汽車后橋殼體加工工藝設(shè)計書

機加工工藝設(shè)計書一、零件的工藝分析1、汽車后橋的零件圖與毛坯圖零件圖如下圖1-1所示：（具體見總圖N708） 圖1-1 毛坯圖如下圖所示：2、零件的外形分析汽車后橋殼體屬于不規(guī)則的焊接類零件，主要由半軸套管法蘭、半軸套管、油箱固定板組架、后橋殼體焊合件、墊圈、定位凸塊、彈簧座板組成，只要加工部位有兩端半軸套管法蘭的內(nèi)孔和其端面、接口法蘭的內(nèi)孔和端面、兩端套管法蘭端面4孔和接口法蘭8孔，零件的加工精度要求較高，尤其是內(nèi)孔的尺度精度和位置精度，幾何元素的描述、尺寸之間的標注完整清楚，主要以車加工、鏜加工、和鉆加工為只要加工方式。根據(jù)零件形狀結(jié)構(gòu)特點、精度要求、零件為批量生產(chǎn)以及經(jīng)濟條件，現(xiàn)擬定采用普通車床、數(shù)控車床、鏜床以及組合機床等加工設(shè)備。3、精度分析（1）尺寸精度 精度要求較高的尺寸主要有：兩端法蘭內(nèi)孔直徑72、56、51，其公差等價較高，通過精鏜的方式可以達到其精度等級。（2）形位精度兩端法蘭56內(nèi)孔的相對于其軸線的同軸度0.05，該位置精度的只要通過一次裝夾加工完成就可以保證。兩端法蘭內(nèi)孔直徑72相對后橋殼體總成的軸線的同軸度0.1，由于兩端法蘭頭要分兩個工步進行加工，固同軸度難以保證，但通過基準統(tǒng)一的原則，兩端法蘭內(nèi)孔的加工都以75的外圓為定位基準就可以保證兩孔之間的位置精度。兩端法蘭72內(nèi)孔端面對其軸線的的斷面跳動0.02、56內(nèi)孔端面對其軸線的的斷面跳動0.04、以及兩端法蘭端面對其軸線的的斷面跳動0.1,位置公差通過一次裝夾或者是基準統(tǒng)一來保證。（3）表面粗糙度兩端法蘭內(nèi)孔直徑72、56的表面粗糙度Ra1.6，通過正確的工藝路線鏜加工，和適當(dāng)?shù)那邢饔昧?，就能保證加工零件的表面粗糙度值。二、確定加工工藝1、加工方法的確定根據(jù)零件的材料和零件的形位精度的要求，兩端法蘭外圓75采用粗車精車兩個工序就能滿足加工要求兩端法蘭內(nèi)孔直徑72、56，以及Ra1.6的粗糙度要求，現(xiàn)采用粗車，半精車，精鏜三個工序兩端法蘭4孔要求精度較低只需要鉆削就能滿足精度要求。接口法蘭175的內(nèi)孔和端面通過粗鏜，精鏜兩個工序就能滿足加工要求。接口法蘭8孔要求精度較高，僅通過鉆削不能滿足加工要求，需要進行鉸孔才能滿足加工要求。2、加工方案的擬定根據(jù)加工工序安排的先后原則：1）基面先行 2）先粗后精 3）先主后次4)先面后空 5)就近不就遠等原則和針對零件的技術(shù)要求和實際情況，現(xiàn)提出兩種工藝方案：方案一：1、粗車65外圓2、粗車法蘭內(nèi)孔3、精車65的外圓4、半精車法蘭內(nèi)孔5、精鏜兩端面法蘭內(nèi)孔6、粗鏜175孔及接口法蘭7、精鏜175孔及法蘭端面8、鉆兩端法蘭4孔、鉆接口法蘭8孔9、16孔倒角去毛刺10、鉸法蘭端面8孔11、清渣打磨去毛刺12、酸洗、磷化處理13、油漆、烘干14抹油、防銹處理15、入庫檢驗16、成品入庫方案二：1、粗車65外圓2、粗車法蘭內(nèi)孔3、精車65的外圓4、半精車法蘭內(nèi)孔5、精鏜兩端面法蘭內(nèi)孔6、粗鏜175孔及接口法蘭7、精鏜175孔及法蘭端面8、鉆接口法蘭8孔9、接口法蘭8孔倒角10、鉸接口法蘭8孔11、鉆兩端法蘭4孔12、兩端法蘭4孔倒角13、清渣打磨去毛刺14、酸洗、磷化處理15、油漆、烘干16、抹油、防銹處理17、入庫檢驗18、成品入庫方案比較確定：上面兩種方案都符合了先粗后精，先主后次，先面后孔，基準統(tǒng)一等原則，以65的外圓作為車法蘭內(nèi)孔、鏜175內(nèi)孔及法蘭接口和鉆兩端法蘭內(nèi)孔、接口法蘭8孔的精基準，符合了基準統(tǒng)一的原則，兩種方案都有各自的優(yōu)點，兩種方案的不同之處在與鉆兩端4孔和接口法蘭8孔，方案一把兩端法蘭4孔和接口法蘭8孔一起來鉆，在大大的提高了加工效率的同時，也更好的保證了兩端法蘭4孔和接口法蘭8孔之間的位置精度，但是這樣增加了夾具和組合機床的設(shè)計制造的難度，增加了夾具和組合機床的制造成本。而方案二給把兩端法蘭4孔和接口法蘭8孔分開了加工，這樣能降低夾具和組合機床的復(fù)雜程度，降低了夾具和組合機床的制造成本，但多了一個工步，增加了勞動力，降低了勞動的效率。通個兩種方案的分析比較，由于后橋殼的產(chǎn)量屬于批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率的提高給企業(yè)帶的效應(yīng)遠遠比組合機床和夾具的制造成高，再者方案一更能保證了加工的精度，保證了質(zhì)量，所以方案一較方案二好，故選著方案一三、設(shè)備的選著和測量量具的選著1、粗精車75外圓 加工部分為回轉(zhuǎn)體，所以選著設(shè)備為車床，加工的內(nèi)容不多，只有一個外圓和一個端面，且加工精度不高，用普通車床就能夠滿足加工要求，結(jié)合現(xiàn)有的廠家的實際情況和經(jīng)濟效益，選著用普通車床C6140進行改造，在刀架X軸方向的移動上裝上百分表，以提高機床X軸方向的分辨率來滿足加工要求。根據(jù)外圓的尺寸粗車采用游標卡尺0-200mm和鋼卷尺2M，精車采用千分尺和鋼卷尺2M2、兩端法蘭內(nèi)孔的加工 法蘭內(nèi)孔的尺寸精度、位置精度、表面粗糙度要求比較高，要進行粗車、半精車、精鏜三個工序。法蘭內(nèi)孔加工的內(nèi)容比較多，且復(fù)雜，用普通車床加工效率很低，且很難保證加工的質(zhì)量，所以要采用數(shù)控車床進行加工，結(jié)合現(xiàn)有的廠家的實際情況和經(jīng)濟效益，現(xiàn)采用廣數(shù)928TD進行粗精加工，對于法蘭內(nèi)孔的精鏜采用液壓鏜孔車端面頭 型號TC32。粗車、半精車采用游標卡尺0200mm和深度游標卡尺0200mm，精鏜采用內(nèi)徑千分尺50-100mm3、接口法蘭的加工 接口法蘭的精度等級要求也比較高，需要分粗鏜和精鏜兩個工序來加工才能滿足加工的要求 ，接口法蘭的加工內(nèi)容比較簡單，只是一個深度不深的大孔和一個端面的加工，普通設(shè)備也能達到要求，但由于零件是批量生產(chǎn)，為了提高加工的效率，提高經(jīng)濟效益，采用組合機床進行把孔和端面一次加工完成，在提高加工效率的同時也提高了孔和端面之間位置精度，現(xiàn)采用型號為GY255的組合機床。接口法蘭的粗車采用游標卡尺0300mm，高度尺0-300mm4、兩端法蘭4孔和接口法蘭8孔的加工 為了提高兩端法蘭4孔和接口法蘭8孔之間的位置精度，同時也提高加工的效率，采用組合機床對16孔進行一次加工成型。尺寸精度使用10.3、7.8的塞規(guī)，位置精度使用法蘭頭4孔位置度專用檢具，接口法蘭8口位置度檢具。5、接口法蘭8孔的鉸削 鉸孔工序比較簡短，也比較容易實現(xiàn)，采用不同的鉆床都可以滿足加工的要求，現(xiàn)在采用普通的鉆床接口法蘭8孔的鉸削采用8H10的塞規(guī)。四、加工工序設(shè)計 工序一、粗車67外圓：1、 粗基準的選著 結(jié)合工件的外形和技術(shù)要求，選用兩端法蘭內(nèi)孔作為定位基準，采用兩頂一夾的裝夾方式，如下圖所示2-1：圖2-12、尺寸鏈的換算零件圖如下圖2-2所示： 圖2-2由零件圖2-2可以看出加工測量的尺寸為L,必須進行尺寸鏈的計算，工步二測量的尺寸為24，封閉環(huán)為569，尺寸鏈如下圖所示：基本尺寸L=569-24=545mm 上偏差es=所有增環(huán)的上偏差es-所有減環(huán)的下偏差ei所以0.5=es+0 es=0.5下偏差ei=所有增環(huán)的下偏差ei-所有減環(huán)的上偏差es所以-0.5=ei-0.3 ei=-0.2故L=545mm3 、工序的內(nèi)容（1）、本工序分為兩個工步：工步一：先加工左端外圓，保證尺寸67.6、545。如下圖所示：工步二：加工右端外圓，同樣保證尺寸67.6、544.5。（2）、切削用量的確定由零件圖知道，零件的加工余量為71-67.6=3.4mm，單邊余量=3.4/2=1.7mm，余量不大，采用刀桿尺寸為16*25（B*H）的硬質(zhì)合金車刀可以一刀去掉余量，現(xiàn)取a=1.7，加工部位的直徑為71，查表3-13得進給量f=0.5-0.7mm/r 現(xiàn)取進給量f=0.6mm/r查表3-19外圓車削速度參考表切削速度v=1.167-1.5m/s 現(xiàn)取v=1.5m/s=1.5*60=90m/min轉(zhuǎn)速n=1000v/=1000*90/3.14*71=403.69r/min 現(xiàn)取n=400r/min工序二、粗車兩端法蘭內(nèi)孔及端面1、 基準的選著 根據(jù)零件的外形和技術(shù)要求，采用67.6的外圓作為粗車兩端法蘭內(nèi)孔的基準，如下圖所示2、 工序內(nèi)容工步一：加工右端法蘭頭內(nèi)孔及其端面，保證尺寸如下圖所示：總長1140、內(nèi)孔71、55、50、44，長度27、 15.2、 10.5、16.3切削用量的確定法蘭的毛坯為鑄件，余量比較均勻，最大余量=71-67.5=3.5mm，單邊的加工余量為1.75mm，采用硬質(zhì)合金刀具，刀桿直徑為20，刀桿伸出長度為90mm，現(xiàn)取a=1mm，查表315得進給量f=0.15-0.30mm/r查表319得，切削速度v=1.667-2.17m/s現(xiàn)取f=0.3mm/r，v=2m/r轉(zhuǎn)速n=1000v/=10002/3.1471.5=8.90r/s=8.9060=534r/min現(xiàn)取n=550r/min加工程序工件原點如下圖所示O0001G00 X200 Z50 快速定位到安全換刀位置T0101 換1號端面車刀M03 S534 指定主軸的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速G00 X115 Z0 指定端面切削起點G01 X65 F0.30 粗端面G00 Z50 X200 快速定位到安全換刀位置T0202 換2號鏜孔刀G00 X67 Z3 快速定位到循環(huán)起點G73 U2 R2 輪廓粗切循環(huán)加工G73 P10 Q20 U0 W0 F0.30N10 G01 X73 Z1 精加工輪廓開始，到倒角延長線處X69 Z-1 加工倒角145角Z-16.3 加工71的內(nèi)孔X59 加工71內(nèi)孔的臺階面，并定位245倒角處X55 Z-18.3 2 45角倒角Z-26.8 加工55的內(nèi)孔X50 加工55內(nèi)孔的臺階面Z-42 加工50的孔X44 加工孔的臺階面Z-75 加工44的孔N20 X40 退刀到安全位置G00 X200 Z50 退刀到安全位置T0101 換1號刀為下次加工做好準備M30 程序結(jié)束工步二：掉頭加工左端法蘭內(nèi)孔及其端面，保證尺寸如下圖所示：總長1139、內(nèi)孔71、55、50、44，長度27、 15.2、 10.5、16.3切削用量的確定如工步一所示。加工程序：使用和工序一樣的程序工序三、精加工67的外圓及其端面1、定位基準的選著：選著兩端法蘭內(nèi)孔和其一個端面面作為定位基準，如下圖所示： 3、 工序內(nèi)容工步一、加工左端，保證尺寸如下圖所示：545，67切削用量的確定：本工序為精加工，為了保證表面的質(zhì)量，需選著較小的進給量和較大的轉(zhuǎn)速，查表314，當(dāng)粗糙度Ra=6.3時，進給量f=0.550.7mm，轉(zhuǎn)速選著500r/min工步二、掉頭加工右端，重復(fù)執(zhí)行工步一內(nèi)容。工序四、精加工法蘭兩端內(nèi)孔及端面1、 定位基準的選著：選著67的外圓和法蘭頭一端面作為加工的精基準，定位如下圖所示：工步一、加工右端的法蘭頭內(nèi)孔和端面，保證尺寸如下圖所示：71.6、55.6、510.05、45、24等。切削用量的確定零件的加工余量=71.5-71=0.6mm，a=0.6/2=0.3mm，采用20的硬質(zhì)合金刀具查表3-22得，精鏜時進給量f=0.08-0.15mm/r，取轉(zhuǎn)速n=500r/min加工程序編輯：工件原點如圖所示O0002G00 X200 Z50 快速定位到安全換刀位置T0101 換1號端面車刀M03 S534 指定主軸的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速G00 X115 Z0 指定端面切削起點G01 X70 F0.15 加工法蘭端面G00 Z50 X200 快速定位到安全換刀位置T0202 換2號鏜孔刀G00 X73.6 Z1 精加工輪廓開始，到倒角延長線處G01 X71.6 Z-1 加工倒角1 45 角Z-16.3 加工71.6的內(nèi)孔X59.6 加工71.6內(nèi)孔的臺階面，并定位2 45 倒角處X55.6 Z-18.3 2 45 角倒角Z-26.8 加工55.6的內(nèi)孔X51 加工55.6內(nèi)孔的臺階面Z-42 加工51的孔X45 加工孔的臺階面Z-75 加工45的孔N20 X40 退刀到安全位置G00 Z50 退刀到安全位置X200T0101 換1號刀為下次加工做好準備M30 程序結(jié)束工步二、加工左端的法蘭頭內(nèi)孔和端面，保證尺寸如上圖工步一所示：71.6、55.6、510.05、45、24等。切削用量與工步一相同。加工程序編輯：所用程序與工步一一樣 。工序五、精鏜兩端法蘭內(nèi)孔1、定位基準的選著 選著兩個67的外圓和法蘭頭一端面作為定位的基準，定位圖下：工步一、加工零件右端的法蘭內(nèi)孔，保證尺寸72、56，位置公差由工裝和定位方式保證，如下圖所示：切削用量的確定：該工序采用專用的組合頭機床，一次加工兩孔，孔深度方向的臺階面部不需要加工，最大余量=72-71.6=0.4，所以a=0.4/2=0.2 ，現(xiàn)采用刀柄直徑為20的硬質(zhì)合金刀具，伸出量較短，查表3-22得：進給量f=0.05-0.10，轉(zhuǎn)速n采用500轉(zhuǎn)。工步二、掉頭加工工件的另一端法蘭內(nèi)孔，定位基準，切削用量等均安照工步一來完成。工序六、粗鏜接口法蘭175內(nèi)孔及其接口面1、定位基準的選著 選著兩個67的外圓和法蘭頭一端面作為定位基準，另外由于工件的尺寸較長，需要在后橋殼體的圓弧面中加上輔助機構(gòu)，以增強工件的剛度，加工時校直法蘭接口面與工作臺的垂直度，具體定位如下圖所示：2、加工內(nèi)容 接口法蘭的加工采用的是組合機床，將內(nèi)孔和其端面一次加工成型，保證尺寸545，38.750.3，174，如下圖所示切削用量的確定 本工序采用組合頭機床，對法蘭接口的面和孔一次加工成型，孔的加工余量=174-170=4mm，單邊的加工余量為2mm，現(xiàn)在采用硬質(zhì)合金刀具，取a=2mm，由于接口面的面積大，刀具與接口面得接觸寬度約17mm，采用3045的刀柄，結(jié)合端面的車削，查表313得進給量f=0.61.1mm/r，結(jié)合實際情況，現(xiàn)取f=0.6mm/r由于該機床的旋轉(zhuǎn)部分是刀具，結(jié)合實際經(jīng)驗和機床的情況，現(xiàn)取轉(zhuǎn)速n=300r/min 工序七、精鏜接口法蘭175內(nèi)孔及其接口面1、定位基準的選著 選著兩個67的外圓和法蘭頭一端面作為定位基準，另外由于工件的尺寸較長，需要在后橋殼體的圓弧面中加上輔助機構(gòu)，以增強工件的剛度，加工時校直法蘭接口面與工作臺的垂直度，具體定位如下圖所示：2、加工內(nèi)容 接口法蘭的加工采用的是組合機床，將內(nèi)孔和其端面一次加工成型，保證尺寸545，38.250.15，175，如下圖所示切削用量的確定 本工序采用液壓組合頭機床，對法蘭接口的面和孔一次加工成型，采用硬質(zhì)合金刀具，孔加工余量=175-174=1mm，單邊的加工余量為0.5mm，法蘭接口面的加工余量=38.75-38.25=0.5mm，取a=0.5mm，表面的粗糙度Ra=3.2，查表314得進給量f=0.18-0.25，由于該設(shè)備的轉(zhuǎn)動部分是刀具，端面切削時刀具與工件的接觸面積大，結(jié)合機床的情況，現(xiàn)取n=350r/min工序八、鉆兩端法蘭4孔及接口法蘭8孔1、定位基準的選擇 該工序選擇兩端72的內(nèi)孔，接口法蘭端面作為定位基準，如下圖所示：2、工藝內(nèi)容 本工序采用三面鉆組合機床，采用7.8和10.3的高速鋼鉆頭，一次將16孔加工完成，保證尺寸10.3、7.8、，其位置精度由模具控制，具體要求圖下圖所示：2、切削用量的確定 本工序采用三面鉆組合機床，一次將16孔加工完成，由于孔徑的大小不一樣，法蘭接口面的為7.8，兩端法蘭頭的孔徑為10.3，所以接口法蘭孔加工的進給量與兩端法蘭頭的不一樣。對于兩端法蘭頭，深徑比I/D=24/8=3。對于接口法蘭面8孔的深徑比I/D =6.5/10.3=0.63。 查表3-45得接口法蘭面87.8的孔的鉆削用量：進給量f=0.3mm/r、切削速度v=0.334m/s、轉(zhuǎn)速n=13.6r/s兩端法蘭頭4孔的鉆削用量：進給量f=0.4mm/r、切削速度v=0.334m/s、轉(zhuǎn)速n=10.6r/s工序九、16孔倒角去毛刺該工序要求精度不高，只要求去毛刺，故為了提高加工的效率，現(xiàn)采用手電鉆倒145的倒角。工序十、鉸法蘭端面8孔1、定位基準的選擇 該工序的要求不是高，表面粗糙度Ra6.3，為了節(jié)約成本，采用普通的鉆床了盡行加工九能滿足加工要求，選擇兩端67的外圓作為定位的基準，加工時，須校正接口法蘭面與工作臺的平行度再盡心夾緊加工，具體定位圖如下：2、工序的內(nèi)容 該工序采用普通鉆床，采用手工進給的方式，所以要求工作者進給要盡量均勻，以保證加工面的表面粗糙度，孔徑為8，具體尺寸位置要求見下圖：工序十一、清渣打磨去毛刺1、技術(shù)要求 （1）內(nèi)外表面清渣干凈（2）校零件不能有虛焊、焊穿等現(xiàn)象、2、工序內(nèi)容（1）把工件放在架子上，清理橋殼外表全部課件焊渣，清理橋殼內(nèi)腔焊渣。（2）檢查校零件是否有虛焊、焊穿現(xiàn)象，回攻管夾M8螺孔。（3）檢查四環(huán)縫是否飽滿，不合格的挑出轉(zhuǎn)冷返修。（4）用風(fēng)動砂輪機打磨接口法蘭內(nèi)孔內(nèi)部空口及八孔銳邊取毛刺，接口法蘭外面銳邊去毛刺，回攻螺紋M161.5-6H、M181.5-6H。工序十二、 酸洗、磷化處理1、技術(shù)要求（1）工件磷化膜外觀應(yīng)為結(jié)晶致密，連續(xù)均勻的淺薄層磷化膜，無掛灰、泛黃等現(xiàn)象。（2）兩端法蘭基接口法蘭與后蓋內(nèi)腔處不允許有銹跡。2、工序內(nèi)容 （1）將后橋殼放入“二合一”除油除銹處理池中浸泡46分鐘，將工件從除油漆除銹池撈出，用抹布或鋼絲球進行擦洗。（所用溶液總酸度180250點，PH值24）（2）將后橋殼放入溢流清洗池中清洗干凈，進出池子輕拿輕放，避免管夾變形。（所用溶液PH值57）（3）吊掛工件進入表調(diào)槽12分鐘。（所用溶液總堿度510點，PH值89）（4）吊掛工件進入磷化處理槽1015分鐘進行磷化處理。（所用溶液游離酸度1.52.6點，總堿度3545點，氣點值3.5點，PH值35）（5）吊掛工件進入熱水槽快速干燥12分鐘。（所用溶液的PH值57）工序十三、 油漆、烘干1、 技術(shù)要求（1） 工件外表非加工面噴漆TQ6，漆層均勻，厚度不小于40微米。2、 工序內(nèi)容（1） 用木塞保護M181.5及M161.5螺紋孔。（2） 將工件垂直吊掛在懸架上噴TQ6漆。（3） 將保護木塞取下。（4） 將工件推入烘箱烤固化，溫度（120140c），自然降溫到90后出爐。（5） 將制成品整齊放置在周轉(zhuǎn)架內(nèi)。工序十四、抹油防銹處理將所有未噴漆的內(nèi)外表面都進行抹油除銹，工作中注意輕拿輕放。工序十五、入庫檢驗檢查內(nèi)容如下：1、 外觀（零件無漏焊、錯焊，變形、加工面無毛刺、油漆質(zhì)量）。檢驗工具/方法：目測2、 內(nèi)孔56。檢驗工具：內(nèi)徑千分表501003、 內(nèi)孔72。 檢驗工具：內(nèi)徑千分表501004、 孔175。 檢驗工具：內(nèi)徑千分表1602505、 38.280.15。 檢驗工具：高度游標卡尺03006、 接口法蘭平面的平面度0.15 。 檢驗工具：平臺、杠桿百分表7、 大孔175的位置度0.15（上偏），0. 5（下偏）。 檢驗工具：平臺、杠桿百分表8、 孔8。 檢驗工具：塞規(guī)8H10。9、 88的位置度。 檢驗工具：接口法蘭8孔位置度檢具10、 5690.5。 檢驗工具：高度游標卡尺050011、 450 檢驗工具：高度游標卡尺050012、 12 檢驗工具：專用角尺13、 孔10.3。 檢查工具：塞規(guī)10.314、 410.3孔位置度。 檢查工具：法蘭頭4孔位置度檢具工序十六、成品入庫1、 工序內(nèi)容如下：（1）、將成品整齊放置在工位器具內(nèi)，注意輕拿輕放。（2）、按倉管員要求將放置成品的工位器具放置在指定的位置。（3）、掛上對應(yīng)的標識。（4）、蓋上防塵布。