1 绪论
中国加入世贸组织以后，汽车零部件的进口平均关税将降到10%，配额将逐步减少，国产化率的鼓励措施将取消，多年来一直受关税和国产化双重保护的国内众多汽车零部件企业将面临巨大的挑战。汽车零部件企业属于传统的大批大量生产类型企业，讲究的是规模效益，但随着市场竞争的不断深化，顾客的需求不断变化，其生产方式也在向着多品种、中小批量生产方式转化，汽车零部件企业要实现跨越性的发展，不仅需要在提高产品质量、不遗余力地采用新工艺、新技术，不断进行产品创新等方面下功夫，还要不断的更新观念，优化生产组织方式，积极主动地应对市场不断变化的需求，降低成本、提高效益，以保持在市场上的竞争优势。
全球采购在带给我们挑战的同时也带来了机遇，国际上一些著名的汽车、发动机制造商纷纷把目光瞄向中国，他们需要在中国找到质量好、成本低的产品，以实现他们的成本削减计划，应对挑战。
以飞轮壳产品为例，从2003年开始，象康明斯、道依茨、卡特彼勒、水星等一些公司己经开始在中国开始寻找供应商，他们在中国都设有专门的办事机构负责供应商的评价、培训。目前国内生产飞轮壳的专业厂不是很多，甚至有些发动机厂自己生产飞轮壳，每家厂的产能都没有超过30万件/年。市场的分散就造成资源的分散，无法形成规模效益，也就没法在装备上、制造水平进行投入，新工艺、新方法得不到应用，所以产品质量与上述公司的要求普遍有一定的距离。为此，谁能快速提升产能、水平、质量，谁就能占领国际市场，形成良性循环。
对飞轮壳产品而言，在进行新的工艺设计时，必须在遵循工艺设计的基本原则基础上，充分借鉴国外的先进工艺方法，运用高速加工技术、成组技术等先进方法，认识现有工艺中存在的工序分散、设备效率低、夹具多、非有效工时长、质量靠工人个人技术保证等重要缺陷，通过对原有的方法进行优化，最终设计一套能消除夹紧变形，减少无效工时，高质量、低成本的工艺方法。
工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不同设备、不同的加工方法、不同的工艺方案。同样一个产品，使用不同的工艺方法进行加工，就会产生不同的质量、不同的成本。所以，效率高、质量好、成本低是衡量工艺设计好坏的重要标准。
2. 零件分析
2.1 飞轮壳加工方案设计要点
对薄壁壳体类零件的加工，由于工件容易变形，且面与孔之间、孔与孔之间、面与面之间经常有尺寸关联要求，所以如何选择定位基准，如何安排工艺顺序就非常关键，所以加工中通常应注意以下几个问题:
2.1.1 基准的选择
通常选与发动机合把面和该平面上相距尽可能远的两个孔，采用一面两销的定位方式。在国外的加工中也有以毛坯面做定位基准，在一次装夹中完成全部工序的加工。(前提是毛坯为高压铸造毛坯，毛坯外型变化不大的情况)
2.1.2 粗、精加工的划分
由于工件在粗加工后会引起显著变形时，所以常将平面和孔的加工交替进行，在这些表面都粗加工以后，再精加工基准面及其它表面及面上各孔。
(1)粗加工阶段
通常先用与离合器结合面定位，粗铣与发动机结合面，然后再以粗铣后的与发动机结合面为基准，粗铣离合器结合面及其他表面，去除毛坯余量。
（2）半精加工阶段
通常安排一些半加工工序，将精度和光洁度要求中等的一些表面加工完成，而对于要求高的表面进行半精加工，为以后的精加工做好准备。
(3)精加工阶段
通常首先完成定位基准面(发动机结合面) 的精铣及面上两销孔的精加工，并以此为精基准完成对精度和光洁度要求高的表面及孔的加工。
2.1.3 次要小表面及孔的加工
如螺纹孔，可以在精加工主要表面后进行，一方面加工时对工件变形影响不大，同时废品率也降低。另一方面如果主要表面出废品后，这些小表面就不必再加工了，从而也不会浪费工时。但是，如果小表面的加工很容易碰伤主要表面时，就应该把小表面的加工放在主要表面的精加工之前。
2.1.4 热处理的安排
有些飞轮壳有热处理的要求。为了消除内应力，需要进行人工时效，所以通常将热
处理放在粗加工之后，半精加工之前。又如为了提高工件的表面硬度，需进行淬火，就要安排在半精加工之后，精加工之前。
2.1.5 辅助工序的安排
如检验，在零件全部加工完毕后、各加工阶段结束时、关键工序前后，都要适当安排。其他辅助工序还有清洗、去飞刺、表面处理、气密试验、包装等，也应按其要求排入工艺过程。
2.2 飞轮壳的工艺特点
飞轮壳的主要功能是实现发动机与变速器的有效联接，通过它的变化，同一型号的发动机可以搭载不同型号的汽车，满足市场需求。同一系列飞轮壳的与发动机连接面尺寸基本相同，与离合器连接面则不同，但具有相同的功能孔。一般，飞轮壳形似盆状，其结构特点是外形尺寸大，最大直径可达600mm, 高近300mm 。飞轮壳大多采用灰铸铁铸造毛坯，材料其结构特点是壁厚不均匀，一般处壁厚为6-8mm ，最薄处壁厚只有5mm ，最大壁厚处却达40mm 。其与发动机及离合器连接的两个面的面积较大，压铸时容易产生变形，且变形量不易控制，所以两个面上的连接孔必须进行机械加工。
2.3 飞轮壳的加工特点
飞轮壳加工的首要问题是与发动机结合面的平面度。若平面度不好，则在加工过程中将产生定位误差，在测量过程中将会在建立基准过程中产生测量误差，出现测量基准与定位基准不统一的问题。即使测量与定位基准统一，也会发生零件合格与否的误判; 其次是轴孔的加工。如何保证相互之间位置精度是此工序的关键:另外，对连接用螺栓孔的加工也很关键。关键点在于如何高效地完成加工。
2.4 飞轮壳的技术要求分析
为了保证飞轮壳在工作过程中有良好的稳定性和密封性，在其重要表面和孔上均有详尽的技术要求。
首先，两个定位孔是重中之重。在加工完两个定位孔后的几乎每个工序的定位都要用到这两个定位孔。因此，它们的位置至关重要。对其的尺寸精度要求较高，孔径精度达到了H8级，位置精度达到了IT9。对其的粗糙度要求很高达到了Ra1.6。
其次发动机孔φ92和离合器结合孔φ516也都达到了H8级。在选择加工规程时要分析机械加工手册上的提供的途径，保证粗糙度和尺寸精度都到达到理想的精度。同时
φ516有缘度要求。
再次发动机结合面和12—M 10端面在制定工艺路线时要经常被作为定位基准面，其中12—M 10端面对发动机结合面有平行度要求，对φ516孔有垂直度要求。因此在加工φ516孔时要特别的对待，选择好恰当的加工方法。
最后，对于其他各个空的加工要根据各自的粗糙度和技术要求选择各自的加工方法。保证其技术要求。
3 工艺规程设计
3.1 生产纲领和生产类型的确定
生产纲领N=Qn（1+β）（1+α）
N ——零件的年产量
Q ——产品年产量
n ——每台产品中该零件的件数
α——备品百分率
β——废品百分率
N=4000⨯1⨯（1+1%）⨯（1+6%）=4282件/年
由《机械制造工艺学》表1-1可知零件的生产类型为大批生产
3.2确定毛坯制造形式
零件材料为HT250，质量约为45kg 。它承载着变速器的质量，起着动力传递支点的作用。考虑到零件为薄壁类零件，宜变形，且结构复杂，因此应该选用壳膜铸件，以使零件的复杂机构以及精度要求得以保证。该零件的年产量为4000件，已达大批生产的水平。最后确定毛坯的具体技术要求为：
1．
2．
3．
4．
5．
6．
7． 毛坯的精度等级为二级 不加工表面需涂防锈层 硬度207-241HBS 毛坯表面不允许有气孔和砂眼存在 毛坯形体不准错移 铸件拔模斜度不大于70 热处理后时效处理
3.3制定工艺路线
3.3.1 制定工艺路线需要注意的问题
制定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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果、以使生产成本尽量降低。
拟订工艺路线是制定工艺工艺规程过程中的重要的一步。工艺方案制定的好坏，不仅关系到加工质量和效率，而且关系到工人劳动强度，设备投资，车间面积，生产成本等诸多问题。在制定工艺路线时，要从以下几个方面考虑。
对于加工精度要求较高和粗糙度值要求较低的零件，常将工艺过程划分为粗加工和精加工两个阶段；对于加工精度要求很高、粗糙度值要求很低的零件，则常划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。鉴于本零件最高的粗糙度要求为Ra=3.2μm ，精加工就可以达到技术要求，所以零件加工时将各个表面的粗精加工分开进行，将整个工艺过程划分为粗加工、半精加工、精加工阶段就可以了，不毕设计光整加工。
在分析和研究零件图的基础上，对各表面应选择相应的加工方法。首先选择零件表面的加工方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠的，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的；再者决定加工方法时要考虑被加工材料的性质；同时选择加工方法要考虑到生产类型，即要考虑生产率和经济性的问题。在大批、大量生产中可采用专用的高效率设备和专用工艺装备。在单件小批生产中，就采用通用设备、通用工艺装备及一般的加工方法。这里考虑到成本的问题以及中批的生产类型而选用通用设备；其次选择加工方法还要考虑本厂（或本车间）的现有设备情况及技术条件。应该充分利用现有设备，挖掘企业潜力，发挥工人群众的积极性和创造性。
在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺过程划分为若干个工序。划分工序时有两个原则，即工序的集中和工序的分散。工序集中：将若干个工步集中在一个工序内完成。采用工序集中可以减少工件的装夹次数，在一次装夹中可以加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度，也可以减少机床的数量，相应地减少工人的数量和机床的占地面积。但所需要的设备复杂，操作和调整工作也较复杂。工序分散：工序的数目多，工艺路线长，每个工序所包括的工步少，最大限度的分散是在一个工序内只包括一个简单的工步。工序分散可以使所得要的设备和工艺装备结构简单、调整容易、操作简单，但专用性强。
工作各表面的加工顺序，一般按照下述原则安排：先粗加工后精加工；先基准面加工后其它面加工；先主要表面加工后次要表面加工；先平面加工后孔加工。根据上述原则，作为精基准的表面应安排在工艺过程开始时加工。精基准面加工好后，接着对精度要求高的主要表面进行粗加工和半精加工，并穿插进行一些次要表面的加工，然后进行
各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后进行，这样可避免已加工表面在运输过程中碰伤，有利于保证加工精度。
为了改善工件材料的机械性能和切削性能，在加工过程中常常需要安排热处理工序。采用何种热处理工序以及如何安排热处理工序在工艺过程中的位置，要根据热处理的目的决定。
检验工序是保证产品质量和防止产生废品的重要措施。在每个工序中，操作者都必须自行检验。在操作者自检的基础上，在下列场合还要安排独立检验工序：粗加工全部结束后，精加工之前；送往其它车间加工的前后（特别是热处理工序的前后）；重要工序的前后；最终加工之后等。 除以上工序以外，在工序过程中，还可根据需要在一些工序的后面安排去毛刺、去磁、清洗等工序。
3.3.2 工艺方案的分析与比较
一、工艺路线一
1． 粗铣12—M10端面
2． 粗镗Φ556外圆表面
3． 粗镗Φ516内圆表面
4． 粗铣、精铣发动机结合面
5． 粗铣、精铣Φ32端面
6． 粗铣、精铣Φ92端面
7． 钻、扩、粗饺、精铰两个定为孔Φ13至图样尺寸
8． 粗镗油封孔
9． 粗镗Φ92孔、
10． 半精镗Φ556外圆表面
11． 半精镗Φ516孔
12． 半精镗、精镗Φ92孔至图样尺寸
13． 钻—扩3—M16底孔
14． 攻螺纹3—M16
15． 钻11-Φ13孔
16． 钻、绞10—M8孔
17． 粗铣、精铣下台M8端面
18． 钻下台4—M8底孔
19． 攻螺纹4—M8
20． 钻12—M10底孔
21． 攻螺纹12—M10
22． 粗铣10—M8内端面、精铣10—M8内端面
23． 钻、铰（E-E ）M10底孔，倒角
24． 攻螺纹M10
25． 锪沉头孔Φ30
26． 粗铣凸台
27． 钻、绞凸台上M16底孔，锪倒角
28． 攻螺纹M16
29． 锪沉头孔Φ30
30． 锪沉头孔Φ40深0.5
31． 钻、绞B 向2—M8底孔
32． 攻螺纹2—M8
33． 镗底孔Φ20
34． 倒角、去毛刺
35． 检验
二、工艺路线二
1． 粗铣12—M10端面
2． 粗铣10—M8内端面
3． 粗铣发动机结合面
4． 粗铣Φ32端面
5． 粗铣Φ92端面
6． 粗铣下台M8端面
7． 粗铣凸台
8． 粗镗Φ556外圆表面
9． 粗镗Φ516内圆表面
10． 钻、扩、粗绞 、精铰两个定为孔Φ13至图样尺寸
11 精铣12—M10端面
12 精铣发动机结合面
13 精铣Φ32端面
14 精铣Φ92端面
15 精铣下台M8端面
16 精铣10—M8内端面
17 粗镗油封孔
18 粗镗Φ92孔
19 半精镗Φ92孔
20 半精镗Φ556外圆表面
21 半精镗Φ516孔
22 精镗Φ516孔至图样尺寸
23 精镗Φ92孔
24 钻—扩3—M16底孔
25 攻螺纹3—M16
26 钻11—Φ13孔
27 钻、绞10—M8孔
28 攻螺纹10—M8
29 钻下台4—M8底孔
30 攻螺纹4—M8
31 钻12—M10底孔
32 攻螺纹12—M10
33 钻、铰（E-E ）M10底孔，倒角
34 攻螺纹M10
35 锪沉头孔Φ30
36 钻、绞凸台上M16底孔，锪倒角
37 攻螺纹M16
38 锪沉头孔Φ30
39 锪沉头孔Φ40深0.5
40 钻、绞B 向2—M8底孔
41 攻螺纹2—M8
42 倒角、去毛刺
43 检验
3.3.3 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：在路线一中首先加工出了12—M10端面和 516孔，以其为定位再加工发动机结合面一侧的面和孔，再以定位孔和发动机结合面为定位加工离合器结合面方向上的面和孔，这样互为定位反复加工容易得到较高的精度，而且把两个定位孔的加工放在了靠前的工序中，便于以后工序的加工。但在前面加工面的很多工序中把粗、精加工放在了一个工序里，这样虽然可以减少了装夹次数、节省时间提高了生产率，但在粗加工过程中，由于加工余量大，工件容易产生振动，从而影响了定位精度，这样也就直接影响了加工质量。另外，飞轮壳属于薄壁类零件在粗加工时容易产生变形，而材料变形的恢复又是需要时间的，所以应该在粗加工后把工件放置一段时间。因此，最好把粗、精加工分开。另外，加工面和加工孔的工序混在了一起，违背了先面后孔的原则。
在线路二中，很好的遵从了先面后孔的原则，另外把很好的划分了粗加工阶段，半精加工阶段和精加工阶段。这样有利于保证加工质量，便于使用机床，便于安排热处理工序。同时粗加工各表面后可以及早的发现毛坯的缺陷，即使报废和补修，以免继续进行加工而浪费了工时和制造费用。精加工安排在最后可保护精加工后的表面不受损伤或少受损伤。但在这两个加工路线中都出现了工序过多、加工繁琐的问题，这样会使工件反复的被拆卸安装，这样加工精度不容易保证，另外使辅助时间增多降低了生产率，增高了生产成本。因此应尽量在一次装夹中加工尽可能多的面和孔，提高生产率。
综上所述，最后的加工路线确定如下：
表 3.1
4 机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸的确定
4.1 加工余量的确定
加工余量分为两种，即总余量和工序余量。由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差为加工的总余量。完成一道工序时从某一面上所必须切除的金属层厚度成为该工序的工序余量。
任何加工方法加工后的尺寸都会有一定的误差，因而猫配合各工序尺寸都有公差，所以加工余量也是变化的。因此加工余量可分为公称余量、最小余量和最大余量。
工序尺寸的公差按各种加工方法的经济精度确定，并规定在零件的“入体”方向，即对于被包容面工序尺寸公差都取上偏差为零，即加工后的基本尺寸等于最大极限尺寸；对于包容面工序尺寸公差都取下偏差为零，即加工后的基本尺寸等于最小极限尺寸。孔距工序尺寸公差，一般按对称偏差标注。毛坯尺寸公差可取对称公差也可为非对称公差。
加工余量大小对制定工艺过程有一定的影响。总余力量不够，不能保证加工质量；总余量过大，不但增加机械加工的劳动量，而且也增加了材料、刀具、电力等的成本消耗。加工总余量的数值，一般与毛坯的制造精度有关。同样的毛皮制造方法，总余量的大小又与生产类型有关，批量大，总余量就可以小些。由于粗加工的工序余量变化很大，半精加工和精加工的加工余量小，所以，一般情况下，加
对于工序余量，目前一般采用经验估计的方法，或按照技术手册等资料推荐的数据为基础，并结合生产的实际情况确定其加工余量的数值。对于一些精加工工序，有一最合适的加工余量范围。加工余量过大，会使精加工时工时过大，甚至达不到精加工的目的；加工余量过小会使工件的某些部位加工不出来。此外，精加工的余量不均匀，还会影响加工精度。所以对于精加工工序余量的大小和均匀性必须予以保证。 4.2 工序尺寸的确定
对于简单的工序尺寸，在决定了各工序的余量和其能达到的经济精度后，就可以计算各工序尺寸及其公差，其计算方法为“逆推法”，即由最后一步工序开始逐步向前推。 对于本零件，采用逆推法确定各工序尺寸如下：
+0. 054
1．φ920 的加工路线如下：
粗镗——半精镗——精镗
(1) 确定各工序的余量
查《机械加工工艺手册》表2.3—48可得 粗镗为5mm ，半精镗为0.4mm, 精镗为0.2mm 总余量为5.6mm (2) 计算各工序的基本尺寸
精镗后：半精镗后：φ92mm ；φ91.8mm; 粗镗后：φ91.4mm; 毛坯：φ86.4mm
(3) 计算各工序的尺寸公差
由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差按《机械加工工艺手册》表1.4—1和2.2—2可查出，并按“入体”原则标注。 精镗: φ92
+0. 054
; 表面粗糙度为Ra3.2μm;
+0. 22
半精镗：φ91.80mm ，表面粗糙度为Ra6.3μm; . 54精镗；φ91.40mm, 表面粗糙度为Ra12.5μm 0+0. 87毛坯：φ86.40mm +0. 095
2．φ5160 的加工路线如下：
粗镗——半精镗——精镗 (1) 确定各工序的余量
查《机械加工工艺手册》表2.3—48可得 粗镗为5mm ，半精镗为0.8mm, 精镗为0.4mm 总余量为5.6mm (2) 计算各工序的基本尺寸
精镗后：半精镗后：φ516mm ；φ515.6mm; 粗镗后：φ514.8mm; 毛坯：φ509.8mm (3) 计算各工序的尺寸公差
由各工序所采用的加工方法的经济精度及有关公差按《机械加工工艺手册》表1.4—1和2.2—2可查出，并按“入体” 原则标注。 精镗: φ516
+0. 095
; 表面粗糙度为Ra3.2μm;
+0. 44
半精镗：φ515.60mm ，表面粗糙度为Ra6.3μm; +1. 10精镗；φ514.80mm, 表面粗糙度为Ra12.5μm +1. 75毛坯：φ509.80mm
+0. 018
3． φ130
钻—扩—粗绞—精绞
由 《机械加工工艺手册》表2.3—47和2.3—48推荐的工序余量为 钻孔；φ12mm ；
扩孔：φ11.85mm; 2Z=0.15mm 粗绞：φ12.95mm ； 2Z=1.1mm
+0. 018
精绞：φ130 2Z=0.05mm
4. 发动机结合面，φ92端面，φ32端面
由 《机械加工工艺手册》表2.3—59推荐的工序余量为
粗铣：Z=3mm; 精铣:Z=0.8mm 总余量为3.8mm
5. 12—M10端面
由 《机械加工工艺手册》表2.3—59推荐的工序余量为:粗铣：4mm; 精铣：1mm, 总余量为5mm 6. 凸台
由 《机械加工工艺手册》表2.3—59推荐的工序余量为:粗铣：1mm 7. M8内端面
由 《机械加工工艺手册》表2.3—59推荐的工序余量为:粗铣：4mm; 精铣：0.7mm, 总余量：4.7mm 8. 孔φ556
查《机械加工工艺手册》表2.3—48可得 粗镗：5mm ； 半精镗：0.8mm 总余量：5.8mm
半精镗后：φ556mm 粗镗后: φ555. 8mm 精镗后：φ550. 8mm 9. 下台M8端面
查《机械加工工艺手册》表2.3—59推荐的工序余量为粗铣：2mm ； 精铣：1mm. 总余量：3mm 。 10. 油封孔
粗镗即可达到要求。
查《机械加工工艺手册》表2.3—48可得工序余量为:粗镗：2Z=5mm 毛坯半径：R=81mm
5 切削用量及工时的计算
工序一 工序内容
工步1：粗铣12—M10端面。工步2：粗铣10—M8内端面 机床：立式平面铣床X3132 工步1
刀具：硬质合金端铣刀 d=80mm z=10 背吃刀量：a p =4mm
进给量：f z =0.14mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—73) 切削速度：
v=113.04m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—81) 主轴转速： n=
1000v
πd m
=a p =
1000⨯113.043.14⨯80
=449.84r/min
按机床选取：n w =450 r/min 切削工时：t w =工步2
刀具：硬质合金端铣刀 d=100mm z=6 背吃刀量：a p =3mm 进给量：f z =0.18mm/z 切削速度：v=148.2 m/min 主轴转速：n=
1000v l +l 1+l 2
n w f
=3.5min
πd m
=471.97r/min
按机床选取：n w =475 r/min
切削工时：t w =工序二
工序内容：工步1：粗铣发动机结合面 工步2：粗铣Φ32端面 工步3：粗铣Φ92端l +l 1+l 2
n w f
=0.88min
面
机床：卧式铣床X63W 工步1
刀具：高速钢圆柱铣刀 d=150mm z=12 背吃刀量：a p =3mm 进给量：
f z =0.2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—74)
切削速度：
v=21m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—84) 主轴转速：n=
1000v
πd =43.54r/min
m
按机床选取：n w =50 r/min 切削工时：t l +l 1+l 2
w =n =0.8min
w f
工步2
刀具：高速钢圆柱铣刀 d=150mm z=12 背吃刀量：a p =2mm 进给量：
f z =0.2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—74)
切削速度：
v=21m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—84) 主轴转速：n=
1000v
πd =43.54r/min
m
按机床选取：n w =50 r/min 切削工时：t w =工步3
刀具：高速钢圆柱铣刀 d=150mm z=12 背吃刀量：a p =2mm 进给量：
f z =0.2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—74)
l +l 1+l 2
n w f
=0.8min
切削速度：
v=21m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—84) 主轴转速：n=
1000v
πd m
=43.54r/min
按机床选取：n w =50 r/min 切削工时：t w =工序三
工序内容：工步1：粗镗Φ556外圆表面 工步2：粗镗Φ516内圆表面 机床：卧式镗床T68 工步1
刀具：装夹式可调单刃镗刀 背吃刀量：a p =5mm 进给量：
f z =0.5mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3)
l +l 1+l 2
n w f
=0.46min
切削速度：
v=30m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—5) 主轴转速：n=
1000v
πd m
=23.49r/min
按机床选取：n w =20 r/min
切削工时：t w =
工步2：
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =5mm
进给量：
f z =1mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3) l +l 1+l 2n w f =8.7min
切削速度：
v=30m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—5)
主轴转速：n=1000v
πd m =24.25r/min
按机床选取：n w =25 r/min
切削工时：t w =
工序四
工序内容：工步1：钻两个定位孔Φ13 工步2：扩两个定位孔Φ13 工步3：粗绞两个定位孔Φ13 工步4：精绞两个定位孔Φ13至图样尺寸 机床：立式钻床Z518
工步1
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =6mm
进给量：
f z =0.25mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38) l +l 1+l 2n w f =1.4min
切削速度：
v=26.4m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速：n=1000v
πd =646.74r/min
m
按机床选取：n w =700r/min
切削工时：t l +l 1+l 2
w =n =0.15min
w f
工步2
刀具：高速钢扩孔钻
背吃刀量：a p =0.075mm
进给量：
f z =0.2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—52)
切削速度：
v=26.4m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—53) 主轴转速：n=1000v
πd =646.7r/min
m
按机床选取：n w =700 r/min
切削工时：t l +l 1+l 2
w =n w f =0.1min
工步3
刀具：高速钢绞刀
背吃刀量：a p =0.55mm
进给量：
f z =2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—58)
切削速度：
v=7.2m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—61)
主轴转速：n=1000v
πd =176.38r/min
m
按机床选取：n w =170 r/min
切削工时：t w =
工步4
刀具：高速钢绞刀
背吃刀量：a p =0.025mm
进给量：
f z =2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—58) l +l 1+l 2n w f =0.07min
切削速度：
v=21m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—61)
主轴转速：n=1000v
πd m =514.45r/min
按机床选取：n w =550 r/min
切削工时：t w =
工序五
工序内容：工步1：粗铣下台M8端面
机床：万能铣床XA6132
工步1
刀具：硬质合金立铣刀 d=40mm z=6
背吃刀量：a p =1mm
进给量：f z =0.03mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—77)
切削速度：
v=178.8m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—87) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.08min
πd m =1423.6r/min
按机床选取：n w =1500r/min
切削工时：t w =
工序六
工序内容：工步1：粗铣凸台
机床：万能铣床X62W
工步1
刀具：高速钢端铣刀 d=80mm z=10
背吃刀量：a p =1mm
进给量：f z =0.12mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—73)
切削速度：
v=25.8m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—81) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =2.88min
πd m =102.7r/min
按机床选取：n w =106 r/min
切削工时：t w =
工序七
工序内容：工步1：精铣12—M10端面 工步2：精铣10—M8内端面 机床：立式平面铣床X3132
工步1
刀具：硬质合金圆柱铣刀 d=80mm z=10
背吃刀量：a p =1mm
进给量：f z =0.15mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—73)
切削速度：
v=130.8m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—81) 主轴转速：
l +l 1+l 2n w f =0.47min
n=1000v
πd m =658.4r/min
按机床选取：n w =670 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：硬质合金端铣刀 d=100mm z=6
背吃刀量：a p =0.7mm
进给量：f z =0.1mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—73)
切削速度：
v=187.2m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—81) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =4min
πd m =596.17r/min
按机床选取：n w =600 r/min
切削工时：t w =
工序八
工序内容：工步1：精铣发动机结合面 工步2：精铣Φ32端面 工步3：精铣Φ92端面
机床：立式平面铣床X3132
工步1
刀具：高速钢端铣刀 d=160mm z=16
背吃刀量：a p =1mm
进给量：f z =0.05mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—73)
切削速度：
v=34.2m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—82)
l +l 1+l 2n w f =1.25min
主轴转速： n=1000v
πd m =68.02r/min
按机床选取：n w =71 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：高速钢端铣刀 d=80mm z=10
背吃刀量：a p =0.7mm
进给量：f z =0.05mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—73)
切削速度：
v=33.6m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—81) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =2min
πd m =133.75r/min
按机床选取：n w =140r/min
切削工时：t w =
工步3
刀具：高速钢端铣刀 d=80mm z=10
背吃刀量：a p =0.8mm
进给量：f z =0.05mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—73)
切削速度：
v=33.6m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—82) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.46min
πd m =133.75r/min
按机床选取：n w =140 r/min
切削工时：t w =
工序九
工序内容：工步1：精铣下台M8端面
机床：万能铣床XA6132
工步1
刀具：硬质合金立铣刀 d=40mm z=6
背吃刀量：a p =1mm
进给量：f z =0.03mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—77)
切削速度：
v=178.8m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—87) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =4.12min
πd m =1423.56r/min
按机床选取：n w =1500 r/min
切削工时：t w =
工序十
工序内容：工步1：粗镗油封孔 工步2：粗镗Φ92孔 机床：卧式镗床T68
工步1
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =5mm
进给量：f z =0.3mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—4)
切削速度：
v=30m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—5)
l +l 1+l 2n w f =2.88min
主轴转速： n=1000v
πd m =78.65r/min
按机床选取：n w =80 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =5mm
进给量：f z =0.3mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—4)
切削速度：
v=20m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—5) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =5.65min
πd m =123.8r/min
按机床选取：n w =125 r/min
切削工时：t w =
工序十一
工序内容：工步1：粗镗底孔Φ20
机床：卧式镗床T68
工步1
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =2mm
进给量：f z =0.2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3)
切削速度：
v=24m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—5)
l +l 1+l 2n w f =2.31min
主轴转速： n=1000v
πd m =382.16r/min
按机床选取：n w =400 r/min
切削工时：t w =
工序十二
工序内容：工步1：半精镗Φ556外圆表面 工步2：半精镗Φ516孔 机床：坐标镗床T6143B
工步1
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =0.8mm
进给量：f z =2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3)
切削速度：
v=20m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—6) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.38min
πd m =52.4r/min
按机床选取：n w =50 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =0.8mm
进给量：f z =2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3)
切削速度：
v=25m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—6)
l +l 1+l 2n w f =3.4min
主轴转速： n=1000v
πd m =23.5r/min
按机床选取：n w =25 r/min
切削工时：t w =
工序十三
工序内容：工步1：半精镗Φ92孔
机床：坐标镗床T4145
工步1
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =0.4mm
进给量：f z =2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3)
切削速度：
v=25m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—6) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =2.4min
πd m =86.54r/min
按机床选取：n w =90 r/min
切削工时：t w =
工序十四
工序内容：工步1：精镗Φ516孔至图样尺寸 机床：卧式镗床T68
工步1
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =0.4mm l +l 1+l 2n w f =2.89min
进给量：f z =2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3)
切削速度：
v=25m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—6)
主轴转速： n=1000v
πd m =86.54r/min
按机床选取：n w =90 r/min
切削工时：t w =
工序十五
工序内容：工步1：精镗Φ92孔至图样尺寸
机床：坐标镗床T4145
工步1
刀具：高速钢镗刀
背吃刀量：a p =0.2mm
进给量：f z =2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—3)
切削速度：
v=20m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—6)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =3.0min
πd m =69.23r/min
按机床选取：n w =71 r/min
切削工时：t w =
工序十六
工序内容：工步1：钻3—M16底孔 工步2：扩3—M16底孔 工步3：攻螺纹3—M16 机床：摇臂钻床Z3052
l +l 1+l 2n w f =1.66min
工步1
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =7mm
进给量：f z =0.27mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38)
切削速度：
v=29.4m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速： n=1000v
πd m =668.78r/min
按机床选取：n w =680 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：高速钢扩孔钻
背吃刀量：a p =1mm
进给量：f z =0.6mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—52)
切削速度：
v=90.6m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—54)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.2min
πd m =1923.57r/min
按机床选取：n w =1900 r/min
切削工时：t w =
工步3
刀具：机动丝锥
螺距：p=1.5mm (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
l +l 1+l 2n w f =0.3min
切削速度：
v=15.48m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
主轴转速： n=1000v
πd =308.12r/min
m
按机床选取：n w =315 r/min
切削工时：t l +l 1+l 2
w =n =0.07min
w f
工序十七
工序内容：工步1：钻11—Φ13孔 工步2：钻10—M8孔 工步3：绞10—M8孔步4：攻螺纹10—M8
机床：立式钻床Z518
工步1
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =6mm
进给量：f z =0.25mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38)
切削速度：
v=26.4m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速： n=1000v
πd =668.78r/min
m
按机床选取：n w =700 r/min
切削工时：t l +l 1+l 2
w =n w f =0.15min
工步2：
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =4mm
工
进给量：f z =0.2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38)
切削速度：
v=28.8m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速： n=1000v
πd m =1146.50r/min
按机床选取：n w =1180 r/min
切削工时：t w =
工步3
刀具：高速钢绞刀
背吃刀量：a p =0.05mm
进给量：f z =0.05mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—58)
切削速度：
v=12.6m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—59)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.08min
πd m =501.59r/min
按机床选取：n w =500 r/min
切削工时：t w =
工步4
刀具：机动丝锥
螺距：p=1.25mm (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
切削速度：
v=7.98m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
主轴转速：
l +l 1+l 2n w f =0.04min
n=1000v
πd m =308.15r/min
按机床选取：n w =315 r/min
切削工时：t w =
工序十八
工序内容：工步1：钻下台4—M8底孔 工步2：攻螺纹4—M8
机床：立式钻床Z518
工步1
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =4mm
进给量：f z =0..16mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38)
切削速度：
v=33.6m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.04min
πd m =1337.58r/min
按机床选取：n w =1400 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：机动丝锥
螺距：p=1.25mm (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
切削速度：
v=7.98m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.08min
πd m =308.15r/min
按机床选取：n w =315 r/min
切削工时：t w =
工序十九
工序内容：工步1：钻12—M10底孔 工步2：攻螺纹12—M10
机床：立式钻床Z518
工步1
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =5mm
进给量：f z =0..3mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38)
切削速度：
v=28.2m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.04min
πd m =898.09r/min
按机床选取：n w =900 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：机动丝锥
螺距：p=1mm (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
切削速度：
v=12.78m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.09min
πd m =407r/min
按机床选取：n w =425 r/min
切削工时：t w =
工序二十
工序内容：工步1：钻（E-E ）M10底孔 工步2：铰(E-E）M10底孔 工步3：攻螺纹M10 工步4：锪沉头孔Φ30
机床：立式钻床Z5132A
工步1
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =5mm
进给量：f z =0..25mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38)
切削速度：
v=31.8m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.06min
πd m =1012.73r/min
按机床选取：n w =1060 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：高速钢绞刀
背吃刀量：a p =0.075mm
进给量：f z =0..8mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—58)
切削速度：
v=16.2m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—59)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.044min
πd m =515.92r/min
按机床选取：n w =530r/min
切削工时：t w =
工步3
刀具：机动丝锥
螺距：p=1mm (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
切削速度：
v=12.78m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—105)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.09min
πd m =407r/min
按机床选取：n w =425 r/min
切削工时：t w =
工步4
刀具：高速钢锪钻
背吃刀量：a p =4mm
进给量：f z =0..15mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—67)
切削速度：
v=20m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—67)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.06min
πd m =212.31r/min
按机床选取：n w =265r/min
切削工时：t w =
工序二十一
l +l 1+l 2n w f =0.5min
工序内容：工步1：钻凸台上M16底孔 工步2：绞凸台上M16底孔 工步3：攻螺纹M16 工步4：锪沉头孔Φ30 工步5：锪沉头孔Φ40深0.5
机床：立式钻床Z5140
工步1
刀具：高速钢钻头
背吃刀量：a p =8mm
进给量：f z =0..3mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38)
切削速度：
v=34.2m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41)
主轴转速： n=1000v
πd m =680.73r/min
按机床选取：n w =710 r/min
切削工时：t w =
工步2
刀具：高速钢绞刀
背吃刀量：a p =0.1mm
进给量：f z =1.6mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—58)
切削速度：
v=6.4m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—59)
主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.15min
πd m =167.20r/min
按机床选取：n w =170r/min
切削工时：t w =l +l 1+l 2
n w f =0.12min
工步3
刀具：机动丝锥
螺距：p=1.5mm (查《机械加工工艺手册》表2.4—105) 切削速度：
v=15.48m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—105) 主轴转速： n=1000v
πd m =308.12r/min
按机床选取：n w =315 r/min
切削工时：t w =
工步4
刀具：高速钢锪钻
背吃刀量：a p =4mm
进给量：f z =0..15mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—67)
切削速度：
v=18m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—67) 主轴转速： n=1000v l +l 1+l 2n w f =0.06min
πd m =176.47r/min
按机床选取：n w =200r/min
切削工时：t w =
工步5
刀具：高速钢锪钻
背吃刀量：a p =5mm
进给量：f z =0..15mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—67)
l +l 1+l 2n w f =0.67min
切削速度：
v=20m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—67) 主轴转速： n=
1000v
πd m
=176.47r/min
按机床选取：n w =200r/min 切削工时：t w =工序二十二
工序内容：工步1：钻B 向2—M8底孔 工步2：绞B 向2—M8底孔 工步3：攻螺纹2—M8 机床：立式钻床Z518 工步1
刀具：高速钢钻头 背吃刀量：a p =4mm
进给量：f z =0..2mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—38) 切削速度：
v=28.8m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—41) 主轴转速： n=
1000v
l +l 1+l 2
n w f
=0.67min
πd m
=1146.50r/min
按机床选取：n w =1180 r/min 切削工时：t w =工步2
刀具：高速钢绞刀 背吃刀量：a p =0.05mm
l +l 1+l 2
n w f
=0.08min
进给量：f z =0.05mm/z (查《机械加工工艺手册》表2.4—58) 切削速度：
v=12.6m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—59) 主轴转速： n=
1000v
πd =501.59r/min
m
按机床选取：n w =500 r/min 切削工时：t l +l 1+l 2
w =n w f
=0.04min
工步3
刀具：机动丝锥
螺距：p=1mm (查《机械加工工艺手册》表2.4—105) 切削速度：
v=9.78m/min (查《机械加工工艺手册》表2.4—105) 主轴转速： n=
1000v
πd =389.73r/min
m
按机床选取：n w =400 r/min 切削工时：t l +l 1+l 2
w =n 0.04min
w f
=
6 夹具的设计
6.1 夹具的定义与分类
机床夹具就是机床上所使用的一种辅助设备，用它来准确的确定工件与刀具的相对位置，即工件的定位与夹紧，以完成加工所需要的相对运动。所以机床夹具是用以使工件定位和夹紧的辅助装置。
机床夹具按其使用范围可分为以下五种基本类型：
1）通用夹具 通用夹具一般已标准化，并由专门的专业工厂生产，常作为机床的标准附件提供给用户。
2）专用夹具 这类夹具是针对某一种工件的某一个工序而专门设计的，因其用途转移而得名。适用于大批大量生产，本处夹具多设计为专用夹具。
3）通用可调夹具和成组夹具 这类夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适用不同零件的加工。用于相试零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。
4）组合夹具 这类夹具是由一套完全标准化的元件，根据零件的加工要求拼装而成的夹具。
5）随行夹具 这是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。工件安装在随行夹具上，除完成对工件的定位和夹紧外，还载着工件由运输装置送往各机床，并在各机床上被定位和夹紧。
机床夹具基本组成部分根据其功用一般可分为，定位元件或装置、刀具导向元件或装置、夹紧元件或装置、连接元件、夹具体、其他元件或装置。 6.2 夹具的用途和优点
使用夹具最终目的是保证产品质量，改善工人劳动条件，提高生产率，降低劳动成本。机床夹具的用途可归结为：1. 保证产品质量；2. 提高劳动生产率3. 扩大机床的工艺范围，解决复杂或困难的工艺问题。4. 改变原机床的用途，扩大机床的使用范围。5. 减轻操作的劳动强度，做到生产安全。 6.3 夹具设计的特点
在夹具设计工作中一般有以下特点：
1. 夹具的设计周期短，一般不进行强度和刚度的计算。
2. 专用夹具的设计，对产品零件的有较强的针对性。
3. 确保产品加工质量，提高劳动生产率是设计任务的首要问题。 4. 加紧装置的设置对整个夹具的结构具有决定性的影响。 6.4 夹具设计的基本要求
夹具设计的原则是经济和适用。夹具设计的基本要求可分为三个方面：（1）好用（2）好造（3）好修。其中好用是主要的，但不应该脱离工序的要求和生产的具体情况而过分强调。具体要求有以下几点：
1. 夹具的构造应与其用途及生产相适应。2. 保证工件精度。3. 保证使用方便与安全。4. 正确处理作用力的平衡问题。5. 注意结构的工艺性，便于制造和维修。6. 注意夹具与机床、辅助夹具、刀具、量具之间的关系。 6.5 本设计中具体夹具的工作机理
由于工件结构复杂，工艺要求较高，需要设计专用夹具。经与指导老师协商，决定设计工序二的铣床夹具和工序十的镗床夹具。 6.5.1 铣床夹具
1. 问题的提出
本夹具主要用来粗铣发动机结合面、Φ32端面和Φ92端面。其中发动机结合面对12—M10端面有平行度要求，求下台有垂直度要求，因此对其的加工尤为重要。在本工序之前只加工了12—M10端面和M8内端面，因此精度问题必须值得重视。
2. 夹具设计 (1) 定位基准的选择
由零件图可知，发动机结合面的设计基准为12—M10端面，对其又有平行度要求。而且本工序被定在了粗铣完12—M10端面之后，12—M10端面已经有了一定的精度，因此，为了使定位误差为零，应选择以12—M10端面为主要定位基面。
(2) 切削力和夹紧力的计算
刀具：高速钢圆柱铣刀; d=150mm; z=12
查《机床夹具设计手册》表1-2-9可得出切削力公式为：P=CP t 0.83S z 0.65D -0.83BzK p 其中:工件材料和铣刀类型系数：C p =294 铣削深度：t=3mm 每齿进给量：S z =0.2mm/z
铣刀直径;D=150mm 铣削宽度：B=100mm
⎛HB ⎫
修正系数：K P = ⎪
190⎝⎭
0. 55
⎛241⎫
= ⎪190⎝⎭
0. 55
=1.14
切削力：P=5494.88N 夹紧力的确定： w k =kwk ’ 其中k=k0k 1k 2k 3k 4 基本安全系数：k 0=1.5 加工表面光洁度系数：k 1=1.0 刀具磨钝系数：k 2=1.0 断续切削系数：k 3=1.2 疲劳系数：k 4=1.3
工件与夹具支撑间的摩擦系数f 1=0.3 夹紧元件与工件间的摩擦系数f 2=0.3 理想夹紧力：w k ‘=
p +p 2f 2f 1+f 2
=3158.13N
实际夹紧力：w k =7390N
弯头压板提供的夹紧力完全可以胜任，可以满足要求。 3. 定位误差分析
定位误差包括基准位置误差和基准不重合误差。
由于是粗基准定位，所以基准面误差较大，可以考虑增加下道工序的加工余量，待以后精基准定位的时候最终保证质量，因而可以不予考虑。由于定位基准与工序基准重合，因而也没有基准不重合误差。 6.5.2 镗床夹具
1. 问题的提出
本夹具主要用来粗镗Φ92孔和油封孔。Φ92孔精度为H8级，本工序为粗加工，加工余量大，切削力大，本工序的定位不是问题，但夹紧难度大，因此夹紧装置的设计值得重视。
2. 夹具设计 (1) 定位基准的选择
由零件图可知，φ 92和油封孔的设计基准为下台，本工序被安排在12—M10端面、下台精加工，φ516粗加工后加工，因此此工序的精度容易得到保证。可选用φ516孔、12—M10端面和下台定位进行加工。
(2) 切削力和夹紧力的计算 刀具：高速钢镗刀
查《金属切削原理》可得出切削力公式为：Fz=CFz a x Fz
Fz
p f
y v n Fz K Fz Fy=CFy a Fy
p f
y v
n yz
K Fy
Fz=CFx a x xz
xz
p f yz v n K Fx
由《金属切削原理》表4-1可计算出 Fz=114⨯5⨯0.30.75 ⨯1⨯1.14=263.4N Fy=119⨯50.9
0.3
0.75
⨯1⨯1.14=274.9N
Fx=51⨯5⨯0.30.75 ⨯1⨯1.14=117.8N F=Fx 2+Fy 2+Fz 2=398.5N 夹紧力的确定： w k =kwk ’ 其中k=k0k 1k 2k 3k 4 基本安全系数：k 0=1.5 加工表面光洁度系数：k 1=1.0 刀具磨钝系数：k 2=1.5 断续切削系数：k 3=1.2 疲劳系数：k 4=1.3
工件与夹具支撑间的摩擦系数f 1=0.3 夹紧元件与工件间的摩擦系数f 2=0.3
理想夹紧力：w k‘=
p f 1+f 2
=664.2N
实际夹紧力：w k =2331.3N
压板提供的夹紧力完全可以胜任，可以满足要求。 定位误差分析
圆柱定位销直径名义值及配合公差：
0. 006
φ13g5 即：φ13--0. 014
菱形销的直径名义值及配合公差：
φ13h6 即：φ130-0. 011 圆柱定位销孔的名义值及配合公差：
+0. 018
φ13H7 即：φ130
a) 两定位销所产生的最大转角定位误差α
tg α=
∆1m ax +∆2m ax
2L
∆1max ：圆柱销与其相配合的基准孔之间最大的间隙 ∆2max ：菱形销与其相配合的基准孔之间的最大间隙
L ： 两定位销的中心距 ∆1max =0.018+0.014=0.032
∆2max =0.018+0.011=0.029
L=320 mm 则
tg α=9.53⨯10
-5
α=0.33′
a) 移动误差∆x
∆x =∆1max ⋅cos α==0.032 mm
由以上的计算可以看出，夹具的定位误差小于零件的位置度公差值，误差可以控 制在允许的范围之内。
7 结论
本设计针对110柴油机飞轮壳的加工工艺特点，对飞轮壳的机械加工工艺进行了系统的研究和规划。本文主要完成的工作如下：
1. 了解了110柴油机飞轮壳的工作状况或基本原理，特别是零件的结构工艺特点，主要技术要求。
2. 运用机械加工理论，结合实习中实际加工工艺，拟定不同的加工工艺路线，选择定位基准，确定加工方法，划分加工阶段，安排加工顺序，比较各方案的特点，确定方案。
3. 设计该零件的机械加工工艺，包括毛坯的制造形式、基准的选择、加工方法和加工路线的确定、加工设备加工刀具的选择、切削用量及加工余量的确定等。
4. 设计了该零件某加工工序的工装。对该指定工序内容进行分析后，确定夹具的结构方案，绘制夹具总图。设计夹具尽量采用标准件，这样可以降低加工夹具的成本。夹紧力要足够满足切削是所需要的各种力，而且夹紧力不能使零件产生大的变形而影响到工件的精度，夹紧的自锁性能好，加紧要可靠。
致谢
经过近半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有张老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。
在这里首先要感谢张老师。虽然张老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，他每周都要抽出半天不辞辛苦的来学校对我们进行指导，每周六张老师都上网来和我们和交流指导。这让我很感动。张老师的治学严谨和科学研究的精神是我永远学习的榜样。
然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。
参 考 文 献
[1]． 《机械制造工艺学》 陈明 机械工业出版社 2005年1月 [2]. 《金属切削手册》 上海市金属切削技术协会编 上海市科学技术出版社 2000 年6月第三版
[3]. 《切削用量手册》 艾兴、萧诗纲 机械工业出版社 1985年1月 [4]. 《金属切削原理》 陈日曜 机械工业出版社 2005年1月 [5]. 《机械加工工艺手册》 李洪 北京出版社 1992年8月
[6]． 《机械零件设计手册》 吴宗译主编 机械工业出版社 出版日期 2004 [7]． 《金属切削机床》 戴曙 机械工业出版社 2005年1月 [8]． 《金属切削刀具》 乐兑谦 机械工业出版社 2005年1月 [9]. 《机床夹具设计手册》 东北重型机械学院、洛阳工学院、第一期汽车制造职工
大学 上海科学技术出版社 1981年1月
[10]. 《金属机械加工工艺人员手册》 赵如福 上海科学技术出版社 1990年1月
第一版