汽车轮毂工艺工装设计.doc

河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕 业 设 计 论 文 题题 目目汽车轮毂工艺工装设计汽车轮毂工艺工装设计 系系 别别机电工程系机电工程系 专专 业业机电一体化机电一体化 班班 级级0808 机电七班机电七班 学生姓名学生姓名周肖周肖 学学 号号0204308070202043080702 指导教师指导教师王西建王西建 定稿日期定稿日期20112011 年年 4 4 月月 1 1 日日 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计任务书毕业设计任务书 班级机电七班学生姓名周肖指导教师王西建 毕业设计题目汽车轮毂工艺工装设计 主要 研究 内容 1 零件分析 2 轮毂的工艺规程制定 3 工序设计 主要 技术 指标 或研 究项 目 1 当三个公差组的精度等级不同时 按最高精度等级确定公差值 基本 要求 1 通过对基础理论知识和专业知识的综合应用 提高分析解决问 题的能力 培养科学创新的精神 2 进行工艺分析 能正确编写加工工艺和程序编制 3 运用 AutoCAD 辅助设计软件 画出装配图与零件图 主要 参考 资料 及文 献 1 乐兑谦主编 金属切削刀具 M 机械工业出版社 1995 2 刘华明主编 金属切削刀具设计简明手册 M 机械工业出版社 1995 3 东北重型机械学院 洛阳工学院 第一汽车制造厂职工大学编 机 床夹具设计手册 第二版 M 上海科学技术出版社 1998 4 王伯平主编 互换性与技术测量 第二版 M 北京 机械工业出版 社 2004 04 5 艾兴 肖诗纲主编 切削用量简明手册 M 机械工业出版社 1993 6 邓文英主编 金属工艺学 上下册 M 高等教育出版社 1990 7 李益明主编 机械制造工艺简明手册 M 机械工业出版社 1993 2 8 孟少农主编 机械加工工艺手册 M 北京 机械工业出版社 1997 8 9 王启义主编 机械制造装备设计 M 北京 冶金工业出版社 2002 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 页 摘摘 要要 本次毕业设计以中等复杂程度的盘套类零件汽车轮毂的机械加工为主要内容 讨 论了汽车轮毂在大批大量生产条件下的机械加工工艺规程 制定了详细的机械加工工 艺规程 关键词关键词 汽车轮毂 机械加工工艺过程 工艺装备 大批大量 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 页 目录目录 1 概述 3 1 1 轮毂的定义及功用 3 2 引言 4 3 零件分析 4 3 1 零件的生产纲领及零件的生产类型 4 3 2 零件的类型及功用 4 3 3 零件的结构分析及工艺性审查 4 4 工艺规程设计 5 4 1 确定毛坯制造形式 5 4 2 定位基准的选择 5 4 2 1 粗基准的选择 5 4 2 2 精基准的选择 5 4 3 制定工艺路线 5 5 确定机械加工余量及毛坯尺寸 设计毛坯图 6 5 1 确定机械加工余量 6 5 2 确定毛坯的尺寸 9 5 3 设计毛坯图 9 6 工序设计 10 6 1 工序 3 4 粗车端面至尺寸工序设计 10 6 1 1 加工设备与工艺装备 10 6 1 2 确定切削用量及计算基本时间 10 6 2 工序 5 6 7 8 镗内孔工序设计 16 6 2 1 镗内孔 16 6 2 2 镗内孔 13600 25 1350 0 268 17 6 2 3 镗内孔 18 6 2 4 镗斜面 5 度 18 6 3 工序 9 10 11 12 钻孔工序设计 19 6 3 1 加工 8 20H8mm 孔 19 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 页 6 3 2 钻孔 23 21 6 3 3 钻孔 10 攻丝 M12 23 6 3 4 钻孔 12 2 24 6 4 绘制夹具总体图 25 小结 26 致谢 27 参考文献 28 致谢 29 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 1 页 1 1 概概述述 1 11 1 轮毂轮毂的定义及的定义及功功用用 轮毂是支持轮胎的重力和整个车身的重力的重要部分 轮毂的材质分为铁轮毂 钢轮毂这两者在卡车和公交车用的较多 轿车普遍使用铝轮毂 轮毂的表面处理分为 涂装 油漆 电镀 抛光 无保护层 轮毂的直径对行驶的影响 车轮的直径是固定得 轮毂直径越大轮胎的胎壁就越 扁 在加速 刹车 过弯时轮胎的变形越小 行驶越稳定 因此有必要对轮毂进行工 艺工装设计 培养学生正确的设计思想方法 严谨的科学态度和良好得工作作风 树 立自信心 培养学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及素质 培养学 生获取信息和综合处理信息的能力 提高文字和语言表达能力 1 1 2 2 轮轮毂毂加加工工的的现现状状和和发发展展趋趋势势 轮毂是工业生产中的重要基础零件 其加工技师和加工能力反映一个国家的 工业水平 现代轮毂技术已达到 轮毂直径由 1 毫米 150 米 传递功率可达十万千 瓦 转速可达十万转 分 最高的圆周速度达 300 米 秒 实现轮毂加工数控倾和自动化 加工和检测的一体化是目前轮毂加工的发展 趋势 未来轮毂正向重载 高速 高精度和高效率等方向发展 并力求尺寸小 重量 轻 寿命长和经济可靠 而轮毂理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机 理 这是建立可靠的强度计算方法的依据 是提高轮毂承载能力 延长轮毂寿命的理 论基础 发展以圆弧齿廓为代表的新齿形 研究新型的轮毂材料和制造轮毂的新工艺 研究轮毂的弹性变形 制造和安装误差以及温度场的分布 进行轮齿修形 以改善轮 毂运转的平稳性 并在满载时增大接触面积 从而提高轮毂的承载能力 摩擦 润滑 理论和润滑技术是 轮毂研究中的基础性工作 研究弹性流体动压润滑理论 推广采用 合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂 不仅可提高齿面的承载能力 而且也能 提高传动效率 1 1 3 3 轮轮毂毂加加工工机机床床 轮毂加工机床是加工各种轮毂的机床 轮毂加工机床的品种规格繁多 有加工几 毫米直径轮毂的小型机床 加工十几米直径轮毂的大型机床 还有大量生产用的高效 机床和加工精密轮毂的高精度机床 2 2 引言引言 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 2 页 毕业设计是我们大学期间的最后一个教学实践环节 是一个综合性的教学实践环 节 是培养工程技术人员的主要教学环节之一 是对我们过去学习成效的综合性检验 通过这一环节培养我们综合运用所学知识解决实际问题的能力 提高我们开拓创新的 能力 增强我们的动手能力 机械加工工艺设计和工装设计是我们机械设计制造及其 自动化专业学生的对口课题 同时又是一个有深度和难度的课题 是综合性和实践性 较强的课题 本次毕业设计选择在大批大量生产下 完成汽车轮毂的机械加工工艺规程和工艺 装备设计 详细讨论了汽车轮毂从毛坯到成品的机械加工工艺过程 并制定了相应的 机械加工工艺规程 分析总结了盘套类零件的特点 分析出盘套类零件的主要加工外 表面的加工 孔的加工 以及上下端槽的加工 针对该零件的主要技术要求 设计了 汽车轮毂铣夹具以完成加工 达到相应技术要求 并满足了生产率的要求 同时 设 计了该零件设计过程中所需要的其他工艺装备 包括刀具和量具等 3 3 零件分析零件分析 3 13 1 零件的生产纲领及零件的生产类型零件的生产纲领及零件的生产类型 汽车轮毂的生产纲领为 5000 件 年 生产类型为大批大量生产 所以在设计制造 工艺路线时应充分考虑大批大量生产的特点 制定合格的工艺路线 选择合适的机车 刀具 量具 检具 以提高生产效率 降低生产成本 提高经济效益 3 23 2 零件的类型及功用零件的类型及功用 汽车轮毂为盘套类零件 装在车床传递动力的花键轴上 汽车轮毂装在车床主轴和 动力源 电动机 之间 连接电动机与车床主轴 通过改变汽车轮毂的位置 控制汽 车轮毂的汽车 可以断开和接通车床的动力传输 实现在电动机正常工作和转速不变 的情况下控制机床主轴的停和转 3 33 3 零件的结构分析及工艺性审查零件的结构分析及工艺性审查 汽车轮毂属盘套类零件 零件的外表面为阶梯 阶梯下半部分轮毂 内表面为阶 梯孔 其中一部分为内花键 零件的上下端面均开有槽 零件属于典型的盘套类零件 又兼有轴类零件的特征 以轮毂及上下端为主要加工表面 且有较高的尺寸公差和形 位公差要求 对零件图的结构工艺性审查得知内花键的加工要达到设计要求具有一定加工难度 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 3 页 加工以后需多次对话键孔进行校正加工 以保证其精度要求 零件内孔的加工不如外 圆表面的加工工艺性好 4 4 工艺规程设计工艺规程设计 4 14 1 确定毛坯制造形式确定毛坯制造形式 毛坯材料为 HT250 钢 零件外形较复杂 汽车轮毂装在轴上 传递动力或是切断 动力 工作中存在冲击 由于机车功率一般不大 故冲击力不大 因此 可选用毛坯 铸造的方法 由于零件年生产为 5000 件 已达大批大量的生产类型 而且零件的尺寸 不大 故可采用砂型铸造 4 24 2 定位基准的选择定位基准的选择 基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一 基准选择的正确与合理 可以使加 工质量得以保证 加工效率得以提高 否则 加工过程中将问题百出 加工成本大大 提高 产品质量很难保证 更糟糕的是还会造成零件的大批报废 使生产难以进行 经济效益大大降低 4 2 14 2 1 粗基准的选择粗基准的选择 本零件是带有阶梯孔的典型的轴类零件 根据该零件的实际设计和加工要求 选 择以毛坯的外圆为径向粗基准 以零件毛坯的180mm 的外圆端面为轴向粗基准 4 2 24 2 2 精基准的选择精基准的选择 基准的选择 应从零件的加工精度 特别是加工表面的相互位置精度来考虑 以 提高定位精度 保证零件定位准确 减少定位误差 同时也要照顾到装夹方便 夹具 结构简单 对于汽车轮毂的加工 应该按照工种基本原则选择定位基准 即 基准重 合 原则和 基准统一 原则 基准重合原则是指应该尽量将设计基准和工艺基准及 测量基准相互重合 基准统一原则是指应该尽可能选择加工工件多个表面时都能使用 的定位基准做为精基准 对于该汽车轮毂零件 轮毂端面部分设计基准为内孔 轮毂 轴线的设计也是以内孔为基准 根据基准重合原则和基准统一原则 选择内孔作为第 一组精基准 选择零件上下端面为第二组精基准 4 34 3 制定工艺路线制定工艺路线 综合考虑各表面的加工方法 加工顺序及生产批量和经济性拟订汽车轮毂机械加 工工艺过程如下 工艺方案 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 4 页 表 1 汽车轮毂机械加工工艺过程简表 一 工序号工序名称工序内容 1 备料铸造毛坯 2 热处理进行人工时效处理 3 车端面 4 车端面 5 镗内孔镗内孔 135 0 058 0 028 135 0 068 6 镗内孔倒角 2 45 镗内孔 13600 25 7 镗内孔镗内孔 1360 0 5 8 镗斜面倒角 4 30 斜面 5 度 9 钻孔钻孔 8 20H8 10 钻孔钻孔 23 倒角 0 5 45 4 45 11 钻孔钻孔 10 攻丝 M12 12 钻孔钻孔 12 2 13 检验 14 入库 5 5 确定机械加工余量及毛坯尺寸 设计毛坯图确定机械加工余量及毛坯尺寸 设计毛坯图 5 15 1 确定机械加工余量确定机械加工余量 机械加工余量的确定有很多因素决定 再此 主要考虑工序的经济性及各工序的 加工方法 具体如下表所示 表 2 孔135mm 工序尺寸 028 0 058 0 工序步骤双边余量 工序的经济精度 基本尺寸工序尺寸及 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 5 页 名称 mm 公差等级公差值 mm mm 公差值 mm 半精镗 1IT70 028 135 102 028 0 058 0 粗镗 1IT100 140 134 134 140 0 0 毛坯 IT140 87 133 1330 435 表 3 孔136mm 工序尺寸 25 0 0 工序的经济精度 工序步骤 名称 双边余量 mm 公差等级公差值 mm 基本尺寸 mm 工序尺寸及 公差值 mm 半精镗 1IT80 25 136 136 25 0 0 粗镗 1IT100 140 135 135 140 0 0 毛坯 IT140 74 134 134 08 0 66 0 表 4 孔136mm 工序尺寸 5 0 0 工序的经济精度 工序步骤 名称 双边余量 mm 公差等级公差值 mm 基本尺寸 mm 工序尺寸及 公差值 mm 半精镗 1IT70 035 136 136 5 0 0 粗镗 1IT100 140 135 135 140 0 0 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 6 页 毛坯 IT140 74 134 134 08 0 66 0 表 5 孔 20H8 工序尺寸 工序的经济精度 工序步骤 名称 双边余量 mm 公差等级公差值 mm 基本尺寸 mm 工序尺寸及 公差值 mm 扩 1IT7 H820 20 H8 钻 19IT10 19 19 毛坯 IT14 0 表 6 孔 23 工序尺寸 工序的经济精度 工序步骤 名称 双边余量 mm 公差等级公差值 mm 基本尺寸 mm 工序尺寸及 公差值 mm 扩 1IT7 23 23 钻 22IT10 22 22 毛坯 IT14 0 表 7 钻孔 10 攻丝 M12 工序尺寸 工序的经济精度 工序步骤 名称 双边余量 mm 公差等级公差值 mm 基本尺寸 mm 工序尺寸及 公差值 mm 攻 IT7M12M12 钻 10IT10 10 10 毛坯 IT14 0 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 7 页 表 8 236mm 工序尺寸 0 6 0 工序的经济精度 工序步骤 名称 双边余量 mm 公差等级公差值 mm 基本尺寸 mm 工序尺寸及 公差值 mm 半精车 1IT100 4236 236 0 6 0 粗车 1IT130 54237 237 0 54 0 毛坯 IT141 00238 238 78 0 22 0 5 25 2 确定毛坯的尺寸确定毛坯的尺寸 汽车轮毂零件材料为 HT250 钢 调质硬度为 HRC40 50 强度极限 600MPp 生 b 产类型为大批大量生产 毛坯生产采用铸造方法 由于零件内孔直径然而若采用不同 直径的型心 则会使起模困难 不便于型心的取出 故零件毛坯内孔应该采用同一直 径 由于零件外圆直径尺寸相差较大 考虑到加工效率和加工的经济性 铸造型心外 圆采用不同的直径 以减少切削用量 提高加工效率 说明 由于汽车轮毂属盘套类零件 零件全长仅为 236mm 而且零件外形比较复杂 内孔且为阶梯孔 阶梯孔长度较小 零件毛坯采用 HT250 钢铸造成型 为简化毛坯铸 造工艺 可以牺牲少量材料为代价 牺牲材料 简化工艺 零件外形和内孔部分尺 寸采用较大的切削余量 可多次走刀完成加工 以简化毛坯铸造工艺 5 35 3 设计毛坯图设计毛坯图 根据上述所确定的加工总余量和毛坯尺寸来绘制毛坯图 毛坯轮廓用粗实线绘出 零件的实际尺寸用双点画线绘制 尺寸如表 14 所示 同时在图中绘出毛坯尺寸 公差 技术要求 圆角半径和铸造斜度等 具体见毛 坯图 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 8 页 6 6工序设计工序设计 6 16 1 工序工序 3 3 4 4 粗车端面至尺寸粗车端面至尺寸工序设计工序设计 6 1 16 1 1 加工设备与工艺装备加工设备与工艺装备 加工设备 卧式车床CA6140 工艺装备 刀具 有参考文献 5 根据表1 2选择YT15硬质合金刀具 刀杆尺寸 25 25mm 60 12 6 1 10 刀具为 偏头外圆 r K 93 车刀 夹辅具 顶尖 拨盘 量具 游标卡尺 0 02 0 200 6 1 26 1 2确定切削用量及计算基本时间确定切削用量及计算基本时间 1 车下端面 计算切削用量 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 9 页 确定切削深度 由于粗加工余量为1mm 1次走刀完成切削 确定进给量 由参考文献 5 表1 4 当刀杆尺寸为25 25mm 4mm 工件直径 100 600mm f 0 7 1 2mm r 根据CA6140车床说明书 取 f 0 71mm r 选择车刀磨钝标准及刀具使用寿命 由参考文献 5 根据表1 9 车刀后刀面最大 磨损量为 1 0mm 车刀寿命 T 60min 确定切削速度 由参考文献 5 根据表1 10 当使用YT15硬质合金车刀加工 600Mpa 的钢料 7mm f 0 75mm 切削速度 109m min b t 切削速度的修正系数 1 0 0 92 0 8 1 0 tv ktv sv Tv kv 1 0 均见由参考文献 5 表1 28 故 109 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 80 22 m min c v t n 194 14 r min D 1000 c 6 131 22 801000 根据CA6140车床说明书 选择 n 200 r min c 这时实际切削速度为 c m min 82 64 m min c 1000 c Dn 1000 200 6 131 根据CA6140车床说明书 即选择n 200r min 这时 82 64 m min c c 校验机床功率 切削时的功率可由表查出 由表1 24 当 580 970Mpa 0 4mm f 0 75mm 86m min b c 5 8kW c P 切削功率的修正系数 0 94 1 0 均由参考文献 5 表 krPc kRfc roPc roFc 1 29 2查出 故实际切削时的功率为 Pc 5 8 0 94 1 0 5 45 kW 根据CA6140车床说明书 车床的最大功率为 P 7 5kW 因 Pc P 由此可见 EE 所选择切削用量可在CA6140车床上进行 最后决定第一次切削用量为 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 10 页 4mm f 0 71mm r n 200r min 82 64 m min c c 计算基本工时 m t nf L 式中 L y 20 5mm 根据参考文献 5 表1 26 车削时的入切量及超切l l 量 y 1mm 则 L 20 5 1 21 8mm 故 min 0 18 min 1m t 71 0 200 8 21 2 车上端面 计算切削用量 确定切削深度 由于粗加工余量为1mm 1次走刀完成切削 确定进给量 由参考文献 5 表1 4 当刀杆尺寸为25 25mm 3 75mm 工件 直径100 600mm f 0 7 1 2mm r 根据CA6140车床说明书 取f 0 71mm r 选择车刀磨钝标准及刀具使用寿命 由参考文献 5 根据表1 9 车刀后刀面最大 磨损量为1 0mm 车刀寿命 T 60min 确定切削速度 由参考文献 5 根据表1 10 当使用YT15硬质合金车刀加工 600Mpa的钢料 7mm f 0 75mm 切削速度 109m min b t 切削速度的修正系数 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 均见 tv ktv sv Tv kv 由参考文献 5 表1 28 故 109 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 80 22 m min c v t n 206 70 r min D 1000 c 6 123 22 801000 根据CA6140车床说明书 选择 n 250 r min c 这时实际切削速度为 c m min 97 34 m min c 1000 c Dn 1000 250 6 123 根据CA6140车床说明书 即选择n 250r min 这时 97 34 m min c c 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 11 页 校验机床功率 切削时的功率可由表查出 由参考文献 5 表1 24 当 580 970Mpa 4 0mm f 0 75mm b 106m min时 7 0 kW cc P 切削功率的修正系数 0 94 1 0 均由参考文献 5 表 krPc kRfc roPc roFc 1 29 2查出 故实际切削时的功率为 Pc 7 0 0 94 1 0 6 58 kW 根据CA6140车床说明书 车床的最大功率为 P 7 5kW 因 Pc P 由此可见 EE 所选择切削用量可在CA6140车床上进行 最后决定第二次切削用量为 3 75mm f 0 71mm r n 250r min 97 34 m min c c 计算基本工时 m t nf L 式中 L y 20 5mm 根据参考文献 5 表1 26 车削时的入切量及超切量 l l y 4 3 mm 则 L 20 5 4 3 24 8 mm 故 min 0 14 min 2m t 71 0 250 8 24 总的切削时间为 0 18 min 0 14 min 0 32 mm m t 1m t 2m t 式中 实际切削速度 m min c 切削时间 min m t 切削深度 mm N 机床主轴转速 m min F 进给量 mm L 刀具或工作台行程长度 mm 3 车 H 端面至尺寸 计算切削用量 确定切削深度 由于粗加工余量为1 25mm 一次走刀即可完成切削 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 12 页 单边余量 1 25mm 切削深度即为 1 25mm 确定进给量 由参考文献 5 表1 4 当刀杆尺寸为25 25mm 1 25mm 工件 直径100 600mm f 0 8 1 4mm r 根据CA6140车床说明书 取f 0 86mm r 选择车刀磨钝标准及刀具使用寿命 由参考文献 5 根据表1 9 车刀后刀面最大 磨损量为1 0mm 车刀寿命 T 60min 确定切削速度 由参考文献 5 根据表1 10 当使用YT15硬质合金车刀加工 600Mpa的钢料 1 4mm f 0 97mm 切削速度 123m min b t 切削速度的修正系数 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 均见 tv ktv sv Tv kv 由参考文献 5 表1 28 故 123 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 90 53 m min c v t n 219 08 r min D 1000 c 6 131 53 901000 根据CA6140车床说明书 选择 n 250 r min c 这时实际切削速度为 c m min 103 31 m min c v 1000 c Dn 1000 250 6 131 根据CA6140车床说明书 即选择n 250r min 这时 103 31 m min c c 校验机床功率 切削时的功率可由表查出 由表1 24 当 580 970Mpa 2mm f 0 86mm 106m min b c 4 1kW c P 切削功率的修正系数 0 94 1 0 均由参考文献 5 表 krPc kRfc roPc roFc 1 29 2查出 故实际切削时的功率为 Pc 4 1 0 94 1 0 3 85 kW 根据CA6140车床说明书 车床的最大功率为 P 7 5kW 因 Pc P 由此可见 EE 所选择切削用量可在CA6140车床上进行 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 13 页 最后决定切削用量为 1 25mm f 0 86mm r n 250r min 103 31m min c c 计算基本工时 m t nf L 式中 L y 12mm 根据参考文献 5 表1 26 车削时的入切量及超切量 l l y 1 9mm 则 L 12 1 9 13 9mm 故 min 0 07 min m t 86 0 250 9 13 4 车G端面至尺寸 计算切削用量 确定切削深度 由于粗加工余量为1 25mm 一次走刀即可完成切削 单边余量 1 25mm 切削深度即为 1 25mm 确定进给量 由参考文献 5 表1 4 当刀杆尺寸为25 25mm 1 25mm 工件 直径100 600mm f 0 8 1 4mm r 根据CA6140车床说明书 取f 0 86mm r 选择车刀磨钝标准及刀具使用寿命 由参考文献 5 根据表1 9 车刀后刀面最大 磨损量为1 0mm 车刀寿命 T 60min 确定切削速度 由参考文献 5 根据表1 10 当使用YT15硬质合金车刀加工 600Mpa的钢料 1 4mm f 0 97mm 切削速度 123m min b t 切削速度的修正系数 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 均见 tv ktv sv Tv kv 由参考文献 5 表1 28 故 123 1 0 0 92 0 8 1 0 1 0 90 53 m min c v t n 219 08 r min D 1000 c 6 131 53 901000 根据CA6140车床说明书 选择 n 250 r min c 这时实际切削速度为 c 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 14 页 m min 103 31 m min c v 1000 c Dn 1000 250 6 131 根据CA6140车床说明书 即选择n 250r min 这时 103 31 m min c c 校验机床功率 切削时的功率可由表查出 由表1 24 当 580 970Mpa 2mm f 0 86mm 106m min b c 4 1kW c P 切削功率的修正系数 0 94 1 0 均由参考文献 5 表 krPc kRfc roPc roFc 1 29 2查出 故实际切削时的功率为 Pc 4 1 0 94 1 0 3 85 kW 根据CA6140车床说明书 车床的最大功率为 P 7 5kW 因 Pc P 由此可见 EE 所选择切削用量可在CA6140车床上进行 最后决定切削用量为 1 25mm f 0 86mm r n 250r min 103 31m min c c 计算基本工时 m t nf L 式中 L y 12mm 根据参考文献 5 表1 26 车削时的入切量及超切量 l l y 1 9mm 则 L 12 1 9 13 9mm 故 min 0 07 min m t 86 0 250 9 13 6 26 2工序工序5 5 6 6 7 7 8 8镗内孔镗内孔工序设工序设计计 6 2 16 2 1 镗内孔镗内孔 加工设备 TQ2130镗床 工艺装备 刀具 镗刀 由参考文献 9 选择刀具主要几何参数为 刀齿直径 d 70 93mm 前角 后角 刃带宽 0 15 0 3 0 mmba04 0 1 夹辅具 专用夹具 量具 光滑塞尺 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 15 页 确定切削用量及确定切削基本时间 1 计算切削用量 切削深度 3mm p a 2 确定进给量 由参考文献 9 表12 3 1 工件为HT250 碳钢刀齿每组齿升量为 0 03 0 08mm 取 0 06mm z f z f 3 检验机床功率 由参考文献 9 表12 3 33 单位长度刀刃上的切削力为 F 191 3N mm 计算总的 切削力 F 191 3 12 6 10 137736 N 137 74 kN 由参考文献 9 表12 3 24 F 140 kN 切削速度 8m min 14 5kW 由镗v c P 床说明书 22 kW E P 故 因此所决定的切削用量可以采用 即 3mm 8 c P E P p a c v m min 0 06mm z z f 6 2 26 2 2 镗内孔镗内孔 136 1360 00 25 0 25 135 1350 0 0 268 0 268 加工设备 TQ2130镗床 工艺装备 刀具 镗刀 由参考文献 9 选择刀具主要几何参数为 刀齿直径 d 70 93mm 前角 后角 刃带宽 0 15 0 3 0 mmba04 0 1 夹辅具 专用夹具 量具 光滑塞尺 确定切削用量及确定切削基本时间 1 计算切削用量 切削深度 3mm p a 2 确定进给量 由参考文献 9 表12 3 1 工件为HT250 碳钢刀齿每组齿升量为 0 03 0 08mm 取 0 06mm z f z f 3 检验机床功率 由参考文献 9 表12 3 33 单位长度刀刃上的切削力为 F 191 3N mm 计算总的 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 16 页 切削力 F 191 3 12 6 10 137736 N 137 74 kN 由参考文献 9 表12 3 24 F 140 kN 切削速度 8m min 14 5kW 由镗v c P 床说明书 22 kW E P 故 因此所决定的切削用量可以采用 即 3mm 8 c P E P p a c v m min 0 06mm z z f 6 2 36 2 3 镗内孔镗内孔 加工设备 TQ2130镗床 工艺装备 刀具 镗刀 由参考文献 9 选择刀具主要几何参数为 刀齿直径 d 70 93mm 前角 后角 刃带宽 0 15 0 3 0 mmba04 0 1 夹辅具 专用夹具 量具 光滑塞尺 确定切削用量及确定切削基本时间 1 计算切削用量 切削深度 3mm p a 2 确定进给量 由参考文献 9 表12 3 1 工件为HT250 碳钢刀齿每组齿升量为 0 03 0 08mm 取 0 06mm z f z f 3 检验机床功率 由参考文献 9 表12 3 33 单位长度刀刃上的切削力为 F 191 3N mm 计算总的 切削力 F 191 3 12 6 10 137736 N 137 74 kN 由参考文献 9 表12 3 24 F 140 kN 切削速度 8m min 14 5kW 由镗v c P 床说明书 22 kW E P 故 因此所决定的切削用量可以采用 即 3mm 8 c P E P p a c v m min 0 06mm z z f 6 2 46 2 4 镗镗斜面斜面5 5度度 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 17 页 加工设备 TQ2130镗床 工艺装备 刀具 镗刀 由参考文献 9 选择刀具主要几何参数为 刀齿直径 d 70 93mm 前角 后角 刃带宽 0 15 0 3 0 mmba04 0 1 夹辅具 专用夹具 量具 光滑塞尺 确定切削用量及确定切削基本时间 1 计算切削用量 切削深度 3mm p a 2 确定进给量 由参考文献 9 表12 3 1 工件为HT250 碳钢刀齿每组齿升量为 0 03 0 08mm 取 0 06mm z f z f 3 检验机床功率 由参考文献 9 表12 3 33 单位长度刀刃上的切削力为 F 191 3N mm 计算总的 切削力 F 191 3 12 6 10 137736 N 137 74 kN 由参考文献 9 表12 3 24 F 140 kN 切削速度 8m min 14 5kW 由镗v c P 床说明书 22 kW E P 故 因此所决定的切削用量可以采用 即 3mm 8 c P E P p a c v m min 0 06mm z 0 06mm z z f 6 36 3 工序工序9 9 1010 1111 1212钻孔工序设计钻孔工序设计 6 3 1 加工加工 8 20H8mm 孔孔 1 钻削 8 20H8mm 孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由钻削深度 37mm 选择 17mm 的 p a 0 d H12 级高速钢麻花钻 GB1438 85 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 根据 切削用量简明手册 表 2 7 取f 0 43 mm r 0 53mm r 查阅 机械制造 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 18 页 工艺设计简明手册 表 4 2 16 故取 f 0 47mm r 根据 切削用量简明手册 表 2 19 可以查出钻孔时的轴向力 当 f 0 48mm r 17mm 时 轴向力 6090N 轴向力的修正系数均为 1 0 故 6090N 根据立 0 d f F f F 式钻床 Z525 说明书 机床进给机构强度允许的最大轴向力 8829N 由于 max F f F 故 f 0 47mm r 可用 max F 选择切削用量 进给量 f 查阅 切削用量简明手册 表 2 11 及表 2 24 并根据机床说明书取 f 1mm r 2mm r 故取 f 1 5mm r 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 24 取 8m min 根据 切削用量简明手册 c v 表 2 31 切削速度的修正系数为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k m min vc kvv 04 7 88 00 18 124 6 r min c n 0 1000 d vc 1814 3 04 7 1000 根据立式钻床 Z525 机床说明书选取 n 100r min 所以 c m min 7 5 1000 1001814 3 1000 0 nd vc 3 精铰削加工直径为 8 20H8mm 的孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 选择 20mm 的 H10 级高速钢锥柄机用铰 0 d 刀 GB1133 84 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 查阅 切削用量简明手册 表 2 11 及表 2 24 并根据机床说明书取 f 0 8mm r 1 2mm r 故取 f 1mm r 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 19 页 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 24 取 4m min 根据 切削用量简明手册 c v 表 2 31 切削速度的修正系数为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k m min vc kvv 52 3 88 0 0 14 62 3 r min c n 0 1000 d vc 1814 3 52 3 1000 根据立式钻床 Z525 机床说明书选取 n 60r min 所以 c m min 39 3 1000 601814 3 1000 0 nd vc 6 3 26 3 2 钻孔钻孔 23 1 钻削 22mm 孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由钻削深度 16mm 选择 22mm 的 p a 0 d H12 级高速钢麻花钻 GB1438 85 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 根据 切削用量简明手册 表 2 7 取f 0 37 mm r 0 45mm r 查阅 机械制造 工艺设计简明手册 表 4 2 16 故取 f 0 41mm r 根据 切削用量简明手册 表 2 19 可以查出钻孔时的轴向力 当 f 0 41mm r 15mm 时 轴向力 3580N 轴向力的修正系数均为 1 0 故 3580N 根据立 0 d f F f F 式钻床 Z525 说明书 机床进给机构强度允许的最大轴向力 8829N 由于 max F f F 故 f 0 41mm r 可用 max F 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 15 根据 f 0 41mm r 和铸铁硬度为 HBS 200 217 取 14m min 根据 切削用量简明手册 表 2 31 切削速度的修正系数 c v 为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k9 0 Sv k84 0 xv k0 1 1 v k0 1 Tv k 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 20 页 m min vc kvv 35 100 10 184 0 9 088 0 0 114 219 7 r min c n 0 1000 d v 1514 3 35 101000 根据立式钻床 Z525 说明书 可以考虑选择选取 195r min 所以 c n m min 18 9 1000 1951514 3 1000 0 nd vc 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 根据 切削用量简明手册 表 2 12 当 22mm 时 钻头后刀面最大磨损量为 0 d 0 8mm 故刀具磨钝寿命 T 30min 2 扩削加工直径为 23mm 的孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 选择 23mm 的 H10 级高速钢锥柄机用铰 0 d 刀 GB1133 84 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 查阅 切削用量简明手册 表 2 11 及表 2 24 并根据机床说明书取 f 1mm r 2mm r 故取 f 1 5mm r 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 24 取 8m min 根据 切削用量简明手册 c v 表 2 31 切削速度的修正系数为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k m min vc kvv 04 7 88 00 18 124 6 r min c n 0 1000 d vc 1814 3 04 7 1000 根据立式钻床 Z525 机床说明书选取 n 100r min 所以 c m min 7 5 1000 1001814 3 1000 0 nd vc 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 21 页 选择刀具 90 直柄锥面锪钻 机床为 Z525 选择切削用量 转速取钻孔时的速度 195r min 采用手动进给 c n c n 6 3 36 3 3 钻孔钻孔 10 10 攻丝 攻丝M12M12 1 钻削 10mm 孔 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由钻削深度 39mm 选择 10mm 的 p a 0 d H12 级高速钢麻花钻 GB1438 85 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 根据 切削用量简明手册 表 2 7 取f 0 31 mm r 0 39mm r 查阅 机械制造 工艺设计简明手册 表 4 2 16 故取 f 0 36mm r 根据 切削用量简明手册 表 2 19 可以查出钻孔时的轴向力 当 f 0 36mm r 11mm 时 轴向力 3000N 轴向力的修正系数均为 1 0 故 3000N 根据立 0 d f F f F 式钻床 Z525 说明书 机床进给机构强度允许的最大轴向力 8829N 由于 max F f F 故 f 0 36mm r 可用 max F 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 15 根据 f 0 36mm r 和铸铁硬度为 HBS 200 217 取 12m min 根据 切削用量简明手册 表 2 31 切削速度的修正系数 c v 为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k9 0 Sv k84 0 xv k0 1 1 v k0 1 Tv k m min vc kvv 98 7 0 10 184 09 088 00 112 231 0 r min c n 0 1000 d v 1114 3 98 7 1000 根据立式钻床 Z525 说明书 可以考虑选择选取 195r min 所以 c n 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 22 页 m min 7 6 1000 1951114 3 1000 0 nd vc 6 3 46 3 4 钻孔钻孔 12 2 12 2 选择刀具和机床 查阅 机械制造工艺设计简明手册 由钻削深度 20mm 选择 12 2mm 的 p a 0 d H12 级高速钢麻花钻 GB1438 85 机床选择立式钻床 Z525 选择切削用量 进给量 f 根据 切削用量简明手册 表 2 7 取f 0 11 mm r 0 13mm r 查阅 机械制造 工艺设计简明手册 表 4 2 16 故取 f 0 12mm r 根据 切削用量简明手册 表 2 19 可以查出钻孔时的轴向力 当 f 0 12mm r 3mm 时 轴向力 1480N 轴向力的修正系数均为 1 0 故 0 d f F 1480N 根据立式钻床 Z525 说明书 机床进给机构强度允许的最大轴向力 f F max F 8829N 由于 故 f 0 12mm r 可用 f F max F 切削速度 c v 根据 切削用量简明手册 表 2 15 根据 f 0 12mm r 和铸铁硬度为 HBS 200 217 取 20m min 根据 切削用量简明手册 表 2 31 切削速度的修正系数 c v 为 故 0 1 Tv k88 0 Mv k9 0 Sv k84 0 xv k0 1 1 v k0 1 Tv k m min vc kvv 78 140 10 184 09 088 0 0 120 1579 r min c n 0 1000 d v 314 3 78 141000 根据立式钻床 Z525 说明书 可以考虑选择选取 195r min 所以 c n m min 8 1 1000 195314 3 1000 0 nd vc 确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 23 页 根据 切削用量简明手册 表 2 12 当 12 2mm 时 钻头后刀面最大磨损量为 0 d 0 8mm 故刀具磨钝寿命 T 20min 检验机床扭矩及功率 根据 切削用量简明手册 表 2 21 当 f 0 12mm r 3mm 查得 0 d 6 18N m 根据立式钻床 Z525 说明书 当 195 r min 72 6N m 故 c M c n m M c M 根据 切削用量简明手册 表 2 23 P 1 0kw 根据立式钻床 Z525 说明书 m M cc P 2 8kw 故 P P 因此 所选择的切削用量是可以采用的 即 cMcccM f 0 12mm r 195r min 1 8m min c n c v 6 46 4 绘制夹具总体图绘制夹具总体图 当上述各种元件的结构和布置确定之后 也就基本上决定了夹具体和夹具整体结 构的型式 见下图 河南质量工程职业学院河南质量工程职业学院 毕业设计 论文 第 24 页 小结小结 本次毕业设计所做的汽车轮毂机械加工工艺规程及其工艺装装备设计 设计了汽 车轮毂的加工工艺规程 夹具设计 完成了机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡 片 设计过程中仔细阅读并理解教科书上的基础知识 同时查阅大量的相关材料 根 据设计的实际例子 了解机械加工工艺规程设计的方法 夹具的设计方法 量具的设 计方法 在对这些相关的知识都有一定的了解后 根据零件的生产产量和结构特点 设计了合适的机械加工工艺规程 并设计了专用刀具 专用量具等 同时采用计算机 绘制零件图 毛坯图和夹具图 能够基本运用 CAD 进行计算机辅助设计 进一步熟悉 掌握了 word CAD 等办公软件的使用方法 通过本次设计 自己的综合能力得到了很 大提高 在整个设计过程中 我始终围绕着简化工艺 保证精度 结构简单 使用方 便 安全可靠 经济实用等而展开思路 在设计过程中深深的体会到作为一个工程设 计人员必须具有严谨的科学态度 掌握扎实的基础知识才能在以后的工作个学习中有 所发展 对于在这次设计工程中出现的不足的地方希望各位老师提出宝贵的意见及建 议 谢谢 河南质量工程职