解放10B汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝及夾具設(shè)計

Southwest University of Science and Technology本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題目名稱：解放10B汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工工及夾具設(shè)計學(xué)院名稱專業(yè)名稱學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師制造科學(xué)與工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化王涌鋰5120154656李占峰t«M：40CrclUI：2f«力探今并電：a不圖三2. 2確定零件生產(chǎn)類型1計劃生產(chǎn)綱領(lǐng)該零件設(shè)計一年產(chǎn)量2000件大批量生產(chǎn)則Q=2000 (零件數(shù))由機械加工課程設(shè)計指導(dǎo)書查得備品率成為3%到5%取備品率為4%另查到廢品率為1%,最后根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定N=Q(l+a%+P%) =2000X1(1+4%+!%) =2120件N為零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)，這些零件在一年時間內(nèi)完成，假設(shè)工作時間為350天，一天工作八小時，則工作時間為：t=350X 8=2800 小時根據(jù)數(shù)據(jù)查到生產(chǎn)節(jié)拍二工作時間/計劃產(chǎn)量(生產(chǎn)綱領(lǐng))則：生產(chǎn)節(jié)拍=2800*60/2120 =79min 所以計算得出每件零件生產(chǎn)平均可得到79分鐘的加工時間規(guī)劃，所以在后續(xù)工序計算的時間之和要小于該時間。2.3確定零件毛坯的材料和形式首先毛坯的選擇需要考慮毛坯的外形，合適的形式可以節(jié)約加工時間，增加效率,零件的作用將使得毛坯的材料不能亂選，零件機構(gòu)和尺寸將毛坯的選擇限制，材料的選取不能一味追求質(zhì)量，現(xiàn)有生產(chǎn)能力以及企業(yè)經(jīng)濟條件，零件經(jīng)濟性也是一個重要影響。零件加工需要保證精度和性能，零件工藝性，滿足圖紙要求，這也是影響毛坯的一大關(guān)鍵毛坯的材料和形式值得認真考慮。轉(zhuǎn)向節(jié)作為汽車車輪與軸的鏈接件，在工作過程中要承受很大的沖擊力和載荷，因此軸部要有較強的抗彎曲能力。車輪旋轉(zhuǎn)將不斷摩擦軸部，所以軸還要有較大的耐磨性。材料要有良好的強度和良好的韌性二。所以選擇滿足這些要求的合金材料40mnB,在合適的工序中對零件進行淬火調(diào)質(zhì)處理，使零件增強工藝性等。由于轉(zhuǎn)向節(jié)一端為軸，一鍛為雙耳，結(jié)構(gòu)有點復(fù)雜，而且還是大批量生產(chǎn)，制造效率和零件的精度需要得到提高，所以選擇鍛件毛坯。選擇鍛件毛坯相對于常見的鑄件等毛坯還有幾大好處：1. 鍛件比鑄件的質(zhì)量高，能承受較大的沖擊力和載荷，因此在需要力學(xué)性能好的毛坯時選擇鍛件，在需要承受壓力大的零件都選擇鍛件。鍛件質(zhì)量好，但重量輕，鍛件有良好的性能還能減輕機器的重量，這些在交通工具等方面是十分重要的，在性能更優(yōu)的情況下選擇更輕的材料對于汽車，飛機，輪船有著重要意義。2. 對比其他高碳鋼，鍛件比大多數(shù)高碳材料的物理性能好，而另外很多性能好的材料難以獲取或者需要多次改鍛，在時間方面有所影響，這是該零件的優(yōu)勢。節(jié)約材料，鍛造毛坯時能相對節(jié)約更多的材料，這樣還可以節(jié)約鍛造時間，靈活性高,可以鍛造出外形復(fù)雜的毛坯，適合加工轉(zhuǎn)向節(jié)。3. 鍛件生產(chǎn)時可以多個同時生產(chǎn)，這比鑄件生產(chǎn)效率低，在考慮加工工藝時也要考慮毛坯的生產(chǎn)效率。4. 運用廣泛，在市場上容易找到5. 成本相對于其他高碳鋼較低，這是因為生產(chǎn)技術(shù)更加成熟。6. 性能不同，鑄件金屬液態(tài)成型的工序多，所以不好控制，因此組織疏松，晶粒大，不規(guī)則，存在膨脹，萎縮，氣孔等確定，在加工過程中對精度有影響。2. 5基準的選擇定位基準的選擇正確與否對加工路線的安排，基準的選擇可能影響到夾具的設(shè)計，進而影響加工時間和成本。定位基準還可能影響到零件的精度。因此定位基準的選擇將是重要的一步。選擇粗基準要遵循兒大原則，這些原則有：1. 選擇粗加工的基準為定位基準時，要考慮加工余量，要保證有充足的加工余量,兩個面的工序尺寸要選擇好，要符合零件圖上的標準，盡量保證零件的精度。選擇零件中重要的位置作為粗基準，保證加工余量均勻，一般零件上加工精度高或者質(zhì)量要求高的表面可以選擇作為粗基準，像轉(zhuǎn)向節(jié)端面，傳動箱主軸孔，變速箱導(dǎo)軌面等，這些都符合這樣的條件，可以選擇作為粗基準，加工精度越高，位置度要求高的面可以優(yōu)先選為粗基準面。2. 粗基準應(yīng)盡量避免使用多次，在同方向上只能裝夾一次，粗基準是毛坯面，精度不高，誤差較大，多次使用該基準將造成較大誤差，重復(fù)使用難以保證精確度，所以同一個面最多只能做為一次粗基準，避免造成較大誤差。3. 選擇不加工的面作為基準，該免沒有加工過只能作為粗基準，若該面作為粗基準后又加工，這樣可能造成精度的誤差，這是需要考慮的。4. 盡量不要選著小平面作為粗基準，面積較小，工件定位不合適，容易造成過定位或者欠定位，選擇大平面比較光滑的面作為粗基準，這樣精度更高，定位更加容易。這樣在夾具夾緊時也可以更加方便。5. 若每個平面都要加工，選擇加工余量小的面，加工的面越大，刀具進給量越大,產(chǎn)生誤差的可能性更大，在選擇粗基準的同時也要盡量選擇誤差較小的方案。選擇精基準也有幾大原則，它們是：1. 選擇精基準時避免設(shè)計基準和定位基準不重合，因為這樣可能引起較大的誤差，造成零件變成廢品，所以要使設(shè)計基準和定位基準使用同一個基準，這是最重要的基準一致原則。2. 盡可能多的使用同一個精基準，因為這樣可以優(yōu)化工序路線的制定，可以保證更多位置的精度要求，使用同一個基準加工其他面，孔或軸。根據(jù)定位基準設(shè)計其他更多路線的定位方案，這有利于減少夾具的設(shè)計，夾緊方案的設(shè)定，減少工作時間，減少加工成木，減少輔動工作時間。使加工路線明朗化，機械加工更加流暢。這些是基準統(tǒng)一的優(yōu)點和好處，是基準選擇的一大原則。3. 某些加工余量小的工序，選擇加工表面作為精基準。這是互為基準原則。4. 基準的選擇要便于安裝，基準選擇時要考慮機床刀具的進給，工件的夾緊。這是便于裝夾原則?；鶞实倪x擇十分重要，盡量遵循這些原則，保證加工的精度，節(jié)約時間，便于加工。2. 6轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝分析由轉(zhuǎn)向節(jié)零件圖分析可知道將其分為多組加工。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)各面公差等級和表面粗糙度如下：主要尺寸公差等級表面粗糙度640推IT7RaO. 8655搬IT7RaO. 8中89：需IT7RaO. 8饑40：需IT7RaO. 86 41履IT8Ra6. 3IT12Ra6. 3在同軸度，位置度等方面的要求有:兩主銷孔軸線與中軸線的垂線的方向有9度的要求，6 67孔有垂直度要求。節(jié)軸左端端面有0. 1的垂直度，4 89左端有0.03的垂直度要求，6140左端有0.05的垂直度要求，。89同軸度0. 05, 655, 640有0.01同軸度。粗糙度為0. 8,需要磨削。錐孔有0.3的位置度要求。2. 6零件表面加工方法根據(jù)各表面各孔和各表面的公差等級以及表面粗糙的的要求查閱手冊機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表得到各各表面以及各孔的加工方法，加工方法如下：(1) 640-0.009-0.025、軸加表面及端面的加工根據(jù)表標準公差數(shù)值確定，查閱資料查得加工方法：選擇的加工方法：保證加工精度和原則，選擇先粗車然后半精車在調(diào)質(zhì)處理后磨削。(2) (1)55-0.010 -0.029加工時保證加工精度和原則，選擇先粗車然后半精車在調(diào)質(zhì)處理后磨削(3) 節(jié)軸各端面表面粗糙度Ra0.8um。選擇的加工方法：先粗車然后半精車在調(diào)質(zhì)處理后磨削。(4) 孔和螺紋孔。這幾個孔無粗糙度要求，無公差，所以選擇最基本的加工方法，選擇加工方法先鉆孔然后攻螺紋（5）主銷孔、。67孔的加工641+0.039 0主銷孔粗糙度要求不是太高，選擇先粗鉆孔，再拉削孔，以此達到要求。667+0.2 0在41空孔的基礎(chǔ)之上，所以在41孔加公后采用骸孔的加工方法。（6）4XM8采用鉆，攻螺紋。兩耳上下兩端面表面的加工比較簡便。采用粗飩的方法。（7）1）29錐孔采用鉆到加工方法，因為無粗糙度要求所以比較簡便，直接鉆孔，錐孔上的鍵槽采用拉的加工方法。（8）在適當?shù)倪^程中淬火調(diào)質(zhì)處理。2. 7制定工藝路線2. 7.1制定工藝路線的原則在制定工藝路線時要滿足零件的各向指標，圖紙上的技術(shù)要求，次零件為大批量生產(chǎn)，所以在滿足尺寸要求，粗糙度要求，各軸之間同軸度要求，各表面的垂直度要求的同時也要考慮加工的工時，機床的選取，經(jīng)濟性的評估，考慮夾具的要求，以此來保證零件的加工成功。使工序更加集中，減少換件的輔動時間，增加勞動生產(chǎn)效率,減少成本，有好的經(jīng)濟性。2. 7. 2確定加工順序的原則在各表面均未加工時選擇其中一個面作為粗基準面，在車軸時先粗車，然后半精車，最后磨削。先加工主要表面，這樣在后續(xù)的加工過程中可以選擇該面作為定位基準，然后加工次要的表面。加工要作為基準面的面，然后加工其它面，加工完平面后加工該面上的孔。2. 7. 3基準選擇的方法（1）粗基準的選擇選擇不加工的面作為基準，該免沒有加工過只能作為粗基準，若該面作為粗基準后乂加工，這樣可能造成精度的誤差，這是需要考慮的。在加工兩耳上孔時由于要限制軸的旋轉(zhuǎn)，可能多次使用到側(cè)面違背了粗基準的原則，所以盡量先加工四個孔，然后以此作為精基準加工，一面兩銷定位方案簡便，集中。另外選擇零件中重要的位置作為粗基準，保證加工余量均勻，一般零件上加工精度高或者質(zhì)量要求高的表面可以選擇作為粗基準，像轉(zhuǎn)向節(jié)端面，傳動箱主軸孔，變速箱導(dǎo)軌面等，這些都符合這樣的條件，可以選擇作為粗基準，加工精度越高，位置度要求高的面可以優(yōu)先選為粗基準面。(2) 精基準選擇的方法選擇精基準時避免設(shè)計基準和定位基準不重合，因為這樣可能引起較大的誤差，造成零件變成廢品，所以要使設(shè)計基準和定位基準使用同一個基準，這是最重要的基準一致原則。基準的選擇要便于安裝，基準選擇時要考慮機床刀具的進給，工件的夾緊。這是便于裝夾原則。軸部較長應(yīng)避免刀具碰到軸，在鉆孔的時候鉆頭很有可能碰到軸，盡量讓刀具從另一端進入，這樣夾具設(shè)計也相對簡單。盡可能多的使用同一個精基準，因為這樣可以優(yōu)化工序路線的制定，可以保證更多位置的精度要求，使用同一個基準加工其他面，孔或軸。根據(jù)定位基準設(shè)計其他更多路線的定位方案，這有利于減少夾具的設(shè)計，夾緊方案的設(shè)定，減少工作時間，減少加工成本，減少輔動工作時間。使加工路線明朗化，機械加工更加流暢。這些是基準統(tǒng)一的優(yōu)點和好處，是基準選擇的一大原則。所以盡量選擇孔加工后的一面兩銷定位方法。2. 7. 4工序制定在綜合各大原則和各步驟的加工后做出兩道工序如下:工序一工序1備料，模鍛毛坯工序2毛坯正火工序3銳節(jié)軸斷面，鉆中心孔中心孔機床工序4粗車節(jié)軸各端面半精車 4)40, 6 30, <|)89, 6 140 端面ca6140工序5調(diào)質(zhì)處理淬火爐工序6磨削節(jié)軸及端面磨床工序7鉆4XR16孔專用組合機床工序8銖主銷孔兩端而到225臥式鐵床工序9粗鉆主銷孔4>41,鐐667孔專用組合機床工序10拉削主銷孔6 41臥式拉床工序11鉆攻4XM8螺紋孔專用組合機床工序12鉆錐孔* 29專用組合機床鉆注油孔并攻絲工序13拉鍵槽專用拉床工序14檢查外觀缺陷清洗包裝(2).工序二工序1備料，模鍛毛坯工序2毛坯正火工序3銖節(jié)軸斷面，鉆中心孔中心孔機床工序4粗車節(jié)軸各斷面ca6140工序5調(diào)質(zhì)處理淬火爐工序6磨削節(jié)軸及端面磨床工序7銖主銷孔兩端面到225臥式鐵床工序8粗鉆主銷孔4>41, 4)67孔專用組合機床工序9拉削主銷孔中41專用組合機床工序10鉆，攻4XM8螺紋孔專用鉆床工序11鉆錐孔29鉆注油孔并攻絲專用組合機床工序12拉鍵槽專用拉床工序13鉆4XR16孔專用鉆床工序14檢查外觀缺陷清洗包裝2.7.41藝方案的分析與比較原則上要有經(jīng)濟性，操作難度，時間，經(jīng)過分析第一套方案有以下優(yōu)點:1，采用高效專用設(shè)備和工藝設(shè)備，有利于減少更換時間，節(jié)省輔助時間，提高生產(chǎn)效率。2. 減少了設(shè)備的數(shù)目。3. 減少安裝工件的次數(shù)可縮短輔助時間并輕松確保相對位置，這將影響零件的加工精度。4. 生產(chǎn)設(shè)備使用少，簡化了取件次數(shù)，減少了生產(chǎn)面積，優(yōu)化了生產(chǎn)5. 先加工四個R16孔，之后的工序以這些孔作為定位基準,提加工精度。綜上所述，在分析生產(chǎn)率，設(shè)備，安裝次數(shù)及加工工藝路線加工精度等方面進行全面分析，決定采用第一套方案加工零件。2. 9機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定轉(zhuǎn)向節(jié)零件部分材料為40Cr,硬度180-220,年產(chǎn)量為2000,單班生產(chǎn)，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，所以制定加工余量表。零件尺寸單面余量鍛件尺寸3. 25043. 25巾55饕3. 25中 58. 25中89露3. 25中 92. 25中140*膘3. 250143. 252255230根據(jù)原始數(shù)據(jù)以及查閱資料，取各加工面的加工余量，計算鍛件尺寸分別確定,余量，公差等級及工序尺寸如下：零件尺寸工序名稱公差等級工序尺寸巾40皤粗車轉(zhuǎn)向節(jié)軸5IT12中 41. 5。55一需粗車轉(zhuǎn)向節(jié)軸5TT11中 56. 5中89饕粗車轉(zhuǎn)向節(jié)軸5IT11090. 56 40次精車1IT8040.56 55睛精車1IT8055.5中89就精車1IT8089. 5M0駕柔磨削0.5IT7M0饕、岫5鬻磨削0.5IT76 55瞿中89：需磨削0.5IT7中89駕*016鉆16IT120162255IT11225041鉆39.5IT1239.5M6鉆5.5IT115.5M6攻0.5IT126041拉削1.5IT124)41*讖029鉆29IT1202906727.5IT12<1>67；2根據(jù)圖表分析得出；(1)銖轉(zhuǎn)向節(jié)軸端面及鉆兩個中心孔由工藝簡明查得轉(zhuǎn)向節(jié)節(jié)軸端面單邊余量2. 5 3. 2nim.端.確定工序尺寸及余量為：Z=2.5e(1)粗車轉(zhuǎn)向節(jié)軸各部外圓端面從工藝簡冊來看，轉(zhuǎn)向部分軸端的單邊緣為2. 5-3. 2響。直徑方向的單邊距為2. 5-3mm。過程大小和余量確定為：2Z = 5(3) 半成品車030,半成品車040, 055, 085及上下端面?？紤]到加工表面的最大表面粗糙度為RaO. 8um,同軸度為0.01,垂直度為0. 03-0. 05,后續(xù)工藝為精磨。根據(jù)“機械加工技師手冊”表2. 3-5, 2Z = 1可以滿足要求。(4) 磨削040, 055, 085和端面考慮到加工表面的最大表面粗糙度為Ra0.8um,同軸度為0.01,垂直度為0. 03-0. 05,后續(xù)工藝為精磨。根據(jù)“加工工藝手冊"表2.3-5, 2Z = 0. 5可以滿足要求。(4) 磨削040, 055, , 085及端面考慮其加工面表面粗糙度要求為RaO. 8um,同軸度0. 01,垂直度0. 03-0. 05,所以后面的工序在精磨。根據(jù)機械加工工藝手冊表2. 3-5,取2Z=0. 5mm己能滿足要求。(5) 鉆 4-016 孔根據(jù)機械加工工藝手冊表2. 3-5,鉆 016 孔：2Z=16mm(6) 銖主銷孔外側(cè)兩端面到225由工藝簡明查得轉(zhuǎn)向節(jié)端面單邊余量2.5-3. 2mm.確定工序尺寸及余量為：2Z=5 mm(7) 銖主銷孔內(nèi)側(cè)兩端面由工藝簡明查得轉(zhuǎn)向節(jié)端面單邊余量2.5-3. 2mm.確定工序尺寸及余量為：2Z=5 mm(8) 粗鉆041主銷孔,067孔，鉆4-M6螺紋孔根據(jù)機械加工工藝手冊表2. 3-5,粗鉆 041 孔：2Z=39. 5mm鐐 067 孔：2Z=67-39. 5=27. 5mm鉆 M6 底孔：2Z=5. 5mm攻 M6： 2Z=0. 5mm(9) 拉削041主銷孔根據(jù)機械加工工藝手冊表2. 3-5,拉削 041 孔：2Z=lmm(10) 鉆錐孔，2-M6注油底孔及螺紋孔根據(jù)機械加工工藝手冊表2. 3-5,鉆m6孔時先加工成5. 5mm之后攻螺紋攻成6mm的孔。2.10切削用量及基本工時的計算工序3鉆左端軸部端面的的中心孔工件的材料使用合金鋼，模鍛出品。工序加工的機床為飩端鉆中心孔機床XZ21.4 ,夾具使用專用夾具，量具使用卡規(guī)，刀具是銖刀，鉆頭。(1).銖端面刀具飩削的深度為，則廣2. 5mm根據(jù)機械加工工藝手冊表查到鐵刀的銖削深度為af,令四=O.O8e/Z根據(jù)機械加工工藝手冊表查到銖刀的銖削速度為V,使V = (5512O)/n/min ,查閱資料找到機床主軸轉(zhuǎn)速公式，鉆速為m =史竺笊doO年 月解放10B汽車轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝及夾具設(shè)計摘要：這次設(shè)計的是轉(zhuǎn)向節(jié)的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計。這是一個技術(shù)設(shè)計項目，需要包括零件圖，毛坯圖，裝配圖兩張，機械加工工藝卡片和操作卡。首先需了解零件，這有利于我們制定方案，轉(zhuǎn)向節(jié)零件的主要加工表面是轉(zhuǎn)向節(jié)軸表面，端面，主銷孔及鍵槽，螺紋孔加工。根據(jù)零件特性制定相關(guān)加工余量，由加工工藝原則可知，在保證零件的精度和基準的同時，節(jié)約成本編短加工周期提高生產(chǎn)效率。那么就要制定合理的工藝路線和合適的夾具。在工藝的安排下不緊考慮合理的加工要求，還要考慮操作者及加工機械的安全。同時夾具的設(shè)計也要考慮拆卸的方便及安全和夾具的合理性。所以這是是解決問題的關(guān)鍵。同時還要反復(fù)的調(diào)整，制定多種路線進行方案比對。來尋求一個最好的方案。這樣才能保證工件的加工精度及生產(chǎn)節(jié)拍。從中鞏固和加深技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識，聯(lián)系實際，鍛煉自己解決問題的能力，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：加工工藝，夾具，基準，方案對比取V近似值為100, d=100,帶入上述公式得到:1000x100/n =« 318.47 r/ min3.14xl(X)根據(jù)機械工藝手冊取n為整讓n=300r/min計算機床加工時銖刀的實際銖削速度V，.根據(jù)公式得到:機床鐵刀銖削速度皿八溢罕窘皿隊根據(jù)機械加工工藝手冊表查到工作臺的進給量按每分鐘計算，表示為fm,公式：設(shè)定=0.08 Z = 5,么二 = 300代入公式得：fm = 0.08 x5x3OO = 120 mm/ min取九= 120/min ,所以該工步的進給量為120mm/mino根據(jù)機械加工工藝手冊計算加工用時。根據(jù)毛坯選擇時的選擇，取毛坯尺寸為31,則機床的鐵刀切入深度為L 4=7機床銖刀的切出長度匕：h=2mm , 一共走刀次數(shù)為1次。查閱表格和公式機床的機器加工時間為:機床的機動時間: % = / nJ m取1=31,4=7 4=2,兀=120代入公式r;I = (31+7+2)/120=0. 33min所以銖端面的加工時間為0. 33分鐘。(2)中心孔工件的材料使用合金鋼，模鍛出品。工序加工的機床為銖端鉆中心孔機床XZ21.4 ,夾具使用專用夾具，量具使用卡規(guī)，刀具是鉆頭。查閱書籍表格找到鉆中心孔的進給量f,其存在取值范圍，取較特殊的值f = 0.25mnj/r。切削速度為V,參考表格令V = 0.43,n/5o根據(jù)公式計算主軸鉆速3.14x7.25n=1000V = 1000x0.43x601133r/m.n"w 3.14x7.25,取特殊值，這樣機器容易達到目的 =1150min所以公式中的dw是鉆頭直徑。根據(jù)這些數(shù)據(jù)運用公式算出所以、， 7vdwn 3.14x6x800 ，由，.實際切削速度V' ： Vz =a 15.072m/ min10001000鉆孔過程中切削的長度1; l=9mm,機床的刀具切入長度4：/, = ctgkr + (1 2) = c/g 120° +1 q 2.72mm22機床的刀具切出長度A： 4=。，走刀次數(shù)一共為一次。所以計算機器的機動時« 0.21 min,/ + /,+/2_ 9 + 2.7272 - - 1150x0.05該工步的加工時間為t=0. 21min該次工序的總加工時間為T=2* (tl+t2) =1. 16min工序4粗車各節(jié)軸及端面工序加工的機床為臥式車床Ca6140 ,夾具使用，量具使用卡規(guī)，刀具為高速鋼成形車刀(W18G4V)。首先車各節(jié)軸，根據(jù)機械加工工藝手冊表2. 4查的進給量f=0. 7mm/r，單邊切削深度為1. 5mm,由各節(jié)軸加工時間較短,故節(jié)軸平均直徑取d0=(31. 5+41. 5+56. 5+86. 5) /4=54. 5機床的走到次數(shù)1,車削的工序根據(jù)表格查V的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式算出機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n = 1臉片=816r/min,取 =800/7min計算出機床的實際車削速度V'：地 2.311000然后算出進給量 fl： fl=fn=0. 7*800/60=9. 22min機床的進給量h=fn =0.7x80060= 9.33?？/s根據(jù)計算出來的數(shù)據(jù):4=210mm /2 = 4mml3 = 4mm所以 L =210+4+4=218mm鐘。2 x=x 1 = 0.39 min0.7 x 800粗車軸的時間為0. 39分接下來粗車端面:根據(jù)機械加工工藝手冊表2. 43查的進給量f=0.7mm,鐵刀鐵的深度為2. 5-1 = 1. 5mm,機床刀具走刀次數(shù)為一次，根據(jù)機械加工工藝手冊表查到車削的切削速度V=2.26m/s,根據(jù)機床的主軸鉆速公式算出n；:1OOOV 1000x2.26x60 3.14x 140« 308.5r/min ,取近似的特殊鉆速n=300r/min根據(jù)多組數(shù)據(jù)計算主軸的實際車削速度V： *尚=亨畿綁=29mf=fn = Wx，00 = 3.5mm/ s進而計算進給量6()t = 46,5 x 1 = 0.22 min現(xiàn)在 11, 12, 13 已知計算 L=11+12+13=46. 5mm 所以 0.7x300所以此處加工的時間為0. 22分鐘。最后精車030,精車040, 055, 085及上下端面，車床依然是ca6140,刀具換成高速成型車刀根據(jù)機械加工工藝手冊表和機械加工課程設(shè)計查的進給量f=0. 3mm/r ,單邊切削深度為1. 5-0. 5=1. mm,由各節(jié)軸加工時間較短，故節(jié)軸平均直徑取d°=(30. 5+40. 5+55. 5+85. 5)/4=51.875,機床的走到次數(shù)1,查到表中切削速度取V=2. 26m/s ,綜合數(shù)據(jù)計算機床精車過程中的主軸鉆速為：1000V 1000x2.26x60，樹) 3.14x51.875 = =»832.47/7mm = 8(X)min ,根據(jù)主軸鉆速計算,取整實際車削速度廣=地！ = 34x51.875x800 = 2m/s1000 x 60頭部IT網(wǎng)及 10001000 x 60,查表計算進給量冬虹4"160現(xiàn)在現(xiàn)在11, 12, 13己知計算L=ll+12+13=218mm,機器加工時間為:2 Q4=X1 = 0.90 min°3x800,所以精車軸部的時間為0.9分鐘。進行精車085上下端面的計算:查表得進給量f=0. 3mm,深度為車端面的深度為1mm,走刀次數(shù)依然為1次，之后查閱車削的切削速度為V=2. 26m/s,根據(jù)公式計算主軸鉆速n：3.14x140n = 1°°°' = 1°°°*2.26x60 308.5/7min，取整數(shù)便于操作取 n=300r/mino 自然得履01000 x 60出實際的機床刀具車削速度4端=等調(diào)虬2皿氣刀具進給量2 x 7()()片2 =頂一= lE/s /. =(140-55)/2 = 42.5，而 g, 13g 所以L=46. 5mm,計算出時間為:46 5"廣"沼= 0.51min工序6磨削040, 055, , 085及上下端面工序加工的機床為外圓磨床M115W,夾具使用專用夾具，量具使用卡規(guī)，刀具為砂輪。首先計算磨削時的切削余量，根據(jù)機械加工工藝手冊表和網(wǎng)上資料查到ap=0. 25mm （分二次磨削），砂輪的鉆速為2200轉(zhuǎn)每分鐘，所以線速度為1000,=也=3.14x300x220() = 2073.3 min10001000o另外選擇機床主軸轉(zhuǎn)速為450r/min,計算出d0=60mm ,綜合以上數(shù)據(jù)得到最終的機床磨削速度為：1000x60r = = 3J4x60x450 = 14bzz/y1000之后計算機床的加工時間，根據(jù)資料中公式要求找到關(guān)鍵數(shù)據(jù)有砂輪的長度,磨削系數(shù)，工件進給速度，磨削深度，加工余量共加工兩次，根據(jù)公式T, = i頓d得到：f =0. 0092, f0. 6B=0. 6x40=24mmTn =- i=* 2 = 0.23 min(04O 處)nfifrd 450X0.0092X24*翁=器*'2 =。.5。55處）= LZ±i= 16X0.25X1.4 %2 = 0 12min(055處)nffrd 450X0.0092X24最后得到的加工時間為2. 69分鐘。工序7加工4-016孔工序加工的機床為專用組合機床，夾具使用專用設(shè)計夾具，量具使用塞規(guī)，刀具直柄復(fù)合鉆016。查閱書籍表格找到鉆中心孔的進給量f,其存在取值范圍，取較特殊的值f = 025mm”。切削速度為v,參考表格令V = 0.43m/5o根據(jù)公式計算主軸鉆速1000V 1000x0.43x60 .n =a 513.5 尸/ min叭 3.14x16取特殊值，這樣機器容易達到目的所以 = 500min所以公式中的dw是鉆頭直徑。根據(jù)這些數(shù)據(jù)運用公式算出實際切削速度八八端=誓齋迎淄2心煩鉆孔過程中切削的長度1; / = 15.5/7?/?,機床的刀具切入長度4：/ =ctgkr + (1 2) =-cig 120° +1 « 5.2mm22機床的刀具切出長度匕：，2=°，鉆四個孔，每次走刀次數(shù)一共為一次。所以計算機器的機動時間戲建羅=湍慕血該工步的加工時間為t=0. 165min,所以機器加工該工序是機動時間為0. 165*4=0. 66min。工序8銖主銷孔上下兩次兩端面工序加工的機床為歐式銖床X6132,夾具使用專用設(shè)計夾具，量具使用塞規(guī)，刀具為YT15 75°雙面鐵刀。首先確定飩削深度根據(jù)機械加工工藝手冊表查到鐵刀的飩削深度為af=2. 5mm,每一齒的進給量為令af=0.0Smm/Z根據(jù)機械加工工藝手冊表查到銖刀的銃削速度為V,使V = (55120)/n/min,查閱資料找到機床主軸轉(zhuǎn)速公式，鉆速為n： =壩也，取整V=100, d=100,計算得到：展。=擊而a 318" mm根據(jù)機械工藝手冊取n為整讓EOOr/min計算機床加工時鐵刀的實際欽削速度V，.根據(jù)公式得到：機床銃刀銳削速度V'：廣=也 = 314xl00x300a94.2/min1OOO 1000根據(jù)機械加工工藝手冊表查到工作臺的進給量按每分鐘計算，表示為fm,公式：= Ew 設(shè)定=0.08 f：f Z = 5, = n = 300代入公式得：fm = 0.08x5 x 300 = 120mm/min取九=120仰/min ,所以該工步的進給量為120mm/mino根據(jù)機械加工工藝手冊計算加工用時。根據(jù)毛坯選擇時的選擇，取毛坯尺寸為80,則機床的銖刀切入深度為妃4=20,機床銖刀的切出長度匕：，2=2頃,一共走刀次數(shù)為1次。查閱表格和公式機床的機器加工時間為：機床的機動時間小：J ni取 1=80, /, =20 4=2, .4=120 代入公式/., = (80+20+2)/120=0. 85min之后銖主銷孔內(nèi)側(cè)兩端面工序加工的機床為歐式鐵床X6132,夾具使用專用設(shè)計夾具,量具使用塞規(guī)，刀具為YT15 75°雙面銖刀。首先確定欽削深度根據(jù)機械加工工藝手冊表查到銳刀的銖削深度為af=2. 5mm,每一齒的進給量為令=0.08"w/Z根據(jù)機械加工工藝手冊表查到鐵刀的銖削速度為V,使V = (5512()m/min,查閱資料找到機床主軸轉(zhuǎn)速公式，鉆速為n： =四竺，取整V=100, d=100,計算得到：勿n = l°(X)xlOO a318.47min根據(jù)機械工藝手冊取n為整讓n=300r/min計算機床3.14x100加工時銖刀的實際銖削速度V，.根據(jù)公式得到：機床靴刀鐵削速度E = ¥器虬94En根據(jù)機械加工工藝手冊表查到工作臺的進給量按每分鐘計算，表示為fin,公式：九=力2”.設(shè)定二勺=0.08人，Z = 5,叫尸 二 300代入公式得：:n = 0.08 x5x3(X) = l 20mm/ min取=120/m/min ,所以該工步的進給量為I20mm/niino根據(jù)機械加工工藝手冊計算加工用時。根據(jù)毛坯選擇時的選擇，取毛坯尺寸為102,則機床的飩刀切入深度為"：匕=20,機床鐵刀的切出長度A：一共走刀次數(shù)為1次。查閱表格和公式機床的機器加工時間為:機床的機動時間七：七='+ )+2,最后得出時間花費為1.03min。J m工序9粗鉆041主銷孔，銘067孔，鉆4-M6螺紋孔該工序加工機床選擇使用專用組合機床，刀具使用麻花鉆，便于加工，首先粗鉆到039,根據(jù)書上所述機器的切削速度為0.43m/s,進給量為0.45mm/r,根據(jù)這兩1000V 1000x0.43x60.n =» 210.68/* / min個數(shù)據(jù)計算出機床主軸轉(zhuǎn)速：71奴,3.14x39,取« = 200/7min整數(shù)便于加工操作。之后計算實際速度，在這計算中需要使用到計算出來的數(shù)據(jù)，切削速度，機器鉆頭直徑，最后得出實際切削速度廣:八地= 3.14x39x200“4.5z/min1()(X)1000在毛坯的規(guī)劃中預(yù)定了切削長度為114mm,計算刀具的切入長度為/)39/( = ctgkr + ( - 2) = ctg 120° +1» 12.3mm 機床的切出長度為2mm,加工走刀一次完成。所以綜合所有數(shù)據(jù)計算出機械加工時間為_M±i=114 + 12.3 + 2al42n.nfn200 x 0.45在粗鉆出主銷孔后鐐067孔，需要使用到錐柄鐐鉆，鉆頭直徑67mm,進給量有0.23到0.35的范圍，為了計算方便選擇0. 25mm/ro查表得到規(guī)定值切削速度0. 43m/s,根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出機器鉆頭的主軸鉆速1000V 1000x0.43x60,n =:= 122.63r/min"心 3.14x67,取整為ioor/min，緊接著八也= 34x67xl(%2038min100°100()。依照毛坯選擇切入深度為10mm,進入的距離為1.5mm,取出為0.加工過程走刀一次，所以加工時間為:=/+£+£ = 10 + 15 + 0 a 0.46min71 fn 100x0.25工序10拉削。41主銷孔在粗鉆后拉削該孔根據(jù)相同公式和數(shù)據(jù)計算得出時間為機動時間。：tj =0.22 min工序11鉆4-M6螺紋孔、鉆4-05. 5底孔加工這道工序使用直柄麻花鉆，機床使用專用的鉆攻組合機床，夾具使用專用夾具，量具有塞規(guī)。進給量有0. 23到0. 35的范圍，為了計算方便選擇0. 25mm/r<>查表得到規(guī)定值切削速度0. 43m/s,根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出機器鉆頭的主軸鉆速:3.14x5.5= 詈 =1。*?？?799.07 min，取 =75。 min進而算出實際的速度*制=些穿在計算加工用時時需要用到加工長度,1000刀具進出的K度和次數(shù)，這些在毛坯的制定和工序的制定時已經(jīng)固定，所以切入/. = ctgk, + (1 2) = ctg 120° +1« 2.59mm22,加工長度為20mm最后計算加工時間:機動時間上1： o = W = 20 + 2.59 Lo nmin印 八 | fn 750x0.25這個工步的時間為0. 12*4=0. 48min。加工完孔后要加工螺紋，這次使用機鋼機動絲錐M6-2H 7J具，夾具不變。經(jīng)過翻閱資料攻螺紋時的進給量為0.5顧/r,機器移動的速度為7.2m/min。所以可以算出主軸的鉆速： =1°°°V = 1 °°°*7 2 r 382.16min，為了加工的簡便使鉆速取為 350r/min,兀 d、v3.14x6讓攻絲的絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。：取=750min,利用這些數(shù)據(jù)計算出實際的速度咋地= 3.14x6x35（、659m/min10001000接下來進行機械加工機器的時間，從毛坯的表找到加工的長度為15mm,刀具進出一次，進1. 5mm,出0.所以機械加工時間為，3, = '*+'2= 15 + L5 Q0（）95rninfn 0.5x350故本工序的機動時間為0. 095*2=0. 18min工序12鉆錐孔d）29,錐度1/8拉鍵槽，鉆注油孔并攻絲。這道工序得使用專用組合機床，先鉆錐孔，使用專用的夾具，量具使用塞規(guī)，刀具是標準圓柱錐柄柄麻花鉆。加工的深度為14mm,查找到進給量/ = 0.45偵/尸，鉆這個孔時的速度為1000V24mm/min所以主軸的旋轉(zhuǎn)速度為=兀如1000x24一 3.14x28=272.9r/min,速度取可以操作的 250r/min , 所以實際的刀具的切削速度為：八也= 3.14x28x25（、29/min1（XX）1000。因為被加工長度為50顧，進入15面膜，出去3mm,刀具一次通過,所以機加工時間為0. 6*2=1. 2min。工序13鉆攻注油孔該工序和上面的鉆孔工序一樣使用直柄麻花鉆，組合機床，夾具是專用的夾具，量具塞規(guī)，該步驟和第11步工序一樣，所以兩個孔的加工時間為0. 12*2=0. 24min,計算的數(shù)據(jù)和11工序相同，在攻螺紋的時候加工時間為：0.095*2=0. 18min,所以這道工序的總用時為0. 18+0. 24=0. 42mino工序14拉削錐孔內(nèi)鍵槽該工序使用臥式拉床，量具塞規(guī)，專用夾具，鍵槽拉刀加工這兩個錐槽。經(jīng)過計算機加工時間為0. 37min,所以該工序的時間為0. 37*2=0. 74min。2. 11本章小結(jié)本章主要是對轉(zhuǎn)向節(jié)的零件作用，工藝路線分析，工序路線規(guī)劃和比對，余量的分析和選擇，工序尺寸，加工用時的計算，首先明確零件的作用，轉(zhuǎn)向節(jié)的主要作用是使汽車獲得獲得正常的靈活轉(zhuǎn)向，所以該零件的精度和強度要求都很高，在加工工藝規(guī)劃中有些許困難。在老師的指導(dǎo)下按要求-步步做下去，制定定位方案，制定加工工序和加工機床和刀具，然后對這幾套方案進行分析比較，選擇最優(yōu)方案之后確定了部件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，最后進行時間定額計算及生產(chǎn)安排，經(jīng)過計算，在估算出輔助加工時間后，總加工時間遠小于預(yù)定的加工用時，所以可以在規(guī)定的時間內(nèi)完成。判斷加工用時是否符合要求，優(yōu)良的加工工藝是能否生產(chǎn)出合格，加工工藝的設(shè)計十分重要，設(shè)計時要反復(fù)比較，選擇最優(yōu)方案。按照順序，將該工作制定完畢，過程中對自身能力有很大的考驗。鍛煉了思維，和都工作的態(tài)度。這部分內(nèi)容對個人能力是一個巨大的考驗，在同學(xué)的幫助和老師的指導(dǎo)下逐漸完善。Liberation 10B automobile steering knuckle processingtechnology and fixture designABSTRACT: This time, the design of the steering knuckle and its fixture design weredesigned. This is a technical design project that requires a part drawing, a blank drawing,two assembly drawings, a machining process card and an operating card. First of all, weneed to understand the parts, which is beneficial to our development. The main machiningsurfaces of the knuckle parts are the knuckle shaft surface, the end face, the main pin holeand the keyway, and the threaded hole machining. According to the characteristics of theparts, the relevant machining allowance is determined. According to the principle of themachining process, while ensuring the accuracy and benchmark of the parts, the cost isreduced and the processing cycle is improved to improve the production efficiency. Then itis necessary to develop a reasonable process route and suitable fixtures. Under thearrangement of the process, reasonable processing requirements are not considered, and thesafety of the operator and the processing machine is also considered. At the same time, thedesign of the fixture should also consider the convenience and safety of lhe disassemblyand the rationality of the fixture. So this is the key to solving the problem. At the sametime, it is necessary to make repeated adjustments and formulate multiple routes forprogram comparison. Come to find the best solution. This ensures the machining accuracyand production cycle of the workpiece. Consolidate and deepen the technical foundationand professional knowledge, connect with reality, and exercise your ability to solveproblems, laying the foundation for follow-up work.Key words : processing technology, fixture, benchmark, scheme comparison第三章夾具的設(shè)計3.1概述加工工件時，為了滿足多方面的要求，夾具和工件要處于合適的位置，既要便于刀具加工也要便于夾具和零件的結(jié)合。這些位置相對于機床和夾具，夾具穩(wěn)固牢靠，不能讓寫件因為加工而受到干擾，移動。這樣能夠有效保證精度尺寸要求，也能夠保障安全，轉(zhuǎn)向節(jié)在汽車轉(zhuǎn)向功能中十分重要，材料和精度要求高。汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)，需要針對某些道路。用于加工過程設(shè)計的專用夾具。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，需要完成兩套專用夾具的設(shè)計。完成設(shè)計的過程中還要符合以下原則1. 在夾緊定位過程中，工件要穩(wěn)固牢靠，避免事故的發(fā)生；2. 材料要有足夠的強度或夾景=緊裝置有合適夾緊力，以確保工件在夾具上的施工過程的安全和穩(wěn)定；3. 在取件和裝配過程重要快速，節(jié)約時間，時間也是重要的一環(huán)；4. 易損部件必須是可以快速更換的結(jié)構(gòu)。在鉆孔的工序中要用到可換鉆套，鉆套用螺絲鏈接，當鉆套受損時可以及時更換；5. 盡可能使夾具簡單，這樣操作簡單，經(jīng)濟性好；6. 盡量選用標準件或市場上容易獲取的零件；7. 遵循國際標準尺寸和規(guī)定，統(tǒng)一化；8. 形成公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化和標準化。3. 2方案設(shè)計的原則方案設(shè)計是最開始的一環(huán)這對于夾具設(shè)計來說，但也是夾具設(shè)計的重要的一環(huán)。方案設(shè)計將影響到多個方面，可能刀具難以進刀，可能不便于取件，又或者經(jīng)濟性不夠。最重要的是稍有疏忽就會使加工精度達不到設(shè)計要求。因此在設(shè)計時必須仔細考慮是否合適。這樣才能保證精度和在規(guī)定時間內(nèi)完成進度。擬定設(shè)計方案的原則1、定位裝置要保證定位符合標準，不能過定位也不能欠定位，要可靠精準2、加工要保證零結(jié)的精度要求，因為一點小的誤差可能積累成一個大的誤差，所以精度要求的把控也很重要。3、夾具在符合定位要求時盡量簡單化，這樣有利于工人拆卸零件，便于取件，節(jié)約時間，提高效率，同時可以節(jié)約成本，滿足機械加工的經(jīng)濟性。3. 3鉆4XR16孔夾具設(shè)計3. 3. 1定位方案的分析和定位基準的選擇本夾具主要用來鉆4X016孔，需保證各孔的位置度和孔的精度，因為該孔將作為之后工序的定位點，所以精度保證及其重要。本道工序為轉(zhuǎn)向節(jié)加工的第7道工序,這道工序加工要保證孔中心的位置，在之后的過程中將采用一面兩銷的定位使用這些孔，在之后的步驟中將作為定位基準，所以該步驟至關(guān)重要。設(shè)計過程中也要注意提高勞動生產(chǎn)率，減小工人的勞動強度，夾緊裝置不能太復(fù)雜，同時注意軸的長度，考慮刀具進刀的方向，因為孔的方向和軸向一致，所以刀具可能碰到軸，產(chǎn)生事故，選擇從兩耳端進刀，更好的避免事故的發(fā)生。由裝配圖可以看出，應(yīng)盡量設(shè)計基準作為加工的定位基準，當選擇加工該道工序的加工定位基準的時候，。因此定位基準應(yīng)選擇節(jié)軸。55"外圓和040放在v型塊上，主要定位基準限制工件的4個自由度，節(jié)軸小端面限制一個自由度，以止轉(zhuǎn)銷限制一個自由度。兩個v型塊限制y, z方向的移動和旋轉(zhuǎn)，小端面限制x方向的移動。完全定位采用3個壓板夾緊.操作方便簡單，實用。圖四r x圖五3. 3. 2切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成孔的四個鉆加工，。所以主要計算切削力。由切削力手冊得到公式：鉆削力F = 26 Qf。徹。*式(1)鉆削力矩t = iod,7O8hbO6式(2)式中.D = 16mmHB =-HBmin） = 220-1（220-180）= 206.7f = 0.32mm 代入公式（1）和（2）得F = 26 x 16 x 0.32° 8 x 206.7° & = 4096.5NT = 10x16I9x 0.32° & x 2O6.706 = 19013.15N zwn在此過程中加工孔的時候，拉刀的工序余量為1. 5 mm。夾緊力方向和切削力方向垂直，所以這計算的數(shù)據(jù)對零件的分析不大好。因此只需要定位件夾緊件的材料強度和剛度能得到保障即可，以滿足加工要求。3. 3. 3定位誤差當使用機床上的夾具進行定位加工時，機床，夾具，工件，等形成一個整體。它們互相連接，最終在工件和工具之間形成正確的位置關(guān)系，這樣使得加工使存在誤差。因此，在夾具設(shè)計中，當確定結(jié)構(gòu)方案時，應(yīng)該執(zhí)行設(shè)計夾具的精度和誤差計算，現(xiàn)在分析誤差a、首先沒有基準不重合誤差，所以為0b、其次由于活動夾套配合0104黑為間隙配合，故存在定位基準相對限位基準的單向移動，所以基準位移誤差A(yù)Y為：AY= 0. 022-(-0. 027) +an9° =0. 008mm D= B+ Y=0+0. 008=0. 008mm2) 對刀誤差A(yù)T假定鉆套導(dǎo)向孔尺寸為。16h9鉆頭尺寸為M6h9則有對刀誤差A(yù)T T=)Ucos9° 15 =(0. 050+0. 062)3) 夾具的安裝誤差A(yù)A無安裝誤差A(yù)A=04) 夾具誤差A(yù)JXnil=0. 030+0. 019=0. 049AJ=(0. 0525+0. 049)tan9° 15' =0. 0165mm5) 加工方法誤差A(yù)GA G= =0. 083mm336) 總加工誤差£ZA = a/aD24-A7'24-M2+A72+