汽油机体加工工艺编制及第一套夹具设计模板.doc

目 录

1 引言 1
1．1 机械制造发展趋势 1
1．2 加工中心应用 2
1．3 气动技术应用和发展趋势 3
2 生产纲领 4
2.1 计算生产纲领决定生产类型 4
2.2 计算生产节拍 5
3 零件分析 6
3.1 零件作用 6
3.2 零件工艺分析 6
4 工艺规程设计 8
4.1 确定毛坯制造形式 8
4.2 基面选择 9
4.3 制订工艺路线 11
4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 12
4.5 确定切削用量及基础工时 13
5 夹具设计 47
5.1 问题提出 47
5.2 夹具设计 47
结束语 51
致谢 52
参考文件 53
表1 54

1 引言
机械加工工艺及夹具设计是在完成了大学全部课程以后，进行一次理论联络实际综合利用，使我对专业知识、技能有了深入提升，为以后从事专业技术工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，确保产品质量、节省能源、降低成本关键手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织关键依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提升经济效益技术确保。然而夹具又是制造系统关键组成部分，不管是传统制造，还是现代制造系统，夹具全部是十分关键。所以，好夹具设计能够提升产品劳动生产率，确保和提升加工精度，降低生产成本等，还能够扩大机床使用范围，从而使产品在确保精度前提下提升效率、降低成本。当今猛烈市场竞争和企业信息化要求,企业对夹具设计及制造提出了更高要求。
此次设计是依据林海集团生产要求，设计2P85F上箱体工序卡及第一道工序夹具。所用机床关键是加工中心等，型号是VF-0。此次设计要求是单班制年产2万台；夹具设计须定位正确，夹紧可靠。和节省劳动力，节省生产成本，提升生产效率。但因为本人水平有限，结合生产实际应用设备能力有限，故没有能够做到很具体设计，而且还有很多地方有待改善，请老师给以指导和批评。
1．1 机械制造发展趋势
在整个制造业中，机械制造业占有尤其关键地位。因为机械制造业是国民经济装备部，国民经济各部门生产水平和经济效益在很大程度上取决于机械制造业所提供装备技术性能、质量和可靠性。所以各发达国家全部把发展机械制造业放在突出位置。
创新是一个国家，一个民族灵魂。那么它同时也是一个行业发展源泉。对于像机械制造业这么含有悠久历史行业来说，创新是尤其需要。在新世纪中，科学技术必将以愈加快速度发展，各学科融合将更为紧密。这一切全部将大大拓宽机械制造业发展方向。机械制造业将出现一个美好未来。在新世纪中，它发展趋势能够归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化。
柔性化——使工艺装备和工艺路线能适适用于生产多种产品需要，能适适用于快速更换工艺、更换产品需要
灵捷化——使生产推向市场准备时间缩为最短，使机械制造厂机制能灵活转向。

智能化――柔性自动化关键组成部分，它是柔性自动化新发展和延伸。智能化制造将会显著降低制造过程物耗、能耗，显著地提升传统制造产业水平，故探索智能化制造将是可连续发展关键模式。
信息化——机械制造业将不再是由物质和能量借助于信息力量生产出价值，而是由信息借助于物质和能量力量生产出价值。
当然机械制造业四个发展趋势不是单独，它们是有机结合在一起，是相互依靠，相互促进。同时因为科学技术不停进步，也将会使它出现新发展方向。前面我们看到是机械制造行业其本身线上发展。然而，作为社会发展一个部分，它也将和其它行业更广泛结合。二十一世纪机械制造业关键性表现在它全球化、网络化、虚拟化、智能化和环境保护协调绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重体力劳动，而且要从繁琐计算、分析等脑力劳动中解放出来，方便有更多精力从事高层次发明性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统含有更完善判定和适应能力。当然这一切还需要大家深入努力。
1．2 加工中心应用
社会生产和科学技术快速发展使机械产品日趋精密、复杂而且改型频繁。这不仅对机床设备生产提出了提升精度和效率要求，也提出了增加通用性和灵活性要求。伴随微电子技术自动信息处理数据处理和电子计算机技术发展，给自动化技术带来了新理念，推进了机械制造自动化发展。由此，数控机床依据需要而产生，以后加工中心出现。
加工中心在加工中有以下几方面优点：
（1）提升加工精度，产品质量稳定
（2）提升生产效率
（3）提升了加工零件适应性、灵活性
（4）减轻工人劳动强度
（5）提升生产管理水平
加工中心因为备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中能够完成多工序加工。加工中心通常不需要人为干预，当机床开始实施程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还给予了专业化车间部分很多优点，如：降低机床故障率，提升生产效率，提升加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。因为加工中心众多优势，所以它深受全球制造企业青睐。
1．3 气动技术应用和发展趋势
气动技术，全称气压传动和控制技术，是生产过程自动化和机械化最有效手段之一，含有高速高效、安全长寿、低成本、易维护、防过载等优点，在工业部门很多领域中，正得到越来越广泛应用。气动技术在控制传动技术方面有着最为广泛应用。因为气动传动装置传统优势：如功率密度高、动力高且价格经济等，在很多场所起着决定性作用。
比如，在数控机床中，因为易实现高频率换向、可大范围调速、节省空间体积、简化机床结构等特点，气动技术关键应用于以下装置中：
（1） 机床部件移动。关键用于进给运动传动，如主轴、工作台移动等。
（2） 数控机床中辅助装置中。如固定循环、自动换刀、工作台夹紧松开、自动门开合、吹气、工件夹紧、工件自动上下料、搬送堆放等处，能够缩短加工辅助时间，减轻工人劳动强度，充足发挥数控设备高效性能。
（3） 自动吹屑。如工件、交换工作台、工具定位面等处。
（4） 运动部件平衡。如主轴箱重力平衡、机械手、刀库平衡装置等。
（5） 检测功效。如工件位置确实定、刀具缺损确实定等。
伴随IT工艺通信技术传感技术不停发展，和新技术新产品新工艺新材料等在工业界应用，气动技术作为主机配套关键基础件也发生了革命性改变，关键表现在标准化、模块化、集成化系统化、智能化、状态监测可诊疗等方面。
未来，气动技术还将不停进步，比如，面对总线断路通信错误循环时间错误及程序停止等部分故障诊疗，还将会深入在阀岛技术中得以表现。估计，伴随芯片大量生产成本降低以后，未来以太网和微芯片在分散装置中应用越来越一般，以太网将成为工业自动化领域传输载体，她一端和计算机控制器相接，另一端接到智能原件。几千里之外，完全可实现设备遥控、诊疗和调整。

2 生产纲领
2.1 计算生产纲领决定生产类型
生产纲领是企业在计划期内应该生产产品产量和进度计划。（计划期常为十二个月，所以生产纲领也称年产量。）
如附图所表示2P85F上箱体壳体，(江苏林海动力机械集团)则该产品年产量为2万台,设备品率为17%机械加工废品率为0.5%,现制订该零件机械加工工艺步骤。
技术要求；
(1) 铸件尺寸公差按GB6414-1999CT要求；
(2) 未注铸造圆角R1～2,拔模斜度1º30',未注倒角145 º,未注壁厚2；
(3) 铸件技术条件JB2702-80-II-~Y2要求；
(4) 在(30～40)104Pa压力下作水压试验1min,不得漏水和浸润；
(5) 表面喷丸处理；
(6) 硬度≥HB80,试样抗拉强度MPa；
(7) 压铸件材料为ADC12；
(8) 带*标识螺孔及底孔依据配套要求加工。
生产纲领N

=0(1+17%+0.5%)
=23500件/年
年产量为23500(件/年)，现经过计算, 生产纲领对工厂生产过程和生产组织有着决定性作用，包含各工作点专业化程度，加工方法，加工工艺设备和工装等。同一个产品，生产纲领不一样也会有完全不一样生产过程和专业化程度，即有着完全不一样生产组织类型。依据生产专业化程度不一样，生产组织类型可分为单件生产，成批生产，和大量生产三种，其中成批生产可分为大批生产，中批生产和小批生产，下表1是多种生产组织管理类型划分，从工艺特点上看单件生产和小批生产相近，大批生产和大量生产相近，所以在生产中通常按单件小批，中批，大批大量生产来划分生产类型，这三种类型有着各自工艺特点。

表1 生产组织管理类型划分
生产类型
零件年生产类型（件/年）
重型机械
中型机械
轻型机械
单件生产
≦5
≦20
≦100
小批生产
＞5～100
＞20～200
＞100～500
中批生产
＞100～300
＞200～500
＞500～5000
大批生产
＞300～1000
＞500～5000
＞5000～30000
大量生产
＞1000
＞5000
＞50000
所以总而言之，依据生产类型和生产纲领关系，能够确定该产品生产类型为大批量生产[1]。
2.2 计算生产节拍
生产节拍=22天128小时60分单班75%/生产纲领=%/0=4.75分钟

3 零件分析
3.1 零件作用
箱体是各类机器基础零件，它将机器和部件中轴、套、齿轮等相关零件连接成一个整体，并使之保持正确位置，以传输转矩或改变转速来完成要求运动。所以，箱体加工质量直接影响机器性能、精度和寿命[2]。题目所给定箱体是2P85F汽油机上箱体，2P85F汽油机关键可用于家用或半专业草坪修剪机配套，还可用于旋耕机、高压泵、扫雪机、发电机等机械配套，配套范围宽广，其中以草坪修剪机、旋耕机配套量最为宽广。上箱是其上面关键零件，其关键作用是和上箱体配合使用达成应有作用[3]。
3.2 零件工艺分析
零件图中要求了一系列技术要求：（查表1.4-28《机械制造工艺设计简明手册》），即2P85F上箱体关键有六组加工面，它们之间有一定要求。现分析以下：
(1) 以曲轴孔¢41mm为中心加工表面
这组加工表面包含：箱体结合面、¢41mm 曲轴孔、凸轮轴孔¢20mm、M8底孔¢6.7mm和两个¢12mm销孔。其中，关键加工表面为箱体结合面、两个销孔、M8底孔¢6.7mm和轴承孔。
(2) 以油封孔¢45mm为中心加工表面
这组加工表面包含：¢45mm油封孔、点火器搭子端面、油封孔口倒角和螺孔。其中，关键加工¢45mm油封孔。
(3) 加工呼吸器面
这组加工表面包含：摆杆孔¢7、摆杆油封孔¢12mm和螺孔。
(4) 加工1#缸体面
这组加工表面包含：销孔¢12mm、挺柱孔¢8mm、镗1#缸体¢85mm和螺孔。
(5) 加工2#缸体面
这组加工表面包含：销孔¢12mm、挺柱孔¢8mm、镗1#缸体¢85mm和螺孔。
(6) 其它部分加工面
这组加工表面包含：呼吸器通孔¢10、钻机油尺寸座¢19.8、钻油封孔内斜孔¢4和螺孔。
这六组加工表面之间有一定要求，关键是：
(1) 结合面必需在距离为公差值0.05mm两平行平面内；
(2) 销孔必需在相对于基准B（结合面）、A（轴承孔）所确定理想位置为中心，直径为公差值0.05mm范围内。
(3) 确保轴承孔端面距箱体结合面 (124±0.1)mm；
(4) 确保两缸体孔中心距箱体结合面尺寸83.5±0.07 mm和63.5±0.07mm；
由以上分析可知，对于这六组加工表面而言，能够先加工箱体结合面及两销孔，以作为精基准，最终以结合面和两销孔（即一面两销）定位加工出其它需要加工部分，确保它们之间精度要求[4]。

4 工艺规程设计
对于机器中某一零件，能够采取多个不一样工艺过程完成。在特定条件下，总存在一个相对而言最为合理工艺规程，将这工艺规程用工艺文件形式加以要求，由此得到工艺文件统称工艺规程[5]。
工艺规程是生产准备、生产组织、计划调度关键依据，是指导工人操作关键技术文件，也是工厂和车间进行设计或技术改造关键原始资料。工艺规程制订须严格根据要求程序和格式进行，并随技术进步和企业发展，定时修改完善[3]。
(1) 依据机械加工工艺规程进行生产准备（包含技术准备）。在产品投入生产以前，需要做大量生产准备和技术准备工作，比如，技术关键分析和研究；刀、夹、量具设计、制造或采购；设备改装和新设备购置或定做等。这些工作全部必需依据机械加工工艺规程来展开。
(2) 机械加工工艺规程是生产计划、调度、工人操作、质量检验等依据。
(3) 新建或扩建车间（或工段），其原始依据也是机械加工工艺规程。依据机械加工工艺规程确定机床种类和数量，确定机床部署和动力配置，确定生产面积大小和工人数量等[6]。
4.1 确定毛坯制造形式
铸造性能所包含关键是铸件质量问题，铸件结构设计时，必需充足考虑适应合金铸造性能。不然缩孔，缩松，裂纹，冷隔，浇不足、气孔等多个铸造缺点，会造成铸件很高废品率[7]。
零件材料为ADC12铝合金。其为压铸铝合金。压铸铝合金特点：多个压铸合金部分差异。现在压铸合金通常关键是三种：锌合金，铝合金，镁铝合金。
价格比较：相同重量锌合金最廉价，铝合金其次，而镁铝合金价格要比前两种材料高出很多，而且现在中国仿佛没有什么好镁铝合金原料供给商（关键是成份指数不达标），绝大多数依靠进口。实际上因为锌合金密度较大，同体积锌合金和铝合金价格差不太多。 
材料特征：实际应用中三种材料收缩率基础差不多 0.5~0.6%。不过三种材料和铁粘着度相差较大，这点对压铸模具设计制造比较关键。 n: S5 M-锌合金黏着度最小，所以拔模斜度选择范围比较宽裕，正常单边0.5度就足够了。  铝合金较大，一样结构拔模斜度单边1度。镁铝合金略小于铝合金，不过因为应用范围不一样，无法做比较，通常跟铝合金差不多。黏着度差异同时影响着模具寿命。
4.2 基面选择
基准面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择正确和合理，能够使加工质量得到确保，生产效率得以提升，不然，加工工艺规程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行[8]。
4.2.1 基准概念及其分类
基准是指确定零件上一些点，线，面位置时所依据那些点、线、面，或说是用来确定生产对象上几何要素间几何关系所依据那些点、线、面[9]。
按其作用不一样，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。
设计基准是指零件设计图上用来确定其它点，线，面位置关系所采取基准。
工艺基准是指在加工或装配过程中所使用基准。工艺基准依据其使用场所不一样，又可分为工序基准，定位基准，测量基准和装配基准四种。
(1) 工序基准 在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后尺寸，形状，位置基准，及工序图上基准。
(2) 定位基准 在加工时用作定位点基准。它是工件上和夹具定位元件直接接触点，线，面。
(3) 测量基准 在测量零件已加工表面尺寸和位置时所采取基准
(4) 装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采取基准。
4.2.2 基准问题分析
分析基按时，必需注意以下几点：
(1) 基准是制订工艺依据，必需是客观存在。看成为基准是轮廓要素，如平面，圆柱面等时，轻易直接接触到，也比较直观。不过有些作为基准是中心要素，如圆心，球心，对称轴线等时，则无法触及，然而它们却也是客观存在。
(2) 看成为基准要素无法触立即，通常由一些具体表面来表现，这些表面称为基面。如轴定位则能够外圆柱面为定位基面，这类定位基准选择则转化为合适地选择定位基面问题。
(3) 作为基准，能够是没有面积点，线和面主动小面。不过工件上代表这种基准基面总是有一定接触面。
(4) 不仅表示尺寸关系基准问题如上所述，表示位置精度基准关系也是如此。
4.2.3 定位基准选择
选择定位基按时应符合两点要求：
(1) 各加工表面应有足够加工余量，非加工表面尺寸，位置符合设计要求；
(2) 定位基准应有足够大接触面积和分布面积，以确保能承受打打切削力，确保定位稳定可靠。
定位基准可分为粗基准和精基准。若选择未经加工表面作为定位基准，这种基准被称为粗基准。若选择已加工表面作为定位基准，则这种定位基准称为精基准。粗基准考虑关键是怎样确保各加工表面有足够余量，而精基准考虑关键是怎样降低误差。在选择定位基按时，通常是确保加工精度要求出发，所以分析定位基准选择次序应从精基准到粗基准[10]。
(1) 精基准选择。选择精基准目标是使装夹方便正确可靠，以确保加工精度。关键应该考虑基准重合和统一基准问题。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再反复。根据相关精基准选择标准（基准重合标准；基准统一标准；可靠方便标准），为了加工精基准面才选择了粗基准面。对于本箱体，我是以油封毛坯孔、¢13工艺孔和三搭子定位为粗基准来加工箱体结合面及销孔。
(2) 粗基准选择。对于刚性差、批量较大、要求精度较高箱体，通常要粗、精加工分开进行，即在关键平面和各支承孔粗加工以后再进行关键平面和各支承孔精加工。这么，能够消除由粗加工所造成内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度影响，而且有利于合理地选择设备等。而箱体零件通常全部选择关键孔（如主轴孔）为粗基准，但伴随生产类型不一样，实现以主轴孔为粗基准共建装夹方法是不一样。大批生产时，毛坯精度较高，可直接以主轴孔在夹具上定位，采取专用夹具装夹，但对本箱体来说，假如以轴承孔作为基准，则无法合理地加工出所要加工箱体结合面，根据相关粗基准选择标准（即当零件有不加工表面时，应以不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作为粗基准），现取以2-¢12mm毛坯孔定位，三搭子定位并夹紧作为粗基准，利用一铁块斜面支撑箱体结合面使之水平，再利用斜面上两个定位销使2-¢12mm毛坯孔定位；三搭子定位并夹紧；两个弹簧销顶住箱体结合面反面，以消除六个自由度，从而达成完全定位[11]。
4.3 制订工艺路线
拟订零件机械加工工艺路线是制订工艺规程一项关键工作，拟订工艺路线时关键处理问题有：选定各加工表面加工方法；划分加工阶段；合理安排各工序前后次序；确定工序集中和分散程度[12]。
制订工艺路线时需要考虑专题要问题有：怎样选择定位基准，怎样选择加工方法，怎样安排加工次序和热处理、检验等工序。而制订工艺路线出发点，应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。在生产纲领以确定为大批生产条件下，可考虑采取加工中心配以专用工夹具，并尽可能使工序集中来提升生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，方便使生产成本尽可能下降[5]。
所以，最终加工路线确定以下：
工序I 铸造，去除浇口、毛刺、飞边。
工序II 喷砂。
工序III 铸检。
工序IV 加工箱体结合面，曲轴孔端面、曲轴孔、销孔和螺孔。以2-¢12毛坯孔定位，三搭子定位并夹紧选择加工中心VF-0。
工序V 加工油封孔、铣固定搭子和螺孔。以一销孔和箱体结合面定位；选择加工中心VF-0。
工序VI 钻摆杆孔、铣铰摆杆油封孔、刮平气阀孔搭子和攻丝。以一销孔和箱体结合面定位；选择加工中心VF-0。
工序VII 加工1#缸体表面、铣铰销孔挺柱孔、钻孔、攻丝和镗缸体。以销孔和箱体结合面定位；选择加工中心VF-0。
工序VIII 加工2#缸体表面、铣交销孔挺柱孔、钻孔、攻丝和镗缸体。以销孔和箱体结合面定位；选择加工中心VF-0。
工序IX 粗精铣起动电机安装表面、铣铰孔和加工螺孔。以销孔和箱体结合面定位；选择加工中心VF-0。
工序X 钻通孔。 以销孔和箱体结合面定位；选择加工中心VF-0。
工序XI 钻机油尺座孔、铰孔。以曲轴孔和2-¢12mm孔定位；选择加工中心H-32。
工序XII 钻油封孔内斜油孔。以曲轴孔和2-¢12mm孔定位；；选择加工中心H-32。
工序XIII 珩磨。以销孔和箱体结合面定位；选择珩磨机。
工序XIV 去刺、清洗、检入库。
4.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定
2P85F箱体材料为ADC12铝合金，硬度HB80，试样抗拉强度270Mpa；毛坯重量为1.8千克。生产类型为大批生产，采取高压浇注毛坯[13]。
依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸以下：
(1) 箱体结合面
参考«机械制造工艺设计简明手册»表2.3-9，箱体最大基础尺寸300mm～350mm，铸造毛坯时通常采取7级尺寸公差等级和D级加工余量等级进行高压浇注[14]，所以毛坯加工余量mm～1.5mm。而箱体结合表面表面粗糙度要求为Ra最大许可值为1.6um，参考《机械制造工艺学》表1-12，要求达成精铣加工，箱体结合面最大加工长度316mm，加工宽度343mm，所以加工余量mm。所以，只要进行一次精加工就已能满足加工要求。
(2) ¢41mm轴承孔
轴承孔不是盲孔，再加上其精度要求较高，故采取镗削加工。
曲轴孔尺寸为¢41mm，见图样。轴承孔表面粗糙度要求为最大许可值为0.8um，参考《机械制造工艺学》表1-11，要求达成精镗加工，且加工精度为IT6-IT7级，参考«机械制造工艺设计简明手册»表2.3-8确定曲轴孔加工余量分配：
粗镗： ¢40.6mm 2Z=1.1mm
精镗： ¢41mm 2Z=0.2mm
(3) 销孔
(a) 销孔孔口平面¢12mm，考虑到其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为6.3um，参考《机械制造工艺学》表1-12，只要粗刮加工，分两次加工，依据相关手册，此时直径余量mm已能满足加工要求。
(b) 销孔底孔2-¢8.5mm，考虑到其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为6.3um，精度要求不是佷高，参考，《机械制造工艺学》表1-12，加工精度为IT11-IT12级，只要粗加工，一次钻销（此时加工余量mm）就已能满足加工要求。
(c) 销孔2-¢12mm，其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为1.6um，参考《机械制造工艺学》表1-11，加工精度为IT8-IT9级，要求精加工才能达成精度要求，参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9确定销孔加工余量分配：
钻孔 ¢11.2mm 2Z=2.8mm
铰孔 ¢12mm 2Z=0.8mm
(4) ¢45mm 油封孔
油封孔端面其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为1.6um，油封孔表面粗糙度要求为Ra最大许可值为1.6um，关键考虑油封孔精度要求，采取复合刀加工，参考«机械制造工艺学»表1-12，加工精度为IT11级，要求达成半精镗加工，参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9确定油封孔加工余量分配：
（复合刀）镗削： ¢44.5mm 2Z=1.3mm
精镗： ¢45mm 2Z=0.5mm
(5) 摆杆孔（¢7mm）
考虑到其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为6.3um，参考《机械制造工艺学》表1-11，其加工精度为IT11- IT12级，精度要求不是佷高，参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9，一次钻销即可满足要求。此时加工余量2Z=7mm。
(6) 固定电机孔（2-¢12mm），并带刮端面
其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为12.5um，参考《机械制造工艺学》表1-11，其加工精度为IT11- IT12级，精度要求不是佷高，可一次加工即可满足要求。此时加工余量mm。
(7) ¢20mm
考虑其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为1.6um，参考《机械制造工艺学》表1-11，加工精度为IT8-IT9级，参考《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9确定加工余量分配：
钻孔： ¢19.8mm mm
铰孔： ¢20mm mm
4.5 确定切削用量及基础工时
在一定生产条件下，要求生产一件产品或完成一道工序所消耗时间称为时间定额。合理时间定额能促进工人生产技能和技术熟练程度不停提升，调动工人主动性，从而不停促进生产向前发展和不停提升劳动生产率。时间定额是安排生产计划、成本核实关键依据，在设计新厂时，又是计算设备数量、部署车间、计算工人数量依据[7]。
工序I： 铸造，去除浇口、毛刺、飞边。
工序II： 喷砂。
工序III：铸检。
工序IV： 加工箱体结合面、曲轴孔、销孔和螺孔。以2-¢12mm毛坯孔定位，三搭子定位并夹紧, 选择加工中心VF-0。本工序采取计算法确定切削用量。
(1) 加工条件
工件材料：ADC12铝合金，试样抗拉强度Mpa、高压浇注。
加工要求：加工箱体结合面，确保距箱体结合面121，平面度0.05。表面粗糙度要求为Ra最大许可值为0.8um。
机床：选择加工中心VF-0。
刀具：盘铣刀。
刀具材料：高速钢（YT15）。
(2) 计算切削用量
铣箱体结合面
(a) 已知箱体结合面毛坯厚度方向加工余量为mm，但考虑到箱体结合面毛坯长度方向不是规则形状，所以能够把其考虑为长方形形状考虑，又因为高压浇注毛坯精度本身就较高，所以只要加工一次就行，mm计。
(b) 进给量 依据«切削用量简明手册»表3.5，当要求达成表面粗糙度Ra=1.6um时，圆柱铣刀每转进给量=0.4mm/r～0.6mm/r，而用于盘铣刀时进给量应该减小二分之一，=0.2mm/r～0.3mm/r。
所以（见《切削用量简明手册》表3.30）取
=0.3mm/r
(c) 计算切削速度 按《切削用量简明手册》表3.27，切削速度计算公式为（寿命min）
（4.1）
其中：, , , , ,
, 。修正系数见《切削用量简明手册》表1.28，
即
, , , , 。
所以
m/min
因在加工中心上加工，所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡，依据选择机床是加工中心,按机床选择r/min。
(d) 切削工时，
按«机械制造工艺设计简明手册»表6.2-7，
（4.3）
式中： mm， mm， mm
所以，
=min
刮曲轴孔端面¢41mm
(a) 已知销孔孔口毛坯厚度方向加工余量为Z=1.0mm，公差为0.3mm，考虑到其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为6.3um，参考《机械制造工艺学》表1-12，只要粗刮加工，此时直径余量mm已能满足加工要求。
所以mm计，。
(b) 进给量 依据《机械加工切削数据手册》表2.44, mm/r
(c) 切削速度 （见《机械加工切削数据手册》表2.44）, m/min
(d) 确定主轴速度
依据4.2式，
r/min
因为选择机床是加工中心,按机床选择r/min。所以实际切削速度=60m/min。
(e) 切削工时，
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
=mm
所以, 刮曲轴孔端面¢41mm总切削工时为min
镗¢41mm曲轴孔
(a) 已知轴承孔毛坯厚度方向加工余量为mm，考虑到轴承孔形状规则，能够用复合刀加工，尽管高压浇注毛坯精度本身较高，但在此工序需要经过半精镗-精镗加工才能达成Ra最大许可值为0.8um精度要求。
所以， 半精镗：mm 单边余量mm 一次镗去全部余量，mm
精镗：mm单边余量mm 一次镗去全部余量，mm
(b) 进给量 依据《机械加工切削数据手册 》表3.24，当要求达成表面粗糙度um时，粗镗每转进给量=0.39mm/r，精镗每转进给量=0.13mm/r
(c) 计算切削速度 按《机械加工切削数据手册》表3.9，粗加工时切削速度为=46m/min，精加工时切削速度为=230m/min。
(d) 确定机床主轴转速
依据4.2式，
半精镗加工时机床主轴转速：≈524r/min
精镗加工时机床主轴转速：≈2126r/min
因在加工中心上加工，所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡。
(e) 切削工时:
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
半精镗切削工时，切削工时：
=min
精镗切削工时，切削工时：
=min
所以镗¢41mm轴承孔总切削工时min。
刮凸轮轴孔端面¢20
(a) 已知销孔孔口毛坯厚度方向加工余量为Z=1.0mm，公差为0.3mm，考虑到其表面粗糙度要求为Ra最大许可值为6.3um，参考《机械制造工艺学》表1-12，只要粗刮加工，此时直径余量mm已能满足加工要求。
所以mm计，。
(b) 进给量 依据《机械加工切削数据手册》表2.44, mm/r
(c) 切削速度 （见《机械加工切削数据手册》表2.44）, m/min
(d) 确定主轴速度
依据4.2式，
r/min
因为选择机床是加工中心,按机床选择r/min。所以实际切削速度=60m/min.
(e) 切削工时，
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
=mm
所以, 刮曲轴孔端面¢41mm总切削工时为min
镗凸轮轴孔¢20
(a) 已知凸轮轴孔毛坯厚度方向加工余量为mm，考虑到凸轮轴孔形状规则，能够用复合刀加工，尽管高压浇注毛坯精度本身较高，但在此工序需要经过粗镗-精镗加工才能达成Ra最大许可值为0.8um精度要求。
所以， 粗镗：mm 单边余量mm 一次镗去全部余量，mm
精镗：mm单边余量mm 一次镗去全部余量，mm
(b) 进给量 依据《机械加工切削数据手册 》表3.24，当要求达成表面粗糙度um时，粗镗每转进给量=0.39mm/r，精镗每转进给量=0.13mm/r
(c) 计算切削速度 按《机械加工切削数据手册》表3.9，粗加工时切削速度为=46m/min，精加工时切削速度为=230m/min。
(d) 确定机床主轴转速
依据4.2式，
粗镗加工时机床主轴转速：≈747r/min
精镗加工时机床主轴转速：≈3611r/min
因在加工中心上加工，所以无需考虑机床主轴转速没有这一挡。
(e) 切削工时，
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
粗镗切削工时，切削工时：
=min
精镗切削工时，切削工时：
=min
所以镗凸轮轴孔¢20总切削工时min
钻中心孔12-A2.5
(a) 进给量 依据《机械加工切削数据手册》, mm/r
(b) 切削速度 依据《机械加工切削数据手册》, m/min
(c) 确定主轴速度
依据4.2式，
r/min
因为选择机床是加工中心,依据机床相关要求选择r/min。所以实际切削速度m/min。
(d) 切削工时，
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
=mm
所以，钻中心孔12-A2.5总切削工时min
铣铰销孔2-¢12mm深6
(a) 本工序考虑用复合刀一次加工完成，参考«机械加工切削数据手册»表4.1-29, =0.18mm/r ，=84m/min，在铰孔时，进给量取mm/r，即=0.18mm/r，=30m/min
(b) 确定主轴速度
依据4.2式，
r/min
依据相关资料介绍，
因为选择机床是加工中心,依据加工中心相关要求选择r/min。所以实际切削速度m/min。
(c) 切削工时计算：
依据4．3式，
=
所以，铣铰销孔2-¢12mm深6总切削工时min
钻M6底孔2-¢5深17，2-¢5通
(a) 已知需加工销孔加工余量为mm,公差为0.3mm,则mm,加工一次就能够满足要求。
(b) 进给量 依据《机械加工切削数据手册》表2.4, mm/r
(c) 切削速度 依据《机械加工切削数据手册》表2.4, m/min
(d) 确定主轴速度
依据4.1式，
r/min
(e) 切削工时，
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
=min
所以，钻M6底孔2-¢5深17，2-¢5通总切削工时min
攻丝10-M8-6Hmm深28mm
(a) 切削速度计算 参考相关手册可知刀具寿面m/min,因为高压浇注毛坯精度已较高,又因粗牙螺纹,依据《切削用量简明手册》表1.18，高速钢刀具加工铝合金时，=25m/min～45m/min。依据相关手册，攻丝时速度可合适放小。
所以,
现取m/min
(b) 确定主轴速度
依据4.2式，
r/min
因为仍在加工中心上加工,且攻丝时速度可合适放小。所以按相关要求选择r/min 。则切削速度
m/min （4.4）
(c) 计算切削工时
切削工时，
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
=min
所以攻丝10-M8-6Hmm深28mm切削工时min
攻丝2-M6-6Hmm深13mm
(a) 切削速度计算 参考相关手册可知刀具寿面m/min,因为高压浇注毛坯精度已较高,又因粗牙螺纹,依据《切削用量简明手册》表1.18，高速钢刀具加工铝合金时，=25m/min～45m/min。依据相关手册，攻丝时速度可合适放小。
所以,
现取m/min
(b) 确定主轴速度
依据4.2式，
r/min
因为仍在加工中心上加工,且攻丝时速度可合适放小。所以按相关要求选择r/min 。则切削速度
m/min （4.4）
(c) 计算切削工时
切削工时，
依据4.3式，

式中： mm， mm， mm
所以，
=min
所以加攻丝攻丝2-M6-6Hmm深13mm总切削工时min
工序V：加工油封孔、铣搭子和螺孔。以一销孔和箱体结合面定位；选择加工中心VF-0。本工序采取查表法和计算法确定切削用量。
(1) 加工条件
工件材料：ADC12铝合金，试样抗拉强度Mpa、高压浇注。
加工要求：加工油封孔，其底面表面粗糙度要求为最大许可值为6.3um，油封孔表面粗糙度要求为最大许可值为1.6um，确保距曲轴端面（176.5）mm。
机床：加工中心VF-0。
刀具：复合刀。
刀具材料：高速钢（YT15）。
(2) 计算切削用量
铣固定点火线圈四搭子
(a) 已知搭子结合面毛坯厚度方向加工余量为mm，但考虑到搭子面毛坯长度方向不是规则形状，所以能够把其考虑为长方形形状考虑，又因为高压浇注毛坯精度本身就较高，所以只要加工一次就行，mm计。
(b) 进给量 依据«切削用量简明手册»表3.5，当要求达成表面粗糙度Ra=1.6um时，圆柱铣刀每转进给量=0.4mm/r～0.6mm/r，而用于盘铣刀时进给量应该减小二分之一，=0.2mm/r～0.3mm/r。
所以（见《切削用量简明手册》表3.30）取
=0.3mm/r
(c) 计算切削速度 按《切削用量简明手册》表3.27，切削速度计算公式为（寿命min）