箱体零件的加工工艺规程及其夹具设计机械类毕业论文.doc

上海工程技术大学
继续教育学院

理工类本科毕业论文

论 文 题 目 箱体零件的加工工艺规程及其夹具设计
专 业
班 级
学 号
学 生
指导教师
日 期 2019

上海工程技术大学

继续教育学院

理工类本科毕业论文开题报告

课 题 名 称 箱体零件的加工工艺规程及
其夹具设计
专 业
班 级
学 号
学 生
指 导 教 师
日 期 2019

制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。其过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，从而生产出合格零件。夹具的使用可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在箱体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以研究箱体的机械加工工艺及夹具设计的课题有着十分重要的意义。
当代机械制造业主要采用单件生产、多品种/小批量和重复大批量生产等多种方式。多样化经营模式、工艺复杂，所需设备和工装繁多。目前采用CAPP编制工艺很普遍，成组工序允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整方式来加工工全组零件。成组技术亦可应用于零件加工的全工艺过程。采用先进的机床和刀具，工序集中，使加工高效、简洁、可靠，简化生产计划和生产组织工作。夹具最早出现在18世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展为门类齐全的工艺装备。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对机床夹具提出了很多新的要求。
在现代制造业的发展中，机械加工过程越来越柔性化，现代机床夹具的发展方向：标准化、精密化、高效化、柔性化。随着现代科学的快速发展，加工控制和测量技术在不断进步，国外先进的制造工艺是将箱体和泵盖分别加工，然后组合到一起进行产品的总装，在保证精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型箱体部件的加工工艺中，采用先进的设备、工装和检测手段确保产品质量，是泵行业不断追求工艺技术创新和突破的努力方向。
本设计是一种箱体的工艺设计和夹具设计。该零件是一种支承和包容传动机构的箱体零件。设计中先进行零件的结构和工艺分析，确定粗基准和精基准以及零件的加工余量与毛坯的尺寸，得出零件的加工工艺过程，接着再计算各工序的切削用量以及工时。
除此之外，还设计了一套专用车床夹具和专用钻床夹具。首先确定合适的定位基准，设计夹具体，再选择定位元件、夹紧元件等部件。然后计算出定位误差、夹紧力以及切削力，分析夹具的合理性,确保夹具可以安全的工作。

一、选题依据
二、文献综述
目前国内外新的加工设备、新的加工工业、新的加工方式在不断的出现，所以要研究分析适合现代新设备上的经典箱体夹具的设计原则和思路。针对以前老设备使用的夹具和现在最新技术设所用夹具的区别和共同点，研究了新设备、新技术下加工工艺的改变对机床夹具提出的新的要求和设计方案。并研究了加工工艺编制的方法和规范，对箱体类零件的机械加工工艺进行了详细的分析和研究，为保证零件的加工精度和位置精度，重点对各工艺间尺寸的计算和基准的转换进行了重点研究，并根据下到工序的加工方法和要求达到的精度，合理确定经济的加工余量，满足实际生产中的高效、高质的要求，简述了各类夹具的设计基础，并详细分析了各类经典夹具的设计方法和步骤，特别详细研究了本体零件的夹具设计的思路，为保证箱体零件达到图纸设计要求，要如何设计夹具的尺寸精度和位置精度，使得在加工工程中高质高效的生产出符合要求的合格零件，重点研究了各类机械加工的特点和加工所能达到的精度。简述不同材质的刀具所适用的不同材料，并合理确定刀具的各类参数。重点研究刀具切削不同材料时如何确定刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等参数，提高刀具的使用寿命和提高工件的价格质量。简述了各类普通测量工具的使用发放和能达到的测量精度和局限性，重点研究了国内外最先进各类测量技术，如何高效的完成测量任务和不破坏零件完成零件的测量，如现在使用比较多的投影仪、二次元测量、三次元测量等研究了各类经典零件的加工工艺，重点根据当今先进的制造设备和当今多用的箱体、箱体类零件的加工工业进行了深入的研究。研究针对箱体类零件的尺寸精度、形位公差如何正确的设计出实用高效的机床夹具。并研究各类经典夹具的优缺点和加工的针对性提出合理的解决方案。

[1] 孙丽媛. 机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京:冶金工业出版社，2010.
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[4] 徐海枝. 机械加工工艺编制[M]. 北京: 北京理工大学出版社，2009. 9.
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[6] 李旦,邵东向,王杰. 机械制造工艺学课程设计机床专用夹具图册[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社，2005. 2.
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[11] 赵如福. 金属机械加工工艺人员手册（第三版）[M]. 上海: 上海科学技术出版社. 1990.
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三、方案论证
在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统机床上还是在数控机床、加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。然而，在多品种生产的企业中，每隔3～4年就要更新50～80％左右机床夹具。因此，设计各种专用夹具以减少夹具的损耗是十分必要的。当今社会竞争比较激烈，提高生产效率是应对竞争的一个手段，所以安排合理的加工工艺提高效率并能保证品质设技术人员必须要考虑的问题。
箱体由于各尺寸间的位置度和尺寸要求都比较高，且在做夹具的过程中，首先要分析箱体零件图及加工的技术要求，其次考虑毛坯的选择，再者要考虑制定机械加工工艺过程中一些关键问题，像基准的选择、零件表面加工方法的选择、加工顺序的安排和组合、加工路线的拟定等等都需要了解大量的资料后精心加以选择和确定，最后结合实际情况设计出方便实用且经济的夹具，以达到高的品质精度和合格率。

四、设计（论文）内容
基于国内的研究现状并结合本课题的具体要求，本文针对箱体加工的工艺和夹具等要求展开了较为深入的研究，主要内容如下：
第一章；引言：简述课题的提出原因和课题的主要内容
第二章：零件的工艺设计
第三章：加工设备与工艺装备选择
第四章：零件的车床夹具设计
第五章：钻床夹具设计。
最后总结和展望，并指出进一步的研究方向

五、工作计划
序号
阶 段 及 内 容
起迄时间
阶段成果形式
1
根据零件图面进行三维造型
2019-2-21~2019-2-22

完成零件三维造型
2
设计零件加工工艺
2019-2-23~2019-2-26
编制完成零件的加工工艺
3
根据确定的工艺设计适合的治具
2019-2-27~2019-3-5
确定治具的形式
4
治具图面的绘制
2019-3-6~2019-3-8
绘制完成治具的图面
5
整理开始写论文
2019-3-9~2019-3-20
完成论文初稿
6
修改论文
2019-3-21~2019-4-10
完成论文
7

8

以上内容仅供参考学习之用！

摘 要
制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。其过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，从而生产出合格零件。夹具的使用可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在箱体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以研究箱体的机械加工工艺及夹具设计的课题有着十分重要的意义。
当代机械制造业主要采用单件生产、多品种/小批量和重复大批量生产等多种方式。多样化经营模式、工艺复杂，所需设备和工装繁多。目前采用CAPP编制工艺很普遍，成组工序允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整方式来加工全组零件。成组技术亦可应用于零件加工的全工艺过程。采用先进的机床和刀具，工序集中，使加工高效、简洁、可靠，简化生产计划和生产组织工作。夹具最早出现在18世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展为门类齐全的工艺装备。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对机床夹具提出了很多新的要求。

Manufacturing process is the soul, core and key of manufacturing technology. It is the most active factor in production. The process is to use metal cutting tools or abrasives and other processing methods to process the workpiece, so that the workpiece to achieve the required shape, size, surface roughness and mechanical and physical properties, so as to produce qualified parts. The use of fixture can effectively ensure the quality of processing, improve production efficiency, reduce production costs, expand the scope of machine tools, reduce labor intensity, and ensure safety in production. Taking into account the arrangements for the use of mechanical processing technology and fixture in the pump body production directly affects the machining quality and production efficiency, has a very important significance of mechanical processing technology and fixture design task so the study on pump body.
The modern machine manufacturing industry mainly adopts many ways, such as single production, multi species / small batch and repeated mass production. Diversified business model, complex process, equipment and tooling required. At present, it is very common to use CAPP to make the whole set of parts. The group process allows the same equipment and process equipment, and the same or similar adjustment of machine tools. Group technology can also be applied to the whole process of parts processing. The use of advanced machine tools and cutting tools, centralized process, so that the processing efficiency, simple and reliable, and simplify production planning and production organization. Fixture first appeared in the late eighteenth Century, with the continuous progress of science and technology, the fixture has developed from an auxiliary tool to a wide range of process equipment. In recent years, the application of new machining technology, such as NC machine tool, machining center, group technology and flexible manufacturing system, has put forward many new requirements for machine tool fixture.

目 录
第1章 引言 1
1.1课题的提出原因 1
1.2课题的主要内容 1
1.3课题的构思 1
1.4本人所完成的工作量 2
第2章 零件的工艺设计 3
2.1 零件的功用及工艺分析 3
2.1.1 零件的功用 3
2.1.2零件的工艺分析 4
2.2 工艺规程的设计 5
2.2.1 确定生产类型 5
2.2.3基准的选择 5
2.2.4工序的合理组合 6
2.2.5制定工艺路线 6
2.3机械加工余量及毛坯的尺寸确定 10
2.4确定切削用量及基本工时 11
2.4.1 工序4切削用量的计算以及基本工时的确定 11
2.4.2工序4切削用量的计算以及基本工时的确定 13
2.4.3 工序6切削用量的计算以及基本工时的确定 13
2.4.4 工序7切削用量的计算以及基本工时的确定 14
2.4.5 工序8切削用量的计算以及基本工时的确定 15
第3章 加工设备与工艺装备选择 16
3.1选择机床 16
3.2选择夹具 16
3.3选择刀具 16
第4章 零件的车床夹具设计 18
4.1车床夹具设计 18
4.1.1车床夹具的主要类型 18
4.1.2车床夹具的设计要点 18
4.1.3箱体零件的车床专用夹具的总体设计 19
4.2问题的提出 20
4.3定位基准的选择 20
4.4切削力及夹紧力的计算 20
4.5夹具结构及定位误差的分析 22
4.6车床夹具的截图 23
第5章 钻床夹具设计 25
5.1问题的提出 25
5.2定位基准的选择 25
5.3切削力及夹紧力的计算 26
5.4定位误差的分析 27
5.5夹具总体方案 27
5.6夹紧装置 28
5.7压板的有限元分析 28
5.8钻套的选择 29
5.9钻模板的设计 29
5.10夹具的装夹与拆卸 30
5.10.1 夹具的装夹 30
5.10.2 夹具的拆卸 30
5.11钻床夹具截图 31
致 谢 33
参考文献 34

34
箱体零件的加工工艺规程及其夹具设计

1. 引言
1.1 课题的提出原因
在现代制造业的发展中，机械加工过程越来越柔性化，现代机床夹具的发展方向：标准化、精密化、高效化、柔性化。随着现代科学的快速发展，加工控制和测量技术在不断进步，国外先进的制造工艺是将箱体和泵盖分别加工，然后组合到一起进行产品的总装，在保证精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型箱体部件的加工工艺中，采用先进的设备、工装和检测手段确保产品质量，是泵行业不断追求工艺技术创新和突破的努力方向。
本设计是一种箱体的工艺设计和夹具设计。该零件是一种支承和包容传动机构的箱体零件。设计中先进行零件的结构和工艺分析，确定粗基准和精基准以及零件的加工余量与毛坯的尺寸，得出零件的加工工艺过程，接着再计算各工序的切削用量以及工时。
除此之外，还设计了一套专用车床夹具和专用钻床夹具。首先确定合适的定位基准，设计夹具体，再选择定位元件、夹紧元件等部件。然后计算出定位误差、夹紧力以及切削力，分析夹具的合理性,确保夹具可以安全的工作。
1.2 课题的主要内容
（1）完成箱体零件的三维造型
（2）完成箱体零件的工艺规程及工序卡片
（3）完成箱体上一副钻夹具的设计任务
（4）完成箱体上一副车夹具的设计任务
（5）完成夹具全部零件的三维造型及装配

1.3 课题的构思
在做铣夹具和钻夹具的过程中，首先要分析箱体零件图及加工的技术要求，其次考虑毛坯的选择，再者要考虑制定机械加工工艺过程中一些关键问题，像基准的选择、零件表面加工方法的选择、加工顺序的安排和组合、加工路线的拟定等等都需要了解大量的资料后精心加以选择和确定，最后结合实际情况设计出方便实用且经济的夹具。
1.4 本人所完成的工作量
箱体零件的三维造型及零件图，以及工序过程卡，一副钻夹具装配图及零件图，一副铣夹具装配图及零件图，全部零件的三维造型图及装配图。

2. 零件的工艺设计
2.1 零件的功用及工艺分析
2.1.1 零件的功用
题目所给的零件是箱体零件，即某种产品的外壳，主要作用是用来支承、包容、保护运动零件或其他零件，也起定位和密封作用，其三维形状以及零件图如下：

三维模型如下：

图3.1 三维模型图

二维零件图如下：

图3.2 箱体零件图
零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件结构比较复杂。
2.1.2零件的工艺分析
箱体零件共有两组加工表面，它们相互间有一定的加工要求。现分述如下:
（1）以φ20mm孔中心轴线为中心的加工表面。这一组加工表面包括：两个直径φ50mm的外圆端面，两个直径为φ90mm的外圆端面及倒角，还有8个φ15mm的通孔，其中，主要加工表面为8个φ15mm的通孔。
（2）以φ18mm孔中心轴线为中心的加工表面。这一组加工表面包括：一个φ50mm的外圆端面，一个mm的孔，一个1:7梯形孔以及退刀槽。
这两组加工表面之间有着一定的加工要求，主要是：
mm孔的粗糙度要求是6.3；
1:7梯形孔的粗糙度要求是1.6；
其余各面及孔的粗糙度要求是12.5。
2.2 工艺规程的设计
2.2.1 确定生产类型
（1）确定生产纲领：机械产品在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为该产品的生产纲领。机械产品的生产纲领除了该产品在计划期内的产量以外，还应包括一定的备品率和平均废品率，其计算公式为3.1。
（3.1）
式中n为零件计划期内的产量；a为备品率；b平均废品率。
由生产任务得：,,，代入公式计算，

（2）确定生产类型：最终传动箱箱体长110mm，宽80mm，高100mm，属于中型零件，箱体生产纲领为108件，属于小批量生产。
2.2.2确定毛坯的制造形式
毛坯的铸造方法：由上文可知，该箱体属于小批量生产，对于毛坯制造宜采用金属模机器造型、模锻、压力铸造等。本次采用金属模机器造型，这种铸造方法的特点是铸件内部组织致密，机械性能较高，单位面积的产量高，适用于箱体、泵盖、箱体、减速箱体、汽缸头等中、小型铸件。毛坯的材料是HT200。
2.2.3基准的选择
选择工件的定位基准，实际上是确定工件的定位基面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工过的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，是从保证精度要求出发的，因此分析定位基准选择的顺序就应为精基准到粗基准。
（1）粗基准的选择
选择的原则是：
a、非加工表面原则
b、加工余量最小原则
c、重要表面原则
d、不重复使用原则
e、便于装夹原则
选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响。根据以上选择的原则，可以选择零件左端面作为粗基准。这样便于加工左右两端面，便于保证其尺寸。
（2）精基准的选择
选择的原则是：
a、基准重合原则
b、基准统一原则
c、自为基准原则
d、互为基准原则
e、便于装夹原则
选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。根据以上选择的原则，我们就可以φ20孔和φ50右端面定位，用可调辅助支承φ90外圆并找正φ20外圆母线。精基准选择φ20孔轴线,这样可以便于在一次装夹中车左右端面，完成所需零件形状的加工，所以精基准选择φ20mm孔轴心线。
2.2.4工序的合理组合
确定基准以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：
（1）工序分散原则
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
（2）工序集中原则
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
2.2.5制定工艺路线
加工工艺路线制定的原则是：在保证产品质量的前提下，尽量提高生产效率和降低成本，并且能够充分利用现有的生产条件。制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
根据以上分析制定的工艺路线如下(如图3.2及3.3所示)：
工艺路线：
（1）工艺路线方案一：
工序1：铸造毛坯。
工序2：时效处理。
工序3：划线。
工序4：粗铣左右φ50mm端面。
工序5：粗车φ90mm外圆端面并倒角C2。
工序6：钻八个φ15mm孔。
工序7：粗铣顶面φ50mm面。
工序8：钻、扩φ36mm孔。
工序9：镗梯形孔与退刀槽。
工序10：粗铰梯形孔。
工序11：钻M8mm底孔φ6.7mm。
工序12：攻螺纹M8。
工序13：去毛刺。
工序14：清洗。
工序15：检验。
工序16：入库。
（2）工艺路线方案二：
工序1：铸造毛坯。
工序2：时效处理。
工序3：划线。
工序4：粗铣左右φ50mm端面。
工序5：粗铣顶面φ50mm面。
工序6：粗车φ90mm外圆端面并倒角C2。
工序7：钻八个φ15mm孔。
工序8：镗φ36mm孔。
工序9：镗梯形孔与退刀槽。
工序10：粗铰梯形孔。
工序11：钻M8mm底孔φ6.7mm。
工序12：攻螺纹M8。
工序13：去毛刺。
工序14：清洗。
工序15：检验。
工序16：入库。
（3）工艺方案比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工以φ18mm孔为中心的一组表面，然后以此为基准加工八个φ15mm孔；而方案二则先完成所有面的加工，再加工各孔。经比较可见，先加工以φ18mm孔为中心的一组表面，然后以此为基准加工八个φ15mm孔，这时的位置精度交易保证，并且定位及装夹都较方便。但方案一中工序4与工序5中涉及到两个不同的机床，不宜采用组合机床。故决定将方案一中工序4粗铣面改成粗车面，这样工序4与工序5可采用同一个专用夹具，也不用重新装夹，符合工序集中原则。还有就是方案一工序8用钻、扩φ36mm孔，而方案二工序8用镗φ36mm孔，这两个工序都可以完成零件的加工，但考虑到两个方案工序9要镗梯形孔及退到槽，如果用钻、扩φ36mm孔，便要更换机床，让费时间，故采用镗孔方案。具体工艺过程如下：
工序1：铸造毛坯。
工序2：时效处理。
工序3：划线。
工序4：粗车左右φ50mm端面。
工序5：粗车φ90mm外圆端面并倒角C2。
工序6：钻八个φ15mm孔。
工序7：粗铣顶面φ50mm面。
工序8：镗φ36mm孔。
工序9：镗梯形孔与退刀槽。
工序10：粗铰梯形孔。
工序11：钻M8mm底孔φ6.7mm。
工序12：攻螺纹M8。
工序13：去毛刺。
工序14：清洗。
工序15：检验。
工序16：入库。
以上加工方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，发现仍有问题，主要表现加工8个φ15mm 孔时，因为该零件的8个φ15mm 孔全是通孔且加工深度不大，并且到下一表面的距离不大，极易造成钻头折断或擦到下一表面上，甚至会造成零件报废。为了解决这个问题，原有的加工路线仍可保持不变，只是在加工8个φ15mm 孔时，观察到钻头快钻穿零件时，采用手动进给方式。因为零件是小批量生产，故可以采用手动进给方式。这样既可以避免钻头及零件的报废，同时也照顾了原有的加工路线中装夹方便的特点。还有在加工两个φ50mm外圆端面以及两个φ90mm外圆端面时涉及到两次掉头以及需要4次装夹，让费了大量时间。为了解决这一问题，可以先加工φ50mm以及φ90mm外圆左端面，再掉头一次加工右端面，减少了装夹的次数以及掉头的次数。因此，最后的加工路线确定如下：
工序1：铸造毛坯。
工序2：时效处理。
工序3：划线。
工序4：粗车φ50mm右外圆端面，粗车φ90mm右外圆端面并倒角C2。
工序5：粗车φ50mm左外圆端面，粗车φ90mm左外圆端面倒角C2。
工序6：钻八个φ15mm孔（钻头快钻穿零件时采用手动进给）。
工序7：粗铣顶面φ50mm面。
工序8：镗φ36mm孔。
工序9：镗梯形孔与退刀槽。
工序10：粗铰梯形孔。
工序11：钻M8mm底孔φ6.7mm。
工序12：攻螺纹M8。
工序13：去毛刺。
工序14：清洗。
工序15：检验。
工序16：入库。
以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。
2.3机械加工余量及毛坯的尺寸确定
加工余量是指加工过程中从加工表面所切去的金属层厚度。加工余量有工序余量和加工总余量之分，工序余量是指某一工序所切去的金属层厚度；加工总余量是指某加工表面上切去的金属层总厚度。
（1）粗铣各表面的加工余量：
由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2—35平面的加工余量，及考虑在铸造过程中，表面会产生气泡等部分，因此，加工余量得留大点。从而得出粗铣各表面的加工余量为3mm。
（2）粗车左右φ50mm端面的加工余量：
由《机械加工余量实用手册》表5-25查得粗车左右φ50mm面的加工余量为1.6mm。
（3）粗车左右φ50mm外圆的加工余量：
由《机械制造工艺学》查得粗车φ90mm外圆的加工余量为2mm。
（4）加工φ36mm孔的加工余量：
查《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-10得镗孔的加工余量为0.3mm。
（5）加工梯形孔的加工余量：
查《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-8得先镗出梯形孔，再粗铰，粗铰的加工余量为0.04mm。
（6）加工M8孔的加工余量：由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2—29查出先钻孔φ6.7mm，攻螺纹M8的加工余量为1.3mm。
由上各个加工余量确定零件的铸件尺寸，毛坯图如图3.3：

图3.3 毛坯图
2.4确定切削用量及基本工时
2.4.1 工序4切削用量的计算以及基本工时的确定
工序4：粗车φ50mm右外圆端面，粗车φ90mm右外圆端面并倒角（第一步）
（1）确定端面最大加工余量
毛坯的长度方向加工余量为1.6mm，故可一次走刀完成，所以可得

长度加工公差按IT12级。取-0.46mm（入体方向）。
（2）确定进给量f
根据《切削用量手册》表4，当刀杆尺寸为16mm×25mm，以及工件直径在60到100之间时：

按C620-1车床说明书取：

（3）计算切削速度：
查《切削用量手册》表21，切削速度的计算公式为3.2（寿命选T=60min）：

（3.2）
式中：
加工材料系数
加工形式系数
刀具材料系数
系数指数
修正系数，见《切削用量手册》表21—1，即公式3.3：
（3.3）
式中：
钢和铸铁的强度和硬度改变时切削速度的修正系数
毛坯表面状态改变时切削速度的修正系数
车削方式改变时切削速度的修正系数
车刀主偏角改变时切削速度的修正系数
刀具材料改变时切削速度的修正系数
所以
即
所以

（4）确定机床主轴转速：
（3.4）
按机床说明书，与134r/min相近的机床转速为120r/min和150r/min。现取机转速为150r/min，如果选取120r/min，则速度损失较大。所以实际切削速度。
（5）计算切削工时：
（3.5）
根据《切削用量手册》表20，（y为入切量，为超切量），
故
2.4.2工序4切削用量的计算以及基本工时的确定
工序4：粗车φ50mm右外圆端面，粗车φ90mm右外圆端面并倒角C2（第二步）
（1）确定进给量f
根据《切削用量手册》表4，当刀杆尺寸为16mm×25mm, 以及工件直径在60到100之间时：

按C620-1车床说明书取：

（2）计算切削速度：
查《切削用量手册》表21，切削速度的计算公式为（3.2）（寿命选T=60min）：

即
式中，，， ，。修正系数，见《切削用量手册》表21—1，即：
。
所以
所以
（3）确定机床主轴转速：
由公式3.4得
按机床说明书，与303r/min相近的机床转速为230r/min和305r/min。现取机床
转速为305r/min。如果选230r/min，则速度损失较大。此时实际切削速度。
（4）计算切削工时：
根据《切削用量手册》表20，，由公式3.5得：

2.4.3 工序6切削用量的计算以及基本工时的确定
工序6：钻八个φ15mm孔
（1） 选择钻头
选择高速钢麻花钻头，其直径d0=15mm。
钻头的几何形状为（查切削用量手册第三章表1及表二）：双锥修磨横刃，β=30°，2φ=118°，2φ1=70°，b1=3.5mm，a0=12°，ψ=55°，b=2mm，l=4mm。
（2）选择切削用量
1）决定进给量f
a、按加工要求决定进给量：根据表5（查切削用量手册第三章）当加工要求为7级精度，钢的强度αb<0.784GPa，d0=15mm时，f=0.35~0.43mm/r。
由于l/d=12/15=0.8，故应乘孔深系数klf=0.95，则
f=(0.35~0.43) ×0.95=0.33~0.41mm/r
b、按钻头强度决定进给量：根据表7（查切削用量手册第三章），当αb=0.628GPa,d0=15mm，钻头强度允许的进给量f=1.11mm/r。
c、按机床进给机构决定进给量：根据表8（查切削用量手册第三章），当αb<0.628GPa，d020.5mm，机床进给机构允许的轴向力为8330N时，进给量为0.53mm/r。
从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.35~0.43mm/r，根据Z535机床说明书，选择f=0.36mm/r。
由于加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。
2）决定切削速度
由表10及11（查切削用量手册第三章），查得vi=0.46m/s。
切削速度的修正系数为：kTv=1.0，kcv=1.0，klv=0.85，ktv=1.0，则

由公式3.4得
（3）计算基本工时
（3.6）
式中L=l1+l2+l3，l1=12mm，l2=9mm，l3=3mm，则

2.4.4 工序7切削用量的计算以及基本工时的确定
工序7：粗铣顶面φ50mm面
（1） 选择刀具
铣刀直径的大小直接影响切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任选取。查（切削用量手册第五章表1及表9），采用标准镶齿圆柱铣刀，故齿数Z=8；铣刀几何形状（切削用量手册第五章表2）：γn=15°,