【工装夹具类】解放牌汽车的后桥差速器壳工艺夹具设计【钻孔12-Φ12.5】【16张图纸】
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工装
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工艺
设计
钻孔
12
十二
16
图纸
- 资源描述：
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【工装夹具类】解放牌汽车的后桥差速器壳工艺夹具设计【钻孔12-Φ12.5】【16张图纸】,工装,夹具,解放,汽车,后桥,差速器,工艺,设计,钻孔,12,十二,16,图纸
- 内容简介：
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- 1 - 目录 序 言 . - 2 - 1. 零件的分析 . - 2 - 件的作用 . - 2 - 件的工艺分析 . - 2 - 2. 工艺规程设计 . - 4 - 坯的制造形式 . - 4 - 准面的选择 . - 4 - 基准的选择 . - 4 - 基准的选择 . - 4 - 制订工艺路线 . - 4 - 工艺线路方案一 . - 5 - 艺路线方案二 . - 5 - 工艺方案的比较与分析 . - 5 - 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . - 6 - 外圆表面 . - 6 - 内圆表面 . - 8 - 端面 . - 9 - 凸台孔系 . - 10 - 确定切削用量及基本工时 . - 10 - . - 38 - 题的提出 . - 38 - 夹具设计 . - 38 - . - 38 - . - 38 - - 2 - 序 言 机械制造工艺学设计是我们学完了大学的全部基础课程、技术课程以及专业课程并进行了生产实习以后进行的一次毕业设计，毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个教学环节，也是学生完成工程师基本训练的重要环节。其目的培养学生综合运用所学专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题能力，树立正确的设计思想和工作作 风。毕业设计说明书不只反映了设计的思想内容，方法和步骤，而且还反映了学生的文理修养和作风。 这是我们结合生产实习对所学课程的一次深入的综合性总复习，又是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大四年的学生活中占有重要地位。 本书在编写过程中，得到了指导老师邓兴贵教授和各位老师及同学的大力支持和热心帮助，在此表示谢意。 由于本人水平有限，说明书中有一些错误和欠妥之处 , 欢迎各位老师及同学提出意见和建议。 1. 零件的分析 件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车的后桥差速器壳（见附图 1）。 汽车差 速器是驱动轿的主件。差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。普通差速器由行星齿轮、差速器壳（行星轮架）、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动差速器壳 带动 行星轮 轴 ，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。 件的工艺分析 差速器壳的零件可以分四组加工表面，图中规定了一系列技术要求：现分叙如下： 50 公差等级 糙度 差等级 糙度 200 粗糙度 - 3 - 150 粗糙度 40 公差等级 糙度 50 差等级 糙度 122 差等级 粗糙度 130 差等级 50端面，粗糙度 50 阶面，粗糙度 200前端面，粗糙度 200后端面，粗糙度 凸台上距中心线 平面，粗糙度 22 公差等级 糙度 2 8 公差 等级 糙度 4 公差等级 2 他们之间的要求： 2为孔 50准 30 0外圆对 置度为 度等级： 6级。 54、 122 内孔对 度等级： 8级。 0孔之间的同轴度要求为 度等级： 6级。 00端面及后端面对基准 度等级： 8级。 0孔对 位置度为 度等级： 8级。 0孔的位置度为 度等级： 8级。 3的位置度为 度等级： 8级。 由上分析可知，对于这几组加工表面，可以先加工好端面，内外圆表面可以用加工好的端面为基准先加工其中一组，然后借助专用夹具加工另一表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 - 4 - 2. 工艺规程设计 坯的制造形式 零件材料为 墨铸铁中的石墨呈球状，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性，起综合性能接近钢，其铸性能好，成本低 廉，生产方便，工业中广泛应用。由于年产量为 1000 件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用砂型机械造型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 基准的选择 按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为 了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准，若工件必须保证不加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，如壁厚均匀，先取不加工表面做粗基准）可以取铸件的大端作粗基准加工小端面，再以小端面为基准加工大端面，也可以取铸件的两个凸台作为粗基准，先加工好端面和要求不高的 200外圆。 基准的选择 按照有关的精基准选择原则（互为基准原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，外圆和内圆两组加工表面相互之间有一定的精度要求，内圆粗加工时可以先选择加工好的端面作为加工基准，再以粗加工好的内 圆表面为基准粗加工外圆表面，然后以粗加工好外圆表面为基准精加工内圆，最后再以基准精加工好的内圆精加工外圆。 后面加工零件肩上的行星轮轴孔可以用夹具以大端面为基准铣出两侧平面，再用专用夹具以端面和平面为基准加工孔。 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果， 以便使生产成本尽量 - 5 - 下降。 工艺线路方案一 工序 铸造。 工序 热处理：正火。 工序 铣两端面。 工序 粗、半精车 50、 150、 154 外圆，车 200外圆， 工序 粗镗 40、 50、 122、 130 孔。 工序 精镗 50 及端面、 40、 122、 130孔，倒角。 工序 精车 50， 154外圆及端面，倒角。 工序 铣两凸台上平面。 工序 钻 4孔。 工序 钻、绞两组 22、 8孔， 8孔倒角。 工序 钻大端法兰上 12个 工序 去毛刺，检查。 艺路线方案二 工序 铸造。 工序 热处理：退火。 工序 粗车、精车 200及端面，倒角，钻 40孔，粗镗 40、 50孔及端面、 122、 130孔。 工序 粗、半精车 50、 154外圆及端面，车凸台上 150外圆。 工序 精镗 50 及端面、 122、 130 孔，倒角。 工序 精车 50， 154外圆及端面，倒角。 工序 铣两凸台上平面。 工序 钻 4孔。 工序 钻、绞两组 22、 8孔， 8孔倒角。 工序 钻大端法兰上 12个 工序 去毛刺，检查。 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一在铣床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端面，方案二是在车床上车出大端面，直接粗镗内孔，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。两相比较起来可以看出，方案二的装夹次数要少于前者，精度更高，对工人的技术水平要求低一些。在中批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。但是仔细考虑，在线路二中，工序 中在车床上钻 40孔再镗孔刀具伸出太长，改为下一 - 6 - 道工序中钻，钻后不再在车床上镗孔，精度不高，最后再在金刚镗床上一次加工即可。工序 中粗、半精车 50、 154 外圆及 端面一次装夹不便，改为分开两头加工两道工序，因此，最后的加工工艺路线确定如下： 工序 铸造。 工序 热处理：退火。 工序 车 200 及端面，倒角，粗镗 50 及端面、 122、 130 孔。以两凸台侧面为粗基准，粗。半、精车 50孔端面。选用 工序 钻 40 孔，粗、半精车 50 外圆及端面，倒角。以加工好的端面和外圆定位，选用 工序 车 150 外圆，粗、半精车 150 外圆及端面，倒角。以加工好的端面和外圆定位，选用 式车床及专用 夹具。 工序 精镗 50、 122、 130孔，以端面和 154外圆定位，选用 工序 精车 50、 154 外圆及端面，倒角。以加工好的 50、 130 孔定位，选用 工序 铣两凸台上平面。以加工好的 50、 130 孔定位，选用 式铣床及专用夹具。 工序 钻 4孔。以 50孔和端面定位，选用 工序 钻、绞两组 22、 8 孔， 8 孔倒角。以 50、 130 孔和端面定位，选用 工序 钻大端法兰上 12 个 。以 130 孔及端面定位，选用 臂钻床及专用夹具。 工序 毛刺，检查。 以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片”。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 差速器壳零件材料为 度为 156 197坯质量约为 产类型为中批生产，采用砂型机械造型铸造。查机械制造工艺设计简明手册坯铸造精度等级取 9G。 根据上述材料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加 工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 外圆表面 0机械制造工艺设计简明手册表 1至 4，加工余量 寸公 - 7 - 差为 2，所以其外圆毛坯名义直径为 55 1照机械制造工艺设计简明手册2至 5，确定 50外圆的加工余量和工序间余量分布见下图： 图 1坯余量分布图 由图可知： 毛坯名义直径： 50 2 55 坯最大直径： 55 2/2=55 坯最小直径： 55=53 车后最大直径： 1.5 车后最小直径： 精车后最大直径： 0.3 精车后最小直径： 车后尺寸为零件尺寸，即 50 上刚上叙计算的工序间尺寸及公差整理成表 - 8 - 表 工余量计算表 工序名称 工序余量（ 工序基本尺寸 (工序尺寸及公差 (精车外圆 0 50 半精车外圆 0+ 粗车外圆 毛坯 50+5=55 55 1 00 查机械制造工艺设计简明手册表 1至 4，加工余量为 4寸公差为 以其外圆毛坯名义直 径为 208 参照机械制造工艺设计简明手册 2至 5，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯： 208 ： 200 2Z=8 54 查机械制造工艺设计简明手册表 1至 4，加工余量为 3寸公差为 以其外圆毛坯名义直径为 160 照 机械制造工艺设计简明手册 2至 5，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯： 160 车： 2Z=精车： 2Z=车： 154004.0 2Z= 50 查机械制造工艺设计简明手册表 1至 4，加工余量为 3寸公差为 以其外圆毛坯名义直径为 156 照机械制造工艺设计简明手册 2至 5，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯： 156 ： 150 2Z=6 内圆表面 30机械制造工艺设计 简明手册表 1至 4，加工余量 3寸公差为 以其孔毛坯名义直径为 124 照机械制造工艺设计简明手册 - 9 - 8至 12，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯： 124 镗： 2Z=精镗： 2Z=镗： 130 2Z= 0机械制造工艺设计简明手册表 1至 4，加工余量 寸公差为 2以其孔毛坯名义直径为 45 1照机械制造工艺设计简明手册8至 12，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯： 45 1镗： 2Z=精镗： 2Z=镗： 50 2Z= 22机械制造工艺设计简明手册表 1至 4，加工余量 3寸公差为 以其孔毛坯名义直径 为 116 照机械制造工艺设计简明手册 8至 12，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯： 45 1镗： 2Z=精镗： 122 2Z= 0机械制造工艺设计简 明手册表 1至 4，加工余量 寸公差为 2以其孔毛坯名义直径为 35 1照机械制造工艺设计简明手册8至 12，确定各工序尺寸及余量为： 毛坯： 35 1孔： 2Z=： 40 2Z= 端面 00前端面 毛坯： 160车： 157 Z=3 . 50端面 车前： 157- 10 - 粗车： 153 Z=4 0 阶面 车前： 车： Z=1精车： Z=1 00后端面 车前： 11车： 9039.0 Z=2精车： 8 Z=1 凸台孔系 铣前：距中心线 75 铣后：距中心线 Z= 22钻： 20 2Z=20钻： 2Z=： 22 Z= 8钻： 2Z=： 8 Z= 12 一次钻好即可。 确定切削用量及基本工时 工序 铸造。 工序 热处理：退火。 工序 粗车、精车大头 200 及端面，倒角。粗镗 50 及端面、 122、 130孔。 工条件 工件材料： 造 加工要求：车大头 200外圆及端面，倒角。 机床： 刀具：刀片材料 秆尺 寸 25 2590 ,。 - 11 - 计算切削用量 车 200 端面 1）切削深度：余量 Z=3两次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 13，车刀刀杆尺寸： 25 25 f=1.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度： 查工艺师手册表 27速度计算公式为 V=vv m/ 中 T=60v=158,m=工艺师手册表 27正系数取 = =m/ 4）确定主轴转速： ns=000 = 208 =r/ 按照机床 说明书，取 0r/以实际切削速度： V=1000wd00020850 =m/5）检验机床功率： 主切削力 查工艺师手册 表 2z =Fy v 中 00 , , 主偏角 90 , 入公式得 =1629 (N) 切削时消耗功率： - 12 - 106 = 所以机床功率足够。 6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 艺师手册 中 30, 查表 27 16机械工艺师手册 代入得： 530 1 881(N) 轴向切削力（走刀力）：查表 2械工艺师手册 Fy v 中 50, , 向切削力： 50 1 801(N) 取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=切削力在纵向进给方向对机床的作用力： F= Fx+u（ =1049(N) 查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作 . 7）切削工时 : j 21 中： L= 21 2124903+3=45 (代入得： T= 5 = - 13 - 00 外圆 1）切削深度：余量 Z=4两次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 13 车刀 刀杆尺寸： 25 25mm f=1.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27 V=vv =33.4(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 208 =照机床说明书，取 0r/以实际切削速度： V=1000wd00020850 =）检验机床功率： 主切削力 查工艺师手册 表 2z =Fy v 中 00 , ， 入公式得 0 =2729(N) 切削时消耗功率： 106 = 所以机床功率足够。 6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 艺师手册 - 14 - 其中 30, 查表 27 16机械工艺师手册 代入得： 530 1 1416(N) 轴向切削力（走刀力）：查表 2械工艺师手册 Fy v 中 50, , 向切削力： 50 1 1351(N) 取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=切削力在纵向进给方向对机床的作用力： F= Fx+u（ =1765(N) 查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作。 7）切削工时： 刀具行程 L= 21 =14+2+2+2=45 (j 21 =0 2= 130 孔 1）切削深度：余量 Z=以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3f=0.4(mm/r),查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv =46.6(m/4）确定主轴转速： - 15 - ns=000 = 124 =119(r/按照机床说明书，取 25r/以实际切削速度： V=1000wd000124 125 =48.7(m/5）检验机床功率： 主切削力 查工艺师手册 表 2z =Fy v =1526(N) 切削时消耗功率： 106 = 所以机床功率足够。 6）检验机床进给系统强度：已知主切削力为径向切削力 艺师手册 30 1 676(N) 轴向切削力（走刀力）：查表 2械工艺师手册 Fy v 50 1 763(N) 取机床导轨与床鞍摩擦系数 u=切削力在纵向进给方向对机床的作用力： F= Fx+u（ =904(N) 查机床说明书，机床最大纵向力为 3530N,故机床进给系统可以正常工作。 7）切削工时 : 刀具行程 L= 21 =8+2+3=13 (j 21 - 16 - =3=22 孔 1）切削深度：余量 Z=以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 f=r,此处为非连续表面，查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv T=60v=158,m=工艺师手册表 27= =52.1(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 116 =143(r/按照机床说明书，取 25r/ 所以实际切削速度： V=1000wd000116 125=45.5(m/5）切削工时 : 刀具行程 L= 21 =50+3+3=56 (j 21 =6=0 孔 1）切削深度：余量 Z=以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 f=r,查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv 17 - = =40.1(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 45 =284(r/按照机床说明书，取 50r/ 所以实际切削速度： V=1000wd00045 250=35.3(m/5）切削工时 : 刀具行程 L= 21 =19+2+3=22 mm j 21 =2=0 孔端面 1）切削深度：余量 Z=2以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 f=r,查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv 158 =54.8(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 82 =212(r/按照机床说明书，取 00r/ 所以实际切削速度： V=1000wd00082 200=m/5）切削工时 : - 18 - 刀具行程 L= 21 =250903+3=21 (j 21 =0 孔端面 1）切削深度：余量 Z=1以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 f=r,查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv 158 =60.6(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 82 =245(r/按照机床说明书，取 50r/ 所以实际切削速度： V=1000wd00082 250=61.4(m/5）切削工时 : 刀具行程 L= 21 =250903+3=21 (j 21 =工序 钻 40孔，粗、半精车 50外圆及端面。 工条件 工件材料： 造 加工要求：钻 40孔，粗、半精车 50、 154外圆及端面，车 150外圆。 - 19 - 机床： 刀具：钻孔 柄高速钢麻花钻加钻套，车刀刀片材料 秆尺寸 252590 ,。 计算切削用量 钻 40 铸造孔至 ）切削深度：考虑拔摸斜度，余量 2Z=8削一次。 2）进给量：手动进给。 查工艺师手册表 28=）确定主轴转速： ns=000 = =148(r/按照机床说明书，取 60r/ 所以实际切削速度： V=1000wd 160=21.7(m/车 50 端面 1）切削深度：余量 Z=4两次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 13 车刀 刀杆尺寸： 25 25mm f=1.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv =33.4(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 55 =212 (r/按照机床说明书，取 00 r/以实际切削速度： V=1000wd00055 200 =31.4(m/5）切削工时 - 20 - 刀具行程 L= 21 =235903+3=15 (j 21 =5=粗车 50 外圆 1）切削深度：余量 Z=以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 13 车刀 刀杆尺寸： 25 25mm f=1.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv =36.5(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 55 =211 (r/按照机床说明书，取 00 r/以实际切削速度： V=1000wd00055 200 =31.4(m/5）切削工时 刀具行程 L= 21 =20+903=23 (j 21 =3=粗车 50 阶梯面 1）切削深度：余量 Z=2一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 13 - 21 - 车刀 刀杆尺寸： 25 25mm f=1.3(mm/r),查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv =33.4(m/4）确定主轴转速： ns=000 = 62 =171 (r/按照机床说明书，取 60 r/以实际切削速度： V=1000wd00062 160 =31.1(m/5）切削工时 刀具行程 L= 21 =235903+3=15 (j 21 =5=半精车 50 外圆 1）切削深度：余量 Z=以一次切除。 2）进给量：查机械制造工艺设计手册表 3 14 车刀 刀杆尺寸： 25 25mm f=0.7(mm/r),查机床说明书，现取 f=r 3）计算切削速度 查工艺师手册表 27=vv =48.9(m/4）确定主轴转速： - 22 - ns=000 = =302 (r/按照机床说明书，取 20 r/以实际切削速度： V=1000wd 320 =51.7(m/5）切削工时 刀具行程 L= 21 =20+903=23
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