差速器殼工藝及鉆Φ4小孔的夾具設(shè)計[含CAD高清圖和說明書]

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鉆鉸2-φ22H8和2-φ8H8 Z3050 鉆頭φ19、φ21.5、鉸刀φ22；鉆頭φ7.7、鉸刀φ8 9 鉆 鉆12-φ12.5 Z3050 鉆頭φ12.5 10 鉆 鉆鉸4-φ4H13孔 Z3050 鉆頭φ3.8、鉸刀φ4 11 鉗修 去毛刺倒棱角 鉗工臺 12 終檢 終檢 檢驗臺上 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 1 目錄 第1章 零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 2 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 4 2.1 基準面的選擇 4 2.1.1 粗基準的選擇 4 2.1.2 精基準的選擇 5 2.2 毛坯的制造形式 5 2.3 制訂工藝路線 5 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.4.1 外圓表面 6 2.4.2 內(nèi)圓表面 8 2.4.3 端面 9 2.4.4 凸臺 10 2.4.5 孔類 10 第3章 確定切削用量及基本工時 10 3.1車φ200外圓大端面 10 3.2 車小頭端面 11 3.3粗、精車φ200、φ154、φ150、φ50外圓 13 3.4粗車φ50、φ122、φ130孔 19 3.5 精車φ40、φ50、φ122、φ130孔 23 3.6 銑兩凸臺平面 28 3.7 鉆φ4孔 29 3.8鉆、鉸2-φ8、φ22孔 29 3.9鉆孔12×Φ12.5 33 第4章 銑夾具設(shè)計 34 4.1定位基準的選擇 34 4.2定位元件的設(shè)計 35 4.3定位誤差分析 35 4.4切削力及夾緊力的計算 36 4.5對刀裝置設(shè)計 38 總 結(jié) 38 參 考 文 獻 39 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 差速器的作用就是使兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同。當汽車轉(zhuǎn)彎時，例如左轉(zhuǎn)彎，彎心在左側(cè)，在相同的時間內(nèi)右側(cè)車輪要比左側(cè)車輪走過的軌跡要長，所以右側(cè)車輪轉(zhuǎn)的要更快一些。要達到這個效果，就得通過差速器來調(diào)節(jié)。差速器由差速器殼、行星齒輪、行星齒輪軸和半軸齒輪等機械零件組成。 題目給定零件是汽車差速器殼體（見所給零件圖1-1）。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)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1.1差速器殼零件圖 1.2 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： φ200 粗糙度Ra 12.5。 φ154 公差等級 IT7，粗糙度Ra 1.6。 φ50 公差等級 IT6，粗糙度Ra 1.6。 2. 端面： φ200前后端面，粗糙度Ra3.2 φ50端面，粗糙度Ra 12.5 中心內(nèi)孔φ50臺階面，粗糙度Ra 3.2 3. 內(nèi)圓孔表面： φ130 公差等級IT7。 φ122 公差等級IT10 ，粗糙度Ra 6.3。 φ50 公差等級IT8，粗糙度Ra 1.6。 φ50 公差等級IT8，粗糙度Ra 1.6。 φ40 公差等級IT11，粗糙度Ra 6.3。 4.凸臺孔系 凸臺上距中心線74.5的平面，粗糙度Ra 6.3 2×φ22H8 公差等級IT8，粗糙度Ra 3.2。 2×φ8H8 公差等級IT8，粗糙度Ra 3.2。 φ4H13 公差等級IT8 12×φ12.5 他們之間的要求： 1.φ200端面及后端面對基準A2-A3的跳動為0.05、0.06，精度等級：8級。 2.φ154、φ122內(nèi)孔對A2-A3基準跳動為0.05，精度等級：8級。 3.兩φ20孔對A2-A3基準位置度為φ0.06，精度等級：8級。 4.φ8H孔對兩φ20孔的位置度為0.1，精度等級：8級。 5.12個φ12.5的孔對A3的位置度為0.2，精度等級：8級。 6.兩φ20孔之間的同軸度要求為0.025，精度等級： 6級。 7.基準A2為孔φ50H8，基準A3為孔φ130H7。 8.φ50外圓對A2-A3基準的跳動為0.03，位置度為φ0.03，精度等級：6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。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 基準面的選擇 2.1.1 粗基準的選擇 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，先加工好端面和要求不高的φ200外圓。 2.1.2 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。 后面加工零件肩上的行星輪軸孔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。 2.2 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。生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)，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。毛坯圖見附件。 2.3 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 本次的差速器殼體的基本工藝方案如下 工序1 鑄造。 工序2 熱處理，人工時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力 工序3 粗車φ50端面及φ62外圓，粗車內(nèi)孔φ40 工序4 粗車φ200大端面，粗車外圓φ154，粗車內(nèi)孔φ120、φ130、φ133 工序5 精車φ50端面保證尺寸153mm及外圓φ62及其端面保證尺寸133.5mm，精車內(nèi)孔φ40B11、精車φ50k6外圓 工序6 精車φ200大端面保證尺寸950mm及19mm，精車φ130H7內(nèi)孔、φ122H10、φ50H8內(nèi)孔 工序7 銑平面保證上下的尺寸均為74.5mm 工序8 鉆鉸2-φ22H8和2-φ8H8 工序9 鉆12-φ12.5孔 工序10 鉆鉸4-φ4H13孔。 工序11 去毛刺倒棱角 工序12 檢驗入庫 2.4 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156～197HBS，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： 2.4.1 外圓表面 (1).φ200 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，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φ2081.4mm。 參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—2至2.3—5，確定各工序尺寸及余量為： 毛坯：φ2081.4mm 車：φ200mm 2Z=8mm (2).φ154 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，加工余量為3mm，尺寸公差為2.5，所以其外圓毛坯名義直徑為φ1601.25mm。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—2至2.3—5，確定各工序尺寸及余量為： 毛坯：φ1601.25mm 粗車：φ155.6mm 2Z=4.4mm 半精車：φ154.3mm 2Z=1.3mm 精車：φ154mm ? 2Z=0.3mm (3).φ150 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，加工余量為3mm，尺寸公差為2.5，所以其外圓毛坯名義直徑為φ1561.25mm。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—2至2.3—5，確定各工序尺寸及余量為： 毛坯：φ1561.25mm 車：φ150mm 2Z=6mm (4). φ50mm 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，加工余量2.5mm，尺寸公差為2，所以其外圓毛坯名義直徑為φ551mm。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—2至2.3—5，確定φ50外圓的加工余量 和工序間余量分布見下圖： 圖2-1毛坯余量分布圖 由圖可知： 毛坯名義直徑：50＋2.5×2＝55 mm 毛坯最大直徑：55＋2/2=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φ50 mm 將上敘計算的工序間尺寸及公差整理成表2-1。 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 0.3 50 φ50 半精車外圓 1.2 50+0.3=50.3 φ50.3 粗車外圓 3.5 50.3+1.2=51.5 φ51.5 毛坯 50+5=55 φ551 2.4.2 內(nèi)圓表面 (1).φ122mm 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，加工余量3mm，尺寸公差為2.5mm，所以其孔毛坯名義直徑為φ1161.25mm。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—8至2.3—12，確定各工序尺寸及余量為： 毛坯：φ451mm 粗車：φ121.6mm 2Z=5.5mm 半精車：φ122mm 2Z=0.4mm (2).φ130mm 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，加工余量3mm，尺寸公差為2.5，所以其孔毛坯名義直徑為φ1241.25mm。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—8至2.3—12，確定各工序尺寸及余量為： 毛坯：φ1241.2mm 粗車：φ129.5mm 2Z=5.5mm 半精車：φ129.9mm 2Z=0.4mm 精車：φ130mm 2Z=0.1mm (3).φ40mm 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，加工余量2.5mm，尺寸公差為2mm，所以其孔毛坯名義直徑為φ351mm。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—8至2.3—12，確定各工序尺寸及余量為： 毛坯：φ351mm 鉆孔：φ39.5mm 2Z=4.5mm 車： φ40mm 2Z=0.5mm (4).φ50mm 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—1至2.2—4，加工余量2.5mm，尺寸公差為2mm，所以其孔毛坯名義直徑為φ451mm。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》2.3—8至2.3—12，確定各工序尺寸及余量為： 毛坯：φ451mm 粗車：φ49.6mm 2Z=4.5mm 半精車：φ49.9mm 2Z=0.4mm 精車：φ50mm 2Z=0.1mm 2.4.3 端面 (1). φ50小頭端面 銑前：157mm 粗銑：153mm Z=4mm (2).內(nèi)臺階孔φ50 車前： 135.5mm 粗車：134.5mm Z=1mm 半精車：133.5mm Z=1mm (3).φ200前端面 毛坯： 160mm 粗銑：157mm Z=3mm (4).φ200后端面 車前：11mm 粗銑：9mm Z=2mm 半精銑：8 mm Z=1mm 2.4.4 凸臺 凸臺上平面： 銑前：距中心線75 銑后：距中心線74.5， Z=0.5mm 2.4.5 孔類 (1).φ4H13、12×φ12.5 孔 一次鉆好即可。 (2).2×φ8H8孔 鉆：φ7.8孔 2Z=7.8mm 鉸：φ8 2Z=0.2mm (3).2×φ22H8孔 鉆：φ20 2Z=20mm 擴鉆：φ21.8 2Z=1.8mm 鉸：φ22 2Z=0.2mm 第3章 確定切削用量及基本工時 3.1車φ200外圓大端面 機床：CA6150臥式車床 刀具：端面車刀 因其單邊余量：Z=3mm 所以車削深度： 進給量：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表2.4-81, 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工步輔助時間為：1.23min 3.2 車小頭端面 機床：臥式車床CA6150 選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇端面車刀 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，， 銑刀直徑選取。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于灰鑄鐵硬度，故銑刀的幾何形狀取、、、、、、 (2)計算切削用量 1）決定車削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。 2）決定每齒進給量 采用不對稱車削以提高進給量。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當使用YG6時，車床功率為（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱車削，故可以取。 3）選擇車刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，車刀刀齒后刀面最大磨損限度為，由于車刀直徑，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.8查得刀具壽命。 4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16查得：、、 各修正系數(shù)為 所以： 根據(jù)CA6150型車床說明書，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。 因此，實際切削速度與每齒進給量為： 5）校驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當，， ，，，，近似為。 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38，機床主軸允許功率為 故,因此所選擇的切削用量可以采用。即，，，，。 3.3粗、精車φ200、φ154、φ150、φ50外圓 (1).車φ200外圓 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3—13 車刀 刀桿尺寸：25×25mm f=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12： V=k ==33.4(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===51.4r/min 按照機床說明書，取n=50r/min 所以實際切削速度： V= n= =32.67m/min 5）檢驗機床功率： 主切削力 查《工藝師手冊》 表2-14 F=Cafvk ………………………………4.6 式中C=900 ,x=1.0 , y=0.85 , n=0， k=0.89 k=1.0， k=0.89 代入公式得 F= =2729(N) 切削時消耗功率： P===1.48（KW） CA6150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 ………………………………4.7 其中C=530, x=0.90, y=0.75, n=0 查表27—16《機械工藝師手冊》 k=0.89, 代入得： F=530×3.35×1.02×1×0.89 =1416(N) 軸向切削力（走刀力）：查表2-17《機械工藝師手冊》 F=Cafvk ………………………………4.8 其中 C=450, x=1.0, y=0.4 , n=0 , k=0.89 軸向切削力： F=450×3.35×1.02×1×0.89 =1351(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） =1765(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： 刀具行程L==14+2+2+2=45 (mm) =×2=0.78(min) (2) 車φ150外圓，粗、半精車φ154外圓及端面 1).加工條件 工件材料：QT420-10，鑄造 加工要求：車大頭φ200外圓及端面，倒角。Ra 6.3。 機床：CA6150臥式車床。 刀具：刀片材料YG6，刀稈尺寸25×25mm，k=90°,a=5°。 2) 計算切削用量 (1).車φ150外圓 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3—13 車刀 刀桿尺寸：25×25mm f=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，加工表面不連續(xù)，取f=0.81mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=k = =35.9(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===73.2 (r/min) 按照機床說明書，取n=80 r/min 所以實際切削速度： V= n=80 =39.1(m/min) 5）切削工時 刀具行程L==78+0+2=80 mm =2=2.46 (min) (2).粗車φ154外圓 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3—13 車刀 刀桿尺寸：25×25mm f=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，取f=1.02mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=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) (3).半精車φ154外圓 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3—14 車刀 刀桿尺寸：25×25mm f=0.55～0.7(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=0.61mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=k = =48.9(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===101 (r/min) 按照機床說明書，取n=100 r/min 所以實際切削速度： V= n=100 =48.3(m/min) 5）切削工時 刀具行程L==16+0+2=18 mm ==0.295(min) (4).粗車φ200前端面（與φ154部位） 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3—13 車刀 刀桿尺寸：25×25mm f=0.9～1.3(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=k = =33.6(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===53.5 (r/min) 按照機床說明書，取n=50 r/min 所以實際切削速度： V= n=50 =31.4(m/min) 5）切削工時 刀具行程L==++2+3=15 (mm) ==0.294 (min) 3.4粗車φ50、φ122、φ130孔 1.粗車φ130孔 1）切削深度：余量Z=2.75mm，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=0.15～0.4(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=0.41mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=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= 125 =48.7(m/min) 5）檢驗機床功率： 主切削力 查《工藝師手冊》 表2-14 F=Cafvk==1526(N) 切削時消耗功率： P===1.24（KW） CA6150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 =530×2.75×0.41×1×0.89 =676(N) 軸向切削力（走刀力）：查表2-17《機械工藝師手冊》 F=Cafvk =450×2.75×0.41×1×0.89 =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3530N,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) 4.粗車φ122孔 1）切削深度：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/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=k ………………………………4.9 取T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2 查《工藝師手冊》表27-17 k=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=0.54 V==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）切削工時: 刀具行程L==50+3+3=56 (mm) ==1.49(min) 5.粗車φ50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=0.15～0.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=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) 6.粗車φ50孔端面 1）切削深度：余量Z=2mm，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=0.15～0.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=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.半精車φ50孔端面 1）切削深度：余量Z=1mm，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=0.15～0.4mm/r,查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=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) 3.5 精車φ40、φ50、φ122、φ130孔 ⑴.半精車φ130孔 1）切削深度：余量Z=0.2mm，可以一次切除。 2）進給量：查有關(guān)資料 f=0.01～0.14(mm/r), 進給轉(zhuǎn)速，取f=0.08mm/r 3）計算切削速度 查有關(guān)資料,V=150～500 m/min,取V=200m/min 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===489 (r/min) 車床轉(zhuǎn)速，取n=489 (r/min) 5）切削工時 刀具行程L=其中：=8+2+3=13 mm ==0.332 (min) ⑵.半精車φ122孔 1）切削深度：余量Z=0.25mm，可以一次切除。 2）進給量：查有關(guān)資料 f=0.01～0.14(mm/r), 進給轉(zhuǎn)速，現(xiàn)取f=0.08mm/r 3）計算切削速度 ，查有關(guān)資料： V=150～500 m/min 取V=200m/min 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===521 (r/min) 車床轉(zhuǎn)速，取n=521 r/min 5）切削工時 刀具行程L==51+2+3=56 mm ==1.34(min) ⑶.半精車φ50孔 1）切削深度：余量Z=0.2mm，可以一次切除。 2）進給量：查有關(guān)資料 f=0.01～0.14(mm/r), 進給轉(zhuǎn)速，取f=0.08mm/r 3）計算切削速度,取V=200m/min。 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===1170 (r/min) 車床轉(zhuǎn)速，取n=1170 r/min 5）切削工時 刀具行程L==19+2+3=22 mm ==0.235 (min) ⑵精車內(nèi)臺階孔φ50 1）切削深度：余量Z=1mm，可以一次切除。 2）進給量：查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—14 車刀 刀桿尺寸：25×25mm f=0.25～0.4(mm/r),查機床說明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r 3）計算切削速度 查《工藝師手冊》表27-12 V=k] = =60.8(m/min) 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===387 (r/min) 按照機床說明書，取n=400 r/min 所以實際切削速度： V= n=400 =62.8(m/min) 5）切削工時 刀具行程L==20++3=23 (mm) ==0.091( min) ⑷.半精車φ40孔 1）切削深度：余量Z=0.3mm，可以一次切除。 2）進給量：查有關(guān)資料 f=0.01～0.14(mm/r), 進給轉(zhuǎn)速，現(xiàn)取f=0.08mm/r 3）計算切削速度 ，取V=200m/min 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===1590 (r/min) 車床轉(zhuǎn)速，取n=1590 r/min 5）切削工時 刀具行程L==39+2+3=42 mm ==0.33 (min) ⑸.精車φ130孔 1）切削深度：余量Z=0.05mm，一次切除。 2）進給量：查有關(guān)資料 f=0.01～0.14(mm/r), 進給轉(zhuǎn)速，取f=0.05mm/r 3）計算切削速度，取V=200m/min 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===489 (r/min) 車床轉(zhuǎn)速，取n=489 r/min 5）切削工時 刀具行程L==8+2+3=13 mm ==0.531 (min) ⑹.精車φ50孔 1）切削深度：余量Z=0.05mm，可以一次切除。 2）進給量：查有關(guān)資料 f=0.01～0.14(mm/r), 進給轉(zhuǎn)速，取f=0.05mm/r 3）計算切削速度 查有關(guān)資料 V=150～500 m/min 取V=200m/min 4）確定主軸轉(zhuǎn)速： n===1170 (r/min) 車床為有級變速，取n=1170 r/min 5）切削工時 刀具行程L==19+2+3=22 mm ==0.376(min) 3.6 銑兩凸臺平面 機床：X52K立式銑床。 刀具：φ50標準高速鋼錐柄立銑刀，齒數(shù)為6。 2 切削用量 查《工藝師手冊》表3-30 V=0.25～0.35 m/s,取0.2 m/s即18m/min, 確定主軸轉(zhuǎn)速： n===114 (r/min) 按照機床說明書，取n=118 r/min 所以實際切削速度： V= n=118 =18.5(m/min) 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3-28,每齒進給量af=0.07～0.18mm，取0.1mm， 工作臺進給速度 =0.16118=70.8 (mm/min) 取縱向進給速度=75 mm/min, 切削工時: T= ………………………………………4.10 其中：l =40 mm 代入得： t==0.533(min) 3.7 鉆φ4孔 1 加工條件 工件材料：QT420-10 加工要求：鉆φ4孔。 機床：Z3050立式鉆床。 刀具：φ4標準高速鋼麻花鉆頭 2切削用量 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—42 V=0.35m/s,即0.35×60=21 (m/min) 確定主軸轉(zhuǎn)速： n===1671 (r/min) 按照機床說明書，取n=1360 r/min 所以實際切削速度： V= n=1360 =17.1(m/min) 查《機械制造工藝設(shè)計手冊》表3—38，f=0.08～0.12mm/r ， 按照機床說明書，取0.1mm/r, 切削工時: T= ………………………………………4.11 其中：=5.5+2=7.5 mm 代入得： t==0.055 (min) 3.8鉆、鉸2-φ8、φ22孔 機床：Z3050立式鉆床。 刀具：鉆用φ20、φ21.8、φ8高速鋼錐柄麻花鉆頭，鉸用φ22、φ8高速鋼錐柄機用鉸刀，倒角用45°高速鋼錐柄機用锪鉆。 2 切削用量 1）.鉆φ8孔至φ7.8 查《工藝師手冊》表28-13，V=18m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n===716 (r/min) 按照機床說明書，取n=680 r/min 所以實際切削速度： V= n=680 =17.1(m/min) 查《工藝師手冊》表28-13，f=0.2mm/r ， 按照機床說明書，取0.17mm/r, 切削工時: 刀具行程L= =15+1+3=19 mm ==0.165 (min) 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2=0.165×2=0.33 (min) 2）.鉸φ8孔 查《工藝師手冊》表28-13，V=26m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n===1035 (r/min) 按照機床說明書，取n=960 r/min 所以實際切削速度： V= n=960 =24.1(m/min) 查《工藝師手冊》表28-13,取f=0.17mm/r 切削工時: 刀具行程L= =15+1+3=19 mm ==0.135(min) 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2=0.135×2=0.27 (min) 3）鉆φ22孔底孔φ20 查《工藝師手冊》表28-13，V=18m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n===272 (r/min) 按照機床說明書，取n=272 r/min 所以實際切削速度： V= n=272 =17.1(m/min) 查《工藝師手冊》表28-13，f=0.32mm/r， 按照機床說明書，取0.28mm/r, 切削工時: 刀具行程L==15+1+3=19 (mm) ==0.25 (min) 以上為鉆一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2 =0.25×2=0.5 (min) 4）擴鉆φ22孔至φ21.8 查《工藝師手冊》表28-32，V=18.7m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n===273 (r/min) 按照機床說明書，取n=272 r/min 所以實際切削速度： V= n=272 =18.4(m/min) 查《工藝師手冊》表28-30 f=0.9～1.2mm/r ，取系數(shù)0.5， 按照機床說明書，取0.48mm/r, 切削工時: 刀具行程L= =15+1+3=19 (mm) ==0.145 (min) 以上為擴鉆一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2 =0.145×2=0.29 (min) 5）鉸φ22孔 查《工藝師手冊》表28-13，V=29m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： n===419 (r/min) 按照機床說明書，取n=392 (r/min) 所以實際切削速度： V= n=392 =26.7(m/min) 查《工藝師手冊》表28-13，f=0.32mm/r ， 按照機床說明書，取0.28mm/r, 切削工時: 刀具行程L= =15+1+3=19(mm) ==0.135 (min) 以上為鉸一個孔的機動時間，故本工步的機動時間為 T=2=0.135×2=0.27 ( min) 3.9鉆孔12×Φ12.5 1選擇鉆頭 機床：立式鉆床Z3050 鉆頭：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.5，選取高速鋼擴孔鉆鉆頭，材料為，其直徑為，其幾何形狀和角度為標準刃磨形狀，、、、。 2計算切削用量 1）進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.10，，查得 ，取。 2）決定鉆頭磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.9，壽命。 3）計算切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，查的切削速度。 各修正系數(shù)為 、 故 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，與相近的機床轉(zhuǎn)速為與。現(xiàn)取，速度損失較小。 所以實際切削速度。 3計算切削工時 切削工時，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5。 則本工序總切削工時 第4章 銑夾具設(shè)計 4.1定位基準的選擇 分析我們的差速器殼體零件的具體工藝的流程，對差速器殼體的中心孔φ40基準上的孔系已經(jīng)加工完成，我們本次可以選擇以中間的孔φ40基準中心為主要的定位基準，另外以工件的外側(cè)左右平面94mm兩側(cè)可以作為另外的定位基準，以中間的孔φ40中心為基準的可以限制工件的兩個自由度，以工件的兩個側(cè)面可以限制工件的一個自由度。另外工件的大端面可以限制三個自由度 這樣的話，我們的差速器殼體就被我們完全的給定位住了，被我們限制了六個自由度。 4.2定位元件的設(shè)計 以工件的中心孔作為定位的采用自制的定位軸作為定位元件，此定位元件中的φ40的軸段與零件的φ40的孔相互間隙配合，然后大頭端與工件的大端面接觸并固定在夾具體上。另外的定位元件本次選擇的是固定手柄壓緊螺釘配合壓塊，在工件的左右兩側(cè)的平面上分別使用兩個壓塊，此兩個壓塊既可以作為定位元件也可以作為壓緊元件。壓塊連接固定手柄壓緊螺釘為了考慮導(dǎo)向的問題，在壓塊上均需要設(shè)置兩個導(dǎo)向桿裝置，以此保證手動轉(zhuǎn)動壓緊螺釘?shù)臅r候保證壓塊平穩(wěn)的壓住工件的兩側(cè)94mm的平面。 4.3定位誤差分析 根據(jù)本次的定位方式采用的是中間定位軸與φ40孔中心基準配合定位。 （1）孔的軸向位置尺寸的定位誤差 定位基準與設(shè)計基準重合 定位基準與對刀基準重合 所以 （2）孔底位置尺寸的定位誤差 孔底的設(shè)計基準是外圓的下母線，定位基準是內(nèi)孔的軸線，不重合 定位基準是內(nèi)孔的軸線，對刀基準是心軸的軸線，兩者有位置變動量 所以孔底位置尺寸的定位誤差為 定位誤差占尺寸公差的，能保證加工要求。 （3）孔子兩側(cè)面對外圓軸線的對稱度的定位誤差 設(shè)計基準是外圓軸線，定位基準是內(nèi)孔軸線，兩者不重合，有同軸度誤差 定位基準是內(nèi)孔的軸線，對刀基準是心軸的軸線，兩者有位置變動量 所以孔子兩側(cè)面對外圓軸線的對稱度的定位誤差為 定位誤差占加工公差的 ，能保證加工要求。 該定位方案能滿足孔子加工的精度要求，定位方案是合理的。 4.4切削力及夾緊力的計算 本次的切削力為銑削力 公式如下 式中 F：切削力N ：高速鋼銑刀銑削時考慮工件材料銑刀類型系數(shù)，查表 ：銑削深度mm D：銑刀直徑mm ：每齒進給量mm B：銑削寬度mm Z：銑刀的齒數(shù) ：高速鋼銑刀銑削時，考慮工件材料機械性能不同的修正系數(shù) 銑削切削力計算類別： 工件材料：碳鋼、青銅、鋁合金、可鍛鑄鐵等 刀具材料：高速鋼 銑刀類型：圓柱銑刀、立銑刀、盤銑刀、鋸片銑刀、角度銑刀、半圓成形銑刀等 公式：F=(Cp)*(ap)^(0.86)*(fz)^(0.72)*D^(-0.86)*B*z*(Kp) 參數(shù):Cp = 669 參數(shù):ap = 16 參數(shù):fz = 0.1 參數(shù):D = 10 參數(shù):B = 18 參數(shù):z = 3 參數(shù):Kp = 1 計算結(jié)果 = 1456N （2）夾緊力的計算 由于本次對工件的夾緊是對工件的定位的上方進行夾緊，切削力是鉆削力從上而下，這樣夾緊力就與切削力方向一致。根據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊 第三版》中檔其他切削分力較小的時候，僅需要較小的夾緊力防止工件在加工過程中產(chǎn)生振動和轉(zhuǎn)動。 式中 ：原動力 ：實際所需的夾緊力 ：螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑 ：螺紋中徑之半 ：螺紋升角 ：螺桿端部與工件間的摩擦角 ：螺旋副的當量摩擦角 ：機械效率 計算方式如下： 類別：移動壓板1 公式：MQ=(Wk)*((r')*tan(φ1)+(rz)*tan(α+(φ'2)))*L/((η0)*l) 參數(shù):Wk = 1456 參數(shù):r' = 3 參數(shù):φ1 = 3.2 參數(shù):rz = 6.9 參數(shù):α = 2.5 參數(shù):φ'2 = 9.83 參數(shù):L = 43 參數(shù):η0 = 0.88 參數(shù):l = 21 計算結(jié)果 = 1630.68N 4.5對刀裝置設(shè)計 銑床夾具一般是銑面或者銑有垂直面的槽類的夾具中，一般要考慮銑的時候?qū)Φ兜那闆r，一般的端面考慮的是對刀塊接近于被加工的面，垂直的槽一般使用對刀塊的垂直面對上槽的垂直面，可以平齊也可以偏移1-2mm左右，本次由于工件水平放置了，在銑兩面的時候不需要考慮垂直面的情況，因此本次的對刀塊選擇為方形對刀塊。 總 結(jié) 本次設(shè)計針對差速器殼體的圖紙，我們要對其工藝方案進行合理的設(shè)計，并運用到實際的加工當中去，并讓他實現(xiàn)最大的加工的工藝性，完成整個差速器殼體零件的生產(chǎn)加工。我們就要求對該零件進行合理的工藝流程的分析確定其合理的工藝規(guī)程。 本次設(shè)計的是差速器殼體的工藝規(guī)程設(shè)計及主要工序的夾具設(shè)計總結(jié)了以下幾點內(nèi)容。 1、剛開始要對差速器殼體零件的圖分析，要對差速器殼體的表面加工精度，行位公差的具體要求，基本的公差尺寸這些要求分析，確定一個比較合理的加工方法，制定合理的工藝規(guī)程，并制定機械加工工藝過程卡和工序卡。使得對此類零件的工藝規(guī)程總體有了個全面的掌握。 2、對差速器殼體的工藝流程進行分析，選擇其中的主要的工序作為夾具設(shè)計的任務(wù)。本次選擇的是銑面夾具設(shè)計。 3、銑面夾具讓我更加清楚的知道了這一類的工件的夾具具體定位的形式，以及夾具對工件的夾緊方式，如何選擇定位原件，以及夾緊的原件，并且學(xué)會了使用夾具中的一些基本原件，定位軸、移動壓板這些比較標準的原件。 參 考 文 獻 [1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，1996．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設(shè)計手冊[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4． [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學(xué)[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，2004．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007． [12] 王光斗．機床夾具設(shè)計手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8． 41