毕业设计(论文)差速器外壳加工工艺工装设计(全套图纸).doc
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1、目录1.零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析22. 工艺规程设计32.1 毛坯的制造形式32.2 基准面的选择32.2.1 粗基准的选择42.2.2 精基准的选择42.3 制订工艺路线42.3.1. 工艺线路方案一42.3.2 工艺路线方案二52.3.3. 工艺方案的比较与分析52.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.4.1 外圆表面62.4.2 内圆表面82.4.3 端面102.4.4 凸台孔系103. 夹具设计113.1 问题的提出113.2.1定位基准的选择11结 论13参考文献14附录:16 序言制造业是国民经济的支柱产业,是国家创造力、竞争力和综合国力的
2、重要体现。它不仅为现代工业社会提供物质基础,为信息与知识社会提供先进装备和技术平台,也是实现具有中国特色军事变革和国防安全的基础。当今世界正在发生的深刻变化,对制造业产生了深刻的影响,制造过程和制造工艺也有了新的内涵。传统制造业不断吸收机械、信息、材料等方面的最新成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。21世纪的制造业呈现出高技术化、信息化、绿色化、极端化、服务增值等特点和趋势。 全套图纸,加1538937061.零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是 差速器壳(见附图1)。差速器是驱动轿的主件。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
3、半轴以不同的转速11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。1.2 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:150-0.04 公差等级 IT17,粗糙度Ra 1.6。2.内圆孔表面:52+0.03 公差等级IT7,粗糙度Ra 1.6。32-0.027 公差等级IT7,粗糙度Ra 1.6。58+0.0046 公差等级IT
4、13 ,粗糙度Ra 1.6。54+0.03 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。 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1
5、0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. 工艺规程设计2.1 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、保证加工精度上考虑,也是应该的。2.2 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
6、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。2.2.1 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,也可以取铸件的两个凸台作为粗基准。2.2.2 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)
7、,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。2.3 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,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
8、果,以便使生产成本尽量下降。2.3.1. 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M141.5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。2.3.2 工艺路线方案二工序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
9、、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M141.5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2.3.3. 工艺方案的比较与分析上述两
10、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、
11、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M141.5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2.4 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QT420-10,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,
12、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:2.4.1 外圆表面(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1-1毛坯余量分布图由图可知:毛坯名义直径:502.5255 mm毛坯最大直径: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
13、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1.1。表1.1 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=55551(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.
14、35,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:1641.4mm车:156mm 2Z=8mm2.4.2 内圆表面(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=0.4mm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
15、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=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
16、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.
17、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
18、(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=0.5mm2.4.3 端面(1) 74前端面毛坯: 154.8mm粗车:152.5mm 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
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