铝合金轮毂论文

.单位代码 10006 学 号分 类 号密 级毕业设计(论文)汽车轮毂的工艺及夹具设计 学习中心名称北航校本部学习中心 专业名称机械设计制造及其自动化 学生*宗永楠 指导教师赵 霄 洋二零一四 年 三 月 二十七 日1.1.汽车轮榖的工艺及夹具设计姓名宗永楠北京航空航天大学1.航空航天大学本科毕业设计论文任务书、毕业设计论文题目： 汽车轮毂的工艺及夹具设计 、毕业设计论文使用的原始资料数据及设计技术要求：、设计者必须发挥独立思考能力，。积极主动与指导教师交流。、设计成果：设计说明书一份；夹具装配图一*A1或A2图纸，可以用CAD画。、设计说明书的正文局部应包括以下内容：第一局部：零件的机械加工工艺设计 零件的分析毛坯的选择3) 确定各工序的加工余量及工序尺寸及公差。4) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。第二局部；夹具设计夹具设计的必要性夹具的设计思路夹具的构造原理。其中主要介绍夹具的定位装置和夹紧装置的设计及定位精度的计算。夹具的操作过程该夹具的特点4、定稿完成后，将打印并装订好的论文文本同论文电子版一并交给指导教师，最后归档。、毕业设计论文工作内容： 简单阐述汽车轮毂的功用与根本参数，重点在于铝合金汽车轮毂的加工工艺与相关 车加工 和 铣加工 的定位夹具的设计与气门打孔夹具的设计。铝合金轮毂在我国的开展正是起步阶段只有完善合理的工艺和基准的工装夹具才能高效的完成机械加工局部。 1.、主要参考资料：1?机械制造工艺及专用夹具设计指导? 2?机床夹具设计手册?3?机械制造工艺与机床夹具?4?机床夹具设计M?5?机床夹具设计M?6?机床夹具设计M?7?机械设计课程设计M?8?机械设计M?9?机械制造工艺学M?10?机械加工工艺手册第1卷?11?金属机械加工工艺人员手册? 北航校本部 校外学习中心 机械设计制造及其自动化 专业类学生* 毕业设计论文时间：自 2021 年 3 月 2 日至 2021 年 4 月 20 日指导教师：赵霄洋 兼职教师并指出所负责局部：校外毕设组织协调小组签字：注：任务书应该附在已完成的毕业设计论文的首页。1.本人声明我声明，本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 宗永楠签字：时间：2021年4月1.目录一 绪论1 1.1 摘要 2 1.2 国内轮毂的开展简介4二 汽车轮毂的介绍62.1 汽车轮毂的参数62.2 车轮毂的功用7三 汽车轮毂的加工工艺制定8 3.1 加工技术要求83.1.1 加工工艺的原则8汽车后轮轮毂的构造特点和工艺性9主要加工外表及技术要求93.2 确定生产类型93.3 零件毛坯的选择93.4 零件加工工艺规程的制定103.4.1 确定加工方案103.4.2 确定加工顺序103.4.3 定位基准的选择10 3.4.4 拟订工艺路线103.4.5 零件的特殊处理113.4.6 刀具的选择113.4.7 测量工具的选用133.5 确定工序机械加工余量，工序尺寸及外表粗糙度143.5.1 加工余量的选择原则143.5.2 确定加工余量的方法143.5.3 公差的选择原则143.5.4 外表粗糙度的要求143.6 确定典型工序的切削用量及工序根本工时的定额153.6.1粗加工切削用量的选择原则153.6.2 精加工时切削用量的选择原则153.6.3 工时定额确实定173.7 工艺过程的技术经济性分析183.8 规划操作流程18四 专用工装夹具214.1 夹具选择原则214.2 工件在数控机床上的装夹224.2.1 机床卡具234.2.2 工件定位234.2.3 定位基准234.2.4 定位方式和定位元件254.2.5 工件卡紧力分析264.3 夹具材料及设计特点274.3.1 材料的选择274.3.2 车加工夹具特点284.3.3 铣加工夹具特点284.3.4 钻加工夹具特点28结论29致谢30参考文献31附录321.汽车轮毂的工艺及夹具设计11 摘 要本设计说明书主要是针对汽车铝合金轮毂加工的工艺设计及加工中典型工序如数控车床、加工中心 钻床的专用夹具工装，包括：工艺规程的填写，夹具的设计说明及分析，刀具，量具的使用。以保证能顺利完成大批量的零件加工。首先编排介绍了汽车轮毂的简单参数及功用，了解此零件的构造特点，加工特点，技术性和工艺性，然后编排汽车铝合金轮毂的生产加工工艺规程，确定最正确方案后：再进展工艺过程中典型工序的专用工装设计。本设计完成了对立式数控车床 加工中心 专用钻床的相关夹具的设计。在设计中采用了液压系统，气动系统和螺纹紧固，以定位准确装夹方便为根本原则。主要参考了套类零件的定位标准，采用一面一孔定位原则。在设计过程中查阅了大量的相关资料，通过研究、计算、分析，最后完成了全部的设计任务和工艺的编排。并用计算机绘出此设计的设计图形。在附录中，本文还将给出一些必要的图片和图纸的资料，供参考之用。关键词：汽车轮毂 行业标准 工艺规程 夹具 经济效率Process and fi*ture designof automobile hubAbstractThis design instruction booklet mainly is the typical process design and process for machining aluminum alloy wheel hub in (such as numerical control lathe, machining center machine) special fi*ture tooling, including: fill in the process planning, fi*ture design and analysis tools, measuring tools, the use of. In order to ensure the successful pletion of machining large quantities of. The first arrangement introduced a simple parameter and function of automobile hub, to understand the characteristics, the machining characteristics, technology and process, production process and arrangement for automobile aluminum alloy wheel hub, determine the optimal scheme: design special tool to process the typical process. This design has pleted the design of special fi*ture drilling center vertical C lathe. Hydraulic system used in the design, pneumatic system and screw fastening, to accurate positioning clamping is convenient for the basic principle. The main reference standard set of parts, the side hole positioning principle. In the design process to access a lot of relevant information, through research, calculation, analysis, finally pleted the design task and process planning. And draw the design graphics. In the appendi*, the paper also give some necessary drawings and pictures of the data, use for referenceKey words: Automobile hub, industry standards, process planning, fi*ture, economic efficiency1.国内轮毂的开展简介早在20世纪20年代德国人就用砂型铸造生产了赛车用铝轮毂，40年代中后期在轿车上应用了铝轮毂，50年代末开发出了铸造整体铝轮毂，70年代起兴旺国家开场大批量推广应用铝轮毂。我国在80年代末开场了铝轮毂的生产制造，随着2006年我国汽车总的产销量超过720万辆，成为世界第三大汽车生产国和世界第二大汽车消费国，我国汽车及摩托车铝轮毂年产量也超过6200万件，是世界铝轮毂生产大国，并且出口份额大。为了满足使用功能和市场的需求，铝轮毂在构造上有整体式和多件组合式的设计；外观造型上有宽轮辐、窄轮辐、多轮辐、少轮辐等形状设计；外观式样有涂装、轮辐车亮面涂透明漆、抛光涂透明漆、电镀等外观要求；涂装的颜色有运动银、细银、亮烟灰色、黑色等不同色彩的要求，而大型化、高强度、轻量化、柔细化、美观漂亮等是铝轮毂外观和构造设计主要的开展趋势和追求的方向。铝轮毂使用的材料有A l S i系列合金AlSi7Mg、AlSi11、AlSi11Mg、AlSi12Mg、Mg合金、6061变形铝合金，其中以采用Sr变质的AlSi7Mg合金用量最大约90%。铝轮毂的成形工艺有重力铸造、低压铸造、挤压铸造、半固态铸造、锻造、旋压成形和几种工艺的组合等工艺形式。挤压铸造和半固态铸造技术，可以改善材料的金相组织，提高产品的力学性能，特别适用于制造大规格、轻量化铝轮毂；旋压成形技术是在热锻工艺根底上开展起来的塑性变形加工技术，铝轮毂在锻造制坯后利用旋压工艺使之成形，工艺技术生产的铝轮毂的力学性能，比同一规格的铸造铝轮毂提高18%以上，还可减轻约20%的质量，产品主要是大规格、轻量化铝轮毂以及赛车铝轮毂。近来又出现了一种全新概念的新型轻量化铝轮毂内置空气铝轮毂，通过空腔技术进一步减轻轮毂20%的质量。为了适应汽车更平安、更节能、降低噪声、污染物排放不断加严的要求，铝合金轮毂正在向大直径、轻量化、高强度、更美观等方向开展。以北美铝合金轮毂市场为例，在前些年，轮毂直径还是以1314英寸为主，现在的主流市场则是以1516英寸，甚至17英寸为主。据预测，到2005年，18英寸直径轮毂将会成为轿车轮毂的标准配置。轮毂生产商已开场着手安排22、24英寸及以上轮毂的生产线，以应付市场的新需求。大直径轮毂与轮胎组合，更显示现代、霸气和时髦。由于大直径、宽轮辋，使轮胎与地面的接触面积更大，从而增加汽车与地面的附着力和摩擦力，使汽车的操纵性能更好，提高汽车的平安性。一般要求与扁平轮胎相匹配。但大直径、宽轮辋，也会产生使轮胎磨损加快的不利影响。为了减轻轮毂重量、提高强度，一般采用锻造工艺、组装式工艺生产轮毂，可减轻重量20%左右。还可采用高强度镁合金、钛合金制造轮毂，但本钱也相应增加。为了使轮毂更美观，一般采用镀铬、抛光、喷漆、喷粉、加装不锈钢或塑料毂盖、压铸花纹、改进轮毂设计图案等方法。国内铝合金轮毂制造主要采用本钱较低的低压铸造工艺，约占全部产量的80%以上；其次是采用最简便的重力铸造工艺，不到其全部产量的20%。*金合利采用挤压铸造工艺，其产品质量都有提高，取得较好的效果。 在铝合金轮毂加工方面，一般采用数控机床，高精度自动化柔性加工系统；采用自动化涂装工艺，喷粉技术在外表涂装方面，渐有替代喷漆之势，少局部企业还采用先进的真空电镀涂装技术；在热处理试验检测方面，根本都接近或到达国外先进水平。目前也已开场应用到轿车上,相信不久中国有实力的铝合金轮毂制造厂家将会涉足。 铝合金汽车轮毂市场前景广阔,看得出是易于组织生产、见效也快的产品,然而也面对巨大挑战。现有铝合金汽车轮毂厂家不仅要大幅度提高生产规模,一般企业最小规模不低于年产120万只,只有大的产量规模,才能支撑其不断提高竞争力,还要不断采用新工艺、持续提高产品质量降低生产本钱,并适应市场变化和产业构造调整,与整车厂协调开展,这就绝非易事。所以,目前铝合金汽车轮毂产业要十分警觉新一轮投资热所带来的风险,防止盲投资扩大生产规模,以免造成不可挽回的损失。越来越多的厂家采用锻造工艺 ,因为采用锻造工艺制造的铝合金汽车轮毂,其力学性能比同规格的铸造轮毂提高18%以上;旋压技术,是在热锻制坯之后进展旋压成型,可以提高 制造精度和机械性能,机械加工余量大大减少,此工艺在国外,已开展成为成熟技术;液态锻造和半固态锻造,在国外也已是成熟技术,特别是对于大规格轻量化的铝合金汽车轮毂,有必要采用此工艺。1.二 汽车轮毂的介绍2.1. 汽车轮毂的参数一个轮毂包括了很多参数，而且每一个参数都会影响到车辆的使用，所以在改装和保养轮毂之前，先要确认好这些参数。 尺寸：轮毂尺寸其实就是轮毂的直径，我们经常能听到人们说的15寸轮毂、16寸轮毂这样的说法，其中的15、16寸指的就是轮毂的尺寸直径。一般在轿车上，轮毂尺寸大，轮胎扁平比高的话，在视觉上可以起到很好的*力效果，而且在车辆操控的稳定性方面也会有所增加，但是随之而来的就是油耗增加这样的附加问题。宽度：轮毂宽度又俗称为J值，轮毂的宽度直接影响到轮胎的选择，同样尺寸的轮胎，J值不同，选择的轮胎扁平比和宽度也就不同。PCD与孔位：PCD的专业名称叫节园直径，是指轮毂中央的固定螺栓间的直径，一般的轮毂大多孔位是5颗螺栓和4颗螺栓，而螺栓的距离却也各有不同，所以我们经常可以听到4*103，5*114.3，5*112这样的叫法，以5*114.3为例，就代表这颗轮毂的PCD是114.3mm，孔位5颗螺栓。在选择轮毂的时候，PCD是最重要的参数之一，为了平安和稳定性的考虑，最好还是选择PCD与原车一致的轮毂来进展升级改造。偏距：英文是Offset，俗称ET值，轮毂螺栓固定面与几何中心线轮毂横剖面中心线之间的距离，说得简单些就是轮毂中间螺丝固定座与整个轮圈中心点的差值，通俗点说就是轮毂改装之后是向内缩进还是向外凸出。对一般轿车而言，ET值为正，对少数车辆和一些吉普车而言为负。比方一台车的偏距值为40，假设是换上了ET45的轮毂，在视觉上就会比原厂的轮毂更缩入轮拱内。当然，ET值不仅仅影响到视觉上的变化，它还会与车辆的转向特性、车轮定位角度都有关系，差距过大的偏距值可能导致轮胎不正常磨耗，轴承易磨损，甚至根本无法正常安装刹车系统与轮毂相互摩擦无法正常转动，而大多数情况下，同一个品牌的同一款样式的轮毂会提供不同ET值可以选择，改装之前要考虑综合因素，最保险的情况是在不该装刹车系统的前提下，保持改装轮毂的ET值与原厂ET值一样中心孔：中心孔是用来与车辆固定连接的局部，就是轮毂中心与轮毂同心圆的位置，这里的直径尺寸影响到我们安装轮毂是否可以确保轮圈几何中心可以和轮毂几何中心吻合2.2 汽车轮毂的功用轮毂是汽车车轮的重要组成局部，是连接制动鼓和半轴凸缘的重要零件，一般由圆锥滚子轴承套在轴管或轴向节轴颈上，按轮辐的构造形式可以分为辐板式车轮轮毂和辐条式车轮轮毂两种。 汽车行驶性能的好坏与车轮和车胎有密切的关系。车轮和车胎是汽车行驶系中重要部件，汽车通过车轮与车胎直接与地面接触在道路上行驶。车轮的主要功能是： 1.承载汽车的总质量，吸收与缓和汽车行驶时所受到的路面冲击和震荡，保证轮胎与路面良好的附着性能，以提高汽车的动力性、制动性和通过性。2.产生平衡汽车转向行驶的同时，通过轮胎产生的自动回正力矩，使汽车保持直线行驶。车轮不但是安装轮胎的骨架，也是讲轮胎和车轴连接起来的旋转部件作为汽车平安件的铝合金轮毂,不但在车辆行驶过程中需要承受整车车身重量和过载压力,而且还要求具有比整车寿命更长的运行时间;同时轮毂在平衡整车外形美观方面也发挥着举足轻重的作用,所以轮毂的外表处理技术在提高轮毂耐腐蚀性、提高抗石击能力和增加美观效果等方面,都显得尤为重要。目前,铝合金轮毂外表处理工艺主要分为涂装(喷漆或喷粉)和电镀两大类,过去那种单纯的阳极氧化膜处理工艺已逐步被淘汰。其中,涂装采用的先进工艺是:预处理喷底粉喷色漆喷透明粉。涂状设备为涂装自动生产线,由外表预处理、烘干、静电粉末喷涂、喷漆、固化等设备组成,传输系统以地面链的方式将轮毂水平放置,轮毂可自转,并带有搬运机器人、粉末回收系统、粉末更换系统和废水处理装置;在使用的自动化涂装工艺装备中,常选用静电喷枪和高速静电旋杯喷枪技术(转速20000r/min以上)、环保型无铬化预处理技术、喷透明粉技术、环保型水性漆技术等,效率高、省涂料、环保,已是铝轮毂涂装技术开展的新趋势。铝轮毂电镀最早兴起于美国,高档汽车配上这样的轮毂显得华美而且与众不同,主要原因是铝的轻质与装饰铬外观的完美结合。三 汽车轮毂的加工工艺制定3.1 加工技术要求3.1.1 加工工艺的原则本加工零件为铝合金套类零件，以定位孔和位置度为加工难点。所以从易到难从里到外的加工理念，设计相关工序的专业夹具，以保证大批量的生产质量和效率。3.1.2汽车后轮轮毂的构造特点和工艺性汽车轮毂属盘套类零件，零件的外外表为阶梯，阶梯下半局部轮毂，内外表为阶梯孔，其中一局部为内花键，零件的上下端面均开有槽，零件属于典型的盘套类零件，又兼有轴类零件的特征，以轮毂及上下端为主要加工外表，且有较高的尺寸公差和形位公差要求。对零件图的构造工艺性审查得知内花键的加工要到达设计要求具有一定加工难度，加工以后需屡次对话键孔进展校正加工，以保证其精度要求。零件内孔的加工不如外圆外表的加工工艺性好。3.1.3主要加工外表及技术要求1.零件组成外表：外圆外表,内圆外表，型孔，两端面，台阶面，退刀槽，内、外倒角。2.主要加工外表：套类零件的主要外表为内孔。内孔的加工方法很多。孔的精度、光度要求不高时，可采用扩孔、车孔、镗孔等；精度要求较小的可采用铰孔；尺寸较大时，可采用磨孔、滚压孔；生产批量较大时，可采用拉孔无台阶阻挡。3.主要技术要求：A孔与外圆一般具有较高的同轴度要求；端面与孔轴线的垂直度要求；内孔外表本身的尺寸精度、形状精度及外表粗糙度要求；外圆外表本身的尺寸、形状精度及外表粗糙度要求等。B其中外表粗糙度尤为关键，无论在机械加工中还是在转序过程中都不能有外表划磕碰现象，在最后的工序喷涂也需要外表粗糙度的精度要求。3.2 确定生产类型汽车轮毂的生产类型为大批量多工种流水线的高效生产。3.3 零件毛坯的选择套类零件的毛坯主要根据零件材料、形状构造、尺寸大小及生产批量等因素来选。孔径较小时，可选棒料，也可才用实心铸件；孔径较大时，可选用带预孔的铸件或锻件，壁厚较小且较均匀时，还可选用管料。当生产批量较大时，还可采用冷挤压和粉末炼金等先进毛坯制造工艺，可在提高毛坯精度提高的根底上提高生产率，节约用材。汽车轮毂的最大孔径为192mm，孔径较大，因此毛坯选择为铸造成型。铸造是常用的制造方法，优点是：制造本钱低，工艺灵活性较大，可以获得复杂形状和大型铸件，在机械制造中占有很大的比重。铸件的质量直接影响着产品的质量。因此，铸造在机械制造中占有重要的低位。本案汽车轮毂选择旋压铸造的方法获得零件毛坯。3.4 零件加工工艺规程的制定3.4.1 确定加工方案零件的主要加工外表为孔、外圆外表、内型腔、端面。选择车 铣 钻的加工工序，考虑到各个外表的技术要求，各种加工方法的经济加工精度*围，各加工外表的形状和尺寸大小，铝合金的性质及可加工性和生产纲领与生产类型。轮毂轴线的设计也是以内孔为基准，根据基准重合原则和基准统一原则，选择内孔作为第一组精基准，选择零件上下端面为第二组精基准。3.4.2 确定加工顺序加工顺序确实定按由内到外、又粗到精、由近到远的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的工件外表。结合本零件的构造特征，可先加工内孔各外表、然后加工轮廓外表。由于该零件为大批生产，走刀路线设计必需考虑最短进给路线或最短空行程路线，外轮廓外表车削走刀路线可沿零件毛坯轮廓顺序进展。3.4.3 定位基准的选择基准的选择；应从零件的加工精度、形位公差、特别是加工外表的相互位置精度来考虑，以提高定位精度，保证零件定位准确，减少定位误差；同时也要照顾到装夹方便，夹具构造简单。对于汽车轮毂的加工，应该按照工种根本原则选择定位基准，即“基准重合原则和“基准统一原则。基准重合原则是指应该尽量将设计基准和工艺基准及测量基准相互重合。基准统一原则是指应该尽可能选择加工工件多个外表时都能使用的定位基准做为精基准。对于该汽车轮毂零件，轮毂端面局部设计基准为内孔所在车加工为内孔外圆定位原则，铣加工内孔端面定位原则，钻加工一面定位原则。3.4.4 拟订工艺路线备坯去应力处理孔加工粗加工孔半精加工基准面加工外圆等粗加工外圆等半精加工基准面加工安装孔加工去毛刺零件最终热处理清洗终检3.4.5 零件的特殊处理本零件的毛坯需进展回火处理，在零件完成后进展动平衡检测。3.4.6 刀具的选择A 高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料应具备的根本特性。刀具要从工件上切下切屑，其硬度必须比工件材料的硬度大。切削金属所用刀具的切削刃硬度，一般都在60HRC以上。耐磨性是材料抵抗磨损的能力。一般来说，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。组织中的硬质点(碳化物、氮化物等)的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，则耐磨性越好。耐磨性还与材料的化学成分、强度、显微组织及摩擦区的温度有关。可用公式表示材料的耐磨性WR：WR=KIC0.5E-0.8H1.43式中：H材料硬度(GPa)。硬度愈高，耐磨性愈好。KIC材料的断裂韧性(MPam)。KIC愈大，则材料受应力引起的断裂愈小，耐磨性愈好。E材料的弹性模量(GPa)。E很小时，由于磨粒引起的显微应变，有助于产生较低的应力，耐磨性提高。B足够的强度和韧性要使刀具在承受很大压力，以及在切削过程经常出现的冲击和振动条件下工作，而不产生崩刃和折断，刀具材料就必须具有足够的强度和韧性。C高的耐热性(热稳定性)耐热性是衡量刀具材料切削性能的主要标志。它是指刀具材料在高温条件下保持一定的硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。刀具材料还应具有在高温下抗氧化的能力以及良好的抗粘结和抗扩散的能力，即刀具材料应具有良好的化学稳定性。D良好的热物理性能和耐热冲击性能刀具材料的导热性愈好，切削热愈容易从切削区散走，有利于降低切削温度。刀具在断续切削或使用切削液时，常常受到很大的热冲击(温度变化剧烈)，因而刀具内部会产生裂纹而导致断裂。刀具材料抵抗热冲击的能力可用耐热冲击系数R表示，R的定义是为：R=b(1-)/E式中：导热系数；b抗拉强度；泊松比；E弹性模量；热膨胀系数。导热系数大，使热量容易散走，降低刀具外表的温度梯度；热膨胀系数小，可减少热变形；弹性模量小，可以降低因热变形而产生的交变应力的幅度；有利于材料耐热冲击性能的提高。耐热冲击性能好的刀具材料，在切削加工时可以使用切削液。E良好的工艺性能为了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的工艺性能，如锻造性能、热处理性能、高温塑性变形性能、磨削加工性能等。F经济性经济性是刀具材料的重要指标之一，优质刀具材料虽然单件刀具本钱很高，但因其使用寿命长，分摊到每个零件的本钱则不一定很高。因此在选用刀具材料时要综合考虑其经济效果。3.4.7 测量工具的选用卡尺是机械加工中最常用也是最重要的测量工具，只有会使用，保养卡尺才能保证产品的的精度，提高操作者的整体加工素养。尺身和游标尺上面都有刻度。以准确到01毫米的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为09毫米，比主尺上的最小分度相差01毫米。量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，它们的第一条刻度线相差01毫米，第二条刻度线相差0.2毫米，第10条刻度线相差1毫米，即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐。当量爪间所量物体的线度为01毫米时，游标尺向右应移动01毫米。这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐。同样当游标的第五条刻度线跟尺身的5毫米刻度线对齐时，说明两量爪之间有05毫米的宽度，依此类推，在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0线与尺身相对的刻度线读出。游标卡尺的使用：用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。如果对齐就可以进展测量：如没有对齐则要记取零误差：游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差，在尺身零刻度线左侧的叫负零误差这件规定方法与数轴的规定一致，原点以右为正，原点以左为负。测量时，右手拿住尺身，大拇指移动游标，左手拿待测外径或内径的物体，使待测物位于外测量爪之间，当与量爪紧相贴时不能用力推卡尺，即可读数.游标卡尺的读数 读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数局部。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，如第6条刻度线与尺身刻度线对齐，则小数局部即为06毫米假设没有正好对齐的线，则取最接近对齐的线进展读数。如有零误差，则一律用上述结果减去零误差零误差为负，相当于加上一样大小的零误差，读数结果为：L整数局部小数局部零误差 判断游标上哪条刻度线与尺身刻度线对准，可用下述方法：选定相邻的三条线，如左侧的线在尺身对应线左右，右侧的线在尺身对应线之左，中间那条线便可以认为是对准了。如果需测量几次取平均值，不需每次都减去零误差，只要从最后结果减去零误差即可。本零件的加工公差GB1800-1999.属于一般难度加工程度测量工具为手工机械测量，在检测轮辐型面为三坐标检测，外表粗糙度检测仪和动平衡检测仪。卡尺：01500 mm 0600mm 卡钳：025 mm深度尺：0300 mm 内径百分表 25300mm三坐标：Daisy8106或Daisy10128小型桥式三坐标测量仪动平衡检测仪：CB-702R无中心孔型车轮动平衡检测仪3.5 确定工序机械加工余量，工序尺寸及外表粗糙度3.5.1 加工余量的选择原则1)加工余量的选择原则应完全保证图纸的全部精度，光洁度等技术要求。2为了缩短工时，降低本钱，应尽量采用最小的加工余量。3决定余量应考虑变形等带来的尺寸变化。4综合考虑机床与夹具的精度及变形。5加工零件的尺寸大小及刚性好坏。3.5.2 确定加工余量的方法1查表法。2经历估算法：常用于单件小批量生产。3分析计算法：材料十分贵重或少数大批量生产的工厂采用。所以：车削加工余量Z0=Z1+Z2，Z1=3，Z2=1，Z0=4. 铣削加工余量Z0=Z1+Z2, Z1=5. Z2=0.5Z0=5.5公差的选择原则1公差不应超出机床的经济加工精度。2零件的最后精度高的选最小值。3批量大选小值。3.5.4 外表粗糙度的要求本零件的孔为与轴间隙配合间隙U=0.020.05光洁度R=0.8,轮辐的型面加工后需进展喷图处理光洁度R=1.6。3.6确定典型工序的切削用量及工序根本工时的定额3.6.1粗加工切削用量的选择原则1背吃刀量的选择：依据加工余量和机床夹具刀具工件系统的刚性来确定在保存半精加工，精加工必要的余量的前提下应在工艺系统刚性和机床功率允许的情况下，尽可能取较大的背吃刀量，以减少进给次数。2进给量的选择：选择进给量时应考虑机床进给系统的强度，刀杆尺寸，刀片厚度，工件直径和长度，在工艺系统的刚度和强度允许下可选大一些的进给量。3切削速度的选择：粗加工的切削速度主要受刀具耐用度和机床功率的限制，合理的切削速度一般不需要准确计算，而根据生产实践经历和有关资料确定3.6.2 精加工时切削用量的选择原则1背吃刀量的选择ap精加工时，为保证零件外表粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1-0.4mm较为适宜。2进给量的选择f精加工限制进给量提高的主要因素使外表粗糙度，走刀量f增大，虽有利于切屑，但残留面积高度增大，外表质量下降。3切削速度V的选择切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，由此可见，精加工时应选择较小的吃刀深度和进给量f，并保证合理刀具耐用度的前提下，选用尽量高的切削速度V。V=Dn/1000 D 直径尺寸 mm n 转速rad/min3.6.3 工时定额确实定工序消耗的单件时间分为根本时间Tb，辅助时间Ta，布置工作地时间Ts，休息和生理需要时间Tr和准备终结时间Te。1.根本时间Tb，指直接切除工序余量所消耗的时间，可计算得出。2.辅助时间Ta TB=Ta+Tb3.布置工作地时间Ts：取： Ts=2%-7%TB4.休息与生理需要时间Tr： Tr=2%-4%TB所以单位时间为： Tp=Ta+TB+TS+Tr+Te5.根本时间计算。第一道工序根据实际加工情况切削用量取n=710r/min V=43/min f=0.5min/r由文献1,123-128表7-5得 Tb=L/fn=L1+L2/fn L1=(D-d1/2)ctgkr+(12)其中毛坯无孔时d1=0，L2=14 又 D=192mm d1=0 L1=(D1/2)ctgkr+1.5=10.94 L2=3所以： Tb1=L1+L2/fn=0.1161min Tb1=6.96s同理，计算出其余工序的工时定额。3.7 工艺过程的技术经济性分析拟定工艺路线的出发点，应当是在保证零件质量的前提下，力求提高生产率和降低生产本钱。因此，宜采用较高效率机床组成的流水线或自动线3.8 规划操作流程加工工艺守则-C加工中心加工工艺守则一、开机前准备：1.机床在每次开机或机床按急停复位后，首先回机床参考零位即回零，使机床对其以后的操作有一个基准位置。2.装夹工件。3.工件装夹前要先清洁好各外表，不能粘有油污、铁屑和灰尘，并用锉刀或油石去掉工件外表的毛刺。4.装夹用的等高铁一定要经磨床磨平各外表，使其光滑、平整。码铁、螺母一定要稳固，能可靠地夹紧工件，对一些难装夹的小工件可直接夹紧在虎钳上。5.机床工作台应清洁干净，无铁屑、灰尘、油污。6.垫铁一般放在工件的四角，对跨度过大的工件须要在中间加放等高垫铁。7.根据图纸的尺寸，使用拉尺检查工件的长宽高是否合格。8.装夹工件时，根据编程作业指导书的装夹摆放方式，要考虑避开加工的部位和在加工中刀头可能碰到夹具的情况 9.工件摆放在垫铁上以后，就要根据图纸要求对工件基准面进展拉表，工件长度方向误差小于0.02mm，顶面*、Y方向水平误差小于0.05mm。对于已经六面都磨好的工件要校检其垂直度是否合格。10.工件拉表完毕后一定要拧紧螺母，以防止装夹不结实而使工件在加工中移位的现象。11.再拉表一次，确定夹紧好后误差不超差。12.工件碰数：对装夹好的工件可利用碰数头进展碰数定加工参考零位，碰数头可用光电式和机械式两种，碰中选方法有分中碰数和单边碰数两种，机械式转速450600rpm。13.认真把工件*轴上零位的机械坐标值记录在G54G59的其中一个里，让机床确定工件*轴上的零位。再一次认真检查数据的正确性。14.根据编程作业指导书准备好所有刀具。15.根据编程作业指导书的刀具数据，换上要进展加工的刀具，让刀具去碰摆在基准面上的高度测量器，当测量器红灯亮时把这点的相对坐标值设定为零。16.移动刀具到平安的地方，手动向下移动刀具50mm，把这点的相对坐标值再设定为零这点就是Z轴的零位。17.把这点的机械坐标Z值记录在G54G59其中一个里。这就完成了工件*、Y、Z轴的零位设定。再一次认真检查数据的正确性。18.检查零点的正确性，把*、Y轴移动到工件的边悬，根据工件的尺寸，目测其零点的正确性。二、开机加工：1.执行每一个程序的开场时必须认真检查其所用的刀具是否编程指导书上所指定的刀具。开场加工时要把进给速度调到最小，单节执行，快速定位、落刀、进刀时须集中精神，手应放在停顿键上有问题立即停顿，注意观察刀具运动方向以确保平安进刀，然后慢慢加大进给速度到适宜，同时要对刀具和工件加冷却液或冷风。2.开粗加工时不得离控制面板太远，有异常现象及时停机检查。3.开粗后再拉表一次，确定工件没有松动。如有侧必须重新校正和碰数。4.在加工过程中不断优化加工参数，达最正确加工效果。5.因本工序是关键工序，因此工件加工完毕后，应测量其主要尺寸数值与图纸要求是否一致，如有问题立即通知当班组长或编程员检查、解决，经自检合格前方可拆下，并必须送 最全最热最专业的文档类资源，文库一网打尽检验员专检。6.工件拆下后及时清洁机床工作台。7.直接数控DNC操作：8.在DNC数控加工前要先装夹好工件，定好零位，设定好参数。9.在计算机中翻开要传数的加工程序进展检查，然后让计算机进入DNC状态，并输入正确加工程序的文件名。10.在加工机床上按TAPE键和程序启动键，这时机床控制器出现闪烁的LSK字样。11.在计算机上按回车键盘就可进展DNC传数加工。三、工人自检内容及*围：1.加工者在加工前必须看清楚工艺卡内容，清楚知道工件要加工的部位、形状、图纸各尺寸并知道其下工序加工内容。2.工件装夹前应先测量坯料尺寸是否符合图纸要求，工件装夹时必须认真检查其摆放是否与编程作业指导书一致。3.在粗加工完成后应及时进展自检，以便对有误差的数据及时进展调整。自检内容主要为加工部位的位置尺寸。如：1.工件是否有松动；2.工件是否正确分中；3.加工部位到基准边基准点的尺寸是否符合图纸要求；4.加工部位相互间的位置尺寸。在检查完位置尺寸后要对粗加工的形状尺进展测量圆弧除外。4.经过粗加工自检后才进展精加工。精加工后工人应对加工部位的形状尺寸进自检：对垂直面的加工部位检测其根本长宽尺寸；对斜面的加工部位测量图纸上标出的基点尺寸。5.完成工件自检，确认与图纸及工艺要求相符合前方能拆下工件送检验员进展专检。四、出错的原因、特别注意、改正措施列表出，错的原因，特别注意，改正措施：1.没有检查工件的长宽高尺寸上机前的准备工作，必须认真检查工件长宽高尺寸是否符合图纸利用拉尺、碰数等方法检查其正确性。2.工件的摆放方向根据编程作业指导书要求，对照工件、图纸确定工件的摆放方向认真检查工件的方向，然后按指导书的摆放进展操作。3.碰数偏移碰数方法、碰数后检查、输入数据的检查碰数后根据工件的长宽尺寸，把主轴移动到工件的边缘，检查碰数的正确性；输入数据后再检查其正确性 4.用错刀具认真检查所装的刀具是否与指导书的一致在执行程序的第一句时，必须确认所用的刀具。5.开粗时刀具崩碎导致工件过切、刀具报废开粗时不得离控制面板太远有异常现象及时停机检查。6.开粗后工件移位装夹时必须确保紧固开粗后重新拉表、碰数。7.工件尺寸不到数检查所使用的刀具；通知编程检查程序对于重要位置，确保使用新刀具加工；修改或增加程序。8.输错文件名加工前必须认真检查程序所用的刀具对应的文件名认真检查输入的文件名的正确性。四 专用工装夹具设计4.1 夹具选择的根本原则1夹紧力应有助于定位；2夹紧力的大小应能保证加工过程工件不发生位置变动和振动，并能在一定*围内调节；3工件夹紧后的变形和受压面的损伤不应超过允许*围；4具有足够的夹紧行程；5手动时要有自锁性能；6构造简单紧凑、动作灵活，制造、操作、维护方便，省力、平安并有足 够的强度4.2 工件在数控机床上的装夹4.2.1 机床卡具在机床加工零件时，为了在零件的*一局部加工出符合工艺规程要求的外表，加工前需要使零件在机床上占有正确的位置定位。由于在加工中工件受到切削力，重力，震动，离心力及惯性力等的作用，所以还应采用一定的机构，使零件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上夹紧。在机床上使零件占有正确的加工位置并使其在加工过程中始终保持不变的工艺装备称机床夹具。机床夹具是由：1)定位元件 是机床夹具的主要功能元件之一，其定位精度将直接影响工件的加工精度。主要用于确定零件在夹具中的位置，使零件在加工时相对刀具及运动轨迹有一个正确的位置。常用的定位元件有V型块，定位销，定位块等。2夹紧装置主要用于保持零件在夹具中的既定位置，使零件在切削过程中不因零件受到切削力，重力，及离心力震动等外力而改变原定位的位置。它通常包括夹紧元件压板，压块，增力元件螺杆，杠杆，偏心轮和动力元件(气缸，液压缸)等组件组成。3安装连接元件用于确定夹具在机床的位置，从而保证工件与机床之间的正确加工位置。4其他元件及装置其他元件和装置如定位键，操作件，分度装置及保准化元件等。4.2.2 工件定位1六点定位原理零件在空间具有六个自由度，即沿*、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度 。因此，要完全确定工件的位置，就必须消除这六个自由度，通常用六个支承点即定位元件来限制工件的六个自由度，其中每一个支承点限制相应的一个自由度。六点定位原理对于任何形状工件的定位都是适用的，如果违背这个原理，工件在夹具中的位置就不能完全确定。然而，用工件六点定位原理进展定位时，必须根据具体加工要求灵活运用，工件形状不同，定位外表不同，定位点的布置情况会各不一样，宗旨是使用最简单的定位方法，使工件在夹具中迅速获得正确的位置。2工件定位l 完全定位 工件的六个自由度全部被夹具中的定位元件所限制，而在夹具中占有完全确定的惟一位置，称为完全定位。 2不完全定位 根据工件加工外表的不同加工要求，定位支承点的数目可以少于六个。有些自由度对加工要求有影响，有些自由度对加工要求无影响，这种定位情况称为不完全定位。不完全定位是允许的， 3欠定位 按照加工要求应该限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位是不允许的。因为欠定位保证不了加工要求。 4过定位 工件的一个或几个自由度被不同的定位元件重复限制的定位称为过定位。当过定位导致工件或定位元件变形，影响加工精度时，应该严禁采用。但当过定位并不影响加工精度，反而对提高加工精度有利时，也可以采用。各类钳加工和机加工都会用到4.2.3 定位基准基准的选择；应从零件的加工精度、特别是加工外表的相互位置精度来考虑，以提高定位精度，保证零件定位准确，减少定位误差；同时也要照顾到装夹方便，夹具构造简单。对于汽车轮毂的加工，应该按照工种根本原则选择定位基准，即“基准重合原则和“基准统一原则。基准重合原则是指应该尽量将设计基准和工艺基准及测量基准相互重合。基准统一原则是指应该尽可能选择加工工件多个外表时都能使用的定位基准做为精基准。对于该汽车轮毂零件，轮毂端面局部设计基准为内孔，轮毂轴线的设计也是以内孔为基准，根据基准重合原则和基准统一原则，选择内孔作为第一组精基准，选择零件上下端面为第二组精基准4.2.4 定位方式和定位元件零件的定位是通过零件上的定位外表与夹具上的定位原件的配合或接触实现。定位外表形状不同，所以定位原件种类也不同A 零件以平面定位1固定支撑固定支承有之承钉和之承板两种形式。在使用它们过程中它们都是固定不动的。平头之承钉和支撑板用于已加工平面的定位，球头之承钉主要用于毛坯面的定位，齿纹头之承用于侧面定位，以增大摩擦系数。2可调之承可调之承用于零件定位过程中，之承钉的高度需要调节的场合，大多用于零件毛坯尺寸，形状变化极大及粗加工。3自位之承自位之承是在零件定位过程中，能自动调整位置的之承。其之承的特点是之承点的位置能随工件定位面的位置不同而自动调节，直至各点都与零件接触为止，其作用相当于一个定位之承点，只限制零件一个自由度，提高零件的刚性和稳定性，适用于工件以毛坯面定位或刚性缺乏的场合。4辅助支撑辅助之承是指由于零件形状，夹紧力，切削力和零件的重力等原因，可能使零件在定位后还产生变形或定位不稳，为了提高零件的装夹刚性和稳定性而增设的之承。B零件以外圆柱定位零件以外园柱面定位时定位原件有支撑板，V型铁，定位套，半圆孔衬套，锥套和三爪自动定心卡盘等形式。数控铣床上最常用的V形块，其优点是对中性好，可以是零件的定位基准轴线保持在V形块两斜面的对称平面上，而且不受零件直径误差影响，安装方便。V形块有窄V形块，宽V形块，和两个V形块组合等3种构造形式。窄V形块定位限制零件的两个自由度：宽V形块或两个V形块组合定位，则限制4个自由度。C零件以一面两孔定位一面两孔定位是数控铣床加工过程中最常用的定位方式之一，即以零件上的一个较大平面和平面上相距较远的两个孔位组合定位。为了保证零件能够顺利安装，第二个销通常采用削边构造。4.2.5 工件卡紧力的分析在夹紧方案已定的情况下，确定所需要的夹紧力的大小，涉及到复杂的动态平衡问题，所以一般只作粗略计算，以主切削为依据与夹紧力建立静平衡方程式，解此方程式即可求得平衡切削力所必须的夹紧力的大小。但考虑到工件在加工实际上还会受到惯性力和工件自身重量等外力的作用，此外切削力本身在加工过程中由于工件材质不均匀，刀具磨损等因素的影响，是变化的。因此，按静力平衡求得的夹紧力大小需要乘以一定的平安系数予以修正，然后作为实际所需要的夹紧力数值，以文献4,364中公式表示为： W=KW 式中：W-实际所需的夹紧力 Wo-在一定条件下由静力平衡计算出的夹紧力大小 K-平安系数,K=K1K2K3K4K5各种加工情况的平安系数见文献4,364表122。总的*围为1.52.5。当夹紧力与切削力工作重力同向时，K值不应小于2.5。在夹紧机构设计后或选用现有的夹紧机构时，需要通过工件的受力分析核算机构所能产生的夹紧力大小。只有机构产生的夹紧力大小能满足所需的夹紧力数值时，才能保证夹具正常地工作。估算公式中的磨擦系数主要取决于工件与支承面或压板之间的接触面的形式。由文献4,365表1.2.3可知 K=K1K2K3K4K