前輪轂工藝裝備設(shè)計畢業(yè)論文

1、前輪轂工藝裝備設(shè)計目 錄目錄.2摘要.41 緒論.61.1 輪轂在車輛中的作用及國內(nèi)外制造現(xiàn)狀.61.2 輪轂的生產(chǎn)技術(shù).71.2.1 鑄造.71.2.2 鍛造.72 工藝設(shè)計說明.8 2.1 零件分析.82.1.1 零件的作用.82.1.2 零件的工藝分析.9 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計.102.2.1 確定毛坯的制造形式.102.2.2 基準的選擇.102.2.3 制訂工藝路線.112.2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.162.2.5 切削用量及基本工時的確定.193 專用夾具設(shè)計說明.26 3.1 問題的提出及夾緊方案的確定.26 3.2 夾具設(shè)計.273.2.1 夾緊力的確定.

2、273.2.2 切削力及夾緊力的計算.283.2.3 定位基準的選擇.283.2.4 各元件的選擇.293.2.5 定位誤差分析.303.2.6 夾具操作簡要說明.304 總結(jié)與致謝.315 參考文獻.32附錄一 英文科技文獻翻譯.33附錄二 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書.42附錄三 夾具裝配圖及零件圖.44附錄四 機械加工工藝卡片.44 摘 要輪轂作為汽車最重要的安全部件，承受著汽車和載物質(zhì)量作用的壓力。汽車在行駛過程中轉(zhuǎn)彎、凹凸路面、路面障礙物沖擊等產(chǎn)生來自不同方向動態(tài)載荷產(chǎn)生的不規(guī)則交變受力以及車輛在啟動、制動時動態(tài)扭矩都對輪轂的作用變形產(chǎn)生很大影響。輪轂的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性不但關(guān)系到車輛和車上人員、物

3、資的安全性，還影響到車輛在行駛中的平穩(wěn)性、操縱性、舒適性等性能，這就要求輪轂的尺寸和形狀精度高、動平衡好、疲勞強度高、剛度和彈性好、質(zhì)量輕、美觀、材料可回收等。輪轂就材質(zhì)來說可分為鐵輪轂、鋼輪轂以及新興的鋁輪轂，前兩者在卡車或公交車用的較多，目前市面上的輪轂有99%是鑄造的。 本文主要完成了汽車前輪轂的加工工藝裝備的設(shè)計過程。其中包括機械加工工藝過程卡，工序卡的設(shè)計，機床專用夾具、刀具、量具的設(shè)計與選擇。關(guān)鍵詞：前輪轂；加工工藝；工藝裝備設(shè)計；專用夾具設(shè)計abstract as the most important automotive safety components, hubs not

4、only bears the pressure of the automotive and the quality of contents,the vehicle starting and braking dynamic torque, but also bears during the turn, bump the road, the impact of road obstructions from different directions, such as dynamic load generated by alternating irregular force. hubs product

5、ion quality and reliability not only relates to vehicles and vehicle personnel, materials security, but also impact the stationarity of the traveling, maneuverability, comfort,and etc.this requires the hubs size and shape have high accuracy , good dynamic balancing,high fatigue strength, stiffness a

6、nd flexibility, and light quality, beautiful appearance , and use recyclable materials. the material of the hub can be divided into rail hub, steel hub. both of them are more likely used in the truck or bus, 99% of the current available hubs in the market are produced in casting. in this article, it

7、 completed the front-wheel hub of the truck in the processing technology and equipment design process. it includes to design machining process card, special machine tool fixtures, tools and measuring and how to choose them. keywords: front-wheel hub; processing technology processes; technique and eq

8、uipment design; dedicated fixture design前輪轂工藝裝備設(shè)計 1 緒 論本次畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部課程之后進行的。這是我們在畢業(yè)進入工作崗位之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的實戰(zhàn)演練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有及其重要的地位。我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。1.1 輪轂在車輛中的作用及國內(nèi)外制造現(xiàn)狀過去較長期以來，鋼制車輪在使用中占主導(dǎo)地位。隨著

9、技術(shù)的進步，人們對車輛安全、環(huán)保、節(jié)能的要求日趨嚴格，汽車的各項性能也不斷提高。鋁合金車輪以其美觀、質(zhì)輕、節(jié)能、散熱好、耐腐蝕、加工性好等特點，正逐步代替鋼車輪就成為最佳選擇。據(jù)測算世界汽車鋁合金車輪裝車率在40左右，且覆蓋了所有車型。 國外在20世紀20年代就開始用砂模鑄造鋁合金車輪，并在賽車上得到應(yīng)用，二戰(zhàn)以后，鋁車輪用于普通轎車，1958年有了鑄造整體鋁合金車輪，不久，又有了鍛造鋁合金車輪，70年代起鋁合金車輪逐步推廣。我國于20世紀80年代中期開始研制，90年代進入發(fā)展時期。2002年至今，由于中國汽車制造業(yè)快速發(fā)展，汽車鋁輪行業(yè)出現(xiàn)強勁增長勢頭。國外鋁合金車輪制造業(yè)在20世紀70年代

10、得到快速發(fā)展。如北美輕型車鋁車輪，1987年只占19，到2001年已占到58.5。日本轎車裝車率超過45；歐洲超過50。一般企業(yè)最小生產(chǎn)規(guī)模不低于年產(chǎn)120萬只，產(chǎn)量大的企業(yè)超過千萬只。只有大的產(chǎn)量規(guī)模，才能有較高的經(jīng)濟效益，才能支撐其不斷提高競爭力。1.2 輪轂的生產(chǎn)技術(shù)1.2.1 鑄造 低壓鑄造是生產(chǎn)鋁輪轂的最基本方法，也比較經(jīng)濟。低壓鑄造就是把熔化的金屬澆鑄在模子里成型并硬化。反壓鑄造是較為先進的鑄造方法，用很強的真空把金屬吸進模具，有利于保持恒溫和排除雜質(zhì)，鑄件內(nèi)沒有氣孔而且密度均勻，強度很高。高反壓模鑄（hcm）工藝生產(chǎn)的鋁輪轂幾乎與鍛造的一樣，德國名廠bbs的 rx/ry（15-2

11、0英寸）系列鋁輪轂就是用hcm法鑄造的。1.2.2 鍛造 鍛造是制造鋁輪轂的最先進的方法，以62.3mn的壓力把一塊鋁錠在熱狀態(tài)下，壓成一個車輪轂。這種鋁輪轂的強度是一般鋁輪轂的3倍，而且前者比后者還輕 20%。有些造型美觀且結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的輪轂，往往不可能一次鍛壓成型。滾鍛（也叫模鍛）是鍛造的一種，把一支輪轂的毛坯在滾動中鍛造成型。滾鍛出的輪轂在保持足夠強度的同時，能大大減少厚度。用這種工藝制造的鋁合金輪轂不僅密度均勻、表面平滑、圈壁薄、質(zhì)量輕，而且可承受較大的壓力。不過，由于這種產(chǎn)品需要較精良的生產(chǎn)設(shè)備，且成品率只有50%-60%，故制造成本稍高。2 工藝設(shè)計說明 2.1 零件分析2.1.1

12、 零件的作用零件名稱：前輪轂； 零件材料：qt450-10 。其零件圖如下 圖2-1 前輪轂零件圖前輪轂位于汽車前橋的兩端，是連接車橋和輪輞的連接件。其主要作用是承受重力，若是四輪驅(qū)動的車輛，它還有一個作用就是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力。零件是回轉(zhuǎn)類零件，是由鑄件加工通孔完成。零件的一端有一個 90mm的孔，用以和前橋相連，起傳遞運動的作用；另一端鉆了5個 19mm均布的通孔，與裝輪胎的輪輞螺栓連接，可以承受重力。2.1.2 零件的工藝分析前輪轂為回轉(zhuǎn)類零件，其主要加工表面均回轉(zhuǎn)面，它們相互間有一定的位置要求。其需要加工的表面包括：99mm、156mm、246mm、145mm及 85mm

13、的臺階圓及其倒角；96mm環(huán)形槽及其倒圓角； 尺寸為 146mm與90mm孔的軸線相垂直的平面，平面上有5個與面垂直均布的19mm的通孔； 90mm、77mm、60mm、72mm、76mm和132mm的內(nèi)圓孔。其中，主要加工表面為90mm和72mm的內(nèi)圓以及 19mm的通孔。這些加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 90mm 孔的軸線與 72mm孔的軸線之間的同軸度公差為0.06； 尺寸為 146mm的平面與72mm孔的軸線之間的垂直度公差為0.05； 5-19mm通孔的軸線與 72mm 孔的軸線之間的位置度公差為 0.2。 由以上分析可知，這些加工表面均可以同一基準進行加工，并且優(yōu)先完成

14、72mm的加工，以保證其他加工表面與之相對的位置精度要求。2.2 工藝規(guī)程設(shè)計2.2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為qt450-10?？紤]到該零件為汽車前輪從動件，承受的交變載荷或沖擊性載荷并不大，對零件的工作可靠性要求不是太高。同時由于零件的年產(chǎn)量為9600件，達到大批量生產(chǎn)水平，而且零件的輪廓過渡較為平滑，故可采用鑄造成型。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。2.2.2 基準的選擇（1） 粗基準的選擇。 對于回轉(zhuǎn)類鑄造零件,其中心留有通孔，一般可以將通孔中心做為粗基準，但是該零件的中心孔為需加工表面，若以此為基準可能導(dǎo)致加工尺寸有偏差。按照有關(guān)粗基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時

15、，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準?，F(xiàn)在選擇零件上端246外圓的不加工輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩個短v形塊支承圓形外輪廓作主要定位面，以消除、四個自由度；再用一個自定心的三爪卡盤夾持在246外圓柱面上，用以消除、兩個自由度，達到完全定位。此時，夾持 246外圓后要加工的零件表面有99mm、156mm臺階圓及其倒角；96mm環(huán)形槽及其倒圓角；90mm、77mm、60mm內(nèi)圓孔。（2） 精基準的選擇。 精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。該零件的各精確尺寸均以

16、上述車出的156外圓及其端面為精基準。此時，夾持156外圓后要加工的零件表面有246mm、145mm及 85mm 的臺階圓及其端面倒角；76mm、72mm及132mm的內(nèi)圓孔。2.2.3 制訂工藝路線 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故采用萬能機床配以專用加工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。(1) 工藝路線方案一: 工序1：粗車外圓156mm，99mm，96mm，端平面，圓角r1 工序2：粗車內(nèi)孔90mm，77mm，60mm，端平面 工序3：精車156mm外圓，90mm內(nèi)孔 工序4：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45 工序5：調(diào)換粗車246mm，145mm，85mm臺階圓，端平

17、面 工序6：粗車內(nèi)孔132mm，76mm，72mm 工序7：精車內(nèi)孔76mm，72mm 工序8：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45工序9：精車內(nèi)孔76mm，72mm，90mm及內(nèi)外端面，精車156mm外圓及平面 工序10：粗精車平面溝槽，車246mm及端面 工序11：鉆5-19孔，孔口倒角 工序12：鉸5-19孔，孔口倒角 工序13：終檢（2）工藝路線方案二: 工序1：粗車外圓156mm，99mm，96mm，端平面，圓角r1 工序2：粗車內(nèi)孔90mm，77mm，60mm，72mm，端平面 工序3：精車156mm外圓，90mm、72mm內(nèi)孔 工序4：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45 工序5：調(diào)換粗車246mm

18、，145mm，85mm臺階圓，端平面 工序6：粗車內(nèi)孔132mm，76mm 工序7：精車內(nèi)孔76mm 工序8：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45 工序9：精車內(nèi)孔72mm，76mm，90mm及內(nèi)外端面，精車156mm外圓及平面 工序10：粗精車平面溝槽，車246mm及端面 工序11：鉆5-19孔，孔口倒角 工序12：鉸5-19孔，孔口倒角 工序13：終檢（3）工藝方案的比較與分析。 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一的工序2、3加工只需一次裝夾和走刀，中途不需要換夾具或刀頭；方案二的工序2、3加工中需要兩次更換刀頭。由上述的零件工藝分析可知，該零件加工過程中需要優(yōu)先保證內(nèi)孔72mm的尺寸和位置精度，在

19、這方面方案二比方案一更易于實現(xiàn)，故決定采用方案二的加工工藝。具體工藝過程如下： 工序1：粗車外圓156mm，99mm，96mm，端平面，圓角r1 工序2：粗車內(nèi)孔90mm，77mm，60mm，72mm，端平面 工序3：半精車156mm外圓，90mm、72mm內(nèi)孔 工序4：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45 工序5：調(diào)換粗車246mm，145mm，85mm臺階圓，端平面 工序6：粗車內(nèi)孔132mm，76mm 工序7：半精車內(nèi)孔76mm 工序8：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45 工序9：精車內(nèi)孔72mm，76mm，90mm及內(nèi)外端面，精車156mm外圓及平面 工序10：粗精車平面溝槽，車246mm及端面 工序1

20、1：鉆5-19孔，孔口倒角 工序12：鉸5-19孔，孔口倒角 工序13：終檢以上加工方案是合理的，但在加工過程中需注意優(yōu)先保證72mm這一尺寸和位置精度作為精基準，同時保證其他各尺寸與之的相對位置公差。因此，加工路線確定如下：工序1：粗車外圓156mm，99mm，96mm，端平面，圓角r1。以零件上端90內(nèi)圓孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，選用普通車床和夾具即可完成加工要求。 工序2：粗車內(nèi)孔90mm，77mm，60mm，72mm，端平面。以99mm外圓為基準，選用普通車床和夾具完成。 工序3：半精156mm外圓，90mm、72mm內(nèi)孔。選用普通車床和夾具。 工序4：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45

21、，選用普通車床和夾具。 工序5：調(diào)換粗車246mm，145mm，85mm臺階圓，端平面。選用普通車床和夾具加工，以72mm內(nèi)孔定位。 工序6：粗車內(nèi)孔132mm，76mm。選用普通車床和夾具加工。 工序7：半精內(nèi)孔76mm。選用普通車床和夾具加工。 工序8：端面及內(nèi)孔倒角1.5*45。選用普通車床和夾具加工。 工序9：精車內(nèi)孔72mm，76mm，90mm及內(nèi)外端面，精車156mm外圓及平面。選用數(shù)控車床和專用夾具加工。 工序10：粗精車平面溝槽，車246mm及端面。選用數(shù)控車床和專用夾具加工。工序11：鉆5-19孔，孔口倒角。選用搖臂鉆床和專用夾具。工序12：鉸5-19孔，孔口倒角。選用搖臂鉆

22、床和專用夾具。工序13：終檢由以上工藝路線可知，具體加工內(nèi)容如工序1、2、3、4可以集中為一個工序，工序5、6、7、8可以集中為一個工序。最終加工工序如下：工序1：粗車、半精車內(nèi)外圓面，端面，倒角。選用普通車床和夾具。工序2：調(diào)換零件裝夾，粗車、半精車內(nèi)外圓面，端面，倒角。選用普通車床和夾具。工序3：精車內(nèi)孔 72mm， 76mm， 90mm 及內(nèi)外端面，精車156mm外圓及平面。選用數(shù)控車床和專用夾具加工。 工序4：粗精車平面溝槽，車246mm及端面。選用數(shù)控車床和專用夾具加工。 工序5：鉆、鉸5-19孔，孔口倒角。選用搖臂鉆床和專用夾具。 工序6：終檢 上述工序工步內(nèi)容增加，但工序更為集中

23、，便于大批量生產(chǎn)制造。詳細工藝過程見機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。2.2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“前輪轂”零件材料為qt450-10，毛坯重量約為6kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鑄模中鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）外圓99mm表面。考慮其加工長度為12mm，與其連接的非加工外圓表面直徑為107mm，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為107mm。99mm表面為自由尺寸公差，沒有具體表面粗糙度要求，只要求粗加工，此時直徑余量2z=8mm已能滿足加工要求。對于外圓表面沿軸線長度方向的

24、加工余量，查實用機械加工工藝手冊表6-5，得長度方向的余量值為1.5mm。（2）外圓156mm表面。其僅需加工軸向圓面，端面不需加工，且加工長度不大，精度要求較高，表面粗糙度為ra=3.2m，需對其分步進行粗、半精和精加工，查工藝手冊表6-9及6-11，得粗車余量為2.5mm，半精車余量為1.8mm，精車余量為0.4mm。（3）外圓246mm表面。其加工長度為22mm，表面粗糙度為ra=12.5m，查工藝手冊表6-9，得加工余量為2.8mm。對于其一側(cè)的端面，加工精度要求較高，且有相對垂直度公差，需進行精加工。查工藝手冊表6-5和6-16，粗車余量為1.5mm，精車余量為1.0mm。（4）外圓

25、145mm表面。加工長度為7mm，表面粗糙度為ra=12.5m，查工藝手冊表6-9，得加工余量為2.5mm。對于外圓表面沿軸線長度方向的加工余量，查工藝手冊表6-5，得長度方向的余量值為1.5mm。（5）外圓85mm表面。其表面為自由尺寸公差，沒有具體表面粗糙度要求，只要求粗加工，查工藝手冊表6-5，得毛坯尺寸為90mm。（6）內(nèi)圓孔77mm表面。其加工長度為7mm，表面粗糙度為ra=12.5m，精度要求不高，只需一次走刀，查工藝手冊表6-20，得加工余量為1mm。（7）內(nèi)圓孔60mm表面。其加工長度和精度要求同上一個孔，查工藝手冊表6-20，得加工余量為1mm。（8）內(nèi)圓孔76mm表面。其加

26、工精度要求較高，需分步進行粗、精加工。查工藝手冊表6-20和6-22，得粗車余量為1mm，精車余量為0.1mm，鏜孔前偏差+0.12mm，粗鏜偏差+0.046+0.074mm。(9) 內(nèi)圓孔72mm表面。其加工長度為32mm，表面粗糙度為ra=3.2m，加工精度要求較高，需分步進行粗、半精、精加工。查工藝手冊表6-21和6-22，得粗車余量為1mm，半精車余量為0.3mm，精車余量為0.1mm，鏜孔前偏差+0.12mm，粗鏜偏差+0.046+0.074mm。（10）內(nèi)圓孔90mm m表面。其加工長度為33.7mm，表面粗糙度為 ra=3.2m，加工精度要求較高，需分步進行粗、半精、精加工。查工

27、藝手冊表6-21和6-22，得粗車余量為1.4mm，半精車余量為0.3mm，精車余量為0.1mm，鏜孔前偏差+0.14mm，粗鏜偏差+0.054+0.087mm。其徑向端面與內(nèi)圓孔 72mm徑向端面軸向距離有較高公差要求，查工藝手冊表6-16得兩端面余量均為0.8mm。（11）5-19孔及平面溝槽?？准庸ど疃葹?2mm，尺寸公差精度要求較高，同時對孔72mm有位置度要求，需進行鉆、擴、鉸多次加工，查工藝手冊表6-21得鉆孔余量2mm，擴孔余量0.2mm，鉸孔余量0.04mm。 對于平面溝槽，其加工深度及軸向端面有精度要求，需要粗車之后再精車一刀，查工藝手冊表6-16和6-19，得深度方向余量為

28、0.4mm，軸向端面余量各為1mm。由上述分析得出毛坯尺寸如下圖 圖2-2 前輪轂零件毛坯圖2.2.5 切削用量及基本工時的確定 工序1：粗車、半精車內(nèi)外圓面，端面，倒角。本工序采用計算法確定切削用量。(1) 加工條件工件材料：qt450-10，硬度hb150-180，鑄造。加工要求：粗車外圓156mm，99mm，96mm，內(nèi)孔90mm，77mm，60mm，72mm，端平面，圓角，表面粗糙度ra=12.5m；半精車156mm外圓，90mm、72mm內(nèi)孔，端面及內(nèi)孔倒角1.5*45，表面粗糙度ra=12.5m。 機床：c6140臥式車床。 刀具：90端面內(nèi)孔車刀，45端面外圓車刀，90外圓車刀，

29、刀片材料yt15，刀桿尺寸16mm*25mm，=15，=12，r=0.5mm。（2）計算切削用量 粗車外圓158.2mm。切削深度：外圓單邊余量為1.25mm，可一次切除。進給量：根據(jù)切削用量簡明手冊表1.27，選用f=0.8mm/r。計算切削速度：查切削用量簡明手 冊表1.27和1.28，壽命選t=60min = = 134 m/min確定主軸轉(zhuǎn)速： = 270 r/min按機床選取n= 300 r/min。所以實際切削速度 v= 150 m/min檢驗機床功率：主切削力f按切削用量簡明手冊表所示公式計算 f=caf式中：c= 900，= 1.0，= 0.75，= 0， 所以 900*1.2

30、5*0.8*134*1 = 951.6 n 切削時消耗功率p = 2.1 kw 由切削用量簡明手冊表1.31 中ca6140機床說明書可知，ca6140主電動機功率為 7.5kw ，當主軸轉(zhuǎn)速為 400 r/min時，主軸傳遞的最大功率為 5.9 kw ，所以機床功率足夠，可以正常加工。 切削工時： 式中， 10 ， 0，0 ，所以 0.03min 其余粗車加工參數(shù)計算過程同上，具體見工序過程卡片。 半精車156.4mm外圓。f = 0.4mm/r ， mm， 128 m/min ， 246r/min ，v = 120m/min ， 0.01min 其余精車加工參數(shù)同上，具體見工序過程卡片。

31、端面及內(nèi)孔倒角1.5*45。 f = 0.4mm/r , 1.5，142m/min ， 232r/min ， v = 123m/min ， 0.15min 工序2： 調(diào)換零件裝夾，粗車、半精車內(nèi)外圓面，端面，倒角。車床、夾具及刀具的選擇同上。（1）加工要求：粗車外圓246mm，145mm，85mm，內(nèi)孔132mm，75.2mm，端平面，表面粗糙度ra=12.5m；半精車 75.8mm內(nèi)孔，端面及內(nèi)孔倒角1.5*45，表面粗糙度 ra=12.5m。（2） 計算切削用量粗車75.2mm 內(nèi)圓孔f = 0.8mm/r , 3.1，查切削用量簡明手 冊表1.27和1.28，壽命選t=60min。得13

32、7m/min ， 272r/min ， v = 146m/min ， 0.04min 其余粗車加工參數(shù)計算過程同上，具體見工序過程卡片。半精75.8mm內(nèi)圓孔f = 0.4mm/r , 0.3，查切削用量簡明手冊表1.27和1.28，壽命選t=60min。得109m/min ， 217r/min ， v = 142m/min ， 0.04min 其余精車加工參數(shù)同上，具體見工序過程卡片。 端面及內(nèi)孔倒角1.5*45。 f = 0.4mm/r , 1，117m/min ， 243r/min ， v = 120m/min ， 0.15min 工序3：精車內(nèi)孔 72mm， 76mm， 90mm 及內(nèi)

33、外端面，精車156mm外圓及平面。 （1）加工要求：各孔間有相對位置要求，以72mm孔為基準，各表面粗糙度ra=3.2m。 機床：數(shù)控車床ck6136b。 刀具：與機床配套的機夾刀片。（2） 計算切削用量 半精鏜71.7孔。 單邊余量為0.15mm，可以一次切除，0.15mm，進給量 f = 0.2mm/min。 查機床有關(guān)數(shù)據(jù)，確定機床的切削速度為v =180m/min，則 795r/min 切削工時： =32mm，0.8mm， 0 ，則 = 0.56min 精鏜72mm孔。 0.1mm，f = 0.2mm/min，v =180m/min，795 r/min，t = 0.56min 其余孔的

34、半精鏜及精鏜各參數(shù)計算同上, 具體見工序過程卡片。 精車156mm外圓及平面。0.2mm，f = 0.15mm/min，v =220m/min，448r/min，t = 0.15min 工序4：粗精車平面溝槽，車246mm及端面。 （1）加工要求：溝槽深度尺寸要求較高，在其垂直面內(nèi)的最大與最小尺寸需保證。 機床：數(shù)控車床ck6136b。 刀具：與機床配套的機夾刀片。（2） 計算切削用量 粗車平面溝槽。 單邊余量4.5mm，需兩次切除,2.25mm, f = 0.2mm/min， v =100m/min，138r/min，t = 1.8min 精車平面溝槽。 單邊余量0.25mm，可一次切除，0

35、.25mm,f = 0.2mm/min，v=100m/min，138r/min，t = 1.8min 車246mm及端面。 單邊余量2.8mm，可一次切除,2.8mm,f=0.25mm/min，v=100m/min，130r/min，t =0.32min 工序5：鉆、鉸5-19孔，孔口倒角。 加工條件：孔加工精度較高，同時有相對位置要求。 機床：搖臂鉆床z3025。 刀具：標準圓柱錐柄麻花鉆16.5、20.5；標準圓柱錐柄擴孔鉆18.5；錐柄機用鉸刀19，材料為硬質(zhì)合金。（2）計算切削用量 查切削用量簡明手冊表2.30，鉆、擴、鉸孔的切削速度的計算公式為 鉆5-17孔。 17/2 = 8.5m

36、m，f = 0.25mm/min，v=10.4m/min，195r/min， t =（l+0.3d）/（f）= （22+0.3*17）/（0.25*195）= 0.56min，加工5個孔，t= 0.56min * 5 = 2.8min 擴5-18.6孔。 （18.6-17）/2 = 0.8mm，f = 0.25mm/min，v=11.6m/min，199r/min，t = 0.55min，t= 2.75min 鉸5-19孔，孔口倒角。 鉸孔：（19-18.6）/2 = 0.2mm，f = 0.2mm/min，v=5.4m/min，90r/min，t = 1.54min，t= 7.7min 倒角

37、：1.5*45，由手動完成。 工序6：終檢 主要檢驗以上各工序加工后的尺寸，重點檢測各相對位置公差。 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程卡片中，見附錄四。 3 專用夾具設(shè)計說明 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師與我們協(xié)商，決定設(shè)計第5道工序鉆、鉸 5-19mm孔的鉆床夾具。本夾具將用于z3025搖臂鉆床。刀具為兩把標準麻花鉆，一把標準擴孔鉆，一把機用鉸刀，分步對工件的5個孔進行加工。3.1 問題的提出及夾緊方案的確定本夾具主要用來進行孔加工，這些孔表面精度較高，對上道工序加工出的72mm內(nèi)孔有位

38、置度要求，并且彼此在一個圓周上均布。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何保證加工質(zhì)量，其次才是提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。其主要有以下幾個夾緊方案：（1） 采用脹塊式自動定心心軸；（2） 采用過盈配合心軸；（3） 采用小錐度心軸；（4） 采用液塑心軸； （5） 采用螺栓壓板帶定位塊夾緊。根據(jù)經(jīng)驗，方案1定位精度不高，難以滿足工序要求。方案2和3雖可滿足工序要求，但工件裝夾不方便，影響加工效率。方案4可滿足工序要求，但夾具制造較困難。方案5可行，即可滿足工序要求，裝夾又很方便。故決定采用方案5，用螺栓壓板帶定位塊夾緊。 3.2 夾具設(shè)計 3.2.1 夾緊力的確定(1) 夾緊力方向的確定確定原

39、則：夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準確定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準面；夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形；夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。本次設(shè)計采用與工件端面垂直方向為夾緊力方向。（2）夾緊力作用點的選擇選擇原則：夾緊力的作用點應(yīng)與支承點對應(yīng)，或在支承點確定的區(qū)域內(nèi)；夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位；夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位本次設(shè)計的夾緊力作用點靠近零件軸線均勻分布，滿足要求。（3）夾緊力大小的確定在計算夾緊力時，將夾具和工件看作一個剛性系統(tǒng)，易切削力的作用點、方向和大小處于最不利于夾緊時的狀況為工件受力狀況

40、。根據(jù)切削力、夾緊力以及夾緊機構(gòu)具體尺寸，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需夾緊力。本次設(shè)計的夾緊力由計算得出。3.2.2 切削力及夾緊力的計算刀具：標準圓柱錐柄麻花鉆16.5，查切削用量簡明手冊表2.32和2.33，得軸向力 扭矩 式中：= 410，= 16.5mm， = 1.2，f =0.25mm ，= 0.75，= 0.94； = 0.117， = 2.2， 0.8，= 0.94所以 =3939 （n） 0.117*16.5*0.25*0.9417.3 （nm）計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) 式中 -基本安全系數(shù)，1.5 -加工性質(zhì)系數(shù)，粗加

41、工時為1.2 -刀具鈍化系數(shù)，1.2 -斷續(xù)切削系數(shù)，連續(xù)切削時為1 則 f= k = 1.5*1.2*1.2*1*3939 = 8508.24 （n） 夾緊力在此夾具中，只是為了防止工件在加工過程中的振動和轉(zhuǎn)動，因此可以很小。 3.2.3 定位基準的選擇由零件圖可知，5-19mm孔的中心對72mm內(nèi)孔中心有位置度要求，同時其圓心在以該內(nèi)孔中心為圓心的圓周上均勻分布，其設(shè)計基準即為72mm內(nèi)孔的中心線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以該孔定位的自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)雜，因此這里只選用以該孔和246mm外圓端面為主要定為基準。3.2.4 各元件的選擇為了提高加工效率，現(xiàn)決

42、定用鉆模對5個孔同時進行加工。同時，為了縮短輔助時間，應(yīng)設(shè)計一個可以快速更換工件的夾緊裝置，考慮到工廠的實際加工條件，現(xiàn)準備采用螺栓壓板夾緊。查實用機械加工工藝手冊表8-44，選用在鉆模上裝配快換鉆套。查表8-64、8-66，選用標準快換鉆套和襯套。鉆套標準為 jb/t 8045.3-1995，d=26；襯套標準為jb/t 8045.4-1995，d=35,a型,極限偏差n6，與之相配孔的極限偏差為h7，即35；配用的鉆套螺釘標準為gb/t2268 m5*16。鉆模其余元件按與之裝配的要求制作，具體尺寸見零件圖。由于156外圓與72圓孔有同軸度要求，可以設(shè)計一塊支承板套在156外圓面上同時作為

43、定位板。夾具體與支承板由定位銷保證位置，用螺釘將其與支承板擰緊。夾具體底板中心位置開一螺孔，在支承板上放上工件，用一雙頭螺柱和六角螺母連接夾具體與鉆模并夾緊，使工件定位?？紤]到夾具的強度和剛度，螺柱規(guī)格為gb/t953 m20*240mm，螺母規(guī)格分別為gb/t6170 m20和gb/t41 m20，定位銷規(guī)格為gb/t119.2 6m6*35，查金屬切削手冊表2-5、2-7，與之配合的銷孔公差為h7，即6。另支承定位板與夾具體的配合按h7/n6，查工藝手冊表14-34及14-46得公差見裝配圖，其余各零部件尺寸詳見零件圖。3.2.5 定位誤差分析定位尺寸公差的確定。工件的主要公差要求為同軸度

44、，同軸度的誤差主要由鉆套和襯套的不同同軸度引起的,襯套的同軸度小于0.05,鉆套的同軸度小于0.05，而零件要求的最大同軸度為0.01。夾具的主要定位元件是一根圓筒狀定位心軸，該定位心軸的尺寸與公差現(xiàn)定與本零件在工作時與其相配的軸的尺寸與公差相同，查金屬切削手冊表2-5，72孔基本偏差為p7。查表2-9，與之配合的基軸制軸的基本偏差為h6，查表2-3，即為72。定位心軸與零件的最大間隙為max=-0.025-(-0.019)=-0.006mm而零件要求的最小偏差為min=-0.050-0=-0.050mm因此最大間隙滿足精度要求。 3.2.6 夾具操作簡要說明 如前所述，本道工序的鉆床夾具選擇

45、了螺栓夾緊方式。夾具體通過t形塊固定在搖臂鉆床的工作臺上，在加工時，先松掉螺栓，取下鉆模，將工件穿過雙頭螺柱放在支承板上，工件筋板靠在支承板凸起處，再套上鉆模，找準位置，擰緊螺栓，將鉆頭對準鉆套進行加工，即可加工出孔。然后取下快換鉆套和襯套，換上擴孔鉆或鉸刀，即可進行擴孔和鉸孔的加工了。加工完成后松掉螺栓，取下鉆模，即可取出加工好的工件，同時準備下一個工件的加工。 夾具裝配圖及相關(guān)零件圖見附圖。4總結(jié)與致謝本次畢業(yè)設(shè)計我做的是前輪轂工藝裝備以及鉆孔夾具的設(shè)計，即設(shè)計加工前輪轂的各加工參數(shù)及工藝裝備，同時對其中鉆孔工序進行夾具設(shè)計。為了完成這次設(shè)計，我參考了多本相關(guān)方面的資料，并且不斷復(fù)習(xí)之前課

46、本上所學(xué)的知識，以及利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)進行資料搜集，同時通過多種途徑進入工廠進行實地參觀學(xué)習(xí)。通過這些努力，我基本上了解并掌握了機械零件加工工藝裝備設(shè)計的方法和流程，在進行畢業(yè)設(shè)計論文的撰寫時隨時用工具書查詢相關(guān)信息，使這些知識得到強化。在遇到問題時，我的指導(dǎo)老師及時給我解惑指導(dǎo)，使我受益匪淺，在此對她們表示衷心的感謝，同時感謝此間給過我?guī)椭耐瑢W(xué)與朋友。通過這次的設(shè)計，我在大學(xué)四年所學(xué)到的知識得到了復(fù)習(xí)，溫故而知新，使我對機械加工有了更深的認識。在做設(shè)計的這段時間里，不管是在理論還是實踐上，我都得到了良好的鍛煉。這樣的鍛煉正是我們在校大學(xué)生所欠缺的，我相信，這樣的設(shè)計鍛煉為我們在以后走上工作崗位并

47、作出一番成績打下了堅實的基礎(chǔ)。所以，也要感謝學(xué)校和院里的領(lǐng)導(dǎo)給了我們這樣一個機會。我相信我們會努力做好，不辜負學(xué)校和老師們的期望。5 參考文獻1. 實用機械加工工藝手冊（第2版） 陳宏鈞主編 機械工業(yè)出版社 2003.12機械制造工藝學(xué) 王啟平主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1999.93. 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 孫麗媛主編 北京冶金工業(yè)出版社 20054金屬切削原理與刀具 (第4版) 陸劍中、孫家寧主編 機械工業(yè)出版社 2005.15. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 曾志新主編 武漢理工大學(xué)出版社 2001版6. 機械制造裝備設(shè)計（第2版） 馮辛安主編 機械工業(yè)出版社 2005.127. 切削用量

48、手冊 艾興、肖詩綱 編 機械工業(yè)出版社 19858. 金屬切削手冊 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 9. 機床夾具和輔具速查手冊 王健石 主編 機械工業(yè)出版社 2007.410. 機床及夾具 楊峻峰 主編 清華大學(xué)出版社 2005.3 11. 機械加工工藝手冊（軟件版）r1.0 12. 機械設(shè)計手冊 （軟件版）v3.0待添加的隱藏文字內(nèi)容2 附錄一 英文科技文獻翻譯 英文原文： machining process planning andprocess documentsabstract: in this paper, the author machinery manu

49、facturing enterprises in the years of experience, a point of order on the machining process and the importance of process documents are described. and specifically cited the relevant file formats and procedures.keywords: document process technologyour factory is the old machinery manufacturing enterprises. for machine firearms manufacturers , the machining process is extremely important to the technical documents. 1 machining process machining process planning is to provide additional mechanical p