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汽车制造工艺学课程设计说明书

校名校徽

汽车制造工艺学

课程设计说明书

课题：

连杆加工工艺规程

及大头孔珩磨工序夹具设计

姓名：

学号：

专业：

车辆工程（汽车设计与制造）

班级：

指导教师：

二〇一一年十二月

汽车制造工艺学课程设计任务书

（一）

系部：

机电工程系课程代码：

0340132_班级：

一、设计题目：

连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计

二、主要内容：

1．毛坯选择；

2．连杆加工工艺路线制定；

3．大头孔珩磨工序具体内容确定；

4．大头孔珩磨工序夹具设计

5.确定生产类型（产量可自己确定或直接设定生产类型）

三、具体要求及应提交的材料

1．填写工艺过程卡时，除大头孔珩磨工序，其它工序机床确定名称，夹具确定类型，刀具与量具也确定名称；

2．工艺路线制定因是同一个零件，必须独立完成；

3．同组夹具结构必须有差异；

4．必须按时完成、设计说明书按规定格式书写；

5．完成应提交的材料：

设计说明书一份、夹具装配总图一张、连杆体零件图一张、工艺过程卡片及大头孔珩磨工序卡片各一份。

四、主要技术路线提示

1．确定生产类型（设定为中批或大批量生产），对零件进行工艺分析，画零件图；

2．确定毛坯种类及制造方法；3．拟订零件机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定大头孔珩磨工序及相关加工余量和工序尺寸，计算大头孔珩磨工序的切削用量和工时定额；

4．夹具设计必须满足△d≤T/3。

五、进度安排（设计共两周10天）

1．准备一天（课程设计工艺讲解、画图工具准备、借阅工具书和资料等）；

2．画零件图一天；

3．制定工艺路线两天；

4．确定大头孔珩磨工序具体内容一天；

5．夹具设计及完成总装图三天；

6．完成设计说明书及答辩两天。

六、推荐参考资料（不少于3篇）

1.王凡主编《实用机械制造工艺设计手册》机械工业出版社2008.5；

2．肖继德、陈宁平主编《机床夹具设计（第二版）》机械工业出版社2000.5；

3．孙丽媛主编《机械制造工艺及专用夹具设计指导》冶金工业出版社2002；

4.曾东建主编《汽车制造工艺学》机械工业出版社2006.1；

5.崇凯主编《机械制造技术基础课程设计指南》化学工业出版社2007.2。

指导教师：

签名日期：

年月日

教研室主任：

系主任：

审核日期：

年月日

序言

《汽车制造工艺学课程设计》是我们学习完大学阶段的汽车类基础和技术基础课以及专业课程之后的一个综合课程设计，它将设计和制造知识有机结合，并融合现代汽车制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解，并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。

对于本人来说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和工艺课程实习所得的实践知识结合起来，并应用于解决实际问题，从而锻炼自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺，而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制造中，为改善我国的汽车制造业相对落后的局面探索可能的途径。

但由于所学知识和实践的时间以及深度有限，本设计中会有许多不足，希望各位老师能给予指正。

一、课程设计目的

汽车制造工艺学课程设计是车辆工程专业学生学完《汽车制造工艺学》后，进行的一个重要的实践性教学环节。

通过设计培养学生综合运用所学知识的能力，为以后的毕业设计进行一次综合训练和准备。

通过本课程设计使学生在下述各方面得到训练：

1.运用汽车制造工艺学课程中的基本理论解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定、机床、工具、量具的选择等问题，以保证零件的加工质量。

2.通过设计，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理、能保证加工质量的夹具的能力。

3.学会使用手册及图表资料。

培养查阅各种资料的能力，同时掌握与本设计有关的各种资料。

二、生产纲领及零件说明

1.生产纲领

生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。

发动机连杆零件的年产量为30000件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献，确定其生产类型为大批量生产。

大批量生产的工艺特征：

（1）零件的互换性：

具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法。

毛坯的制造方法和加工余量：

广泛采用金属模机器造型，模锻或其他高效方法。

毛坯精度高，加工余量小。

（2）机床设备及其布置形式：

广泛采用高效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备。

（3）工艺装备：

广泛采用高效夹具，复合刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求。

（4）对工人的技术要求：

对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低。

（5）工艺文件：

有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡。

（6）成本：

较低。

（7）生产率：

高。

（8）工人劳动条件：

较好。

2.零件说明

连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。

连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。

连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。

连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。

为了减少磨损和便于维修，连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。

轴瓦有钢质的底，底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金。

在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片，可以用来补偿轴瓦的磨损。

连杆小头用活塞销与活塞连接。

小头孔内压入青铜衬套，以减少小头孔与活塞销的磨损，同时便于在磨损后进行修理和更换。

在发动机工作过程中，连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用，连杆除应具有足够的强度和刚度外，还应尽量减小连杆自身的质量，以减小惯性力的作用。

为了保证发动机运转平衡，同一发动机中各连杆的质量不能相差太大。

考虑到装夹、安放、搬运等要求，连杆大、小头的厚度相等（基本尺寸相同）。

在连杆小头的顶端设有油孔，发动机工作时，依靠曲轴的高速转动，把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内，以润滑连杆小头衬套与活塞销之间的摩擦运动副。

三、连杆的材料和毛坯

连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。

因此，连杆材料一般采用高强度碳钢和合金钢；如45钢、55钢、40Cr、40CrMnB等。

近年来也有采用球墨铸铁的，粉末冶金零件的尺寸精度高，材料损耗少，成本低。

随着粉末冶金锻造工艺的出现和应用，使粉末冶金件的密度和强度大为提高。

因此，采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。

连杆毛坯制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性（可塑性，可锻性）及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。

根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。

连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成—体。

整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。

相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。

总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。

目前我国有些生产连杆的工厂，采用了连杆辊锻工艺。

图1为连杆辊锻示意图．毛坯加热后，通过上锻辊模具2和下锻辊模具4的型槽，毛坏产生塑性变形，从而得到所需要的形状。

用辊锻法生产的连杆锻件，在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平，并且设备简单，劳动条件好，生产率较高，便于实现机械化、自动化，适于在大批大量生产中应用。

辊锻需经多次逐渐成形。

图1连杆辊锻示意图

图2、图3给出了连杆的锻造工艺过程，将棒料在炉中加热至1140～1200C0，先在辊锻机上通过四个型槽进行辊锻制坯见图2，然后在锻压机上进行预锻和终锻，再在压床上冲连杆大头孔并切除飞边见图3。

锻好后的连杆毛坯需经调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，以改善性能，减少毛坯内应力。

为了提高毛坯精度，连杆的毛坯尚需进行热校正。

连杆必须经过外观缺陷、内部探伤、毛坯尺寸及质量等的全面检查，方能进入机械加工生产线。

图2连杆辊锻制坯示意图图3连杆预锻a）终锻b）冲孔c）示意图

四、连杆的主要技术要求

1.连杆上需进行机械加工的主要表面

大、小头孔及其两端面，连杆体与连杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。

连杆总成的主要技术要求（图4）如下。

图4连杆零件图

2.小头孔的尺寸精度、形状精度

为了使大头孔与轴瓦及曲轴、小头孔与活塞销能密切配合，减少冲击的不良影响和便于传热。

大头孔公差等级为IT6，表面粗糙度Ra应不大于0.4μm；大头孔的圆柱度公差为0.012mm，小头孔公差等级为IT8，表面粗糙度Ra应不大于3.2μm。

小头压衬套的底孔的圆柱度公差为0.0025mm，素线平行度公差为0.04/100mm。

3.大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度

两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸壁磨损不均匀，同时使曲轴的连杆轴颈产生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均匀磨损影响较小，因而其公差值较大。

两孔轴心线在连杆的轴线方向的平行度在100mm长度上公差为0.04mm；在垂直与连杆轴心线方向的平行度在100mm长度上公差为0.06mm。

4.大、小头孔中心距

大小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比，即影响到发动机的效率，所以规定了比较高的要求：

152±0.05mm。

5.连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度

连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度，影响到轴瓦的安装和磨损，甚至引起烧伤；所以对它也提出了一定的要求：

规定其垂直度公差等级应不低于IT9（大头孔两端面对大头孔的轴心线的垂直度在100mm长度上公差为0.08mm）。

6.大、小头孔两端面的技术要求

连杆大、小头孔两端面间距离的基本尺寸相同，但从技术要求是不同的，大头两端面的尺寸公差等级为IT9，表面粗糙度Ra不大于0.8μm,小头两端面的尺寸公差等级为IT12，表面粗糙度Ra不大于6.3μm。

这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求，而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。

连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中，这给连杆的加工带来许多方便。

7.螺栓孔的技术要求

在前面已经说过，连杆在工作过程中受到急剧的动载荷的作用。

这一动载荷又传递到连杆体和连杆盖的两个螺栓及螺母上。

因此除了对螺栓及螺母要提出高的技术要求外，对于安装这两个动力螺栓孔及端面也提出了一定的要求。

规定：

螺栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度Ra应不大于6.3μm加工；两螺栓孔在大头孔剖分面的对称度公差为0.25mm。

8.有关结合面的技术要求

在连杆受动载荷时，接合面的歪斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产生相对错位，影响到曲轴的连杆轴颈和轴瓦结合不良，从而产生不均匀磨损。

结合面的平行度将影响到连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密程度，因而也影响到螺栓的受力情况和曲轴、轴瓦的磨损。

对于本连杆，要求结合面的平面度的公差为0.025mm。

五、连杆的机械加工工艺过程

1.工艺过程的安排

在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度：

（1）连杆本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）作用下容易变形。

（2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。

因此在安排工艺进程时，就要把各主要工序的粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。

这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。

粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。

这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。

各主要表面的工序安排如下：

（1）两端面：

先精铣后精磨；

（2）小头孔：

扩孔、铰孔、精镗、压入衬套后再精镗；（3）大头孔：

粗镗、半精镗、精镗、研磨。

一些次要表面的加工，则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面。

2.定位基准的选择

在连杆机械加工工艺过程中，大部分工序选用连杆的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头处指定一侧的外表面作为另一基面。

这是由于：

端面的面积大，定位比较稳定，用小头孔定位可直接控制大、小头孔的中心距。

这样就使各工序中的定位基准统一起来，减少了定位误差。

具体的办法是，如图5所示：

在安装工件时，注意将成套编号标记的一面不

图5连杆的定位方向

与夹具的定位元件接触（在设计夹具时亦作相应的考虑）。

在精镗小头孔（及精镗小头衬套孔）时，也用小头孔（及衬套孔）作为基面，这时将定位销做成活动的称“假销”。

当连杆用小头孔（及衬套孔）定位夹紧后，再从小头孔中抽出假销进行加工。

为了不断改善基面的精度，基面的加工与主要表面的加工要适当配合：

即在粗加工大头孔，小头孔前，粗磨端面，在精镗大头孔，小头孔前，精磨连杆的两端面。

由于用小头孔和大头孔外侧面作基面，所以这些表面的加工安排得比较早。

在小头孔作为定位基面前的加工工序是钻孔、扩孔和铰孔，这些工序对于铰后的孔与端面的垂直度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度。

在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加

工精度会有很大影响。

因此，第一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。

连杆的加工就是如此，在连杆加工工艺路线中，在精加工主要表面开始前，先粗铣两个端面，其中粗磨端面又是以毛坯端面定位。

因此，粗铣就是关键工序。

在粗铣中工件如何定位呢？

一个方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣一个端面后，翻身以铣好的面定位，铣另一个毛坯面。

但是由于毛坯面不平整，连杆的刚性差，定位夹紧时工件可能变形，粗铣后，端面似乎平整了，一放松，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。

另一方面是以连杆的大头外形及连杆身的对称面定位。

这种定位方法使工件在夹紧时的变形较小，同时可以铣工件的端面，使一部分切削力互相抵消，易于得到平面度较好的平面。

同时，由于是以对称面定位，毛坯在加工后的外形偏差也比较小。

3.确定合理的夹紧方法

既然连杆是一个刚性比较差的工件，就应该十分注意夹紧力的大小，作用力的方向及着力点的选择，避免因受夹紧力的作用而产生变形，以影响加工精度。

在加工连杆的夹具中，应注意夹紧力的作用方向和着力点的选择。

在铣两端面的夹具中，夹紧力的方向与端面平行，在夹紧力的作用方向上，大头端部与小头端部的刚性高，变形小，既使有一些变形，亦产生在平行于端面的方向上，很少或不会影响端面的平面度。

夹紧力通过工件直接作用在定位元件上，可避免工件产生弯曲或扭转变形。

在加工大小头孔工序中，主要夹紧力垂直作用于大头端面上，并由定位元件承受，以保证所加工孔的圆度。

在精镗大小头孔时，只以大平面（基面）定位，并且只夹紧大头这一端。

小头一端以假销定位后，用螺钉在另一侧面夹紧。

小头一端不在端面上定位夹紧，避免可能产生的变形。

4.连杆两端面的加工

连杆两端面在扩粗镗大小头孔之前先进行精铣以保证两端面的平行。

而之后采用精磨工序，并将精磨工序安排在精加工大、小头孔之前，以便改善基面的平面度，提高孔的加工精度。

精磨在M7130型平面磨床上用砂轮的周边磨削，这种办法的生产率低一些，但精度较高。

5.连杆大、小头孔的加工

连杆大、小头孔的加工是连杆机械加工的重要工序，它的加工精度对连杆质量有较大的影响。

小头孔是定位基面，在用作定位基面之前先进行了扩孔、镗孔。

加工时以小头孔外形定位，这样可以保证加工后的孔与外圆的同轴度误差较小，保证连杆的精度符合要求。

小头孔在粗镗后，在金刚镗床上与大头孔同时精镗，达到IT6级公差等级，然后压入衬套，再以衬套内孔定位精镗大头孔。

由于衬套的内孔与外圆存在同轴度误差，这种定位方法有可能使精镗后的衬套孔与大头孔的中心距超差，无法保证连杆的精度要求。

大头孔经过扩孔、粗镗、半精镗、精镗、研磨达到IT6级公差等级。

表面粗糙度Ra为0.4μm，大头孔的加工方法是在铣开工序后，将连杆与连杆体组合在一起，然后进行精镗大头孔的工序。

这样，在铣开以后可能产生的变形，可以在最后精镗工序中得到修正，以保证孔的形状精度。

6.连杆螺栓孔的加工

连杆的螺栓孔经过钻、扩、铰工序。

加工时以大头端面、小头孔及大头一侧面定位。

精铣螺栓孔端面采用工件翻身的方法，这样铣夹具没有活动部分，能保证承受较大的铣削力。

精铣时为了保证螺栓孔的两个端面与连杆大头端面垂直度，使用两工位夹具。

连杆在夹具的工位上铣完一个螺栓孔的两端面后，夹具上的定位板带着工件旋转180°，铣另一个螺栓孔的两端面。

这样，螺栓孔两端面与大头孔端面的垂直度就由夹具保证。

7.连杆体与连杆盖的铣开工序

剖分面的尺寸精度和位置精度由夹具本身的制造精度及对刀精度来保证。

为了保证铣开后的剖分面的平面度不超过规定的公差0.03mm，并且剖分面与大头孔端面保证一定的垂直度，除夹具本身要保证精度外，锯片的安装精度的影响也很大。

如果锯片的端面圆跳动不超过0.02mm,则铣开的剖分面能达到图纸的要求，否则可能超差。

但剖分面本身的平面度、粗糙度对连杆盖、连杆体装配后的结合强度有较大的影响。

因此，在剖分面铣开以后再经过磨削加工。

六、工艺路线方案的确定

1.工艺路线方案一

工序1粗铣大小头两端面

工序2粗铣大小头侧面

工序3钻、扩大小头孔

工序4铣大小头孔倒角

工序5铣断杆盖

工序6铣连杆体结合面

工序7铣连杆螺栓座端面

工序8磨连杆体结合面

工序9铣连杆盖结合面

工序10铣连杆盖螺栓座端面

工序11磨连杆盖结合面

工序12钻、扩连杆螺栓孔，铣孔倒角

工序13钻、扩连杆盖螺栓孔，铣孔倒角

工序14粗镗连杆小头孔和大头内圆面

工序15粗镗连杆盖内圆面

工序16组装连杆与连杆盖

工序17粗铣大头孔

工序18粗磨大头孔两端面

工序19精镗大小头孔

工序20压铜套圈并挤压铜套圈

工序21粗铣大小头孔

2．工艺路线方案二

工序1钻大小头孔

工序2扩大小头孔

工序3粗铣大小头两端面

工序4粗铣大小头侧面

工序5铣大小头孔倒角

工序6铣断杆盖

工序7铣连杆体结合面

工序8铣连杆螺栓座端面

工序9磨连杆体结合面

工序10铣连杆盖结合面

工序11铣连杆盖螺栓座端面

工序12磨连杆盖结合面

工序13钻、扩连杆螺栓孔，铣孔倒角

工序14钻、扩连杆盖螺栓孔，铣孔倒角

工序15粗镗连杆小头孔和大头内圆面

工序16粗镗连杆盖内圆面

工序17组装连杆与连杆盖

工序18粗镗大头孔

工序19粗磨大头孔两端面

工序20精镗大小头孔

工序21压铜套圈并挤压铜套圈

工序22粗铣大小头孔

工序23珩磨大头孔

工序24镗小头衬套

3．工艺方案的比较与分析

上述两个工艺方案的特点于：

方案一是先粗加工大小孔端面和大小孔的侧面再钻扩孔。

而方案二则是先钻扩孔再粗加工大小孔端面和大小孔的侧面。

两个方案比较可以看出，先粗加工大小孔端面和大小孔的侧面再钻扩孔时，孔的位置精度易保证，且定位及装夹都比较方便。

但方案一的工序3虽然代替了方案二的工序1和2，减少了装夹的次数，但在一道工序中要完成这么多工作，要选用专门设计的组合机床，但专门设计组合机床成本比较高，所以决定将方案二中的工序1和2移入方案一中。

因此，最后的加工路线确定如下：

工序1粗精铣大小头两端面，以另一端面和侧面为基准，选用X52K铣床

工序2扩大小头孔，以端面和侧面为基准，选用Z2390钻床

工序3铰大小头孔，以端面和侧面为基准，选用J2310铰床

工序4精镗大小头孔，以端面和侧面为基准，选用可调双轴镗床

工序5铣连杆盖螺栓座端面，以端面和结合面为基准，选用X62机床

工序6铣开连杆体和盖，以端面侧面和小头孔为基准，选用X62W机床

工序7粗铣连杆体结合面，以端面和侧面为基准，选用X62铣床

工序8精铣连杆体结合面，以端面和侧面为基准，选用X52K铣床

工序9粗铣连杆盖结合面，以端面和侧面为基准，选用X62铣床

工序10精铣连杆盖结合面，以端面和侧面为基准，选用X52K铣床

工序11钻连杆螺栓孔，以端面和大小头孔为基准，选用Z3050钻床

工序12扩连杆螺栓孔，以端面和大小头孔为基准，选用Z2390钻床

工序13铰连杆螺栓孔，铣孔倒角，以端面为基准，选用J3050铰床

工序14磨连杆结合面，以端面和侧面为基准，选用M7350磨床

工序15铣锁口槽，以两端面为基准，选用X62铣床

工序16精磨大头孔两端面,以端面和大小头孔为基准，选用M7350机床

工序17半精镗连杆大头孔，以端面、结合面和侧面为基准，选用T68镗床

工序18倒大头孔两端倒角，选择小头孔和大头孔为基准

工序19钻小头阶梯油孔，选用Z3050钻床

工序20精镗大头孔，以小头孔为基准，选用T68镗床

工序21压铜套圈并挤压铜套圈，选用压床

工序22珩磨大头孔，以小头孔为基准，选用HM1860J机床

工序23镗小头衬套，以小头孔为基准，选用T68镗床

工序24打字头，钳工台

工序25清洗、去毛刺，钳工台

工序26称重、去重，钳工台

工序27最终检验，钳工台

七、切削用量的选择原则

正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。

1.粗加工时切削用量的选择原则

粗加工时加工精度与表面粗糙度要求不高,毛坯余量较大。

因此，选择粗加工的切削用量时，要尽可能保证较高的单位时间金属切削量（金属切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生产效率和降低加工成本。

金属切除率可以用下式计算：

Zw≈V.f.ap.1000

式中：

Zw单位时间内的金属切除量（mm3/s）；

V切削速度（m/s）；

f进给量（mm/r）；

ap切削深度（mm）。

提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。

但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。

所以粗加工切削用量的选择原则是：

首先考虑选择一个尽可能大的吃刀深度ap,其次选择一个较大的进给量度f，最后确定一个合适的切削速度V.

选用较大的ap和f以后，刀具耐用度t显然也会下降，但要比V对t的影响小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到规定的合理数值，因此，能使V、f、ap的乘积较大，从而保证较高的金属切除率。

此外，增大ap可使走刀次数减少，增大f又有利于断屑。

因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。

（1）切削深度的选择：

粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。

在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切除。

只有当总加工余量太