【正文】 床的功率、轉(zhuǎn)矩等特性，獲得高生產(chǎn)率和低加工成本。 工序尺寸的計(jì)算要根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)尺 寸、已確定的各工序的加工余量基丁烷機(jī)制的轉(zhuǎn)換關(guān)系來(lái)進(jìn)行。 、設(shè)備以及加工過(guò)程中零件可能產(chǎn)生的變形。公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對(duì)值；也等于上偏差與下偏差之代數(shù)差的絕對(duì)值。它分析計(jì)算復(fù)雜，在應(yīng)用上受到一定的限制，僅在大批大量生產(chǎn)中，對(duì)某些重要表面或貴重材料零件的價(jià)格可能用這種方法確定或核算加工余 量。工稱余量的變化范圍稱為余量公差?？傆嗔渴侵改骋槐砻婷鞒叽缗c零件設(shè)計(jì)尺寸之差。在單件小批量生產(chǎn)中，一般只用工藝過(guò)程卡片。 （ 4） 加工表面上應(yīng)該標(biāo)出相應(yīng)的尺寸、形狀、位置精度要求和表面粗糙度要求。 （ 3） 特殊需要的工序 在用磁力夾緊工件的工序之后，例如，在平面磨床上用電磁吸盤(pán)夾緊工件，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入裝配線。 （ 4） 為提高工件表面的耐磨性、耐時(shí)效而采用的鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等熱處理工序，通常都安排在工藝過(guò)程的最后階段進(jìn)行。對(duì)于機(jī)床床身、立柱等較為復(fù)雜的鑄件，在粗加工之前都要進(jìn)行時(shí)效處理。 （ 3） 先主后次 先加工主要表面，后加工次要表面。對(duì)于剛性差且精度高的精密工件，為減少夾緊和加工中的變形，則工序應(yīng) 適當(dāng)分散。工序數(shù)多而各工序的加工內(nèi)容少，稱之為工序分散。在自動(dòng)化生產(chǎn)中，要求工件在一次安裝下盡可能加工多個(gè)表面，階段就難免交叉；有些剛性好的重型工件，由于裝夾和運(yùn)輸很費(fèi) 時(shí)，也常在一次裝夾下完成全部粗精加工；定位基準(zhǔn)表面即使在粗加工階段加工，也應(yīng)達(dá)到較高精度。 14 表 各表面加工方法 零件加工部位 加工方法 粗糙度 Ф40外圓面 粗車 半精車 Ra≤ Ф40外端面 粗車 Ra≤ Ф48外端面 粗車 半精車 Ra≤ Ф48外圓面 粗車 半精車 Ra≤ Ф108外圓面 粗車 半精車 精車 Ra≤ Ф150 外圓面 粗車 Ra≤ Ф150外端面 粗車 半精車 精車 Ra≤ Ф30軸孔 粗鏜 Ra≤ Ф35內(nèi)圓面 粗鏜 半精鏜 精鏜 Ra≤ Ф35內(nèi)止口 粗鏜 半精鏜 Ra≤ Ф46內(nèi)止口 粗鏜 半精鏜 Ra≤ Ф30十字軸孔內(nèi)止口 粗鏜 半精鏜 Ra≤ 8Ф10孔 鉆孔 擴(kuò)孔 Ra≤ 2Ф15孔 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 Ra≤ Ф8 十字軸定位孔 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 Ra≤ 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高或結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時(shí)，一般工藝路線較長(zhǎng)，工序較多，通常在安排工藝路線時(shí)，將其分為幾個(gè)階段。 （ 2） 零件材料的性質(zhì) 和熱處理要求 例如，淬火鋼的精加工要用磨削，因?yàn)橐话愦慊鸨砻嬷荒懿捎媚ハ鳌? （ 2） 保證加工表面加工余量合理分配的原則 ： 如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。 （ 3） 互為基準(zhǔn)原則 對(duì)于某些位置精度要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法來(lái)保證其位置精度，這就是互為基準(zhǔn)原則。 選擇定位基準(zhǔn) 擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。 ：各種鑄造的方法 生產(chǎn)費(fèi)用的比較和成品零件生產(chǎn)總費(fèi)用的綜合比較。此外，還有材料的工藝性、經(jīng)濟(jì)性，也是該零件選擇材料時(shí)要考慮的因素。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。 審查零件的工藝性 、尺寸公差和技術(shù)要求是否正確、統(tǒng)一、完整。 Ra≤ Ф40外圓端面 Ra≤ Ф40外圓表面 Ra≤ Ф48外圓端面 Ra≤ Ф48外圓表面 Ra≤ （ 3）零件內(nèi)部加工面，如表 所示 表 零件內(nèi)部加工面 零件加工表面 表面粗糙度 Ф35內(nèi)圓面 Ra≤ Ф35內(nèi)止口 Ra≤ Ф46止口 Ra≤ Ф15十字軸孔內(nèi)止口 Ra≤ 8 （ 4） 孔加工，如表 表 孔加工 零件加工表面 表面粗糙度 8Ф10 Ra≤ Ф18十字軸定位孔 Ra≤ Ф15十字軸孔 Ra≤ ： （ 1） 8Ф10 的軸線必須位于直徑為公差值 ，位置與十字軸定位孔中心線成22176。 108 外圓與右半殼相配合，一起傳遞動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)、支承工件、保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)所給定的零件是差速器殼體，它與半軸套管配套使用，為微型車的左右轉(zhuǎn)向提供不同速度的可靠性。 （ 2） 繪制工序簡(jiǎn)圖時(shí)應(yīng)滿足下列要求：第一、工序簡(jiǎn)圖以適當(dāng)?shù)谋壤?，最少的視圖，表示出工件在加工時(shí)所處的位置狀態(tài)，與本工序無(wú)關(guān)的部位可不必表示。 在汽車行業(yè)中專用夾具被廣泛應(yīng)用，它只 能用于一種產(chǎn)品的一種工件，用于大批量生產(chǎn)中。加工時(shí)，通過(guò)機(jī)械手將刀具從差速器殼體窗口送至差速器殼內(nèi)，然后刀具桿再插入刀具孔進(jìn)行加工，完成后由機(jī)械手夾住刀具后刀桿先行拔出，最后將刀具取走。同時(shí)因球面加工余量不均勻造成刀具無(wú)法抵抗來(lái)自任意方向的切削力而產(chǎn)生變形，其結(jié)果是球心位置無(wú)法保證，刀桿外圓磨損嚴(yán)重，乃至破壞工件內(nèi)孔。 差速器殼體內(nèi)球面加工的現(xiàn)狀及分析： 3 差速器殼 體零件由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，內(nèi)部球面和端面的加工有較高的難度。 （ 1） 安排加工工藝順序時(shí)先面后孔，這是因?yàn)槠矫婷娣e較大，定位穩(wěn)定可靠，有利于簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，減少安 裝變形。此外，由于車輪與路面間尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí)有大的滑轉(zhuǎn)或 滑移，易使汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)失去抗側(cè)滑能力而使穩(wěn)定性變壞。這是因?yàn)槠囖D(zhuǎn)彎時(shí)，前輪較之后輪，走過(guò)的距離是不相同的。 夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的，對(duì)不同形狀尺寸的工件采用不同的加工方法。 1 第 1 章 概 述 選題背景 機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家最基礎(chǔ)的行業(yè)，也決定了一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的整體水平，是各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪以不同轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，減少輪胎與地面的摩擦。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)離合器、變速器、傳動(dòng)軸，最 后傳送到驅(qū)動(dòng)橋再左右分配給半軸驅(qū)動(dòng)車輪，在這條動(dòng)力傳送途徑上，驅(qū)動(dòng)橋是最后一個(gè)總成，它的主要部件是減速器和差速器。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)也在不斷融入新科技，與計(jì)算機(jī)交叉結(jié)合，用計(jì)算機(jī)指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)。設(shè)計(jì)出滿足需要的夾具也是工藝設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。 汽車在行駛過(guò)程中，左、右車輪在同一時(shí)間內(nèi)所滾過(guò)的路程往往是不相等的，如轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)側(cè)車輪行程比外側(cè)車輪短；左右兩輪胎內(nèi)的氣壓不等、 胎面磨損不均勻、兩車輪上的負(fù)荷不均勻而引起車輪滾動(dòng)半徑不相等；左右兩輪接觸的路面條件不同，行駛阻力不等等。為了消除由于左右車輪在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的這些弊病，汽車左右驅(qū)動(dòng)輪間都裝有差速器，后者保證了汽車驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)車輪在行程不等時(shí)具有以不同速度旋轉(zhuǎn)的特性，從而滿足了汽車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)要求。從加工難度來(lái)看，平面比孔加工容易。 以天津齒輪廠生產(chǎn)的為夏利轎車配套的差速器殼體零件為例。 國(guó)外刀具、機(jī)床制造商紛紛推出一些解決方案，這些方案主要有以下幾類。 ： 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具大致可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。 4 圖 雙球面锪刀加工差速器殼體內(nèi)球面 圖 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及解決的問(wèn)題 基本內(nèi)容 : 。一般以工件在加工時(shí)正對(duì)著加工者的實(shí)際位置為主視圖。 Ф130孔和 Ф 30 孔用于安裝與微型車兩驅(qū)動(dòng)輪相聯(lián)的齒輪和半軸，兩 Ф 15 用于安裝兩行星錐齒輪。 150 外圓連接中央傳動(dòng)大圓錐齒輪，使運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳到差速器，而后傳到兩個(gè)后輪，得到不同的轉(zhuǎn)速。3039。 ，是否有利于機(jī)械加工、裝配、熱處理及毛坯制造等方面。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計(jì)算 : N=Qm（ 1+a%）（ 1+b%） （ ） 式中 N—— 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件 /年）； Q—— 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛 /年） 。 差速器殼起著支承、聯(lián)接，傳遞扭矩的作用，因而對(duì)強(qiáng)度、塑性、任性要求較高。 本零件材料選用 QT42— 10， QT42— 10 具有良好的鑄造性能。為使所選的定位基準(zhǔn)保證整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程順利及進(jìn)行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準(zhǔn)來(lái)加工各個(gè)表面，然后考慮如何選擇粗基準(zhǔn)把 作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來(lái)。 （ 4） 自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時(shí)就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，這就是自為基準(zhǔn)原則。 （ 3）便于工件裝夾原則 ： 選擇粗基準(zhǔn)應(yīng)使定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。有色金屬的精加工因材料過(guò)軟容易堵塞砂輪而不易采用磨削，需要用高速精細(xì)車和精細(xì)鏜等高速切削的方法。根據(jù)精度要求的不同，加工階段可以劃分如下： ： 此階段的主要任 務(wù)是 高效的切除各加工表面上的大部分余量，并加工出精基準(zhǔn)。精度要求低的小孔，為避免過(guò)多的尺寸換算，通常放在半精加工或精加工階段鉆削。 工序集中的特點(diǎn)是：有利于采用高生產(chǎn)率機(jī)床；減少工件裝夾次數(shù)，節(jié)省裝夾工作時(shí)間；有利于保證各加工面的 相互位置度；減少工序數(shù)目，縮短了工藝路線，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作；專用設(shè)備和工藝裝備復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，更換產(chǎn)品較困難。 （ 3） 零件的技術(shù)要求及現(xiàn)場(chǎng)條件 零件上有技術(shù)要求高的表面，需采用高精度的設(shè)備來(lái)保證質(zhì)量時(shí)，可采用工序分散的原則。 （ 4）先 面后孔 先加工平面，后加工孔。對(duì)于一些剛性差的精密零件（如精密絲杠），在粗加工、半精加工和精加工過(guò)程中要多次安排人工時(shí)效。 輔助工序是指不直接加工，也不改變公件的尺寸和性 能的工序，它對(duì)保證加工質(zhì)量起著重要的作用，在工藝路線中也占有相當(dāng)?shù)谋壤?。平衡、剩漏等工序?yīng)安排在精加工之后進(jìn)行。與本工序無(wú)關(guān)的技術(shù)要求一律。 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片是在工藝過(guò)程卡片的基礎(chǔ)上，分別為每道工序所編寫(xiě)的一種工藝文件 ，用來(lái)具體指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)，其內(nèi)容較為詳細(xì)。 工序余量是指每道工序切除的金屬層厚度，即相鄰兩道工序尺寸之差。工序尺寸公差一般按“入體原則”標(biāo)注。 （ 2） 查表法 以工廠生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)制成的各種表格為依據(jù)，再結(jié)合實(shí)際加工情況加以修正。 ③ .錯(cuò)型（錯(cuò)箱） 由于合型時(shí)錯(cuò)位，鑄件中的一部分與另一部分在分型面處相互錯(cuò)開(kāi)。 ，尺寸越大，加工余量越大，因?yàn)榱慵某叽缭龃蠛?，由?削力、內(nèi)應(yīng)力等引起變形的可能性也增加。確定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后一道工序開(kāi)始依次向前推算，最后工序的工序尺寸按設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)注。 從刀具耐用角度出發(fā)，首先應(yīng)選定背吃刀量 pa ，其次選定進(jìn)給量 f，最后選定切削速度 v。 2. 進(jìn) 給量 f 的選擇 應(yīng)考慮工件表面粗糙度的要求，一般表面粗糙度數(shù)值越小，進(jìn)給量也相應(yīng)減小。 （ 2） 輔助時(shí)間 tf： 為實(shí)現(xiàn)基本工藝工作所作的各種輔 助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。一般按作業(yè)時(shí)間的 2％ 4％計(jì)算。 使用夾具 的目的是正確確定工件與刀具之間的相對(duì)位置，并將工件牢固地夾緊。常用的對(duì)刀、引導(dǎo)裝置有對(duì)刀塊、鉆套等。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。 （ 2） 夾緊力要作用在工件剛度較大的部位，且作力點(diǎn)和施力點(diǎn)方向要恰當(dāng)。因此，我們選擇一面兩銷式的定位夾緊方案，即以中殼體的大端面為基 準(zhǔn)面，利用兩個(gè)定位銷來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。 夾具底板下部開(kāi)出階梯面，便于加工。 鉆、擴(kuò)差殼大圓孔夾具裝配圖的設(shè)計(jì) 對(duì)差速器殼體大圓孔的加工夾具設(shè)計(jì)主要由定位裝置夾緊工件，通過(guò)定心軸限制工件上下竄動(dòng)。夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠，既要使工件在加工過(guò)程中不產(chǎn)生移動(dòng)和振動(dòng)，又不使工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。 （ 2） 確定進(jìn)給量? 查表易得，在粗鏜灰鑄鐵材料時(shí)， pa 在 到 3 之間時(shí) ?取 。 依照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的“螺紋擰緊力矩計(jì)算”和“單個(gè)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算”公式，可得： （ 1）螺栓的擰緊力矩： kT = ? ? 20230302021 3121 dD dDfFdtgFTT wwcv ???????????? ?? （ ） 0F? ? 2023032 236dDdDfdtgTwwcvk????????? ?? （ ） F0：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓的拉緊力（ KN）； Tk：螺栓的擰緊力矩規(guī)定值（ Nm）； φ：螺紋升角 ρv：螺旋副當(dāng)量摩擦角： ρv=arctgfv。 （ 7）傳遞扭矩的安全系數(shù)： n2= Tm/T T： 聯(lián)軸器承受的扭矩。因此計(jì)算公式按防止工件移動(dòng)的方式計(jì)算。 夾緊力的大小 夾緊力的大小，對(duì)工件裝夾的可能性，工件和夾具的變形，夾緊裝置的復(fù)雜程度等都有很大的影響。 初步設(shè)計(jì)方案如圖 所示。 28 圖 夾具體底板主視圖 圖 夾具中板左視圖 29 圖 夾具上板 2． 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中夾具體的夾緊裝置選用 v 形塊和壓塊，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，裝夾方便，既可以提供差速器殼體在這道工序的加工過(guò)程中需要的夾緊力保證差速器殼體的裝夾質(zhì)量和精度，又可以縮短了裝夾時(shí)間，