差速器壳的机械加工工艺及工装设计

一、前言

毕业设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。

由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

二、零件的分析

零件的作用

差速器壳是汽车差速器的一个主要零件。汽车差速器的功用是使左、右驱动轮以不等速旋转，以适应汽车转向运动的需要。

差速器壳以Ф139js6外圆及端面为装配基准装配在大圆锥齿轮上，以4-Ф22R8孔，8-Ф10.3D11孔，M101.5-6H与零件130-24031012装配。两短均以Ф50m6为基准由圆锥滚子轴承支承，4-Ф22R8孔用来安装行星轮轴。

差速器壳图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为KT350-10，该材料具有良好的强度、韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比较好。

内圆柱面Ф37、Ф48以及SR54的内球面同轴最好在一次装夹下将三者同时加工;

Ф139、Ф133、Ф138、Ф200外圆柱面同轴最好在一次装夹下将四者同时加工。

2.2.2 4-Ф22R8轴线SR54中心点与端面C的不重合度不大于0.05，应予以重视，其本身尺寸精度无特殊要求，较易保证。

2.2.3与基准孔有垂直度要求的端面，其端面圆跳动公差等级为8级，表面粗糙度为Ra6.3um。工艺过程安排应注意保证其位置精度。

2.2.4 12-Ф11、8-Ф12.5，两者与与基准孔B的位置度公差为Ф0.30，主要是保证装配时能够互换。

根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。此外在加工过程中应注意到该零件属于薄壁壳体件，刚性较差的特点。

三、确定生产类型

已知此差速器壳零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排基本倾向为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。这样准备工作及投资少、投产快、生产效率高，转产容易。

四、确定毛坯

4.1 确定毛坯种类：零件材料为KT350-10。根据零件材料确定毛坯为铸件，并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机造型。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》（后称《指导手册》）选用铸件尺寸公差等级CT9级。

4.2 确定铸件加工余量及形状：

《机械制造工艺及设备设计指导手册》325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：

表 1

简图	表面代号	基本尺寸（mm）	加工余量等级	加工余量（mm）	说明
	D1	50	G	2．5	侧面，双侧加工
	D2	37	H	3	孔，降一级，双侧加工
	D3	48	H	3	孔，降一级，双侧加工
	D4	200	G	4	侧面，双侧加工
	D5	133	G	3	侧面，双侧加工
	D6	139	G	3	侧面，双侧加工
	D8	138	G	3	侧面，双侧加工
	T1	50	G	3	底面，单侧加工
	T2	64	G	3	底面，单侧加工
	T3	48	G	3	底面，单侧加工
	T4	87	H	3．5	顶面，降一级，单侧加工
	T5	133	G	3．5	底面，单侧加工
	T6	200	G	4．5	底面，单侧加工
	T7	200	H	5．5	顶面，降一级，单侧加工
	Q1	54	G	2．5	球面，双侧加工

对于砂型铸造，根据指导手册１５－９铸件最小孔的直径，故本零件上直径22mm及以下尺寸的孔均不铸出。

4.3绘制铸件零件图：见附图。

五、工艺规程设计

5.1选择定位基准：

粗基准的选择：本应以Ф64的的外圆面以及右端面为粗基准。因为该表面为不需要加工的表面，这样可以提高非该表面与加工表面的相对位置精度。但是考虑到铸件各外圆表面的形成是在同一砂箱内，同一型芯的各同轴表面得到，同轴度误差不大以及如果以不加工外圆为粗基准会使前后基准不重合，引起轴向尺寸尺寸链过长，引起加工误差较大，最后选用Ф50的外圆面及右端面为粗基准。

精基准的选择：为保证圆跳动要求，各主要内外圆柱面均互为基准加工，并尽量遵循“基准重

合”的原则。其余的表面采用“一面两孔”的定位方式，即以Ф37及端面T1和12-Ф11 中的一个小孔为精基准。昨天基准统一，定位稳定，夹具结构及操作也较简单。在加工4-Ф22R8孔时，若以12-Ф11 中的任一个小孔直接作为定位基准，不但定位孔加工位置误差影响定位精度，孔本身的形状、尺寸误差也影响重复定位精度，所以必须提高其中一个小孔精度。

过程

选择表面加工方法：根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查手册15-32→表15-34选择零件主要表面的加工方法与方案如下：

Ф200内圆柱面D4及其他外圆柱面：粗车（IT12）

Ф50外圆柱面D1：粗车（IT12）-半精车（IT9）-精车（IT7）

Ф133外圆柱面D5：粗车（IT12）-半精车（IT9）-精车（IT7）

Ф37内圆柱面D2：粗镗（IT12）-半精镗（IT9）

Ф48内圆柱面D3：粗镗（IT12）-半精镗（IT9）

SR54内球面Q1：粗镗（IT12）-半精镗（IT9）

4-Ф22R8小孔：钻孔（IT11）-扩孔（IT10）-镗孔（IT8）。之所以镗孔而不用铰孔，是因该零件壁厚小，孔加工深度小，铰孔时稳定性差不易保证两孔的同轴度要求，故用钻-扩-镗的加工方案。

12-Ф11连接孔：钻（IT12）

确定工艺过程方案：

1、由于各表面加工方法及粗精基准已基本确定，现按照“先粗后精”、“先主后次”、“ 先面后孔”、“基准先行”的原则，初步拟订两种工艺过程方案，见下表。

方案一			方案二
工序号	工序内容	定位基准	工序号	工序内容	定位基准
	铸坯			铸坯
010	粗车T3、T4、T5、T6、T10、T9、D6、D4、D5、D8、，粗镗内孔D2、D3、弧面Q1	D1 T2	010	粗车T3、T4、T5、T6、T10、T9、D6、D4、D5、D8、，粗镗内孔D2、D3、弧面Q1	D1 T2
020	粗车D1、T1、T2、T7	T6 D6	020	粗车D1、T1、T2、T7	T6 D6
030	半精镗内孔D2、D3、弧面Q1，半精车T3、T4、T5、T9、D5，倒角	D1 T2	030	半精镗内孔D2、D3、弧面Q1，半精车T3、T4、T5、T9、D5，倒角	D1 T2
040	半精车D1、T1、T2，倒角	T6 D6	040	半精车D1、T1、T2，倒角	T6 D6
050	钻12-Ф11连接孔，钻8-Ф10螺纹孔	D1 T2	050	精车D1 T1 T2	T6 D6
060	钻、扩4-Ф22R8小孔	D1 T2	060	钻12-Ф11连接孔，钻8-Ф10螺纹孔	D1 T2
070	精镗4-Ф22R8小孔	一面两孔	070	钻、扩4-Ф22R8小孔，	一面两孔
080	精车D1 T1 T2	一面两孔	080	精镗4-Ф22R8小孔	一面两孔
090	精车D5、T9	D1 T2	090	精车D5、T9	D1 T2
100	攻螺纹8-M10×		100	攻螺纹8-M10×
110	去毛刺		110	去毛刺
120	检验		120	检验

2、方案论证两种方案的区别主要在工序050以后。

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