【正文】 .................... 22 致 謝 ............................................................................................................................ 24 山東英才學院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 轉(zhuǎn)向節(jié)鉆十字孔工序自動工裝設(shè)計 摘 要 ：轉(zhuǎn)向節(jié)是重 型卡車的關(guān)鍵部件零件，在卡車行駛 轉(zhuǎn)向過程中起著很重要的作用。針對重型卡車轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)比較復雜，加工精度要求高，生產(chǎn)批量大等特點 ,對重型卡車轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝問題進行了分析探究。 在國內(nèi)，例如目前國內(nèi)較為領(lǐng)先的中國重汽集團在鉆轉(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行定位安裝，由人工在搖臂鉆床上進行鉆孔加工，鉆好一個孔再通過人工翻轉(zhuǎn)工件 90176。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。完成鉆鍛造轉(zhuǎn)向節(jié)毛坯 鏜孔及銑端面 精車外圓及端面 鉆主銷孔 鉆眼睛孔 鉆中心孔 粗車外圓及端面 半精車外圓及端面 銑扁、鉆十字孔 探傷 山東英才學院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 十字孔的工序要求。數(shù)控立臥式回轉(zhuǎn)工作臺可以和是許多數(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床工作臺上。當定位基準和工藝或者是設(shè)計的基準不重合時，需要對加工尺寸允許誤差進行計算。 尺寸 N、 H 和其他參數(shù)可以參照標準選定。 液壓夾緊夾具的特點 夾具用液壓系統(tǒng)和 一般機械用液壓系統(tǒng)相比較，功能單一，系統(tǒng)也比較簡單。調(diào)質(zhì)處理后材料具有很高的疲勞極限，并且還承受變載荷沖擊能力。在 fa 、 pa 、和 Z 加大情況下，導致切削刃所受負載加大，并且由于銑刀的齒數(shù)增多，促使切削溫度迅速升高，刀具磨損程度加劇，結(jié)果切削速度降就必須降低。 式 (44） 夾緊力的計算 工件以 V形塊定位，壓板夾緊時，工件在鉆孔和銑扁時承受切削轉(zhuǎn)矩及軸向力，根據(jù)《現(xiàn)代夾具手冊》，為了防止工件在切削轉(zhuǎn)矩（ ）的作用下因為打滑而轉(zhuǎn)動需要的夾緊力為 [13]： RfRf KTQ 221 21 s in s in?? ? ?（ N） 式 (45） 為了防止工件在軸向力 P（ N）的作用下打滑而使工件軸向移動所需要的夾緊力為： 42322 sinsin ff KPQ ?? ? ? 式 (46） 在取 Q 的數(shù)值時，應(yīng)該根據(jù)上述式子計算中 取較大的值。) 404 使用 流體 已濾清的標準也液壓油 最大操作壓力 100kg/cm178。當啟動開關(guān)后，使電磁鐵 2Y 得電，液壓油從右端端通過油管進入到兩 個液壓缸，使得活塞下降對工件進行夾緊。每一次去找老師看設(shè)計的時候 ,老師都能夠仔細的為我講解 ,分析 ,啟發(fā)我該向什么方向努力，在老師這里，不僅學會了怎么整合我大學期間學到的知識，還對自己的設(shè)計有了更多的仔細，認真。使我能順利的構(gòu)思出本次設(shè)計的完整結(jié)構(gòu)，并完成本次設(shè)計。 圖 液壓控制原理圖 在圖 中， 1—— 溢流閥； 2—— 電磁換向閥； 3， 4—— 夾緊液壓缸。 圖 轉(zhuǎn)角液壓缸結(jié)構(gòu) 表 43液壓缸的基本參數(shù) 參數(shù) 尺寸 油缸內(nèi)徑 (mm) ? 50 活塞桿徑 (mm) ? 28 轉(zhuǎn)角行程 (mm) 13 垂直行程 標準 /加長 (mm) 17/34 受壓面積 拉入 /推出 (cm178。 8)安全系數(shù) 總的安全系數(shù)由考慮各種因素所需的安全系數(shù)來決定，計算式為 : 6543210 KKKKKKKK ? 山東英才學院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 查閱相系數(shù)相關(guān)資料，根據(jù)實際的生產(chǎn)條件確定各自的取值為： 0K = ，其它因素系數(shù)都取 。 表 41 銑刀每齒進給量參考值 工件材料 fa / ㎜ 鋼 粗加工銑削 精加工銑削 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 高速鋼銑刀 硬質(zhì)合金銑刀 ～ ～ ～ ～ 綜上考慮 每齒進給量為 fa ＝ 。 動力源部分、控制部分以及輔助裝置在之前機床和回轉(zhuǎn)工作臺選擇之后都有現(xiàn)成的部件，而定位部分也選擇了 V 形快和定位插銷，下面主要對選取液壓缸的相關(guān)參數(shù)進行計算和選擇 [12]。對于裝置的結(jié)構(gòu)要盡量的簡易。 2)V 形塊的參數(shù)確定 V形塊的基本尺寸及結(jié)構(gòu)如圖 所示，其基本參數(shù)如表 32 所示。 定位元件的選 擇 定位原則 1)按照工件完全定位的六點準則，從而避免過定位和欠定位情況的產(chǎn)生。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。 自動工裝方案的確定 在對轉(zhuǎn)向節(jié)空間結(jié)構(gòu)和所要加工的內(nèi)容進行分析后，我們將改變傳統(tǒng)的手動加工模式，采用自動化技術(shù)進行加工生產(chǎn)。 2） 對于 法蘭盤加工 工序 主要是制動器安裝孔的加工， 目的是要 要保證 它的 位置度，于此 同時 還要將 加工效率 考慮在內(nèi)。在轉(zhuǎn)向節(jié)鉆十字孔工序中，國外自動化程度高，擺脫了傳統(tǒng)的手工操作，采用自動化程度較高，精度較高的液壓夾具。 不保密□。針對加工轉(zhuǎn)向節(jié)過程中鉆十字孔和銑扁這兩道工序設(shè)計了一套在立式加工中心上實現(xiàn)自動工裝的夾具，改變目前原有的傳統(tǒng)加工內(nèi)容，實現(xiàn)自動工裝的效果。鉆孔，鉆孔完畢之后再卸下工件到銑床上進行銑扁操作，共計裝夾工件三次，耗時耗力，勞動效山東英才學院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 率低下，這樣進行精 度也不會太高，不符合當今自動化程度高的時代要求。 4） 轉(zhuǎn)向節(jié)桿部的熱處理主要目的是增加桿部的強度，從而提高轉(zhuǎn)向節(jié)的使用壽命。機床進行換刀操作之后，在完成銑扁的工序?；剞D(zhuǎn)工作 臺的相關(guān)參數(shù)如表 31所示。 3)力求使定位支撐元件緊挨著夾緊壓力力的作用線，保證夾緊壓力處在定位支撐面范圍以內(nèi) [7]。 山東英才學院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 表 32 V形塊基本參數(shù) N D L B H A 1A 2A b l 1d 2d h 1h 55 50 100 40 35 76 16 19 20 12 11 18 10 22 70 70 123 50 42 96 20 25 30 15 20 12 30 .30,12,20,15,30,25,20,96,42,50,125,70,7012121mmhmmhmmdmmdmmlmmbmmAmmAmmAmmHmmBmmLmmNmmD?????????????? 時當 當α =90176。 采用液壓夾具的具有如下特點： 1）夾具的主要作用是夾緊和松開工件，在夾緊后較長時間內(nèi)保持油壓穩(wěn)定，加工工序完成之后才能松開。在經(jīng)受低溫過后韌度良好 ,在高溫時有很高的剛性，根據(jù)查閱《現(xiàn)代夾具設(shè)計手冊》選取材料為硬質(zhì)合金、直徑為 的麻花鉆，根據(jù)鉆削轉(zhuǎn)矩的計算公式 KfDT ? 和鉆削力的計算公式 pKfDP 680? 分別求出鉆削轉(zhuǎn)矩和鉆削力。 山東英才學院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 銑削加工的切削速度 Vc也可參考表 42 選取，也可查閱有關(guān)切削用量手冊中的經(jīng)驗公式通過計算選取，根據(jù)實際生產(chǎn)要求進行選擇。 當轉(zhuǎn)向節(jié)加工一個孔之后再旋轉(zhuǎn) 90176。 操作壓力范圍 570kg/cm178。當工件加工完畢之后，接通電磁鐵 1Y 使得液壓油從左端進入液壓缸，從而使液壓缸活塞上升操作，達到松開工件的目的。不光是設(shè)計，也對自己的未來，工作，都有了自己更加明確的目標。后面的設(shè)計正文，兩位老師不僅指導了我 許多專業(yè)知識，還給了我許多設(shè)計思路和設(shè)計方法上的參考意見。液壓原理如圖 所示。選用的夾緊轉(zhuǎn)角液壓缸結(jié)構(gòu)如圖 所示，液壓缸的基本參數(shù)如表 43 所示。沒有經(jīng)過加工的的粗糙表面的摩擦因數(shù)取值較大，表面比較光滑的夾具或者是工件的摩擦因數(shù)就取較小值。銑刀每齒進給量參考值如表 41所示。 5）定位夾緊部分就是和夾具上同名裝置的功能完全相同，細分就是一下定位裝置和夾緊裝置。通常情況下，夾緊機構(gòu)本身設(shè)備有自鎖性能； 3）夾緊裝置應(yīng)保持靈活操控、節(jié)省人力和保障工人的人身安全的原則； 4） 夾緊裝置的自動化程度、難易程度要符合實際企業(yè)生產(chǎn)的要求。分析轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)，選取兩個短 V形塊進行工件的定位。 2)刀具的選擇 ：選用 刀具主要根據(jù)工件加工時的工序 、 工藝，以及 它的成本 進行選擇 ， 力爭使用 通用 的 標準刀具，為 了 提高 企業(yè)的實際所需要的 生產(chǎn) 效率 率 、確保零件的 精度可 以選擇一些 復合刀具 、 特殊刀具 [6]。我們需要在自動化程較高，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。 針對目前狀況，本文通過探索設(shè)計出通過一次裝夾，自動加緊，能夠?qū)崿F(xiàn)完成鉆十字孔、銑扁兩道工序的自動化程度較高的液壓夾具 [5]。 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。 圖 整體式轉(zhuǎn)向節(jié) 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 對于汽車轉(zhuǎn)向節(jié)來說，國外汽車工業(yè)基礎(chǔ)好，自動化成程度發(fā)達，在轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)中普遍都有一套自 動化生產(chǎn)工序。 本學位論文屬于 保密□，在 _____年解密后適用本授權(quán)書。另外， 為了達到企業(yè)生產(chǎn)實際需要的安全高效、高穩(wěn)定性、高精度的要求，需要對夾具的夾緊力以及定位誤差進行計算。 選題目的和意義 以科學發(fā)展觀，改變經(jīng)濟發(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操作，勞動效率低下，所以設(shè)計一套自動化程度高勞動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)榘胱詣踊蛘呷詣拥募庸?。山東英才學院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計