差速器主外壳加工工艺工装设计

1、大学学士学位论文差速器主外壳加工工艺工装设计摘 要汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾被汽车专家誉为“小零件大功用”。随着社会的发展，汽车在生产和生活中的越来越广泛，差速器是汽车中的重要部件，其壳体的结构及加工精度直接影响差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工艺的编制是十分必要和有意义的。本文主要是介绍了差速器外壳的加工工艺及加工中所需要的专用夹具的设计。首先对零件进行了工艺性分析了解各加工面所需要达到的加工精度，确定各个加工面的加工余量。然后制定了两个工艺路线方案，通过对比评估确定了合理的能够满足加工需要的工艺方案。为了保证零件的加工精度需要进行基准面的选择和对零件的定位，并遵循六

2、点定位原则，进行定位误差的分析。最后主要介绍的是镗孔和铣小端面专用工艺方案的设计，主要内容包括夹具的定位，零件与零件的连接、夹具体与机床的连接和误差分析。关键词 差速器主外壳；加工工艺；夹具设计I Differential Case ProcessingAbstractOne of the components of a vehicle automobile differential was essential car experts as "small parts big function." With the development of society, the au

3、tomobile production and life more and more widely, the differential is an important component of the car, its structure and precision of the housing directly affect the normal work of the differential, the study of differential processing methods and processes of preparation is very necessary and me

4、aningful.    This article is to introduce a differential case processing technology and processing needs of special boring machine in the fixture design. First of all parts of the process of analysis needed to understand the processing of surface machining accuracy to hit, to determine the

5、 allowance of each machined surface. To develop a reasonable process to meet the processing needs of the program. To ensure the machining accuracy is required datum selection and positioning of parts, and follow certain basic principles, and the positioning error analysis. Processing also involves a

6、 variety of extra fixture design. This paper describes the design of special fixture boring, there are fixture positioning, parts and components of the connection, the connection with the machine specific folder and error analysis.Keywords differential；processing technology；the design of fixture bor

7、ingII目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 本课题的研究背景11.2 汽车差速器国内外研究现状11.2.1 国外差速器生产企业的研究现状11.2.2 我国差速器行业市场的发展以及研究现状21.3 差速器的主要分类31.3.1 开式差速器31.3.2 限滑差速器31.4 差速器结构41.5 论文主要内容4第2章 工艺规程设计52.1 零件的分析52.2 零件的工艺分析52.3 毛坯的制造形式62.4 基准面的选择72.4.1 粗基准的选择72.4.2 精基准的选择72.5 制订工艺路线72.5.1 工艺线路方案一82.5.2 工艺路线方案二82.5.3 工艺方案的比较与分析9

8、2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定92.6.1 外圆表面机械加工余量、工序尺寸102.6.2 内圆表面机械加工余量、工序尺寸112.6.3 端面机械加工余量、工序尺寸132.6.4 凸台孔系机械加工余量、工序尺寸142.7 确定切削用量152.7.1 切削用量计算一152.7.2 切削用量计算二202.7.3 切削用量计算三232.7.4 切削用量计算四25第3章 镗孔夹具设计283.1 问题的提出283.2 定位基准的选择283.3 定位元件与夹紧元件的选择293.4 切削力与夹紧力的计算303.5 镗杆、镗套及夹具体设计303.5.1 镗杆设计303.5.2 镗套设计303.6

9、 工件的加工精度分析34第4章 铣小头端面夹具设计364.1 定位基准的选择364.2 定位方案和元件设计364.3 夹紧机构的设计374.4 定位误差的计算374.5 本章小结37结 论39致 谢40参考文献41附录42NEW DRIVE PROVIDES SMOOTH INDEXING MOTION42新的驱动方法提供了平稳的指示运动46IV第1章 绪论1.1 本课题的研究背景汽车行业发展初期，法国雷诺汽车公司的创始人雷诺发明了汽车差速器，汽车差速器作为汽车必不可少的部件之一曾被汽车专家誉为“小零件大功用”。汽车转弯行驶时，内、外两侧车轮在同一时间内要移动不同的距离，外轮移动的距离比内轮大

10、。差速器的作用就是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在转弯行驶时允许左、右两半轴以不同转速旋转（差速）。目前国内重型汽车的差速器产品的技术基本源自美国、德国、日本等几个传统的工业国家，我国现有的技术基本上是引进国外的基础上发展的，而且已经有了一定的规模。但是目前我国差速器的自主开发能力仍然很弱，影响了整车新车的开发，在差速器的技术开发上还有很长的路要走。 1.2 汽车差速器国内外研究现状 当前汽车在朝着经济性和动力性的方向发展，如何能够使自己的产品燃油经济性和动力性尽可能提高是每个汽车厂家都在做的事情，当然这是一个广泛的概念，汽车的每一个部件都在发生着变化，差速器也不

11、例外，尤其是那些对操控性有较高要求的车辆。1.2.1 国外差速器生产企业的研究现状 国外的那些差速器生产企业的研究水平已经很高，而且还在不断的进步。年销售额达18亿美金的伊顿公司汽车集团是全球化的汽车零部件制造供应商，在发动机气体管理，变速箱，牵引力控制和安全排放控制领域居全球领先地位，对汽车差速器的内部各零件的加工制造要用精密制造方法。零件主要产品包括发动机气体管理部分及动力控制系统，其中属于动力控制系统的差速器产品在同类产品中居领先地位。伊顿公司开发了新型的锁式差速器，它的工作原理与其他差速器的不同之处：当一侧轮子打滑时，普通开式差速器几乎不能提供任何有效扭矩给车辆，而伊顿的锁式

12、差速器则可以在发现车轮打滑，锁定动力传递百分之百的扭矩到不打滑车轮，足以克服各种困难路面给车辆带来的限制。在牵引力测试、连续弹坑、V型沟等试验中，两驱车在装有伊顿锁式差速器后，越野性能及通过性能甚至超过了四驱动的车辆，通过有限元软件分析，就可以知道各个车轮的受力情况。因为只要驱动轮的任何一侧发生打滑空转以后，伊顿锁式差速器会马上锁住动力，并把全部动力转移到另一有附着力的轮上，使车辆依然能正常向前或向后行驶。毫无疑问，更强的越野性和安全性是差速器的最终目标。1.2.2 我国差速器行业市场的发展以及研究现状  从目前来看，我国差速器行业已经顺利完成了由小到大的转变，正处于由大到

13、强的发展阶段。由小到大是一个量变的过程，科学发展观对它的影响或许仅限于速度和时间，但是由大到强却是一个质变的过程，能否顺利完成这一个蜕变，科学发展观起着至关重要的作用。然而在这个转型和调整的关键时刻，提高汽车车辆、石油化工、电力通讯差速器的精度、可靠性是中国差速器行业的紧迫任务。 近几年中国汽车差速器市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励汽车差速器产业向高技术产品方向发展，国企企业新增投资项目逐渐增多。投资者对汽车差速器行业的关注越来越密切，这就使得汽车差速器行业的发展需求增大。差速器的种类趋于多元化，功用趋于完整化，目前汽车上最常用的是对称式锥齿轮差速器，还有现在各种各样

14、的功能多样的差速器，如：轮间差速器、防滑差速器、强制锁止式差速器、高摩擦自锁式差速器、托森差速器。其中的托森差速器是一种新型差速器机构，它能解决在其他差速器内差动转矩较小时不能起差速作用的问题和转矩较大时不能自动将差速器锁死的问题。这里我们着重介绍一下一种新型差速器为LMC常互锁差速器：LMC常互锁差速器是由湖北力鸣汽车差速器公司投资5000万元生产的新型差速器2009年批量生产，2010年达到验收。LMC常互锁差速器用于0.5-1.5吨级车辆，它能有效地提高车辆的通过性、越野性、可靠性、安全性和经济性，能够满足很多不同条件和不同情况下的车辆要求。这种纯机械、非液压、非液粘、非电控的中央差速分

15、动装置，已申报了美、英、日、韩、俄罗斯等19个国家的专利保护，这一技术不仅仅是一项中国发明，也是一项世界发明。LMC常互锁差速器是由多种类的齿轮系统及相应的轴、壳体组成，具备传统汽车的前轮和后轮轮间差速器、前后桥轴间差速器。LMC常互锁差速分动器通过四支传动轴和轮边减速器带动四个车轮，实现每个车轮独立驱动，在有两个车轮打滑的情况下仍能正常行驶，在冰雪路面、泥泞路面、无路路面上有其独特优势，可以彻底解决传统四驱汽车的不足：如不能高速行驶；车轮打滑不能正常行驶；不能实现轴间差速；高油耗问题、功率循环问题；四驱转换麻烦等。装有LMC常互锁差速分动器的车辆具有以下优点： 1提高车辆的通过性：

16、具有混合差速，LMC常互锁差速分动器可实现轮间、轴间、对角任意混合差速和锁止，任何情况下单个车轮、对角线双轮不会发生滑转，即使单个车轮悬空，车辆仍有驱动力而能正常行驶。  2提高汽车的传动系的寿命和可靠性：因实现了任意差速，消除了功率循环，克服了分时四驱在四驱状态下传动系统因内耗而产生的差速器、传动轴、分动器等机件磨损，甚至于致命性的损坏，延长了传动系统的使用寿命。  3提高车辆的安全性：行车安全、转弯容易、加速性好、制动稳定、操纵轻便安全，无需增加操纵机构。  4具有良好的经济性：功能领先、制造成本低，维修简便、节油，经济环保，产品

17、适用性广。    LMC常互锁差速分动器的研发是在经济刺激的影响下产生的产品，符合我国国情的需要。1.3 差速器的主要分类1.3.1 开式差速器 开式差速器的结构，是典型的行星齿轮组结构，只不过太阳轮和外齿圈的齿数是一样的。在这套行星齿轮组里，主动轮是行星架，被动轮是两个太阳轮。通过行星齿轮组的传动特性我们知道，如果行星架作为主动轴，两个太阳轮的转速和转动方向是不确定的，甚至两个太阳轮的转动方向是相反的。 车辆直行状态下，这种差速器的特性就是，给两个半轴传递的扭矩相同。在一个驱动轮悬空情况下，如果传动轴是匀速转动，有附着力的驱动轮是没有驱动力的，如果传动

18、轴是加速转动，有附着力的驱动轮的驱动力等于悬空车轮的角加速度和转动惯量的乘积。 车辆转弯轮胎不打滑的状态下，差速器连接的两个半轴的扭矩方向是相反的，给车辆提供向前驱动力的，只有内侧的车轮，行星架和内侧的太阳轮之间由等速传动变成了减速传动，驾驶感觉就是弯道加速比直道加速更有力。 开式差速器的优点就是在铺装路面上转行行驶的效果最好。缺点就是在一个驱动轮丧失附着力的情况下，另外一个也没有驱动力。 开式差速器的适用范围是所有铺装路面行驶的车辆，前桥驱动和后桥驱动都可以安装。 1.3.2 限滑差速器 限滑差速器用于部分弥补开式差速器在越野路面的传动缺陷，它是在开式差速器的机构上加以改进，在差速器壳的边齿

19、轮之间增加摩擦片，对应于行星齿轮组来讲，就是在行星架和太阳轮之间增加了摩擦片，增加太阳轮与行星架自由转动的阻力力矩。 限滑差速器提供的附加扭矩，与摩擦片传递的动力和两驱动轮的转速差有关。 在开式差速器结构上改进产生的LSD，不能做到100的限滑，因为限滑系数越高，车辆的转向特性越差。 LSD具备开式差速器的传动特性和机械结构。优点就是提供一定的限滑力矩，缺点是转向特性变差，摩擦片寿命有限。 LSD的适用范围是铺装路面和轻度越野路面。通常用于后驱车。前驱车一般不装，因为LSD会干涉转向，限滑系数越大，转向越困难。 1.4 差速器结构当汽车转弯行驶时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长；汽车在不平路

20、面上直线行驶时。两侧主轮走过的曲长短也不相等即伸路面非平直，但由于轮胎制造尺寸误差，磨损程度不同，承受的载荷不同或充气压力不等，各个轮胎的滚动半径实际上不可能相等，若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上，两轮角速度相等，则车轮必然出现边滚动边滑动的现象。车轮对路面的滑动不仅会加速轮胎磨损，增加汽车的动力消耗，而且可能导致转向和制动性能的恶化。若主减速器从动齿轮通过一根整轴同时带动两侧驱动轮，则两侧车轮只能同样的转速转动。为了保证两侧驱动轮处于纯滚动状态，就必须改用两根半轴分别连接两侧车轮，而由主减速器从动齿轮通过差速器分别驱动两侧半轴和车轮，使它们可用不同角速度旋转。这种装在同一驱动桥两侧驱动轮之间

21、的差速器称为轮间差速器。1.5 论文主要内容本论文的主要内容有：对差速器及常用差速器功能、作用及结构作一一介绍。主要针对差速器壳体安排合理的加工工艺，在这方面要考虑如下几个问题：零件的精度、结构工艺性，零件的毛坯及生产纲领、粗精基准的选择，表面的加工方法，切削用量及工时，设计专用夹具，如确定定位方式、夹紧方式、夹紧元件、夹紧力，夹具的操作及维护等。通过对这些内容的研究，对国内外汽车差速器的发展现状有一个清晰的认识。同时通过自己所学，确定合理的差速器主外壳加工工艺路线方案，进行一次完整的工艺设计和夹具设计，对整合提升自身能力，开阔自身眼界有比较重要的意义。第2章 工艺规程设计2.1 零件的分析汽

22、车后桥差速器壳如图见图2-1所示，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。图2-1差速器壳零件主视图2.2 零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：1.零件上各段外圆表面：1500 -0.04 公差等级 IT17，粗糙度Ra 1.6。2.内圆孔表面：52+0.03 0 公差等

23、级IT7，粗糙度Ra 1.6。320 -0.027 公差等级IT7，粗糙度Ra 1.6。58+0.0046 0 公差等级IT13 ，粗糙度Ra 1.6。54+0.03 0 公差等级IT7，粗糙度Ra 1.6。3.端面：66端面， 粗糙度Ra 12.5。74端面， 粗糙度Ra6.3法兰盘底面，粗糙度Ra3.2他们之间的要求：1.基准A为孔58H8，基准B为孔66H7。2.74端面对A基准的垂直度0.02，精度等级：6级3.52孔对A基准的垂直度为0.05，精度等级：7级。4.32孔与66孔之间的同轴度要求为0.02，精度等级： 7级。5.156外圆与58两孔的同轴度为0.030，精度等级：7级。

24、 6.54孔与58孔之间的同轴度0.025，精度等级：8级。7.156端面对A基准的垂直度为0.04，精度等级：6级。8.6个10的孔对A的位置度为0.15，精度等级：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。2.3 毛坯的制造形式零件材料为QT420-10，球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。属于大批生产的水平，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

25、证加工精度上考虑，也是应该的。2.4 基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。2.4.1 粗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

26、个凸台作为粗基准。2.4.2 精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。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。2.5 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，

27、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下降。2.5.1 工艺线路方案一工序5 铸造。工序10 热处理：正火。工序15 粗、半精车74端面。工序20 粗、精车58、52内孔工序25 粗、半精车66端面、倒角。工序30 车56螺纹孔。工序35 粗、半精镗52、47、32、18孔，精镗52、32内孔工序40 车法兰盘底面、156端面及148内孔。工序45 铣两凸台上平面工序50 钻10、攻M14×1.5螺纹孔及M8螺纹孔。工序55 攻法兰盘上6个M10螺纹孔。工序60 去毛刺，检查。2.5.2 工艺

28、路线方案二工序5 铸造。工序10 热处理：退火。工序15 粗车74、66端面，倒角工序20 钻10孔工序25 粗镗18、32、47、52孔工序30 粗车法兰盘底面工序35 加工法兰盘底面6个M10的螺纹通孔 工序40 车56螺纹孔工序45 粗镗54、58、66、148孔工序50 半精车74、66端面，工序55 半精镗18、32、47、52孔工序60 半精车法兰盘底面工序65 半精镗54、58、66、148孔工序70 精镗32、47、52孔工序75 铣凸台平面工序80 钻孔，丝锥加工M14×1.5内螺纹孔工序85 精镗54、58、66工序90 钻23孔深0.5、钻15孔深2,钻12孔，

29、攻14深15内螺纹丝。工序95 钻10孔深3、攻M8深15内螺纹丝工序100 去毛刺、检查2.5.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一在车床上先加工小端面，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。在大批生产中，综合考虑，我们选择工艺路线二。 因此，最后的加工工艺路线确定如下：工序5 铸造。工序10 热处理：退火。工序15 粗车74、66端面，倒角工序20 钻10孔工序25 粗镗18、32、47、52孔工序30 粗车法兰盘底面工

30、序35 加工法兰盘底面6个M10的螺纹通孔 工序40 车56螺纹孔工序45 粗镗54、58、66、148孔工序50 半精车74、66端面，工序55 半精镗18、32、47、52孔工序60 半精车法兰盘底面工序65 半精镗54、58、66、148孔工序70 精镗32、47、52孔工序75 铣凸台平面工序80 钻孔，丝锥加工M14×1.5内螺纹孔工序85 精镗54、58、66工序90 钻23孔深0.5、钻15孔深2,钻12孔，攻14深15内螺纹丝。工序95 钻10孔深3、攻M8深15内螺纹丝工序100 去毛刺、检查2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定差速器壳零件材料为QT420

31、-10，硬度为156197HBS，毛坯质量约为2.4kg，生产类型为中批生产，采用砂型机械造型铸造。查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，毛坯铸造精度等级取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：2.6.1 外圆表面机械加工余量、工序尺寸(1) 50mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量2.5mm，尺寸公差为2，所以其外圆毛坯名义直径为551mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.32至2.35，确定50外圆的加工余量和工序间余量分布见下图：图2-2毛坯余量分布图由图可知：毛坯名义直径：502.5×255 mm毛坯

32、最大直径：552/2=55 mm毛坯最小直径：55-2/2=53 mm粗车后最大直径：55-3.5=51.5 mm粗车后最小直径：51.5-0.39=51.11 mm半精车后最大直径：51.5-1.2=50.3 mm半精车后最小直径：50.3-0.062=50.238 mm精车后尺寸为零件尺寸，即50 mm将上刚上叙计算的工序间尺寸及公差整理成表2.1。(2) 156mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量为4mm，尺寸公差为2.8，所以其外圆毛坯名义直径为1641.4mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.32至2.35，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：1641.4mm车：1

33、56mm 2Z=8mm表2-1 加工余量计算表工序名称工序余量（mm）工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)精车外圆0.35050半精车外圆1.250+0.3=50.350.3粗车外圆3.550.3+1.2=51.551.5毛坯50+5=5555+1 -12.6.2 内圆表面机械加工余量、工序尺寸(1) 52mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差为2.5，所以其孔毛坯名义直径为1241.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：471mm粗镗：51.5mm 2Z=4.5mm半精镗：51.9mm 2Z=0.

34、4mm精镗：52+0.03 0mm 2Z=0.1mm(2) 47mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量2.5mm，尺寸公差为2mm，所以其孔毛坯名义直径为451mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：421mm粗镗：46.5mm 2Z=4.5mm半精镗：47mm 2Z=0.5mm(3) 32mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差为2.5mm，所以其孔毛坯名义直径为271.mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：271mm粗镗：31.5mm 2Z

35、=4.5mm半精镗：31.9mm 2Z=0.4mm精镗：32+0.027 0mm 2Z=0.1mm(4) 18mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差为2.5，所以其孔毛坯名义直径为180.85mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：151mm粗镗：17.5mm 2Z=2.5mm半精镗：18+0.02 0mm 2Z=0.5mm(5) 58mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差为2.5，所以其孔毛坯名义直径为531mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工

36、序尺寸及余量为：毛坯：531mm粗镗：57.5mm 2Z=4.5mm半精镗：57.9mm 2Z=0.4mm精镗：58+0.046 0mm 2Z=0.1mm(6) 54mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差为2.5，所以其孔毛坯名义直径为491mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：491mm粗镗：53.5mm 2Z=4.5mm半精镗：53.9mm 2Z=0.4mm精镗：54+0.03 0mm 2Z=0.1mm(7) 62mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差为2.5，所以其

37、孔毛坯名义直径为571mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：571mm粗镗：61.5mm 2Z=4.5mm半精镗：62+0.05 0mm 2Z=0.5mm(8) 148mm查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差为2.5，所以其孔毛坯名义直径为1421.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：毛坯：1421mm粗镗：147.5mm 2Z=5.5mm半精镗：148mm 2Z=0.5mm2.6.3 端面机械加工余量、工序尺寸(1) 74前端面毛坯： 154.8mm粗车：152

38、.5mm Z=2.3mm半精车151.2 Z=1.3mm(2) 66端面车前：117mm粗车：114mm Z=2.3mm半精车113-0.25 0 Z=1.2mm(3) 148端面车前：152.5mm粗车：150mm Z=2.5mm半精车148.3 mm Z=1.7mm2.6.4 凸台孔系机械加工余量、工序尺寸(1) 凸台上平面铣前：距中心线89铣后：距中心线88， Z=1mm(2) M8螺纹孔钻：6 2Z=6mm扩钻：7 2Z=1mm攻丝：M8 (3) M14×15螺纹孔钻：10孔 2Z=10mm扩钻：12 2Z=2mm攻丝：M14(4) 3×10 孔 一次钻好即可。2.

39、7 确定切削用量2.7.1 切削用量计算一1.车74端面 1）切削深度：余量Z=3mm，分两次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表313，车刀刀杆尺寸：25×25mm，f=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r3）计算切削速度： 查工艺师手册表27-12，其速度计算公式为 V=k （m/min） 2.1式中T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查工艺师手册表27-17,修正系数取k=0.85, k=0.6, k=1.2, k=0.89, k=1.0, k=0.85×0.6×1.2×0.89

40、15;1.0=0.54 V=33.4（m/min）4）确定主轴转速：n=51.4（r/min）按照机床说明书，取n=50r/min所以实际切削速度： V= n= =32.67 (m/min)5）检验机床功率：主切削力 查工艺师手册 表2-14F=Cafvk2.2式中C=900 ,x=1.0 , y=0.85 , n=0, k=0.89 , k=1.0 主偏角k=90º , k=0.89代入公式得 F=1629 (N)切削时消耗功率：P=0.87（KW）CA6140机床电机功率为7.5KW, 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F参考工艺师手册F=Caf

41、vk2.3其中C=530, x=0.90, y=0.75, n=0查表2716机械工艺师手册k=0.89,代入得：F=530×1.5×1.02×1×0.89=881(N)轴向切削力（走刀力）：查表2-17机械工艺师手册F=Cafvk2.4其中 C=450, x=1.0, y=0.4 , n=0 , k=0.89轴向切削力：F=450×1.5×1.02×1×0.89=801(N)取机床导轨与床鞍摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力： F= F+u（F+ F）=1049(N)查机床说明书，机床最大纵

42、向力为3530N,故机床进给系统可以正常工作.7）切削工时:2.5其中：L=+2+3=45 (mm)代入得：T=1.96 (min)2.粗镗52孔1）切削深度：余量Z=2.7mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-15f=0.150.4(mm/r),查机床说明书，现取f=0.41mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =46.6(m/min)4）确定主轴转速：n=119(r/min)按照机床说明书，取n=125r/min所以实际切削速度： V= n= 125 =48.7(m/min)5）检验机床功率：主切削力 查工艺师手册 表2-14F=Cafvk=152

43、6(N)切削时消耗功率：P=1.24（KW）CA6140机床电机功率为7.5KW, 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F参考工艺师手册F=Cafvk =530×2.75×0.41×1×0.89 =676(N)轴向切削力（走刀力）：查表2-17机械工艺师手册F=Cafvk =450×2.75×0.41×1×0.89 =763(N)取机床导轨与床鞍摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床的作用力：F= F+u（F+ F）=904(N)查机床说明书，机床最大纵向力为3530N,故

44、机床进给系统可以正常工作。7）切削工时:刀具行程L=8+2+3=13 (mm) =0.26(min)3.粗镗47孔1）切削深度：余量Z=2.3mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-15，f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取f=0.3mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =40.1(m/min)4）确定主轴转速：n=284(r/min)按照机床说明书，取n=250r/min。所以实际切削速度： V= n=250=35.3(m/min)5）切削工时:刀具行程L=19+2+3=22 mm =0.29(min)4.粗镗148孔1）切削深度：余量Z=2

45、.8mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-15，f=0.15.04mm/r,此处为非连续表面，查机床说明书，现取f=0.3mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k 2.9取T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查工艺师手册表27-17k=0.85, k=0.6, k=1.2, k=0.89, k=1.0,k=0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54V=52.1(m/min)4）确定主轴转速：n=143(r/min)按照机床说明书，取n=125r/min。所以实际切削速度： V=

46、 n=125=45.5(m/min)5）切削工时:刀具行程L=50+3+3=56 (mm) =1.49(min)5.粗镗58孔1）切削深度：余量Z=1.5，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-15，f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取f=0.3mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =54.8(m/min)4）确定主轴转速：n=212(r/min)按照机床说明书，取n=200r/min。所以实际切削速度： V= n=200=51.5 (m/min)5）切削工时:刀具行程L=+2+3=21 (mm) =0.35 (min)6.半精镗54孔1）切削深度

47、：余量Z=0.5mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表3-15，f=0.150.4mm/r,查机床说明书，现取f=0.3mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =60.6(m/min)4）确定主轴转速：n=245(r/min)按照机床说明书，取n=250r/min。所以实际切削速度： V= n=250=61.4(m/min)5）切削工时:刀具行程L=+2+3=21 (mm) =0.028 (min)2.7.2 切削用量计算二1.车66端面1）切削深度：余量Z=4mm，分两次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表313车刀 刀杆尺寸：25×25m

48、mf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =33.4(m/min)4）确定主轴转速：n=212 (r/min)按照机床说明书，取n=200 r/min所以实际切削速度： V= n=200 =31.4(m/min) 5）切削工时刀具行程L=+2+3=15 (mm) =2=0.146 (min)2.粗车法兰盘底面1）切削深度：余量Z=1.75mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表313车刀 刀杆尺寸：25×25mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r3）计算切削

49、速度 查工艺师手册表27-12V=k =36.5(m/min)4）确定主轴转速：n=211 (r/min)按照机床说明书，取n=200 r/min所以实际切削速度： V= n=200 =31.4(m/min)5）切削工时刀具行程L=20+3=23 (mm) =0.112 (min)3.粗车法兰盘阶梯面1）切削深度：余量Z=2mm，可一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表313车刀 刀杆尺寸：25×25mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，现取f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =33.4(m/min)4）确定主轴转速：n=171 (

50、r/min)按照机床说明书，取n=160 r/min所以实际切削速度： V= n=160 =31.1(m/min)5）切削工时刀具行程L=+2+3=15 (mm) =0.073 (min)4.半精车法兰盘端面1）切削深度：余量Z=0.65mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表314车刀 刀杆尺寸：25×25mmf=0.550.7(mm/r),查机床说明书，现取f=0.61mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =48.9(m/min)4）确定主轴转速：n=302 (r/min)按照机床说明书，取n=320 r/min所以实际切削速度： V= n=3

51、20 =51.7(m/min)5）切削工时刀具行程L=20+3=23 mm =0.117 (min)2.7.3 切削用量计算三1.粗车156圆端面1）切削深度：余量Z=2.2mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表313车刀 刀杆尺寸：25×25mmf=0.91.3(mm/r),查机床说明书，取f=1.02mm/r3）计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =33.1(m/min)4）确定主轴转速：n=65(r/min)按照机床说明书，取n=63 r/min所以实际切削速度： V= n=63 =31.6(m/min)5）切削工时刀具行程L=16+0+2=18 mm =0.28(min)2.半精车158圆端面1）切削深度：余量Z=0.65mm，可以一次切除。2）进给量：查机械制造工艺设计手册表314车刀 刀杆尺寸：25×25mmf=0.550.7(mm/r),查机床说明书，现取f=0.61mm/r3