某磨齿机圆盘零件加工工艺分析及夹具设计说明书.doc

湖南科技大学本科生毕业设计

湖 南 科 技 大 学

毕 业 设 计（ 论 文 ）

题目
某磨齿机圆盘零件
加工工艺分析及夹具设计
作者
许 胜
学院
机电工程学院
专业
机械设计制造及其自动化
学号
1103010623
指导教师
杨 国 庆

二〇一五 年 5 月 30 日

摘 要
在学完了大学四年的机械设计制造及其自动化的所以课程以后对机械这个行业有了更深入的认识。当下机械制造工艺日新月异，加工方式越来越简便，数控加工中心逐渐代替了大量传统机床的位置，快捷、高效、高精度、经济性好。3D打印机的出现也正冲击着这个行业。
着眼于现状，传统机床仍将在中国制造业中持续数十年。作为这个专业的一名学生，从基础出发，从传统工艺出发做出这篇毕业设计对于今后在这个领域的发展也不可否认其有着重大意义。
我所设计的是磨齿机涡轮下圆盘的制造工艺及其所用到的专用夹具的设计，综合运用了《机械制造技术基础》、《工程材料与成型技术基础》、《机床夹具设计》以及制图课程。专用夹具的设计可减少装夹时间、提高生产效率、降低劳动强度。这次设计促进我综合运用大学四年里所学的理论知识，是一次知识的升华。融入实习期间的在工厂实践经验，提高分析和解决工艺问题、工艺规程和专用夹具设计的能力，以及运用有关手册、图表资料，为今后所从事的行业打基础、做铺垫。
关键词：机械加工工艺；机床夹具。

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ABSTRACT
Finished studying at the university of four years of mechanical design and manufacturing and its automation so after course of mechanical have a deeper understanding of the industry. Rapid progress in the mechanical manufacturing process, processing way more and more convenient, CNC machining center gradually take the place of a lot of traditional machine tool, shortcut, high efficiency, high accuracy and good economy. The appearance of 3 d printers are also impact on the industry.
Focus on the present situation, the traditional machine tool will still last for decades in China's manufacturing industry. As a student of this major, starting from the foundation, embarks from the traditional process to make the graduation design for the future development in this field and there's no denying it has important significance.
Traditional mechanical manufacturing technology including turning, milling, planing, grinding, process arrangement, cutting parameter, cutting tool parameters and so on a series of factors affect the parts quality and production efficiency are the predecessors' experience accumulated gradually. I design the manufacturing process of ball valve bonnet and drilling of special fixture used in the design, the integrated use of <mechanical manufacturing technology foundation>, <engineering material and the molding technology foundation>, journal of machine tool fixture design and cartography curriculum. The design of special fixture can reduce clamping time and improve production efficiency, reduce labor intensity. This design to promote my comprehensive use the theoretical knowledge they learned at the university of four years, is a sublimation of knowledge. Into the internship experience in factory, analyze and solve process problems, the ability of process planning and special fixture design, and use the relevant manuals, charts, data. Also exercise the query literature on how to quickly and efficiently. In the industry for the future is in groundwork.
Keywords：machining process;machine tool fixture

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目 录
第一章 前言 1
第二章 机械加工工艺规程制订 2
2.1零件的工艺分析 2
2.1.1 零件的功用、结构及特点 2
2.1.2 主要加工表面及其要求 4
2.2 毛坯的选择 5
2.2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 5
2.2.2 确定毛坯的技术要求 5
2.2.3 绘制零件-毛坯合图 5
2.3 基准的选择 6
2.4 拟订机械加工工艺路线 8
2.4.1 确定各表面的加工方法 8
2.4.2 拟定加工艺路线 9
2.4.3 工艺路线方案的分析与比较 10
2.5 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 10
2.6 选择机床及工艺装备 12
2.6.1 选择机床 12
2.6.2 选择刀具 13
2.6.3 选择夹具 13
2.6.4 选择量具 13
2.7 确定切削用量及基本工时 14
第三章 夹具设计 29
3.1钻床钻孔夹具设计 29
3.1.1定位方案及定位元件的选择和设计 29
3.1.2导向方案及导向元件的选择和设计 30
3.1.3 夹紧装置设计 31
3.1.4夹具体设计 32
3.2铣床夹具设计 33
3.2.1 确定定位方案 33
3.2.2 计算定位误差 34
3.2.3 确定导引方案 35
3.2.4 确定夹紧方案 35
3.2.5 夹紧力及误差计算 36

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3.2.6 夹具体设计 37
3.2.7 绘制夹具体图 38
第四章 结论 39
参考文献...............................................................................................................40
致谢 41
附录A 数控编程程序....................................................................................42
附录B 机械加工工艺卡
附录C 机械加工工序卡

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湖南科技大学本科生毕业设计
第一章 前言
机械制造及其自动化毕业设计是我们学完了大学四年所有相关知识，进行了生产实习之后，所进行的一个重要实践性教学环节。其主要目的是让学生把所学的书本知识和实践知识在关键时刻展现出来，夹具设计中综合地加以应用，进而得以加深和发展，提高学生分析和解决生产实际问题的能力，为以后从事工作奠定了一定基础。通过本次毕业设计，我在以下方面可以得出：
1) 能熟练的运用相关课程的基本理论，以及在生产实习 中所学到的实践知识，正确的分析和解决一个零件在加工中的定位，加紧和工艺路线地合理拟定等问题，从而保证零件制造的质量，生产率和经济性。
2) 通过夹具的工艺，进一步提高了我们的结构设计能力，你能够根据被加工零件的加工要求设计出高效省力，既经济合理有能保证质量的夹具。
3) 进一步提高我们的计算设计制图能力，能比较专业熟练地查阅和使用各种技术资料。
4) 在设计制造中培养我们严谨的工作作风和独立的工作能力。
5) 在设计中，由于理论知识和实践经验不足，设计中的不妥之处，敬请老师批评指正。

第二章 机械加工工艺规程制订
2.1零件的工艺分析
2.1.1 零件的功用、结构及特点
零件的外形是一个大直径薄壁圆盘，在磨齿机回转工作台中起承受上下台的作用，上面承接涡轮，承载力较大。圆盘中孔比较多，空中通油，利用油的填充压力来使工作台托起。
圆盘直径为860mm，公差等级为IT7级，上表面有很多油槽，圆盘上均匀分布4个通孔，直径为Φ40mm。
1）从零件的尺寸及轮廓来看，圆盘上表面分布两个正交的槽，宽度为15mm，深度为7.5mm，槽的粗糙度为Ra 3.2,如图 2.1所示。

图2.1 圆盘零件图上表面

2）绝大部分尺寸公差为中等等级，26个Ф12mm及四个Ф40mm孔的孔尺寸精度为7级，表面粗糙度值最高为3.2属于中等精度加工。
3）圆盘下表面均匀分布26个Φ12mm的孔和有2个沉孔，大孔直径Φ28mm,小孔直径Φ20mm深度为35mm，圆盘下表面还均匀分布4个槽槽深6mm，槽中心有4个Φ6mm的孔，如图2.2所示。

图2.2 圆盘零件图下表面

4）圆盘中心内表面铣6个槽，均匀分布圆周，槽中心钻孔Φ9.7mm，如图 2.3所示。

图2.3 圆盘中心内表面图

5）由零件左视图可知，圆盘侧面钻有多个孔，2个Φ20mm沉孔，其他小孔孔直径为Φ9.7mm，深度为25mm，如图 2.4所示，具体结构如附录零件图所示。

图2.4 圆盘零件图左视图

2.1.2 主要加工表面及其要求
1.圆盘下表面26个孔径Φ12mm的孔
Φ12孔是需要通油的通道，流体通过对孔的压力，支撑整个圆盘。在加工过程中，对孔没有太高的精度要求，Φ12孔表面粗糙度为Ra3.2μm。
2. 圆盘上表面4个槽
4个扇形圆弧槽是加工的核心，需要在铣床上面铣出深度为6.5的油槽，表面精度要求较高，粗糙度为Ra1.6μm。
3. 圆盘上表面4个Φ6mm的孔
Φ6孔是与液体管道连接。深度为25mm。孔内表面粗糙度为Ra3.2μm。
4.圆盘下表面4个槽
槽深度为6mm，表面粗糙度Ra3.2μm。
5.圆盘下表面4个Φ6mm的孔
Φ6与圆盘侧面Φ9.7mm的孔相连，深度为9.6mm，表面粗糙度Ra3.2μm。
6.圆盘侧面2个Φ20mm的孔
Φ20的孔为通孔，孔表面粗糙度Ra3.2μm。
7.圆盘侧面14个Φ9.7mm的孔
Φ9.7孔6个为通孔，其他8个与圆盘上下表面的孔Φ6相通，孔表面粗糙度为Ra3.2μm。
8.圆盘中心内表面圆弧槽
圆弧槽均匀分布圆盘内表面，共有6个，槽长113.5mm，宽40mm,弧形深度为5mm，槽中心是Φ9.7mm的通孔，槽表面粗糙度为Ra3.2μm。
9.圆盘中心内表面矩形槽
矩形槽如图2.5。

图2.5 圆盘中心内表面图
2.2 毛坯的选择
2.2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差
1、圆盘零件材料为45钢，属小批量生产。轮廓尺寸较大。且加工表面较多并难加工，毛坯选用金属锻造造成型，经调质处理。
2、由于侧面和左侧端面没有表面质量要求，所以不留切削余量，不需要切削。加工过程中有利用不加工表面进行定位的，零件毛坯选为精铸件。铸件尺寸公差等级为CT10。查表Φ53端面和Φ36端面均留加工余量3.5mm。Φ53外圆留加工余量7mm, Φ36外圆留加工余量75×75方形面厚度尺寸12留单边加工余量4.5mm。
2.2.2 确定毛坯的技术要求
1、锻件不应有明显尺寸误差，晶粒不均匀、裂痕等缺陷。锻件表面应清除毛刺、飞边等。
2、调质硬度为31～32HRC，消除内应力，改善切削加工性能。
2.2.3 绘制零件-毛坯合图
根据圆盘零件图，在各加工表面上加上机械加工的余量，绘制毛坯图，并标注尺寸和技术要求，如图 2.6所示。

图2.6 零件毛坯图
2.3 基准的选择
1、定位基准的选择：
定位基准的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择正确、合理与否，将直接影响工件的技工质量和生产率。在选择定位基准时，需要同时考虑一下三个问题：
（1）以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工时精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行。
（2）为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为精基面。
（3）是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面。
另外，我们还应从粗精基准选择的基本原则为出发点：
a．“基准重合”原则。应尽量选择被加工表面的设计基准为精基准。
b.“基准统一”原则。应选择多个表面加工都能使用的表面作为基准。
c.“互为基准”原则。当两个表面相互位置精度和其自身尺寸及形状精度都要求很高时，可互为基准，反复进行加工。
d.“自为基准”原则。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均匀，应尽量选择加工表面本身作为基准。
2、粗基准选择：
a.如果必须保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作为粗基准。
b.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
c.应尽量选择与加工表面的位置精度要求较高的非加工面为粗基准。
d.选作粗基准的表面，应尽可能平整光洁，不能有飞边。浇冒口及其他缺陷，以保证定位准确可靠。.
e.粗基准一般只使用一次，不再重复使用。
零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还需考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。
综上所诉，得出各加工表面的基准如表 2.1。

表2.1 加工表面的基准
序号
加工部位
基准选择
1
车圆盘上表面

毛坯面外圆及端面
2
车圆盘下表面
毛坯面外圆及端面
3
车外圆端面
零件上下表面
4
钻圆盘侧面2个Φ20mm孔
外圆及端面
5
钻Φ9.7mm孔
上下表面
6
钻Φ40mm通孔
上下表面
7
钻下表面Φ12mm孔
上下表面及端面
8
钻圆盘上表面4个Φ6mm孔
圆盘上下表面及端面
9
洗圆盘上表面大凹槽
圆盘外圆端面
10
铣圆盘下表面4个油槽
圆盘中心及外圆
11
钻圆盘下表面2个沉孔
圆盘下表面
12
钻圆盘侧面2个Φ20mm孔
外圆端面及上下表面
13
钻圆盘侧面6个Φ9.7mm通孔
外圆端面及上下表面
14
钻圆盘侧面8个Φ9.7mm孔
外圆端面及上下表面
15
铣圆盘中心圆内表面
圆盘外圆端面
16
镗圆盘中心圆内表面弧形槽
圆盘内表面Φ9.7孔
17
镗圆盘中心圆内表面矩形槽
圆盘内表面Φ9.7孔
2.4 拟订机械加工工艺路线
2.4.1 确定各表面的加工方法
根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，选定如下加工方法：
外圆及端面选择车削，圆盘上表面圆形油槽、4个扇形槽、4个矩形槽都选择铣削。圆盘下表面26XΦ12孔选择在车床上钻削。Φ28沉孔选择车削，圆盘中心内表面表面选择镗削，圆盘侧面Φ20、6XΦ9.7通孔选择在钻床上钻削。
具体加工方法的分析如下：
①外圆：表面粗糙度Ra3.2μm，端面表面粗糙度Ra3.2μm，公差等级IT7，查表可知粗车+精车可达到要求。
②圆盘上表面圆形油槽：槽深度为20mm，油槽的表面粗糙度为Ra3.2μm，公差等级IT7,采用粗铣+精铣。
③圆盘上表面4个扇形油槽：槽深度为6.5mm，粗铣+精铣。
④圆盘上表面矩形油槽：粗铣+精铣。
⑤Φ40通孔：表面粗糙度Ra3.2μm，公差等级IT7，采用在车床上钻削可
达到要求。
⑥圆盘上表面4XΦ6孔：孔深25mm，表面粗糙度Ra为3.2μm，公差等级IT7。钻削可达到要求。
⑦圆盘下表面26XΦ12孔：孔深25mm，孔深内圆柱面和台阶面的表面粗糙度Ra为3.2，公差等级IT7，查表知钻削及可。
⑧2XΦ28沉孔：孔深度为35，表面粗糙度Ra为3.2，选择粗车+精车。
⑨圆盘下表面4个油槽：槽深度为6mm，表面粗糙度Ra为3.2，公差等级IT7，采用粗铣+精铣。
⑩圆盘下表面4×Φ6孔：孔深度为25mm，公差等级IT7，采用钻削即可。
⑪圆盘侧面2XΦ20孔：孔为通孔，采用钻削加工。
⑫圆盘侧面6XΦ9.7孔：孔为通孔，IT等级为7，孔粗糙度Ra为 3.2，采用钻削加工。
⑬圆盘侧面8XΦ9.7孔：孔深度为174.5mm，与圆盘上下表面的Φ6孔相连，孔要求都相通，采用钻削加工。
2.4.2 拟定加工艺路线
加工方案有以下，如表2.2所示。

工序号
内容
定位基准
装备
1
锻造

2
时效并毛坯复查

3

车圆盘上下表面
毛坯Φ42外圆及端面
车床、专用夹具

车外圆

4

钻圆盘侧面2XΦ20孔，深36.3mm
Φ860外圆及端面
钻床、专用夹具
钻4XΦ40通孔
Φ860外圆
钻8XΦ6孔，深25mm
Φ860外圆及端面

钻4XΦ40通孔
圆盘下表面
钻床、专用夹具

钻26XΦ12孔，深25mm
圆盘上下表面及中心
钻床、专用夹具

钻圆盘侧面8XΦ9.7孔，深185mm
圆盘上下表面及中心
钻床、专用夹具
5
铣圆盘上表面圆形凹槽20x20
Φ860外圆及端面
铣床、专用夹具

6

铣圆盘上表面4个扇形凹槽，深6.5mm
Φ860外圆及端面

铣床、专用夹具
铣圆盘上表面4个矩形凹槽，15x260，深10mm
铣圆盘上表面中心圆形凹台，Φ210，深7.5mm
7
铣圆盘下表面4个凹槽，深6mm
Φ860外圆及端面
铣床、专用夹具
8
铣圆盘上表面中心圆形凹台， Φ210，深7.5mm
Φ860外圆及端面

9
铣圆盘内部表面
Φ860外圆及端面
铣床、专用夹具
10
去毛刺

11
清洗

表2.2 加工方案

2.4.3 工艺路线方案的分析与比较
方案一
按工序集中原则组织工序，该零件在车床上需装夹多次才可以完成大部分的部位，减少工件的装夹次数，工艺路线短，易于保证加工面的相互位置精度，减少工件在工序间的运输、辅助和准备时间。效率高，更经济。
方案二
按照该加工方案加工，加工工序分散，在加工各孔时，定位采用了粗基准，影响到加工精度，后面又重复用到圆盘中心为工序基准，影响更多的工序精度。而且该表面很重要，需要保证符合加工原则中的“先主要后次要的”加工原则。
该零件加工面分散要适应小批量生产，可以尽量采自动机床或专用机床配以专用夹具，尽量使工序集中以满足生产率和保证质量的要求，综合上面比较选择方案一更为合理。
2.5 确定机械加工余量、工序尺寸及公差
加工余量可采用查表修正法确定。确定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸用工艺尺寸链求算。中间工序尺寸按“单向、入体”原则标注，但毛坯和孔心距公差带一般取双向对称布置。中间工序尺寸的公差可从相应的加工经济精度表中查得。
零件第一道工序各工步无基准转换，其余各表面加工均用统一基准且基准重合，故只需查得加工余量，便可确定工序尺寸。
在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模以及工件的结构特点与技术条件，为了尽可能地减少工件的安装次数，在一次安装中加工多个表面，以便于保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床配以专用夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。
工序集中和分散各有特点，应根据零件的生产纲领，技术要求，现场的生产条件和产品的发展情况来综合考虑。一般情况下，单件小批生产适于采用工序集中的原则。而大批量生产则可以集中，也可以分散。由于数控机床，加工中心，柔性制造系统等的发展，今后发展趋向于采用工序集中且柔性较高的原则来组织生产。
合理选择加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响。余量过大，则浪费材料及工时，增加机床和刀具的消耗；余量过小，则不能去掉加工前存在的误差和缺陷层，影响加工质量，造成废品。所以合理确定加工余量是一项很重要的工作。故应在保证在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。确定工序加工余量的方法有以下三种：
1）分析计算法；
2）查表修正法；
3）经验估算法。
工艺路线确定后，就要计算各个工序加工时所应能达到的工序尺寸及其公差的确定与工序余量的大小，工序尺寸的标注方法，基准选择中间工序安排等密切相关，是一项繁琐的工作，但就其性质和特点而言，一般可以归纳为以下两大类：
a.在工艺基准不变的情况下，某表面本身各次加工工序尺寸的计算。对于这类简单的工序尺寸，当决定了各工序间余量和工序所能达到的加工精度后，就可计算各工序的尺寸和公差。计算顺序是从最后一道工序开绐，由后向前推。
b.基准不重合时工序尺寸的计算。在零件的加工过程中，为了加工和检验方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用设计基准作定位基准，出现基准不重合的情况。形状较复杂的零件在加工过程中需要多次转换定位基准，这时工艺尺寸的计算就比较复杂，应利用尺寸链原理进行分析和计算，并对工序间余量进行必要的验算，以确定工序尺寸及其公差。
机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量，余量过大，增加机械加工劳动量，而且增加了材料。刀具能源的消耗，从而增加了成本，所以必须合理安排加工余量。
根据上述资料和加工工艺，查各种表面的加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表 2.3所示。

表2.3 机械加工余量及工序尺寸
工序号
工序内容
单边余量(mm)
工序尺寸
(mm)
表面粗糙度(μm)

3

车Φ860端面
3.5
860
63

4

钻Φ40通孔
3.5
Φ40
32
钻8XΦ6孔
2
Φ6
32
钻26XΦ12孔
2
Φ12
32

钻2XΦ20孔
3
Φ20
32

钻8XΦ9.7孔
2
Φ9.7

5
铣圆形凹槽235X15，深10mm
3

32

铣上表面4个扇形凹槽，深6.5mm
3

32

铣上表面圆中心凹台，深7.5mm
2

32

铣下表面4个凹槽，深9.6mm
2

32

6

铣圆盘中心内表面
1.5

32
铣圆盘中心内表面矩形槽
1.5

32

2.6 选择机床及工艺装备
2.6.1 选择机床
零件的加工精度和生产率在很大程度上是由使用的机床所决定的。在设计工艺规程时，主要是选择机床的种类和型号。选择时参考有关手册，产品样本。选择工艺装备即选择夹具、刀具、量具等，在选择时应考虑产品的生产纲领、生产类型及生产组织结构；产品的通用化程度及产品的寿命周期；现由设备、工艺规程的特点等情况。
（1）工序3
由于加工零件轮廓尺寸大，该工序中又包含了多个工步，为减少装卸刀时间，因此，都选用C336-1型回轮式转塔车床比较合适。
（2）工序5、6、7、8、9
为提高效率且考虑到是小批量生产，以所选用的机床使用范围较广为宜，因此，选用XA6132型立式铣床能满足加工要求。
（3）工序4
由于孔的尺寸不大，故采用在摇臂钻床上在钻用夹具的辅助下进行钻孔效率更高，在钻模板上设计出四个孔，钻四个孔所用时间最短。
2.6.2 选择刀具
该零件无特性表面，为适应生产，一般采用通用或标准刀具。
车床上粗车圆盘端面和圆上下表面可以用95º偏头车刀，加工Φ40孔采用40mm专用钻头。上表面圆形凹槽可以用Φ10mm圆柱平底铣刀。钻Φ6孔可选用Φ6mm直柄长麻花钻。钻26×Φ12孔用Φ12mm直柄长麻花钻。铣下表面4个凹槽采用Φ10mm平底铣刀。铣内圆中心可用Φ5mm的长直铣刀。
2.6.3 选择夹具
该零件加工中，工序4采用设计的钻床夹具，工序7采用设计的铣床夹具。
2.6.4 选择量具
该零件属小批量生产，一般采用通用的量具。
分析零件个表面质量及公差等级要求，此零件各表面公差等级中最高为IT7的尺寸有Φ12孔,Φ40,Φ6,Φ28外圆。最低为IT8的尺寸有235x25槽、Φ28.5孔。
选用量具如下：
选用分度值0.01外径千分尺。
孔选用分度值0.01内径千分尺。
所选用的设备和工艺装备如表 2.4。

表 2.4 机床设备和工艺装备选择
工序号
工序内容
机床设备和工艺装备
3
1.车Φ860端面
2.车Φ860圆上下表面
C336-1型回轮式转塔车床，95º偏头车刀，分度值0.01外径千分尺
95º偏头车刀，分度值0.01外径千分尺

4

95º偏头车刀，分度值0.01外径千分尺
95º偏头车刀，分度值0.01外径千分尺
95º偏头车刀，分度值0.01内径千分尺
5
铣上表面235X15矩形槽

XA6132型卧式铣床,粗齿圆柱形铣刀，分度值0.01外径千分尺
6
铣上表面4个扇形凹槽
XA6132型卧式铣床,粗齿圆柱形铣刀，分度值0.01外径千分尺
7
铣下表面
95º偏头车刀，分度值0.01外径千分尺

8
钻4×Φ40孔
摇臂钻床，Φ14mm直柄长麻花钻，分度值0.01内径千分尺

2.7 确定切削用量及基本工时
切削用量应在机床、刀具、加工余量等确定以后，综合考虑工序的具体内容、加工精度、生产率、刀具寿命等因素正确选择。 
选择切削用量的基本原则是：首先选取尽可能大的背吃刀量（即切削深度），
其次要根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的规定等，选取尽可能大的进给量f，最后利用切削用量手册选取或用公式计算确定最佳切削速度v
切削用量应在机床、刀具、加工余量等确定以后，综合考虑工序的具体内容、加工精度、生产率、刀具寿命等因素正确选择。
选择切削用量的基本原则是：首先选取尽可能大的背吃刀量（即切削深度），其次要根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的规定等，选取尽可能大的进给量f，最后利用切削用量手册选取或用公式计算确定最佳切削速度v。
a. 估算工时定额：=++=+++
——单件时间；
——作业时间；
——布置工作地时间；
——休息与生理需要时间；
——辅助时间；
——基本时间。
b. 准备与终结时间 。
单件计算时间 =++++。
1）车上下表面
步骤如下：
①确定被吃刀量：端面总加工余量为3.5mm，一次走刀加工，=3.5mm。
②确定进给量f:根据【6】表5-102查得f=0.4~0.6mm/r；查表【6】5-5根据机床的横向进给量，取f=0.39mm/r。
③确定切削速度Vc:根据表5-109和表5-110，查得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2修正系数KMv=1.18,KHv=1,Khv=0.85,Kkrv=0.81,
Ktv=1.0,刀具寿命选T=60min,故
Vc==99.9 m/min
④确定机床主轴转速n:
n==430r/min
根据表5-5查得相近较小的机床转速为n=400r/min,所以实际的切削速度为Vc=77.9m/min。
⑤计算基本时间Tj：切削加工长度L=60mm,端面车刀选用的主偏角Kr=95°,背吃刀量=3.5mm，查表5-138和表5-139得：l1=/tanKr+(2~3),取l1=4mm；l2=（3~5）mm；批量生产l3=0。
L=(d-d1)/2+l1+l2+l3= 68mm
Tj=Li/(nf)=0.39min
⑥辅助时间Tf:查表5-152得，装夹工件的时间为0.8min，启动机床的时间是0.02min,启动调节切削液的时间为0.05min,取量并测量尺寸的时间为0.5min,共计Tf=202s。
2）车外圆
工件材料：45钢正火，=0.35GPa,模锻。
加工要求：车端面,Ra3.2；粗车外圆。Ra为Ra3.2。
机床：普通车床
刀具：端面车刀，刀具材料YT15，刀杆尺寸16 ×25 ，
=90°，=15°，=12°，=0.5mm，60°螺纹车刀；刀具材料：
硬质合金车刀。
计算切削用量：
粗车端面时，根据加工余量Z= ，取Z=3，即=3mm，走刀量f=0.4 ；
计算切削速度，耐用度t=45min，
m/sm/s
确定机床主轴转速

按机床选取=3.67 (400)(表4-3)
所以实际切削速度v=60.57 （54.4 ）
切削I时：
, =2mm, =0, =5mm(试切长度)
lm=85.8s。
3)镗内圆表面
a.切削深度：单边余量Z=2.8mm可一次切除。
b.进给量：考虑刀杆尺寸、工件直径及规定的切除深度。从表3-13中选用f=0.6 。
c.计算切削速度。

c. 确定机床主轴转速：

按机床选取=6.67 (400)
所以实际切削速度

d. 切削I时：
切入长度=4mm，切出长度=0，试切长度=5mm

4）钻2XΦ20孔深36.3mm
①确定被吃刀量：加工余量为单边8mm，两次走刀加工，一次=4mm。
②确定进给量f:根据表5-102查得f=0.5~0.7mm/r；查表5-5根据机床的横向进给量，取f=0.56mm/r。
③确定切削速度Vc:根据表5-109和表5-110，查得Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2， 修正系数 KMv=1.04,KHv=1,Khv=0.8,Kkrv=0.83,Ktv=1,刀具寿命选T=60min,故
Vc==73.3 m/min
④确定机床主轴转速n:
n==1167.2m/min
根据表5-5查得相近较小的机床转速为n=1000r/min,所以实际的切削速度为Vc=62.8m/min。
⑤计算基本时间Tj：切削加工长度L=4mm,外圆车刀选用的主偏角Kr=95°,被吃刀量=1.5mm，查表5-138和表5-139得：l1=/tanKr+(2~3),取l1=4mm；l2=（3~5）mm；批量生产l3=0。
L=(d-d1)/2+l1+l2+l3= 16mm
Tj=Li/(nf)=0.03min
两次走刀，Tj=0.06min
⑥辅助时间Tf:查表5-152得，启动机床的时间是0.2min,启动调节切削液的时间为0.5min,取量并测量尺寸的时间为0.5min,共计Tf=8.8s。
5）钻上表面4×Φ6孔
①确定进给量f：根据表5—113查得f=0.02=0.28mm/r
②确定切削速度：查表5—113，可取20 m/min
③确定机床主轴转速n:

n==455.0r/min

由机床转速数列，取n=430r/min，实际切削速度为=18.9m/min
④计算基本时间根据表5-142，钻孔的基本时间可由公式
被加工孔深度12mm
y=Dcotk/2+(1~2)mm=5~7mm
f=0.4mm/r；n=320r/min。
将上述结果代入公式，则该工序的基本时间=(12+6mm+4mm+0mm)/(0.28mm/r×430r/min)0.18min
⑤辅助时间：装夹工件时间0.8min，启动机床的时间为0.02 min，启动调节切削液的时间为0.05 min，共计13.8s。
6）铣圆形凹槽
切削深度 20mm。
（1）进给量的确定 此工序选择镶齿套式铣刀，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》[2]表3-31选择镶齿套式铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm ，d=27mm，L=36mm，齿数z=10，根据所选择的X51立式铣床功率为4.5KW,查《机械制造技术基础课程设计指导教程》[2]表5-5，得 取 。
（2）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《接卸制造技术基础课程设计指导课程》[10]表5-11，选择切削速度=40m/min。
计算主轴转速，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》[3]表4-16得n=125r/min，然后计算实际。
（3）基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计指导课程》[2]表5-47得此工序机动时间计算公式：

根据铣床的数据，主轴转速n=125r/min，工作台进给量=。
根据机床说明书取=250mm/min；切削加工面mm端面
=1mm，

。
辅助时间：
加工时间：
7）铣扇形凹槽
切削深度 ap=2mm。
(1)进给量的确定 此工序选择套式铣刀，查《机械制造技术基础课程设计指导课程》[10]表3-28选择套式铣刀的具体参数如下：：D=80mm，d=16mm，L=36mm，=32mm，齿数z=4，根据所选择的X51立式铣床功率为4.5KW,查《机械制造技术基础课程设计指导教程》[2]表5-8，得 取 。
(2)切削速度的确定 根据所知的工件材料为45钢,硬度HRC32-38，根据《机械制造技术基础课