【正文】 ................................................ 61 第 1 章 緒言 本次機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì) CA141 型汽 車轉(zhuǎn)向節(jié)的加工工藝過(guò)程進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，使整個(gè)加工過(guò)程達(dá)到低能耗、高質(zhì)量的目的。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，并確保準(zhǔn)確和精度，拉削過(guò)程中就用一次行程可以完成拉削過(guò)程，提高加工效率。 有效的利用高效組合機(jī)床，不僅要效率，而且要確保該定位精度的要求，重點(diǎn)放在加工過(guò)程和減少定位誤差，加工效率高。 日 — 日整理設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 要求：根據(jù) CA141 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)給定的零 件圖，制定出符合加工要求的工藝規(guī)程，并對(duì)所制定各種規(guī)程進(jìn)行可行性和優(yōu)化性比較，從中選出最好的工藝設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)其中重點(diǎn)工序的工藝裝備，要求的圖紙量為折合零號(hào)圖不少于 張，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不少于兩萬(wàn)字。制定一套以上的本零件的加工工藝規(guī)程，認(rèn)真分析各規(guī)程的優(yōu)缺點(diǎn)，從中選擇最優(yōu)的，根據(jù)這一規(guī)程，繪制出各個(gè)主要工序的工序卡片，設(shè)計(jì)主要工序的機(jī)床夾具，分析計(jì)算定位誤差，設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的主要零件，設(shè)計(jì)刀具。 — 日設(shè)計(jì)并繪制出機(jī)床夾具圖、夾具零件圖、拉刀結(jié)構(gòu)。 教學(xué)院長(zhǎng)簽字 日 期 教研 室 主任簽字 日 期 指導(dǎo) 教師 簽字 日 期 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師 : 年 月 日 指 定 論 文 評(píng) 閱 人 評(píng) 語(yǔ) 評(píng)閱人 : 年 月 日 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語(yǔ) 評(píng) 定 成 績(jī) 指導(dǎo)教師給定 成績(jī) (30%) 評(píng)閱人 給定 成績(jī) (30%) 答辯成績(jī) （ 40%） 總 評(píng) 答辯委員會(huì)主席 簽字 摘要 本文介紹了汽車轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì) 制造 的整個(gè)過(guò)程，其中機(jī)械工藝規(guī)程部分詳細(xì)說(shuō)明零件工藝分析，基準(zhǔn)選擇，工藝路線制定，加工經(jīng)濟(jì)度和加工方法的經(jīng)濟(jì)選擇，加工階段上述分析，毛坯的制造，擬定工藝路線，確定切削余量， 毛坯決定的加工尺寸大??；機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，機(jī)床夾具包括一些主要的夾具組成，夾具的類型，夾具的功能，工件在夾具上的位置，工件夾的夾緊，拉主銷孔夾具設(shè)計(jì)，刀具設(shè)計(jì)部分包括的主要刀具，拉刀的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，種類，拉削銷孔的主要刀具的設(shè)計(jì)。 拉削主銷孔夾具采用搖板與支撐組成的自我定位的支撐，讓拉刀在這個(gè)拉削過(guò)程中的切割保持和主銷 孔的同軸度。 關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)向節(jié) 加工工藝 工藝路線 切削余量 機(jī)床夾具 夾具 拉刀 Abstarac This paper describes the car section of the manufacturing process to design the whole process of which machinery of the order of the detailed description of the parts analysis, the benchmark choice of route development, precision machining and processing methods of economic choice, the processing stage of the Analysis rough the manufacture, preparation of the road, determined cutting cushion and processing determine the size and rough。通過(guò)獨(dú)立思考，老師指導(dǎo)，和同學(xué)的一些幫助，既鞏固了在大學(xué)中所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，也在實(shí)踐中鍛煉自身的知識(shí)運(yùn)用能力，為更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和將來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)床夾具通常可以分為五個(gè)大類：分別是通用夾具、專用夾具、通用可調(diào)整夾具和成組夾具。所以本次設(shè)計(jì)采用的是 綜合輪切式圓拉刀 。 轉(zhuǎn)向節(jié)集中了軸、套、盤(pán)環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 040161f55? 及端面，油封軸頸 ）（ 0 ? 及端面，剎車盤(pán)止口 ）（ 0 ? 兩處圓角 R7 。因淬火層深，區(qū)域較大，易產(chǎn)生 淬火裂紋。 2） 法蘭部分。 法蘭背面因鍛造拔模角是斜面，為了螺母端面與法蘭面貼合性好，每個(gè)螺釘孔均锪有 22? 工 的 的陳坑。 為了減小磨損，在主銷孔內(nèi)壓入青銅襯套，尺寸 mm38 025,0??? ，表面粗糙度 aR 不大于? 在壓入襯套時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)注油孔應(yīng)與襯套油孔相吻合，使 7? 的量油棒通過(guò)。尺寸 ）（ mm1267 .300?H? ，端面至上耳內(nèi)端面的距離mm112 ? ，對(duì)主銷孔的垂直度不大于 。，錐孔與塞規(guī)著色面積不小于 75%。 年生產(chǎn)綱領(lǐng) ： N=Q n（ 1＋ a%＋ b%） =100000 2（ 1＋ 10%＋ 1%） =222021 件 /年 該轉(zhuǎn)向節(jié)的年生產(chǎn)綱領(lǐng)是 222021 件 /年，現(xiàn)已知該產(chǎn)品為小型機(jī)械，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》差得，由生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)。常用的毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等。轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯經(jīng)過(guò)模鍛成型 ，切邊，調(diào)質(zhì)（調(diào)制處理硬度 255285HB ） ,檢查后，送往冷加工車間。簡(jiǎn)言之，設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)就是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 1 工序基準(zhǔn) 在工序圖上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)，成為工序基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)還可以進(jìn)一步分為：粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)，另外還有附加基準(zhǔn)。 3 測(cè)量基準(zhǔn) 在加工中或加工后用來(lái)測(cè)量工件的形狀、位置和尺寸誤差，測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。選擇最佳的工藝路線方案，可以極大的改善加工狀況，節(jié)省材料，減少工人的工作量。 4 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 如果能使用精基準(zhǔn)定位，則粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)被重復(fù)使用。這稱為基準(zhǔn)重合原則。這稱之為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 4 自為基準(zhǔn)原則 旨在減少表面粗糙度，減少加工余量和保證加工余量均勻的工序，常以加工面本身為基準(zhǔn) 進(jìn)行加工，稱為自為基準(zhǔn)原則。 轉(zhuǎn)向節(jié)加工順序有兩種。其他部位的加工同第一種方法。所謂加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件 下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度和表面粗糙度。由于主銷孔要與銷有密切的配合，因此需要高精度，低粗糙度，在加工時(shí)首先在鉆床上鉆擴(kuò)孔，流出加工余量，然后用拉削的加工方法，通過(guò)拉刀的一次行程就可以達(dá)到所需的精度，提高工作效率。 2）半精加工階段：半精加工階段可提高精加工需要定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和控制精加工余量，為主要表面的精加工創(chuàng)造條件。軸頸的加工分成粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段，車削作為粗加工階段加工方法，在磨床上完成半精加工和精加工三個(gè)階段。 2 劃分加工階段的目的 1）保證加工質(zhì)量。 3）粗加工階段便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以確定后續(xù)工作能進(jìn)行，避免浪費(fèi)工時(shí)，減少費(fèi)用。 擬定工藝路線方案如下： 方案 1： 工序一：銑上、下耳內(nèi)外端面 工序二：鉆、擴(kuò)主銷孔 工序三：拉主銷孔 工序四：鉆絞錐孔 工序五：拉鍵槽 工序六：軸承窩座 工序七：擠壓襯套 工序八：銑端面鉆中心孔 工序九：車軸頸臺(tái)肩及端面 工序十：磋磨軸頸及端面 工序十一：精磨軸頸及端面 工序十二：鉆法蘭面螺釘孔 工序十三：中頻淬火 工序十四：銑耳環(huán)側(cè)面 工序十五：鏜襯套孔 工序十六：車螺紋孔 工序十七：銑平臺(tái) 方案 2： 工序一：銑上、下耳內(nèi)外端面 工序二：鉆、擴(kuò)主銷孔 工序三：拉主銷孔 工序四：銑端面鉆中心孔 工序五：車軸頸臺(tái)肩及端面 工序六：粗磨軸頸及端面 工序七：鉆法蘭面螺釘孔 工序八：中頻淬火 工序九：銑耳環(huán)側(cè)面 工序十：鉆絞錐孔 工序十一：拉鍵槽 工序十二： 锪 軸承窩座 工序十三：壓擠襯套 工序十四：精磨軸頸及端面 工序十五：鏜襯套孔 工序十六：車螺紋孔 工序十七：銑平臺(tái) 方案比較：方案一的 工藝路線著重考慮了減少多次裝夾產(chǎn)生的定位誤差，但是只是理論上考慮轉(zhuǎn)向節(jié)的位置關(guān)系，而沒(méi)有考慮到實(shí)際操作中機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)情況，因此，雖然理論上減少了裝夾次數(shù)，但是在實(shí)際的操作中缺增加了難度，造成了更多的定位誤差的產(chǎn)生，裝夾此說(shuō)也有所增加。因此，通過(guò)方案一盒方案二的比較，選擇方案二作為最終加工工藝路線。工序總余量按照下式進(jìn)行計(jì)算： 0 1 2 .......... nZ Z Z Z? ? ? 式中： 0Z ￣￣ 加工總余量 1Z ￣￣ 工序余量 n￣￣工序次數(shù) 工序余量還可以定義為相鄰兩工序基本尺寸之差，工序余量有單邊余量和雙邊余量之分，零件非對(duì)稱疾厄?qū)m的非對(duì)稱表面，其叫那個(gè)余量一般為單邊余量。余量公差可以表示為以下： m a x m inZ b aT Z Z T T? ? ? ? 式中 ZT ￣￣ 工序余量公差 maxZ ￣￣ 工序最大余量 minZ ￣￣ 工序最小余量 bT ￣￣ 加工面在本道工序的加工尺寸公差 aT ￣￣ 加工面在上道工序的工序尺寸公差 一般情況下，工序尺寸的公差按“入體原則”標(biāo)注。 ㎜ 59177。選用 30? 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 （ 2） 確定鉆削用量： 確定進(jìn)給量 f，查手冊(cè)知 f= 由于孔深比 ??d ?fK rmmf /~)~(39。見(jiàn)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》第十章中磨具中從表 106表106表 106表 1067 選擇結(jié)果為 WA54L6P300 35 127 其含義為：砂輪末了為白剛玉，粒度為 54 號(hào)，硬度為中軟 2 級(jí)，陶瓷結(jié)合劑， 6 號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為 300 35 120（ D B d）。由于工藝系統(tǒng)的誤差和定位誤差的影響，磨出的各外圓位置度保證不了產(chǎn)品要求。 機(jī)床有自動(dòng)測(cè)量自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，當(dāng)砂輪修整后直徑變小，步進(jìn) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)砂輪架遞進(jìn)補(bǔ)償砂輪的修磨量，使零件保持而定的尺寸。 因此磨出的零件尺寸誤差不大于 表面粗糙度 aR 值不大于 ? 位置度均在產(chǎn)品要求范圍內(nèi)。使用夾具后，這種精度主要靠夾具和機(jī)床來(lái)保證，不再依賴工人的技術(shù)水平。夾具上常用的支撐元件有： 1 固定支撐 固定支撐有支撐釘和支撐板兩種形式。一組支撐板，與精基準(zhǔn)面接觸形成平面定位副，相當(dāng)于三個(gè)支撐釘或三個(gè)點(diǎn)定位副，限制三個(gè)自由度。當(dāng)工件定位表面不規(guī)整以及工件批與批之間毛坯尺寸變化較大時(shí) ，常使用可調(diào)支撐。 （二） 工件以圓柱孔定位 工件以圓柱孔定位大都屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為孔的軸線），夾具上相應(yīng)的定位元件是心軸和定位銷。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，應(yīng)滿足一下基本要求。夾緊工件時(shí)，不允許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。并盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。 2)夾緊力的作用方向應(yīng)盡量與工件剛度最大的方向一致，以減小工件變形。 2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處在工件剛性較好的部位，以減小工件的變形。夾緊力不足，會(huì)使工件在切削過(guò)程中產(chǎn)生位移并容易引起振動(dòng)；夾緊力過(guò)大又會(huì) 造成工件或夾具不應(yīng)有的變形或表面損傷。在轉(zhuǎn)向節(jié)的加工過(guò)程中，主要有銑、鉆擴(kuò)孔、拉孔、拉鍵槽、車、磨、惚、鏜八種加工工藝，一共有八種空間為之需要夾具設(shè)計(jì)。 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案 該家具用于臥式拉成，屬于拉削盤(pán)類工件的內(nèi)孔。本夾具采用了支撐滑座 半圓鍵型搖板 1組成的自定位支撐機(jī)構(gòu)。 當(dāng)拉刀拉削零件時(shí)，端面 右邊 M 先受力，軸向切削力迫使零件的 左面 端面靠緊搖板的上部，搖板形狀象半圓鍵，上部受力后搖板厭圓弧形槽底滑動(dòng)，下部推動(dòng)支撐座 5靠緊轉(zhuǎn)向節(jié)的上下耳內(nèi)端面 M,使之與 左 端面受到相等的軸向力。因此，拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 3 為使拉削過(guò)程比較平穩(wěn)，以獲得較高的交給你表面光潔度，拉削速度很低，一般只有 3— 8 米 /