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1、机加工工艺设计书一、零件的工艺分析1、汽车后桥的零件图与毛坯图零件图如下图1-1所示：（具体见总图N708） 图1-1 毛坯图如下图所示：2、零件的外形分析汽车后桥壳体属于不规则的焊接类零件，主要由半轴套管法兰、半轴套管、油箱固定板组架、后桥壳体焊合件、垫圈、定位凸块、弹簧座板组成，只要加工部位有两端半轴套管法兰的内孔和其端面、接口法兰的内孔和端面、两端套管法兰端面4孔和接口法兰8孔，零件的加工精度要求较高，尤其是内孔的尺度精度和位置精度，几何元素的描述、尺寸之间的标注完整清楚，主要以车加工、镗加工、和钻加工为只要加工方式。根据零件形状结构特点、精度要求、零件为批量生产以及经济条件，现拟定采用
2、普通车床、数控车床、镗床以及组合机床等加工设备。3、精度分析（1）尺寸精度 精度要求较高的尺寸主要有：两端法兰内孔直径72、56、51，其公差等价较高，通过精镗的方式可以达到其精度等级。（2）形位精度两端法兰56内孔的相对于其轴线的同轴度0.05，该位置精度的只要通过一次装夹加工完成就可以保证。两端法兰内孔直径72相对后桥壳体总成的轴线的同轴度0.1，由于两端法兰头要分两个工步进行加工，固同轴度难以保证，但通过基准统一的原则，两端法兰内孔的加工都以75的外圆为定位基准就可以保证两孔之间的位置精度。两端法兰72内孔端面对其轴线的的断面跳动0.02、56内孔端面对其轴线的的断面跳动0.04、以及两
3、端法兰端面对其轴线的的断面跳动0.1,位置公差通过一次装夹或者是基准统一来保证。（3）表面粗糙度两端法兰内孔直径72、56的表面粗糙度Ra1.6，通过正确的工艺路线镗加工，和适当的切削用量，就能保证加工零件的表面粗糙度值。二、确定加工工艺1、加工方法的确定根据零件的材料和零件的形位精度的要求，两端法兰外圆75采用粗车精车两个工序就能满足加工要求两端法兰内孔直径72、56，以及Ra1.6的粗糙度要求，现采用粗车，半精车，精镗三个工序两端法兰4孔要求精度较低只需要钻削就能满足精度要求。接口法兰175的内孔和端面通过粗镗，精镗两个工序就能满足加工要求。接口法兰8孔要求精度较高，仅通过钻削不能满足加工
4、要求，需要进行铰孔才能满足加工要求。2、加工方案的拟定根据加工工序安排的先后原则：1）基面先行 2）先粗后精 3）先主后次4)先面后空 5)就近不就远等原则和针对零件的技术要求和实际情况，现提出两种工艺方案：方案一：1、粗车65外圆2、粗车法兰内孔3、精车65的外圆4、半精车法兰内孔5、精镗两端面法兰内孔6、粗镗175孔及接口法兰7、精镗175孔及法兰端面8、钻两端法兰4孔、钻接口法兰8孔9、16孔倒角去毛刺10、铰法兰端面8孔11、清渣打磨去毛刺12、酸洗、磷化处理13、油漆、烘干14抹油、防锈处理15、入库检验16、成品入库方案二：1、粗车65外圆2、粗车法兰内孔3、精车65的外圆4、半精
5、车法兰内孔5、精镗两端面法兰内孔6、粗镗175孔及接口法兰7、精镗175孔及法兰端面8、钻接口法兰8孔9、接口法兰8孔倒角10、铰接口法兰8孔11、钻两端法兰4孔12、两端法兰4孔倒角13、清渣打磨去毛刺14、酸洗、磷化处理15、油漆、烘干16、抹油、防锈处理17、入库检验18、成品入库方案比较确定：上面两种方案都符合了先粗后精，先主后次，先面后孔，基准统一等原则，以65的外圆作为车法兰内孔、镗175内孔及法兰接口和钻两端法兰内孔、接口法兰8孔的精基准，符合了基准统一的原则，两种方案都有各自的优点，两种方案的不同之处在与钻两端4孔和接口法兰8孔，方案一把两端法兰4孔和接口法兰8孔一起来钻，在大
6、大的提高了加工效率的同时，也更好的保证了两端法兰4孔和接口法兰8孔之间的位置精度，但是这样增加了夹具和组合机床的设计制造的难度，增加了夹具和组合机床的制造成本。而方案二给把两端法兰4孔和接口法兰8孔分开了加工，这样能降低夹具和组合机床的复杂程度，降低了夹具和组合机床的制造成本，但多了一个工步，增加了劳动力，降低了劳动的效率。通个两种方案的分析比较，由于后桥壳的产量属于批量生产，生产效率的提高给企业带的效应远远比组合机床和夹具的制造成高，再者方案一更能保证了加工的精度，保证了质量，所以方案一较方案二好，故选着方案一三、设备的选着和测量量具的选着1、粗精车75外圆 加工部分为回转体，所以选着设备为
7、车床，加工的内容不多，只有一个外圆和一个端面，且加工精度不高，用普通车床就能够满足加工要求，结合现有的厂家的实际情况和经济效益，选着用普通车床C6140进行改造，在刀架X轴方向的移动上装上百分表，以提高机床X轴方向的分辨率来满足加工要求。根据外圆的尺寸粗车采用游标卡尺0-200mm和钢卷尺2M，精车采用千分尺和钢卷尺2M2、两端法兰内孔的加工 法兰内孔的尺寸精度、位置精度、表面粗糙度要求比较高，要进行粗车、半精车、精镗三个工序。法兰内孔加工的内容比较多，且复杂，用普通车床加工效率很低，且很难保证加工的质量，所以要采用数控车床进行加工，结合现有的厂家的实际情况和经济效益，现采用广数928TD进行
8、粗精加工，对于法兰内孔的精镗采用液压镗孔车端面头 型号TC32。粗车、半精车采用游标卡尺0200mm和深度游标卡尺0200mm，精镗采用内径千分尺50-100mm3、接口法兰的加工 接口法兰的精度等级要求也比较高，需要分粗镗和精镗两个工序来加工才能满足加工的要求 ，接口法兰的加工内容比较简单，只是一个深度不深的大孔和一个端面的加工，普通设备也能达到要求，但由于零件是批量生产，为了提高加工的效率，提高经济效益，采用组合机床进行把孔和端面一次加工完成，在提高加工效率的同时也提高了孔和端面之间位置精度，现采用型号为GY255的组合机床。接口法兰的粗车采用游标卡尺0300mm，高度尺0-300mm4、
9、两端法兰4孔和接口法兰8孔的加工 为了提高两端法兰4孔和接口法兰8孔之间的位置精度，同时也提高加工的效率，采用组合机床对16孔进行一次加工成型。尺寸精度使用10.3、7.8的塞规，位置精度使用法兰头4孔位置度专用检具，接口法兰8口位置度检具。5、接口法兰8孔的铰削 铰孔工序比较简短，也比较容易实现，采用不同的钻床都可以满足加工的要求，现在采用普通的钻床接口法兰8孔的铰削采用8H10的塞规。四、加工工序设计 工序一、粗车67外圆：1、 粗基准的选着 结合工件的外形和技术要求，选用两端法兰内孔作为定位基准，采用两顶一夹的装夹方式，如下图所示2-1：图2-12、尺寸链的换算零件图如下图2-2所示：
10、图2-2由零件图2-2可以看出加工测量的尺寸为L,必须进行尺寸链的计算，工步二测量的尺寸为24，封闭环为569，尺寸链如下图所示：基本尺寸L=569-24=545mm 上偏差es=所有增环的上偏差es-所有减环的下偏差ei所以0.5=es+0 es=0.5下偏差ei=所有增环的下偏差ei-所有减环的上偏差es所以-0.5=ei-0.3 ei=-0.2故L=545mm3 、工序的内容（1）、本工序分为两个工步：工步一：先加工左端外圆，保证尺寸67.6、545。如下图所示：工步二：加工右端外圆，同样保证尺寸67.6、544.5。（2）、切削用量的确定由零件图知道，零件的加工余量为71-67.6=3
11、.4mm，单边余量=3.4/2=1.7mm，余量不大，采用刀杆尺寸为16*25（B*H）的硬质合金车刀可以一刀去掉余量，现取a=1.7，加工部位的直径为71，查表3-13得进给量f=0.5-0.7mm/r 现取进给量f=0.6mm/r查表3-19外圆车削速度参考表切削速度v=1.167-1.5m/s 现取v=1.5m/s=1.5*60=90m/min转速n=1000v/=1000*90/3.14*71=403.69r/min 现取n=400r/min工序二、粗车两端法兰内孔及端面1、 基准的选着 根据零件的外形和技术要求，采用67.6的外圆作为粗车两端法兰内孔的基准，如下图所示2、 工序内容工
12、步一：加工右端法兰头内孔及其端面，保证尺寸如下图所示：总长1140、内孔71、55、50、44，长度27、 15.2、 10.5、16.3切削用量的确定法兰的毛坯为铸件，余量比较均匀，最大余量=71-67.5=3.5mm，单边的加工余量为1.75mm，采用硬质合金刀具，刀杆直径为20，刀杆伸出长度为90mm，现取a=1mm，查表315得进给量f=0.15-0.30mm/r查表319得，切削速度v=1.667-2.17m/s现取f=0.3mm/r，v=2m/r转速n=1000v/=10002/3.1471.5=8.90r/s=8.9060=534r/min现取n=550r/min加工程序工件原点
13、如下图所示O0001G00 X200 Z50 快速定位到安全换刀位置T0101 换1号端面车刀M03 S534 指定主轴的转向和转速G00 X115 Z0 指定端面切削起点G01 X65 F0.30 粗端面G00 Z50 X200 快速定位到安全换刀位置T0202 换2号镗孔刀G00 X67 Z3 快速定位到循环起点G73 U2 R2 轮廓粗切循环加工G73 P10 Q20 U0 W0 F0.30N10 G01 X73 Z1 精加工轮廓开始，到倒角延长线处X69 Z-1 加工倒角145角Z-16.3 加工71的内孔X59 加工71内孔的台阶面，并定位245倒角处X55 Z-18.3 2 45角
14、倒角Z-26.8 加工55的内孔X50 加工55内孔的台阶面Z-42 加工50的孔X44 加工孔的台阶面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 换1号刀为下次加工做好准备M30 程序结束工步二：掉头加工左端法兰内孔及其端面，保证尺寸如下图所示：总长1139、内孔71、55、50、44，长度27、 15.2、 10.5、16.3切削用量的确定如工步一所示。加工程序：使用和工序一样的程序工序三、精加工67的外圆及其端面1、定位基准的选着：选着两端法兰内孔和其一个端面面作为定位基准，如下图所示： 3、 工序内容工步一、加工左端，保证尺寸如下图所示：545，67切削用量的确定：本工序为精加工，为了保证表面的质量，需选着较小的进给量和较大的转速，查表314，当粗糙度Ra=6.3时，进给量f=0.550.7mm
