1、 第 1 页 共 23 页目 录绪 论 -2第 1 章 零 件 分 析 -31.1 零 件 的 作 用 -31.2 零 件 的 工 艺 分 析 -3第 2 章 工 艺 规 程 设 计 -42.1 确 定 毛 坯 的 制 造 形 式 及 材 料 -42.2 基 准 的 选 择 -4第 3 章 制 定 工 艺 路 线 -5第 4 章 机 械 加 工 余 量 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸的 确 定 -64.1 轴 承 孔 加 工 余 量 确 定 -64.2 缸 套 孔 机 械 加 工 余 量 确 定 -64.3 侧 面 孔 56 加 工 余 量 确 定 -64.4 曲 轴 箱 侧 面 加 工
2、余 量 确 定 -64.5 轴 承 孔 端 面 加 工 余 量 确 定 -64.6 顶 平 面 及 底 平 面 加 工 余 量 确 定 -7第 5 章 确 定 切 削 用 量 及 基 本 工 时 -95.1 工 序 I:粗 精 铣 底 面 -95.2 工 序 II： 粗 铣 顶 平 面 -115.3 工 序 III： 磨 平 面 -125.4 工 序 IV： 钻 铰 底 面 孔 -135.5 工 序 V： 铣 侧 面 粗 铣 轴 承 孔 端 -145.6 工 序 VI： 粗 扩 缸 套 孔 550.1-155.7 工 序 VII： 粗 扩 轴 承 孔 51+0.1-165.8 工 序 VIII
3、： 扩 侧 面 孔 56-175.9 工 序 IX： 精 铣 轴 承 孔 端 面 保 证 尺 寸400.05-第 2 页 共 23 页-175.10 工 序 X： 钻 斜 油 孔 锪 平 面 倒 角 攻 丝 -175.11 工 序 XI： 在 侧 面 钻 孔 倒 角 攻 丝 -185.12 工 序 XII： 半 精 镗 精 镗 轴 承 孔 精 镗 缸 套 座 孔 -195.13 工 序 XIII： 在 顶 面 钻 孔 倒 角 攻 丝 -205.14 工 序 XIV： 在 轴 承 孔 端 面 钻 孔 攻 丝 -20第 6 章 工 艺 过 程 卡 -21体 会 与 感 受 -22参 考 资 料 -
4、23绪 论机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力，技术水平生活水准和国防实力。机械制造工业是制造农业机械动力机械运输机械矿山机械等机械产品的工业生产部门，也是为国民经济各部门提供冶金机械化工设备和工作母机等装备的部门。机械制造业是国民经济的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的它的内容极其广泛，包括零件的毛坯制造，机械加工及热处理和产品的装配等。但是在研究工艺问题上，可归纳为质量，生产率和
5、经济性三类。 （1）保证和提高产品质量：产品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采用高速切削高速磨削和重磨削。二是改进工艺方法创造新工艺。 （3）降低成本：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有设备，研制新的高效设备等。对于上述三类问题要辨证地全面地进行分析。要在满足质量要求的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。以优质高效低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。第 3 页 共 23 页第 1 章 零件分析1.1 零件的作用题目所给的零
6、件是小型 40 拖拉机的曲轴箱,它的主要作用是固定曲轴以及汽缸活塞与曲轴的连接.用于传递运动和动力.1.2 零件的工艺分析曲轴箱这个零件,从零件图上可以看出,主要是由一些面和孔所组成.其主要平面有五组,现将五组平面分述如下:1以 52K7 轴承孔轴线即基准 A 为中心的加工平面包括汽缸孔 56H8 轴线位置度误差不超过 0.05，轴承孔端面与基准 A 的垂直度误差不超过 0.1，轴承孔端面与基准 A 的位置度误差不超过 0.32以 56H8 汽缸孔轴线即基准 B 为中心的加工面，包括汽缸端面螺纹孔与基准B 的位置度误差不超过 0.3。3以曲轴箱底面即基准 C 为中心的加工平面与基准 C 的平面
7、度误差不大于0.025。轴承孔内圆柱面与基准 C 的平行度为 0.05，与内表面圆柱度为0.013。4底面四个 9 孔相互位置度为 0.5。5斜油孔轴线与汽缸孔轴线偏转角为 22.5 度。第 4 页 共 23 页由以上分析可知，对于上述这些加工平面而言，为保证其加工精度即相互位置精度，而且考虑到生产批量比较大，我们可以借助专用夹具来进行加工，以保证它们之间的加工精度和相互位置精度，以提高劳动生产率。第 2 章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式及材料考虑到轴承在运动时的偏心载荷产生的振动，为保证零件工作可靠，零件采用吸振性，稳定性较好，切削加工性好，价格也比较低廉的灰铸铁 HT-33。由于
8、生产批量较大，零件尺寸不大，结构比较复杂，因此我们采用铸造的形式，从而提高劳动生产率，降低成本。2.2 基准的选择1. 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择正确，可以较容易的保证加工质量，提高劳动生产率，否则将给加工带来困难或无法加工。2. 粗基准的选择： 按粗基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这个不加工面为粗基准。如果零件有若干个不加工表面时，则应以粗糙度要求最高的哪个表面为粗基准。因此，在开始加工时，我们选取底板上表面作为粗基准。3. 精基准的选择原则：应遵照尽可能减小工件的定位误差，保证工件的加工精度，同时也要考虑装夹工件的方便，夹具结构简单。选择精基准时一般应遵
9、循下列原则：第 5 页 共 23 页（1）基准重合原则（2）基准统一原则（3）自为基准原则（4）互为基准原则对于曲轴箱的精基准的选择，由于其结构较复杂，为保证其精度，因此应尽可能遵守基准重合原则和基准统一原则，当工序基准和设计基准不重合时，要进行尺寸换算。第 3 章 制定工艺路线制定工艺路线的出发点应该使零件的几何形状尺寸精度及位置精度等技术性能得到妥善的保证。在生产纲领已确定为成匹生产的条件下，可以考虑采用万能性机床。配以专用夹具。并尽量使工序集中，来提高生产率。除此之外，还应考虑经济效果以便使生产成本尽量降低。工序： I 粗精铣底面II 粗铣顶面III 磨顶面IV 钻铰底面孔V 铣侧面，粗
10、铣轴承孔端面VI 粗扩缸套座孔 倒角VII 粗扩轴承孔VIII 粗精扩侧面孔 56IX 精细轴承孔端面X 钻斜油孔 锪平面 倒角 攻丝XI 在侧面钻孔 倒角 攻丝第 6 页 共 23 页XII 半精镗 精镗轴承孔 精镗缸套座孔XIII 在顶面上钻孔 倒角 攻丝XIV 在轴承孔端面上钻孔 倒角 攻丝XV 清洗 吹净XVI 检验第 4 章 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定曲轴箱材料：H715-33 硬度：HB170-241毛坯重量约：3 公斤生产类型： 中匹生产毛坯形式： 铸件精度等级： II 级精度等级4.1 轴承孔加工余量的确定：为了减少轴承孔的加工余量和节省材料。在铸造时应把孔铸出来。
11、由于加工后的精度为 52K7(+0.009-0.021) ，所以按机械制造工艺设计手册（表 1-49）-以下均称“手册”知，机械加工余量为 3.5。由于本零件较小，所以取 3mm,两边为 6mm.所以毛坯轴承孔铸造尺寸为 46，并经粗扩，半精镗，精镗加工到到各工序尺寸。其加工余量为（表 1-29）粗扩 51mm Zz=5mm半精镗 51.8mm Zz=0.8mm精镗 52mm Zz=0.2mm4.2缸套孔的机械加工余量的确定缸套孔同样是在铸造时应直接铸出。由于要求尺寸为 56H8，查手册（1-49）可知加工余量为 3.5mm.同样对于本零件取 3mm,Zz=6mm.所以缸套孔毛坯尺寸为 50。
12、经粗扩，精镗至加工要求尺寸。各工序加工余量为表（1-29）粗扩 55 Zz=5mm精镗 56H8 Zz=1mm4.3 侧面孔 56 加工余量的确定第 7 页 共 23 页侧面孔在铸造时铸出，要求尺寸为 56 查手册（1-49） ，并根据本零件尺寸，取侧面毛坯尺寸为 50，孔的机械加工总余量为 6mm。由于此孔要求精度不高，所以经粗精扩到要求尺寸。加工尺寸及加工余量如下（表 1-29）4.4 曲轴箱侧面加工余量的确定零件侧面与缸套孔轴线的距离为 42，查表（1-49）知机械加工总余量为2.5mm，根据本零件特点取 3mm 加工余量。所以缸套孔轴线与侧面距离为45mm。4.5.轴承孔端面加工余量确
13、定由于零件要求轴承孔端面与缸套孔轴线的距离为 72-0.2mm.查手册得机械加工总余量为 3mm。所以轴承孔端面与缸套孔轴线的距离为 75mm。并由表（1-46）知偏差为 0+mm。加工中粗精加工分开进行，各工序尺寸及加工余量如下（表 1-28） 。粗铣 9 孔与轴承孔端面为 42mm。Z=1mm。精铣 9 孔与轴承孔端面为 40+mm。Z=2mm。4.6 顶平面加工余量及底平面加工余量的确定按计算确定加工余量1）铸造毛坯余量（底面）不平度+粗糙度 R2=800mm（表 1-13）弯=0.7um/mm（表 1-14）以平面为基准的铸件 P=P 翘=A 弯P=A 弯*L=0.7*136=95.2
14、毛坯公差 T=2000um（表 1-46）2）粗铣余量加工精度 IT15 Ra 25 (表 1-15)T=1.4mm=1400um剩余空间偏差 P 剩=K 精 P 毛P 剩 =0.06 95.2=5.7umK 精为提高精度系数,由表 1-22 知 K=0.06第 8 页 共 23 页P 毛 毛坯空间偏差为 95.2 见前定位误差 =0.5mm 由图纸尺寸要求得不平度 Rz=100um(表 1-16)缺陷层下缺=100um（表 1-15）Zmm=Rz+T 缺+P+ 安=800+95.2+500=1395.23）精铣余量加工表面粗糙度按图纸要求 Ra=6.3 尺寸公差按图纸要求为 0.5mm 不平
15、度R=25um（表 1-15）所以 P=K 精*P 毛=0.04*5.7=0.23由表 1-22 知，K 精取 0.04 为安装误差，取尺寸公差的 即 =166um13Zmm=100+100+5.7+166=371.7mm粗铣计算尺寸为 104.5+0.371*2=105.24mm将上面由手册中查得的各项收据分别填入下表，同时按“机械工艺设计手册”第 4 页规定的步骤，计算出这个表的各工序的极限尺寸余量，也并填入表中。加工余量计算表余量组成 um 极限尺寸 mm 余量极限 mm底面加工工序工步 Rz T P 计算余量Zmmum计算尺寸mm公差Tmm 最大 最小 最大 最小铣底面计算尺寸 105
16、-0.5铸造毛坯800 95.2 108.03 2000 110 108.4 第 9 页 共 23 页粗铣底面 100 100 5.7 500 2*1395.2 105.24 1400 106 105.2 3.4 2.8精铣底面 25 0.023 166 2*371.7 104.5 500 105 104 1.64 0.74同样确定顶面余量为 2mm.于是毛坯高度尺寸为 110+1mm.第 5 章 确定切削用量及基本工时5.1 工序 I:粗精铣底面本工序用计算法1. 加工条件:铸铁 HT15-33加工要求:粗精铣底面,保证尺寸 108+0.5,粗糟度 Ra=3.2.机床：立式铣床 X52。刀具
17、：端铣刀 110 刀片 YG8 齿数 6 个2. 计算切削用量底面加工余量为 2mm，粗铣加工余量为 1.5mm，精加工余量为 0.5mm 都是一次走刀加工完成。所以吃刀深度分别为a 粗 P=1.5mm a 精 P=0.5mm计算进给量：af=0.3mm/z(表 3-28)计算切削深度，刀具耐用度t=120(表 3-27)第 10 页 共 23 页粗铣底面时V= kv(m/min)cvdqvtmaezvafyvapxvzmv查表（3-29）知 Cv=445 qv=0.2Xv=0.15 Yv=0.35 Zv=0.2mv=0 m=0.32代入上式 V= kv445*1000.21200.32*0.
18、30.35*1.50.2*60*720。 15（刀具 10-18 式）=98m/min=1.634m/s确定机床主轴转速n= = =4.738/s=283.84r/min1000V d01000*1.6343.14*110按机床选 300r/min（付表 4-16-1）所以 实际切削速度V= = =103.62m/min=1.727m/s d n10003.14*110*3001000切削工时T= （表 7-7）L+L1+L2fmzL1=0.5110- +2=15mm（表 7-7）21102-722L2=2mm （表 7-7）L=136 由表知所以 T 2= = =0.28m/n=17S136+15+2fz*Z*n 1530.3*6*300
