机械加工工艺规程编制和工序专用夹具及设计.doc

摘 要

本次毕业设计的主要内容是机械加工工艺规程编制和工序专用夹具的设计。设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床和刀具的选用、公差配合与测量等多方面的知识。为了能够完成铣床拨叉壳体机械加工工艺及钻床夹具的设计任务，综合运用机械制造工艺学和其它课程的基本理论和方法，正确的制订铣床拨叉壳体的机械加工工艺规程。通过对立式升降台铣床拨叉壳体两种加工工艺路线的比较分析，确定了设计方案。该方案是以三个面作为基准，实现基准统一原则，在保证所要求的质量和劳动生产率的前提下降低了生产成本。本夹具为钻床使用的专用夹具，其特点是结构紧凑、操作简单及生产率高，满足机床夹具总体方案设计的基本要求，具有良好的结构工艺性。

关键词：拨叉壳体；加工工艺；专用夹具

Abstract

The graduation design is the main content of the machining process planning preparation and special fixture design process. Design content involves the mechanical manufacturing technology and machine tool clamp design, metal cutting machine tools and tool selection, tolerance matching and measure the and so on various knowledge. In order to be able to complete the milling machine fork shell machining technology and drilling fixture design task, the integrated use of mechanical manufacturing technology and other basic curriculum of basic theory and method, the formulation of the milling machine right fork to shell the machining process planning. Through to the vertical lift milling machine fork shell two kinds of processing technology of the route to compare and analyze the, determined the positioning scheme. The scheme is based on three face as a benchmark, realize the benchmark principle, ensure the required quality and the labor productivity under the prerequisite of the lower production costs. This fixture for drilling machine use special jig, its characteristic is compact structure, simple operation and high productivity, meet machine tool fixtures overall design of the basic requirements and have good technology structure.

Key words: Extract fork shell；Processing technology；Special fixture

目 录
摘 要 ............Ⅰ
Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1
1.1 壳体类零件综述 1
1.2 壳体类零件国内外发展概况 1
1.2.1 壳体类零件国内发展概况 1
1.2.2 壳体类零件夹具国外发展概况 2
第2章 零件的工艺规程设计 4
2.1 铣床拨叉壳体的工艺分析 4
2.1.1 拨叉壳体的作用 4
2.1.2 拨叉壳体的工艺分析 4
2.2 材料及毛坯种类的选用 5
2.3 机械加工工艺路线制订 6
2.3.1 选择定位基准 6
2.3.2 制订工艺路线 8
2.3.3 选择加工设备与工艺装备 13
2.3.4 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 13
2.3.5 确定切削用量及基本时间 16
第3章 机床专用夹具的设计 41
3.1 确定设计任务、明确加工要求 41
3.2 确定定位方案 41
3.3 夹紧机构的设计 41
3.4 计算切削力和夹紧力 41
3.5 定位误差的计算 42
3.6 夹具体的设计 43
3.7 夹具与机床连接元件的选择 44
3.8 夹具的使用说明 44
3.9 夹具的结构特点 44
结 论 45
致 谢 46
参考文献 47

CONTENTS
Abstract Ⅱ

Chapter 1 Introduction 1
1.1 Shell parts review 1
1.2 Shell parts box domestic and international development overview 1
1.2.1 Shell parts unit housing process for development overview 1
1.2.2 Shell parts unit housing fixture Development Abroad 2
Chapter 2 Part of the process planning 4
2.1 Milling shell parts unit housing process analysis 4
2.1.1 Shell parts unit housing role 4
2.1.2 Shell parts unit housing process analysis 4
2.2 Materials and blank kinds of choose 5
2.3 Turbo gear unit housing process analysis 6
2.3.1 Select locating datum 6
2.3.2 Develop a process route 8
2.3 3 Select the processing equipment and process equipment 13
2.3.4 Determine the roughcast allowances blank dimensions 13
2.3.5 To determine the cutting parameters and the basic 16
Chapter 3 Machine dedicated fixture design 41
3.1 Determine the design task, and explicit processing requirements 41
3.2 Positioning program 41
3.3 Clamping design 41
3.4 Of cutting force and clamping force calculation 41
3.5 The positioning error calculation 42
3.6 Folder specific design 43
3.7 Fixture and machine connected component selection 44
3.8 Jig instructions 44
3.9 Structural characteristics of the fixture 44
Conclusion 45
Thanks 46
References 47

第1章 绪论
1.1 壳体类零件综述
壳体是一种起支撑、连接其他零件和承受负荷的零件。通过底面孔和上端面的孔、螺纹孔、侧面的螺纹孔来与管道或其他壳体等零件连接在一起，并使这些零件之间保持正确的位置关系。通过壳体的孔进行液体或气体的传输[1]。
壳体零件是机械中常见的一种零件，通常起支撑作用，它的应用范围很广，例如支撑旋转轴轴上的轴承、重要零部件的保护与集成等等。由于它们功用的不同，壳体类零件的结构和尺寸有着很大的差异，但结构上仍有共同点。零件的主要表面为精度要求较高的孔，零件主要由内腔、外孔等表面构成。
1.2 壳体类零件国内外发展概况
1.2.1 壳体类零件国内发展概况
制造业是国民经济的支柱产业，直接体现了一个国家的生产力水平。现在，各工业化国家都把制造技术视为当代科技发展为活跃的领域和国际间科技竞争的主战场，制定了一系列振兴计划、建立世界级制造技术中心，纷纷把先进制造技术列为国家关键技术和优先发展领域。工艺与装备是制造业的基础，工艺是人、机等软、硬要素集成的一项基础工程，它贯穿于产品生产的全过程[2]。工业发达国家极为重视工艺与装备问题，21世纪装备制造应是中国与发达国家竞争的主要领域之一。自建国以来，特别是改革开放30多年来，我国机械制造业取得了较快发展，制造工艺取得了长足进步。但与西方先进工业国家相比，还存在着明显差距，我国的装备制造业发展速度相对缓慢，装备制造业工艺水平与国际先进水平相比，在技术方面仍有一定差距，主要表现为“两低”、“两高”，即产品精度和生产效率低，工艺成本和环境污染高。因此，要充分认识机械制造工艺在振兴我国装备制造业中的基础性作用[9]。
机械加工工艺及夹具随着科技的发展，并且与计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合为制造系统，形成现代制造工程学。而物料流、能量流、信息流是组成制造系统的三个基本要素。现代加工逐渐演变为集成化的系统加工，这虽减轻了工人的劳动强度，但同时对工人的知识水平要求较高。这需要我们全方位的认知现代科技知识。因此，在以后的学习中需要我们全方位的学习其各个相关领域的知识，不能只注重一点，为将来的人才战略提出了新的要求[4]。
在机械制造工艺不断发展的今天，其在国外表现出全球化、自动化、环保化、虚拟化、网络化等发展趋势[10]。而我国的现代机械制造加工工艺主要沿着“广义制造”（或称“大制造”）的方向发展，具体的发展方向可以归纳为四个方面和多个大项目。这四个方面体现为现代设计技术、现在成形和改性技术、现代加工技术、制造系统和管理技术，大项目则包括分层制造技术、微纳米制造技术、高速加工技术等[13]。当前，我国工艺发展的重点是并行设计、创新设计、改性技术与现代成形、材料成形过程仿真和优化等[5]。
1.2.2 壳体类零件夹具国外发展概况
夹具是机械加工不可缺少的部件，机床夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。20世纪80年代以后，夹具在制造业中不仅应用于传统的机械加工领域，而且扩大到了检验、焊接等多种生产过程。
夹具的发展历程，大约可以分为三个阶段：第一个阶段，主要表现在夹具与人的结合上，这时夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，使得加工效率提高；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧；第三阶段，表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备[19]。夹具结构和设计的发展主要受生产模式、制造工艺、机床或设备发展的影响。随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用，传统的机械加工方法发生了重大变革，由一次装夹多面加工代替了传统的多次装夹和多次加工，由大批量生产转变为多品种小批量的生产。而数字化设备加工功能的扩大化，已经将夹具引导刀具的功能完全替代了，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求[6]
随着机械产品精度的日益提高，为了提高劳动生产率，减少零件加工的基本时间和辅助时间，自动化、高速化、和具有夹紧力装置的夹具越来越多。特别是近年来，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，对机床夹具提出了新的要求，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济以及计算机辅助夹具设计等方向发展。随着机械制造业的飞速发展，产品的更新换代越来越快，传统的大批量生产模式逐步被中小批量生产模式所取代，机械制造系统欲适应这种变化需具备较高的柔性[16]。
夹具元件多功能模块化，能单独使用也能与其他元件组合在一起使用的多功能模块化单元体的比例将进一步增加，如现在使用的各种定位夹紧座、定位压紧支承、精密虎钳等模块式单元体具有定位、夹紧以及调节的综合功能，可以一件单独使用，也可以几件组装在一起使用，T形基础、方箱能组装成一次能装夹多件相同或不相同的工件的夹具，使用这种夹具可以减少机床的停机时间，最大限度发挥数控、加工中心机床的高效性能[20]。专用夹具、组合夹具一体化，现代化加工设备的多功能化，使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后能完成多工序加工，这就需要一种通用而又能重复使用的组合可调式的夹具系统。它是由一系列统一化、标准化的元件和合件组成，利用这些元件、合件组装成各种不同形式、不同结构、可重复使用的夹具，供单件或中小批量生产使用。这种夹具系统保留了组合夹具的各种优点，组装又像专用夹具那样简单可靠。为了便于夹具与机床定位连接，夹具基体有统一标准的定位连接位置，使之专用、组合夹具向着一体化、组合化方向发展，以满足现代化加工设备的需要[7]。

第2章 零件的工艺规程设计
2.1 铣床拨叉壳体的工艺分析
2.1.1 拨叉壳体的作用
题目所给定的零件是X5020B立式升降台铣床拨叉壳体，是铣床的一个重要基础零件。它位于传动轴的端部，主要作用是：一是传递扭矩，使机床获得动力；二是此零件可以调整传动轴的长短及位置。由于功用的不同，壳体类零件的结构和尺寸有着很大的差异，但结构上仍有共同点。
2.1.2 拨叉壳体的工艺分析
1. 由零件图(图2-1)可知，该零件上的主要加工面为①、②、③、④、⑤面，其中为了定位夹紧需加工的平面是①、②、③面，①面的表面粗造度为1.6μm，其直接影响拨叉壳体与机体的接触精度，②、③、④、⑤面的表面粗造度为6.3μm
2.由零件图(图2-1)可知，该零件上的主要加工孔为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ孔，其中Ⅰ、Ⅱ孔的尺寸精度、同轴度,以及②面与④、⑤面的垂直度，影响着机床的装配精度，因此这些面和孔的加工精度要求较高，需精加工，其中用于定位夹紧的孔为Ⅴ孔。这些孔的表面粗糙度要求分别为：Ⅰ、Ⅱ孔为1.6μm，Ⅲ、Ⅳ孔为3.2μm，Ⅴ孔为1.6μm；另外，各孔轴线的同轴度及轴线之间的平行度对机体的安装精度以及运动精度影响较大，加工精度要求也较高。
3. 尺寸要求：7×Φ9沉头孔的位置度为φ0.6，4×M5×6H深15孔的同轴度为0.5（配作加工），Ⅱ孔的同轴度为φ0.04。
4. 面和孔的编号如图2-1所示：

图2-1加工面编号简图
2.2 材料及毛坯种类的选用
在制定零件机械加工工艺规程之前，还要对零件加工前的毛坯种类及其不同的制造方法进行选择。由于零件机械加工工艺的工序数量、材料消耗、加工劳动量等都在很大程度上与毛坯的选择有关，故合理地选择毛坯具有重大的技术经济意义。
常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等，而相同种类的毛坯又可能有不同的制造方法。选择毛坯应考虑生产规模的大小、工件结构形状和尺寸大小、零件的机械性能的要求、本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济性、还应考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性。
根据零件的材料可确定毛坯材料为HT150，其生产类型为中批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大压力，是要求耐磨的零件。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。上述造型方法是从提高生产率、保证加工精度上考虑的。公差等级取8级。毛坯图如图2-2所示：

图2-2拨叉壳体毛坯图
2.3 机械加工工艺路线的制订
2.3.1 选择定位基准
基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面。在机器零件的设计和加工过程中，按不同要求选择哪些点、线面作为基准，是直接影响零件加工工艺性和各表面间尺寸、位置精度的主要因素之一。根据作用不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是零件设计图样上所采用的基准，工艺基准是零件在工艺过程中所采用的基准，其中包括工序基准、定位基准、测量基准和装配基准，基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一，基面选择正确合理，可使加工质量得到保证，提高生产率[11]。
作为拨叉壳体零件，其主要的加工表面是平面及其孔系。一般情况下，平面的加工精度要比孔系的加工精度容易保证，因此，在加工该零件工程中考虑的问题是如何实现孔的加工精度，如何处理孔和平面之间的相互关系。
1. 粗基准的选择
粗基准的选择主要考虑加工表面的余量分配以及加工表面和不加工表面之间的位置精度，一般遵循以下几个原则：
(1) 保证相互位置要求原则：如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求原则，则应以不加工面作为粗基准。
(2) 余量均匀的原则:如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均与时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。
(3) 余量足够原则：若零件上有多个表面要加工，则应该以加工余量最小的表面作为粗基准，以保证各个加工表面都有足够的余量。
(4) 粗基准不重复使用原则：要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁、且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边，铸造浇、冒口或其他缺陷，也不宜选用铸造分型面作粗基准。
基于上述的要求和考虑到安装装配面的精度要求和便于夹紧等实际情况，对一般的壳体零件来说，以底面作为基准是合理的。
2. 精基准的选择
选择精基准时主要考虑的问题是如何保证加工精度和使装夹方便、准确，一般应遵循以下的原则：
(1) 基准重合原则:选用设计基准作为精基准。
(2) 统一基准原则：当工件以某一表面做精基准定位，可以方便地加工大多数或全部其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数或全部工序均以它为精基准进行加工。采用统一基准原则的好处是有利于保证各加工面之间的位置精度，可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。
在生产实际中，经常使用的基准统一形式有：轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准，箱体类零件常使用一面两空(一个较大的平面和两个距离较远的销孔)做统一基准。盘套类零件常使用止口面(一端面和一短圆孔)做统一基准，套类零件使用一长孔和一止推面作统一基准。
(3) 互为基准原则：当两个加工表面的加工精度和相互位置精度要求较高时，可以用一个表面作为精基准来加工另一个面，然后再以后者为精基准加工前者。
(4) 自为基准原则：有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，以保证质量和提高生产率，这时就以加工面本身作为精基准。
(5) 便于装夹原则：所选择的精基准应能保证工件定位准确、可靠、并尽可能使夹具结构简单。
为了保证机体孔与孔、面与面之间的位置精度，精基准尽量采用能保证机体在整个加工过程中采用的基准统一，应采用以①面为精基准。
2.3.2 制订工艺路线
制订工艺路线的原始资料主要是产品图纸、生产纲领、现场加工设备、生产条件等，有了这些原始资料并由生产纲领确定了生产类型和生产组织形式之后，在对零件的工艺路线进行分析的基础上，即可着手工艺路线的制订。
制订工艺路线的出发点应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配用专用夹具，并兼顾提高生产率，降低成本。
工艺路线方案之一
工序1
铣②面
工序2
铣③面
工序3
粗铣①④⑤面

精铣①面
工序4
钻Φ28孔

扩孔Φ29.6

铰孔Φ30H7
工序5
钻Φ14孔

扩孔Φ15.6

扩钻Φ24.6孔

铰孔Φ16H9

铰孔Φ25H9
工序6
钻Φ23孔

扩钻Φ24.6孔

扩孔Φ32

铰孔Φ25H7
工序7
钻Φ18孔

钻Φ23孔

扩钻Φ19.6孔

扩钻Φ24.6孔

扩钻Φ27.6孔

铰孔Φ20H7

铰孔Φ25H7

铰孔Φ28H7
工序8
钻7×Φ9通孔

鍃孔7×Φ14
工序9
钻与Ⅲ孔垂直相交的M8底孔Φ6.6及攻螺纹
工序10
钻②面上的螺纹孔2×M8×6H、4×M5×6H及攻螺纹
工序11
钻③面上的螺纹孔4×M5×6H及攻螺纹
工序12
上油漆
工序13
检查

工艺路线方案之二：
工序1
铣②面
工序2
铣③面
工序3
粗铣①④⑤面

精铣①面
工序4
钻7×Φ9通孔

鍃孔7×Φ14
工序5
钻Φ28孔

扩孔Φ29.6

铰孔Φ30H7
工序6
钻Φ14孔

扩孔Φ15.6

扩钻Φ24.6孔

铰孔Φ16H9

铰孔Φ25H9
工序7
钻Φ23孔

扩钻Φ24.6孔

扩孔Φ32

铰孔Φ25H7
工序8
钻Φ18孔

钻Φ23孔

扩钻Φ19.6孔

扩钻Φ24.6孔

扩钻Φ27.6孔

铰孔Φ20H7

铰孔Φ25H7

铰孔Φ28H7
工序9
钻与Ⅲ孔垂直相交的M8底孔Φ6.6及攻螺纹
工序10
钻②面上的螺纹孔2×M8×6H、4×M5×6H及攻螺纹
工序11
钻③面上的螺纹孔4×M5×6H及攻螺纹
工序12
上油漆
工序13
检查
工艺方案的比较与分析
当用于加工同一内容的几种工艺方案均能保证所要求的质量和劳动生产率指标时，一般可通过经济评比加以选择；经济分析就是比较不同方案的生产成本多少。生产成本最少的方案才是最经济的方案。生产成本是制造一个零件或一台产品所必需的一切费用的总和。在分析工艺方案的优劣时，只需分析与工艺过程直接相关的生产费用，这部分生产费用就是工艺成本。工艺成本又可分为可变费用和不变费用两大类。
上述两个工艺方案的特点在于：方案一将主要面先进行加工，然后以这三个面作定位基准加工其它的孔；方案二是将加工过程分为两个阶段进行，先以流水生产加工各个面，然后以一面两孔进行定位加工其它各孔
以上两个方案可以看出：方案一是以三个面作为基准，实现基准统一原则，简化了随行夹具的设计，从而保证所要求的质量和劳动生产率指标时降低了生产成本；方案二是以一面两孔定位，进行流水生产，这适用于大批生产，作为该方案不适用于本工件的加工（中小批生产），不利于夹具的设计和装配，从而增加了生产成本。
故采用方案一较为合理。
确定工艺过程方案
该零件拟定工艺过程见表2-1所示：
表2-1拟定工艺过程
工序号
工序内容
简要说明
010
砂型铸造

020
人工时效处理
消除应力
030
划线

040
铣②面
先加工面
050
铣③面

060
铣①④⑤面
先粗加工

精铣①面

070
划线

080
钻Φ28孔
钻扩铰加工

扩孔Φ29.6

续表2-1拟定工艺规程

铰孔Φ30H7

090
钻Φ14孔
钻扩铰加工

扩孔Φ15.6

扩钻Φ24.6孔

铰孔Φ16H9

铰孔Φ25H9

0100
工作台转180°夹紧

0110
钻Φ23孔
钻扩铰加工

扩钻Φ24.6孔

扩孔Φ32

铰孔Φ25H7

0120
工作台转90°

0130
钻Φ18孔
钻扩铰加工

钻Φ23孔

扩钻Φ19.6孔

扩钻Φ24.6孔

扩钻Φ27.6孔

铰孔Φ20H7

铰孔Φ25H7

铰孔Φ28H7

0140
划线

0150
钻7×Φ9通孔
钻孔加工

鍃孔7×Φ14

0160
钻与Ⅲ孔垂直相交的M8底孔及攻螺纹

0170
钻②面上的M8、M5底孔及攻螺纹

0180
钻③面上的M5底孔及攻螺纹

0190
上油漆
防止生锈
0200
检查

2.3.3 选择加工设备与工艺装备
由于生产类型为中批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。
1. 选择夹具
本零件除了铣平面的工序以外，其余均为钻孔工序，故选择铣平面及钻孔工序专用夹具即可
2. 选择刀具
刀具的选择要根据不同的工序选择不同的刀具。
（1）铣刀选择硬质合金铣刀。
（2）钻孔选用高速钢锥柄麻花钻
（3）扩孔选用高速钢锥柄扩孔钻
（4）铰孔选用高速钢锥柄机用铰刀
（5）攻螺纹选用机用丝锥
3. 选择量具
本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，根据参考文献[18]选择加工面的量具为游标卡尺，加工孔的量具选用内径千分尺即可。
2.3.4 确定机械加工余量、工序尺寸及公差
零件在机械加工工艺过程中，各个加工表面本身的尺寸及各个加工表面相互之间的距离尺寸和位置关系，在每一道工序中是不相同的，它们随着工艺过程的进行而不断改变，一直到工艺过程结束,达到图纸上所规定的要求。在工艺过程中，某工序加工应达到的尺寸称为工序尺寸。工序尺寸的正确确定不仅和零件图上的设计有关系，还与各工序的工序余量有关系。
1.加工余量的确定
加工余量是指在加工过程中，从被加工表面上切除的金属层厚度。加工余量分工序余量和加工总余量（毛坯余量）二种。相邻两工序的工序尺寸之差称为工序余量。毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为加工总余量（毛坯余量），其值等于各工序的工序余量总合。由于加工表面的形状不同，加工余量又可分为单边余量和双边余量两种。如平面加工，加工余量为单边余量，即实际切除的金属层厚度。又如轴和孔的回转面加工，加工余量为双边余量，实际切除的金属曾厚度为工序余量的一半。为了便于加工和计算，工序尺寸一般按“入体原则”标注极限偏差。对于外表面的工序尺寸取上偏差为零，而对于内表面的工序尺寸取下偏差为零。
2.加工余量的确定方法
加工余量的大小，对零件的加工质量和生产率以及经济性均有较大的影响。余量过大将增加金属材料、动力、刀具和劳动量的消耗，并使切削力增大而引起工件的变形较大，反之，余量过小则不能保证零件的加工质量。确定加工余量的基本原则是在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。目前，工厂中确定加工余量的方法一般有两种，一是靠经验确定，但这种方法不够准确，为了保证不出废品，余量总是偏大，多用于单件小批生产。另一种是查阅有关加工余量的手册来确定，这种方法应用比较广泛。比较合理的方法是加工余量的分析计算法。这种方法是在了解和分析影响加工余量基本因素的基础上，加以综合计算来确定余量的大小。
3.工序尺寸的确定
工序尺寸及工艺尺寸链。工艺尺寸是根据加工的需要，在工艺附图或工艺规程中所给出的尺寸。尺寸链是相互联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组。在零件的机械加工工艺过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断变化，其中一些工序尺寸在零件图上往往不标出或不存在，需要在制定工艺过程时予以确定。而这些不断变化的工序尺寸之间又存在着一定的联系，需要用工艺尺寸链原理去分析它们的内在联系，掌握它们的变化规律，正确地计算出各工序的工序尺寸。
4.工序尺寸的计算
根据工件最大外形尺寸172mm，根据参考文献[3]表12-3，选取铸件精度为6级
最大外形轮廓为172mm，根据参考文献[18]表2-68可知长度偏差为
=±1.2 mm
式中 ——不加工表面间的直线尺寸；
根据参考文献表[18]表2-70可知
=±1.4 mm
式中 ——不加工表面到加工表面间的直线尺寸
铸件单面加工余量（不大于）3.0mm
根据参考文献[18]表2-73，查得铸件的机械加工余量公式：

式中 ——加工余量
——系数
——铸件的最大尺寸
——加工表面的基本尺寸
根据参考文献[18]表2-69，查得顶面C=0.75，底面及侧面C=0.55
以①面为顶面，以②面为底面，①面与②面的距离为64mm，则有：
①面的加工余量：
=3.91mm
取=4mm
②面的加工余量：
=2.865mm
取=3mm
根据参考文献[3]表12-4，查得公称尺寸偏差为±1 mm
第③面为侧面，其加工余量：
=3.3275 mm
取=3mm
根据参考文献[3]表12-4，查书得公称尺寸偏差为±1.5 mm
④面的加工余量：
=2.375 mm
取=2mm
根据参考文献[3]表12-4，查书得公称尺寸偏差为±0.5 mm
⑤面的加工余量：
=2.375 mm
取=2mm
根据参考文献[3]表12-4，查书得公称尺寸偏差为±0.5 mm
2.3.5 确定切削用量及基本时间
切削用量包括背吃刀量、进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定和f，再确定v。
工时定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所消耗的时间称为工时定额。合理的工时定额能促进工人的生产技能和技术熟练程度的不断提高，调动工人的积极性，从而不断促进生产向前发展和不断提高劳动生产率。工时定额是安排生产计划、成本核算的主要依据，在设计新厂时，又是计算设备数量、布置时间、计算工人数量的依据。
1. 工序40切削用量及基本时间的确定
本工序为铣②面。已知工件材料为HT150，铣削宽度=60mm，铣削深度=3mm，根据参考文献[8]中的表3.1选择铣刀。选择硬质合金YG8端面铣刀直径d=200mm，齿数=6。机床选用X52K型立式铣床。
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
根据参考文献[15]表2.1-76，查得刀具耐用度T=240min
故相应的切削速度为：

式中 d——铣刀直径
T——耐用度
——铣削深度
——每齿进给量
——铣削宽度
——铣刀齿数
根据参考文献[15]中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。则切削速度为：
=40.04 m/min
根据公式
210.91r/min
式中 ——主轴转速
——切削速度
——铣刀直径
根据X52K型立式铣床主轴转速表，选择n=235r/min，则实际切削速度为：
=41.64m/min
式中 ——实际切削速度
——铣刀直径
——主轴转速
计算基本工时
先求工作台的进给量
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
0.2×6×235=282mm/min
式中 ——工作台进给量
——每步进给量
——铣刀齿数
——主轴转速
基本时间为

式中 ——基本时间
——切削加工长度
——刀具切入长度
——刀具切出长度
——工作台每分钟进给量
根据参考文献[22]表3.35可知

取
根据参考文献[22]表3.35可知

取
则基本时间为
0.390min
铣削平面示意图如图2-3所示：

图2-3铣削平面示意图
2. 工序50切削用量及基本时间的确定
本工序为铣③面。已知工件材料为HT150，铣削宽度=60mm，铣削深度=3mm，根据参考文献[8]中的表3.1选择铣刀。选择硬质合金YG8端面铣刀直径d=200mm，齿数=6。机床选用X52K型立式铣床。
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
根据参考文献[15]表2.1-76，查得刀具耐用度T=240min
故相应的切削速度为：

根据参考文献[15]中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。则切削速度为：
=40.04 m/min
根据公式
210.91r/min
根据X52K型立式铣床主轴转速表，选择n=235r/min，则实际切削速度为：
=41.64m/min
计算基本工时
先求工作台的进给量
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
0.2×6×235=282mm/min
基本时间为
0.482min
3. 工序60切削用量及基本时间的确定
本工序为铣①、④、⑤面，精铣①面。已知工件材料为HT150，根据参考文献[8]中的表3.1选择铣刀。选择硬质合金YG8端面铣刀，机床选用X62W型卧式万能铣床。
铣①面
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
根据参考文献[15]表2.1-76，查得刀具耐用度T=240min
故相应的切削速度为：

根据参考文献[15]中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。则切削速度为：
=40.04 m/min
根据公式
210.91r/min
根据X62W型卧式万能铣床主轴转速表，选择n=235r/min，则实际切削速度为：
=41.64m/min
计算基本工时
先求工作台的进给量
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
0.2×6×235=282mm/min
基本时间为
0.638min
铣④面
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
根据参考文献[15]表2.1-76，查得刀具耐用度T=300min
故相应的切削速度为：

根据参考文献[15]中的表2.1-77，查取=203，=0.2，m=0.32，=0.2，=0.35，=0.2，=0，=1。则切削速度为：
=35.05m/min
根据公式
169.86r/min
根据X62W型卧式万能铣床主轴转速表，选择n=190 r/min，则实际切削速度为：
= 36.32m/min
计算基本工时
先求工作台的进给量
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
0.2×6×190=228mm/min
基本时间为
0.197min
铣⑤面
根据参考文献[18]表9-66，查得每步进给量=0.2 mm/z
根据参考文献[15]表2.1-76，查得刀具耐用度T=300mi