畢業(yè)設(shè)計---汽車差速器內(nèi)球面銑削快速換刀裝置-畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-24 04:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 先進(jìn)制造業(yè)中起著愈來愈重要的作用，它能縮短產(chǎn)品的制造周期，提高產(chǎn)品的加工精度， 適合柔性加工，換刀裝置的主要作用在于減少加工過程中的非切削時間，提高生產(chǎn)率降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而提升機床乃至整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)力。 課題研究背景及意義 課題研究背景 汽車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．為此國內(nèi)外刀具、機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。 (1)采用四軸數(shù)控車床加彎形車刀對差殼內(nèi)球面．內(nèi)端面進(jìn)行車削加工，國內(nèi)的沈陽機床廠曾經(jīng)展示過這一方案。 （ 2）采用具有杠桿機構(gòu)復(fù)雜的刀具系統(tǒng)．在刀具通過半軸孔或行星齒軸孔后在差殼內(nèi)打開切刃進(jìn)行切削．完成后 合起切刃退刀。這類工藝方案可在加工中心實施，但可能需要多道工序，效率較低。而這種露決方案的致命問題是可能會產(chǎn)生切刃機構(gòu)被鐵屑卡住而無法正常退刀現(xiàn)象。公司目前 4T65E差殼加工采用了這類工藝方案。代表的刀具商如 BILZ。 (3)采用威型專用刀具在專用機床上加工的解決方案。該方案刀桿和刀具分體沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 制作。加工時．通過機械手將刀具從差殼窗口送至差殼內(nèi)．然后刀桿再插入刀具孔進(jìn)行加工．完成后由機械手夾住刀具后刀桿先行拔出．最后再將刀具取走。這種工藝方案是較為先進(jìn)的一種，具有加工效率高．質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點。 課題研究的意義 本 課題研究意義非常重要，主要解決 購買大型專用機床非常昂貴的問題，通過設(shè)計這個小型的換刀裝置安裝在普通數(shù)控銑床上能夠同樣起到對差速器內(nèi)球面的加工，不必要耗資買差速器內(nèi)球面加工機床。 國內(nèi)外差速器內(nèi)球面加工研究概況 刀具刀柄分離插入銑削 首先由機械手將成形的雙面锪刀從殼體中間空洞處送至球心，然后左右同時向前穿過差速器殼 φ 15M7 孔與在球心中的雙面锪刀連接。此時機械手退回，再由左、右動力頭單軸驅(qū)動兩滑臺同時向左、右同步運動，從而分別將兩側(cè)球面锪成品。锪完球面，兩動力頭需將锪刀再送至球心，而后由機械手將锪刀從工件內(nèi)取 出。如圖 2 所示。 差速器內(nèi)球面加工裝置 圖 1 圖 2 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 刀具拉伸切削 現(xiàn)在的加工工藝是改锪為鏜的方法加工內(nèi)球面，由于工件內(nèi)腔小，我們設(shè)計了一專用刀桿 (見圖 3)。刀桿局部掏空，鏜刀縮在刀桿內(nèi)，加工時將刀桿從垂直于φ 15M7 的兩孔 φ 32 引入，從而將刀桿內(nèi)的鏜刀送至球心，通過刀具的多次拉起進(jìn)行鏜削。 如圖 3。 圖 3 多刃面加工 機夾可轉(zhuǎn)位車刀是把具有合理幾何形狀的切削刃的成品可轉(zhuǎn)位刀片，用機械夾固的方法裝配在刀桿上的車刀。當(dāng)一條切削刃磨損到不能再用時，可迅速轉(zhuǎn)位換成新的切削刃，操作簡單方便，刀具壽命高，刀具幾何參數(shù)固定切削性能穩(wěn)定。 參考圖 4 圖 4 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 綜合比較最佳方案 方案一： 加工工藝的缺點是機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動作繁多。由于成形锪刀固定需刀桿穿過殼體 φ 5 孔，再與锪刀相連，因此殼體零件限制了刀 桿的直徑尺寸，即刀桿直徑必須小于 φ 5，造成刀桿強度差。同時因球面加工余量不均勻造成刀具無法抵抗來自任意方向的切削力而產(chǎn)生變形 。 方案二：刀具的拉桿要求強度很高，如果強度能夠達(dá)到要求整體成本很高，并且對于加工內(nèi)球面不穩(wěn)定容易出現(xiàn)偏差，刀具的損害幾率也很大。 方案三： 多刃面加工雖然解決了刀具磨損的問題 和精度問題，但強度問題無法保證的。刀具加入時無法保證刀具旋轉(zhuǎn)問題。 最佳方案：通過對比分析考慮經(jīng)濟問題最佳答案是方案一 ，刀具和刀柄分離式加工方案。 差速器內(nèi)球面的加工 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 2 汽車差 速器內(nèi)球面快速銑削換刀裝置 方案設(shè)計 差速器的內(nèi)部加工 差速器的結(jié)構(gòu)特征 具體結(jié)構(gòu)如圖 、圖 圖 ,a 圖 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 差速器具有三種功能： 1）使發(fā)動機動力指向車輪 2）相當(dāng)于車輛上的最終傳動減速器，在變速器撞擊車輪 之前最后一次降低其旋轉(zhuǎn)速度。 3）在以不同的速度旋轉(zhuǎn)期間向車輪傳輸動力 在以不同的速度旋轉(zhuǎn)期間向車輪傳輸動力車輪旋轉(zhuǎn)的速度是不同的，尤其是轉(zhuǎn)彎時 。轉(zhuǎn)彎時每個車輪行駛不同的距離，并且內(nèi)側(cè)車輪比外側(cè)車輪行駛的距離短。由于速度等于行駛的路程除以通過這段路程所花費的時間，因此行進(jìn)路程較短的車輪行駛的速度就較低。同時請注意，前輪與后輪的行駛距離也不同。 差速器內(nèi)表面加工 汽車差速器整體是鑄件其球面 Sφ 98位 于殼體內(nèi)腔 ，它相對于差速器殼中心的同軸度為 φ ，相對于 φ 20mm 的孔。旁側(cè)
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