庞贤师
摘要:文章通过对商用车轮毂零件的机加工工艺及路线设计等内容的分析,详细讨论了汽车轮毂从毛坯到成品的机械加工工艺过程,并制定了相应的机械加工工艺规程,对轮毂的加工工艺进行了探讨与分析,以供各位参考。
关键词:汽车轮毂;零件;机加工工艺
中图分类号:U463.34 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2014)17-0001-03
近几年来,随着经济的发展,我国的商用车越来越得到更广泛的应用,轮毂作为汽车底盘的一个关键件,汽车在行驶过程中轮毂作旋转运动,内孔装有轴承起到了支撑车辆的作用。轮毂的材质、加工尺寸、形位公关的控制是车辆在使用中所要关注的问题。通过对轮毂的加工工艺进行分析,了解轮毂在尺寸控制方面的关键特性,对我们了解轮毂及使用上具有重要意义。
1零件分析
1.1零件的结构分析
汽车轮毂属盘套类零件(如图1所示),零件的外表面为阶梯带凹槽、加强筋,内表面为阶梯孔,这个属于典型的盘套类零件,同时又具有轴类零件的特征,是以轮毂及上下端为主要加工表面,且有较高的尺寸公差和形位公差要求。
1.2零件的生产纲领及零件的生产类型
在设计制造工艺路线时要考虑汽车轮毂是具有大批量生产的特点,所以要制定合格的工艺路线和合适的设备、刀具、量具、检具,来提高生产效率,降低生产成本,提高经济效益。
2工艺规程设计
2.1制定加工工艺路线
加工工序名称见表1。
本工艺路线的优点在于第3序,轮毂的内外轴承位、油封位、制动鼓安装止口位四者同轴度要求很高,技术要求为:↗0.05,本工艺路线,以工序集中的方式,将四者的形位公差要求在同一次装夹后,一次加工成型,有效减少多次定位引起形位公差误差。其余孔口倒角部份不在此工艺路线中列出。
2.2定位基准的选择
确定加工工艺路线后,选择基准是工艺规程设计中的重要工作,选择正确与合理的基准,可以保证加工质量的一致性,提升加工效率,减少对工人技能水平的依赖。选择合适的基准必须从零件的加工精度、特别是加工表面的相互位置精度来考虑,保证零件定位准确,以提高定位精度,减少定位误差。本工艺路线的定位基准的选择按照“基准重合”原则和“基准统一”原则,见表2。
2.3确定机械加工余量
机械加工余量的确定有很多因素决定。再此,主要考虑工序的经济性及各工序的加工方法。以下主要针对两轴承位的加工余量作分析,其余尺寸可以此作参考。具体见表3、4。
2.4工序3精车端面至尺寸的工序设计
2.4.1加工设备与工艺装备
加工设备:立式数控车床PUMA V550。
工艺装备:刀具1:DCLNR 3225 P12,如图2所示,相关参数见表5;刀片1:CNMA120408-KM。
刀具2:A40 V-MWLNL08,如图3所示,相关参数见表6;刀片2:WNMA080408-KM。
刀具3:890 120244 R7258,如图4所示,刀片3:DNMA
120408-KM。
由于轴承孔位采用一背镗式刀具,在刀具选用进要作详细规划,避免由于刀尖长度不足引起轴承位加工不完整,避免由于刀杆强度不足引起的震刀、让刀而导致表面加工精度差或者加工尺寸不稳定。刀杆3采用的是高强度的合金材料,由厂家定做,确保了加工质量。
2.4.2加工程序
在程序编制时要避免刀具与工件干涉,尤其是刀杆3以背镗的方式加工的轴承孔位。刀杆经过零件中心,穿过时极其容易与零件发生碰撞。快速进给刀具、车削、快速退刀等程序上都要逐步调试,切忌操之过急。现将加工程序列出如下:
2.5钻孔Φ22
2.5.1钻削Φ21 mm孔
选择刀具和机床:查阅《机械制造工艺设计简明手册》,由钻削深度ap=40 mm,选择d0=21 mm的H12级高速钢麻花钻(GB 1438-85),机床选择立式钻床Z525。
选择切削用量:①进给量f。根据《切削用量简明手册》表2.7,取f=0.37~0.45 mm/r,查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16,故取f=0.41 mm/r。
根据《切削用量简明手册》表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力,当f≤0.41 mm/r,d0≤15 mm时,轴向力Ff=3 580 N。轴向力的修正系数均为1.0,故Ff=3 580 N。根据立式钻床Z525说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=8 829 N, 由于Ff≤Fmax,故f=0.41 mm/r可用。
②切削速度Vca。根据《切削用量简明手册》表2-15,根据f=0.41 mm/r和铸铁硬度为HBS=200~217,取Vc=14 m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31,切削速度的修正系数为:kTV=1.0,kMV=0.88,kSV=0.9,kXV=0.84,k1V=1.0,kTV=1.0,故:
V=Vc·kV=14×1.0×0.88×0.9×0.84×1.0×1.0=10.35 m/min
nc===219.7 r/min
根据立式钻床Z525说明书,可以考虑选择选取:nc=195 r/min,所以,Vc===9.18 m/min。
2.5.2扩削加工直径为Φ22 mm的孔
选择刀具和机床:查阅《机械制造工艺设计简明手册》,选择d0=22 mm的H10级高速钢锥柄机用铰刀(GB 1133-84),机床选择立式钻床Z525。
选择切削用量:①进给量f。查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24,并根据机床说明书取f=1~2 mm/r,故取f=1.5 mm/r。
②切削速度Vca。根据《切削用量简明手册》表2.24,取Vc=8 m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31,切削速度的修正系数为:kTV=1.0,kMV=0.88,故:
V=Vc·kV=8×1.0×0.88=7.04 m/min
nc===124.6 r/min
根据立式钻床Z525机床说明书选取:nc=100 r/min,所以,Vc===5.7 m/min。
3结语
本次所做的汽车轮毂机械加工工艺规程设计,设计了汽车轮毂的加工工艺规程、刀具选用、程序编制,完成了机械加工工艺过程。在整个设计过程中,始终围绕着简化工艺、保证精度、结构简单、使用方便、安全可靠、经济实用等而展开思路,仅对部分加工工艺进行了分析与设计,这对了解轮毂的加工工艺及对刀具的选择上具有一定的参考价值。随着社会不断的发展,不断提高轮毂的加工工艺,这对推动加工工艺的进步、提高科技水平具有重要意义。
参考文献:
[1] 乐兑谦.金属切削刀具[M].北京:机械工业出版社,1995.
[2] 刘华明.金属切削刀具设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1995.
[3] 王伯平.互换性与技术测量(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2004.
[4] 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册[M].北京:机械工业出版社,1993.
endprint
摘要:文章通过对商用车轮毂零件的机加工工艺及路线设计等内容的分析,详细讨论了汽车轮毂从毛坯到成品的机械加工工艺过程,并制定了相应的机械加工工艺规程,对轮毂的加工工艺进行了探讨与分析,以供各位参考。
关键词:汽车轮毂;零件;机加工工艺
中图分类号:U463.34 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2014)17-0001-03
近几年来,随着经济的发展,我国的商用车越来越得到更广泛的应用,轮毂作为汽车底盘的一个关键件,汽车在行驶过程中轮毂作旋转运动,内孔装有轴承起到了支撑车辆的作用。轮毂的材质、加工尺寸、形位公关的控制是车辆在使用中所要关注的问题。通过对轮毂的加工工艺进行分析,了解轮毂在尺寸控制方面的关键特性,对我们了解轮毂及使用上具有重要意义。
1零件分析
1.1零件的结构分析
汽车轮毂属盘套类零件(如图1所示),零件的外表面为阶梯带凹槽、加强筋,内表面为阶梯孔,这个属于典型的盘套类零件,同时又具有轴类零件的特征,是以轮毂及上下端为主要加工表面,且有较高的尺寸公差和形位公差要求。
1.2零件的生产纲领及零件的生产类型
在设计制造工艺路线时要考虑汽车轮毂是具有大批量生产的特点,所以要制定合格的工艺路线和合适的设备、刀具、量具、检具,来提高生产效率,降低生产成本,提高经济效益。
2工艺规程设计
2.1制定加工工艺路线
加工工序名称见表1。
本工艺路线的优点在于第3序,轮毂的内外轴承位、油封位、制动鼓安装止口位四者同轴度要求很高,技术要求为:↗0.05,本工艺路线,以工序集中的方式,将四者的形位公差要求在同一次装夹后,一次加工成型,有效减少多次定位引起形位公差误差。其余孔口倒角部份不在此工艺路线中列出。
2.2定位基准的选择
确定加工工艺路线后,选择基准是工艺规程设计中的重要工作,选择正确与合理的基准,可以保证加工质量的一致性,提升加工效率,减少对工人技能水平的依赖。选择合适的基准必须从零件的加工精度、特别是加工表面的相互位置精度来考虑,保证零件定位准确,以提高定位精度,减少定位误差。本工艺路线的定位基准的选择按照“基准重合”原则和“基准统一”原则,见表2。
2.3确定机械加工余量
机械加工余量的确定有很多因素决定。再此,主要考虑工序的经济性及各工序的加工方法。以下主要针对两轴承位的加工余量作分析,其余尺寸可以此作参考。具体见表3、4。
2.4工序3精车端面至尺寸的工序设计
2.4.1加工设备与工艺装备
加工设备:立式数控车床PUMA V550。
工艺装备:刀具1:DCLNR 3225 P12,如图2所示,相关参数见表5;刀片1:CNMA120408-KM。
刀具2:A40 V-MWLNL08,如图3所示,相关参数见表6;刀片2:WNMA080408-KM。
刀具3:890 120244 R7258,如图4所示,刀片3:DNMA
120408-KM。
由于轴承孔位采用一背镗式刀具,在刀具选用进要作详细规划,避免由于刀尖长度不足引起轴承位加工不完整,避免由于刀杆强度不足引起的震刀、让刀而导致表面加工精度差或者加工尺寸不稳定。刀杆3采用的是高强度的合金材料,由厂家定做,确保了加工质量。
2.4.2加工程序
在程序编制时要避免刀具与工件干涉,尤其是刀杆3以背镗的方式加工的轴承孔位。刀杆经过零件中心,穿过时极其容易与零件发生碰撞。快速进给刀具、车削、快速退刀等程序上都要逐步调试,切忌操之过急。现将加工程序列出如下:
2.5钻孔Φ22
2.5.1钻削Φ21 mm孔
选择刀具和机床:查阅《机械制造工艺设计简明手册》,由钻削深度ap=40 mm,选择d0=21 mm的H12级高速钢麻花钻(GB 1438-85),机床选择立式钻床Z525。
选择切削用量:①进给量f。根据《切削用量简明手册》表2.7,取f=0.37~0.45 mm/r,查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16,故取f=0.41 mm/r。
根据《切削用量简明手册》表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力,当f≤0.41 mm/r,d0≤15 mm时,轴向力Ff=3 580 N。轴向力的修正系数均为1.0,故Ff=3 580 N。根据立式钻床Z525说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=8 829 N, 由于Ff≤Fmax,故f=0.41 mm/r可用。
②切削速度Vca。根据《切削用量简明手册》表2-15,根据f=0.41 mm/r和铸铁硬度为HBS=200~217,取Vc=14 m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31,切削速度的修正系数为:kTV=1.0,kMV=0.88,kSV=0.9,kXV=0.84,k1V=1.0,kTV=1.0,故:
V=Vc·kV=14×1.0×0.88×0.9×0.84×1.0×1.0=10.35 m/min
nc===219.7 r/min
根据立式钻床Z525说明书,可以考虑选择选取:nc=195 r/min,所以,Vc===9.18 m/min。
2.5.2扩削加工直径为Φ22 mm的孔
选择刀具和机床:查阅《机械制造工艺设计简明手册》,选择d0=22 mm的H10级高速钢锥柄机用铰刀(GB 1133-84),机床选择立式钻床Z525。
选择切削用量:①进给量f。查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24,并根据机床说明书取f=1~2 mm/r,故取f=1.5 mm/r。
②切削速度Vca。根据《切削用量简明手册》表2.24,取Vc=8 m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31,切削速度的修正系数为:kTV=1.0,kMV=0.88,故:
V=Vc·kV=8×1.0×0.88=7.04 m/min
nc===124.6 r/min
根据立式钻床Z525机床说明书选取:nc=100 r/min,所以,Vc===5.7 m/min。
3结语
本次所做的汽车轮毂机械加工工艺规程设计,设计了汽车轮毂的加工工艺规程、刀具选用、程序编制,完成了机械加工工艺过程。在整个设计过程中,始终围绕着简化工艺、保证精度、结构简单、使用方便、安全可靠、经济实用等而展开思路,仅对部分加工工艺进行了分析与设计,这对了解轮毂的加工工艺及对刀具的选择上具有一定的参考价值。随着社会不断的发展,不断提高轮毂的加工工艺,这对推动加工工艺的进步、提高科技水平具有重要意义。
参考文献:
[1] 乐兑谦.金属切削刀具[M].北京:机械工业出版社,1995.
[2] 刘华明.金属切削刀具设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1995.
[3] 王伯平.互换性与技术测量(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2004.
[4] 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册[M].北京:机械工业出版社,1993.
endprint
摘要:文章通过对商用车轮毂零件的机加工工艺及路线设计等内容的分析,详细讨论了汽车轮毂从毛坯到成品的机械加工工艺过程,并制定了相应的机械加工工艺规程,对轮毂的加工工艺进行了探讨与分析,以供各位参考。
关键词:汽车轮毂;零件;机加工工艺
中图分类号:U463.34 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2014)17-0001-03
近几年来,随着经济的发展,我国的商用车越来越得到更广泛的应用,轮毂作为汽车底盘的一个关键件,汽车在行驶过程中轮毂作旋转运动,内孔装有轴承起到了支撑车辆的作用。轮毂的材质、加工尺寸、形位公关的控制是车辆在使用中所要关注的问题。通过对轮毂的加工工艺进行分析,了解轮毂在尺寸控制方面的关键特性,对我们了解轮毂及使用上具有重要意义。
1零件分析
1.1零件的结构分析
汽车轮毂属盘套类零件(如图1所示),零件的外表面为阶梯带凹槽、加强筋,内表面为阶梯孔,这个属于典型的盘套类零件,同时又具有轴类零件的特征,是以轮毂及上下端为主要加工表面,且有较高的尺寸公差和形位公差要求。
1.2零件的生产纲领及零件的生产类型
在设计制造工艺路线时要考虑汽车轮毂是具有大批量生产的特点,所以要制定合格的工艺路线和合适的设备、刀具、量具、检具,来提高生产效率,降低生产成本,提高经济效益。
2工艺规程设计
2.1制定加工工艺路线
加工工序名称见表1。
本工艺路线的优点在于第3序,轮毂的内外轴承位、油封位、制动鼓安装止口位四者同轴度要求很高,技术要求为:↗0.05,本工艺路线,以工序集中的方式,将四者的形位公差要求在同一次装夹后,一次加工成型,有效减少多次定位引起形位公差误差。其余孔口倒角部份不在此工艺路线中列出。
2.2定位基准的选择
确定加工工艺路线后,选择基准是工艺规程设计中的重要工作,选择正确与合理的基准,可以保证加工质量的一致性,提升加工效率,减少对工人技能水平的依赖。选择合适的基准必须从零件的加工精度、特别是加工表面的相互位置精度来考虑,保证零件定位准确,以提高定位精度,减少定位误差。本工艺路线的定位基准的选择按照“基准重合”原则和“基准统一”原则,见表2。
2.3确定机械加工余量
机械加工余量的确定有很多因素决定。再此,主要考虑工序的经济性及各工序的加工方法。以下主要针对两轴承位的加工余量作分析,其余尺寸可以此作参考。具体见表3、4。
2.4工序3精车端面至尺寸的工序设计
2.4.1加工设备与工艺装备
加工设备:立式数控车床PUMA V550。
工艺装备:刀具1:DCLNR 3225 P12,如图2所示,相关参数见表5;刀片1:CNMA120408-KM。
刀具2:A40 V-MWLNL08,如图3所示,相关参数见表6;刀片2:WNMA080408-KM。
刀具3:890 120244 R7258,如图4所示,刀片3:DNMA
120408-KM。
由于轴承孔位采用一背镗式刀具,在刀具选用进要作详细规划,避免由于刀尖长度不足引起轴承位加工不完整,避免由于刀杆强度不足引起的震刀、让刀而导致表面加工精度差或者加工尺寸不稳定。刀杆3采用的是高强度的合金材料,由厂家定做,确保了加工质量。
2.4.2加工程序
在程序编制时要避免刀具与工件干涉,尤其是刀杆3以背镗的方式加工的轴承孔位。刀杆经过零件中心,穿过时极其容易与零件发生碰撞。快速进给刀具、车削、快速退刀等程序上都要逐步调试,切忌操之过急。现将加工程序列出如下:
2.5钻孔Φ22
2.5.1钻削Φ21 mm孔
选择刀具和机床:查阅《机械制造工艺设计简明手册》,由钻削深度ap=40 mm,选择d0=21 mm的H12级高速钢麻花钻(GB 1438-85),机床选择立式钻床Z525。
选择切削用量:①进给量f。根据《切削用量简明手册》表2.7,取f=0.37~0.45 mm/r,查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-16,故取f=0.41 mm/r。
根据《切削用量简明手册》表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力,当f≤0.41 mm/r,d0≤15 mm时,轴向力Ff=3 580 N。轴向力的修正系数均为1.0,故Ff=3 580 N。根据立式钻床Z525说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=8 829 N, 由于Ff≤Fmax,故f=0.41 mm/r可用。
②切削速度Vca。根据《切削用量简明手册》表2-15,根据f=0.41 mm/r和铸铁硬度为HBS=200~217,取Vc=14 m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31,切削速度的修正系数为:kTV=1.0,kMV=0.88,kSV=0.9,kXV=0.84,k1V=1.0,kTV=1.0,故:
V=Vc·kV=14×1.0×0.88×0.9×0.84×1.0×1.0=10.35 m/min
nc===219.7 r/min
根据立式钻床Z525说明书,可以考虑选择选取:nc=195 r/min,所以,Vc===9.18 m/min。
2.5.2扩削加工直径为Φ22 mm的孔
选择刀具和机床:查阅《机械制造工艺设计简明手册》,选择d0=22 mm的H10级高速钢锥柄机用铰刀(GB 1133-84),机床选择立式钻床Z525。
选择切削用量:①进给量f。查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24,并根据机床说明书取f=1~2 mm/r,故取f=1.5 mm/r。
②切削速度Vca。根据《切削用量简明手册》表2.24,取Vc=8 m/min。根据《切削用量简明手册》表2.31,切削速度的修正系数为:kTV=1.0,kMV=0.88,故:
V=Vc·kV=8×1.0×0.88=7.04 m/min
nc===124.6 r/min
根据立式钻床Z525机床说明书选取:nc=100 r/min,所以,Vc===5.7 m/min。
3结语
本次所做的汽车轮毂机械加工工艺规程设计,设计了汽车轮毂的加工工艺规程、刀具选用、程序编制,完成了机械加工工艺过程。在整个设计过程中,始终围绕着简化工艺、保证精度、结构简单、使用方便、安全可靠、经济实用等而展开思路,仅对部分加工工艺进行了分析与设计,这对了解轮毂的加工工艺及对刀具的选择上具有一定的参考价值。随着社会不断的发展,不断提高轮毂的加工工艺,这对推动加工工艺的进步、提高科技水平具有重要意义。
参考文献:
[1] 乐兑谦.金属切削刀具[M].北京:机械工业出版社,1995.
[2] 刘华明.金属切削刀具设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1995.
[3] 王伯平.互换性与技术测量(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2004.
[4] 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册[M].北京:机械工业出版社,1993.
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