汽車后橋殼設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、汽車后橋殼設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 摘 要 汽車后橋殼是汽車的重要組成部分,它與主減速器、差速器和車輪傳動裝置組成驅(qū)動橋。驅(qū)動橋處于動力傳動系的末端,其機(jī)動功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩,并將動力合理的分配給左、右驅(qū)動輪,另外驅(qū)動橋橋殼是汽車上重要的承載件和傳力件。驅(qū)動橋的橋殼不僅支承汽車重量,將載荷傳遞給車輪,而且還承受由驅(qū)動車輪傳遞過來的牽引力、制動力、側(cè)向力、垂向力的反力以及反力矩,并經(jīng)懸架傳給車架或車身。在汽車行駛過程中,由于道路條件的千變?nèi)f化,橋殼受到車輪與地面間產(chǎn)生的沖擊載荷的影響,可能引起橋殼變形或折斷。因此,驅(qū)動橋殼應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的動態(tài)特性,合理地設(shè)計(jì)制造驅(qū)動橋殼是提高

2、汽車行駛穩(wěn)定性的重要措施,汽車后橋殼廣泛應(yīng)用于各種車輛當(dāng)中。 所設(shè)計(jì)的后橋殼夾具可廣泛應(yīng)用于卡車的后橋殼加工中,后橋殼起保護(hù)和支撐的作用,其主要加工表面為端面外圓、法蘭平面、彈簧座平面、以及內(nèi)孔等。 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括機(jī)械加工工藝規(guī)程、夾具的設(shè)計(jì)。結(jié)合本次設(shè)計(jì)零件的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中完成工藝規(guī)程一套,夾具一套。銑床夾具,采用手動夾緊。通過對汽車后橋殼夾具的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì),可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識和技能。關(guān)鍵詞:汽車后橋;工藝規(guī)程;夾具 Abstract Automobile rear bridge is an important part of the car, wit

3、h the main reducer, differential and integral drive axle wheel transmission device. Drive bridge at the end of power transmission lines, the motor function is increased by transmission or gearbox transmission of torque, and power distribution to the left and right driving wheel, and the automobile d

4、rive axle housing is the important load bearing and power transmission. Drive axle housing not only supports the weight of the car, will load to the wheel, and also bear the drive wheels pass over the traction force, braking force, lateral force, vertical force reaction force and torque, and the sus

5、pension to the frame or body. In the process of moving vehicle, the myriads of changes due to road conditions, the bridge shell under wheel and the ground produces effect of impact load, may cause the axle casing deformation or breaking. Therefore, drive axle housing should have enough strength, sti

6、ffness and good dynamic characteristics, reasonable design and manufacture of drive axle housing is the important measure to improve vehicle stability, auto rear bridge shell is widely used in various vehicles. The design of rear axle housing clamp can be widely used in truck rear axle shell process

7、ing, rear axle housing for protection and support role, its main working surface to face circular, flat flange, spring seat, and the inner hole of the plane. This design content mainly includes the process, fixture design. Combined with the design of parts of the characteristics, in the design of a

8、set of complete procedure, a set of clamps. Milling fixture, manually clamping. The automobile rear axle housing clamp study and design, can be a better learning and mastery of modern design and the mechanical design of the comprehensive knowledge and skills.Key words: the rear axle of automobile;th

9、e crafu analuses;machine tool fixture目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒論11.1 機(jī)床夾具及其組成11.1.1 概述11.1.2 機(jī)床夾具的組成11.2 機(jī)床夾具的分類21.3 機(jī)床夾具的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21.3.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀31.3.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀31.4 機(jī)床夾具的發(fā)展方向4第2章 后橋殼工藝方案總體設(shè)計(jì)62.1 汽車后橋發(fā)展趨勢62.1.1 我國汽車后橋制造業(yè)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢62.1.2 汽車后橋殼體的構(gòu)造及性能要求62.2 后橋殼零件的分析72.2.1 后橋殼的作用72.2.2 后橋殼的工藝分析72.2.3 后橋殼生產(chǎn)類型及毛坯制造

10、形式的確定92.2.4 加工后橋殼基面的選擇9第3章 后橋殼機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)113.1 機(jī)械加工工藝路線的選擇113.1.1 工藝方案擬定113.1.2 工藝方案比較分析123.1.3加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的確定133.2 確定切削用量及機(jī)動時(shí)間143.2.1 工序一的切削用量及機(jī)動時(shí)間143.2.2 工序二的切削用量及機(jī)動時(shí)間193.2.3 工序三的切削用量及機(jī)動時(shí)間203.2.4 工序四的切削用量及機(jī)動時(shí)間233.2.5 工序五的切削用量及機(jī)動時(shí)間243.2.6 工序七的切削用量及機(jī)動時(shí)間253.2.7 工序八的切削用量及機(jī)動時(shí)間273.2.8工序九的切削用量及機(jī)動時(shí)間293.2

11、.9 工序十的切削用量及機(jī)動時(shí)間303.2.10 工序十一的切削用量及機(jī)動時(shí)間313.2.11 工序十二的切削用量及機(jī)動時(shí)間33第4章 銑床夾具設(shè)計(jì)364.1 確定定位方案364.1.1 工件的加工工藝分析364.1.2 定位方案的確定,設(shè)計(jì)定位元件364.2 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)374.2.1 確定夾緊方式374.2.2 定位誤差分析384.2.3 夾緊元件強(qiáng)度校核394.3 夾具體的設(shè)計(jì)394.4 夾具體操作的簡要說明40結(jié) 論41致 謝42參考文獻(xiàn)43CONTENTSAbstractIIChapter 1 Introduction11.1 Machine tool fixture and it

12、s composition11.1.1 Summarize11.1.2 The form of machine tool fixture11.2 The classification of machine tool fixture21.3 The development at home and abroad of modern machine tool fixture21.3.1 Development in china31.3.2 Development in foreign countriy31.4 Development direction of modern machine tool

13、fixture4Chapter 2 The design of overall program62.1 The development trend of automobile rear bridge62.1.1 The current situation and development trend of domestic automobile rear bridge manufacturing62.1.2 Automobile rear bridge housing structure and performance requirements62.2 The analysis of autom

14、obile rear bridge housing parts72.2.1 Automobile rear bridge function72.2.2 Automobile rear bridge process analysis72.2.3 Automobile rear bridge type of production and the manufacture of blank forms92.2.4 The selection of automobile rear bridge processing base9Chapter 3 The design of process113.1 Th

15、e selection of machining process route113.1.1 The program of process113.1.2 The comparative and analysis of process program123.1.3 The determination of machining allowance, process and blank size133.2 The determination of cutting parameters and basic time143.2.1 The cutting parameters and basic time

16、 of the first process143.2.2 The cutting parameters and basic time of the second process193.2.3 The cutting parameters and basic time of the third process203.2.4 The cutting parameters and basic time of the fouth process233.2.5 The cutting parameters and basic time of the fifth process243.2.6 The cu

17、tting parameters and basic time of the seven process253.2.7 The cutting parameters and basic time of the eighth process273.2.8 The cutting parameters and basic time of the ninth process293.2.9 The cutting parameters and basic time of the tenth process303.2.10 The cutting parameters and basic time of

18、 the eleventh process313.2.11 The cutting parameters and basic time of the twelfth process33Chapter 4 The design of milling machine fixture364.1 The determination of locating program and design task364.1.1 The analysis of workpiece machining process364.1.2 The determination of locating program and t

19、he design of locating elements364.2 The design of clamping mechanism374.2.1 The determination of clamping program374.2.2 The analysis of locating error384.2.3 The locating element strength check394.3 The design of machine tool fixture394.4 A brief description of machine tool fixture40Conclusion41Tha

20、nks42References43第1章 緒論1.1 機(jī)床夾具及其組成1.1.1 概述 機(jī)床夾具是一種裝夾工件的工藝設(shè)備,它廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝備、焊接和檢驗(yàn)等工藝過程中。在金屬切削機(jī)床上使用最多的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝設(shè)備,它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等,故機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造及其生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有及其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí),其主要功能是使工件的定位和夾緊。然而,由于各類機(jī)床加工的方式不同,有些機(jī)床夾具還具有一些特殊的功能1。 機(jī)床夾具在保證產(chǎn)

21、品優(yōu)質(zhì)、高效和低成本方面充分發(fā)揮著現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備的巨大潛力。有利于提高工人對復(fù)雜或精密零件的加工技能,減輕繁重的體力勞動。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)周期的重要工藝措施之一,因此一切機(jī)械制造行業(yè)廣大工人和工程技術(shù)人員歷來都把機(jī)床夾具的改進(jìn)和開發(fā)作為技術(shù)革新的主要課題之一2。1.1.2 機(jī)床夾具的組成 機(jī)床夾具的機(jī)動組成部分根據(jù)其功用一般可分為: 1定位元件 用來保證工件在夾具中占有正確的位置的元件。 2夾緊元件或裝置 為了使工件在加工過程中不因切削力、沖擊力和振動力等力的作用而使位置發(fā)生變化,需要將工件夾緊的機(jī)構(gòu)。 3對刀及導(dǎo)向元件 用于確定工件相對于刀具位置的元件,或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工,如對刀塊

22、,鉆套,鏜套等。 4夾具體 用以聯(lián)接夾具各元件及裝置,使之成為一個(gè)整體,并通過它將夾具安裝在機(jī)床上,以確定相對于機(jī)床的位置。 5連接元件 用以確定夾具在機(jī)床上的位置并與機(jī)床相連接。 6其他元件和裝置 除上述各部分以外的元件或裝置,如某些夾具的分度裝置,防錯(cuò)裝置,安全防護(hù)裝置等3。1.2 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具可以按以下幾種方法進(jìn)行分類: 1按使用范圍 按使用范圍夾具可分為:通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具、隨行夾具。 此次設(shè)計(jì)的夾具就是一個(gè)專用夾具,它是為了后橋殼體這一工件在銑床中銑削其表面而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。 2按使用機(jī)床的類型 可分為車床夾具、鉆床夾具又稱鉆模、銑

23、床夾具、鏜床夾具又稱鏜模、磨床夾具和齒輪機(jī)床夾具等。 3按夾緊動力源 可分為手動夾具、氣動夾具、液動夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具、自緊夾具靠切削力本身夾緊等4。1.3 機(jī)床夾具的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 專用夾具零件的標(biāo)準(zhǔn)化,在世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家中,均作為國家標(biāo)準(zhǔn)來頒布。有些發(fā)達(dá)國家有關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)化在國家中雖反映不多,但這些零部件如鉆床,壓板等一般是由專業(yè)廠生產(chǎn)制造作為商業(yè)供應(yīng),提高專業(yè)夾具的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)對縮短專業(yè)夾具的設(shè)計(jì)制造周期能起到很大的作用5。1.3.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 我國在夾具零部件及標(biāo)準(zhǔn)化方面,作了不少工作,取得了一定效果,但是總的說來還需大大加強(qiáng)?，F(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是:新產(chǎn)品發(fā)

24、展快,質(zhì)量要求高,品種規(guī)格多,產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短,反映在機(jī)械工業(yè)上,多品種、小批量生產(chǎn)在生產(chǎn)類型比例中,占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求,必須做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作,而機(jī)床夾具是這一工作的重要組成部分。國內(nèi)采用專用夾具縮短輔助時(shí)間,主要是減少工件安裝和找正的時(shí)間,在很多情況下,為了保證工件在機(jī)床上所需的位置精度,可以使用通用夾具來實(shí)現(xiàn);但他們往往只用于位置精度不高的加工,也往往限于形狀簡單的工件。在大量生產(chǎn)中,高效率的專用夾具應(yīng)得到發(fā)展,高效率專用夾具主要應(yīng)滿足高生產(chǎn)率的加工要求,使之有可能采用平行或平行先后的加工方法,采用多元件的加工方法,以及盡可能縮短或重合輔助時(shí)間的方法來壓縮單件工時(shí),提高生

25、產(chǎn)率。我國于二十世紀(jì)80年代末開始對組合夾具元件的設(shè)計(jì)與管理進(jìn)行了研究和開發(fā)在總體和吸取我國應(yīng)用和發(fā)展槽系夾具經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢,研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可調(diào)性的優(yōu)勢,可直接組裝獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個(gè)系列的元件有機(jī)融為一體,可在一塊多夾具基礎(chǔ)板上,既能組裝單個(gè)大工件夾具,又能組裝多個(gè)中小零件夾具有利于裝夾具基礎(chǔ)板長期固定在機(jī)床工作臺上,此系統(tǒng)還沒有孔系和槽系和過渡元件,使于實(shí)現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合作用6。1.3.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀 專用夾具與氣動夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動化的一個(gè)重要方面,發(fā)達(dá)

26、國家尤其是歐美早在二十世紀(jì)70年代就機(jī)動實(shí)現(xiàn)了制造自動化,目前制造業(yè)的自動化已達(dá)到了非常高的水平,發(fā)展了許多典型的自動化制造系統(tǒng),例如大型轎車殼體沖壓自動化系統(tǒng),大型機(jī)器人車體焊裝自動化系統(tǒng),電子電器機(jī)器人柔性自動化裝配及檢測系統(tǒng),機(jī)器人整車及發(fā)動機(jī)裝配自動化系統(tǒng)。 目前,關(guān)于工件夾具的自動化配置方面的工作,自動夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很少提及。Brost和Goldberg提出一個(gè)“完整”的算法用來分析多邊形工件的組合夾具設(shè)計(jì)。并開發(fā)出一個(gè)組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng),針對一個(gè)任意存在的工件,能自動產(chǎn)生所有可行的夾具設(shè)計(jì)。并且采用力球分析的方法進(jìn)行優(yōu)化。以后的許多研究者大多借鑒了Brost和Goldberg的算法7

27、。1.4 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是:新產(chǎn)品發(fā)展快,質(zhì)量要求高,品種規(guī)格多,產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短。反映在機(jī)械工業(yè)上,多品種、小批量生產(chǎn)在生產(chǎn)類型比例中,占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求,必須做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作,而機(jī)床夾具是這一工作的重要組成部分。專用夾具與氣動夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動化的一個(gè)重要方面,發(fā)達(dá)國家,尤其是歐美早在二十世紀(jì)70年代就機(jī)動實(shí)現(xiàn)了制造自動化8?，F(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在: 1標(biāo)準(zhǔn)化 完善的標(biāo)準(zhǔn)化,不僅指現(xiàn)有夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化,而且對應(yīng)各種類型夾具應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。這樣可以使夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配工作簡化,有利于縮短生產(chǎn)周期和降低成本。 2可調(diào)化

28、、組合化 這樣做可以擴(kuò)大專用夾具的使用范圍,改變以往工藝條件稍有變化就導(dǎo)致專用工裝報(bào)廢的現(xiàn)象,使夾具能重復(fù)利用。實(shí)行組合化的原則設(shè)計(jì)工裝,用少量元件能滿足多種要求。 3精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品加工、裝配精度日益提高,高精度機(jī)床大量涌現(xiàn),勢必要求機(jī)床夾具的精度也相應(yīng)地越來越高9。 4高效自動化 為了既改善勞動條件,實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn),使所設(shè)計(jì)的工裝更符合人機(jī)工程學(xué)原理,以提高生產(chǎn)效率,又能降低加工成本,對夾具提出高效自動化的要求,以便獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 5模塊化 通過采用模塊化設(shè)計(jì),可以提高設(shè)計(jì)效率,縮短設(shè)計(jì)周期。 第2章 后橋殼工藝方案總體設(shè)計(jì)2.1 汽車后橋發(fā)展趨勢2.1.1 我國汽車后橋制造業(yè)的現(xiàn)

29、狀及其發(fā)展趨勢 我國豐富的原材料資源為后橋殼體國產(chǎn)化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對國產(chǎn)原材料的特點(diǎn),研制一套相適應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)及工藝,保證國產(chǎn)化產(chǎn)品滿足高質(zhì)量的要求。后橋在驅(qū)動系中的重要地位決定了國內(nèi)各汽車生產(chǎn)廠家都建有自己的后橋生產(chǎn)線,這樣,可以在保證整機(jī)質(zhì)量的前提下,盡可能的降低成本,提高競爭力。 多年來,以國產(chǎn)原材料為基礎(chǔ),研制成功了適合于我國國情的、成熟實(shí)用的、并具有國際先進(jìn)水平的成套工藝工裝技術(shù),生產(chǎn)出高質(zhì)量后橋,不僅成為一些引進(jìn)汽車零件的替代品,而且還出口到日本、美國、英國等發(fā)達(dá)國家10。 我國汽車驅(qū)動橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距,我國車橋制造業(yè)雖然有一些成果,但都是在

30、引進(jìn)國外技術(shù)、仿制、再加上自己改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的11。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè),雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu)但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動下,高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣,各種國外汽車新技術(shù)的引進(jìn),研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能力的提高,我國的驅(qū)動橋設(shè)計(jì)和制造會逐漸發(fā)展起來,并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。目前驅(qū)動橋殼的有限元分析方法被廣泛應(yīng)用,只要確定了單元的力學(xué)特性,就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解,使分析過程大為簡化,配以計(jì)算機(jī)就可以解決許多解析法無法解決的復(fù)雜工程問題12。此外,電子智能控制技術(shù)已經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展,如:現(xiàn)代汽車上使用的ABS制動防抱死控制、ASR(驅(qū)動力控制系統(tǒng)

31、)等系統(tǒng)13。2.1.2 汽車后橋殼體的構(gòu)造及性能要求 后橋殼體的主體是一根圓柱形棒體,它與主減速器、差速器和車輪傳動裝置組成驅(qū)動橋。驅(qū)動橋處與動力傳動系的末端,其機(jī)動功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩,并將動力合理的分配給左、右驅(qū)動輪,另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力14。結(jié)構(gòu)及特點(diǎn):連接主減速器傳遞動力,支撐差速器及半軸實(shí)現(xiàn)倆車輪差速轉(zhuǎn)動;尺寸比較大,主要承受載荷15。 重點(diǎn)要保證橋殼的強(qiáng)度和剛度性能,便于安裝、調(diào)整和維修。另外外形尺寸要小,保證有必要的離地間隙。在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動效率。在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下,應(yīng)力求質(zhì)量小,尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡

32、量小,以改善汽車平順性與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào),對于轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋,還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動相協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)簡單,加工工藝性好,制造容易16。2.2 后橋殼零件的分析2.2.1 后橋殼的作用 解放牌CA141載重汽車的后橋殼總成是一種整體式的驅(qū)動橋殼,中間部分是一段環(huán)形空心的整梁,鋼制的半軸套管壓入空心梁的兩端并用止動螺釘鎖緊,防止套管在梁內(nèi)運(yùn)動。解放牌載重汽車后橋是驅(qū)動橋,在橋殼的中央安裝有主傳動器、差速器及半軸等傳動結(jié)構(gòu),后橋起支撐、保護(hù)作用。剎車器及車輪安裝在后橋殼的兩端。因此,后橋殼也承受一部分汽車的重量,把剎車力、路面反力傳到車架上。2.2.2 后橋殼的工藝分析 后橋殼體的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,從中可

33、以看出后橋殼體的就加工表面可以分為三組,一是零件正面及反面的平面,孔以及兩端面、端面外圓的加工;一是零件的兩側(cè)面,還有零件的內(nèi)孔加工。 1、4-半軸殼2-左橋殼3-右橋殼5-鋼板彈簧座6-法蘭7-半軸套管8-后橋殼9-殼蓋圖2-1 后橋殼體 1零件正面、反面的平面及兩端面、端面外圓的加工 這一組加工表面包括:102、133、140孔外圓面及200的法蘭外圓面,1556的兩端面,尺寸為73.5的兩平面,200的法蘭外圓面,以及12M12孔和6M14孔,其中主要加工表面是尺寸為73.5的兩平面。因?yàn)樗鼈兊募庸るy度相對較大且對零件的質(zhì)量影響也較大。 2零件兩側(cè)面的平面、孔的加工 這一組加工表面包括:

34、11099四個(gè)平面以及其上面的四個(gè)孔,孔徑分別為20.5和16.5。 3零件的內(nèi)孔加工 這一組孔分別為75、73、72、71,粗糙度均為Ra6.3m;340孔的粗糙度為Ra6.3m。其中,主要加工表面是340孔。 2.2.3 后橋殼生產(chǎn)類型及毛坯制造形式的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所給出的原始材料來確定生產(chǎn)類型。設(shè)計(jì)任務(wù)書給出的資料顯示并結(jié)合車間的工作制度及工件的重量可知:本工件生產(chǎn)類型為重型、大批量生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)特征,初步確定加工中一般采用一些高效的專用機(jī)床,對于刀具一般用通用刀具,也可以根據(jù)加工情況采用部分專用刀具,量具用專用量具,夾具用專用夾具。 解放牌載重汽車的后橋殼體材料是KT350可鍛鑄

35、鐵,故可采用金屬模砂型鑄造的方法來完成毛坯的加工,這樣有較高的毛坯精度和較高的生產(chǎn)率。要求時(shí)效處理,毛坯的硬度為HB121-149,毛坯的質(zhì)量為91kg,凈重為75kg。2.2.4 加工后橋殼基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一,基面選擇的是否正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高,否則,不但加工工藝過程中問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報(bào)廢。因此,選擇基面時(shí)提定要慎重考慮4。 后橋殼體的主要加工部分有:套管孔、兩端軸頭各外圓表面、中間340mm孔及其端面。它們除本身的尺寸精度和粗糙度有要求之外,6M14以及12M12螺紋孔對340mm孔軸線的同軸度要求為0.3mm。

36、首先加工兩軸頭外圓,然后加工孔,再加工中間340孔及兩端面,對于軸頭加工采用粗車?精車的加工方法,套管孔的加工采用粗鏜?精鏜的加工方法,對于340的孔及其端面,工藝采用粗鏜?精鏜、粗銑?精銑的加工方法。其余工序安插在主要工序之間進(jìn)行。由于銑鋼板彈簧座平面的加工余量大,加工時(shí)易使殼體內(nèi)的軸孔72變成橢圓,因此,將銑削工序安排在精鏜之前,根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則,后橋殼體的粗基準(zhǔn)可以選擇75毛坯孔表面,也可以選擇200法蘭外圓的毛坯面?？紤]到孔比外圓難加工,為保證加工孔時(shí)余量均勻,在刀桿剛性一定的情況下,容易保證孔的精度和孔與外圓的同軸度要求,在加工340孔、凸臺平面、200法蘭上孔組時(shí),由于這些要素的設(shè)

37、計(jì)基準(zhǔn)是套管孔的軸線,所以就選用了已加工好的套管孔作為這些要素的精基準(zhǔn)。 第3章 后橋殼機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 機(jī)械加工工藝路線的選擇 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是:根據(jù)零件的幾何形狀使尺寸精度和位置精度等技術(shù)要求得到保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為以大批量生產(chǎn)的條件下,盡量使用專用機(jī)床和專用夾具來提高生產(chǎn)率。工藝過程設(shè)計(jì)要滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求,也要滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)要求,并要有較高的經(jīng)濟(jì)性,在設(shè)計(jì)時(shí)盡量使工序集中,當(dāng)然,也要注意經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本下降,令產(chǎn)品在市場更具競爭力17。因此由以上分析考慮,制定出了以下兩套工藝路線方案。3.1.1 工藝方案擬定工藝路線方案一:1、車200、102、133、140外

38、圓及端面 2、粗鏜71、72、73、75孔3、精鏜71、72、73、75孔4、中間檢查5、銑彈簧座平面6、粗銑73.5兩平面7、精銑73.5上平面8、粗鏜340孔9、精鏜340孔 10、精銑1470.5下平面 11、鉆814孔 12、锪74端面,鉆12M12、6M 14孔、攻螺紋 13、鉆20.5、16.5孔 14、清洗 15、檢驗(yàn)工藝路線方案二:1、粗車200、102、133、140外圓,粗車端面 2、粗鏜71、72、73、75孔 3、精車200、102、133、140孔外圓,精車200端面4、銑彈簧座平面5、精鏜71、72、73、75孔6、中間檢查7、粗鏜340、粗銑73.5兩平面、倒角8

39、、精鏜340、精銑73.5上平面9、精銑1470.5下平面 10、鉆814孔 11、锪74端面,鉆12M12、6M14孔、攻螺紋 12、鉆20.5、16.5孔 13、清洗 14、檢驗(yàn)3.1.2 工藝方案比較分析 上述兩個(gè)工藝方案不同點(diǎn)是: (1)方案一中,后橋殼體外圓兩端面粗、精車放在一起再加工孔;而方案二采用粗車外圓200法蘭再粗鏜套管孔,精車法蘭外圓,再精鏜孔。顯然方案二使粗、精加工分開,容易保證外圓與套管孔的同軸度要求。 (2)方案一中,340平面、孔分開加工;而方案二則把兩工序合在一起,縮短了時(shí)間,避免工件安裝誤差。 (3)方案一中,在精鏜套管孔后銑彈簧座平面,銑削力大,對已加工的孔產(chǎn)

40、生圓度誤差變成橢圓。 綜上分析比較,最后確定采用工藝方案二。 對于精度和粗糙度要求比較高的部分,工藝上都安排了粗、精加工,如軸頭外圓,在第一道工序粗車,在第三道工序上精車。軸孔在第二道工序粗鏜,第五道工序精鏜,340孔和端面是在第七道工序粗加工,在第八道工序精加工。這樣粗、精加工分開有利于消除殘余應(yīng)力的影響和余量的合理分配,容易保證加工精度和獲得較高的生產(chǎn)率。 后橋殼體的加工可分為兩個(gè)階段,第一個(gè)階段為基準(zhǔn)的加工,即在第六道工序之前,完成軸頭的外圓表面及套管孔的加工,為以后的各工序提供了精基準(zhǔn)。第二階段是第七道工序之后,利用已加工好的基準(zhǔn)完成其他面的加工。 在第一階段之后,安排了中間檢查工序,

41、檢查基準(zhǔn)加工的正確性,防止不良產(chǎn)品出現(xiàn)。在后橋殼最后一道工序又安排一次檢查,檢查第二階段加工各表面,根據(jù)重要程度和工藝裝備可靠性確定各參數(shù)檢查的次數(shù)。這樣安排,可以保證后橋殼體在壓入套管之前發(fā)現(xiàn)不合格品,避免壓入套管后反修。加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的確定 后橋殼體毛坯圖如圖3-1所示: 圖3-1 后橋殼毛坯圖 汽車后橋殼體材料為可鍛鑄鐵,采用砂型鑄造I級精度。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(jī)械加工余量。 毛坯余量的確定: (1)根據(jù)參考文獻(xiàn)21可確定毛坯鑄件的尺寸公差等級、余量等級分別為:CT10底面?zhèn)让嬗嗔康燃塎A-G,頂面、鑄孔加工余量等級為MA-H。 (2)確定各面

42、加工余量及尺寸公差等級如表3-1所示18:表3-1 加工余量及尺寸公差加工面加工余量公差等級加工方法73.5兩端面1556兩端面彈簧座平面11099200法蘭外圓200法蘭兩端面71、72、73、75孔102、133、140外圓340孔14、20.5、16.5孔12M12、6M1422.52123522.53.532.5IT7IT14IT12IT7IT7IT9IT7IT11IT12IT12粗銑?精銑粗車粗銑粗車?精車粗車?精車粗鏜?精鏜粗車?精車粗鏜?精鏜鉆削攻螺紋3.2 確定切削用量及機(jī)動時(shí)間3.2.1 工序一的切削用量及機(jī)動時(shí)間 1粗車200法蘭外圓 確定背吃刀量:粗車雙邊余量為6mm,顯

43、然單邊余量為3mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給量f0.96mm/r,走刀次數(shù)為1 確定切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-9查得切削速度0.7m/s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/min3-1按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n63r/min實(shí)際車削速度v:m/ min 3-2 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度17mm刀具切入長度:mm3-3刀具切出長度:mm,取mm行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間:36s 3-4 2粗車140法蘭外圓 確定背吃刀量:粗車雙邊余量為6,顯然單邊余量為3 mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給量f0.94mm/r,走刀次數(shù)為1 確定切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.

44、4-9查得切削速度0.6m/s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/min按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n50r/min實(shí)際車削速度v:m/s 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度6mm刀具切入長度:mm刀具切出長度:mm,取mm行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間: 25s 3粗車133外圓 切削用量同粗車140法蘭外圓,機(jī)動時(shí)間為:25s 4粗車102外圓 切削用量同粗車140法蘭外圓,機(jī)動時(shí)間為:54s 5粗車102法蘭外圓端面 確定背吃刀量:粗車單邊余量為2 mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給量f0.94mm/r,走刀次數(shù)為1 確定切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-9查得切削速度0.6m/s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/m

45、in按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n100r/min實(shí)際車削速度v:m/min 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度2mm刀具切入長度:mm刀具切出長度:mm,取mm行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間: 18s 6粗車200法蘭外圓端面 確定背吃刀量:粗車單邊余量為2 mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給量f0.96mm/r,走刀次數(shù)為1 確定切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-9查得切削速度0.7m/s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/min按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n80r/min實(shí)際車削速度v:m/min 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度2mm刀具切入長度:mm刀具切出長度:mm,取mm行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間:11s 總時(shí)

46、間為:T36s+25s+25s+54s+18s+16s174s3.2.2 工序二的切削用量及機(jī)動時(shí)間 1粗鏜71孔確定背吃刀量:粗車雙邊余量為4mm,顯然單邊余量為2mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)18表10-11查得進(jìn)給量f0.2mm/r 確定切削速度: 60m/min主軸轉(zhuǎn)速n1000/d1000603.1471269r/min,取250r/min實(shí)際切削速度:v dn/1000356m/min 確定機(jī)動時(shí)間:l16mm,2mm,4mm,走刀次數(shù)i1機(jī)動時(shí)間為:0.44min26s 2粗鏜72孔 切削用量同粗鏜71孔,機(jī)動時(shí)間為:34s 3粗鏜73孔 切削用量同粗鏜

47、71孔,機(jī)動時(shí)間為:43s 4粗鏜75孔 切削用量同粗鏜71孔,機(jī)動時(shí)間為:67s 總時(shí)間為:T26s+34s+43s+67s170s3.2.3 工序三的切削用量及機(jī)動時(shí)間 1精車200法蘭外圓 確定背吃刀量:粗車雙邊余量為4mm,顯然單邊余量為2mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給量f0.51mm/r,走刀次數(shù)為1 確定切削速度:車削根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-9查得切削速度1.71m/s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/min按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n160r/min實(shí)際車削速度v:m/s102m/min 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度13mm刀具切入長度:mm刀具切出長度:mm,取mm,

48、行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間: 15s 2精車140法蘭外圓 確定背吃刀量:粗車雙邊余量為4mm,顯然單邊余量為2mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給量f0.41mm/r,走刀次數(shù)為1 確定切削速度:車削根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-9查得切削速度1.71m/s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/min按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n200r/min實(shí)際車削速度v:m/min 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度13mm刀具切入長度:mm刀具切出長度:mm,取mm,行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間為:17s 3精車133外圓 切削用量同精車140法蘭外圓,機(jī)動時(shí)間為:17s 4精車102外圓 切削用量同精車140法蘭外圓,機(jī)動時(shí)間為

49、:35s 5精車200法蘭外圓端面 確定背吃刀量:粗車單邊余量為0.5 mm 確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給量f0.73mm/r,走刀次數(shù)為1 確定切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-9查得切削速度1.1m/s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/min按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n100r/min實(shí)際車削速度v:m/min 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度0.5mm刀具切入長度:mm刀具切出長度:mm,取mm行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間: 10s 總時(shí)間為:T15s+17s+17s+35s+10s 94s3.2.4 工序四的切削用量及機(jī)動時(shí)間 銑11099彈簧座平面機(jī)床:組合銑床刀具:圓柱銑刀,銑刀直徑為80mm 切削深度:mm 進(jìn)給量:確定每齒進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)18表10-130查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量mm/r,取mm/r,則mm/z 切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-9取65m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:r/min根據(jù)參考文獻(xiàn)21表3.1-41,取r/min實(shí)際切削速度v:m/min工作臺每分鐘進(jìn)給量:mm/min3-5 確定機(jī)動時(shí)間:被切削層長度l3mm,刀具切入長度:l10.5D-+p/tgkr+0.533-60.580-