汽車輪轂加工工藝分析

龐賢師

摘要：文章通過對商用車輪轂零件的機加工工藝及路線設(shè)計等內(nèi)容的分析，詳細討論了汽車輪轂從毛坯到成品的機械加工工藝過程，并制定了相應(yīng)的機械加工工藝規(guī)程，對輪轂的加工工藝進行了探討與分析，以供各位參考。

關(guān)鍵詞：汽車輪轂；零件；機加工工藝

中圖分類號：U463.34 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）17-0001-03

近幾年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的商用車越來越得到更廣泛的應(yīng)用，輪轂作為汽車底盤的一個關(guān)鍵件，汽車在行駛過程中輪轂作旋轉(zhuǎn)運動，內(nèi)孔裝有軸承起到了支撐車輛的作用。輪轂的材質(zhì)、加工尺寸、形位公關(guān)的控制是車輛在使用中所要關(guān)注的問題。通過對輪轂的加工工藝進行分析，了解輪轂在尺寸控制方面的關(guān)鍵特性，對我們了解輪轂及使用上具有重要意義。

1零件分析

1.1零件的結(jié)構(gòu)分析

汽車輪轂屬盤套類零件（如圖1所示），零件的外表面為階梯帶凹槽、加強筋，內(nèi)表面為階梯孔，這個屬于典型的盤套類零件，同時又具有軸類零件的特征，是以輪轂及上下端為主要加工表面，且有較高的尺寸公差和形位公差要求。

1.2零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件的生產(chǎn)類型

在設(shè)計制造工藝路線時要考慮汽車輪轂是具有大批量生產(chǎn)的特點，所以要制定合格的工藝路線和合適的設(shè)備、刀具、量具、檢具，來提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

2工藝規(guī)程設(shè)計

2.1制定加工工藝路線

加工工序名稱見表1。

本工藝路線的優(yōu)點在于第3序，輪轂的內(nèi)外軸承位、油封位、制動鼓安裝止口位四者同軸度要求很高，技術(shù)要求為：↗0.05，本工藝路線，以工序集中的方式，將四者的形位公差要求在同一次裝夾后，一次加工成型，有效減少多次定位引起形位公差誤差。其余孔口倒角部份不在此工藝路線中列出。

2.2定位基準的選擇

確定加工工藝路線后，選擇基準是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作，選擇正確與合理的基準，可以保證加工質(zhì)量的一致性，提升加工效率，減少對工人技能水平的依賴。選擇合適的基準必須從零件的加工精度、特別是加工表面的相互位置精度來考慮，保證零件定位準確，以提高定位精度，減少定位誤差。本工藝路線的定位基準的選擇按照“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，見表2。

2.3確定機械加工余量

機械加工余量的確定有很多因素決定。再此，主要考慮工序的經(jīng)濟性及各工序的加工方法。以下主要針對兩軸承位的加工余量作分析，其余尺寸可以此作參考。具體見表3、4。

2.4工序3精車端面至尺寸的工序設(shè)計

2.4.1加工設(shè)備與工藝裝備

加工設(shè)備：立式數(shù)控車床PUMA V550。

工藝裝備：刀具1：DCLNR 3225 P12，如圖2所示，相關(guān)參數(shù)見表5；刀片1：CNMA120408-KM。

刀具2：A40 V-MWLNL08，如圖3所示，相關(guān)參數(shù)見表6；刀片2：WNMA080408-KM。

刀具3：890 120244 R7258，如圖4所示，刀片3：DNMA

120408-KM。

由于軸承孔位采用一背鏜式刀具，在刀具選用進要作詳細規(guī)劃，避免由于刀尖長度不足引起軸承位加工不完整，避免由于刀桿強度不足引起的震刀、讓刀而導致表面加工精度差或者加工尺寸不穩(wěn)定。刀桿3采用的是高強度的合金材料，由廠家定做，確保了加工質(zhì)量。

2.4.2加工程序

在程序編制時要避免刀具與工件干涉，尤其是刀桿3以背鏜的方式加工的軸承孔位。刀桿經(jīng)過零件中心，穿過時極其容易與零件發(fā)生碰撞?？焖龠M給刀具、車削、快速退刀等程序上都要逐步調(diào)試，切忌操之過急?，F(xiàn)將加工程序列出如下：

2.5鉆孔Φ22

2.5.1鉆削Φ21 mm孔

選擇刀具和機床：查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，由鉆削深度ap=40 mm，選擇d0=21 mm的H12級高速鋼麻花鉆（GB 1438-85），機床選擇立式鉆床Z525。

選擇切削用量：①進給量f。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取f=0.37~0.45 mm/r，查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16，故取f=0.41 mm/r。

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f≤0.41 mm/r，d0≤15 mm時，軸向力Ff=3 580 N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff=3 580 N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力Fmax=8 829 N， 由于Ff≤Fmax，故f=0.41 mm/r可用。

②切削速度Vca。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15，根據(jù)f=0.41 mm/r和鑄鐵硬度為HBS=200~217，取Vc=14 m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：kTV=1.0，kMV=0.88，kSV=0.9，kXV=0.84，k1V=1.0，kTV=1.0，故：

V=Vc·kV=14×1.0×0.88×0.9×0.84×1.0×1.0=10.35 m/min

nc===219.7 r/min

根據(jù)立式鉆床Z525說明書，可以考慮選擇選取：nc=195 r/min，所以，Vc===9.18 m/min。

2.5.2擴削加工直徑為Φ22 mm的孔

選擇刀具和機床：查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇d0=22 mm的H10級高速鋼錐柄機用鉸刀（GB 1133-84），機床選擇立式鉆床Z525。

選擇切削用量：①進給量f。查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取f=1~2 mm/r，故取f=1.5 mm/r。

②切削速度Vca。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取Vc=8 m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：kTV=1.0，kMV=0.88，故：

V=Vc·kV=8×1.0×0.88=7.04 m/min

nc===124.6 r/min

根據(jù)立式鉆床Z525機床說明書選?。簄c=100 r/min，所以，Vc===5.7 m/min。

3結(jié)語

本次所做的汽車輪轂機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，設(shè)計了汽車輪轂的加工工藝規(guī)程、刀具選用、程序編制，完成了機械加工工藝過程。在整個設(shè)計過程中，始終圍繞著簡化工藝、保證精度、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、經(jīng)濟實用等而展開思路，僅對部分加工工藝進行了分析與設(shè)計，這對了解輪轂的加工工藝及對刀具的選擇上具有一定的參考價值。隨著社會不斷的發(fā)展，不斷提高輪轂的加工工藝，這對推動加工工藝的進步、提高科技水平具有重要意義。

參考文獻：

[1] 樂兌謙.金屬切削刀具[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

[2] 劉華明.金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

[3] 王伯平.互換性與技術(shù)測量(第二版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[4] 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1993.

endprint

摘要：文章通過對商用車輪轂零件的機加工工藝及路線設(shè)計等內(nèi)容的分析，詳細討論了汽車輪轂從毛坯到成品的機械加工工藝過程，并制定了相應(yīng)的機械加工工藝規(guī)程，對輪轂的加工工藝進行了探討與分析，以供各位參考。

關(guān)鍵詞：汽車輪轂；零件；機加工工藝

中圖分類號：U463.34 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）17-0001-03

近幾年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的商用車越來越得到更廣泛的應(yīng)用，輪轂作為汽車底盤的一個關(guān)鍵件，汽車在行駛過程中輪轂作旋轉(zhuǎn)運動，內(nèi)孔裝有軸承起到了支撐車輛的作用。輪轂的材質(zhì)、加工尺寸、形位公關(guān)的控制是車輛在使用中所要關(guān)注的問題。通過對輪轂的加工工藝進行分析，了解輪轂在尺寸控制方面的關(guān)鍵特性，對我們了解輪轂及使用上具有重要意義。

1零件分析

1.1零件的結(jié)構(gòu)分析

汽車輪轂屬盤套類零件（如圖1所示），零件的外表面為階梯帶凹槽、加強筋，內(nèi)表面為階梯孔，這個屬于典型的盤套類零件，同時又具有軸類零件的特征，是以輪轂及上下端為主要加工表面，且有較高的尺寸公差和形位公差要求。

1.2零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件的生產(chǎn)類型

在設(shè)計制造工藝路線時要考慮汽車輪轂是具有大批量生產(chǎn)的特點，所以要制定合格的工藝路線和合適的設(shè)備、刀具、量具、檢具，來提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

2工藝規(guī)程設(shè)計

2.1制定加工工藝路線

加工工序名稱見表1。

本工藝路線的優(yōu)點在于第3序，輪轂的內(nèi)外軸承位、油封位、制動鼓安裝止口位四者同軸度要求很高，技術(shù)要求為：↗0.05，本工藝路線，以工序集中的方式，將四者的形位公差要求在同一次裝夾后，一次加工成型，有效減少多次定位引起形位公差誤差。其余孔口倒角部份不在此工藝路線中列出。

2.2定位基準的選擇

確定加工工藝路線后，選擇基準是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作，選擇正確與合理的基準，可以保證加工質(zhì)量的一致性，提升加工效率，減少對工人技能水平的依賴。選擇合適的基準必須從零件的加工精度、特別是加工表面的相互位置精度來考慮，保證零件定位準確，以提高定位精度，減少定位誤差。本工藝路線的定位基準的選擇按照“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，見表2。

2.3確定機械加工余量

機械加工余量的確定有很多因素決定。再此，主要考慮工序的經(jīng)濟性及各工序的加工方法。以下主要針對兩軸承位的加工余量作分析，其余尺寸可以此作參考。具體見表3、4。

2.4工序3精車端面至尺寸的工序設(shè)計

2.4.1加工設(shè)備與工藝裝備

加工設(shè)備：立式數(shù)控車床PUMA V550。

工藝裝備：刀具1：DCLNR 3225 P12，如圖2所示，相關(guān)參數(shù)見表5；刀片1：CNMA120408-KM。

刀具2：A40 V-MWLNL08，如圖3所示，相關(guān)參數(shù)見表6；刀片2：WNMA080408-KM。

刀具3：890 120244 R7258，如圖4所示，刀片3：DNMA

120408-KM。

由于軸承孔位采用一背鏜式刀具，在刀具選用進要作詳細規(guī)劃，避免由于刀尖長度不足引起軸承位加工不完整，避免由于刀桿強度不足引起的震刀、讓刀而導致表面加工精度差或者加工尺寸不穩(wěn)定。刀桿3采用的是高強度的合金材料，由廠家定做，確保了加工質(zhì)量。

2.4.2加工程序

在程序編制時要避免刀具與工件干涉，尤其是刀桿3以背鏜的方式加工的軸承孔位。刀桿經(jīng)過零件中心，穿過時極其容易與零件發(fā)生碰撞?？焖龠M給刀具、車削、快速退刀等程序上都要逐步調(diào)試，切忌操之過急?，F(xiàn)將加工程序列出如下：

2.5鉆孔Φ22

2.5.1鉆削Φ21 mm孔

選擇刀具和機床：查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，由鉆削深度ap=40 mm，選擇d0=21 mm的H12級高速鋼麻花鉆（GB 1438-85），機床選擇立式鉆床Z525。

選擇切削用量：①進給量f。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取f=0.37~0.45 mm/r，查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16，故取f=0.41 mm/r。

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f≤0.41 mm/r，d0≤15 mm時，軸向力Ff=3 580 N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff=3 580 N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力Fmax=8 829 N， 由于Ff≤Fmax，故f=0.41 mm/r可用。

②切削速度Vca。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15，根據(jù)f=0.41 mm/r和鑄鐵硬度為HBS=200~217，取Vc=14 m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：kTV=1.0，kMV=0.88，kSV=0.9，kXV=0.84，k1V=1.0，kTV=1.0，故：

V=Vc·kV=14×1.0×0.88×0.9×0.84×1.0×1.0=10.35 m/min

nc===219.7 r/min

根據(jù)立式鉆床Z525說明書，可以考慮選擇選?。簄c=195 r/min，所以，Vc===9.18 m/min。

2.5.2擴削加工直徑為Φ22 mm的孔

選擇刀具和機床：查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇d0=22 mm的H10級高速鋼錐柄機用鉸刀（GB 1133-84），機床選擇立式鉆床Z525。

選擇切削用量：①進給量f。查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取f=1~2 mm/r，故取f=1.5 mm/r。

②切削速度Vca。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取Vc=8 m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：kTV=1.0，kMV=0.88，故：

V=Vc·kV=8×1.0×0.88=7.04 m/min

nc===124.6 r/min

根據(jù)立式鉆床Z525機床說明書選取：nc=100 r/min，所以，Vc===5.7 m/min。

3結(jié)語

本次所做的汽車輪轂機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，設(shè)計了汽車輪轂的加工工藝規(guī)程、刀具選用、程序編制，完成了機械加工工藝過程。在整個設(shè)計過程中，始終圍繞著簡化工藝、保證精度、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、經(jīng)濟實用等而展開思路，僅對部分加工工藝進行了分析與設(shè)計，這對了解輪轂的加工工藝及對刀具的選擇上具有一定的參考價值。隨著社會不斷的發(fā)展，不斷提高輪轂的加工工藝，這對推動加工工藝的進步、提高科技水平具有重要意義。

參考文獻：

[1] 樂兌謙.金屬切削刀具[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

[2] 劉華明.金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

[3] 王伯平.互換性與技術(shù)測量(第二版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[4] 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1993.

endprint

摘要：文章通過對商用車輪轂零件的機加工工藝及路線設(shè)計等內(nèi)容的分析，詳細討論了汽車輪轂從毛坯到成品的機械加工工藝過程，并制定了相應(yīng)的機械加工工藝規(guī)程，對輪轂的加工工藝進行了探討與分析，以供各位參考。

關(guān)鍵詞：汽車輪轂；零件；機加工工藝

中圖分類號：U463.34 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）17-0001-03

近幾年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的商用車越來越得到更廣泛的應(yīng)用，輪轂作為汽車底盤的一個關(guān)鍵件，汽車在行駛過程中輪轂作旋轉(zhuǎn)運動，內(nèi)孔裝有軸承起到了支撐車輛的作用。輪轂的材質(zhì)、加工尺寸、形位公關(guān)的控制是車輛在使用中所要關(guān)注的問題。通過對輪轂的加工工藝進行分析，了解輪轂在尺寸控制方面的關(guān)鍵特性，對我們了解輪轂及使用上具有重要意義。

1零件分析

1.1零件的結(jié)構(gòu)分析

汽車輪轂屬盤套類零件（如圖1所示），零件的外表面為階梯帶凹槽、加強筋，內(nèi)表面為階梯孔，這個屬于典型的盤套類零件，同時又具有軸類零件的特征，是以輪轂及上下端為主要加工表面，且有較高的尺寸公差和形位公差要求。

1.2零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及零件的生產(chǎn)類型

在設(shè)計制造工藝路線時要考慮汽車輪轂是具有大批量生產(chǎn)的特點，所以要制定合格的工藝路線和合適的設(shè)備、刀具、量具、檢具，來提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

2工藝規(guī)程設(shè)計

2.1制定加工工藝路線

加工工序名稱見表1。

本工藝路線的優(yōu)點在于第3序，輪轂的內(nèi)外軸承位、油封位、制動鼓安裝止口位四者同軸度要求很高，技術(shù)要求為：↗0.05，本工藝路線，以工序集中的方式，將四者的形位公差要求在同一次裝夾后，一次加工成型，有效減少多次定位引起形位公差誤差。其余孔口倒角部份不在此工藝路線中列出。

2.2定位基準的選擇

確定加工工藝路線后，選擇基準是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作，選擇正確與合理的基準，可以保證加工質(zhì)量的一致性，提升加工效率，減少對工人技能水平的依賴。選擇合適的基準必須從零件的加工精度、特別是加工表面的相互位置精度來考慮，保證零件定位準確，以提高定位精度，減少定位誤差。本工藝路線的定位基準的選擇按照“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，見表2。

2.3確定機械加工余量

機械加工余量的確定有很多因素決定。再此，主要考慮工序的經(jīng)濟性及各工序的加工方法。以下主要針對兩軸承位的加工余量作分析，其余尺寸可以此作參考。具體見表3、4。

2.4工序3精車端面至尺寸的工序設(shè)計

2.4.1加工設(shè)備與工藝裝備

加工設(shè)備：立式數(shù)控車床PUMA V550。

工藝裝備：刀具1：DCLNR 3225 P12，如圖2所示，相關(guān)參數(shù)見表5；刀片1：CNMA120408-KM。

刀具2：A40 V-MWLNL08，如圖3所示，相關(guān)參數(shù)見表6；刀片2：WNMA080408-KM。

刀具3：890 120244 R7258，如圖4所示，刀片3：DNMA

120408-KM。

由于軸承孔位采用一背鏜式刀具，在刀具選用進要作詳細規(guī)劃，避免由于刀尖長度不足引起軸承位加工不完整，避免由于刀桿強度不足引起的震刀、讓刀而導致表面加工精度差或者加工尺寸不穩(wěn)定。刀桿3采用的是高強度的合金材料，由廠家定做，確保了加工質(zhì)量。

2.4.2加工程序

在程序編制時要避免刀具與工件干涉，尤其是刀桿3以背鏜的方式加工的軸承孔位。刀桿經(jīng)過零件中心，穿過時極其容易與零件發(fā)生碰撞?？焖龠M給刀具、車削、快速退刀等程序上都要逐步調(diào)試，切忌操之過急。現(xiàn)將加工程序列出如下：

2.5鉆孔Φ22

2.5.1鉆削Φ21 mm孔

選擇刀具和機床：查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，由鉆削深度ap=40 mm，選擇d0=21 mm的H12級高速鋼麻花鉆（GB 1438-85），機床選擇立式鉆床Z525。

選擇切削用量：①進給量f。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取f=0.37~0.45 mm/r，查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16，故取f=0.41 mm/r。

根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.19 ，可以查出鉆孔時的軸向力，當f≤0.41 mm/r，d0≤15 mm時，軸向力Ff=3 580 N。軸向力的修正系數(shù)均為1.0，故Ff=3 580 N。根據(jù)立式鉆床Z525說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力Fmax=8 829 N， 由于Ff≤Fmax，故f=0.41 mm/r可用。

②切削速度Vca。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-15，根據(jù)f=0.41 mm/r和鑄鐵硬度為HBS=200~217，取Vc=14 m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：kTV=1.0，kMV=0.88，kSV=0.9，kXV=0.84，k1V=1.0，kTV=1.0，故：

V=Vc·kV=14×1.0×0.88×0.9×0.84×1.0×1.0=10.35 m/min

nc===219.7 r/min

根據(jù)立式鉆床Z525說明書，可以考慮選擇選?。簄c=195 r/min，所以，Vc===9.18 m/min。

2.5.2擴削加工直徑為Φ22 mm的孔

選擇刀具和機床：查閱《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選擇d0=22 mm的H10級高速鋼錐柄機用鉸刀（GB 1133-84），機床選擇立式鉆床Z525。

選擇切削用量：①進給量f。查閱《切削用量簡明手冊》表2.11及表2.24，并根據(jù)機床說明書取f=1~2 mm/r，故取f=1.5 mm/r。

②切削速度Vca。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.24，取Vc=8 m/min。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.31，切削速度的修正系數(shù)為：kTV=1.0，kMV=0.88，故：

V=Vc·kV=8×1.0×0.88=7.04 m/min

nc===124.6 r/min

根據(jù)立式鉆床Z525機床說明書選?。簄c=100 r/min，所以，Vc===5.7 m/min。

3結(jié)語

本次所做的汽車輪轂機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，設(shè)計了汽車輪轂的加工工藝規(guī)程、刀具選用、程序編制，完成了機械加工工藝過程。在整個設(shè)計過程中，始終圍繞著簡化工藝、保證精度、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、經(jīng)濟實用等而展開思路，僅對部分加工工藝進行了分析與設(shè)計，這對了解輪轂的加工工藝及對刀具的選擇上具有一定的參考價值。隨著社會不斷的發(fā)展，不斷提高輪轂的加工工藝，這對推動加工工藝的進步、提高科技水平具有重要意義。

參考文獻：

[1] 樂兌謙.金屬切削刀具[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

[2] 劉華明.金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

[3] 王伯平.互換性與技術(shù)測量(第二版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[4] 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1993.

endprint