2．4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
生产纲领：10000件/年 零件类型：中小型 生产类型：大批大量生产。 由于飞轮零件的材料要求选用HT200，抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，因此应选用毛坯类型为铸件，较高强度铸铁，基体为珠光体，强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性也良好；铸造性能较好，需要进行人工时效处理。该零件是大批量生产，零件的轮廓尺寸不大，所以企业选用机械砂型铸造，其生产效率比手工制砂型高数倍至数十倍，特别适合大批量生产，虽然设备昂贵，但工人的技术水平要求较低。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定格加工表面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸：
根据表2-5 知加工余量为G级，砂型铸造机器造型的机械加工余量等级需要降低一级选用，则其加工余量等级为H级。 1. 右大端面（110mm）
考虑其长度为110mm，查表2-4，此时机械加工余量为3mm。根据表2-1，选用毛坯铸件的公差等级为T11，再根据表2-3得铸件的尺寸公差为5.故得，毛坯尺寸为Φ113±2.5mm
表面粗糙度为12.5μm，由表2-30差得无精度等级，所以，尺寸公差为0. 工序尺寸为110mm。 2. 左端面（95mm/110mm）
考虑其基本尺寸为95mm，查表2-4，此时机械加工总余量为1.4mm。根据表2-3查得铸件公差为4.4.所以，毛坯尺寸为96.4±2.2mm。
考虑其长度为110mm，查表2-4，此时机械加工余量为3mm。根据表2-1，选用毛坯铸件的公差等级为T11，再根据表2-3得铸件的尺寸公差为5.故得，毛坯尺寸为Φ113±2.5mm
（95mm）表面粗糙度为12.5μm，由表2-30差得无精度等级，所以，尺 寸公差为0. 工序尺寸为95mm。
表面粗糙度为12.5μm，由表2-30差得无精度等级，所以，尺寸公差为0. 工序尺寸为110mm。 3. 通孔（Φ38mm）
这个通孔大于30mm，所以要铸出。根据表2-3铸件尺寸公差为3.6mm。故，其毛坯尺寸应该为Φ30+-1.8mm。
内孔精度要求介于T7-T11，查《车削加工的加工余量竟要参考值》得出，半精加工的加工余量经验值是-2，精加工的加工余量经验值是0.1-0.8，考虑到精车与半精车Φ38H7孔在同一工序，同一次装夹的情况下完成，精车半精车不存在定位误差，以及精车的加工余量可以取小值，所以取1.1.
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粗车孔的经济精度为IT11-IT13，表面粗糙度为6.3-12.5μm.半精车Φ38H7 孔的等级取IT11，表面粗糙度取12.5.
半精车内孔的尺寸及表面精度的确定，可参考《内圆表面加工方案》。表中“粗镗（粗扩）半精镗孔”的经济精度为IT9-IT10，表面粗糙度为1.6-3.2μm.选用公差等级IT10，，表面粗糙度为3.0μm. 确定工序尺寸及余量为：
?0.11
粗车Φ37mm Z=5Φ370 IT11
?0.07半精车Φ37.8mm Z=1.1*2 Φ37.80 IT10
精车Φ38mm Z=0.4*2 Φ380
4. 端面（Φ100mm）
+0.025
IT7
考虑其基本尺寸为100mm，查表2-4得，机械加工总余量为6mm。根据表2-3得，铸件尺寸公差为4.4mm。故，铸件毛坯尺寸为106±2.2mm。
由图，此端面无精度要求，所以，其工序尺寸为100mm。
5. 槽（10mm）
实心，不插槽。毛坯尺寸为10mm。
槽的表面粗糙度为1.6μm，精度要求是IT9，由表2-30查得公差等级为36μm。工序尺寸及公差为10±0.018mm。 6．外圆面（Φ200mm）
考虑其基本尺寸为200mm，查表2-4得，铸件的加工总余量为8mm。根据表2-3得，铸件的尺寸公差为5.6mm。故，毛坯尺寸为Φ208±2.8mm。
根据工序尺寸和公差等级，查附表《标准公差数值》得出粗车，半精车Φ200外圆面的工序尺寸偏差，按“入体原则”标注。Φ200外圆面的加工余量及工序尺寸为：
粗车 Φ202mm 2Z=208-202=6 IT12 Φ202 0-0.48 精车 Φ200mm 2Z=2 IT9 Φ200 0-0.115
7. 四内孔（20mm）
实心，不铸孔。毛坯尺寸为Φ20mm。
孔的表面粗糙度为25μm，精度要求不高，精度等级为IT7，查《工艺手册》表2-30得尺寸公差为21mm。工序尺寸为Φ20+-10.5mm
根据以上说明，列表格1-1如下：
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工序号 加工表面 基本尺机械加毛坯尺寸（mm） 公差等级 工序尺寸及公差（mm） 表面粗糙度 （μm） 寸（mm） 工总余量（mm） 1 2 3 孔 右端面 左端面 110 95 Φ37 Φ37.8 Φ38 5 3 1.4 Φ113±2.5 96.4±2.2 Φ30-1.8 + IT11 IT10 IT7 110 95 ?0.11Φ370 12.5 12.5 12.5 6.3 1.6 12.5 3.2 3.2 1.1×2 0.4×2 6 10 6 2 106±2.2 10 200±2.8 ?0.07Φ37.80 Φ38-+0.025 0110 10±0.018 Φ202-0.48 Φ200-0.115 Φ20-10.5 +004 5 6 Φ100端面 槽 Φ200端面 Φ106 10 Φ200 IT9 IT12 IT9 7 4×Φ20的孔 Φ20 20 Φ20 IT7 25
2.5确定切削用量
1．车右端面
左端面定位，以硬质合金刀具来切削右端面。由于这个工步是在一台机床上经多件夹具装夹一次走刀完成的。
确定被吃刀量ap ap应等于右端面的毛坯加工余量（见表1-1），即ap1=Z=3mm。
1) 计算切削速度 选用CA6140,查机床说明书得工件的转速n=560m/min，则
切削速度vc=3.14*d*n/1000=3.14*200*560/1000=352m/min
2) 确定机床主轴转速：ns=1000v/（3.14*200）=1000*352/（3.14*200）=560r/min 3) 确定进给量f 根据《指导手册》查得硬质合金刀具半精车端面是
0.35-0.65mm/r 现选用0.35m/min。
4) 进给速度的计算 vf=nf=449*0.35=157（mm/min） 2.内孔
以高速钢刀具车孔，分三次完成走刀。
确定被吃刀量ap ap应等于右端面的毛坯加工余量（见表1-1），
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即
ap1=5，ap 2=1.1×2， ap3=0.4×2
确定进给量f 根据表5-36（参考镗孔）， 得f 粗车 f=1mm/r 半精车f=0.4mm/r 精车 f=0.2mm/r
确定切削速度 根据表5-36（参考镗孔），得 粗车vc1=25m/min 半精车vc2=30m/min 精车vc3=20m/min
机床主轴转速 车孔ns1=1000v1/（3.14*37）=1000*25/（3.14*37）=215r/min。 ns2=1000v2/（3.14*37.8）=1000*30/（3.14*37.8）=252r/min ns=1000v3/（3.14*38）=1000*20/（3.14*38）=168r/min 进给速度的计算根据公式vf=nf 得 粗车vf =215*1=215mm/min 半精镗 vf =252*0.4=101mm/min 精镗 vf =168*0.2=34mm/min
3.车Φ200mm的外圆面
右端面定位，以硬质合金刀来切削。两次走刀，粗车-半精车。 确定背吃刀量ap Φ200mm的外圆面ap由表5-2查得， 即ap1=6.5mm，ap2=1.5。
进给量的确定 根据《指导手册》表5-2查出 粗车 f=0.7-1，现选1mm/r 精车 f=0.1-0.3，现选0.1mm/r 确定切削速度 据表5-2查得切削速度为粗车45-65m/min，现选Vc=65m/min 精车90-110m/min，现选Vc=90m/min 确定主轴速度 根据公式 ns=1000v1/（3.14*d）
粗车 ns=1000*65/（3.14*95）=218r/min 精车 ns=1000*90/（3.14*95）=302r/min
4.车左端面
右端面定位，以硬质合金刀来切削左端面。由于是由110mm的端面和95mm的端面组成，所以要进行两次走刀、一次装夹。
确定背吃刀量ap 95mm的左端面 ap应等于右端面的毛坯加工余量（见表 1-1），即ap1=Z=1.4mm，ap2=Z=3。
机床主轴转速 机床主轴转速和右端面一样， 选用CA6140,查手册得工件的转速n=560m/min，
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切削速度 vc=3.14*d*n/1000=3.14*200*450/1000=352m/min 确定进给量 根据《指导手册》表5-3得 f=1mm/r 进给速度的计算 进给速度和右端面一样 vf=nf =560r/min 。
5.车Φ100的外圆面
以硬质合金刀具车Φ100的端面，装夹一次，一次完成走刀。
背吃刀量ap Φ100mm的端面 ap的ap应该等于毛坯加工余量（见表1-1），即ap=Z=3mm.
机床主轴转速 选用CA6140,查手册得工件的转速n=560m/min， 切削速度 vc=3.14*d*n/1000=3.14*100*560/1000=176m/min 确定进给量 根据《指导手册》表5-3得 f=1mm/r 进给速度的计算 vf=nf =560r/min 6. 拉键槽
用键槽拉刀拉出Φ10mm的键槽，十次走刀完成。 f=1mm/z。 7. 四个内孔
用高速钢刀具钻孔一次走刀完成。
确定进给量 根据表5-24查得f在0.2-0.4中，现取f=0.4mm/r 确定切削速度 根据表5-24查的Vc在16-24中， 现取Vc=24m/min 确定机床主轴转速 ns=1000v/（3.14*20）=1000*24/（3.14*20）=382r/min
确定进给量 根据《指导手册》表5-38查出进给量在0.06-0.2 现取
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