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1、河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 1 -河北机电职业技术学院毕业设计论文论文题目：铝合金汽车轮毂加工工艺及夹具设计2012 届 机械工程 系专 业 机械制造与自动化学 号 020123090227 学生姓名 指导教师 2012 年 6 月 15 日河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 2 -目 录摘 要 5一、零件的分析.61.1 零件的作用 . 6 1.2 计算生产纲领、确定生产类型 .61.2.1 计算生产纲领61.2.2 确定生产类型. 6二、毛坯的选择.7三、工艺规程设计 73.1 各个表面的加工方法.73.2 加工阶段的分析.83.3 确定加工顺序 83.4 基准的选择
2、83.4.1 粗基准的选择 83.4.2 精基准的选择 93.5 工艺路线方案 93.6 机械加工余量的确定 123.7 确定切削用量及切削参数 123.7.1 切削用量的选择原则 123.7.2 第一阶段和第二阶段的加工 13河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 3 -3.7.3 第三阶段的加工 133.7.4 数控加工程序编制 14四、机床及夹具选择 174.1 选择加工设备与工艺装备 174.1.1 选择机床 184.1.2 选择夹具 184.1.3 选择量具 184.2 定位方案的选择与分析 194.3 定位误差分析及计算 194.3.1 刀具的选择 194.3.2 对刀误差 19
3、4.3.3 定位误差计算 194.4 两套夹紧设计 204.4.1 镗孔夹具设计 204.4.2 钻孔夹具设计 204.5 量具的选择 23总 结 24致谢 25参考文献 26河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 4 -摘 要铝合金汽车轮毂与钢汽车轮毂相比有许多优越性，虽然应用历史不久，但发展速度很快，前景广阔。本次毕业设计以铝合金汽车轮毂的机械加工工艺为主要内容。讨论了该汽车轮毂在大批量生产条件下的机械加工工艺规程，制定了详细的加工工艺规程。为了使汽车轮毂在生产中达到相应的设计要求，保证零件质量提高生产率和降低成本，这就要求合理的选择机械加工设备，合适的刀具、量具以及切削参数。本文分析了
4、此类零件的特点，从而总结出相应合理的工艺规程，使在轮毂生产中达到相应的标准，从而提高了轮毂的生产合格率。对轮毂的加工有了一定的帮助。关键词：汽车轮毂 加工工艺规程 大批量 生产合格率河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 5 -一、零件的分析1.1 零件的作用轮毂又叫做轮圈，它是支持轮胎和整个车身重力的重要部分，现在多应用铝合金作为材料，从而使汽车的安全性大大提高，延长了轮毂的寿命，保护到了车身。先期轮毂的薄棉处理分为涂装（油漆） 、电镀、抛光（无保护层） 。1.2 生产纲领、确定生产类型1.2.1 计算生产纲领对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包括一定的备品和废品，
5、因此零件的生产纲领应按下式计算： NQn（1+a） （1+b）（1）式中： N零件的年产量（件/年） ； Q产品的年产量（台/年） ； n每台产品中该零件的数量（件/台） ； a该零件的备品率（备品百分率） ； b 该零件的废品率（废品百分率） 。Q=1300000 n=1 a=0.2 b=3.8 经过计算得出 N 约为 220 万1.2.2 确定生产类型汽车轮毂的生产属于大批量生产，所以在设计工艺路线是应考虑到大批量生产的所具有的特点，从而制定出合适的工艺路线。在生产机床应选择数控机床以及专用的刀具，量具。从而提高生产率，降低报废等，提高经济效益。河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 6
6、 -二、毛坯的选择零件是由毛坯其技术要求各种加工而最后形成。毛坏选择正确与否，影响产品质量，对制造成本也有很大影响， ，正确选择毛坯有着重大经济意义 。由于该公司有专门的车间对其毛坯进行供应，毛坯质量达到合格水准，因此对于毛坯的选择，只要找到适应的毛坯型号即可。三、工艺规程的设计3.1 各个表面的加工方法E F CBD HG A加工表面 加工方法A 车削B 车削C 车削D 钩刀车削E 车削F 镗G 钻头一次成型H 钻头一次成型表 1河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 7 -3.2 加工阶段分析第一阶段：对 A，B 两面进行加工至零件尺寸第二阶段：对 C，D，E，F 各面进行成品加工第三阶
7、段: 放入中心机，对孔进行打孔3.3 确定加工顺序数控加工是机械加工的一种，因此与一般的机械加工工序的安排有一些相似之处，数控加工与机械加工顺序的安排一般应遵循以下原则：上道工序的加工不能影响下道工序的定位与加紧。以相同的安装方案或使用同一把刀具加工的工序，最好连续进行，以减少重新定位或换刀所引起的误差。在同一次安装中，应先进行对工件刚性影响比较小的工序，确保工件在足够的刚性条件下逐步加工完毕。通过对零件图的认真研究，加工顺序最终判断为 ABCDCEFG 依次进行加工才能完成我们的工作。3.4 基准的选择3.4.1 粗基准的选择粗基准的选择如下：1. 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面
8、之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作粗基准。2. 如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。3. 选作粗基准的表面，应平整，没有浇、冒口或飞边等缺陷，以便定位精确。4. 粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的定位误差。该零件时典型的轴类零件，根据零件的实际设计和加工要求，选择毛坯的外圆为径向粗基准，以零件的 360mm 的外端面为轴向粗基准。河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 8 -3.4.2 精基准的选择基准的选择应从零件的加工精度、特别是加工表面的相互位置精度
9、来考虑，以提高定位精度，保证零件的定位准确，减少定位误差；同时也要照顾到装夹方便，夹具结构简单。对于汽车轮毂的加工，应根据“基准重合原则”和“基准统一原则”来选择合适的精基准。因此，应选内孔作为第一精基准，选择零件上下端面为第二精基准。3.5 工艺路线方案图 1通过本图可以了解到达到设计要求的表面粗超度所需要的加工过程依次我定制出以下加工过程及加工路线河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 9 -加工表面 加工过程A 粗车半精车B 粗车半精车C 粗车半精车D 钩刀粗车半精车E 粗车半精车精车金刚石车F 粗镗半精镗精镗G 专用钻头一次成型H 专用钻头一次成型表 2工艺路线按装夹分为三次：第一次
10、装卡：第一刀：第二刀：第三刀：第四刀：第五刀：图 2河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 10 -第一刀第二刀第三刀图 3图 4河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 11 -图 53.6 机械加工余量的确定加工余量大小，直接影响零件的加工质量和生产率。加工余量过大，不仅增加机械加工劳动量，降低生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗，增加成本。但若加工余量过小，又不能消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。因此，必须合理地确定加工余量。通过对零件加工要求的分析，该零件的零件尺寸大多公差等级为 IT8 公差值为 0.25mm, 通过查表分析可得双边余量可定为 1mm.所以制定粗加工余
11、量为 1mm，而精加工余量为 0.3mm,零件对中心孔采用镗刀进行镗孔，对孔的精度要求为 IT9 所以对中心孔的粗车加工余量定为 1mm.精车加工余量为 0.3mm3.7 确定切削用量及切屑参数切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥性能和刀具切削性能，使切削效率高、加工成本低。3.7.1 切削用量选择原则：粗加工时切削用量的选择原则 首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件，选择尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。河北机电职业技术学院毕业设计 (论文)- 12 -精加工时切削用量的选择原则 首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面粗超度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下尽可能选用较高的切削速度。3.7.2 第一阶段第二阶的加工由于第一阶段第二阶段所用的车床均采用相同的规格，车床
