差速器主外殼加工工藝工裝設(shè)計

1、大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文差速器主外殼加工工藝工裝設(shè)計摘 要汽車差速器作為汽車必不可少的部件之一曾被汽車專家譽為“小零件大功用”。隨著社會的發(fā)展，汽車在生產(chǎn)和生活中的越來越廣泛，差速器是汽車中的重要部件，其殼體的結(jié)構(gòu)及加工精度直接影響差速器的正常工作，因此研究差速器的加工方法和工藝的編制是十分必要和有意義的。本文主要是介紹了差速器外殼的加工工藝及加工中所需要的專用夾具的設(shè)計。首先對零件進行了工藝性分析了解各加工面所需要達到的加工精度，確定各個加工面的加工余量。然后制定了兩個工藝路線方案，通過對比評估確定了合理的能夠滿足加工需要的工藝方案。為了保證零件的加工精度需要進行基準面的選擇和對零件的定位，并遵循六

2、點定位原則，進行定位誤差的分析。最后主要介紹的是鏜孔和銑小端面專用工藝方案的設(shè)計，主要內(nèi)容包括夾具的定位，零件與零件的連接、夾具體與機床的連接和誤差分析。關(guān)鍵詞 差速器主外殼；加工工藝；夾具設(shè)計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 automobile pro

3、duction 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 meaningful. Th

4、is 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 allowance of each machin

5、ed 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 variety of extra fixture

6、 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 boringII目錄摘 要IAbstractII第1章

7、緒論11.1 本課題的研究背景11.2 汽車差速器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.2.1 國外差速器生產(chǎn)企業(yè)的研究現(xiàn)狀11.2.2 我國差速器行業(yè)市場的發(fā)展以及研究現(xiàn)狀21.3 差速器的主要分類31.3.1 開式差速器31.3.2 限滑差速器31.4 差速器結(jié)構(gòu)41.5 論文主要內(nèi)容4第2章 工藝規(guī)程設(shè)計52.1 零件的分析52.2 零件的工藝分析52.3 毛坯的制造形式62.4 基準面的選擇72.4.1 粗基準的選擇72.4.2 精基準的選擇72.5 制訂工藝路線72.5.1 工藝線路方案一82.5.2 工藝路線方案二82.5.3 工藝方案的比較與分析92.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定92

8、.6.1 外圓表面機械加工余量、工序尺寸102.6.2 內(nèi)圓表面機械加工余量、工序尺寸112.6.3 端面機械加工余量、工序尺寸132.6.4 凸臺孔系機械加工余量、工序尺寸142.7 確定切削用量152.7.1 切削用量計算一152.7.2 切削用量計算二202.7.3 切削用量計算三232.7.4 切削用量計算四25第3章 鏜孔夾具設(shè)計283.1 問題的提出283.2 定位基準的選擇283.3 定位元件與夾緊元件的選擇293.4 切削力與夾緊力的計算303.5 鏜桿、鏜套及夾具體設(shè)計303.5.1 鏜桿設(shè)計303.5.2 鏜套設(shè)計303.6 工件的加工精度分析34第4章 銑小頭端面夾具設(shè)計

9、364.1 定位基準的選擇364.2 定位方案和元件設(shè)計364.3 夾緊機構(gòu)的設(shè)計374.4 定位誤差的計算374.5 本章小結(jié)37結(jié) 論39致 謝40參考文獻41附錄42NEW DRIVE PROVIDES SMOOTH INDEXING MOTION42新的驅(qū)動方法提供了平穩(wěn)的指示運動46IV第1章 緒論1.1 本課題的研究背景汽車行業(yè)發(fā)展初期，法國雷諾汽車公司的創(chuàng)始人雷諾發(fā)明了汽車差速器，汽車差速器作為汽車必不可少的部件之一曾被汽車專家譽為“小零件大功用”。汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，內(nèi)、外兩側(cè)車輪在同一時間內(nèi)要移動不同的距離，外輪移動的距離比內(nèi)輪大。差速器的作用就是將主減速器傳來的動力傳給左、右兩

10、半軸，并在轉(zhuǎn)彎行駛時允許左、右兩半軸以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)（差速）。目前國內(nèi)重型汽車的差速器產(chǎn)品的技術(shù)基本源自美國、德國、日本等幾個傳統(tǒng)的工業(yè)國家，我國現(xiàn)有的技術(shù)基本上是引進國外的基礎(chǔ)上發(fā)展的，而且已經(jīng)有了一定的規(guī)模。但是目前我國差速器的自主開發(fā)能力仍然很弱，影響了整車新車的開發(fā)，在差速器的技術(shù)開發(fā)上還有很長的路要走。1.2 汽車差速器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀當(dāng)前汽車在朝著經(jīng)濟性和動力性的方向發(fā)展，如何能夠使自己的產(chǎn)品燃油經(jīng)濟性和動力性盡可能提高是每個汽車廠家都在做的事情，當(dāng)然這是一個廣泛的概念，汽車的每一個部件都在發(fā)生著變化，差速器也不例外，尤其是那些對操控性有較高要求的車輛。1.2.1 國外差速器生產(chǎn)企業(yè)的

11、研究現(xiàn)狀國外的那些差速器生產(chǎn)企業(yè)的研究水平已經(jīng)很高，而且還在不斷的進步。年銷售額達18億美金的伊頓公司汽車集團是全球化的汽車零部件制造供應(yīng)商，在發(fā)動機氣體管理，變速箱，牽引力控制和安全排放控制領(lǐng)域居全球領(lǐng)先地位，對汽車差速器的內(nèi)部各零件的加工制造要用精密制造方法。零件主要產(chǎn)品包括發(fā)動機氣體管理部分及動力控制系統(tǒng)，其中屬于動力控制系統(tǒng)的差速器產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中居領(lǐng)先地位。伊頓公司開發(fā)了新型的鎖式差速器，它的工作原理與其他差速器的不同之處：當(dāng)一側(cè)輪子打滑時，普通開式差速器幾乎不能提供任何有效扭矩給車輛，而伊頓的鎖式差速器則可以在發(fā)現(xiàn)車輪打滑，鎖定動力傳遞百分之百的扭矩到不打滑車輪，足以克服各種困難路

12、面給車輛帶來的限制。在牽引力測試、連續(xù)彈坑、V型溝等試驗中，兩驅(qū)車在裝有伊頓鎖式差速器后，越野性能及通過性能甚至超過了四驅(qū)動的車輛，通過有限元軟件分析，就可以知道各個車輪的受力情況。因為只要驅(qū)動輪的任何一側(cè)發(fā)生打滑空轉(zhuǎn)以后，伊頓鎖式差速器會馬上鎖住動力，并把全部動力轉(zhuǎn)移到另一有附著力的輪上，使車輛依然能正常向前或向后行駛。毫無疑問，更強的越野性和安全性是差速器的最終目標。1.2.2 我國差速器行業(yè)市場的發(fā)展以及研究現(xiàn)狀從目前來看，我國差速器行業(yè)已經(jīng)順利完成了由小到大的轉(zhuǎn)變，正處于由大到強的發(fā)展階段。由小到大是一個量變的過程，科學(xué)發(fā)展觀對它的影響或許僅限于速度和時間，但是由大到強卻是一個質(zhì)變的過

13、程，能否順利完成這一個蛻變，科學(xué)發(fā)展觀起著至關(guān)重要的作用。然而在這個轉(zhuǎn)型和調(diào)整的關(guān)鍵時刻，提高汽車車輛、石油化工、電力通訊差速器的精度、可靠性是中國差速器行業(yè)的緊迫任務(wù)。近幾年中國汽車差速器市場發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴張，國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵汽車差速器產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國企企業(yè)新增投資項目逐漸增多。投資者對汽車差速器行業(yè)的關(guān)注越來越密切，這就使得汽車差速器行業(yè)的發(fā)展需求增大。差速器的種類趨于多元化，功用趨于完整化，目前汽車上最常用的是對稱式錐齒輪差速器，還有現(xiàn)在各種各樣的功能多樣的差速器，如：輪間差速器、防滑差速器、強制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器、托森差速器。其中的托森差速器是一種新

14、型差速器機構(gòu)，它能解決在其他差速器內(nèi)差動轉(zhuǎn)矩較小時不能起差速作用的問題和轉(zhuǎn)矩較大時不能自動將差速器鎖死的問題。這里我們著重介紹一下一種新型差速器為LMC?；ユi差速器：LMC?；ユi差速器是由湖北力鳴汽車差速器公司投資5000萬元生產(chǎn)的新型差速器2009年批量生產(chǎn)，2010年達到驗收。LMC?；ユi差速器用于0.5-1.5噸級車輛，它能有效地提高車輛的通過性、越野性、可靠性、安全性和經(jīng)濟性，能夠滿足很多不同條件和不同情況下的車輛要求。這種純機械、非液壓、非液粘、非電控的中央差速分動裝置，已申報了美、英、日、韓、俄羅斯等19個國家的專利保護，這一技術(shù)不僅僅是一項中國發(fā)明，也是一項世界發(fā)明。LMC?；ユi

15、差速器是由多種類的齒輪系統(tǒng)及相應(yīng)的軸、殼體組成，具備傳統(tǒng)汽車的前輪和后輪輪間差速器、前后橋軸間差速器。LMC?；ユi差速分動器通過四支傳動軸和輪邊減速器帶動四個車輪，實現(xiàn)每個車輪獨立驅(qū)動，在有兩個車輪打滑的情況下仍能正常行駛，在冰雪路面、泥濘路面、無路路面上有其獨特優(yōu)勢，可以徹底解決傳統(tǒng)四驅(qū)汽車的不足：如不能高速行駛；車輪打滑不能正常行駛；不能實現(xiàn)軸間差速；高油耗問題、功率循環(huán)問題；四驅(qū)轉(zhuǎn)換麻煩等。裝有LMC?；ユi差速分動器的車輛具有以下優(yōu)點：1提高車輛的通過性：具有混合差速，LMC?；ユi差速分動器可實現(xiàn)輪間、軸間、對角任意混合差速和鎖止，任何情況下單個車輪、對角線雙輪不會發(fā)生滑轉(zhuǎn)，即使單個車輪

16、懸空，車輛仍有驅(qū)動力而能正常行駛。2提高汽車的傳動系的壽命和可靠性：因?qū)崿F(xiàn)了任意差速，消除了功率循環(huán)，克服了分時四驅(qū)在四驅(qū)狀態(tài)下傳動系統(tǒng)因內(nèi)耗而產(chǎn)生的差速器、傳動軸、分動器等機件磨損，甚至于致命性的損壞，延長了傳動系統(tǒng)的使用壽命。3提高車輛的安全性：行車安全、轉(zhuǎn)彎容易、加速性好、制動穩(wěn)定、操縱輕便安全，無需增加操縱機構(gòu)。4具有良好的經(jīng)濟性：功能領(lǐng)先、制造成本低，維修簡便、節(jié)油，經(jīng)濟環(huán)保，產(chǎn)品適用性廣。LMC?；ユi差速分動器的研發(fā)是在經(jīng)濟刺激的影響下產(chǎn)生的產(chǎn)品，符合我國國情的需要。1.3 差速器的主要分類1.3.1 開式差速器 開式差速器的結(jié)構(gòu)，是典型的行星齒輪組結(jié)構(gòu)，只不過太陽輪和外齒圈的齒數(shù)

17、是一樣的。在這套行星齒輪組里，主動輪是行星架，被動輪是兩個太陽輪。通過行星齒輪組的傳動特性我們知道，如果行星架作為主動軸，兩個太陽輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向是不確定的，甚至兩個太陽輪的轉(zhuǎn)動方向是相反的。 車輛直行狀態(tài)下，這種差速器的特性就是，給兩個半軸傳遞的扭矩相同。在一個驅(qū)動輪懸空情況下，如果傳動軸是勻速轉(zhuǎn)動，有附著力的驅(qū)動輪是沒有驅(qū)動力的，如果傳動軸是加速轉(zhuǎn)動，有附著力的驅(qū)動輪的驅(qū)動力等于懸空車輪的角加速度和轉(zhuǎn)動慣量的乘積。 車輛轉(zhuǎn)彎輪胎不打滑的狀態(tài)下，差速器連接的兩個半軸的扭矩方向是相反的，給車輛提供向前驅(qū)動力的，只有內(nèi)側(cè)的車輪，行星架和內(nèi)側(cè)的太陽輪之間由等速傳動變成了減速傳動，駕駛感覺就是彎道

18、加速比直道加速更有力。 開式差速器的優(yōu)點就是在鋪裝路面上轉(zhuǎn)行行駛的效果最好。缺點就是在一個驅(qū)動輪喪失附著力的情況下，另外一個也沒有驅(qū)動力。 開式差速器的適用范圍是所有鋪裝路面行駛的車輛，前橋驅(qū)動和后橋驅(qū)動都可以安裝。 1.3.2 限滑差速器 限滑差速器用于部分彌補開式差速器在越野路面的傳動缺陷，它是在開式差速器的機構(gòu)上加以改進，在差速器殼的邊齒輪之間增加摩擦片，對應(yīng)于行星齒輪組來講，就是在行星架和太陽輪之間增加了摩擦片，增加太陽輪與行星架自由轉(zhuǎn)動的阻力力矩。 限滑差速器提供的附加扭矩，與摩擦片傳遞的動力和兩驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速差有關(guān)。 在開式差速器結(jié)構(gòu)上改進產(chǎn)生的LSD，不能做到100的限滑，因為限滑

19、系數(shù)越高，車輛的轉(zhuǎn)向特性越差。 LSD具備開式差速器的傳動特性和機械結(jié)構(gòu)。優(yōu)點就是提供一定的限滑力矩，缺點是轉(zhuǎn)向特性變差，摩擦片壽命有限。 LSD的適用范圍是鋪裝路面和輕度越野路面。通常用于后驅(qū)車。前驅(qū)車一般不裝，因為LSD會干涉轉(zhuǎn)向，限滑系數(shù)越大，轉(zhuǎn)向越困難。 1.4 差速器結(jié)構(gòu)當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，外側(cè)車輪比內(nèi)側(cè)車輪所走過的路程長；汽車在不平路面上直線行駛時。兩側(cè)主輪走過的曲長短也不相等即伸路面非平直，但由于輪胎制造尺寸誤差，磨損程度不同，承受的載荷不同或充氣壓力不等，各個輪胎的滾動半徑實際上不可能相等，若兩側(cè)車輪都固定在同一剛性轉(zhuǎn)軸上，兩輪角速度相等，則車輪必然出現(xiàn)邊滾動邊滑動的現(xiàn)象。車輪對

20、路面的滑動不僅會加速輪胎磨損，增加汽車的動力消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和制動性能的惡化。若主減速器從動齒輪通過一根整軸同時帶動兩側(cè)驅(qū)動輪，則兩側(cè)車輪只能同樣的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。為了保證兩側(cè)驅(qū)動輪處于純滾動狀態(tài)，就必須改用兩根半軸分別連接兩側(cè)車輪，而由主減速器從動齒輪通過差速器分別驅(qū)動兩側(cè)半軸和車輪，使它們可用不同角速度旋轉(zhuǎn)。這種裝在同一驅(qū)動橋兩側(cè)驅(qū)動輪之間的差速器稱為輪間差速器。1.5 論文主要內(nèi)容本論文的主要內(nèi)容有：對差速器及常用差速器功能、作用及結(jié)構(gòu)作一一介紹。主要針對差速器殼體安排合理的加工工藝，在這方面要考慮如下幾個問題：零件的精度、結(jié)構(gòu)工藝性，零件的毛坯及生產(chǎn)綱領(lǐng)、粗精基準的選擇，表面的加工方法

21、，切削用量及工時，設(shè)計專用夾具，如確定定位方式、夾緊方式、夾緊元件、夾緊力，夾具的操作及維護等。通過對這些內(nèi)容的研究，對國內(nèi)外汽車差速器的發(fā)展現(xiàn)狀有一個清晰的認識。同時通過自己所學(xué)，確定合理的差速器主外殼加工工藝路線方案，進行一次完整的工藝設(shè)計和夾具設(shè)計，對整合提升自身能力，開闊自身眼界有比較重要的意義。第2章 工藝規(guī)程設(shè)計2.1 零件的分析汽車后橋差速器殼如圖見圖2-1所示，差速器的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。普通差速器由行星齒輪、差速器殼（行星輪架）、半軸齒輪等零件組成。發(fā)動機的動力經(jīng)

22、傳動軸進入差速器，直接驅(qū)動差速器殼帶動行星輪軸，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅(qū)動左、右車輪。圖2-1差速器殼零件主視圖2.2 零件的工藝分析差速器殼的零件可以分四組加工表面，圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：現(xiàn)分敘如下：1.零件上各段外圓表面：1500 -0.04 公差等級 IT17，粗糙度Ra 1.6。2.內(nèi)圓孔表面：52+0.03 0 公差等級IT7，粗糙度Ra 1.6。320 -0.027 公差等級IT7，粗糙度Ra 1.6。58+0.0046 0 公差等級IT13 ，粗糙度Ra 1.6。54+0.03 0 公差等級IT7，粗糙度Ra 1.6。3.端面：66端面， 粗糙度Ra 12.5。7

23、4端面， 粗糙度Ra6.3法蘭盤底面，粗糙度Ra3.2他們之間的要求：1.基準A為孔58H8，基準B為孔66H7。2.74端面對A基準的垂直度0.02，精度等級：6級3.52孔對A基準的垂直度為0.05，精度等級：7級。4.32孔與66孔之間的同軸度要求為0.02，精度等級： 7級。5.156外圓與58兩孔的同軸度為0.030，精度等級：7級。 6.54孔與58孔之間的同軸度0.025，精度等級：8級。7.156端面對A基準的垂直度為0.04，精度等級：6級。8.6個10的孔對A的位置度為0.15，精度等級：8級。由上分析可知，對于這幾組加工表面，可以先加工好端面，內(nèi)外圓表面可以用加工好的端面

24、為基準先加工其中一組，然后借助專用夾具加工另一表面，并且保證它們之間的位置精度要求。2.3 毛坯的制造形式零件材料為QT420-10，球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，具有很高的強度，又有良好的塑性和韌性，起綜合性能接近鋼，其鑄性能好，成本低廉，生產(chǎn)方便，工業(yè)中廣泛應(yīng)用。屬于大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用砂型機械造型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。2.4 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。2.4.1 粗基

25、準的選擇按照有關(guān)的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準，若工件必須保證不加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，如壁厚均勻，先取不加工表面做粗基準）可以取鑄件的大端作粗基準加工小端面，再以小端面為基準加工大端面，也可以取鑄件的兩個凸臺作為粗基準。2.4.2 精基準的選擇按照有關(guān)的精基準選擇原則（互為基準原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對于本零件，外圓和內(nèi)圓兩組加工表面相互之間有一定的精度要求，內(nèi)圓粗加工時可以先選擇加工好的端面作為加工基準，再以粗加工好的內(nèi)圓表面為基準粗加工

26、外圓表面，然后以粗加工好外圓表面為基準精加工內(nèi)圓，最后再以基準精加工好的內(nèi)圓精加工外圓。可以用夾具以大端面為基準銑出兩側(cè)平面，再用專用夾具以端面和平面為基準加工孔。2.5 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下，考慮采用普通機床配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.5.1 工藝線路方案一工序5 鑄造。工序10 熱處理：正火。工序15 粗、半精車74端面。工序20 粗、精車58、

27、52內(nèi)孔工序25 粗、半精車66端面、倒角。工序30 車56螺紋孔。工序35 粗、半精鏜52、47、32、18孔，精鏜52、32內(nèi)孔工序40 車法蘭盤底面、156端面及148內(nèi)孔。工序45 銑兩凸臺上平面工序50 鉆10、攻M141.5螺紋孔及M8螺紋孔。工序55 攻法蘭盤上6個M10螺紋孔。工序60 去毛刺，檢查。2.5.2 工藝路線方案二工序5 鑄造。工序10 熱處理：退火。工序15 粗車74、66端面，倒角工序20 鉆10孔工序25 粗鏜18、32、47、52孔工序30 粗車法蘭盤底面工序35 加工法蘭盤底面6個M10的螺紋通孔 工序40 車56螺紋孔工序45 粗鏜54、58、66、14

28、8孔工序50 半精車74、66端面，工序55 半精鏜18、32、47、52孔工序60 半精車法蘭盤底面工序65 半精鏜54、58、66、148孔工序70 精鏜32、47、52孔工序75 銑凸臺平面工序80 鉆孔，絲錐加工M141.5內(nèi)螺紋孔工序85 精鏜54、58、66工序90 鉆23孔深0.5、鉆15孔深2,鉆12孔，攻14深15內(nèi)螺紋絲。工序95 鉆10孔深3、攻M8深15內(nèi)螺紋絲工序100 去毛刺、檢查2.5.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一在車床上先加工小端面，再以小端面定位加工大端面，方案二是在車床上車出大端面，直接粗鏜內(nèi)孔，然后以孔和大端面定位，加工其它部分。

29、兩相比較起來可以看出，方案二的裝夾次數(shù)要少于前者，精度更高，對工人的技術(shù)水平要求低一些。在大批生產(chǎn)中，綜合考慮，我們選擇工藝路線二。 因此，最后的加工工藝路線確定如下：工序5 鑄造。工序10 熱處理：退火。工序15 粗車74、66端面，倒角工序20 鉆10孔工序25 粗鏜18、32、47、52孔工序30 粗車法蘭盤底面工序35 加工法蘭盤底面6個M10的螺紋通孔 工序40 車56螺紋孔工序45 粗鏜54、58、66、148孔工序50 半精車74、66端面，工序55 半精鏜18、32、47、52孔工序60 半精車法蘭盤底面工序65 半精鏜54、58、66、148孔工序70 精鏜32、47、52孔

30、工序75 銑凸臺平面工序80 鉆孔，絲錐加工M141.5內(nèi)螺紋孔工序85 精鏜54、58、66工序90 鉆23孔深0.5、鉆15孔深2,鉆12孔，攻14深15內(nèi)螺紋絲。工序95 鉆10孔深3、攻M8深15內(nèi)螺紋絲工序100 去毛刺、檢查2.6 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定差速器殼零件材料為QT420-10，硬度為156197HBS，毛坯質(zhì)量約為2.4kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用砂型機械造型鑄造。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-5，毛坯鑄造精度等級取9G。根據(jù)上述材料及加工工藝，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：2.6.1 外圓表面機械加工余量、工序尺寸(

31、1) 50mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量2.5mm，尺寸公差為2，所以其外圓毛坯名義直徑為551mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.32至2.35，確定50外圓的加工余量和工序間余量分布見下圖：圖2-2毛坯余量分布圖由圖可知：毛坯名義直徑：502.5255 mm毛坯最大直徑：552/2=55 mm毛坯最小直徑：55-2/2=53 mm粗車后最大直徑：55-3.5=51.5 mm粗車后最小直徑：51.5-0.39=51.11 mm半精車后最大直徑：51.5-1.2=50.3 mm半精車后最小直徑：50.3-0.062=50.238 mm精車后尺寸為零件尺寸，即50

32、 mm將上剛上敘計算的工序間尺寸及公差整理成表2.1。(2) 156mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量為4mm，尺寸公差為2.8，所以其外圓毛坯名義直徑為1641.4mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.32至2.35，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：1641.4mm車：156mm 2Z=8mm表2-1 加工余量計算表工序名稱工序余量（mm）工序基本尺寸(mm)工序尺寸及公差(mm)精車外圓0.35050半精車外圓1.250+0.3=50.350.3粗車外圓3.550.3+1.2=51.551.5毛坯50+5=5555+1 -12.6.2 內(nèi)圓表面機械加工余量、工序尺寸

33、(1) 52mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差為2.5，所以其孔毛坯名義直徑為1241.25mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：471mm粗鏜：51.5mm 2Z=4.5mm半精鏜：51.9mm 2Z=0.4mm精鏜：52+0.03 0mm 2Z=0.1mm(2) 47mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量2.5mm，尺寸公差為2mm，所以其孔毛坯名義直徑為451mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：421mm粗鏜：46.5mm 2Z

34、=4.5mm半精鏜：47mm 2Z=0.5mm(3) 32mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差為2.5mm，所以其孔毛坯名義直徑為271.mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：271mm粗鏜：31.5mm 2Z=4.5mm半精鏜：31.9mm 2Z=0.4mm精鏜：32+0.027 0mm 2Z=0.1mm(4) 18mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差為2.5，所以其孔毛坯名義直徑為180.85mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及

35、余量為：毛坯：151mm粗鏜：17.5mm 2Z=2.5mm半精鏜：18+0.02 0mm 2Z=0.5mm(5) 58mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差為2.5，所以其孔毛坯名義直徑為531mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：531mm粗鏜：57.5mm 2Z=4.5mm半精鏜：57.9mm 2Z=0.4mm精鏜：58+0.046 0mm 2Z=0.1mm(6) 54mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差為2.5，所以其孔毛坯名義直徑為491mm。參照機械制造工藝

36、設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：491mm粗鏜：53.5mm 2Z=4.5mm半精鏜：53.9mm 2Z=0.4mm精鏜：54+0.03 0mm 2Z=0.1mm(7) 62mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差為2.5，所以其孔毛坯名義直徑為571mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：571mm粗鏜：61.5mm 2Z=4.5mm半精鏜：62+0.05 0mm 2Z=0.5mm(8) 148mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.21至2.24，加工余量3mm，尺寸公差為2.5，

37、所以其孔毛坯名義直徑為1421.25mm。參照機械制造工藝設(shè)計簡明手冊2.38至2.312，確定各工序尺寸及余量為：毛坯：1421mm粗鏜：147.5mm 2Z=5.5mm半精鏜：148mm 2Z=0.5mm2.6.3 端面機械加工余量、工序尺寸(1) 74前端面毛坯： 154.8mm粗車：152.5mm Z=2.3mm半精車151.2 Z=1.3mm(2) 66端面車前：117mm粗車：114mm Z=2.3mm半精車113-0.25 0 Z=1.2mm(3) 148端面車前：152.5mm粗車：150mm Z=2.5mm半精車148.3 mm Z=1.7mm2.6.4 凸臺孔系機械加工余量

38、、工序尺寸(1) 凸臺上平面銑前：距中心線89銑后：距中心線88， Z=1mm(2) M8螺紋孔鉆：6 2Z=6mm擴鉆：7 2Z=1mm攻絲：M8 (3) M1415螺紋孔鉆：10孔 2Z=10mm擴鉆：12 2Z=2mm攻絲：M14(4) 310 孔 一次鉆好即可。2.7 確定切削用量2.7.1 切削用量計算一1.車74端面 1）切削深度：余量Z=3mm，分兩次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表313，車刀刀桿尺寸：2525mm，f=0.91.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r3）計算切削速度： 查工藝師手冊表27-12，其速度計算公式為 V=k （m/min）

39、 2.1式中T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查工藝師手冊表27-17,修正系數(shù)取k=0.85, k=0.6, k=1.2, k=0.89, k=1.0, k=0.850.61.20.891.0=0.54 V=33.4（m/min）4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=51.4（r/min）按照機床說明書，取n=50r/min所以實際切削速度： V= n= =32.67 (m/min)5）檢驗機床功率：主切削力 查工藝師手冊 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=90 , k=0.89

40、代入公式得 F=1629 (N)切削時消耗功率：P=0.87（KW）CA6140機床電機功率為7.5KW, 所以機床功率足夠。6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力為徑向切削力F參考工藝師手冊F=Cafvk2.3其中C=530, x=0.90, y=0.75, n=0查表2716機械工藝師手冊k=0.89,代入得：F=5301.51.0210.89=881(N)軸向切削力（走刀力）：查表2-17機械工藝師手冊F=Cafvk2.4其中 C=450, x=1.0, y=0.4 , n=0 , k=0.89軸向切削力：F=4501.51.0210.89=801(N)取機床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù)u=0.1

41、,則切削力在縱向進給方向?qū)C床的作用力： F= F+u（F+ F）=1049(N)查機床說明書，機床最大縱向力為3530N,故機床進給系統(tǒng)可以正常工作.7）切削工時:2.5其中：L=+2+3=45 (mm)代入得：T=1.96 (min)2.粗鏜52孔1）切削深度：余量Z=2.7mm，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-15f=0.150.4(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=0.41mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =46.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=119(r/min)按照機床說明書，取n=125r/min所以實際切削速度： V= n=

42、125 =48.7(m/min)5）檢驗機床功率：主切削力 查工藝師手冊 表2-14F=Cafvk=1526(N)切削時消耗功率：P=1.24（KW）CA6140機床電機功率為7.5KW, 所以機床功率足夠。6）檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力為徑向切削力F參考工藝師手冊F=Cafvk =5302.750.4110.89 =676(N)軸向切削力（走刀力）：查表2-17機械工藝師手冊F=Cafvk =4502.750.4110.89 =763(N)取機床導(dǎo)軌與床鞍摩擦系數(shù)u=0.1,則切削力在縱向進給方向?qū)C床的作用力：F= F+u（F+ F）=904(N)查機床說明書，機床最大縱向力為35

43、30N,故機床進給系統(tǒng)可以正常工作。7）切削工時:刀具行程L=8+2+3=13 (mm) =0.26(min)3.粗鏜47孔1）切削深度：余量Z=2.3mm，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-15，f=0.150.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =40.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=284(r/min)按照機床說明書，取n=250r/min。所以實際切削速度： V= n=250=35.3(m/min)5）切削工時:刀具行程L=19+2+3=22 mm =0.29(min)4.粗鏜148孔1）切削深度：

44、余量Z=2.8mm，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-15，f=0.15.04mm/r,此處為非連續(xù)表面，查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k 2.9取T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查工藝師手冊表27-17k=0.85, k=0.6, k=1.2, k=0.89, k=1.0,k=0.850.61.20.891.0=0.54V=52.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=143(r/min)按照機床說明書，取n=125r/min。所以實際切削速度： V= n=125=45.5(m/min)5

45、）切削工時:刀具行程L=50+3+3=56 (mm) =1.49(min)5.粗鏜58孔1）切削深度：余量Z=1.5，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-15，f=0.150.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =54.8(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=212(r/min)按照機床說明書，取n=200r/min。所以實際切削速度： V= n=200=51.5 (m/min)5）切削工時:刀具行程L=+2+3=21 (mm) =0.35 (min)6.半精鏜54孔1）切削深度：余量Z=0.5mm，可以一次切除。2

46、）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-15，f=0.150.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =60.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=245(r/min)按照機床說明書，取n=250r/min。所以實際切削速度： V= n=250=61.4(m/min)5）切削工時:刀具行程L=+2+3=21 (mm) =0.028 (min)2.7.2 切削用量計算二1.車66端面1）切削深度：余量Z=4mm，分兩次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表313車刀 刀桿尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取

47、f=1.02mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =33.4(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=212 (r/min)按照機床說明書，取n=200 r/min所以實際切削速度： V= n=200 =31.4(m/min) 5）切削工時刀具行程L=+2+3=15 (mm) =2=0.146 (min)2.粗車法蘭盤底面1）切削深度：余量Z=1.75mm，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表313車刀 刀桿尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =36.5(m/min)

48、4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=211 (r/min)按照機床說明書，取n=200 r/min所以實際切削速度： V= n=200 =31.4(m/min)5）切削工時刀具行程L=20+3=23 (mm) =0.112 (min)3.粗車法蘭盤階梯面1）切削深度：余量Z=2mm，可一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表313車刀 刀桿尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =33.4(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=171 (r/min)按照機床說明書，取n=160 r/min所以實際切削速度： V

49、= n=160 =31.1(m/min)5）切削工時刀具行程L=+2+3=15 (mm) =0.073 (min)4.半精車法蘭盤端面1）切削深度：余量Z=0.65mm，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表314車刀 刀桿尺寸：2525mmf=0.550.7(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=0.61mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =48.9(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=302 (r/min)按照機床說明書，取n=320 r/min所以實際切削速度： V= n=320 =51.7(m/min)5）切削工時刀具行程L=20+3=23 mm =0.11

50、7 (min)2.7.3 切削用量計算三1.粗車156圓端面1）切削深度：余量Z=2.2mm，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表313車刀 刀桿尺寸：2525mmf=0.91.3(mm/r),查機床說明書，取f=1.02mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12V=k =33.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n=65(r/min)按照機床說明書，取n=63 r/min所以實際切削速度： V= n=63 =31.6(m/min)5）切削工時刀具行程L=16+0+2=18 mm =0.28(min)2.半精車158圓端面1）切削深度：余量Z=0.65mm，可以一次切除。2）進給量：查機械制造工藝設(shè)計手冊表314車刀 刀桿尺寸：2525mmf=0.550.7(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=0.61mm/r3）計算切削速度 查工藝師手冊表27-12 V=k = =48.9(m/