汽车后桥减速器壳体的工艺规程及夹具的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

前 言 毕业设计是学生在完成大学全部课程且进行了生产实习和机械原理机械制造基础等多门课程设计之后进行的。是对我们大学期间学习成果的一次深入的综合性的考察，同时，也是将我们在大学期间 学到的基本理论知识相综合来解决实际问题的一次很好的锻炼机会。我们应学会各种思考问题解决问题的方法来提高我们认识问题、分析问题和解决问题的能力，从而为我们今后的学习、工作奠定坚实的理论基础和实践基础。 总之，这次毕业设计是我们走向工作岗位的一次大练兵，也是提高个人能力的一个好机会。同时也是我们每个人实际水平的一次综合性评估。因此在这次设计中我们本着实事求是，理论联系实际 的指导思想以严谨认真的学习态度，认真完成各项设计任务。这对我们今后的工作具有深远意义。 另外，从我本人来讲，在这次设计中也提高了重视程度，投入了全部精力和热情，以严谨求实的态度在老师和同学的帮助下认真完成了全部设计内容。但由于我本人水平和经验有限，设计中难免有不妥之处，敬请各位老师、同学给与批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1、 年生产纲领的计算 生产纲领是企业在计划期内应该 生产的产品产量，一般以一年内生产的汽车产量来衡量，称年生产纲领，它是一个不变的预定值，是生产准备的重要依据，特别是工艺设计的依据。 本产品年产量为 50000辆 /年，备品率 =3%，费品率 =1%。 所以年生产纲领： N=Q N （ 1+） （ 1+） 其中： N 年生产纲领 Q 产品年产量 N 该产品在每辆汽车中的件数 所以： N=50000 (1+3%) （ 1+1%） =52015 据表 工艺设计生产简明手册 （哈 工大李益民主编） 。 根据生产类型与生产纲领的关系可确定生产类型为大批量生产。产品属轻型机械零件。 2、 生产节拍 生产节拍时流水线生产中相继完成两件产品之间的时间间隔，是生产设计的依据之一。在生产设计中应按工件年生产纲领计算生产节拍的最大允许值。工艺设计时，在考虑设备的 负荷率情况下，使生产线能满足生产节拍要求。这样才能保证生产线具备满足生产纲领的能力。最大允许节拍是按零件纲领和设备年时基数计算得到的。其公式为： m=60 H /N m：最大允许节拍 H：单时基数 N：零件 的年生产纲领 ：设备利用率 87% 其中 H=年中工作天数 一天工作时间数； 取两班制，每天工作 15小时，一年工作 300 天。 H=300 15=4500(小时 ) m=60 4500 87%/52015= /件 为了使生产线能满足 生产纲领的要求 ，实际生产节拍应小于最大允许 生产节拍。在汽车制造厂中，特别是大量生产的汽车制造中，由于要求流水线均衡生产。所以工件按工艺过程顺序加工时在每台设备上完成加工之后应连续的送入下一工序继续加工。这就要求每 台设备上加工工件的时间大致相等。作为一条生产线来说，应以零件在下一工序间保留一定的数量产品才能使生产线不间断的生产又不致产生由于工序间的 中间存放过多， 而生产零件磕碰损伤，又增加工人的劳动强度。 3、 零件的分析 本设计题目 车后桥减速器壳体的工艺规程和指定夹具的设计，减速器壳体和汽车后桥装配在一起，后桥为驱动桥，功能在于改变汽车 传动轴传来的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 扭矩并将其传给驱动桥，承受汽车后桥负荷。通过钢板弹簧把路面的 反力和反力矩传给车架。减速器是一级减速器，在减速器壳体内装有减速器和差速器， 差速器装在从动圆柱齿轮上构成差速器总成。减速器齿轮、差速器总成及其他零件装在减速器壳体内，构成减速器及差速器总成，其作用是降速，以增大驱动力矩，满足汽车行驶的需要。后桥减速器壳体用以支撑、 保护减速器和差速器。因此，壳体零件应具有足够的刚度和强度，并便于减速器内部元件的拆装调整 。 后桥减速器壳体共有两组加工表面，它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1） 以 102孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括： 80、 84、 100孔， 以及相关的表面及倒角。 （ 2） 以 90孔为中心的加工表面。这一组 加工表面包括： 两个内螺纹表面， 90的两个孔， 229的外圆面， 279的外圆面及其内端面， 12个 9 的螺纹孔。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 的圆柱度要求 200： 的轴线与 90两孔德中心线的垂直度公差为 100： 的轴线与 90孔的中心连线的垂直度公差为 100： 的同轴度为 102孔的轴线与 90孔的轴线 在主视平面内的垂直距离为 102孔的轴线与 90孔的对称中心面在主视平面内的垂直距离为 30+ 零件的加工表面中 80、 84、 100孔， 由以上分析可知，对于这两组加工表面来说，可以先加工一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 为保证这些加工精度 要求应使 ， 80、 84、 100 孔在同一道工序中 加工，所以须用组合机 床，以工序集中的形式加工，保证他们之间的加工精 度要求。 在加工该零件各个表面时，多数用到 297 的端面，和 235 外圆定位，应次要首先加工出定位基准，又因为粗基准不能重复使用，因此要采用组合机床，在同一工序中加工出这三个表面（ 297的端面、 235外圆， 另外，两组加工表面中的每组加工表面之间又有不同的相对位置关系和各自的加工精度要求，这些要借助专有夹具和提高机床加工精度的办法来保证它们的加工要求。 4、 工艺规程的设计 零件要求的年产 量为 50000 件， 属大批生产，后桥减速器 壳体的结构尺寸较大，内部结构较复杂，有多处不用加工的表面，考虑到 壳体在工作中是作为其他零件的包容元件，承受一定的交变载荷和冲击载荷，因此零件要有足够的刚度和强度，所以毛坯应采用可锻铸铁件，毛坯的制造行式选用金属砂型机器造买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 型 及壳型 铸造成型。这对提高生产率和保证 加工精度、质量也是有利的。 零件毛坯选为精铸件。铸件尺寸公差选为 （ 5加工 余量等级按表（ 5（机械工业出版社 叶 伟昌 主编）。 选择以 102孔的下端平面为分型面，该铸件采用带型芯的分模造型，选择此面作为分型面有助于型芯的安放和取出，铸件大端在下，铁液由铸件顶端注入。 基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一，基面选择的正确与合理可使加工余量得到保障，生产率得到提高 。否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，会造成零件的大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择将影响到加工表面与不加工表面相互位置或影响 到加工余量的分配，并且第一道粗加工工序首先遇到的 了粗基准的选择问题，因此正确选择粗基准对保证产品质量将有重要影响。对本零件来说，按有关粗基准的选择原则，既当零件有不加工表面时，则应以与加工表面相对位置精度较高的不加工表面为粗基准，为保证 297 外圆与 235 外圆的同轴度要求，选择 297 外圆及端面为粗基准，作为第一道工序的定位面 ，其消除五个自由度（ 选择精基准时考虑的主要问题是如何来保证设计技术要求的实现。主要应考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸的换算。 线方案一： 工序 ： 粗车端 面 粗车 297端面和 235 外圆；半精车 297端面和 235外圆；精车 工序 ：精铣 96端面； 半精铣 96端面； 工序 ： 钻 11个 9 孔； 1个 4个 6；铰 ； 攻丝 42并倒角，装卸工件； 工序 ： 惚 122 孔 、深 工序 ：将减速器外壳和减速器轴承盖装在一起； 工序 ： 粗镗 90内孔；并倒角； 工序 ： 粗镗 84 孔并倒角；粗镗 80 孔 、 倒角和 ；粗镗 100 孔和 工序 ： 半精镗 84 孔；半精镗 80 孔和 ；半粗镗 100 孔和 ；并分别倒角； 工序 ： 精镗 80、 100孔和 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 工序 ： 镗退刀槽，宽 2径 95； 工序 ： 精镗 90的孔； 工序 ： 梳丝，从两面同时功螺纹 工序 ：清洗； 工序 ：终检； ： 工序 ：粗车 297 端面及 工序 ： 半粗车 297 端面； 工序 ：精车 235 外圆和 工序 ：粗铣 工序 ：半精铣 工序 ： 钻 11个 9 孔； 1个 4个 6； 工序 ： ； 工序 ：攻丝 42并倒角，装卸工件； 工序 ：惚 122 孔、深 工序 ：将减速器外壳和减速器轴承盖装在一起； 工序 ：粗镗 90孔，并倒角； 工序 ： 粗镗 84 孔；粗镗 80 孔和 ；粗镗 100 孔和 ；并分别倒角； 工序 ：半精镗 84、 80、 100孔及 工序 ：精镗 80、 100孔； 工序 ：精镗 90 孔； 工序 ：镗退刀槽，宽 2径 95； 工序 ：梳丝，从两面同时功螺 纹 工序 ：清洗 ； 工序 ：终检； 上述两个方案的特点在于：方案一、采用工序集中的形式，可使工序数目减少，夹具的数目和工件的安装次数减少，这样有利于保证加工面的相互位置精度要求，有利于采用高效率机床。但设备价格相对较高。方案二、采用工序分散的形式组织生产，工艺路线长，工艺使用的设备 夹具简单，减小加工时的变形对工件精度的影响。 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大 批生产的条件下，应当首先考虑采用组合机床配以专用家具，并尽量使工序集中以提高生产率。此外，还应当考虑经济效果，以使成本降低。 综上所述，结合实际生产的需要选用方案一更为恰当。 5、 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 后桥减速器壳体零件材料为铸铁件，硬度 163坯重 10产类型为大批量生产，采用砂型机械造型及壳体毛坯。 据表 选择砂型机械造型，材料为可锻铸铁件，因此公差等买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 级为 表 查得加工余量等级为 据上述原始资料及加工工艺性， 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。 （ 1） 基本尺寸应按加工要求表面上最大基本尺寸和 该表面距它的加工基准间尺寸较大的尺寸确定，旋转体基本尺寸 取其直径或高度较大的尺寸。 （ 2） 旋转体为双侧加工时取每侧加工余量数值。 （ 3） 砂型铸造的铸件，顶面（相对浇铸位置）的加工余量等级比底侧面的加工余量等级须降一级选用，即顶面的加工余量等级按 （ 4） 砂型铸造孔的加工余量等级可选用与顶面相同的等级 。在铸造工艺上为使铸造方便，砂型铸造时一般当铸造孔径小于 30表 铸造壁厚为 6造斜度选用 3 。为了便于模具制造及造型，各面斜度数值应一致。 由上述选出的精度等级，据表 确定毛坯的机械加工余量为： 各加工表面 机械加工余量 279 4面 面 7 90 孔 84 孔 80 孔 100 孔 3 235 2面 3面 （ 1） 279 端面 表面粗糟度须达到 保持尺寸 达到 表 确定加工方法为粗车 半精车。查表 确定 半精车余量 为 车余量为 （ 2） 面 表面粗糟度须达到 保持尺寸 表 确定加工方法为粗车 半精车。查表 精车余量为 粗车余量为 235的加工精度和加工余量和 （ 3） 顶面 表 面粗糟度为 二道工序尺寸应根据尺寸链 计算： 其中 2 所以 2 =s( 1)+ 2)s( z)- 2) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 =i( 1)+ 2)i( z)- 2) = T(= 差值为 半精铣。查表 精铣加工余量为 1铣余量 7 （ 4） 90孔 表面粗糟度须达到 差为 达到 表 精镗。精镗余量为 镗余量为 （ 5） 84 孔 表面粗糟度须达到 径为 84，公差为 表 表 半精镗， 半 精镗余量为 1镗余量为 （ 6） 80孔 表面粗糟度须达到 孔径为 80 公差为 达到 表 半精镗 精镗。精镗余量为 半精镗余量为 1粗镗余量为 1 （ 7） 80 孔 表面粗糟度须达到 终尺寸为 80 +，表 镗余量为 1 为了保证同轴度，此孔在半精镗、精镗工程中也加工，余量分别为 1 （ 8） 100 孔 表面粗糟度须达 到 径为 100 达到 精度，由表 定加工方法为粗镗 半精镗 精镗。精镗余量为 精镗余量为 1镗余量为 （ 9） 表面粗糟度须达到 0 + ，公差为 达到 表 半精镗。半精镗余量为 1镗余量为 （ 10） 表面粗糟度须达到 据尺寸链 计算工序尺寸： 68 + 0)= 1)+ 2) 1)+（ 1)=0 0)= 1)+ 2) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 1)+0 1)= 公差值为 寸 的公差等级是 ，由表 定加工方法为粗镗 半精镗。半精镗余量为 1镗余量为 在以上加工工序中，粗车达到的加工等级为 ，半精车达到的加工等级为 ，精车达到的加工等级为 ；粗铣达到的加工等级为 ，半精铣达到的加工等级为 。中间工序的尺寸公差应根据加工精度等级查得公差值，然后根据入体原则标注。粗镗达到的加工等级为 ， 半精镗 达到的加工 等级为 。查表得工序尺寸如下： 工序 工序尺寸 粗车 车 车 297端面 粗铣顶面 铣顶面 粗镗 90孔 粗镗 80孔 77 + 粗镗 84孔 82 + 粗镗 100孔 97 + 半精镗 84孔 84 + 半精镗 80孔 79 + 半精镗 100孔 99 + 粗镗 61 0 镗 半精镗 60 0 精镗 精镗 80孔 80 + 精镗 80孔 80 精镗 100孔 100 +精镗 90孔 90 +镗退刀槽 95、宽 2丝 、 确定切削用量 工序：粗车端面 车 297端面和 235外圆；半精车297端面和 235外圆；精车 1 粗车 297端面 工件材料：可锻铸铁 50 机床：专用机床 具： 0 偏头端面车刀，刀杆尺寸 16 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 1） 已知粗车余量为 次切除， 2） 查简明手册表 5f=据机床取 =r （ 3） 确定切削速度 据切削用量简明手册表 得40,v=m=根 据 表 5得,刀 具 寿 命 选T=60： v () =140(1 ( ) =32m/4) 确定工作台转速 n=1000r/279 1000 32/279 取 n=38r/ 实际切削速度 V=n/1000 =279 38/1000 =5) 切削工时：查简明手册表 L=(2+2+1=ap/2 3) =4/+2 =2=4 L=(279+0 = i/f n =38 = 粗车端面 刀具 0 端面车刀，刀杆尺寸 16 25 （ 1） 已知粗车余量为 次走刀加工， 2） 查简明手册 表 5f=据机床取 =r （ 3） 工作台转速同上步一致 n=38r/削速度： V=229 38/1000 = 4） 切削工时：查简明手册表 L=33+ap/ =33+4/ = i/f n =38 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 =半精车 297端面 （ 1） 半精车 余量为 次加工， 2） f=r （ 3） 确定切削速度 据切削用量简明手册表 得40,v=m=根据表 5得,刀具寿命选T=60： v () =140(1 ( ) =4) 确定工作台转速 n=1000r/279 =1000 279 取 n= 实际切削速度 V= n/1000 =279 66/1000 =5) 切削工时 L=(2792+ap/+4+0 = i/f n =66 =精车端面 1） 精车余量为 次加工， 2） 查表 f=r （ 3） 工作是切削速度 c=140 1 =4) 确定转速 n n=1000v/ 229 =1000 229 =合机床实际取 n=87r/实际切削速度 r= n/1000 =229 87/1000 =5) 切削工时 33+1.2/+2)/87 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 =在结合机床四吧到同时加工条件下，其切削施加应取最大的切削时间为基本工时。即 T 基 =工序总工时为 基的 20%。 20% =一道总工时： =序 粗铣，半精铣顶面 端面铣刀 刀具材料 、粗铣 （ 1） 铣刀直径 110 2） 查表 3 a f= （ 3） 切削速度 =C R d K V/ a f a uv p =108 10 = 4） 主轴转速 n=1000v/ (1000 (110) =280r/ n=280r/际 v= 000 =(96 280)/1000 = 5） 切削工时计算 查表 i=L+2/(.5(d-(+)1/2+(1 3) =10-1102 -（ 962 1/2+2) =mz=a n =10 280 =224m/2=2j=96/2+、 精铣顶面 (1) 2) 查表 3a f= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 (3) 查表 3v=s (4) n=1000v/ 1000 2 60/(110) =347r/ n=250n/10 350 =140m/j=(L+1)/6/2+ = 辅 =30% =30% =辅 = 总 = 工序 钻，铰，攻丝，装卸 1、 钻 11 9孔，一个 4 刀具材料：高速钢 麻花钻 5 （ 1） 钻 11 9孔 查表 课程设计简明手册表 5 f=r v=20m/n=1000v/ 1000 20/(9) = 取 n=700r/际切削速度 v=( 1000 =(9 700)/1000 =削工时 1+() =9/2() =2=3j=(10+)/(700 = 4 查表 5 （ 1） f=r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 动力头每分钟进给量一致 （ 2） n=700/= 583r/v= 000 =(12 583)/1000 =22m/s (3) 切削工时 L+2)/(32+12/2()/583 所用时间与 9孔基本相同 2 铰工艺孔 攻丝 倒角 铰刀材料：高速钢直柄机用铰刀 （ 1） 查表 5得 f=r （ 2） 查表 5得 v=4m/（ 3） n=1000 4/9 = 取 n=145r/ 9 实际 v=000 （ 4） +2/1=() =(2+2 = 查表 6 9j=（ 10+9） /（ 145） 选择机动丝锥 刀具材料：高速钢 （ 1） 查表 3 124 v=2m/ 2） f=p=2mm/ 3） n=1000v/ D =1000 4/14 =91r/ n=90r/ （ 4） 实际切削速度 v= 000 =14 90/1000 =s （ 5） 切削工时计算 查表 14 (2+2+ i 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 L=32 , P=2 2=4 攻盲孔 取 n=2n=2 90=180 （ 32+4） /（ 2 90） +4 (32+4)/(2 180) =倒 =三道工序工时取三个工步中最长的一个 30% =30% =总 = 辅 序： 锪 孔 用摇臂钻床 用带导柱直柄平底钻 （ 1） 查表 摇臂钻床主轴转速为 250r/ 2） f r （ 3） 12孔基本时间 +L1/表 =1=2j=()/(250) 12 =辅 1总 辅 = =序 V：将减速器外 壳和差速器轴承盖装在一起 辅 总 = 辅 =序 镗 90 内孔，并倒角 刀具材料：硬质合金 1） 查表 3V=s,f=r （ 2） n=1000v/d =(1000 60)/(买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 = n=150r/3) 实际切削速度 V=000 =(150)/1000 =4) 基本切削工时 L+2+(f n i) 查表 0 =331=ap/ +3 =2.2/+3 =2=43=0 33+)/150 =辅 =倒 =总 = =序 镗 84孔 80孔及 100孔， 1 粗镗 84孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 镗刀材料：硬质合金。 0 查机械制造工业设计手册 表 31) 2) 查机械制造工业设计手册 表 3f=f v=s (3) 刀杆转速 n=1000v/1000 60/82 =163r/ n=160r/际切削速度： v= 000 =82 160 =4) 切削工时 查表 j=2+L3/(12+1.5/+3+4)/60 =2、 粗镗 80孔 刀具材料：硬质合金 0 (1) 2) 查表 3f=r v=r (3) n=1000v/ d =1000 60/ 77 = n=160与镗 84一致 (4) 实际切削速度 v= 000 = 77 160/1000 =5) 切削工时 查表 j=(L+2+( +3+4)/160 =3 粗镗 100孔 刀具材料 0 (1) 2) 查表 3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 f=r v=3) n=1000v/ d =1000 60/ 100 =134r/取 160r/ 84相同，因用同一个镗杆 (4) 实际切削速度 v= 000 = 100 160/1000 =5) 切削工时 查表 j=(L+2+(.5/+3+4)/160 = 取三个公步中时间最长的为基本工作时间 第 工序 精镗 80 100 84及 3面 1 半精镗 84 孔 刀具材料 0 （ 1） (2) 查表 3f=r v=s (3) 镗杆转速 n=1000v/1000 84 = n=230r/4) 实际切削速度： V=000 =84 230/1000 =5) 切削工时 查表 j=(L+2+(12+1/+3+4)/230 = 2 半精镗 80 孔 刀具材料 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 （ 1） （ 2） 查表 3f=s （ 3） 镗杆转速仍取 n=230r/在统一个镗杆上装多把 镗刀加工孔 （ 4） 实际切削速度 v=000 =79 230/1000 =57m/ （ 5） 切削工时 查表 j=(L+2+( +3+4)/230 =3 半精镗 100 孔 （ 1） 2） 查表 3f= 3） n=230r/ 4） 实际切削速度 V=000 =99 230/1000 = 5） 切削工时 查表 j=(L+2+L3)( +3+4)/230 = T 总 =到 +=工序 精镗 80 100孔 1 精镗 80粗糙度为： （ 1） 2） 查表 3f=r v= 3） n=1000v/1000 60/80 = n=170 (4) 实际切削速度 v= 000 =80 170/1000 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 =5) 切削工时： 18+0.5/+3+4)/170 =2精镗 80粗糙度为 （ 1） 2）查表 3f=r v=s （ 3）镗杆转速 n=1000v/ d =1000 60/80 = n=310 （ 4）实际切削速度 v= 000 = 80 310/1000 = 5）切削工 时 18+0.5/+3+40)/310 = 3、 精镗 100孔 （ 1） 2）查表 3 f=r （ 3）镗杆转速 n=310r/与前一致 （ 4）实际切削速度 v= 000 =100 310/1000 = 5）切削工时 L+2+(32+0.5/+3+4) = 取 T 总 =第到工序总工时为 工序 镗退刀槽 （ 1） 查表 3f=r v=s （ 2） n=1000v/ d =1000 60/95 =114r/ n=115 （ 3）实际切削速度 v= 000 =95 115/1000 = 4） 切削工时 查表 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 (+4)/115 = 第道工序总工时 工序 精镗 90 孔 (1) 2) 查表 3 f=r v=s (3) 镗杆转速 n=1000v/ d =1000 60/90 =276r/ n=280 (4) 实际切削速度 v= 000 =90 280/1000 =79m/5) 查表 j=(L+2+(33+0.8/+3+4)/280 =T 辅 =T 总 =第 道工序总工时为 工序 梳丝 刀具：圆梳刀 (1) f=r (2) n=120r/3) 切削速度 v= 000 =92 120/1000 =s (4) 切削工时 查表 j=(L+2)/L+2)/ =(12+3+3)/120+(12+3+3)/240 = 辅 += 第道工序总工时为 为了使生产线能满足生产纲领的要求，实际生产节拍应小于最大允许生产节拍。在汽车制造厂中，特别是大量生产的汽车制造中，由于要求流水线均衡生产。所以工件按工艺过程顺序加工时在每台设备上完成加工之后应连 续的送入下一买文档就送您 纸