毕业设计-论文vmc23250型龙门五面体加工中心滑鞍工艺工装设计方案说明书.doc

变速箱体加工工艺及夹具设计

摘要： 本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对变速箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对变速箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对变速箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。
Abstract This Paper requires that" with quality beg development, with benefits seek to live on to store ", under the prerequisite of guaranteeing the quality of element processing , have raised productivity and reduced production cost, is one of mainly direction of domestic and international modern machining technology developing. Through knowing and analysis the configuration of the casing part drawing for WH212 gear reducer, so as to analysis the process, make process explanation and analysis the technical requirement and the precision of gear reducer. Then, carry out the design of clamping apparatus and analysis the precision and error for the processing of bearing hole and the base hole of the casing of gear reducer, this technology and the design result of clamping apparatus can apply in production requirement.
关键词： 变速箱体 加工工艺 定位 夹具设计
Key phrase: principal axis , processing technology , Fixed position ，Tongs design

前言
加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。
机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
课题背景及发展趋势
材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。
技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。
工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对
机床夹具提出更高的要求。
夹具的基本结构及夹具设计的内容
按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:
(1)定位元件及定位装置；
(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)；
(3)夹具体；
4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；
(5)动力装置；
(6)分度,对定装置；
(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；
每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。
专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件及装置的设计。
39

目录

1 1.1摘要 1
1.2 前言 1
2 变速箱体加工工艺规程设计 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工艺分析 3
2.2机体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 4
2.2.1确定毛坯的制造形式 4
2.2.2基面的选择 4
2.2.3确定工艺路线 4
2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5
2.2.5确定切削用量 6
2.3小结 22
3 专用夹具设计 23
3.1加工左端平面镗孔夹具设计 23
3.1.1定位基准的选择 23
3.1.2切削力的计算与夹紧力分析 23
3.1.3夹紧元件及动力装置确定 24
3.1.4镗套、镗模板及夹具体设计 25
3.1.5夹具精度分析 27
3.1.6夹具设计及操作的简要说明 27
3.2小结 39
4 结束语 40
参考文献 41
致谢 28

2 变速箱体加工工艺规程设计

2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
题目给出的零件是变速箱体，它的主要的作用是用来支承、固定的。它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。变速箱体中的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣。
2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。传动箱体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：
（1）主要加工面：
1）铣上下平面保证尺寸230mm，平行度误差为0.03
2）铣侧面保证尺寸200平行度误差为0.02
3）镗上、下面平面各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求
4）钻侧面5—M10螺纹孔
5）钻孔攻丝上平面各孔
（2）主要基准面：
1）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：变速箱体上表面各孔、变速箱体上表面
2）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：主要是下平面各孔及螺纹孔

2.2变速箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
变速箱体的结构特点
机体是机器和部件的基础零件,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动.常见的箱体零件有:各种形式的机床主轴箱.减速箱和变速箱等.
各种箱体类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点 :
1.尺寸较大
机体通常是机器中最大的零件之一,它是其他零件的母体,如大型减速箱体长达5~6m,宽3~4m,重50~60吨,正因为它是一个母体,所以它是机器整体的最大零件.
2.形状复杂
其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力,尽量缩小体积.有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸台.凸边等结构来满足工艺与力的要求.
3.精度要求
有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。
4．有许多紧固螺钉定位箱孔。
这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上，有时给加工带来很大的困难。
由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如减速箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。
二．箱体的材料、毛坯及热处理
1、 毛坯种类的确定。
常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：
（1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。
（2） 依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。
（3） 依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。
（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。
本减速器是大批量的生产，材料为HT200用铸造成型。
2．毛坯的形状及尺寸的确定：
毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：
（1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。
（2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。
（3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。
在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。
3．毛坯的材料热处理
长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT200，HT25~47，当载荷较大时，采用HT30~54，HT35~61高强铸铁。
箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸—焊、铸—煅—焊、煅—焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。
毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。
毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。

2.2.1确定毛坯的制造形式
零件的材料HT200。由于年产量为4000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。
2.2.2基面的选择
（1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位,目的。
（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面作为精基准。
2.2.3确定工艺路线
表2.1工艺路线方案一
工序1
钻箱体直径18孔
工序2
钻前端面各孔
工序3
镗左平面各孔
工序4
镗右平面各孔
工序5
粗,精铣上平面至尺寸
工序6
粗,精铣下平面
工序7
粗,精铣左端平面
工序8
粗,精铣右端平面
工序9
粗,精铣前端平面
工序10
粗,精铣后端平面
工序11
钳工,去除锐边毛剌
工序12
检验

表2.2工艺路线方案二
工序1
粗,精铣上平面至尺寸
工序2
粗,精铣下平面
工序3
粗,精铣左端平面
工序4
粗,精铣右端平面
工序5
粗,精铣前端平面
工序6
粗,精铣后端平面
工序7
钻箱体直径30孔
工序8
钻前端面各孔
工序9
镗左平面各孔
工序10
镗右平面各孔
工序11
钳工,去除锐边毛剌
工序12
检验

工艺路线的比较与分析：
第二条工艺路线不同于第一条是将铣各平面工序放到前面。加工完上下平面再加工各孔与,其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。
采用互为基准的原则，先加工上、下两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线， 加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先加工上、下平面，然后以这些已加工的面为精基准，加工其它各孔便能保证孔的形位公差要求
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。
2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
主轴箱体的材料是HT200，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。
1）加工箱体的上下平面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，
2）加工的侧面时，用铣削的方法加工两侧面。由于侧面的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分二次的铣削的方式，粗铣削的深度是2mm，精铣削的深度是1mm
3）镗左、右平面各孔时，由于粗糙度要求，因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。
6）加工6－M10孔，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量4.5mm，就可达到要求。
7）加工2－φ30孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量15mm。可一次钻削加工余量5mm，第二次扩孔就可达到要求。
8）加工上平面M6孔，粗加工2.5mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，可达到要求。
2.2.5确定切削用量
工序1：粗、精铣变速箱体下平面
（1）粗铣下平面
加工条件：
工件材料： HT200，铸造。
机床：X52K立式铣床。
查参考文献[7]表30—34
刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。
因其单边余量：Z=2mm
所以铣削深度：
每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献[7]表30—34，取。
机床主轴转速： 式（2.1）
式中 V—铣削速度；
d—刀具直径。
由式2.1机床主轴转速：

按照参考文献[3]表31-74
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：根据参考文献[7]表2.4-81,
（2）精铣下平面
加工条件：
工件材料： HT200，铸造。
机床： X52K立式铣床。
参考文献[7]表30—31
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。
精铣该平面的单边余量：Z=1mm
铣削深度：
每齿进给量：根据参考文献[7]表30—31，取
铣削速度：参照参考文献[7]表30—31，取
机床主轴转速，由式（2.1）有：

按照参考文献[7]表3.1-31
实际铣削速度：
进给量，由式（1.3）有：
工作台每分进给量：
粗铣的切削工时
被切削层长度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入长度：

刀具切出长度：取
走刀次数为1
机动时间：
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间
精铣的切削工时
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：精铣时
刀具切出长度：取
走刀次数为1
机动时间：
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间
铣下平面的总工时为：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min

工序2：加工其它平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照工序1执行。
工序3：粗精铣左右端的侧面：
（1）粗铣左右端的侧面
加工条件：
工件材料： HT200，铸造。
机床：X52K立式铣床。
查参考文献[7]表30—34
刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。
因其单边余量：Z=2mm
所以铣削深度：
每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-75，取铣削速度：参照参考文献[7]表30—34，取。
由式2.1得机床主轴转速：

按照参考文献[3]表3.1-74
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：根据参考文献[7]表2.4-81,
被切削层长度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入长度：
式（2.2）

刀具切出长度：取
走刀次数为1
（2）精铣左右端侧平面
加工条件：
工件材料： HT200，铸造。
机床： X52K立式铣床。
由参考文献[7]表30—31
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：， ，齿数12，此为细齿铣刀。
精铣该平面的单边余量：Z=1mm
铣削深度：
每齿进给量：根据参考文献[7]表30—31，取
铣削速度：参照参考文献[7]表30—31，取
机床主轴转速，由式（2.1）有：

按照参考文献[3]表3.1-31
实际铣削速度：
进给量，由式（2.3）有：
工作台每分进给量：
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：精铣时
刀具切出长度：取
走刀次数为1
根据参考文献[9：=249/(37.5×3)=2.21min。
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间
根据参考文献[9]切削工时：=249/(37.5×3)=2.21min
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间
粗精铣宽度为396mm的下平台的总工时：
t=+++=2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min
工序４：粗镗Φ62H12的孔
机床：卧式镗床
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：
切削深度：，毛坯孔径。
进给量：根据参考文献表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.0mm。因此确定进给量。
切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9取
机床主轴转速：
，
按照参考文献[3]表3.1-41取
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
行程次数：
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min
精镗孔Φ62H12
机床：卧式镗床
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：
切削深度：
进给量：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量
切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9，取
机床主轴转速：
，取
实际切削速度，：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
行程次数：
机动时间：
所以该工序总机动工时
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min
工序5：粗镗Φ80H12的孔
机床：卧式镗床
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：
切削深度：，毛坯孔径。
进给量：根据参考文献表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.0mm。因此确定进给量。
切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9取
机床主轴转速：
，
按照参考文献[3]表3.1-41取
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
行程次数：
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min
精镗下端孔到Φ80H12
机床：卧式镗床
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：
切削深度：
进给量：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量
切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9，取
机床主轴转速：
，取
实际切削速度，：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
行程次数：
机动时间：
所以该工序总机动工时
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.56min
工序6：钻下平在2-φ30
工件材料为HT200铁，孔的直径为30mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为选用Φ30的麻花钻头。
进给量：根据参考文献[5]表2.4-39，取
切削速度：参照参考文献[5]表2.4-41，取
由式（2.1）机床主轴转速：
，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度：
走刀次数为1
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度：
走刀次数为1
机动时间：
根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间
工序：加工6－M10底孔
工件材料为HT200铁，孔的直径为9mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为选用Φ9的麻花钻头。
进给量：根据参考文献[5]表2.4-39，取
切削速度：参照参考文献[5]表2.4-41，取
由式（2.1）机床主轴转速：
，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度：
走刀次数为1
根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间
工序：钻φ22孔
工件材料为HT200铁，孔的直径为40mm，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：钻孔——Φ22mm小直径钻。
1）确定切削用量
确定进给量 根据参考文献[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z535立式钻床说明书，取。
根据参考文献[7]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[7]表28-9，允许的进给量。
由于所选进给量远小于及，故所选可用。
确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15，由插入法得：
，
，
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。
由参考文献[7]表28-3，，，故

查Z535机床说明书，取。实际切削速度为

由参考文献[7]表28-5，，故

校验机床功率 切削功率为

机床有效功率

故选择的钻削用量可用。即
，，，
相应地
，，
工序9：校验
（5）钻M6孔
加工条件：
工件材料：HT200，金属模铸造，
机床：Z535立式钻床
刀具：高速钢钻头Φ5，被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度：
走刀次数为1
机动时间：
根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间
钻G1/4″的工时
钻G1/4″孔进给量，机床主轴转速，

被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度：
走刀次数为1
机动时间：
由参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间
t=+
t=0.27+1.77=2.04min
该工序的总工时为： 2.04+0.07+0.05+1.77+1.77=5.7min
所以该方案满足生产要求。

六 机床设备的选用
1．机床设备的选用
在本方案中，减速箱输出轴的生产类型为小批量生产，可以选用较高效率的专用机床和通用机床。根据该轴尺寸的大小要求，选用卧式铣床CA6140，外圆磨M1412，台式钻床钻床Z515。
2．工艺装备的选用
在小批量生产的条件下，所用的刀具有通用道具和特殊刀具，量具有游标卡尺、卡尺、塞规等。另外还要用到夹具。

七 工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算
（1）轴左端φ外圆表面。其加工路线为粗车——半精车——磨削。由工序03、05、09组成，据之前查到的加工余量得磨削余量为0.4 。半精车为1.5 。经修正后的粗车余量为4.1 。确定总加工余量为6 。
计算各工序尺寸：
磨削前：35+0.4=35.4
半精车之前：35.4+1.5=36.9
粗车前：36.9+4.1=41
按照加工方法能达到的经济精度给各工序尺寸确定公差,查工艺手册可知每道工序的经济精度所对应的值为：
取磨削的经济精度公差等级为IT6，其公差值为T1=0.016mm。
取半精车的经济精度公差等级IT8，其公差值为T2=0.039mm。
取粗车的经济精度公差等级IT11，其公差值为T3=0.16mm。
其数据如下表
表5
工序名称
工序余量（mm）
加工经济精度（mm）
表面粗糙度Ra(µm)
工序基本尺寸(mm)
尺寸、公差(mm)
磨削
0.4
IT6
0.8
35
φ
半精车
1.5
IT8
3.2
35.4
ø35.40-0.039
粗车
4.1
IT11
12.5
36.9
ø36.90-0.16
锻造

±2

41
ø41±2
现用计算法对磨削径向的工序量进行分析：查表得Z1=0.4mm。则半精车基本尺寸为A2=35+0.4=35.4mm，半精加工工序的经济加工精度等级为IT8级。可确认其公差值0.039mm，故取A1=（35.4±0.02）mm。
工序最大余量Z1max=35.42-35.008=0.412mm
工序最小余量Z1min=(35.4-0.02)-(35+0.025)=0.365mm
(2)对轴左端ø48外圆表面，加工工艺路线为粗车，尽由工序03组成。查表可得粗车余量为2.0mm。取粗车的经济精度公差等级IT11，查表可确认其公差值为0.16mm。将上面数据填入下表
表6
工序名称
工序余量（mm）
加工经济精度（mm）
表面粗糙度Ra(µm)
工序基本尺寸(mm)
尺寸、公差(mm)
粗车
2
IT11
12.5
48
ø48
锻造

±2

50
Ø50±2
（3）对轴左端φ外圆表面加工工艺路线为：粗车——半精车——精车。由工序03、05、07组成，查表可得个工序余量：精车余量为1.1mm,半精车余量为1.5mm，修正后的粗车余量为3.4mm。总加工余量为6mm。
计算各项工序尺寸：精车后达到图纸上的尺寸φ，其表面粗糙度为Ra1.6µm。
精车前尺寸：40+1.1=41.1mm
半精车前尺寸：41.1+1.5=42.6mm
粗车前尺寸：42.6+3.4=46mm
按照各工序所得到的经济精度所对应的值
精车的经济精度公差等级IT7，其公差值T1=0.025mm。
半精车的经济精度公差等级IT8，其公差值T2=0.039mm。
粗车的经济精度公差等级为IT11，其公差值T3=0.16mm。
将上面的数据填入下表：

表7
工序名称
工序余量（mm）
加工经济精度（mm）
表面粗糙度Ra(µm)
工序基本尺寸(mm)
尺寸、公差(mm)
精车
1.1
IT7
1.6
40
φ
半精车
1.5
IT8
3.2
41.1
Ø41.10-0.039
粗车
7.4
IT11
12.5
42.6
Ø42.60-0.16
锻造

±2

50
ø50±2
用计算发对精车径向的工序量Z2进行分析：
查表Z2=1.1mm，则半精车的基本尺寸为A2=40+1.1=41.1mm。半精加工工序的经济加工精度等级达到IT8级。确定公差值为0.039mm,所以A1=（41.1+0.02）mm。
工序最大余量Z2max=(41.1+0.02)-(40+0.034)=1.106mm
工序最小余量Z2min=（41.1-0.02）-（40+0.05）=1.07mm.
（4）对轴锥度面的加工工序为：粗车——半精车。由工序03、05组成，表面粗糙度Ra3.2µm 。
（5）对轴中端φmm外圆表面，加工工艺路线为：粗车——半精车——磨削。由工序03、05、09组成。查工艺手册得各加工余量：磨削余量为0.4 。半精车为1.5 。经修正后的粗车余量为4.1 。确定总加工余量为6 。
磨削前：35+0.4=35.4
半精车之前：35.4+1.5=36.9
粗车前：36.9+4.1=41
取磨削的经济精度等级为IT6，公差值为T1=0.016mm。
取半精车的经济精度等级为IT8，公差值为T2=0.039mm。
取粗车的经济精度等级为IT11，公差值为T1=0.16mm。
将以上数据填入表格
表8
工序名称
工序余量（mm）
加工经济精度（mm）
表面粗糙度Ra(µm)
工序基本尺寸(mm)
尺寸、公差(mm)
磨削
0.4
IT6
0.8
35
φ
半精车
1.5
IT8
3.2
35.4
ø35.40-0.039
粗车
4.1
IT11
12.5
36.9
ø36.90-0.16
锻造

±2

41
ø41±2
（6）对轴右端φ外圆面，精车之后的尺寸精度为φ表面粗糙度Ra3.2µm。确定工艺路线：粗车——半精车。
查工艺手册可知半精车的加工余量为1.5mm，且总加工余量为6mm，则粗车余量为4.5mm。
取半精车的经济精度公差等级为IT8，其公差值为T1=0.039mm。
粗车的经济精度公差等级为IT11，其公差值为T2=0.16mm。
将以上数据填入表格
表8
工序名称
工序余量（mm）
加工经济精度（mm）
表面粗糙度Ra(µm)
工序基本尺寸(mm)
尺寸、公差(mm)
半精车
1.5
IT8
3.2
35
φ
粗车
4.5
IT11
12.5
36.5
ø36.50-0.16
锻造

±2

41
ø41±2
（7）对轴右端φ外圆表面：其加工路线为粗车——半精车——精车。由03、05、07组成，查表各工序的加工余量：精车加工余量为1.1mm。半精车为1.5mm。总加工余量为11mm。那粗车的加工余量为11-2.6=8.4mm。按照所能达到的经济精度查得每道工序所对应的公差值为：
取磨削的经济精度等级为IT6，公差值为T1=0.025mm。
取半精车的经济精度等级为IT8，公差值为T2=0.039mm。
取粗车的经济精度等级为IT11，公差值为T1=0.16mm。
计算各工序尺寸
精车：30+1.1=31.1mm
半精车：31.1+1.5=32.6
粗车：32.6+8.4=41
将以上数据填入下表
表10
工序名称
工序余量（mm）
加工经济精度（mm）
表面粗糙度Ra(µm)
工序基本尺寸(mm)
尺寸、公差(mm)
精车
1.1
IT7
1．6
30
φ
半精车
1.5
IT8
3.2
31.1
ø31.10-0.039
粗车
8.4
IT11
12.5
32.6
ø32.60-0.16
毛坯

±2

41
Ø41±2

八、确定工序的切削用量
确定切削用量的原则：首先应选去尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选取尽可能大的进给量。最后根据公式确定最佳切削速度。
1、工序01，粗车轴的左右端面
该工序为两个工步，工步1是以左边定位。粗车右端面；工步2是以右边定位，粗车左端面。由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，故其选用的切削用量相同。
① 背吃刀量的确定：
根据加工余量，工步1和工步2的北吃刀量都为2.5mm
② 进给量的确定：
本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料是45钢，查表取进给量f＝0.86mm/r
③ 切削速度的计算：
硬质合金车刀切削45钢时，取切削速度V为60m/min，根据公式n=1000Vc/d，可得车床转速n=1000×60/×35r/min，查表CA6140的主轴转速范伟为10~1400，1400~1580（r/min），符合要求。
2、工序03粗车及工序05半精车
① 该工序为工步1粗车和工步2半精车，则进给量依次为
ap1=z=1.7mm， ap2=z=0.8mm
②查表得 粗车 f1=0.86mm/r
③半精车，取Vc为90m/min，则n=819r/min (n=1000Vc/d)
粗车，取Vc为60m/min，则n=546r/min
3、工序05、工序07的过渡面部分
粗车——半精车尺寸为φ48的轴肩两端面
粗车尺寸为φ40轴段与φ35轴段的过渡端面
其切削用量与上述结论类似，不再计算
4、其余工序
①粗车加工时，取f=0.81mm/r Vc=60m/min n=546 r/min
②半精车加工时，取f=0.51mm/r Vc=90m/min n=819 r/min
③精加工时，取f=0.2mm/r Vc=120m/min n=955 r/min
皆符合要求。
5、磨削加工轴段φ两端
查表取磨削深度进给量为0.032mm
工件的运动速度为15m/min
背吃刀量等于磨削余量0.3mm
6、工序10、11粗铣及半铣键槽
对12P9键槽 粗铣：每一行程ap1 =0.3mm Vc=22mm/min fm=350 m/min
半精铣：每一行程ap2=0.2mm Vc=25mm/min fm=395 mm/min
对8P6键槽、粗铣，每一行程ap1=0.3m