6机械加工余量，工序尺寸和毛坯尺寸的确定
“柴油机气缸盖”零件材料为HT250，生产类型为大批生产，可采用金属模机器造型铸造毛坯。
完成某一工序所需要切除的金属层称为该工序的加工余量，简称工序余量。从毛坯到成品的整个工艺过程中所需要切除的全部金属层称为总余量。机械加工时应保证切除上工序留下的缺陷的前提下，尽量减少加工余量，来提高生产效率，根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：
6．1毛坯的外轮廓
确定加工余量的方法 （1）计算法
对称表面（双边，如孔或轴）的基本余量为：
Ta??Ra?ta???a???b2非对称表面（单边，如平面）的基本余量为：
Zb?Zb?Ta??Ra?ta???a???b上述两个公式，实际应用时可根据具体加工条件简化。用计算法可确定出最合理的加工余量，既节省金属，又保证了加工质量。但必须要有可靠的实验数据资料，且费时间，因此此法适用于大量生产。
（2）查表法
工厂中广泛应用这种方法，表格是以工厂的生产实践和试验研究所积累的数据为基础，并结合具体加工情况加以修正后制定的，如《金属机械加工工艺人员手册》。
（3）经验法
主要用于单件小批生产，靠经验确定加工余量，因此不够准确。为保证不出废品，余量往往偏大。
考虑其加工外轮廓尺寸为198x157x80，上表面粗糙度要求为Ra0.8um，下表面粗糙度要求为Ra1.6um，两侧面粗糙度要求为Ra6.3，根据《机械加工工艺手册》中《各种铸造方法的经济合理性选择》一章，柴油机缸盖属于较复杂类型，故选用砂型铸造更为合理。手工造型（木模），根据铸铁件机械加工余量等级选择JB2845-80，选定加工余量等级为8级，顶面和侧面的加工余量为7.0mm。底面的加工余量为5.0mm。 毛坯长 198mm;
毛坯宽 157+2x7.0=171mm 毛坯高 80+7.0+5.0=92mm
- 5 -
6．2 主要平面加工的工序尺寸及加工余量
为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时工序1的铣削深度ap=3mm，工序2的铣削深度为ap=5mm,剩余1.5mm作为精铣余量，还有0.5mm作为磨削余量，工序3的铣削深度ap=7mm。
6．3主要孔洞加工的工序尺寸及加工余量
本工件需要加工的孔主要是集中在上平面的孔以及上下平面的通孔。
图2 缸盖上表面：剖视图
图3
- 6 -
图4
A为4个定位孔，其中的1，2孔为阶梯孔。要求达到孔径精度为IT8，表面粗糙度Ra为1.6um。
（1） 钻铰2- Φ16mm 孔
钻孔：Φ15mm，ap=80mm
铰孔：Φ16mm，ap=80mm，IT8 （2） 钻铰2- Φ18mm 孔
钻孔：Φ16mm，ap=80mm
铰孔：Φ18mm，ap=80mm，IT8 （3） 钻扩3-Φ24mm 孔
（4） 钻孔：Φ22mm，ap=20mm
（5） 扩孔：Φ24mm，ap=20mm，IT10 （孔深自定） （6） 钻铰Φ5mm 孔
（7） 钻孔：Φ4mm，ap=9mm
（8） 铰孔：Φ5mm，ap=9mm，IT8 （9） 钻攻2-Φ10mm 孔
（10）钻孔：Φ10mm，ap=22mm （11）攻丝
（12）钻铰2-Φ17mm 孔
（13）钻孔：Φ16mm，ap=38mm
（14）铰孔：Φ17mm，ap=38mm，IT8 （孔深自定） （15）钻攻侧面4-Φ8mm 孔
钻孔：4-Φ8mm，ap=18mm 攻丝
7 确定切削用量和加工状况
根据工厂的设备条件和所需加工零件的外型尺寸，精度要求，批量大小，来确定切削量的大小以及其他各个参数。小批量生产，不需要过于复杂的机械设备，仅用最常见的通用机床和刀具，就可以达到目的。
7．1主要加工装备介绍
机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类，根据国家制订的机床型号编制方法，机床共分为11大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、
- 7 -
刨插床、拉床、锯床和其它机床。在每一类机床中，又按工艺范围、布局型式和结构性能分为若干组，每一组又分为若干个系列。
按照万能性程度，机床可分为：通用机床、专门化机床、装用机床。 按照机床的工作精度，可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。 按照重量和和尺寸，可分为仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（质量大于10t）、重型机床（质量在30t以上）和超重型机床（质量在100t以上）。
按照机床主要器官的数目，可分为单轴、多轴、单刀、多刀机床等。 按照自动化程度不同，可分为普通、半自动和自动机床。
7.1.1立式铣床X53K 主要技术参数如下
X53K主要技术参数工作台面尺寸400×1600mm主轴马达 11KW 主轴孔锥度7：24主轴转速 18级；30-1500rpm工作台转速种数:18级电气设备总容量:14.125KVA
随 机 附 件１．铣床心轴 ５．扳手工具２．端铣刀心轴 ６．机油油枪３．端铣刀心轴扳手 ７．地脚螺丝４．铣床拉紧螺丝 ８．机床垫铁说明：该机床适合于使用各种棒形铣刀,圆形铣刀,角度铣
7.1.2立式钻床Z3040x12
主要技术参数如下 最大钻孔直径 40 mm
主轴轴心线至立柱母线距离（最大/最小） 1200 / 300 mm
主轴箱水平移动距离 900 mm
主轴端面至底座工作台面距离（最大/最小） 1200 / 260 mm
主轴圆锥孔（莫氏） Morse No.4 主轴最大行程 280 mm 主轴变速级数 6 steps
主轴变速范围 78-1250 r.p.m 进刀量级数 3
进刀量范围 0.1-0.32 mm/rev 主电动机功率 3 kW
机床净重（约） 2100 kg
机床最大外形尺寸（长×宽×高） 1860×870×2340 mm
刀来铣削平面、斜面、沟槽等。机床具有足够的刚性和功率，拥有强大的加工能力,能进行高速和承受重负荷的切削工作，齿轮加工。适合模具特殊钢加工、矿山设备、产业设备等重型大型机械加工。
7.1.3卧式镗床T618 主要技术参数如下 最大镗孔直径 220mm 主轴直径 85mm 主轴孔锥度 莫氏5号 主轴最大行程 500mm
- 8 -
主轴轴线至工作台距离0~800mm 主轴转速级 18级
主轴转速范围8~1000r/min 工作台长x宽 1000x900
7.2工序一：下平面铣削
7.2.1 粗铣下平面 7.2.1.1加工条件：
工件材料：灰铸铁HT250
加工要求：铣缸盖下平面，粗加工后达到IT8 机床：立式铣床X53K
刀具：采用高速钢镶齿套式面铣刀（GB1129-85）量具：游标卡尺
刀具具体尺寸：D=80
D1=70 d=27 L=36 L1=30 齿数10