1、 XXEV動力性計算1 初定部分參數(shù)如下 整車外廓（mm）1199525503200(長寬高)電機額定功率100kw滿載重量約18000kg電機峰值功率250kw主減速器速比6.295:1電機額定電壓540V最高車（km/h）60電機最高轉(zhuǎn)速2400rpm最大爬坡度14%電機最大轉(zhuǎn)矩2400Nm2 最高行駛車速的計算最高車速的計算式如下： （2-1）式中：n電機轉(zhuǎn)速（rpm）；r車輪滾動半徑（m）；變速器速比；取五檔，等于1；差速器速比。所以，能達到的理論最高車速為70km/h。3 最大爬坡度的計算滿載時，最大爬坡度可由下式計算得到，即所以滿載時最大爬坡度為tan()*100%=14.4%14

2、%，滿足規(guī)定要求。 4 電機功率的選型純電動汽車的功率全部由電機來提供,所以電機功率的選擇須滿足汽車的最高車速、最大爬坡度等動力性能的要求。4.1 以最高設計車速確定電機額定功率當汽車以最高車速勻速行駛時，電機所需提供的功率(kw)計算式為： （2-1）式中：整車動力傳動系統(tǒng)效率（包括主減速器和驅(qū)動電機及控制器的工作效率），取0.86；m汽車滿載質(zhì)量，取18000kg；g重力加速度，取9.8m/s2；f滾動阻力系數(shù)，取0.016；空氣阻力系數(shù)，取0.6；A電動汽車的迎風面積，取2.5503.200=8.16m2(原車寬*車身高)；最高車速，取70km/h。把以上相應的數(shù)據(jù)代入式（2-1）后，可

3、求得該車以最高車速行駛時，電機所需提供的功率(kw)，即 （3-2）4.2滿足以10km/h的車速駛過14%坡度所需電機的峰值功率將14%坡度轉(zhuǎn)化為角度：。車輛在14%坡度上以10km/h的車速行駛時所需的電機峰值功率計算式為：從以上動力性校核分析可知，所選100kw/540V交流感應電機的功率符合所設計的動力性參數(shù)要求。 5 動力蓄電池組的校核5.1按功率需求來校核電池的個數(shù)電池數(shù)量的選擇需滿足汽車行駛的功率要求，并且還需保證汽車在電池放電達到一定深度的情況下還能為汽車提供加速或爬坡的功率要求。磷酸鋰鐵蓄電池的電壓特性可表示為： （4-1）式中：電池的電動勢（V）；電池的工作電壓（V）；電池

4、的等效內(nèi)阻（）；電池的工作電流（A）。通常，、均是電池工作電流以及電流電量狀態(tài)值SOC（State Of Charge）的函數(shù)，進行電池計算時，要考慮電池工作最差的工作狀態(tài)。假設SOC為其設定的最小允許工作狀態(tài)值（SOClow），對應的電池電動勢和電池等效內(nèi)阻來計算電池放電的最大功率，即可得到如下計算表達式：鉛酸電池放電功率： （4-2）上式最大值，即鉛酸蓄電池在SOC設定為最小允許工作狀態(tài)值時所能輸出的最大功率為： （4-3）以上僅是一個理論計算值。實際上，當電池以Ubat/(2Rbat0)的放電電流放電時，由于產(chǎn)生大量的熱將會對電池起到破壞的作用，嚴重縮短電池的使用壽命。出于此考慮，通常要

5、求電池工作在電壓處于2/31倍的范圍內(nèi)。另外從磷酸鋰鐵蓄電池的放電效率： （4-4）來看也可保證蓄電池具有較高的工作效率。因此，在實際應用中，磷酸鋰鐵蓄電池的最大輸出功率應限制為： （4-5）在進行單個電池的輸出最大功率計算時，應選擇蓄電池在SOC最差的情況下，即一般取SOC=0.1時，來計算其輸出的最大功率，即 （4-6）因此，滿足電動機的最大輸出功率需求所需的電池個數(shù)，可通過下式計算得到，即，取 （4-7）式中：電機及控制器的工作效率；最小允許SOC值下電池組提供的功率。設計的電池組個數(shù)為168個，滿足條件。5.2通過行駛能量來確定續(xù)駛里程采用容量為3.33V/150Ah磷酸鋰鐵蓄電池，將

6、兩個電池并聯(lián)，電壓不變，電流相加，所以容量變?yōu)?.33V/300Ah，當其SOC控制在0.11.0之間時平均開路電壓約為Voc=3.69V，而電池端電壓按2/31倍開路電壓估計。這樣按設計要求的電池組（設計取）的可通過下式計算得到，即 （4-8）而兩個蓄電池并聯(lián)后實際放出的能量為 （4-9）因此，電池實際放出的能量可由下式計算得到，即 （4-10）Wess電池的實際能量(kwh)； Uess電池的平均工作電壓(V)；C電池實際放出的容量（Ah）。若純電動汽車一次充電以Vel（40km/h）的車速均速行駛，則所需的功率可由下式計算： （4-11）則，行駛里程S所需的能量為： （4-12） Pel

7、行駛里程S(km)所需的功率(kw)； Wroad行駛里程S(km)所需的能量(kwh)。欲使電池組能夠滿足續(xù)駛里程的能量需求，即 （4-13）式（4-13）通過變化可得如下關系式： （4-14）由此，用168組并聯(lián)蓄電池組，即336個蓄電池，每2個并聯(lián)之后串聯(lián)，在滿載的時候，在平路以40km/h的時速行駛，續(xù)駛里程為122km。附錄資料：不需要的可以自行刪除 型腔的數(shù)控加工工藝擬加工型腔類零件圖待加工的零件是一個典型的帶型腔的凸臺零件，整體為凸臺，中間帶有型腔。具體形狀如圖1所示。圖1零件圖的工藝分析首先，分析一下尺寸標注方法。零件圖上尺寸標注的方法為同一基準標注，適應了數(shù)控加工零件的特點。

8、18mm，8mm，6mm三個尺寸是以上表面為設基金準，80mm，72mm，71.5mm，40mm是以原點O為設計基準。這種標注方法便于編程、又利于設計基準、工藝基準和編程原點的同一。但是尺寸40mm不便于測量，應以圓弧的直徑端為終端，標注為60mm。其次，進行零件圖的完整性與正確性進行分析。零件尺寸標準完整，各部位都能用正確的尺寸標注方法標注出來，無引起矛盾的多余尺寸或影響工序安排的封閉尺寸。圖中所有圓弧均為R10，這樣便減少了刀具的數(shù)量和換盜的輔助時間。構成零件輪廓的幾何元素的條件，是數(shù)控編程的重要依據(jù)。期中一個重要的環(huán)節(jié)就是零件的技術要求分析。只有符合技術要求的零件才能合格。零件的技術要求

9、主要是指尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度。這個零件只給出了尺寸精度、粗糙度，沒給出形狀精度、位置精度，尺寸72+0.04、71.5+0.04上下偏差為0.04。孔20H8公差等級為8級，其中粗糙度統(tǒng)一為3.2，所以，所有面都需要精加工。零件材料的分析。此零件選用的是45號鋼，這種材料在功能方面能滿足要求；而且它的切削性能也較好。并且無需熱處理。毛坯的余量：毛坯的余量在X軸、Y軸、Z軸方向上個余4mm，滿足數(shù)控加工的背吃刀量。毛坯裝夾的適應性：毛坯為矩形塊，且待加工零件的底面也為正方形。在加工是利于零件的定位和裝夾，并且可靠，方便。選擇加工設備機床的類型應與工序劃分的原則相適應。機床的主

10、要規(guī)格要求尺寸應與加工的外形尺寸和加工表面尺寸相適應。根據(jù)零件和現(xiàn)有條件，按照上述要求選擇XK713A數(shù)控銑床。零件的定位基準和裝夾方式 4.1零件的定位基準的確定合理地選擇定位基準，對于保證零件的尺寸和位置精度有著決定性的作用。第一道工序一般只能以為加工的毛坯面作為定位基準，這種基準稱為粗基準。此零件以一個底面作為定位基準，銑削出定位粗基準。然后翻轉(zhuǎn)裝夾，再以這個粗基準作為定位基準加工上端面。然后加工側(cè)面，將一個加工過的側(cè)面作為精基準，加工零件的最大外輪廓。在第一道工序之后，根據(jù)基準統(tǒng)一原則，縱向銑削應使盡量多的表面加工時都用已加工的上端面作為定位基準，加工型腔、梯臺面、20孔。橫向的銑削都

11、以加工過的側(cè)面作為定位基準。以保證各加工面的位置精度。 4.2零件的裝夾方式工件的裝夾：在臥式數(shù)控銑床上，使用機用虎鉗直接裝夾零件，利用X向、y向運動的單向運行或聯(lián)動運行控制加工中進刀、退刀和軌跡曲線加工的運動，先加工零件的兩周邊和型腔的型面軌跡，再加工零件另外兩周邊。采用此方式加工的零件輪廓精度較為理想。優(yōu)點是裝夾簡單可靠，利用通用夾具就可以進行零件的裝夾定位；缺點是在一次裝夾定位中，只能完成零件周邊兩平面和型腔軌跡加工，零件周邊另外兩平面的加工需要進行二次裝夾定位。適合于單件和中小批量的零件加工。這種裝夾方式在保證了車削加工基準，裝夾定位基準與設計基準重合的同時，敞開了加工中銑刀運行的空間

12、。確定零件加工順序與進給路線5.1加工順序的確定 在加工中心上加工零件，一般都有多個工步，使用多把刀具，因此加工順序安排得是否合理直接影響到加工精度、加工效率、刀具數(shù)量和經(jīng)濟效益。 在安排加工順序時同樣要遵循“基面先行”“先面后孔”、“先主后次”及“先粗后精”的一般工藝原則。 首先將毛坯料裝夾在虎鉗上粗、精銑削出一個底面作為定位粗基準面，卸下工件，翻轉(zhuǎn)，進行第二次裝夾，粗、精銑削上端面，將上端面作為縱向加工的定位基準。 換刀。加工兩個未被裝夾的側(cè)面，以其中一個側(cè)面作為橫向加工的定位基準，加工零件的外輪廓。 換上中心鉆，在上端面中心鉆銑刀的引導孔。 換上銑刀，粗銑型腔輪廓，由于型腔輪廓的特殊性，

13、首先銑削出一個直徑為30mm的孔，然后沿型腔輪軌跡銑削出型腔的軌跡。然后粗銑20H8的孔最后粗銑梯臺面然后對所有型腔、孔，梯臺面進行精加工。5.2進給路線的確定 工序1 銑基準面。將毛坯準裝夾在機用虎鉗上，銑削出一個底面，然后再用這個粗基準面進行第二次裝夾。然后對刀加工上端面。將上端面作為定位基準。 工序 2 第三次，第四次裝夾，粗、精銑削四個側(cè)面。工序 3 安裝中心鉆，鉆中心孔，以便于銑刀下刀。 工序4 銑花型型腔。起刀點為矩形上端面正中心，首先銑出一個直徑為30mm的圓，然后在沿著花型內(nèi)輪廓將內(nèi)輪廓銑削出花型。加工路線為ABCDEFGA 工序5 銑削20孔。起刀點還是上端面正中心，豎直向下

14、銑出直徑為20mm的圓形凹槽。沿著輪廓銑削。銑削圓形凹槽 工序6 銑削凸臺。這道工序所要加工的內(nèi)容是凸臺，計算出凸臺外輪廓的節(jié)點。起刀點為上端面中心，沿矩形邊向內(nèi)銑削。加工路線為ABCDEFGHIA。工序7 沿工件輪廓精加工，是表面粗糙度達到3.2um。刀具的選擇此次加工的是型腔凸臺零件，結合零件實際情況，需要一把直徑為125mm的面銑刀，粗加工型腔時需要一把直徑為16mm的鍵槽銑刀，還需要一把直徑為16mm,前角為15后角為25的高速鋼立銑刀。零件加工型腔前需要進行鉆孔，需要在上端面打工藝孔，所以要用到中心鉆，中心鉆的直徑為5mm。 表8-1 數(shù)控加工刀具卡產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號02

15、序號刀具號刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面?zhèn)渥?1T01125mm的面銑刀1基準面和上表面02T025mm中心鉆1鉆中心孔手動03T0316mm硬質(zhì)合金鍵槽銑刀1側(cè)面、型腔與階梯面粗銑04T0416mm硬質(zhì)合金立銑刀1側(cè)面、型腔與階梯面精銑編制孫騰飛審核批準共 頁第 頁切削用量的確定根據(jù)零件加工精度和表面粗糙度的要求，并考慮刀具的強度、剛度以及加工效率等因素，在該零件的各道加工工序中，切削用量選擇如下。粗加工端面決定切削深度 由于加工余量不大，而且分為兩次銑削，故可在一次走刀內(nèi)切掉1.7mm，留0.3mm的精加工余量。則，ap=1.7mm決定每齒進給量f查表得，面銑刀粗加工是進給量在0.090.18m

16、m之間。由于是粗加工，要求較低，所以這里選取fz=0.15mm選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm，由于銑刀直徑d=125mm，故刀具壽命T=180min.確定銑削速度和切削速度Vc=200m/minn=200 x1000/3.14x125=509.5r/min根據(jù)XK713A型臥式數(shù)控銑床說明書選擇n=500r/min,因此實際銑削速度及進給速度為Vc =3.14x125x500/1000=196.3mm/minVf=500 x6x0.15=450mm/min即粗加工端面的銑削用量ap=1.7mm，fz=0.15mm，Vc=196.3

17、m/min，n=500r/min，Vf=450mm/min。精加工端面根據(jù)粗加工的余量，精加工背吃刀量ap=0.3mm。精加工對表面粗糙度要求較高，所以選擇進給量較小的每齒進給量fz=0.09mm。確定精加工銑削速度和進給速度Vc=300m/minn=300 x1000/3.14x125=764r/min根據(jù)XK713A型臥式數(shù)控銑床說明書選擇n=800r/min，因此實際銑削速度及進給速度為Vc=3.14x125x800/1000=314mm/minVf=800 x6x0.09=432mm/min即精加工端面的銑削用量ap=0.3mm，fz=0.09mm，Vc=314m/min，Vf=432

18、mm/min，n=800r/min。粗銑側(cè)面、型腔軌跡和階梯面 = 1 * GB2 決定銑削寬度ao。根據(jù)切削用量簡明手冊，表3.4查得銑削寬度ao=5mm。 = 2 * GB2 決定每齒進給量fz。根據(jù)表3.4，fz=0.080.05，這里取fz=0.08mm。 = 3 * GB2 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm，由于銑刀直徑d=16mm，故刀具壽命T=60min. = 4 * GB2 確定銑削速度和切削速度根據(jù)表3.13 當d=16mm，z=6，ap=16mm ，ao=5mm，fz=0.08mm時，Vc=50m/minn=50

19、 x1000/3.14x16=995r/min根據(jù)XK713A型臥式數(shù)控銑床說明書選擇n=1000r/min,因此實際銑削速度及進給速度為Vc=3.14x16x1000/1000=50.2m/minVf=1000 x6x0.08=480mm/min即粗加工時的銑削用量ap=16mm ，ao=5mm，fz=0.08mm，n=1000r/min，Vc=50.2m/min，Vf=480mm/min。精加工根據(jù)表3.13 當d=16mm，z=6，ap=16mm ，ao=5mm，fz=0.05mm時，Vc=70m/minn=70 x1000/3.14x16=1393r/min根據(jù)XK713A型臥式數(shù)控銑床說明書選擇n=14