【正文】 高的液壓夾具。國外某些公司加工轉(zhuǎn)向節(jié)采用組專機(jī)與自動(dòng)線相結(jié)合而且加上先進(jìn)檢測手段。 在國內(nèi)，例如目前國內(nèi)較為領(lǐng)先的中國重汽集團(tuán)在鉆轉(zhuǎn)向節(jié)十字孔工序中仍然采用傳統(tǒng)的手工操作，利用V形塊、固定鉆套、鉆模板壓板、拔插銷以及支撐釘進(jìn)行定位安裝，由人工在搖臂鉆床上進(jìn)行鉆孔加工，鉆好一個(gè)孔再通過人工翻轉(zhuǎn)工件90176。鉆孔，鉆孔完畢之后再卸下工件到銑床上進(jìn)行銑扁操作，共計(jì)裝夾工件三次，耗時(shí)耗力，勞動(dòng)效率低下，這樣進(jìn)行精度也不會(huì)太高，不符合當(dāng)今自動(dòng)化程度高的時(shí)代要求。 選題目的和意義以科學(xué)發(fā)展觀，改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的角度考慮，我國轉(zhuǎn)向節(jié)鉆十字孔主要是以人工手動(dòng)操作，勞動(dòng)效率低下，所以設(shè)計(jì)一套自動(dòng)化程度高勞動(dòng)效率高的夾具是很有必要的，將傳統(tǒng)的手工加工轉(zhuǎn)變?yōu)榘胱詣?dòng)或者全自動(dòng)的加工。我們初步設(shè)計(jì)一套液壓夾具，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊，但鉆十字孔工裝設(shè)計(jì)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計(jì)方案仍需進(jìn)一步深入研究分析。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以使我們應(yīng)屆畢業(yè)生將理論知識(shí)和企業(yè)的實(shí)際情況結(jié)合起來，為以后的工作打下基礎(chǔ)。2自動(dòng)工裝分析 設(shè)計(jì)任務(wù)書1）加工件材料成分：42CrMoGB3077，力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度8801030 MPa；2）加工設(shè)備：立式加工中心；3）要求夾具能實(shí)現(xiàn)十字孔、銑扁的加工，夾具能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊；4）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及加工內(nèi)容：見圖紙；5）年生產(chǎn)綱領(lǐng)：根據(jù)企業(yè)實(shí)際的要求，3萬件。 轉(zhuǎn)向節(jié)整體加工工藝分析 轉(zhuǎn)向節(jié)的毛坯材料和加工制造方法由于轉(zhuǎn)向節(jié)的空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)于它所承受的強(qiáng)度要求很高，一般企業(yè)都會(huì)采用40CrMn合金結(jié)構(gòu)鋼通過模鍛的加工方法進(jìn)行制造。模鍛毛坯從加工精度來說精度比較高，在進(jìn)行粗加工時(shí)所要切削的余量較小，企業(yè)生產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)效率也比較高。并且一些金屬在進(jìn)行模鍛之后，工件的材料纖維的緊密排列使得工件的強(qiáng)度增大，使轉(zhuǎn)向節(jié)能夠在車輛行駛狀態(tài)下達(dá)到足夠的強(qiáng)度，保證安全、穩(wěn)定。轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯的加工鍛造工藝主要由劈叉、拔桿、預(yù)鍛、終鍛等工序組成，重汽鑄造就是采用該鍛造工藝進(jìn)行轉(zhuǎn)向節(jié)的鍛造生產(chǎn)。 轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)重型卡車的結(jié)構(gòu)為整體式。整體式顧名思義，就是節(jié)體和輪軸組成為一個(gè)整體，它的毛坯也是通過鍛造工藝進(jìn)行制造的。 轉(zhuǎn)向節(jié)的機(jī)械加工部分轉(zhuǎn)向節(jié)的主要加工部分為：轉(zhuǎn)向節(jié)的桿部、法蘭盤以及叉部的加工[2]。1）轉(zhuǎn)向節(jié)桿部加工以中心孔定位，主要是車削和磨削加工，磨削是加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部的關(guān)鍵工序。2）對(duì)于法蘭盤加工工序主要是制動(dòng)器安裝孔的加工，目的是要要保證它的位置度，于此同時(shí)還要將加工效率考慮在內(nèi)。3）叉部部分是加工轉(zhuǎn)向節(jié)的重要工序，通常情況下采取兩銷一面的進(jìn)行定位，在加工過程中確保主銷孔的同軸度，以及主銷孔與內(nèi)端面的垂直度[3]，是選擇機(jī)床型號(hào)的關(guān)鍵。絕大部分轉(zhuǎn)向節(jié)在此部位還有橫拉桿裝配用的錐孔，這又加大了加工叉部難度，錐孔加工難度較大，是許多國內(nèi)企業(yè)難以達(dá)到100%合格率的工序內(nèi)容，早期的轉(zhuǎn)向節(jié)失效類型就是在此工序內(nèi)發(fā)生的。4）轉(zhuǎn)向節(jié)桿部的熱處理主要目的是增加桿部的強(qiáng)度，從而提高轉(zhuǎn)向節(jié)的使用壽命。對(duì)于絕大多數(shù)類型的轉(zhuǎn)向節(jié)都有這方面的技術(shù)要求，通常采用的熱處理方式為滾壓和中頻淬火，可以消除桿部表面的殘余壓應(yīng)力，提高產(chǎn)品疲勞強(qiáng)度。在國內(nèi)，對(duì)滾壓工序要求不高，中頻淬火是熱處理中的重點(diǎn)步驟，尤其是感應(yīng)器的設(shè)計(jì)和制造，顯得格外重要。目前，國內(nèi)一些企業(yè)針對(duì)此問題已經(jīng)有了解決的方法。5)主銷孔壓裝襯套后的加工，轉(zhuǎn)向節(jié)壓裝后要不要求加工取決于企業(yè)各自的實(shí)際生產(chǎn)模式。但是從裝配角度來說，壓裝后加工更有利于裝配，否則影響轉(zhuǎn)向的靈活性。例如中國重汽對(duì)于壓裝襯套的加工是有的。6)如果細(xì)化轉(zhuǎn)向節(jié)的加工內(nèi)容主要有：半精車外圓及端面粗車外圓及端面鍛造轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯鉆中心孔粗鍛 鏜孔及銑端面精車外圓及端面鉆主銷孔鉆眼睛孔探傷銑扁、鉆十字孔 以上就是轉(zhuǎn)向節(jié)基本的加工步驟，但是企業(yè)實(shí)際的轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)不完全一樣，在某些工藝上會(huì)有不同程度的區(qū)別[4]。在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，加工設(shè)備的選擇對(duì)整個(gè)工藝的影響還是比較大，因?yàn)榧庸ぴO(shè)備牽扯到加工零件的精度和效率等因素。所以，具體工藝內(nèi)容應(yīng)改根據(jù)企業(yè)規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和可供選擇的設(shè)備來制訂。本文是針對(duì)桿部加工工藝過程中鉆十字孔和銑扁兩道工序內(nèi)容設(shè)計(jì)一套符合實(shí)際生產(chǎn)的一套自動(dòng)化夾具。所設(shè)計(jì)的夾具將改變現(xiàn)有的重汽傳統(tǒng)手動(dòng)裝夾，將在搖臂鉆床和普通立式銑床的加工內(nèi)容綜合到自動(dòng)化程度較高、精度較高立式加工中心上。針對(duì)目前狀況，本文通過探索設(shè)計(jì)出通過一次裝夾，自動(dòng)加緊，能夠?qū)崿F(xiàn)完成鉆十字孔、銑扁兩道工序的自動(dòng)化程度較高的液壓夾具[5]。 自動(dòng)工裝方案的確定在對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)空間結(jié)構(gòu)和所要加工的內(nèi)容進(jìn)行分析后，我們將改變傳統(tǒng)的手動(dòng)加工模式，采用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行加工生產(chǎn)。首先考慮的夾具方案，是利用兩個(gè)杠桿支架支撐整個(gè)夾具體和工件，再通過杠桿之間的轉(zhuǎn)軸使工件和夾具體翻轉(zhuǎn)90176。，完成鉆十字孔的工序要求。機(jī)床進(jìn)行換刀操作之后，在完成銑扁的工序。通過研究分析，該裝置需要有多個(gè)傳感器進(jìn)行配合控制，傳感元件的選擇和安裝難度較大。再者，此方案整個(gè)夾具體穩(wěn)定性較差，精度較為難以控制，所以考慮下面的另一種方案。第二種方案，采用兩個(gè)短v形塊限制零件的四個(gè)自由度，在主銷孔插入定位銷限制剩下的自由度，使零件實(shí)現(xiàn)全定位。再利用夾緊液壓缸帶動(dòng)壓板，從而工件被夾緊。在立式加工中心上選用直徑為80mm的端銑刀進(jìn)行銑扁加工。銑扁工序完成之后，按下立式加工中心進(jìn)行換刀按鈕，將銑刀切換成麻花鉆。，按下回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)按鈕，使整個(gè)夾具體和加工零件翻轉(zhuǎn)90176。，再進(jìn)行另一個(gè)孔的加工，從而完成鉆十字孔工序。在銑扁和鉆十字孔兩道工序之間，只有一次工件裝夾操作，從企業(yè)長遠(yuǎn)角度來看，減少了不必要的勞動(dòng)時(shí)間，提高了勞動(dòng)效率，也確保了工件的精度要求。3 工裝總方案設(shè)計(jì) 機(jī)床的選擇機(jī)床的選擇原則：1）所選機(jī)床的尺寸符合所加工的零件的尺寸原則；2）所選機(jī)床的精度要符合加工零件精度；3）如果所加工的零件沒有現(xiàn)有的設(shè)備選取時(shí)，可以對(duì)現(xiàn)有的機(jī)床進(jìn)行改造；4）從成本考慮，如果能滿足生產(chǎn)效率和精度，選用價(jià)格便宜的機(jī)床。目前，例如中國重汽的國內(nèi)企業(yè)還在使用著搖臂鉆床傳統(tǒng)加工機(jī)床。我們需要在自動(dòng)化程較高，加工精度較高的立式加工中心上完成鉆十字孔和銑扁的工序操作。經(jīng)過研究分析，考慮到企業(yè)成本和精度要求，我們采用C0V850立式加工中心。 伺服回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的選擇對(duì)于伺服回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的選擇主要考慮到回轉(zhuǎn)精度滿足加工要求和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。數(shù)控立臥式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以和是許多數(shù)控鏜、銑床和加工中心配套使用，可以主軸采取水平方式安裝在機(jī)床工作臺(tái)上?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的相關(guān)參數(shù)如表31所示。表31 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的相關(guān)參數(shù)序號(hào)內(nèi) 容尺寸參數(shù)1工作臺(tái)直徑3154005002工作臺(tái)垂直時(shí)中心高2102602903工作臺(tái)總厚度2102502904中心孔定位孔直徑40H72550H72860H7255定位鍵寬度1818226工作臺(tái)T型槽寬度6146146187渦輪副傳動(dòng)比1:901:1201:1508總傳動(dòng)比1:1809工作臺(tái)最高轉(zhuǎn)速10設(shè)定最小分度單位176。11伺服電機(jī)帶2000脈沖編碼器功率（kw）≥≥≥≥6≥12≥1212分度精度25176。20176。20176。13重復(fù)精度6176。6176。6