【正文】 = Qn(1+α )（ 1+β ） =1200（ 1+5%）（ 1+3%） =1297 件 /年 確定毛坯的制造形式 查《機(jī)械制造工藝學(xué)》 P7 表得 ， 重型 零件（ 30kg 以上）年產(chǎn)量 1000 件 /年，為大批量生產(chǎn)。 材料的選擇 由于曲軸箱的形狀相對比較復(fù)雜，而且它只是用來起連接作用和支撐作用，查閱《機(jī)械加工工藝手冊》表 ，考慮到灰鑄鐵容易成形，切削性能、強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好且價(jià)格低廉，而且一般箱體零件的材料大都采用鑄鐵，故選用牌號為 HT200的灰鑄鐵 。這種定位方式很簡單地限制了工件六個(gè)自由度，定位穩(wěn)定可靠；在一次安裝下，可以加工除定位面以外的所有五個(gè)面上的孔或平面，也可以作為從粗加工到精加工的大部分工序的定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形小；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定 位和自動(dòng)夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差 。這樣可以保證對合面加工后凸緣的厚薄較為均勻，減少箱體合裝時(shí)對合面的變形。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。 (2)進(jìn)給量的選擇： 粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長度等。 (3)切削速度的 選擇： 粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。如超過了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)先考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較 顯著，影響加工質(zhì)量。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。一般選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù)，盡可能提高切削速度。 曲軸箱的機(jī)械加工工藝過程分析 1)曲軸箱箱蓋，箱體主要加工部分是分割面、軸承孔、缸孔、通孔和螺孔 ，其中軸承孔及箱蓋上缸孔要在箱蓋、箱體合箱后再進(jìn)行鏜孔及刮削端面的加工，以保證兩軸承孔同軸度、端面與軸承孔軸心線的垂直度、缸孔端面與軸承孔軸心線的平行度要求等。加工時(shí)應(yīng)注意夾緊位置，夾緊力大小及輔助支承的合理使用，防止零件的變形。 4)曲軸箱箱蓋、箱體不具互換性，所以每裝配一套必須鉆、鉸定位銷，做標(biāo)記和編號。 曲軸箱的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。 第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以曲軸箱加工工藝及其工藝裝備設(shè)計(jì) 8 外的其它表面，為合箱做準(zhǔn)備的螺孔和結(jié)合面的粗加工等；第三階段則主要是最終保證曲軸箱各項(xiàng)技術(shù)要求 的加工，包括合箱后軸承孔、缸孔的精加工。 6 銑 以分割面定位，按分割面加工線找正，裝夾工件，銑上平面 180mmx170mm 至劃線處。 Z35 10 鉆 鉆、攻 2xM8 螺紋孔 Z35 11 鉗 修銼飛邊毛刺 12 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度 曲軸箱加工工藝及其工藝裝備設(shè)計(jì) 9 表二 曲軸箱箱體的機(jī)械加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鑄造 鑄造 2 清砂 清砂 3 熱處理 人工時(shí)效處理 4 涂漆 非加工面涂防銹漆 5 劃線 劃分割面加工線，劃 Φ 100mm 軸承孔線，照顧壁厚均勻，并保證軸承孔的加工余量 6 銑 以分割面定位，按分割面加工線找正，裝夾工件，銑底面，留加工余量 2mm X53K 7 銑 以底面定位，裝夾工件，銑分割面，留磨余量 X53K 8 銑 以分割面定位，裝夾工件，精銑底面 至圖樣尺寸260mm，（注意保留工序 7 留磨余量） X53K 9 鉆 以分割面定位，裝夾工件，用專用鉆模，按底面外形找正鉆 4xΦ 18mm 孔，锪 4xΦ 40mm 凸臺 Z35 10 鉆 以底面定位，裝夾工件，用專用鉆磨，按分割面外形找正，鉆 12xΦ 16mm 孔，锪 12xΦ 32mm 凸臺 Z35 11 鉆 鉆、攻放油孔圓錐內(nèi)螺紋，锪平面 Φ 30mm,鉆視油孔 Φ 30mm，锪平面 Φ 60mm，鉆、攻 3xM6 螺紋孔 Z35 12 磨 以底面定位，裝夾工件，磨分割面至圖樣尺寸，保證尺寸 260mm M7150A 13 鉗 箱體底部用煤油做滲漏試驗(yàn) 14 檢驗(yàn) 檢查各部尺寸及精度 曲軸箱加工工藝及其工藝裝備設(shè)計(jì) 10 表三 曲軸箱合箱后的機(jī)械加工工藝工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鉗 將箱蓋，箱體對準(zhǔn)和箱，用 12xM14 螺栓，螺母緊固 2 鉆 鉆，鉸 2— Φ8mm 和 1： 50 錐度銷孔 Z35 3 鉗 將箱蓋，箱體做標(biāo)記，編號 4 劃線 劃 2xΦ mm? 軸承孔端面加工線。缸孔加工線 5 鏜 以底面定位裝夾工件，按分割面高度中心線找正鏜桿中心高。用同樣裝夾方法，重新裝夾工件，鏜另一側(cè)缸孔 Φ ? 至圖樣尺寸，刮削端面 T68 8 銑 以底面定位，裝夾工件，銑箱蓋上斜面 50mmx160mm X62W 9 鉆 鉆、攻箱蓋缸孔端面上各 6xM8 螺孔 Z35 10 鉆 鉆、攻箱軸承孔端面上各 6xM8 螺孔 Z35 11 檢查 檢查缸孔端面與軸承孔軸心線平行度，缸孔端面與缸孔軸心線的垂直度及各部尺寸及精度 12 鉗 拆箱去毛刺，清 洗 13 入庫 入庫 曲軸箱加工工藝及其工藝裝備設(shè)計(jì) 11 4 毛坯尺寸、機(jī)械加工余量和工序尺寸的確定 曲軸箱箱蓋 毛坯的外廓尺寸 考慮其加工外廓尺寸為 690 300 230 mm，上平面粗糙度要求 RZ為 ，分割面粗糙度要求 RZ為 《機(jī)械加工工藝手冊》表 — 24及表 — 26，公差等級IT8— 10 級，取 8 級，鑄件機(jī)械加工余量等級取 F 級。 主要平面加工的 工序尺寸及加工 余量 為了保證加工后工件的尺寸，由《機(jī)械 加工工藝手冊》表 與表 得切削灰鑄鐵時(shí)，毛坯的高度余量為： 工序 6的余量為粗銑 +精銑 ,總 余量 . 工序 7的余量為粗銑 +精銑 ，總 余量 工序 8的余量為工序 7的留磨余量 . 即毛坯的高度為： 230+=. 表 41 箱蓋主要平面加工余量表 工序 名稱 工序 余量 工序所能達(dá)到的精度等級 表面 粗糙度 工序尺寸 工序尺寸及其上下偏差 磨 分割面 IT7(? ) 230mm ? 精銑 分割面 IT8(? ) ? 粗銑 分割面 IT12(? ) ? 精銑 上平面 IT8(? ) ? 粗銑 上平面 IT12(? ) ? 毛坯面 ? 2 25 ? 2 主要孔加工的 工序尺寸及加工 余量 工序 9:鉆 12Φ 16mm 孔，锪 12Φ 32mm 凸臺 由于是底孔，精度要求不高，故直接采用相同直徑的麻花鉆進(jìn)行加工，孔加工好后，采用莫氏錐柄平底锪鉆進(jìn)行锪凸臺平面。 曲軸箱箱體： 毛坯的外廓尺寸 考慮其加工外廓尺寸為 690 300 260 mm，表面粗糙度要求 RZ為 ，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 — 24及表 — 26，公差等級 IT8— 10 級，取 8 級，鑄件機(jī)械加工余量等級取 F級。 主要平面加工的 工序尺寸及加工 余量 為了保證加工后工件的尺寸，由《機(jī)械加工工藝手冊》表 與表 得切削灰鑄鐵時(shí)，毛坯高度的余量為： 工序 6的底面粗銑余量為 . 工序 7的分割面粗銑余量為 +精銑余量 1mm+留磨余量 ，總 5mm 余量 工序 8的底面精銑余量為工序 6 的保留余量 1mm. 工序 12 分割面磨削后達(dá)到要求尺寸 260mm. 即毛坯的高度為： 260+=. 表 42 箱體主要平面加工余量表 工序 名稱 工序 余量 工序所能達(dá)到的精度等級 表面 粗糙度 工序尺寸 工序尺寸及其上下偏差 磨 分割面 IT7(? ) 260mm ? 銑 底面 IT8(? ) ? 精銑 分割面 IT8(? ) ? 粗銑 分割面 IT12(? ) ? 粗銑 底面 IT12(? ) 266mm 266? 毛坯 面 ? 2 25 ? 2 主要孔加工的 工序尺寸及加工 余量 工序 9：鉆 4Φ 18mm 孔，锪 4Φ 40mm 凸臺 由于是底孔，精度要求不高，故直接采用相同直徑的麻花鉆進(jìn)行加工，孔加工好后，曲軸箱加工工藝及其工藝裝備設(shè)計(jì) 13 采用莫氏錐柄平底锪鉆進(jìn)行锪凸臺平面。 工序 11：鉆、攻 3M6mm 螺紋孔 由于是攻螺紋孔，由《機(jī)械加工工藝手冊》表 查得，先用 Φ 5mm 的麻花鉆進(jìn)行通孔的加工，而后再用 M8mm 的絲錐進(jìn)行攻螺紋。 工序 10：鉆、攻軸承孔端面上 6M8mm 螺紋孔 由于是攻螺紋孔，由《機(jī)械加工工藝手冊》表 查得，先用 Φ 5mm 的麻花鉆進(jìn)行通孔的加工，而后再用 M8mm 的絲錐進(jìn)行攻螺紋。工時(shí)定額是安排生產(chǎn)計(jì)劃、成本核算的主要依據(jù)，在設(shè)計(jì)新廠時(shí)，是計(jì)算設(shè)備數(shù)量、布置車間、計(jì)算工人數(shù)量的依據(jù)。 2)準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間：工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品和零、部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間，用 ts表示。 4)休息與生理需要時(shí)間：工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足 生理上的需要所消耗的時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的百分?jǐn)?shù)β表示。 根據(jù)《切削用量手冊》 P110 表 1，銑削深度 ap≤ 4mm 時(shí)，端銑刀直徑為 80mm,銑削寬度為 60mm,但實(shí)際要求銑削寬度為 170mm,故因根據(jù)實(shí)際銑削寬度 170mm,則端銑刀直徑為 200mm,由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)為 z=8. (2)銑刀幾何形狀：由《切削用量手冊》 P114 表 2，端銑刀主偏角 Kr=20176。端銑刀副偏角 Kr’ =5176。 ??? 20?刀齒斜角 ，端銑刀前角 ??0? 曲軸箱加工工藝及其工藝裝備設(shè)計(jì) 15 選擇切削用量： (1)決定銑削深度 ap 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，故 ap=h= (2)決定每齒進(jìn)給量 采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量。 (3)選 擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量手冊》 P119 表 7，銑刀刀齒后刀面最大磨損為 徑 d=200mm，故耐用度 T為 240min.. (4)決定切削速度 v和每秒鐘進(jìn)給量 根據(jù)《切削用量手冊》表 13，當(dāng)銑刀直徑 d=200mm,齒數(shù) z=8mm, 銑削深度 ap≤ 4mm, 每齒進(jìn)給量 af≤ ， vi =, ni=, vfi=再乘以各修正系數(shù)為《切削用量手冊》 P132 表 13 故 v=vixkv==n=nixkn==vf=vfixkvf==根據(jù) X53K 立銑說明書《切削用量手冊》表 25，選擇 ne = , vfe =因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： Ve= (m / s ) ????dn? （ 52） afe= vfe /()=（ 53） (5)校驗(yàn)機(jī)床功 率 根據(jù)表《切削用量手冊》表 17，當(dāng)銑削寬度≤ 170mm,銑削深度 ap≤ ,d=200mm,齒數(shù) z=8, vfe =,近似為 Pe=. 根據(jù) X52K 型立銑說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 P==,故 PeP,因此所選擇的切削用量可以采用。 根據(jù)《切削用量手冊》 P110 表 1，銑削深度 ap≤ 4mm 時(shí)，端銑刀直 徑為 80mm,銑削寬度為 60mm,但實(shí)際要求銑削寬度為 170mm,故因根據(jù)實(shí)際銑削寬度 170mm,則端銑刀直徑為 200mm,由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故