宽：350+2×5=360mm

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高：230+2+6=238mm

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，在铣削工件表面时，工序5的铣削深度ap=2mm，工序6的铣削深度ap=3mm，留半精加工和精加工余量4mm. 加工的工序尺寸及加工余量： （1）钻4-Φ22mm 孔

钻孔：Φ21.8mm，2Z=21.8 mm，ap=10.9mm 扩孔：Φ22mm，2Z=0.2mm， ap=0.1mm （2）钻2-Φ10mm 孔

钻孔：Φ9.8mm，2Z=9.8 mm，ap=4.9mm 扩孔：Φ10mm，2Z=0.2mm， ap=0.1mm (3)钻8-Φ18mm 孔

钻孔：Φ18mm，2Z=18 mm，ap=9mm (4)钻2—Φ13mm孔

钻孔：Φ13mm，2Z=13mm，ap=6.5mm

4.3 箱体

4.3.1 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，在铣削工件表面时，工序4的铣削深度ap=2.5mm，工序5的铣削深度ap=2. 5mm 4.3.2 加工的工序尺寸及加工余量： （1）钻绞2-Φ10mm 孔

钻孔：Φ9.8mm，2Z=9.8 mm，ap=4.9mm 扩孔：Φ10mm，2Z=0.2mm， ap=0.1mm

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2）镗2-Φ140mm轴承孔

粗镗：Φ136mm，2Z=4 mm，ap=2mm 半精镗：Φ138mm，2Z=2mm， ap=1mm 精镗：Φ140mm, 2Z=2mm, ap=1mm (3)攻钻9-M10mm 孔

钻孔：Φ9.8mm，2Z=9.8 mm，ap=4.9mm 扩孔：Φ10mm，2Z=0.2mm， ap=0.1mm 攻孔：M10mm （

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第五章：确定切削用量及基本工时

5.1 机座

5.1.1 工序40 粗铣箱体下平面 （1）加工条件：

工件材料：灰铸铁

加工要求：粗铣箱体下平面，保证顶面尺寸

机床：卧式铣床X62

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板

（2）计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为400mm，最大加工余量为Zmax=2mm，可一次铣削 确定进给量f：

根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

ns1000V10002738(r/min) dw3.14225

根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

V dw nw100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

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fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)

切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为405mm 故机动工时为：

tm =405÷150=2.7min=162s 辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×162=24.3s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(162+24.3)=11.7s 故工序5的单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =162+24.3+11.7=197s 5.1.2 工序50 粗铣箱体分割面 （1）加工条件：

工件材料：灰铸铁

加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸

机床：卧式铣床X62

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板

（2）计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为590 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm，可一次铣削 确定进给量f：

根据《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

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则ns=1000v/πdw=(1000×27)÷(3.14×225)=38(r/min) 根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

ns dw nw 100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)

切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为595mm 故机动工时为：

tm =595÷150=3.96min=238s 辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×238=35.7s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(238+35.7)=16.4s 故工序6的单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =273.7+35.7+16.4=290s 5.1.3 工序60 钻孔 （1）钻4-Φ22mm 孔

工件材料：灰铸铁

加工要求：钻4个直径为22mm的孔 机床：摇臂钻床Z33型

刀具：采用Φ21.8mm的麻花钻头走刀一次， 扩孔钻Φ22mm走刀一次

Φ21.8mm的麻花钻：

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f=0.30mm/r（《工艺手册》2.4--38）

v=0.52m/s=31.2m/min（《工艺手册》2.4--41）

ns1000v dw397(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw 31420

1000100031.42(m/min)

t1 ll1l2 nw f0.24min14.5s

Φ22mm扩孔:

f=0.57mm/r（《工艺手册》2.4--52） 切削深度ap=1.5mm

v=0.48m/s=28.8m/min（《工艺手册》2.4--53） ns=1000v/πdw=336(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw

100031420100031.42(m/min)

t1 ll1l2 nw f0.12min7.6s

由于是加工4个相同的孔，故总时间为

T=4×(t1 +t2)= 4×(14.5+7.6)=88.4s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×88.4=13.3s 其他时间计算：

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tb+tx=6%×(88.4+13.2)=6.1s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =88.4+13.3+6.1=207.8s 5.1.4 工序70 半精铣顶面B （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：半精铣箱体左右2个端面

机床：卧式铣床X63

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板

（2）计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为350 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量1mm，可一次铣削，切削深度ap=1.5mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

ns1000v10002738(r/min) dw3.14225

根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

V dwnw100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)

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切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为355mm 故机动工时为：

tmll1l2nw f3551502.37min142s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×142=21.3s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(142+21.3)=9.8s 故铣一端面的时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =142+21.3+9.8=173s 5.1.5 工序80 半精铣D面 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁 加工要求：半精铣D面

机床：卧式铣床X62

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板

（2）计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为350mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量0.5mm，可一次铣削，切削深度ap=2.0mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

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ns1000v dw1000273.1422538(r/min)

根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

V dwnw100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)

切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为170mm 故机动工时为：

tmll1l2nw f1701501.13min68s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×68=10.2s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(68+10.2)=4.1s 故铣一端面的时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =68+10.2+4.1=82.3s 5.1.6 工序110 精铣两侧面H面和J面 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：精铣箱体左右2个端面

机床：卧式铣床X63

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20

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量具：卡板

（2）计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为190 mm，最大加工余量为Zmax=1mm,可一次铣削, 切削深度1mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.15mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

ns1000v dw1000273.1422538(r/min)

根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

V dwnw100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)

切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为190mm 故机动工时为：

tm =190÷112.5=1.5min=90s 辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×90=13.5ss 其他时间计算：

tb+tx=6%×(90+13.5)=6.2s 故铣一端面的时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =90+13.5+6.2=109.7s

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由于要求铣2个端面，则工序7的总时间为：109.7s 5.1.7 工序90 半精铣两侧面H面和J面 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：半精铣箱体左右2个端面

机床：卧式铣床X63

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板

（2）计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为350 mm，最大加工余量为Zmax=2.5mm,留加工余量1mm，可一次铣削，切削深度ap=1.5mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.2mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

ns1000v10002738(r/min) dw3.14225

根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

V dwnw100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

fm=fzznz=0.2×20×37.5=150(mm/min)

切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为355mm 故机动工时为：

20

tmll1l2nw f3551502.37min142s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×142=21.3s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(142+21.3)=9.8s 故铣一端面的时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =142+21.3+9.8=173s 由于要求铣2个端面，则工序5的总时间为： T=2×tdj=2×173=346s

钻2-Φ13mm 孔

工件材料：灰铸铁

加工要求：钻2个直径为13mm的孔 机床：立式钻床Z535型

刀具：采用Φ13mm的麻花钻头走刀一次，f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36） v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=336(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw 100031420100031.42(m/min)

t2 ll1l2nw f341000.34min20.4s

21

由于是加工2个相同的孔，故总时间为

T=2×t=2×20.4=40.8 s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×40.8=6.12s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(40.8+6.12)=2.82s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =40.8+6.12+2.82=49.74s 5.1.8 钻孔

工件材料：灰铸铁

加工要求：攻钻9个公制螺纹M10mm，深24mm的孔 （1） 攻钻9×M10mm，深24mm 孔 机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ10mm的麻花钻

M10丝锥

钻9-Φ10mm的孔

f=0.32mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36） v=0.57m/s=34.2m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=435(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw 314201000100031.42(m/min) t2 3(ll1l2)nw f571000.3226.7s

22

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×26.7=4s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(26.7+4)=1.8s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =26.7+4+1.8=32.5s 攻9-M10mm 孔

v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min)

按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度

V=4.9(m/min)

故机动加工时间：

l=15mm, l1 =3mm,l2 =3mm,

t2 ll1l2nw f0.6min38.7s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×38.7=5.8 其他时间计算：

tb+tx=6%×(38.7+5.8)=2.7s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =38.7+5.8+2.7=47.2s (2)攻钻4-M12mm的通孔

机床：立式钻床Z535型

23

刀具：Φ12mm的麻花钻

M12丝锥

钻4-Φ12mm的孔

f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36） v=0.51m/s=30.6m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=402(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw 314201000100031.42(m/min)

t 4(ll1l2)nw f1201000.251.2min72s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×72=10.8s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(72+10.8)=5s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =72+10.8+5=87.8s 攻4-M12mm 孔

v=0.1m/s=6m/min ns=238(r/min) 按机床选取nw=195r/min, 则实际切削速度

V=4.9(m/min)

24

故机动加工时间：

l=25mm, l1 =3mm,l2 =3mm,

t 42(ll1l2)nw f1.27min76.3s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×76.3=11.5s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(76.3+11.5)=5.3s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =76.3+11.5+5.3=93s 故此工序的总时间T=32.5+47.2+87.8+93=244.8s

5.2 机体

5.2.1 工序100 精铣D面 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：精铣箱体前后2个端面

机床：卧式铣床X63

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板

（2）计算铣削用量

已知毛坯被加工长度为350 mm，最大加工余量为Zmax=1mm,可一次铣削。确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.15mm/Z

25

切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

ns1000v100027 dw3.1422538(r/min)

根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

V dwnw100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)

切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为350mm 故机动工时为：

tm =350÷112.5=3.1min=160s 辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×160=24s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(160+24)=11s 故铣一端面的时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =11+24+160=195s 由于要求铣2个端面，则工序6的总时间为：195s 工序110 钻2-Φ10mm 销孔

工件材料：灰铸铁

加工要求：钻2个直径为10mm的孔 机床：立式钻床Z535型

26

刀具：采用Φ9.8的麻花钻的麻花钻头走刀一次， Φ9.96的铰刀走刀一次

Φ9.8mm的麻花钻：

f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4--38)

v=0.53m/s=31.8m/min（《工艺手册》2.4--41) ns=1000v/πdw=405(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36）

所以实际切削速度

V dw nw

100031420100031.42(m/min)

t1 ll1l2 nw f0.18min10.8s

Φ9.96mm的铰刀铰孔: Φ10的铰刀铰孔

f=0.57mm/r（《工艺手册》2.4--52）

v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--53） ns=1000v/πdw=336(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw 314201000100031.42(m/min)

t2 ll1l2nw f0.18min10.8s

由于是加工2个相同的孔，故总时间为

T=4×(t1 +t2)=2×(10.8+10.8)=43.2s

辅助时间为：

27

tf=0.15tm=0.15×43.2=6.48s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(43.2+6.48)=2.98s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =43.2+6.48+2.98=52.66s 5.2.2 工序120 钻孔

工件材料：灰铸铁

加工要求：攻钻8个Φ18 的通孔

（1）钻8×Φ18mm的通 孔

机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ18mm的麻花钻

钻8-Φ18mm的孔：

f=0.32mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36） v=0.57m/s=34.2m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=435(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V=πdwnw /1000=31.42(m/min)

t= (l+l1+l2 ) ×2/ nw f=38/(100×1.32) =1.3min=78s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×78=20.7s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(18+2.7)=1.2s

28

(2) 钻2-Φ13mm 孔

工件材料：灰铸铁

加工要求：钻2个直径为13mm的孔 机床：立式钻床Z535型

刀具：采用Φ13mm的麻花钻头走刀一次，

f=0.25mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36） v=0.44m/s=26.4m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=336(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw 314201000100031.42(m/min)

t2 ll1l2nw f341000.34min20.4s

由于是加工2个相同的孔，故总时间为

T=2×t=2×20.4=40.8 s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×40.8=6.12s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(40.8+6.12)=2.82s

5.2.3 工序130 粗镗 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

29

加工要求：粗镗蜗杆面Φ140mm轴承孔，留加工余量2mm，加工

2mm

机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规

（2）计算镗削用量

粗镗孔至Φ136mm，单边余量Z=2mm, 切削深度ap=2 mm,走刀长度分别为l1=75mm, 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.37mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=300m/min

ns1000v1000300868(r/min) dw3.14100

根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔: 机动工时为：

tll1l2230340.8min48snw f8000.37

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×48=7.2ss 其他时间计算：

tb+tx=6%×(48+7.2)=3.3s 则工序9的总时间为：

tdj1=tm+tf+tb+tx =48+7.2+3.3=58.5s

30

5.2.4 工序140 粗镗 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：粗镗孔1，2。Φ140mm轴承孔，留加工余量2mm，加

工2mm

机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规

（2）计算镗削用量

粗镗孔至Φ136mm，单边余量Z=2mm, 切削深度ap=2mm,走刀长度分别为l1=75mm, l2=75mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.37mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=300m/min

ns1000v1000300 dw3.14100868(r/min)

根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗轮轴承孔： 机动工时为：

tll1l227534nw f8000.370.95min57.2s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×57.2=8.6ss 其他时间计算：

31

tb+tx=6%×(57.2+8.6)=3.9s 则工序10的总时间为：

tdj2=tm+tf+tb+tx =57.2+8.6+3.9=69.7s 5.2.5 工序150 半精镗 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：半精镗蜗杆面Φ140mm轴承孔，留加工余量1mm，加

工1mm

机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规

（2）计算镗削用量

粗镗孔至Φ138mm，单边余量Z=1mm, 切削深度ap=1mm,走刀长度分别为l1=75mm, 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=300m/min

ns1000v1000300868(r/min) dw3.14100

根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为：

tll1l2230341min60snw f8000.37

32

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×60=9s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(60+9)=4.1s 故工序11的总时间：

tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s 5.2.6 工序160 半精镗 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：半精镗蜗杆面Φ140mm轴承孔，留加工余量1mm，加

工2mm

机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规

（2）计算镗削用量

粗镗孔至Φ109.8mm，单边余量Z=0.1mm, 切削深度ap=0.2mm,走刀长度分别为l1=230mm, l2=275mm 确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=300m/min

ns1000v1000300868(r/min) dw3.14100

根据表3.1—41,取nw=800r/min, 加工蜗轮轴承孔：

33

机动工时为：

tll1l2nw f275348000.271.3min78s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×78=11.7ss 其他时间计算：

tb+tx=6%×(78+11.7)=5.4s 故总时间：

tdj2=tm+tf+tb+tx =78+11.7+5.4=95.1s 则工序12的总时间为：

T= tdj1 +tdj2 =73.1+95.1=168.2S

5.2.7 工序170 精铣K面 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：精铣箱体前后2个端面

机床：卧式铣床X63

刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20 量具：卡板

已知毛坯被加工长度为32 mm，最大加工余量为Zmax=1mm,可一次铣削。确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—75,确定fz=0.15mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min

34

ns1000v dw1000273.1422538(r/min)

根据表2.4—86,取nw=37.5r/min, 故实际切削速度为：

V dwnw100026.5(m/min)

当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：

fm=fzznz=0.15×20×37.5=112.5(mm/min)

切削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为32mm 故机动工时为：

tm =32÷112.5=0.28min=17s 辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×17=2.5s 其他时间计算：

tb+tx=6%×17.5=1.5s 故铣一端面的时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =1.5+2.5+17=21s 工序180 钻K面上的45度Ф13的这个孔

㈠ 刀具的选择

查《工艺手册》，表10.2-5高速钢麻花钻的类型和用途 采用锥柄麻花钻，采用13

查表10.2-7 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6137-85）l = 205mm，l1 = 140mm

查10.2-8 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6137-85）

35

β=30°, 2Ф=118°，αf =10°，ψ=40°～60° 查表10.4-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度

钻头后刀面最大磨损限度为0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min

机床：立式钻床Z535型 刀具：Φ13mm的麻花钻

f=0.15mm/r（《工艺手册》2.4—38，3.1--36） v=0.61m/s=36.6m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=466(r/min)

按机床选取nw=400r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dw nw 314201000100031.42(m/min)

t 3(ll1l2)nw f421000.150.7min42s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×42=6.3s 其他时间计算：

tb+tx=6%×(42+6.3)=2.9s 故单件时间：

tdj=tm+tf+tb+tx =42+6.3+2.9=51.2s

工序190 钻铰M16-7H的孔并攻丝 （1）钻孔工步

工件材料：灰铸铁

36

加工要求：钻M16-7H的孔 机床：立式钻床Z535型

刀具：采用Φ16mm的麻花钻头走刀一次， f=0.11mm/r（《工艺手册》2.4--38）

v=0.76m/s=45.6m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=580(r/min)

按机床选取nw=530r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V=πdwnw /1000=41.6(m/min)

tll1l2nw f0.55min32.9s

（2）攻丝工步

工件材料：灰铸铁

加工要求：攻M16-7H的孔

机床：立式钻床Z535型

刀具：采用Φ16mm的绞刀走刀一次， f=0.4mm/r（《工艺手册》2.4--38）

v=0.36m/s=21.6m/min（《工艺手册》2.4--41） ns=1000v/πdw=275(r/min)

按机床选取nw=275r/min, （按《工艺手册》3.1--36） 所以实际切削速度

V dwnw

100021.6(m/min)

tll1l2nw f0.29min17.5s

37

故tm=2（t1 +t2）=100.8s

tf=0.15tm=0.15×100.8=15.1s tb+tx=6%×(100.8+15.1)=7s 故工序的总时间：

tdj=tm+tf+tb+tx=100.8+15.1+7=122.9s

5.2.8 工序200 精镗 （1）加工条件

工件材料：灰铸铁

加工要求：精镗2-Φ140mm轴承孔，加工1mm

机床：T68镗床 刀具：YT30镗刀 量具：塞规

（2）计算镗削用量

精镗孔至Φ140mm， 切削深度ap=1mm,走刀长度分别为l1=75mm, l确定进给量f：

根据《工艺手册》，表2.4—60,确定fz=0.27mm/Z 切削速度：

参考有关手册，确定V=300m/min

ns1000v dw10003003.14100868(r/min)

根据表3.1—41,取nw=800r/min, 故加工蜗杆轴承孔： 机动工时为：

2=75mm 38

tll1l2nw f230348000.371min60s

辅助时间为：

tf=0.15tm=0.15×60=9ss 其他时间计算：

tb+tx=6%×(60+9)=4.1s 则工序13的总时间为：

tdj1=tm+tf+tb+tx =60+9+4.1=73.1s

39

参考文献

1，邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8

2，赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，2 3，孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12

4，李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，12 5，邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000 6，黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，7 7，丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997

8，储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12 9，廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992，12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983，4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986，4 13， 机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983，7

14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社，1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7

16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京： 中国建材工业出版社 2002,12

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结论

在本次工艺设计中，我的设计主要是：工艺编制及其说明书的编写。 在工艺设计中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。

通过这次工艺设计，使我对大学四年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。

在这次毕业设计中，我基本完成了工艺设计的任务，达到了设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师能够谅解，谢谢！

41