毕业设计——汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析.doc

汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析系 部： 精 密 制 造 系学生姓名：专业班级： 数控 11C1 学 号：指导教师： 屠春娟、吴昊2022 年 4 月 25 日声 明本人所呈交的 汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进展分析争辩所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的争辩成果对本文的争辩做出重要奉献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意作者签名：日期： 2022 年 4 月 25 日【摘要】随着中国 GDP 的快速增长，人们对汽车的需求量也与日俱增，汽车轮毂作为汽车的一个重要组成局部，它的大小、材料、质量打算了汽车行驶的安全性和牢靠性，伴随着中国汽车零部件工业的成长，轮毂行业渐渐进展壮大起来本文以汽车轮毂作为争辩对象，首先介绍汽车轮毂的应用场合；其次介绍汽车轮毂的数控加工工艺，包括机床介绍、工件材料、刀具及夹具的选用、切削用量选择及加工路线确定；最终分析了汽车轮毂的局部数控加工程序，总结了常见的几个问题以及解决方法关键词】：汽车轮毂；工艺分析；加工程序名目引言 1一、汽车轮毂零件介绍 2〔一〕汽车轮毂零件 2〔二〕应用场合 4〔三〕构造外形分析 4二、汽车轮毂的加工工艺分析 5〔一〕工件材料选用 5〔二〕加工设备的选用 5〔三〕夹具的选用 9〔四〕刀具的分析与选用 10三、汽车轮毂的加工过程 12〔一〕压铸 12〔二〕数控加工 12〔三〕数控加工程序 13〔四〕后处理工序 13四、加工过程中消灭的问题及解决方法 13总结 错误!未定义书签。

参考文献 错误!未定义书签谢辞 错误!未定义书签附录 错误!未定义书签引言一般机床的诞生具有划时代的意义，但是由于一般机床自身的特点打算了它们无法加工出格外周密的零件，一般机床的加工技术与现代的数控加工技术比较起来具有很大的差距，最早时期生产的轮毂存在很多的问题，主要问题是加工后的零件外形尺寸达不到设计要求，外表粗糙，再加上那时测量技术比较差，所以无法保证加工后轮毂尺寸的准确性和外表质量随着科学技术的飞速进展，机械制造技术发生了深刻的变化数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断进展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业〔IT、汽车、轻工、医疗等〕 的进展起着越来越重要的作用，由于这些行业所需装备的数字化已是现代进展的大趋 势本文以汽车轮毂作为争辩对象，首先介绍汽车轮毂的应用场合；其次介绍汽车轮毂的数控加工工艺，包括机床介绍、工件材料、刀具及夹具的选用、切削用量选择以及加工路线的拟定等；最终分析了汽车轮毂的局部数控加工程序以及总结了常见的一些问 题我的毕业设计课程来源于康翔铝业〔泰州〕，本公司主要从事于汽车轮毂的生产，由于我的实习岗位是数控车床操作，它主要是精加工汽车轮毂，因而本论文就地取材，重点在于介绍生产汽车轮毂过程中的工艺以及对加工程序的分析。

1一、汽车轮毂零件介绍〔一〕汽车轮毂零件本课题争辩的对象是汽车轮毂图 1-1 所示为汽车轮毂的实物图，其中图 a、c、d 分别为汽车轮毂的三个主要加工面如图 1-1a 所示为安装面〔汽车轴承与轮毂接触的局部)，图 1-1c 所示为安斜面(安装面与轮毂内环之间的局部〕，图 1-1d 所示为 A 面〔汽车轮毂正面除轮毂外环的局部〕，图 1-2 所示为汽车轮毂的零件图CAP 孔安装面螺栓孔气嘴孔(a)安装面 (b)CAP、螺栓、气嘴孔A 面中心孔安斜面(c) 安斜面、中心孔 (d) A 面图 1-1 汽车轮毂实物图2图 1-2 汽车轮毂零件图3〔二〕应用场合轮毂，汽车轮胎内以轴为中心用于支撑轮胎的圆柱形金属部件，通俗地说，就是车轮中心安装车轴的部位，是连接制动鼓(制动盘)、轮盘和半轴的重要零部件如图 1-3 所示是一些汽车轮毂的图片，图 1-3a 为奇瑞汽车轮毂，图 1-3b 为宝马汽车轮毂，图 1-3c 为雪铁龙汽车轮毂，图 1-3d 为悦达起亚汽车轮毂，它们造型各异，所用材料不同，制作工艺不同，性价比自然不同，价格也就有高有低〔a)奇瑞汽车轮毂 〔b)宝马汽车轮毂〔c)雪铁龙汽车轮毂 〔d)悦达起亚汽车轮毂图 1-3 汽车轮毂〔三〕构造外形分析由汽车轮毂零件图 1-1 及图 1-2 可以看出，此零件为车削加工零件〔零件大局部已经通过压铸成型〕。

主要由圆柱面、倒角、倒圆弧、孔等构造组成技术要求分析：加工要求高，精度、圆度、外表粗糙度等要求较高汽车轮毂总共有两个加工面，我们把汽车轮毂的两个加工面分别叫做正面、反面具体构造分析如下：正面主要是护盖孔〔CAP4孔〕、气嘴孔、五个螺栓孔和一个平面〔A 面〕，CAP 孔座径为 158，气嘴孔径 11.4/19、厚度 3.5，螺栓孔的节圆直径〔PCD〕为 114.3、范围为￠112-130、孔深为7、其外表粗糙度为 3.2，外径￠523±0.4；反面是一个中心孔和两个平面〔安装面、安斜面〕，中心孔径 74.1、外表粗糙度为 3.2，安装面直径 155二、汽车轮毂的加工工艺分析〔一〕工件材料选用常用汽车轮毂材料有钢和铝合金，钢的特点是制作工艺简洁、重量较大、抗金属疲乏的力量很强，铝合金的特点是质量较轻、制作精度高、散热性好本课题争辩的汽车轮毂选用铝合金作为材料，通过压铸而成，铝合金轮毂的性能特点如下：1. 质轻、省油平均每个铝合金轮毂比一样尺寸的钢轮毂轻2kg依据日本试验室供给的数据：5座轿车的重量每减轻1kg，一年约节约20L汽油美国汽车工程师学会的争辩报告指出，铝合金轮毂虽然比一般钢轮毂贵，但每辆汽车跑到2万公里时，其所节约的燃料费足以抵回本钱。

2. 散热性好铝合金的热传导系数为钢的3倍，长途高速行驶时，也能使轮胎保持在适当的温度， 使刹车鼓及轮胎不易老化，增加寿命，降低爆胎的几率3. 尺寸精度高铸造铝合金轮毂最终都需经数控机床加工的工序，所以无论是轮毂圆度、端向和径向精度，都不是传统滚压钢圈能够相比的通常状况下，传统钢圈的端向和径向允跳动值为±1mm；而一般铝轮毂的把握范围为±0.5mm；高档车铝轮毂为±0.3mm4. 真圆度高精度高达0.05mm，运转时平衡性能佳，适合于高速行驶5.结实耐用铝合金轮毂之耐冲击力、抗张力及热力等各项强度指标较钢轮毂要高，这也是铝合金在国防工业、航空工业中扮演重要角色的缘由之一6.外形美观一般钢轮毂因生产所限，形式单调呆板，缺乏变化；铝合金轮毂则有各式各样的设计，加上光泽、颜色效果好，从而提高了汽车的价值与美感用铸造方法生产的轻合金轮毂，可以制作出任意空间曲面和外形，以吻合不同车型，迎合不同用户的需要，并且不易藏污纳垢，易清理通过以上性能特点的介绍与比较，铝合金的优点远大于钢，更适合用于制造汽车轮毂，所以本课题中汽车轮毂选用铝合金作为材料是格外适宜的〔二〕加工设备的选用本课题中对汽车轮毂的加工，一共用到两台机器，分别是数控车床和数控钻铣中心，5具体介绍如下：1. 一般数控车床本课题中用到的数控车床型号为 WHL-F50，FANUC系统，本机床外形如图 2-1所示，它适合加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等简单工件。

其具体技术参数如表2-1所示图 2-1 WHL-F50 型数控车床表 2-1 FEMCO WHL-F50 主要技术参数FEMCO工程WHL-F50 机床参数规格加工力量最大加工直径最大旋径标准加工轮圈￠620mm￠727mm 22最大加工轮圈宽12行程主轴X 轴Z 轴转速鼻端形式前段轴承内外径后端轴承内外径340mm 700mm 2500rpm a2-8￠130/￠200￠120/￠180马达形式a30/6000i马达出力〔连续/30 分〕30/37最大扭力303刀塔刀具数目 外径刀柄尺寸12□2567伺服马达快速移动速率滚珠螺杆外径及节距切削液单元液压单元润滑单元 机械外观尺镗孔刀柄尺寸 相邻刀具交换时间X 轴Z 轴X 轴Z 轴X 轴Z 轴泵浦〔浸水式〕 刀具冷却用切削冲洗用水箱容量泵浦油箱容量泵浦油箱容量￠50 0.094KW4KW16000mm/min 20220mm/min￠36×p8￠50p×10 1.1KW0.55KW315Liters 1.5KW44Liters 25KW2Liters寸(不含铁屑输送机〕宽 4105mm荷电量把握系统深高重55KVA FANUC Oi-TC2150mm 2130mm 8500kg2. 一般数控钻铣中心本课题中用到的数控钻铣加工中心型号为 MV86A，FANUC 系统，其外形如图 2-2 所示。

MV 系列立式综合加工机是为高效率加工需求的产业所设计的工具机产品；广泛适用于大量生产之汽机车零件生产、航太、资讯电子产业之零组件加工以及各类周密模具加工之生产；其宽广的 Y 轴大行程特色，更符合多数模具生产规划利用本机床特色鲜亮，包括高刚性的机体构造及高精度加工力量、运动快速确保最正确精度、高速高周密主轴、稳定牢靠的 ATC、高刚性进击给系统等等其具体参数如表 2-2 所示图2-2 MV86A 型数控钻铣中心表2-2 YCM MV86A 主要技术参数YCM MV86A 机床参数工程MV86A主轴主轴转速rpm45~8,000[10,000]主轴马力 kw5.5/7.5/11[7.5/11/15]主轴端孔斜度BT40行程X 轴行程 mm850Y 轴行程 mm600Z 轴行程 mm600主轴鼻端至工作台面距离 mm80~68。