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综合实训报告端盖零件的数控加工及工艺分析学校名称班级 08秋数控技术（机电方向）姓名学号目录一、摘要 (3)二、概述 (4)2.1 数控机床的特点 (4)2.2 数控机床的发展趋势 (4)三、加工前的准备 (5)3.1加工步骤 (5)3.2工序划分的主要原则 (5)3.3数控机床的选择 (5)3.4装夹方式和夹具的选择 (6)3.5刀具的选择 (6)3.6切削用量 (7)3.7 确定定位基准 (8)四、数控加工 (9)4.1 加工工艺决策 (9)4.2 零件图形 (9)4.3 加工刀具 (10)4.4 加工工序 (11)4.5加工程序 (16)五、致谢 (23)六、参考文献 (24)一、摘要数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制出以数码表示的程序，输入到机床的数控装置或控制计算机中，以控制工件和工具的相对运动，使之加工出合格零件的方法。
本文主要采用FANUC系统对零件进行数控编程加工。
首先是对工件进行加工工序的确定，并且进行工艺分析，装夹方式的选择，切削用量的确定。
再对刀具进行了选择。
然后就工艺路线进行编程加工。
数控机床是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床，它是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备,是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密加工精度高,质量容易保证,发展前景十分广阔,因此掌握数控铣床的加工编程技术尤为重要。
关键词：数控技术、数控编程加工、精度二、概述2.1数控机床的特点数控机床是指应用了数控技术对其加工过程进行自动控制的机床，或者说是装备了数控系统的机床，因此也称做NC 机床。
由于现代数控系统是通过计算机进行控制的，因此，将数控机床又称为CNC机床。
数控机床作为一种新型的自动化机床、在具有高自动程度的同时还具有广泛的通用性。
这是因为数控机床都具有以下一些共同的优点：（1）适应范围广数控机床通过执行已编制好的加工程序来控制机床执行机构，对零件进行自动加工。
设计说明本次机械设计制造工艺课程设计是在学完了机械设计制造理论课和一些专业课，是一个重要的教学环节。
是对所学课程一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的适应性训练。
希望通过这次课程设计能锻炼自己的分析和解决问题的能力。
为以后的毕业设计及未来从事的工作打下一大良好的基础。
由于能力所限，设计中有许多不足之处，希望林教授给予指教。
一、零件的分析（一）产品零件图的分析端盖的零件图如下：零件图上主要技术要求有：（1）铸件不得有沙眼、裂纹。
（2）锐边倒角C1.5。
（3）调制处理220-240。
（4）材料HT 150（5）端盖零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准分析：（二）零件的结构工艺性分由端盖零件图可知，零件材料为灰铸铁HT150，该材料抗拉强度不小于120/MPa、硬度（HBW）105-157。
该材料强度不高，但其耐磨性、耐热性及减震性较好，使用于承受较小应力，要求耐磨、减震等零件。
改零件主要加工面为端盖上端凸起端面、端盖下端凸起端面、Ф90圆柱的右端面、Ф90圆柱的左端面、Ф52圆柱的左端面、Ф32H9左端圆柱孔、Ф55g6右端圆柱面、Ф90圆柱外圆面、Ф35右端圆柱孔、Ф16H7圆柱中心孔、3×M5-7H 深13孔深16螺纹孔、6×Ф6Ф12 深6沉头孔、倒角C1.5。
Ф90圆柱外圆面与Ф16H7圆柱中心孔的中心孔的同轴度为Ф0.04mm,加工时应保持一次装夹。
Ф90圆柱的右端面与Ф16H7圆柱中心孔的垂直度为Ф0.04mm，装夹是应校正是否同轴。
以保证端盖零件的啮合精度。
二、毛坯的确定（一）确定毛坯类型根据端盖零件图材料要求确定毛坯为灰铸铁HT150。
（二）确定毛坯的制造方法由题目的零件图可知生产批量为10件/年。
通过计算，该零件质量约为1.85Kg。
有附表1和附表2可知，生产类型为单件生产。
毛坯的制造方法选用砂型手工造型。
（三）查有关手册确定毛坯表面加工余量及公差参考附表3，改铸件的尺寸公差等级CT为11-13级，加工余量等级为H级。
端盖零件的工艺分析与数控加工讲解端盖作为机械零件中的一部分，在汽车、机器设备等领域中广泛应用。
其形状一般为圆形或方形，具有不同的孔洞和凸起。
本文将对端盖零件的工艺分析和数控加工进行讲解。
1．零件加工前的准备工作在进行端盖零件的加工前，需要进行一系列的准备工作。
首先，根据设计图纸进行检查，确保备料的质量和尺寸符合要求。
其次，根据厂商的要求准备加工工具和工件夹具。
最后，根据需要将工件进行清洗，去除表面的泥沙和油脂等杂质。
端盖零件的工艺流程主要包括以下几个步骤：（1）车削按照零件的尺寸和形状要求，在车床上进行车削工作。
车削过程中需要保证夹具的稳固和工具的正常使用，同时注意车削速度和深度的控制，避免因过快或过深而导致切削刀损坏或质量不合格等问题。
（2）铣削在铣床上进行铣削工作，主要是处理零件表面的平面和凸起等形状。
在进行铣削时，需要使铣刀与工件表面平行，并且确保加工表面光滑平整，避免出现瑜伽等表面质量问题。
（3）淬火经过前面的车削和铣削等工艺，端盖零件的硬度和强度可能会降低。
因此，需要进行淬火以提高其机械性能。
淬火时先将零件加热到适当温度，然后迅速在水中或油中降温，从而使零件的内部结构发生变化，得到更好的性能。
（4）后续加工工艺在进行淬火之后，可以根据需要对零件进行其他的加工工艺，例如切割、钻孔、开槽等等，以达到最终的设计要求。
3．质量检查、修整在完成端盖零件的加工工艺之后，需要进行质量检查和修整，并根据需求进行调整。
主要是检查零件尺寸、形状、表面质量等因素，并进行必要的修整。
最后，清洗零件表面并存放好，确保零件质量符合要求。
二、数控加工讲解数控机床是现代化的数控加工设备，其具有高精度、高效率、高稳定性等优点，适用于各种加工要求。
端盖零件的数控加工需要根据工件形状和加工要求进行编程和操作。
1．编程数控加工首先需要进行编程，即将设计图形转换为机器能够识别和执行的指令。
从机床中调出数控编程软件，输入Programming Cords或G and M Cords等指令语言，根据设计图进行编程，然后将G代码发送到数控机床进行实际操作。
一、确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。
查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。
2、确定铸件加工余量及形状：查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H 级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：3、绘制铸件零件图四、工艺规程设计(一)选择定位基准：1 粗基准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。
2 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
(二)制定工艺路线:根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序01 粗铣Φ20、Φ50下端面，以T2为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序02 粗铣Φ20上端面，以T1为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序03 粗铣Φ50上端面，以T4为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序04 钻、扩Φ20孔，以Φ32外圆和T2为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序05 粗镗Φ50孔，以D1为定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；工序06 铣斜肩，以D1和T2为定位基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序07 精铣Φ20下端面，以T2为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序08 精铣Φ20上端面，以T1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序09 粗铰、精铰Φ20孔，以T2和Φ32外圆为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序10 精铣Φ50端面，以D1为基准，采用X51立式铣床加专用夹具；工序11 半精镗Φ50孔，以D1做定位基准，采用T616卧式镗床加专用夹具；工序12 钻、铰Φ8锥孔，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；工序13 钻M6底孔，攻螺纹，以T1和零件中线为基准，采用Z525立式钻床并采用专用夹具；工序14 铣断，以D1为基准，采用X60卧式铣床加专用夹具；工序15 去毛刺；工序16 终检。
端盖类零件加工工艺解析1 引言端盖类零件是机械中常用到的零件之一，主要用于机械的外部，起到密封，阻挡灰尘的作用。
端盖类零件在机器中所起到的是辅助作用，因此对于机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。
端盖零件的加工工艺制定过程为：首先熟悉零件的特征。
了解了端盖的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。
然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定端盖的工艺路线图。
分析图1的端盖特征，并结合实际的加工经验制定了该端盖的加工工艺过程如表1所示。
2 端盖类零件加工工艺分析2.1 工艺制定原则机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。
在制订工艺规程时应注意以下问题：⑴技术上的先进性。
在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。
该端盖的加工工艺是在考虑其基本特性并结合现有的生产设备加工能力，合理的制定了加工工艺。
⑵经济上的合理性。
在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。
充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。
该零件属于小批量生产，进行加工时结合实际的生产能力，以及各个设备加工工时和费用进行合理的分析从而得出加工工艺。
⑶有良好的劳动条件。
在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
该端盖零件在综合考虑各种情况和车间的现有加工工艺进行综合的考虑，有效的利用了各个设备的性能，极大地降低了工人的劳动强度。
2.2 端盖零件的机械加工工艺路线的制定⑴确定端盖各表面的加工方法。
在了解各种加工方法特点和掌握其加工经济精度和表面粗糙度的基础上，选择能够有效保证端盖各个表面加工质量、生产率和经济性的加工方法。
端盖加工工艺规程设计者专业：班级：学号：指导教师：2015 年4月23日目录目录 (II)一、产品图样的分析 .............................................................................................................................................................................................................. - 1 -1.1零件结构的分析.............................................................................................................................................................................................................. - 1 -1.2零件技术要求分析.......................................................................................................................................................................................................... - 2 -二、确定生产类型 .................................................................................................................................................................................................................. - 2 -三、确定毛胚类型 .................................................................................................................................................................................................................. - 2 -四、确定定位基准和安装方式 .............................................................................................................................................................................................. - 2 -4.1确定定位基准.................................................................................................................................................................................................................. - 2 -4.2确定安装方式.................................................................................................................................................................................................................. - 2 -五、确定工序件结构和加工质量 .......................................................................................................................................................................................... - 3 -5.1确定工序件结构.............................................................................................................................................................................................................. - 3 -5.2确定工序件加工质量...................................................................................................................................................................................................... - 3 -六、选择设备工艺装备和切削用量 ...................................................................................................................................................................................... - 3 -6.1选择设备.......................................................................................................................................................................................................................... - 3 -6.2选择工艺装备.................................................................................................................................................................................................................. - 3 -6.3确定切削用量.................................................................................................................................................................................................................. - 3 -七、两种工艺方案 .................................................................................................................................................................................................................. - 4 -7.1方案一.............................................................................................................................................................................................................................. - 4 -7.2方案二.............................................................................................................................................................................................................................. - 4 -八、走到路线图 .................................................................................................................................................................................................................... - 14 -九、程序卡 ............................................................................................................................................................................................................................ - 19 -9.1主程序............................................................................................................................................................................................................................ - 19 -9.2子程序............................................................................................................................................................................................................................ - 23 -十、参考文献 ........................................................................................................................................................................................................................ - 25 -一、产品图样的分析1.1零件结构的分析如图1.1所示是一个典型的端盖类零件，主要由安装部分配合部分和工作部分组成。
摘要：现今社会数控加工技术已经成为了机械行业领路军，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展，提高综合国力和国家地位的重要途径。
数控加工工艺设计的主要任务是制定加工工艺规程，也是数控机床加工前的准备工作。
工艺规程是规定零件、走刀路线、刀具尺寸以及机床的运动过程。
因此，是编程人员对数控机床的性能、制造工艺过程和操作方法具有指导性的工艺文件。
数控机床加工的程序是数控加床的指令性文件。
数控机床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量的选择、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法。
工艺规程定得合理与否，对程序编制、机床的加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。
因此，应遵循一般的工艺原则并结合数控机床的特点认真而详细地制定数控加工工艺。
本设计结合一具体零件进行了零件图分析，加工设备、刀具、工装的选择，切削速度、进给量、背吃刀量等参数的选择，制定了零件的数控加工工艺；根据所选择机床的指令系统编写了零件的加工程序及仿真出合给规格的图形来。
关键词：零件设计、数控加工、数控技术、数控程序Abdtrct:NC processing technology has become the social machinery industry today lead the army, vigorously develop the advanced manufacture technology of numerical control technology as the core has become the world's developed countries to accelerate economic development, enhance overall national strength and important way to statehood. Main task is the development of process design for NC machining processing procedures, is getting ready for an NC machine. Processing procedures are parts, machining, tool and machine tool motion. Therefore, is the programmer on the performance of CNC machine tools, manufacturing process and how to process files with the guiding. Program of numerical control machine tool CNC plus bed command file. NC machining program to include not only part of the process, but also including selection, movement, cutting tool systems, code for cutting and clamping of the workpiece. Procedures are reasonable or not, for programming, machine tool for processing efficiency and part accuracy has a significant impact. Therefore, should follow the General principles of technology combined with the features serious and detailed formulation of numerical control machine tool NC machining processes. This design combined with a part of specific parts diagram analysis, selection of processing equipment, tooling,fixtures, cutting speed, feed, rear eating choice of Cutter parameters such as volume, developed a part of NC machining technology; depending on your choice of machine tool instruction to write parts of the processing program and simulation to the specifications of the graphics.Keywords:Component design，CNC machining, CNC, CNC program目录第一章绪论 (1)1.1端盖零件的发展史 (1)1.2课题的提出 (1)1.3零件设计的目的和意义 (2)1.4 端盖零件的设计内容及要求 (2)1.5课题的构思 (3)1.6本人要完成的工作量 (3)第二章端盖零件的数控加工工艺分析 (4)2.1 零件图分析 (4)2.1.1零件图 (4)2.1.2零件外形和特点分析 ........................... 错误!未定义书签。
端盖加工工艺规程规划研究双螺杆压缩机在机械工业中被推广应用，具有较大的市场需求，故面对市场需求的增加，需对产品加工工艺规程合理编排，在保证产品工艺稳定性基础上提升产品产量。
此问题属于机械加工过程中的加工工艺规程规划问题。
加工工艺规程规划问题直接影响零件的加工成本，并影响零件的工艺稳定性。
当前针对加工工艺规程规划问题中合理的加工工艺序列的编制问题，已有较多人实行研究：文献［1］通过引进了工艺约束矩阵从而实现对加工序列的合法性识别，综合考虑了降低装夹次数与工序转换次数，并通过采用遗传算法求解此问题，得到实用结果;文献［2］则通过建立工艺要素之间的质量相关性并以此建立一个机床-夹具-刀具-加工方式之间的工艺系统，通过度析所有可能影响工艺质量的分要素并研究不同质量要素之间的约束关系从而分析出改进零件工艺质量所需的投入成本;文献［3-4］分别采用与车间资源匹配最优和加工工序之间关联性较优的方法实行工艺加工路线的选择，取得了一定效果;文献［5］则对加工过程中刀具的空行程路径实行了规划，采用启发式-遗传混合算法求解取得较好效果;文献［6］则通过对叶片加工过程中的整个机床系统建立数学约束条件，对叶片各工序加工时间实行优化从而降低了整体加工成本;文献［7-9］采用遗传算法对加工工步的排序问题实行研究，从而降低整体加工时间或降低辅助加工时间。
但以上研究均未考虑到当前实际生产中将工序集合归并为工位的工艺组织方式，并未考虑工位之间的加工效率平滑因素(平滑因素即工位之间加工时间的平衡性)对实际产量的影响，而当前加工制造业利润空间增长有限，研究高效率的加工工艺规程规划方案成为紧迫问题。
故本文的研究重点在于为零件所有加工元素所对应的工序实行归属工位的划分，在工序划分时，需以加工工步间先后关系为约束条件，以产生逻辑合理、工位间平衡率较高的工位划分方案为目标。
此问题与装配线平衡问题有相似的优化目标，但需考虑零件的加工工艺约束，称此问题为工艺优化平衡问题(ProcessBalanceOpti-mizationProblem，PBOP)。
最后，对某型双螺杆压缩机的端盖零件作为应用实例，并分析其工艺编排经济性。
1工艺优化平衡问题工艺约束的实现文献［1］将一个被加工特征细分为多个加工内容，如将铣面划分为：粗铣、半精铣、精铣、磨削(如有较高平面度和粗糙度要求时)，再将拆分出的细小不可分加工内容实行再次组合优化。
而在实际生产过程中，针对同一被加工要素，粗/精加工往往合并连续加工而不分离，因为针对同一加工要素的加工内容需要连续操作，方能降低机床定位轴的往复运动从而提升加工精度(如对于同一定位销孔，能够将初钻孔，铰孔工序紧凑安排，防止因为粗精加工分离引起机床重复定位误差导致销孔位置度尺寸的过程控制水平不足)，节约空行时间。
针对本文求解零件模型的复杂性，包含多种类型的被加工要素，如铣面、钻孔/攻丝组合、钻孔/铰孔组合、钻孔/镗孔组合、深长孔工步组合等，若将所有要素的加工内容均根据加工工步实行拆分计算，将大大增加问题的计算规模，故限制最小不可分任务为被加和工要素(即将加工要素的粗加工工步和精加工工步合并为一个不可拆分的整体)。
明确被优化的最小任务为被加工要素之后，若要检验产生的工位划分序列是否符合被加工要素之间的逻辑关系(即先后加工次序关系)，则需定义约束矩阵，本文借鉴了文献［1］的约束矩阵定义方式。
1．1加工工艺规程规划及数学模型如图1所示，在零件生产线中，整条生产线划分为6个工位，每个工位包含不同的加工要素内容组合，被加工零件在一个工位中一次装夹，完成本工位加工内容后转移到下一工位。
图2所示为加工工艺约束图例，t表示要素加工时间，4→8和7→8为虚约束，表示若要素4已被加工，则要素8可被加工且忽视要素7对8的约束。
工位内部的加工要素编排以及工位之间加工要素先后顺序编排均符合工艺约束矩阵。
若将图2所包含的加工要素按图2约束放入图1的加工生产线中，图3为一种可能的工艺序列编排方案。
在图3中，因为要素4早在工位3便完成加工，故与其符合虚约束关系的要素8可提前至工位4加工，此时已经释放要素7对要素8的约束作用。
而若未引入虚约束的概念，则要素8必须在要素4和7均完成后方可加工，无疑减少了工艺编排的更多可能性和灵活性。
在满足约束矩阵的前提下，同时加工要素的编排要以平衡化整条生产线为目标，使得各个工位的加工时间趋于一致而消除瓶颈，即在节拍约束确定条件下使得生产线机床利用率最高，称此问题为工艺优化平衡问题(ProcessBalanceOptimizationProblem，PBOP)。
而本文的研究目的在于将装配线平衡理论引入工艺优化平衡领域，考虑工艺优化问题特殊特点的基础上采用高效的装配线优化平衡方法，提升加工工艺规程规划的平衡率。
故机械加工生产线的工艺平衡规划问题数学模型类似于单边装配线平衡问题，但相关字母的含义已根据加工工艺规程规划问题而变化。
2工艺平衡优化问题的蚁群算法蚁群算法的整体算法流程如图4所示，从图4中可知，解的构造为最关键模块。
本文的蚁群算法借鉴了文献［12］，但因为所求解的问题已发生改变，需针对加工工艺规程规划的问题特征对原算法解构造模块实行改进。
分析图5所示解的构造算法流程，对于所解决的加工工艺规程规划的问题，关键在于根据工艺约束矩阵以及数学模型的规则筛选出可被选择的加工要素集合DS。
故在算法的具体介绍中，围绕蚁群算法引入加工工艺规程规划问题的适合性改进而展开。
2．1蚁群算法解的构建解的构建模块：如图5所示解的构建过程中，每只蚂蚁当前工位下实行加工要素的选择时，需首先生成可供直接分配的加工要素集合DS，再从中采用蚁群综合信息搜索规则选择加工要素。
解的构建主要由两个分模块组成，分别为：可供直接分配的要素集合(DS)生成模块、蚁群综合信息要素搜索规则模块。
DS生成模块：为解决本文所引入的“或”型约束，并考虑工艺约束矩阵的限制条件，可选要素筛选过程算法构建如下：(1)首先根据工艺约束矩阵，查找当前紧前要素均已被安排完毕的加工要素，生成初始可被分配加工要素集合IS。
对此，因为“或”型约束条件的存有，针对被判断要素j，有多种情况：(2)在(1)基础上，进一步判断IS中加工要素，是否满足约束公式(4)，剔除不满足此公式的加工要素，形成可直接供分配的加工要素集合DS，同时，当从DS集合中选择出某一加工要素后，需释放与该加工要素相关的所有虚约束;蚁群综合信息要素搜索规则：蚁群综合信息搜索规则算法采用加工要素加工时间信息为启发式信息，构造如下混合搜索机制，综合了随机搜索、信息要素-启发式信息搜索两种搜索机制。
3矿用双螺杆压缩机端盖制造工艺3．1装配要求对加工工艺影响分析如图6所示为矿用双螺杆压缩机的腔体和左/右端盖装配爆炸图。
图6中定位销所在的右侧端盖为加工制造的难点部件，图7为右侧端盖的三视图，在图7所标示此部件的关键加工要素为B面两镗孔以及A面两销孔，其中，两镗孔用于安装双螺杆，故双螺杆相对于腔体的定位准确度取决于右侧端盖安装轴承的镗孔相对于定位销孔(均见图7标示)的位置度加工精度。
若两端盖镗孔的位置精度不高，导致图6中位于左/右端盖与中间腔体装配后，两端盖左/右相对镗孔的同心度尺寸超差，从而使双螺杆装配过程中存有变形，导致装配应力的增加。
而此装配应力也会直接影响轴承的径向应力，从而也影响轴承寿命。
因为此要求，使得端盖加工过程中，镗孔的位置度尺寸为必须保证的关键尺寸加工要素。
为保证镗孔相对于定位销孔的位置精度，将两种加工要素安排于同一工位加工(则加工精度近似于机床本身定位精度，为最合理的工艺安排)。
且因为销孔位于A基准面上，而镗孔尺寸(为图7主视图所示的两个较大中心内孔)位于B基准面上，而A面与B面位于端盖的两侧(见图7)，加工方向相反，为保证销孔能与镗孔一同加工，故使A基准面的加工优先级更高，从而使得销孔与B面镗孔共序加工时，A面已加工完毕，不会出现先加工销孔而再铣A面的不合理工艺。
3．2端盖加工要素工艺分析图7为端盖的三视图，共有被加工要素59个，按照加工要素在加工面上的分布，将加工要素归结到A面、B 面和C面、D面(D面为孔的台阶面，面积较小且加工时间短)上，其中C面为法兰面、D面虚拟为端盖的所有侧面集合(将端盖所有侧面归集到与D面一道加工是基于当前加工中广泛使用的第四轴设备，能够采用一次定位加工360°侧面，从图7中可观察到端盖侧面存有不同角度的孔，且所有孔的轴线均与A/B面平行)。
根据加工要素的加工方位，编制加工约束关系图：将位于A、B、C、D面的各加工要素归结为本加工面的紧后要素，则A、B、C、D面后跟随了位于本加工面的所有要素(见图8，分别为加工要素1、2、7、15，其中因为D面为某台阶孔的台阶面);同时其中59为去毛刺工序，为所有加工尺寸的紧后要素，为简化加工约束关系图，未在图8中显示。
为使在B面也能加工A面上的光孔且防止刀具过短而与零件干涉，采用了加长刀杆，则位于A面上位于端盖边缘的一圈孔和螺纹孔均也能与加工B面时一道加工，同时设置A面上外圈光孔等元素与A/B基准为“或”约束关系，在图8中采用虚线表示;例如图6和图7所示9号通孔位于A面上，若安排在加工B面时加工，为防止刀柄与B面下方四周毛坯面干涉，则须采用加长刀杆。
加工要素的加工时间信息表见表1。
4端盖加工生产线规划设计根据预定年产量6～7．5万的目标，按每年工作周50计，预定每周产能为1200～1500套，所以每班产能为100～120套。
故节拍时间(CT：CircleTime)预定为4～5min，针对PBOP问题，将预定节拍时间细化为以0．1min为级差的等差数列，采用蚁群算法实行运算，设置蚂蚁数目10，运算代数10。
计算结果见表2，m为计算得到的工位数目(单位：个)，LB为平衡率(单位：%)。
从求解效果看，可优选方案2，平衡率为92．4%(参见表3中分配结果，平衡率的计算为将所有工位累计加工时间累加，再除以节拍时间与工位数的乘积，即LB=工位累计时间之和÷(节拍时间×工位数目))。
表3为蚁群算法得出的PBOP问题按方案2分配结果，表3中，括号内数字表示任务的开始和结束时间(单位min)，如安排在工位1的最后一个被加工要素11(3．71，3．84)表示加工要素11的开始加工时间为3．71min，加工结束时间为3．84min，各工位累计加工时间见表3末列累计值。
表4为人工经验排产的方案，累计列表示此工位的加工时间累计值。
若按此方案排产，工序2的加工时间最长，故工序2为瓶颈工序，且生产线的平衡率仅为53．3%。
因为工序2加工时间过长，导致工序1、工序3、工序4的累计时间与工序2累计时间相减后分别存有3．14min、5．1min、5．04min的时间差值，会带来以下影响：因为工序1相对于工序2生产过快，则在工序1和2之间会产生大量半成品;而在工序2和工序3之间，同样因为工序2过慢，导致工序3经常等待工序2的完工产品，对生产资源的利用明显不足。
