車輛機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)汽車后橋殼體機(jī)械加工工藝及銑床夾具設(shè)計(jì)

1、汽車后橋殼是汽車的重要組成部分，它與主減速器、差速器和車輪傳動(dòng) 裝置組成驅(qū)動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋處于動(dòng)力傳動(dòng)系的末端，其機(jī)動(dòng)功能是增大由傳動(dòng) 軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將動(dòng)力合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪，另外驅(qū)動(dòng)橋 橋殼是汽車上重要的承載件和傳力件。驅(qū)動(dòng)橋的橋殼不僅支承汽車重量，將 載荷傳遞給車輪，而且還承受由驅(qū)動(dòng)車輪傳遞過來的牽引力、制動(dòng)力、側(cè)向 力、垂向力的反力以及反力矩，并經(jīng)懸架傳給車架或車身。在汽車行駛過程 中，由于道路條件的千變?nèi)f化，橋殼受到車輪與地面間產(chǎn)生的沖擊載荷的影 響，可能引起橋殼變形或折斷。因此，驅(qū)動(dòng)橋殼應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和 良好的動(dòng)態(tài)特性，合理地設(shè)計(jì)制造驅(qū)動(dòng)橋殼是提高汽車行駛穩(wěn)定性的

2、重要措 施，汽車后橋殼廣泛應(yīng)用于各種車輛當(dāng)中。所設(shè)計(jì)的后橋殼夾具可廣泛應(yīng)用于卡車的后橋殼加工中，后橋殼起保護(hù) 和支撐的作用，其主要加工表面為端面外圓、法蘭平面、彈簧座平面、以及 內(nèi)孔等。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括機(jī)械加工工藝規(guī)程、夾具的設(shè)計(jì)。結(jié)合本次設(shè) 計(jì)零件的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中完成工藝規(guī)程一套，夾具一套。銃床夾具，采用手 動(dòng)夾緊。通過對(duì)汽車后橋殼夾具的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代 夾具設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和技能。關(guān)鍵詞：汽車后橋；工藝規(guī)程；夾具AbstractA u to m o bil c rca r brid g c i s a n im porta nt pa rt of the

3、ca r, w i vh the m a in redu c er, di ffcrc ntia 1 a nd i ntc g ra 1 dri v c a x 1 c w he c 1 tra n sm i s si on d cv i cc D riv c bri dg c a t the end of pow er transm is si on lines, the m otor fu action i s inerca sc d by transm is si on or gca rbox transm is si on of torqu c, and pow er distribu

4、tion to the 1 c ft and right driving w h cc 1, a nd the a u tom obil c dri v c a x 1 c hou si ng i s the i m porta nt 1 oa d b ca ri ng a nd pow er tra nsm i s si on .Drive 次xlc hou si ng not only su p ports the weight of the ca r, will 1 oa d to the w he c 1, a nd a 1 so b ca r the dri v c w he c 1

5、 s pa s s ov er the tra cti on force , bra k ing fore c, 1 a tcra 1 force , vcrtica 1 fore c rca cti on fore c and torqu c, and vh c suspension to th c fra m c or bod y. In the process of m o v i ng vehicle, the myriads of cha ng c s du c to roa d con diti ons, the bri dg c sh cl 1 u nd er wheel and

6、 the grou nd pro du cc s c ffc c t o f im pa ct loa d, m ay ca usc the axle ca si ng de form a tion or brea k ing T here fore , driv c a x 1 c hou si ng sh ou Id have cnou gh strength, s ti ffne ss and good dynamic cha ra etcri s ti cs, rca sona bl c design and manu factu re of dri vc axle hou sing

7、is the i m porta nt m ca su re to improve vchi de stability, au to rca r bri dgc she 11 i s widely used in various vehiclesT he d c si gn o f rca r a x I c h ou s in g c 1 a m p ca n be widely used in tru ck rca r axle she 11 proc c ssi ng, rca r axle hou sing for protc cti on and su pp ort rol c, i

8、 ts main w ork ing su rfa c c to fa cc c i rcu 1 a r, fla t fl ang c » spring sea t, a nd th c i nner hoi c of the pla nc This design contc nt m a inly inclu des the proc css, fi x tu re de sign. C om bined w i th the d c si gn of pa rts o f the c ha ra etcristi c s, i n the design o f a sc t o

9、 f c om pl etc pro cedu re , a set of clamps 卜I i Hing fix tu re , manually c 1 a m pi ng The au tom obil c rca r axle hou si ng clam p stu dy and design, ca n be a butter 1 ca rn ing and mas tcry o f m od cm design and the mcchani cal design of the co m prehe nsi vc k now ledge and sk ills.K cy wor

10、 ds: the rca r axle of autom obil c； the era fu analu scs； m achi nc tool fixture】目錄摘要IA bstr act】1第1章緒論11.1 機(jī)床夾具及其組成11.1.1 槪述11 .1.2機(jī)床夾具的組成11.2 機(jī)床夾具的分類21.3 機(jī)床夾具的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀21 3.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀31.3.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀31.4 機(jī)床夾具的發(fā)展方向4第2章后橋殼工藝方案總體設(shè)計(jì)62.1 汽車后橋發(fā)展趨勢(shì)62.1.1 我國(guó)汽車后橋制造業(yè)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)62.1.2 汽車后橋殼體的構(gòu)造及性能要求62.2 后橋殼零件的分析72.2.

11、1 后橋殼的作用72.2.2 后橋殼的工藝分析72.2.3 后橋殼生產(chǎn)類型及毛坯制造形式的確定92 .2.4加工后橋殼基面的選擇9第3章后橋殼機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)113.1 機(jī)械加工工藝路線的選擇113.1.1 工藝方案擬定113.1.2 工藝方案比較分析123.1.3 加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的確定133.2 確定切削用臺(tái)及機(jī)動(dòng)時(shí)間143 .2.1工序一的切削用臺(tái)及機(jī)動(dòng)時(shí)間1 43.2.2工序二的切削用最及機(jī)動(dòng)時(shí)間1 93 .2.3工序三的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間203 24工序四的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間2 33.2.5 工序五的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間243.2.6 工序七的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間2 53

12、 .2.7工序八的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間273 .2.8工序九的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間29329工序十的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間303.2.10 工序十一的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間313.2.11 工序十二的切削用臺(tái)及機(jī)動(dòng)時(shí)間33第4章銃床夾具設(shè)計(jì)364.1 確定定位方案364.1.1 工件的加工工藝分析364.1.2 定位方案的確定，設(shè)計(jì)定位元件364.2 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)374.2.1 確定夾緊方式374.2.2 定位誤差分析384.2.3 夾緊元件強(qiáng)度校核394.3 夾具體的設(shè)計(jì)394.4 夾具體操作的簡(jiǎn)要說明40結(jié)論41致謝42參壽文獻(xiàn)436CONTENTSA bstr act】IChap ter 1 I

13、n trod uction11 .1 M a chi lie tool fixture and its com posi rion11 11 Summarize11 .1.2T he form o f m a c hin c tool fi x turc11 .2Theelassi fica tion of machine tool fixture21 .3Thedcvclopm ent at hom c and abroad of modern machi nc tool fix ture21 31Dcvclopm ent in china31 32Dcvclopm ent in forci

14、 gn countriy31 .4 Dcvclopm ent dircc tionofmodernmachine tool fix ture4C hap ter 2 The design of o v c r a11program62.1 The development trend of automobi 1 c rca r bri dgc62 .1.1 The cu rren t si tuation and development trend of dom csric autom obil c rcar bridgc manu facturing62.1.2 Automobile rca

15、r brid gc housing structure and perform anc crequ irem cuts62.2 The analysis of au tom obile rca r bridge hou sing parts72.2.1 A u tom obil c rca r brid gc func tion72.2.2 A utomobil c rcar brid gc process analysis72 .2.3 Automobile rca r bri dgc ty pc of produ cti on and th c manu fa ctu re ofbla n

16、k form s 92 .2.4 The scl ecdon of autom obil c rca r bridge processing ba sc9Chap ter 3 The design of process113.1 The selection of machining process rou tc113.1.1 Theprogram of procc ss113.1.2 Thecompa ra rive and analysis of process progra m1 23 .1.3Thedeterm ination of machining allowance, proces

17、sand bla nk sizc . 1 33.2 Thedeterm ina tion of cu tting para m ctcrs and ba si c time1 43 21Thecu tting param ctcrs and basic time of the first proc css1 43 22Thecu tting pa ram ctcrsandbasicti m cof thesc cond procc ss1 93 .2.3Thecu tting param ctcrsandbasictim cof thethird process203 .2.4Thecu tt

18、ing param ctcrsandbasictim cof thefou th process233 .2.5Thecu tting parametersandbasictim cof thefi fih proc css243 .2.6Thecu tting param ctcrsandbasictim cof theseven process253 .2.7Thecu tting param ctcrsandbasictim cof theeighth process273 .2.8Thecu tting param ctcrsandbasictim cof theni nth proc

19、ess293 .2.9Thecu tting pa ram ctcrsandbasictim cof thetenth proc css303.2.10 The cu tting para m ctcrs and basic tim c of the eleventh process3 13.2.1 1The cu tting para m ctcrs and basic ti m c of the tw cl fth process33Chapter 4 The design of milling m achinc fix tu r c364.1 The determination of l

20、ocating program and design task364.1.1 The analysis of work piece m achi ning proc css364.1.2 The de term ina tion of loca ting program and th c design of loca ting c 1cm ents 364.2 The design of clam ping mechanism374.2.1 Thedeterm ina tion of clam ping progra m374 .2.2Theanaly sis of loca ting err

21、or384 .2.3Theloca ting clem ent strength check394.3 Thedesignof machinetoolfixture394.4 A brief descri ptionof machinetool fixture40C onclu sion 41Thanks42References43第1章緒論1.1機(jī)床夾具及其組成1.1.1概述機(jī)床夾具是一種裝夾工件的工藝設(shè)備，它廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造過程的 切削加工、熱處理、裝備、焊接和檢驗(yàn)等工藝過程中。在金屬切削機(jī)床上使 用最多的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的 工藝設(shè)備，它直接影響

22、著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造及其生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)爸中占有及其重要的 地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)， 其主要功能是使工件的定位和夾緊。然而，由于各類機(jī)床加工的方式不同， 有些機(jī)床夾具還具有一些特殊的功能山。機(jī)床夾具在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高效和低成本方面充分發(fā)揮著現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備 的巨大潛力。有利于提高工人對(duì)復(fù)雜或精密零件的加工技能，減輕繁重的體 力勞動(dòng)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)周期的重要工藝措施之一，因此一 切機(jī)械制造行業(yè)廣大工人和工程披術(shù)人員歷來都把機(jī)床夾具的改進(jìn)和開發(fā)作 為技術(shù)革新的主要課題之一1.1.2機(jī)床夾具的

23、組成機(jī)床夾具的機(jī)動(dòng)組成部分根據(jù)其功用一般可分為：1. 定位元件用來保證工件在夾具中占有正確的位置的元件。2. 夾緊元件或裝宣為了使工件在加工過程中不因切削力、沖擊力和振動(dòng)力等力的作用而便位 置發(fā)生變化，需要將工件夾緊的機(jī)構(gòu)。3. 對(duì)刀及導(dǎo)向元件用于確定工件相對(duì)于刀具位畫的元件，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊， 鉆套，錘套等。4. 夾具體用以聯(lián)接夾具各元件及裝置，使之成為一個(gè)整體，并通過它將夾具安裝在 機(jī)床上，以確定相對(duì)于機(jī)床的位直。5. 連接元件用以確定夾具在機(jī)床上的位置并與機(jī)床相連接。6. 其他元件和裝置除上述各部分以外的元件或裝置，如某些夾具的分度裝置，防錯(cuò)裝晝，安 全防護(hù)裝置等1.2機(jī)床夾

24、具的分類機(jī)床夾具可以按以下幾種方法進(jìn)行分類：1. 按使用范圍按使用范圍夾具可分為：通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具、通 用可調(diào)夾具、隨行夾具。此次設(shè)計(jì)的夾具就是一個(gè)專用夾具，它是為了后橋殼休這一工件在銃床中 銃削其表面而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。2. 按使用機(jī)床的類型可分為車床夾具、鉆床夾具（又稱鉆模）、銃床夾具、僮床夾具（又稱置模）、 磨床夾具和齒輪機(jī)床夾具等。3. 按夾緊動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液動(dòng)夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具、 自緊夾具（靠切削力本身夾緊）等。1.3機(jī)床夾具的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀專用夾具零件的標(biāo)準(zhǔn)化，在世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中，均作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來頒 布。有些發(fā)達(dá)國(guó)家有

25、關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)化在國(guó)家中雖反映不多，但這些零部件 如鉆床，壓板等一般是由專業(yè)廠生產(chǎn)制造作為商業(yè)供應(yīng)，提高專業(yè)夾具的標(biāo)準(zhǔn) 化系數(shù)對(duì)縮短專業(yè)夾具的設(shè)計(jì)制造周期能起到很大的作用。1.3.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)在夾具零部件及標(biāo)準(zhǔn)化方面，作了不少工作，取得了一定效果，但是 總的說來還需大大加強(qiáng)?，F(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是：新產(chǎn)品發(fā)展快，質(zhì)臺(tái)要 求高，品種規(guī)格多，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短，反映在機(jī)械工業(yè)上，多品種、小批 量生產(chǎn)在生產(chǎn)類型比例中，占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求，必狽做好生產(chǎn) 技術(shù)準(zhǔn)爸工作，而機(jī)床夾具是這一工作的重要組成部分。國(guó)內(nèi)采用專用夾具縮 短輔助時(shí)間，主要是減少工件安裝和找正的時(shí)間，在很多情況下，

26、為了保證工 件在機(jī)床上所需的位置精度，可以使用通用夾具來實(shí)現(xiàn)；但他們往往只用于位 畫精度不高的加工，也往往限于形狀簡(jiǎn)單的工件。在大量生產(chǎn)中，高效率的專 用夾具應(yīng)得到發(fā)展，高效率專用夾具主要應(yīng)滿足高生產(chǎn)率的加工要求，使之有 可能采用平行或平行先后的加工方法，采用多元件的加工方法，以及盡可能縮 短或重合輔助時(shí)間的方法來壓縮單件工時(shí)，提高生產(chǎn)率。我國(guó)于二十世紀(jì)80 年代末開始對(duì)組合夾具元件的設(shè)計(jì)與管理迸行了研究和開發(fā)在總體和吸取我國(guó) 應(yīng)用和發(fā)展槽系夾具經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢(shì)， 研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可 調(diào)性的優(yōu)勢(shì)，可宜接組裝獲得

27、任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個(gè) 系列的元件有機(jī)融為一體，可在一塊多夾具基礎(chǔ)板上，既能組裝單個(gè)大工件夾 具，又能組裝多個(gè)中小零件夾具有利于裝夾具基礎(chǔ)板長(zhǎng)期固定在機(jī)床工作臺(tái)上， 此系統(tǒng)還沒有孔系和槽系和過渡元件，使于實(shí)現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合作用叭1.3.2國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀專用夾具與氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化的一個(gè)重要方面， 發(fā)達(dá)國(guó)家尤其是歐美早在二十世紀(jì)7()年代就機(jī)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化，目前制造 業(yè)的自動(dòng)化巳達(dá)到了非常高的水平，發(fā)展了許多典型的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，例如 大型轎車殼體沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)，大型機(jī)器人車體焊裝自動(dòng)化系統(tǒng)，電于電器機(jī) 器人柔性自動(dòng)化裝配及檢測(cè)系統(tǒng)，機(jī)器人整車及發(fā)

28、動(dòng)機(jī)裝配自動(dòng)化系統(tǒng)。目前，關(guān)于工件夾具的自動(dòng)化配置方面的工作，自動(dòng)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很少 提及。Bro st和Goldberg提出一個(gè)“完整”的算法用來分析多邊形工件的組合 夾具設(shè)計(jì)。并開發(fā)岀一個(gè)組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，針對(duì)一個(gè)任意存在的工件，能自 動(dòng)產(chǎn)生所有可行的夾具設(shè)計(jì)。并且采用力球分析的方法進(jìn)行優(yōu)化。以后的許多 研究者大多借鑒了 Brest和Goldberg的算法。1.4機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是：新產(chǎn)品發(fā)展快，質(zhì)量要求高，品種規(guī)格多， 產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短。反映在機(jī)械工業(yè)上，多品種、小批臺(tái)生產(chǎn)在生產(chǎn)類型比 例中，占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求，必須做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，而機(jī) 床夾具

29、是這一工作的重要組成部分。專用夾具與氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)機(jī) 械加工自動(dòng)化的一個(gè)重要方面，發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其是歐美早在二十世紀(jì)70年代就 機(jī)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在：1 標(biāo)準(zhǔn)化完善的標(biāo)準(zhǔn)化，不僅指現(xiàn)有夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化，而且對(duì)應(yīng)各種類型夾具 應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。這樣可以使夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配工作簡(jiǎn)化，有利于縮短 生產(chǎn)周期和降低成本。2. 可調(diào)化、組合化這樣做可以擴(kuò)大專用夾具的使用范圍，改變以往工藝條件稍有變化就導(dǎo)致 專用工裝報(bào)廢的現(xiàn)象，使夾具能重復(fù)利用。實(shí)行組合化的原則設(shè)計(jì)工裝，用少 量元件能滿足多種要求。3. 精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品加工、裝配精度日益提高，高精度機(jī)床大量涌現(xiàn)

30、，勢(shì)必要求 機(jī)床夾具的精度也相應(yīng)地越來越高4. 高效自動(dòng)化為了既改善勞動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，使所設(shè)計(jì)的工裝更符合人機(jī)工程學(xué) 原理，以提高生產(chǎn)效率，又能降低加工成本，對(duì)夾具提出高效自動(dòng)化的要求， 以便獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。5. 模塊化通過采用模塊化設(shè)計(jì)，可以提高設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期。50第2章后橋殼工藝方案總體設(shè)計(jì)2.1汽車后橋發(fā)展趨勢(shì)2.1.1 我國(guó)汽車后橋制造業(yè)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)豐富的原材料資源為后橋殼體國(guó)產(chǎn)化提供了堅(jiān)實(shí)的荃礎(chǔ)。針對(duì)國(guó)產(chǎn)原 材料的特點(diǎn)，研制一套相適應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)及工藝，保證國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品滿足高質(zhì)量 的要求。后橋在驅(qū)動(dòng)系中的重要地位決定了國(guó)內(nèi)各汽車生產(chǎn)廠家都建有自己的 后橋生產(chǎn)線

31、，這樣，可以在保證整機(jī)質(zhì)量的前提下，盡可能的降低成本，提高 競(jìng)爭(zhēng)力。多年來，以國(guó)產(chǎn)原材料為基礎(chǔ)，研制成功了適合于我國(guó)國(guó)情的、成熟實(shí)用 的、并具有國(guó)際先進(jìn)水平的成套工藝工裝技術(shù)，生產(chǎn)出高質(zhì)量后橋，不僅成為 一些引進(jìn)汽車零件的替代品，而且還出口到日本、美國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家”役我國(guó)汽車驅(qū)動(dòng)橋的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距， 我國(guó)車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)、仿制、再加上自己 改進(jìn)的基礎(chǔ)上了取得的）。個(gè)別比較有實(shí)力的企業(yè)，雖有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu) 但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動(dòng)下，高新技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用 和推廣，各種國(guó)外汽車新技術(shù)的引進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)自身研發(fā)能

32、力的提高，我國(guó)的 驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)和制造會(huì)逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進(jìn)的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技 術(shù)水平。目前驅(qū)動(dòng)橋殼的有限元分析方法被廣泛應(yīng)用，只要確定了單元的力學(xué) 特性，就可以按照結(jié)構(gòu)分析的方法求解，使分析過程大為簡(jiǎn)化，配以計(jì)算機(jī)就 可以解決許多解析法無法解決的復(fù)雜工程問題此外，電于智能控制技術(shù)巳 經(jīng)在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，如：現(xiàn)代汽車上使用的ABS（制動(dòng)防抱死控制）、 ASR （驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)心。2.1.2 汽車后橋殼體的構(gòu)造及性能要求后橋殼體的主體是一根圓柱形棒體，它與主減速器、差速器和車輪傳動(dòng) 裝置組成驅(qū)動(dòng)橋。驅(qū)動(dòng)橋處與動(dòng)力傳動(dòng)系的末端，其機(jī)動(dòng)功能是增大由傳動(dòng) 軸或變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并

33、將動(dòng)力合理的分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪，另外還承受 作用于路面和車架或車身之間的垂直力、縱向力和橫向力X。結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)： 連接主減速器傳遞動(dòng)力，支撐差速器及半軸實(shí)現(xiàn)倆車輪差速轉(zhuǎn)動(dòng)；尺寸比較 大，主要承受載荷重點(diǎn)要保證橋殼的強(qiáng)度和剛度性能，便于安裝、調(diào)整和維修。另外外形 尺寸要小，保證有必要的離地間隙。在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。 在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下，應(yīng)力求質(zhì)臺(tái)小，尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小， 以改善汽車平順性與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)，對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，還應(yīng)與轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易2.2后橋殼零件的分析2.2.1后橋殼的作用解放牌CA141載重汽車的后橋殼總成是一

34、種整體式的驅(qū)動(dòng)橋殼，中間部 分是一段環(huán)形空心的整梁，鋼制的半軸套管壓入空心梁的兩端并用止動(dòng)螺釘 鎖緊，防止套管在梁內(nèi)運(yùn)動(dòng)。解放牌載重汽車后橋是驅(qū)動(dòng)橋，在橋殼的中央 安裝有主傳動(dòng)器、差速器及半軸等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，后橋起支撐、保護(hù)作用。剎車 器及車輪安裝在后橋殼的兩端。因此，后橋殼也承受一部分汽車的重量，把 剎車力、路面反力傳到車架上。222 后橋殼的工藝分析后橋殼體的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，從中可以看出后橋殼體的就加工表面可 以分為三組，一是零件正面及反面的平面，孔以及兩端面、端面外圓的加工； 一是零件的兩側(cè)面，還有零件的內(nèi)孔加工。3456H 4-半軸殼2左橋殼3右橋殼5鋼板彈簧座6-法蘭7半軸奩管 乩后

35、橋殼9殼蓋圖21后橋殼體1.零件正面.反面的平面及兩端面、端面外圓的加工這一組加工表面包括：甲1°2：、333；：；、? 1 40 I；,孔外圓面及?()()-013+4+0別-0.13?7.63的法蘭外圓面，15 5 6 .2的兩端面，尺寸為73.5 -035的兩平面沁2 ()(畑的法蘭外圓面，以及1 2 XM1 2孔和6 XM1 4孔，其中主要加工表面是尺寸為 735：j的兩平面。因?yàn)樗鼈兊募庸るy度相對(duì)較大且對(duì)零件的質(zhì)量影響也 較0.3 :>大。2 零件兩側(cè)面的平面、孔的加工這一組加工表面包括：11 o X99四個(gè)平面以及其上面的四個(gè)孔，孔徑分別 為彳2().5和彳1 6.

36、5。3. 零件的內(nèi)孔加工這一組孔分別為7 5 +0°74 .7 3 +0074 . ? 7 2 +°-074 . ? 7 1 +(K074 ,粗糙度均為0 0 0 0<)IU63ym；甲340乜孔的粗糙度為B6.3卜。其中，主要加工表面是彳340皿°o孔。2.2.3后橋殼生產(chǎn)類型及毛坯制造形式的確定根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所給岀的原始材料來確定生產(chǎn)類型。設(shè)計(jì)任務(wù)書給出的 資料顯示并結(jié)合車間的工作制度及工件的重量可知：本工件生產(chǎn)類型為重型、 大批臺(tái)生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)特征，初步確定加工中一般采用一些高效的專用機(jī)床， 對(duì)于刀具一般用通用刀具，也可以根據(jù)加工情況采用部分專用刀具，

37、量具用 專用量具，夾具用專用夾具。解放牌載重汽車的后橋殼體材料是KT35 0可鍛涪鐵，故可采用金屬模砂 型笛造的方法來完成毛坯的加工，這樣有較高的毛坯精度和較高的生產(chǎn)率。 要求時(shí)效處理，毛坯的硬度為HB121-149,毛坯的質(zhì)臺(tái)為91kg,凈重為75kgo2.2.4加工后橋殼基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面選擇的是否正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，不但加工工藝過程中問 題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢。因此，選擇基面時(shí)提定要慎重考慮叫后橋殼體的主要加工部分有：套管孔、兩端軸頭各外圓表面、中間? 3 4 0 m m孔及其端面。它們除本身的尺寸精度

38、和粗糙度有要求之外， 6 XM1 4以及1 2 XM1 2螺紋孔對(duì)彳340 ：" mm孔軸線的同軸度要求為0.3 mtn。 首先加工兩軸頭外圓，然后加工孔，再加工中間（p 3 4 O；036孔及兩端面，對(duì)于 軸頭加工采用粗車一精車的加工方法，套管孔的加工采用粗錘一精僮的加工方法，對(duì)于9 340：；"的孔及其端面，工藝采用粗錘一精錘、粗錐一精銃的加 工方法。其余工序安插在主要工序之間迸行。由于銃鋼板彈贅座平面的加工 余量大，加工時(shí)易使殼體內(nèi)的軸孔甲72：回4變成橢圓，因此，將錐削工序安 排在精程之前，根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則，后橋殼體的粗基準(zhǔn)可以選擇（p 7 5 ；'074毛

39、 坯孔表面，也可以選擇# 200：；法蘭外圓的毛坯面?？紤]到孔比外圓難加工， 為保證加工孔時(shí)余量均勻，在刀桿剛性一定的情況下，容易保證孔的精度和 孔與外圓的同軸度要求，在加工，/“36孔、凸臺(tái)平面、?200Hh，3法蘭上孔 0-0.63 組時(shí)，由于這些要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是套管孔的軸線，所以就選用了巳加工好的 套管孔作為這些要素的精基準(zhǔn)。第3章后橋殼機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1機(jī)械加工工藝路線的選擇制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是：根據(jù)零件的幾何形狀使尺寸精度和位直精度 等技術(shù)要求得到保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)巳確定為以大批量生產(chǎn)的條件下，盡量使 用專用機(jī)床和專用夾具來提高生產(chǎn)率。工藝過程設(shè)計(jì)要滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求， 也要滿

40、足生產(chǎn)綱領(lǐng)要求，并要有較高的經(jīng)濟(jì)性，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量使工序集中， 當(dāng)然，也要注意經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本下降，令產(chǎn)品在市場(chǎng)更具競(jìng)爭(zhēng)力，?3o 因此由以上分析考慮，制定出了以下兩套工藝路線方案。3.1.1 工藝方案擬定1、車 <p200"(>， (p 1 0 2h，j-0.63-0.63彳 1 3 3“'、-0.63¥14()7門外圓及端-0.632、粗橙申71：晉4、?72+0.074073 +0074、彳'oA *7 r +0.074 j 5 ° 扎3、精置申71：晉4、皆2+0.0740r a +0.074、彳 73(>r - +

41、0.074' ?75 n 扎4 .中間檢查5、銃彈簧座平面6、粗錐73.5丸兩平面7、精錐73.5二嘗上平面8、粗橙彳340：%孔9 .精錘¥340：%孔工藝路線方案一:10、精銃147 ±0.5下平面面1 仁鉆 8 X(pl 412、鉉端面，鉆12XM12. 6 XM 1 4孔、攻嫁紋13、鉆申2 0.5 .彳1 6.5孔14、清洗15、檢臉工藝路線方案二:1、粗車20()73、pl°2f 甲133°。?14O"(U3外圓，粗車端面-0.63-0.63-0.63-0.63端面±n "八 *7 1 +0.074r +

42、0.074粗恤皆l o -皆2 o 精車申200如3、甲1 o 2 "°137.63-0.637 3 +0074 、彳'o A 戈-0.13 、彳 1 3 3-0.63A *7 r +0.074 -7|'? 7 5 0 扎.彳140“3孔外圓，精車? 20 0-0.63-013-0.634. 銃彈簧座平面5、精儻華7 1曲、甲7 2 0 074 .彳7 3 7°74、華7 5當(dāng)孔6、中間檢查7、粗僮華340曰叭 粗銃73嚴(yán)兩平面、倒角0-0.358、精錘申34(嚴(yán)叭精銃73.5”50上平面0-0.359、精錐147 ±0.5下平面1().

43、鉆 8 Xl 4 孑L11 .鉉74：二端面，鉆12XM12. 6XM14孔攻螺紋0.7412、鉆中20.5、甲 16.5 孑L13、清洗14、檢驗(yàn)3.1.2工藝方案比較分析上述兩個(gè)工藝方案不同點(diǎn)是：(1) 方案一中，后橋殼體外圓兩端面粗、精車放在一起再加工孔；而方 案二采用粗車外圓甲200：書法蘭再粗僮套管孔，精車法蘭外圓，再精僮孔。 顯然方案二使粗、精加工分開，容易保證外圓與套管孔的同軸度要求。(2) 方案一中，申340 ；：以平面、孔分開加工；而方案二則把兩工序合在 一起，縮短了時(shí)間，避免工件安裝誤差。(3) 方案一中，在精錘套管孔后銃彈簧座平面，銃削力大，對(duì)巳加工的 孔產(chǎn)生圓度誤差變成

44、橢圓。綜上分析比較，最后確定采用工藝方案二。對(duì)于精度和粗糙度要求比較高的部分，工藝上都安排了粗、精加工，如 軸頭外圓，在第一道工序粗車，在第三道工序上精車。軸孔在第二道工序粗 權(quán)，第五道工序精僮，Y 340："孔和端面是在第七道工序粗加工，在第八道 工序精加工。迂樣粗、精加工分開有利于消除殘余應(yīng)力的影響和余量的合理分配，容易保證加工精度和獲得較高的生產(chǎn)率。后橋殼體的加工可分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段為基準(zhǔn)的加工，即在第六 道工序之前，完成軸頭的外圓表面及套管孔的加工，為以后的各工序提供了 精基準(zhǔn)。第二階段是第七道工序之后，利用巳加工好的基準(zhǔn)完成其他面的加 工。在第一階段之后，安排了中間檢

45、査工序，檢查基準(zhǔn)加工的正確性，防止 不良產(chǎn)品出現(xiàn)。在后橋殼最后一道工序又安排一次檢査，檢查第二階段加工 各表面，根據(jù)重要程度和工藝裝笛可靠性確定各參數(shù)檢查的次數(shù)。這樣安排， 可以保證后橋殼體在壓入套管之前發(fā)現(xiàn)不合格品，避免壓入套管后反修。3.1.3 加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸的確定后橋殼體毛坯圖如圖3-1所示：1558*3圖3-1后橋殼毛坯圖汽車后橋殼體材料為可鍛涪鐵，采用砂型傍造1級(jí)精度。根據(jù)上述原始 資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量。毛坯余量的確定：(1) 根據(jù)參考文獻(xiàn)21可確定毛坯鑄件的尺寸公差等級(jí)、余臺(tái)等級(jí)分別 為：CT10底面?zhèn)让嬗嗔康燃?jí)M A-G,頂面、溥孔加工余

46、量等級(jí)為M A-Ho(2) 確定各面加工余量及尺寸公差等級(jí)如表3-1所示“)：表3-1加工余量及尺寸公差加工面加工余長(zhǎng)公差等級(jí)加工方法73. 5豐兩端面2X 2.5IT7粗銃一精銃15 56二兩端面2X 1IT14粗車彈黃座平面110刈92X31T12粗銃從法蘭外圓彳20()°材51T7粗車一精車_0軒法蘭兩端面 q> 20 0 °-632X2.51T7粗車一精車9 71 +0074、彳 72 +llx>74、9 73 +(K,>74、彳 75 =即 孔3.5IT9粗錘一精爸畑、"33沁。3、? 140外凰O 10231T7粗車一精車(p 340

47、 +8% 孔2.5IT11粗饉一精錘14 tp 20.5、 (p 16.5 孔1T12鉆削12 XM12. 6 XM14IT 12攻螺紋3.2確定切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間3.2.1工序一的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間1.粗車0 200_<)-13法蘭外圓1f 63 確定背吃刀量：粗車雙邊余量為6mm,顯然單邊余臺(tái)為哲二3mm確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4査得進(jìn)給f=0.96mm/r,走刀次數(shù)為1確定切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4 -9査得切削速度v =0 .7 m /s r則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速門:=L _ 1()()()X ().7 X 60 63.7 r/min7id(1 一 3.14 X21

48、0按CA6140的轉(zhuǎn)速，選擇n=63r/min 實(shí)際車削速度V：nd n 3.14 X210 X63v = 仆=二 42 m/m in1 ()0() 1000© 確定機(jī)動(dòng)時(shí)間：被切削層長(zhǎng)度1二17 mm刀具切入長(zhǎng)度h:.3h =+(2 3)二 + 2 2mmtghtg90°刀具切出長(zhǎng)度】2： 12=35mm,取1 2= 5 mm行程次數(shù)i ： i = 1機(jī)動(dòng)時(shí)間T(1 :1 +1 +117+2 + 5Tn ='二X60 "6sfn0.9 6 X42(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)2.粗車申140二：法蘭外圓 確定背吃刀量：粗車雙邊余臺(tái)為6,顯然單邊

49、余臺(tái)為mm 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4査得進(jìn)給f=0.94mm/r,走刀次 數(shù)為1確定切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4 -9査得切削速度v =0 .6 m /s則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速門:10()()化n =-7cd(>_ 1()()()X ()6X6()54.6 r/m in"3.14 X210按CA6140的轉(zhuǎn)速,選擇n=5 0r/min實(shí)際車削速度bTtd。!！= 3.14 X210X50 =33必1 ()00100()© 確定機(jī)動(dòng)時(shí)間：被切削層長(zhǎng)度1=6 mm刀具切入長(zhǎng)度h：I】=.21 +(2 3) =+ 2 2mmtghtg90°刀具切出長(zhǎng)

50、度】2： 1 2 = 35 m m ,取1 2 = 5 mm行程次數(shù)i ： i = 1機(jī)動(dòng)時(shí)間片2：X60 25sfn0.94 X333.粗車申133：；外圓切削用量同粗車彳14()33法蘭外圓，機(jī)動(dòng)時(shí)間為T ：-0.63(3fn0.94 X331 + 1+14粗車外圓切削用量同粗車甲14(廠°3法蘭外圓，機(jī)動(dòng)時(shí)間為T :-0.63j4fh0.94 X335粗車法蘭外圓端面 確定背吃刀量：粗車單邊余員為a =2 mmp 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4查得進(jìn)給f=0.9 4mm/r,走刀次數(shù)為1確定切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4 -9査得切削速度v =0 .6 m /s

51、r則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :n = 1(H)，)Vf _ 1000 X0.6X60 lOBr/min nd0 3.14X106按CA6140的轉(zhuǎn)速，選擇n=100r/min實(shí)際車削速度V：7cdon 3.14 X 1()6 X 1(X)“/ .V = = 33 m /min10001000®確定機(jī)動(dòng)時(shí)間：被切削層長(zhǎng)度1二2 m m刀具切入長(zhǎng)度h：a2I】=L + (23)=+ 2 2mmtg&tg90°刀具切出長(zhǎng)度】2： 12=35mm,取1 2= 5 mm行程次數(shù)i ： i = 1機(jī)動(dòng)時(shí)間Ti5：T，+ 1.+，, =2 + 2 + 5X60.18Sfh0.94 X33

52、6.粗車申200二:法蘭外圓端面確定背吃刀：!雷：粗車單邊余臺(tái)為ap=2 mm確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)21表2.4-4査得進(jìn)給f=0.96mm/r,走刀次數(shù)為1確定切削速度：根據(jù)參辛文獻(xiàn)21表2.4 -9査得切削速度空=0 .7 m /s r則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :n =上10()() X()./ X60 66r/minnd0 -3.14 X204按CA6140的轉(zhuǎn)速,實(shí)際車削速度V：選擇 n=8()r/m inv = Kd°n 3.14 X 204X8()=51m/min100() 1000©確定機(jī)動(dòng)時(shí)間：被切削層長(zhǎng)度1二2 m m刀具切入長(zhǎng)度h：a 2I】=+(2 3) =

53、+ 2 2mmtg&tg90°刀具切出長(zhǎng)度12： 1= 35mm, 7 1 2 = 5 mm行程次數(shù)i ： i = 1機(jī)動(dòng)時(shí)間：Tj61+1+12+2+5Tt 7 -X60 llsi6 _fh0.96 X51總時(shí)間為：T=36s+2 5 s+2 5s+54s+1 8s+1 6s= 1 74s3.2.2工序二的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間1. 粗僮甲7 1甞4孔 確定背吃刀量：粗車雙邊余量為4mm,顯然單邊余量為au=2mm 確定進(jìn)給臺(tái)：根據(jù)參吉文獻(xiàn)18表10-11査得進(jìn)給f=0.2mm/r 確定切削速度：v, =60m/min主軸轉(zhuǎn)速 n二 1000 u/Tid二10 0 0 X60

54、十(3.1 4X71) 269r/min,取 250r/min實(shí)際切削速度：v =7idn/100()=3.1 4X71 X250 -1000 =56m/min 確定機(jī)動(dòng)時(shí)間：1二16mm, 1 =2mm ,12 =4mm ,走刀次數(shù)匸1機(jī)動(dòng)時(shí)間為T:1 + 1 + 1T” -1 二 16 +2 +4 0.44min二26s1fh 0.2 X2502. 粗錘甲72；皿4孔切削用量同粗7 1 074孔，機(jī)動(dòng)時(shí)間為T： 0 2t _ 1 + 1| + 12 _ 22 +2 +4 60 二34s1 2 _ _X“ fo 0.2 X2503. 粗僮甲7 3 :陽(yáng)孔切削用量同粗錘甲71乜曲孔，機(jī)動(dòng)時(shí)間為

55、T : 0|3l + h+J 30 +2 +46() =4 3 s二= X11fo ().2 X2504.粗鎧甲7孔切削用量同粗(p 7 1 +0074孔，機(jī)動(dòng)時(shí)間為T : 0j41 + 1屮250 +2 +4 60=671 4 _X1fo 0.2 X250總時(shí) 間為：T二26s+34s+43s+67s二 1 70s3.2.3工序三的切削用量及機(jī)動(dòng)時(shí)間1.精車申20 0：法蘭外圓 確定背吃刀量：粗車雙邊余量為4mm,顯然單邊余量為孔二2mm 確定進(jìn)給量：根據(jù)參¥文獻(xiàn)21表2.4-4査得進(jìn)給f=0.51mm/r,走刀次 數(shù)為1 確定切削速度：車削根據(jù)參壽文獻(xiàn)21表2.4 -9査得切削速度vf=1.7 1m/s 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :n = """ J 二 100()XL" X60 160.17 r/min7cd(1-3.14 X204按CA6140的轉(zhuǎn)速，選擇n=l 60r