1、-單位代碼 10006 學 號分 類 號密 級畢業設計(論文)汽車輪轂的工藝及夾具設計 學習中心名稱北航校本部學習中心 專業名稱機械設計制造及其自動化 學生*宗永楠 指導教師趙 霄 洋二零一四 年 三 月 二十七 日. z-. z-汽車輪榖的工藝及夾具設計姓名宗永楠北京航空航天大學. z-航空航天大學本科畢業設計論文任務書、畢業設計論文題目： 汽車輪轂的工藝及夾具設計 、畢業設計論文使用的原始資料數據及設計技術要求：、設計者必須發揮獨立思考能力，。積極主動與指導教師交流。、設計成果：設計說明書一份；夾具裝配圖一*A1或A2圖紙，可以用CAD畫。、設計說明書的正文局部應包括以下內容：第一局部：零

2、件的機械加工工藝設計 零件的分析毛坯的選擇3) 確定各工序的加工余量及工序尺寸及公差。4) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。第二局部；夾具設計夾具設計的必要性夾具的設計思路夾具的構造原理。其中主要介紹夾具的定位裝置和夾緊裝置的設計及定位精度的計算。夾具的操作過程該夾具的特點4、定稿完成后，將打印并裝訂好的論文文本同論文電子版一并交給指導教師，最后歸檔。、畢業設計論文工作內容： 簡單闡述汽車輪轂的功用與根本參數，重點在于鋁合金汽車輪轂的加工工藝與相關 車加工 和 銑加工 的定位夾具的設計與氣門打孔夾具的設計。鋁合金輪轂在我國的開展正是起步階段只有完善合理的工藝和基準的工裝夾具才能高效的完成機

3、械加工局部。 . z-、主要參考資料：1?機械制造工藝及專用夾具設計指導? 2?機床夾具設計手冊?3?機械制造工藝與機床夾具?4?機床夾具設計M?5?機床夾具設計M?6?機床夾具設計M?7?機械設計課程設計M?8?機械設計M?9?機械制造工藝學M?10?機械加工工藝手冊第1卷?11?金屬機械加工工藝人員手冊? 北航校本部 校外學習中心 機械設計制造及其自動化 專業類學生* 畢業設計論文時間：自 2021 年 3 月 2 日至 2021 年 4 月 20 日指導教師：趙霄洋 兼職教師并指出所負責局部：校外畢設組織協調小組簽字：注：任務書應該附在已完成的畢業設計論文的首頁。. z-本人聲明我聲明，

4、本論文及其研究工作是由本人在導師指導下獨立完成的，在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。 宗永楠簽字：時間：2021年4月. z-目錄一 緒論1 1.1 摘要 2 1.2 國內輪轂的開展簡介4二 汽車輪轂的介紹62.1 汽車輪轂的參數62.2 車輪轂的功用7三 汽車輪轂的加工工藝制定8 3.1 加工技術要求83.1.1 加工工藝的原則8汽車后輪輪轂的構造特點和工藝性9主要加工外表及技術要求93.2 確定生產類型93.3 零件毛坯的選擇93.4 零件加工工藝規程的制定103.4.1 確定加工方案103.4.2 確定加工順序103.4.3 定位基準的選擇10 3.4.4 擬訂工藝路線1

5、03.4.5 零件的特殊處理113.4.6 刀具的選擇113.4.7 測量工具的選用133.5 確定工序機械加工余量，工序尺寸及外表粗糙度143.5.1 加工余量的選擇原則143.5.2 確定加工余量的方法143.5.3 公差的選擇原則143.5.4 外表粗糙度的要求143.6 確定典型工序的切削用量及工序根本工時的定額153.6.1粗加工切削用量的選擇原則153.6.2 精加工時切削用量的選擇原則153.6.3 工時定額確實定173.7 工藝過程的技術經濟性分析183.8 規劃操作流程18四 專用工裝夾具214.1 夾具選擇原則214.2 工件在數控機床上的裝夾224.2.1 機床卡具234

6、.2.2 工件定位234.2.3 定位基準234.2.4 定位方式和定位元件254.2.5 工件卡緊力分析264.3 夾具材料及設計特點274.3.1 材料的選擇274.3.2 車加工夾具特點284.3.3 銑加工夾具特點284.3.4 鉆加工夾具特點28結論29致謝30參考文獻31附錄32. z-汽車輪轂的工藝及夾具設計11 摘 要本設計說明書主要是針對汽車鋁合金輪轂加工的工藝設計及加工中典型工序如數控車床、加工中心 鉆床的專用夾具工裝，包括：工藝規程的填寫，夾具的設計說明及分析，刀具，量具的使用。以保證能順利完成大批量的零件加工。首先編排介紹了汽車輪轂的簡單參數及功用，了解此零件的構造特點

7、，加工特點，技術性和工藝性，然后編排汽車鋁合金輪轂的生產加工工藝規程，確定最正確方案后：再進展工藝過程中典型工序的專用工裝設計。本設計完成了對立式數控車床 加工中心 專用鉆床的相關夾具的設計。在設計中采用了液壓系統，氣動系統和螺紋緊固，以定位準確裝夾方便為根本原則。主要參考了套類零件的定位標準，采用一面一孔定位原則。在設計過程中查閱了大量的相關資料，通過研究、計算、分析，最后完成了全部的設計任務和工藝的編排。并用計算機繪出此設計的設計圖形。在附錄中，本文還將給出一些必要的圖片和圖紙的資料，供參考之用。關鍵詞：汽車輪轂 行業標準 工藝規程 夾具 經濟效率Process and fi*ture d

8、esign of 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

9、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, p

10、roduction 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 an

11、d 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

12、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 efficiency. z-國內輪轂的開展簡介早在20世紀20年代德國人就用砂型鑄造生產了賽車用鋁輪轂，40年代

13、中后期在轎車上應用了鋁輪轂，50年代末開發出了鑄造整體鋁輪轂，70年代起興旺國家開場大批量推廣應用鋁輪轂。我國在80年代末開場了鋁輪轂的生產制造，隨著2006年我國汽車總的產銷量超過720萬輛，成為世界第三大汽車生產國和世界第二大汽車消費國，我國汽車及摩托車鋁輪轂年產量也超過6200萬件，是世界鋁輪轂生產大國，并且出口份額大。為了滿足使用功能和市場的需求，鋁輪轂在構造上有整體式和多件組合式的設計；外觀造型上有寬輪輻、窄輪輻、多輪輻、少輪輻等形狀設計；外觀式樣有涂裝、輪輻車亮面涂透明漆、拋光涂透明漆、電鍍等外觀要求；涂裝的顏色有運動銀、細銀、亮煙灰色、黑色等不同色彩的要求，而大型化、高強度、輕量

14、化、柔細化、美觀漂亮等是鋁輪轂外觀和構造設計主要的開展趨勢和追求的方向。鋁輪轂使用的材料有A l S i系列合金AlSi7Mg、AlSi11、AlSi11Mg、AlSi12Mg、Mg合金、6061變形鋁合金，其中以采用Sr變質的AlSi7Mg合金用量最大約90%。鋁輪轂的成形工藝有重力鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造、半固態鑄造、鍛造、旋壓成形和幾種工藝的組合等工藝形式。擠壓鑄造和半固態鑄造技術，可以改善材料的金相組織，提高產品的力學性能，特別適用于制造大規格、輕量化鋁輪轂；旋壓成形技術是在熱鍛工藝根底上開展起來的塑性變形加工技術，鋁輪轂在鍛造制坯后利用旋壓工藝使之成形，工藝技術生產的鋁輪轂的力學性能

15、，比同一規格的鑄造鋁輪轂提高18%以上，還可減輕約20%的質量，產品主要是大規格、輕量化鋁輪轂以及賽車鋁輪轂。近來又出現了一種全新概念的新型輕量化鋁輪轂內置空氣鋁輪轂，通過空腔技術進一步減輕輪轂20%的質量。為了適應汽車更平安、更節能、降低噪聲、污染物排放不斷加嚴的要求，鋁合金輪轂正在向大直徑、輕量化、高強度、更美觀等方向開展。以北美鋁合金輪轂市場為例，在前些年，輪轂直徑還是以1314英寸為主，現在的主流市場則是以1516英寸，甚至17英寸為主。據預測，到2005年，18英寸直徑輪轂將會成為轎車輪轂的標準配置。輪轂生產商已開場著手安排22、24英寸及以上輪轂的生產線，以應付市場的新需求。大直徑

16、輪轂與輪胎組合，更顯示現代、霸氣和時髦。由于大直徑、寬輪輞，使輪胎與地面的接觸面積更大，從而增加汽車與地面的附著力和摩擦力，使汽車的操縱性能更好，提高汽車的平安性。一般要求與扁平輪胎相匹配。但大直徑、寬輪輞，也會產生使輪胎磨損加快的不利影響。為了減輕輪轂重量、提高強度，一般采用鍛造工藝、組裝式工藝生產輪轂，可減輕重量20%左右。還可采用高強度鎂合金、鈦合金制造輪轂，但本錢也相應增加。為了使輪轂更美觀，一般采用鍍鉻、拋光、噴漆、噴粉、加裝不銹鋼或塑料轂蓋、壓鑄花紋、改進輪轂設計圖案等方法。國內鋁合金輪轂制造主要采用本錢較低的低壓鑄造工藝，約占全部產量的80%以上；其次是采用最簡便的重力鑄造工藝，

17、不到其全部產量的20%。*金合利采用擠壓鑄造工藝，其產品質量都有提高，取得較好的效果。 在鋁合金輪轂加工方面，一般采用數控機床，高精度自動化柔性加工系統；采用自動化涂裝工藝，噴粉技術在外表涂裝方面，漸有替代噴漆之勢，少局部企業還采用先進的真空電鍍涂裝技術；在熱處理試驗檢測方面，根本都接近或到達國外先進水平。目前也已開場應用到轎車上,相信不久中國有實力的鋁合金輪轂制造廠家將會涉足。 鋁合金汽車輪轂市場前景廣闊,看得出是易于組織生產、見效也快的產品,然而也面對巨大挑戰。現有鋁合金汽車輪轂廠家不僅要大幅度提高生產規模,一般企業最小規模不低于年產120萬只,只有大的產量規模,才能支撐其不斷提高競爭力,

18、還要不斷采用新工藝、持續提高產品質量降低生產本錢,并適應市場變化和產業構造調整,與整車廠協調開展,這就絕非易事。所以,目前鋁合金汽車輪轂產業要十分警覺新一輪投資熱所帶來的風險,防止盲投資擴大生產規模,以免造成不可挽回的損失。越來越多的廠家采用鍛造工藝 ,因為采用鍛造工藝制造的鋁合金汽車輪轂,其力學性能比同規格的鑄造輪轂提高18%以上;旋壓技術,是在熱鍛制坯之后進展旋壓成型,可以提高 制造精度和機械性能,機械加工余量大大減少,此工藝在國外,已開展成為成熟技術;液態鍛造和半固態鍛造,在國外也已是成熟技術,特別是對于大規格輕量化的鋁合金汽車輪轂,有必要采用此工藝。. z-二 汽車輪轂的介紹2.1.

19、汽車輪轂的參數一個輪轂包括了很多參數，而且每一個參數都會影響到車輛的使用，所以在改裝和保養輪轂之前，先要確認好這些參數。 尺寸：輪轂尺寸其實就是輪轂的直徑，我們經常能聽到人們說的15寸輪轂、16寸輪轂這樣的說法，其中的15、16寸指的就是輪轂的尺寸直徑。一般在轎車上，輪轂尺寸大，輪胎扁平比高的話，在視覺上可以起到很好的*力效果，而且在車輛操控的穩定性方面也會有所增加，但是隨之而來的就是油耗增加這樣的附加問題。寬度：輪轂寬度又俗稱為J值，輪轂的寬度直接影響到輪胎的選擇，同樣尺寸的輪胎，J值不同，選擇的輪胎扁平比和寬度也就不同。PCD與孔位：PCD的專業名稱叫節園直徑，是指輪轂中央的固定螺栓間的直

20、徑，一般的輪轂大多孔位是5顆螺栓和4顆螺栓，而螺栓的距離卻也各有不同，所以我們經常可以聽到4*103，5*114.3，5*112這樣的叫法，以5*114.3為例，就代表這顆輪轂的PCD是114.3mm，孔位5顆螺栓。在選擇輪轂的時候，PCD是最重要的參數之一，為了平安和穩定性的考慮，最好還是選擇PCD與原車一致的輪轂來進展升級改造。偏距：英文是Offset，俗稱ET值，輪轂螺栓固定面與幾何中心線輪轂橫剖面中心線之間的距離，說得簡單些就是輪轂中間螺絲固定座與整個輪圈中心點的差值，通俗點說就是輪轂改裝之后是向內縮進還是向外凸出。對一般轎車而言，ET值為正，對少數車輛和一些吉普車而言為負。比方一臺車

21、的偏距值為40，假設是換上了ET45的輪轂，在視覺上就會比原廠的輪轂更縮入輪拱內。當然，ET值不僅僅影響到視覺上的變化，它還會與車輛的轉向特性、車輪定位角度都有關系，差距過大的偏距值可能導致輪胎不正常磨耗，軸承易磨損，甚至根本無法正常安裝剎車系統與輪轂相互摩擦無法正常轉動，而大多數情況下，同一個品牌的同一款樣式的輪轂會提供不同ET值可以選擇，改裝之前要考慮綜合因素，最保險的情況是在不該裝剎車系統的前提下，保持改裝輪轂的ET值與原廠ET值一樣中心孔：中心孔是用來與車輛固定連接的局部，就是輪轂中心與輪轂同心圓的位置，這里的直徑尺寸影響到我們安裝輪轂是否可以確保輪圈幾何中心可以和輪轂幾何中心吻合2.

22、2 汽車輪轂的功用輪轂是汽車車輪的重要組成局部，是連接制動鼓和半軸凸緣的重要零件，一般由圓錐滾子軸承套在軸管或軸向節軸頸上，按輪輻的構造形式可以分為輻板式車輪輪轂和輻條式車輪輪轂兩種。 汽車行駛性能的好壞與車輪和車胎有密切的關系。車輪和車胎是汽車行駛系中重要部件，汽車通過車輪與車胎直接與地面接觸在道路上行駛。車輪的主要功能是： 1.承載汽車的總質量，吸收與緩和汽車行駛時所受到的路面沖擊和震蕩，保證輪胎與路面良好的附著性能，以提高汽車的動力性、制動性和通過性。2.產生平衡汽車轉向行駛的同時，通過輪胎產生的自動回正力矩，使汽車保持直線行駛。車輪不但是安裝輪胎的骨架，也是講輪胎和車軸連接起來的旋轉部

23、件作為汽車平安件的鋁合金輪轂,不但在車輛行駛過程中需要承受整車車身重量和過載壓力,而且還要求具有比整車壽命更長的運行時間;同時輪轂在平衡整車外形美觀方面也發揮著舉足輕重的作用,所以輪轂的外表處理技術在提高輪轂耐腐蝕性、提高抗石擊能力和增加美觀效果等方面,都顯得尤為重要。目前,鋁合金輪轂外表處理工藝主要分為涂裝(噴漆或噴粉)和電鍍兩大類,過去那種單純的陽極氧化膜處理工藝已逐步被淘汰。其中,涂裝采用的先進工藝是:預處理噴底粉噴色漆噴透明粉。涂狀設備為涂裝自動生產線,由外表預處理、烘干、靜電粉末噴涂、噴漆、固化等設備組成,傳輸系統以地面鏈的方式將輪轂水平放置,輪轂可自轉,并帶有搬運機器人、粉末回收系

24、統、粉末更換系統和廢水處理裝置;在使用的自動化涂裝工藝裝備中,常選用靜電噴槍和高速靜電旋杯噴槍技術(轉速20000r/min以上)、環保型無鉻化預處理技術、噴透明粉技術、環保型水性漆技術等,效率高、省涂料、環保,已是鋁輪轂涂裝技術開展的新趨勢。鋁輪轂電鍍最早興起于美國,高檔汽車配上這樣的輪轂顯得華美而且與眾不同,主要原因是鋁的輕質與裝飾鉻外觀的完美結合。三 汽車輪轂的加工工藝制定3.1 加工技術要求3.1.1 加工工藝的原則本加工零件為鋁合金套類零件，以定位孔和位置度為加工難點。所以從易到難從里到外的加工理念，設計相關工序的專業夾具，以保證大批量的生產質量和效率。3.1.2汽車后輪輪轂的構造特

25、點和工藝性汽車輪轂屬盤套類零件，零件的外外表為階梯，階梯下半局部輪轂，內外表為階梯孔，其中一局部為內花鍵，零件的上下端面均開有槽，零件屬于典型的盤套類零件，又兼有軸類零件的特征，以輪轂及上下端為主要加工外表，且有較高的尺寸公差和形位公差要求。對零件圖的構造工藝性審查得知內花鍵的加工要到達設計要求具有一定加工難度，加工以后需屢次對話鍵孔進展校正加工，以保證其精度要求。零件內孔的加工不如外圓外表的加工工藝性好。3.1.3主要加工外表及技術要求1.零件組成外表：外圓外表,內圓外表，型孔，兩端面，臺階面，退刀槽，內、外倒角。2.主要加工外表：套類零件的主要外表為內孔。內孔的加工方法很多。孔的精度、光度

26、要求不高時，可采用擴孔、車孔、鏜孔等；精度要求較小的可采用鉸孔；尺寸較大時，可采用磨孔、滾壓孔；生產批量較大時，可采用拉孔無臺階阻擋。3.主要技術要求：A孔與外圓一般具有較高的同軸度要求；端面與孔軸線的垂直度要求；內孔外表本身的尺寸精度、形狀精度及外表粗糙度要求；外圓外表本身的尺寸、形狀精度及外表粗糙度要求等。B其中外表粗糙度尤為關鍵，無論在機械加工中還是在轉序過程中都不能有外表劃·磕·碰現象，在最后的工序噴涂也需要外表粗糙度的精度要求。3.2 確定生產類型汽車輪轂的生產類型為大批量多工種流水線的高效生產。3.3 零件毛坯的選擇套類零件的毛坯主要根據零件材料、形狀構造、尺寸

27、大小及生產批量等因素來選。孔徑較小時，可選棒料，也可才用實心鑄件；孔徑較大時，可選用帶預孔的鑄件或鍛件，壁厚較小且較均勻時，還可選用管料。當生產批量較大時，還可采用冷擠壓和粉末煉金等先進毛坯制造工藝，可在提高毛坯精度提高的根底上提高生產率，節約用材。汽車輪轂的最大孔徑為192mm，孔徑較大，因此毛坯選擇為鑄造成型。鑄造是常用的制造方法，優點是：制造本錢低，工藝靈活性較大，可以獲得復雜形狀和大型鑄件，在機械制造中占有很大的比重。鑄件的質量直接影響著產品的質量。因此，鑄造在機械制造中占有重要的低位。本案汽車輪轂選擇旋壓鑄造的方法獲得零件毛坯。3.4 零件加工工藝規程的制定3.4.1 確定加工方案零

28、件的主要加工外表為孔、外圓外表、內型腔、端面。選擇車 銑 鉆的加工工序，考慮到各個外表的技術要求，各種加工方法的經濟加工精度*圍，各加工外表的形狀和尺寸大小，鋁合金的性質及可加工性和生產綱領與生產類型。輪轂軸線的設計也是以內孔為基準，根據基準重合原則和基準統一原則，選擇內孔作為第一組精基準，選擇零件上下端面為第二組精基準。3.4.2 確定加工順序加工順序確實定按由內到外、又粗到精、由近到遠的原則確定，在一次裝夾中盡可能加工出較多的工件外表。結合本零件的構造特征，可先加工內孔各外表、然后加工輪廓外表。由于該零件為大批生產，走刀路線設計必需考慮最短進給路線或最短空行程路線，外輪廓外表車削走刀路線可

29、沿零件毛坯輪廓順序進展。3.4.3 定位基準的選擇基準的選擇；應從零件的加工精度、形位公差、特別是加工外表的相互位置精度來考慮，以提高定位精度，保證零件定位準確，減少定位誤差；同時也要照顧到裝夾方便，夾具構造簡單。對于汽車輪轂的加工，應該按照工種根本原則選擇定位基準，即“基準重合原則和“基準統一原則。基準重合原則是指應該盡量將設計基準和工藝基準及測量基準相互重合。基準統一原則是指應該盡可能選擇加工工件多個外表時都能使用的定位基準做為精基準。對于該汽車輪轂零件，輪轂端面局部設計基準為內孔所在車加工為內孔外圓定位原則，銑加工內孔端面定位原則，鉆加工一面定位原則。3.4.4 擬訂工藝路線備坯去應力處

30、理孔加工粗加工孔半精加工基準面加工外圓等粗加工外圓等半精加工基準面加工安裝孔加工去毛刺零件最終熱處理清洗終檢3.4.5 零件的特殊處理本零件的毛坯需進展回火處理，在零件完成后進展動平衡檢測。3.4.6 刀具的選擇A 高的硬度和耐磨性硬度是刀具材料應具備的根本特性。刀具要從工件上切下切屑，其硬度必須比工件材料的硬度大。切削金屬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損的能力。一般來說，刀具材料的硬度越高，其耐磨性就越好。組織中的硬質點(碳化物、氮化物等)的硬度越高，數量越多，顆粒越小，分布越均勻，則耐磨性越好。耐磨性還與材料的化學成分、強度、顯微組織及摩擦區的溫度有關。可

31、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材料的斷裂韌性(MPa·m½)。KIC愈大，則材料受應力引起的斷裂愈小，耐磨性愈好。E材料的彈性模量(GPa)。E很小時，由于磨粒引起的顯微應變，有助于產生較低的應力，耐磨性提高。B足夠的強度和韌性要使刀具在承受很大壓力，以及在切削過程經常出現的沖擊和振動條件下工作，而不產生崩刃和折斷，刀具材料就必須具有足夠的強度和韌性。C高的耐熱性(熱穩定性)耐熱性是衡量刀具材料切削性能的主要標志。它是指刀具材料在高溫條件下保持一定的硬度、耐磨性、強度和韌性的性能。刀

32、具材料還應具有在高溫下抗氧化的能力以及良好的抗粘結和抗擴散的能力，即刀具材料應具有良好的化學穩定性。D良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能刀具材料的導熱性愈好，切削熱愈容易從切削區散走，有利于降低切削溫度。刀具在斷續切削或使用切削液時，常常受到很大的熱沖擊(溫度變化劇烈)，因而刀具內部會產生裂紋而導致斷裂。刀具材料抵抗熱沖擊的能力可用耐熱沖擊系數R表示，R的定義是為：R=b(1-µ)/E式中：導熱系數；b抗拉強度；µ泊松比；E彈性模量；熱膨脹系數。導熱系數大，使熱量容易散走，降低刀具外表的溫度梯度；熱膨脹系數小，可減少熱變形；彈性模量小，可以降低因熱變形而產生的交變應力的幅度；有

33、利于材料耐熱沖擊性能的提高。耐熱沖擊性能好的刀具材料，在切削加工時可以使用切削液。E良好的工藝性能為了便于刀具的制造，要求刀具材料具有良好的工藝性能，如鍛造性能、熱處理性能、高溫塑性變形性能、磨削加工性能等。F經濟性經濟性是刀具材料的重要指標之一，優質刀具材料雖然單件刀具本錢很高，但因其使用壽命長，分攤到每個零件的本錢則不一定很高。因此在選用刀具材料時要綜合考慮其經濟效果。3.4.7 測量工具的選用卡尺是機械加工中最常用也是最重要的測量工具，只有會使用，保養卡尺才能保證產品的的精度，提高操作者的整體加工素養。尺身和游標尺上面都有刻度。以準確到01毫米的游標卡尺為例，尺身上的最小分度是1毫米，游

34、標尺上有10個小的等分刻度，總長9毫米，每一分度為09毫米，比主尺上的最小分度相差01毫米。量爪并攏時尺身和游標的零刻度線對齊，它們的第一條刻度線相差01毫米，第二條刻度線相差0.2毫米，第10條刻度線相差1毫米，即游標的第10條刻度線恰好與主尺的9毫米刻度線對齊。當量爪間所量物體的線度為01毫米時，游標尺向右應移動01毫米。這時它的第一條刻度線恰好與尺身的1毫米刻度線對齊。同樣當游標的第五條刻度線跟尺身的5毫米刻度線對齊時，說明兩量爪之間有05毫米的寬度，依此類推，在測量大于1毫米的長度時，整的毫米數要從游標“0線與尺身相對的刻度線讀出。游標卡尺的使用：用軟布將量爪擦干凈，使其并攏，查看游標

35、和主尺身的零刻度線是否對齊。如果對齊就可以進展測量：如沒有對齊則要記取零誤差：游標的零刻度線在尺身零刻度線右側的叫正零誤差，在尺身零刻度線左側的叫負零誤差這件規定方法與數軸的規定一致，原點以右為正，原點以左為負。測量時，右手拿住尺身，大拇指移動游標，左手拿待測外徑或內徑的物體，使待測物位于外測量爪之間，當與量爪緊相貼時不能用力推卡尺，即可讀數.游標卡尺的讀數 讀數時首先以游標零刻度線為準在尺身上讀取毫米整數，即以毫米為單位的整數局部。然后看游標上第幾條刻度線與尺身的刻度線對齊，如第6條刻度線與尺身刻度線對齊，則小數局部即為06毫米假設沒有正好對齊的線，則取最接近對齊的線進展讀數。如有零誤差，則

36、一律用上述結果減去零誤差零誤差為負，相當于加上一樣大小的零誤差，讀數結果為：L整數局部小數局部零誤差 判斷游標上哪條刻度線與尺身刻度線對準，可用下述方法：選定相鄰的三條線，如左側的線在尺身對應線左右，右側的線在尺身對應線之左，中間那條線便可以認為是對準了。如果需測量幾次取平均值，不需每次都減去零誤差，只要從最后結果減去零誤差即可。本零件的加工公差GB1800-1999.屬于一般難度加工程度測量工具為手工機械測量，在檢測輪輻型面為三坐標檢測，外表粗糙度檢測儀和動平衡檢測儀。卡尺：01500 mm 0600mm 卡鉗：025 mm深度尺：0300 mm 內徑百分表 25300mm三坐標：Daisy

37、8106或Daisy10128小型橋式三坐標測量儀動平衡檢測儀：CB-702R無中心孔型車輪動平衡檢測儀3.5 確定工序機械加工余量，工序尺寸及外表粗糙度3.5.1 加工余量的選擇原則1)加工余量的選擇原則應完全保證圖紙的全部精度，光潔度等技術要求。2為了縮短工時，降低本錢，應盡量采用最小的加工余量。3決定余量應考慮變形等帶來的尺寸變化。4綜合考慮機床與夾具的精度及變形。5加工零件的尺寸大小及剛性好壞。3.5.2 確定加工余量的方法1查表法。2經歷估算法：常用于單件小批量生產。3分析計算法：材料十分貴重或少數大批量生產的工廠采用。所以：車削加工余量Z0=Z1+Z2，Z1=3，Z2=1，Z0=4

38、. 銑削加工余量Z0=Z1+Z2, Z1=5. Z2=0.5Z0=5.53.5.3 公差的選擇原則1公差不應超出機床的經濟加工精度。2零件的最后精度高的選最小值。3批量大選小值。3.5.4 外表粗糙度的要求本零件的孔為與軸間隙配合間隙U=0.020.05光潔度R=0.8,輪輻的型面加工后需進展噴圖處理光潔度R=1.6。3.6確定典型工序的切削用量及工序根本工時的定額3.6.1粗加工切削用量的選擇原則1背吃刀量的選擇：依據加工余量和機床夾具刀具工件系統的剛性來確定在保存半精加工，精加工必要的余量的前提下應在工藝系統剛性和機床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進給次數。2進給量的選擇

39、：選擇進給量時應考慮機床進給系統的強度，刀桿尺寸，刀片厚度，工件直徑和長度，在工藝系統的剛度和強度允許下可選大一些的進給量。3切削速度的選擇：粗加工的切削速度主要受刀具耐用度和機床功率的限制，合理的切削速度一般不需要準確計算，而根據生產實踐經歷和有關資料確定3.6.2 精加工時切削用量的選擇原則1背吃刀量的選擇ap精加工時，為保證零件外表粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1-0.4mm較為適宜。2進給量的選擇f精加工限制進給量提高的主要因素使外表粗糙度，走刀量f增大，雖有利于切屑，但殘留面積高度增大，外表質量下降。3切削速度V的選擇切削速度提高時，切削變形減小，切削力有所下降，由此可見，精加工時應

40、選擇較小的吃刀深度和進給量f，并保證合理刀具耐用度的前提下，選用盡量高的切削速度V。V=Dn/1000 D 直徑尺寸 mm n 轉速rad/min3.6.3 工時定額確實定工序消耗的單件時間分為根本時間Tb，輔助時間Ta，布置工作地時間Ts，休息和生理需要時間Tr和準備終結時間Te。1.根本時間Tb，指直接切除工序余量所消耗的時間，可計算得出。2.輔助時間Ta TB=Ta+Tb3.布置工作地時間Ts：取： Ts=2%-7%TB4.休息與生理需要時間Tr： Tr=2%-4%TB所以單位時間為： Tp=Ta+TB+TS+Tr+Te5.根本時間計算。第一道工序根據實際加工情況切削用量取n=710r/

41、min V=43/min f=0.5min/r由文獻1,123-128表7-5得 Tb=L/fn=L1+L2/fn L1=(D-d1/2)ctgkr+(12)其中毛坯無孔時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，計算出其余工序的工時定額。3.7 工藝過程的技術經濟性分析擬定工藝路線的出發點，應當是在保證零件質量的前提下，力求提高生產率和降低生產本錢。因此，宜采用較高效率機床組成的流水線或自動線3.8 規劃操作流程加工工藝守則-C加工中心加工工藝守則

42、一、開機前準備：1.機床在每次開機或機床按急停復位后，首先回機床參考零位即回零，使機床對其以后的操作有一個基準位置。2.裝夾工件。3.工件裝夾前要先清潔好各外表，不能粘有油污、鐵屑和灰塵，并用銼刀或油石去掉工件外表的毛刺。4.裝夾用的等高鐵一定要經磨床磨平各外表，使其光滑、平整。碼鐵、螺母一定要穩固，能可靠地夾緊工件，對一些難裝夾的小工件可直接夾緊在虎鉗上。5.機床工作臺應清潔干凈，無鐵屑、灰塵、油污。6.墊鐵一般放在工件的四角，對跨度過大的工件須要在中間加放等高墊鐵。7.根據圖紙的尺寸，使用拉尺檢查工件的長寬高是否合格。8.裝夾工件時，根據編程作業指導書的裝夾擺放方式，要考慮避開加工的部位和

43、在加工中刀頭可能碰到夾具的情況 9.工件擺放在墊鐵上以后，就要根據圖紙要求對工件基準面進展拉表，工件長度方向誤差小于0.02mm，頂面*、Y方向水平誤差小于0.05mm。對于已經六面都磨好的工件要校檢其垂直度是否合格。10.工件拉表完畢后一定要擰緊螺母，以防止裝夾不結實而使工件在加工中移位的現象。11.再拉表一次，確定夾緊好后誤差不超差。12.工件碰數：對裝夾好的工件可利用碰數頭進展碰數定加工參考零位，碰數頭可用光電式和機械式兩種，碰中選方法有分中碰數和單邊碰數兩種，機械式轉速450600rpm。13.認真把工件*軸上零位的機械坐標值記錄在G54G59的其中一個里，讓機床確定工件*軸上的零位。

44、再一次認真檢查數據的正確性。14.根據編程作業指導書準備好所有刀具。15.根據編程作業指導書的刀具數據，換上要進展加工的刀具，讓刀具去碰擺在基準面上的高度測量器，當測量器紅燈亮時把這點的相對坐標值設定為零。16.移動刀具到平安的地方，手動向下移動刀具50mm，把這點的相對坐標值再設定為零這點就是Z軸的零位。17.把這點的機械坐標Z值記錄在G54G59其中一個里。這就完成了工件*、Y、Z軸的零位設定。再一次認真檢查數據的正確性。18.檢查零點的正確性，把*、Y軸移動到工件的邊懸，根據工件的尺寸，目測其零點的正確性。二、開機加工：1.執行每一個程序的開場時必須認真檢查其所用的刀具是否編程指導書上所

45、指定的刀具。開場加工時要把進給速度調到最小，單節執行，快速定位、落刀、進刀時須集中精神，手應放在停頓鍵上有問題立即停頓，注意觀察刀具運動方向以確保平安進刀，然后慢慢加大進給速度到適宜，同時要對刀具和工件加冷卻液或冷風。2.開粗加工時不得離控制面板太遠，有異常現象及時停機檢查。3.開粗后再拉表一次，確定工件沒有松動。如有側必須重新校正和碰數。4.在加工過程中不斷優化加工參數，達最正確加工效果。5.因本工序是關鍵工序，因此工件加工完畢后，應測量其主要尺寸數值與圖紙要求是否一致，如有問題立即通知當班組長或編程員檢查、解決，經自檢合格前方可拆下，并必須送 最全最熱最專業的文檔類資源，文庫一網打盡檢驗員

46、專檢。6.工件拆下后及時清潔機床工作臺。7.直接數控DNC操作：8.在DNC數控加工前要先裝夾好工件，定好零位，設定好參數。9.在計算機中翻開要傳數的加工程序進展檢查，然后讓計算機進入DNC狀態，并輸入正確加工程序的文件名。10.在加工機床上按TAPE鍵和程序啟動鍵，這時機床控制器出現閃爍的LSK字樣。11.在計算機上按回車鍵盤就可進展DNC傳數加工。三、工人自檢內容及*圍：1.加工者在加工前必須看清楚工藝卡內容，清楚知道工件要加工的部位、形狀、圖紙各尺寸并知道其下工序加工內容。2.工件裝夾前應先測量坯料尺寸是否符合圖紙要求，工件裝夾時必須認真檢查其擺放是否與編程作業指導書一致。3.在粗加工完

47、成后應及時進展自檢，以便對有誤差的數據及時進展調整。自檢內容主要為加工部位的位置尺寸。如：1.工件是否有松動；2.工件是否正確分中；3.加工部位到基準邊基準點的尺寸是否符合圖紙要求；4.加工部位相互間的位置尺寸。在檢查完位置尺寸后要對粗加工的形狀尺進展測量圓弧除外。4.經過粗加工自檢后才進展精加工。精加工后工人應對加工部位的形狀尺寸進自檢：對垂直面的加工部位檢測其根本長寬尺寸；對斜面的加工部位測量圖紙上標出的基點尺寸。5.完成工件自檢，確認與圖紙及工藝要求相符合前方能拆下工件送檢驗員進展專檢。四、出錯的原因、特別注意、改正措施列表出，錯的原因，特別注意，改正措施：1.沒有檢查工件的長寬高尺寸上

48、機前的準備工作，必須認真檢查工件長寬高尺寸是否符合圖紙利用拉尺、碰數等方法檢查其正確性。2.工件的擺放方向根據編程作業指導書要求，對照工件、圖紙確定工件的擺放方向認真檢查工件的方向，然后按指導書的擺放進展操作。3.碰數偏移碰數方法、碰數后檢查、輸入數據的檢查碰數后根據工件的長寬尺寸，把主軸移動到工件的邊緣，檢查碰數的正確性；輸入數據后再檢查其正確性 4.用錯刀具認真檢查所裝的刀具是否與指導書的一致在執行程序的第一句時，必須確認所用的刀具。5.開粗時刀具崩碎導致工件過切、刀具報廢開粗時不得離控制面板太遠有異常現象及時停機檢查。6.開粗后工件移位裝夾時必須確保緊固開粗后重新拉表、碰數。7.工件尺寸

49、不到數檢查所使用的刀具；通知編程檢查程序對于重要位置，確保使用新刀具加工；修改或增加程序。8.輸錯文件名加工前必須認真檢查程序所用的刀具對應的文件名認真檢查輸入的文件名的正確性。四 專用工裝夾具設計4.1 夾具選擇的根本原則1夾緊力應有助于定位；2夾緊力的大小應能保證加工過程工件不發生位置變動和振動，并能在一定*圍內調節；3工件夾緊后的變形和受壓面的損傷不應超過允許*圍；4具有足夠的夾緊行程；5手動時要有自鎖性能；6構造簡單緊湊、動作靈活，制造、操作、維護方便，省力、平安并有足 夠的強度4.2 工件在數控機床上的裝夾4.2.1 機床卡具在機床加工零件時，為了在零件的*一局部加工出符合工藝規程要

50、求的外表，加工前需要使零件在機床上占有正確的位置定位。由于在加工中工件受到切削力，重力，震動，離心力及慣性力等的作用，所以還應采用一定的機構，使零件在加工過程中始終保持在原先確定的位置上夾緊。在機床上使零件占有正確的加工位置并使其在加工過程中始終保持不變的工藝裝備稱機床夾具。機床夾具是由：1)定位元件 是機床夾具的主要功能元件之一，其定位精度將直接影響工件的加工精度。主要用于確定零件在夾具中的位置，使零件在加工時相對刀具及運動軌跡有一個正確的位置。常用的定位元件有V型塊，定位銷，定位塊等。2夾緊裝置主要用于保持零件在夾具中的既定位置，使零件在切削過程中不因零件受到切削力，重力，及離心力震動等外力而改變原定位的位置。它通常包括夾緊元件壓板，壓塊，增力元件螺桿，杠桿，偏心輪和動力元件(氣缸，液壓缸)等組件組成。3安裝連接元件用于確定夾具在機床的位置，從而保證工件與機床之間的正確加工位置。4其他元件及裝置其他元件和裝置如定位鍵，操作件，分度裝置及保準化元件等。4.2.2 工件定位1六點定位原