【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 構(gòu) 復(fù)雜的各種零件大體分為軸類零件、套類零件、盤環(huán)類零件、叉架類零件以及箱體五大類型，這幾類零件的結(jié)構(gòu)形狀、精度要求各具特點(diǎn)、 加工所需的設(shè)備工裝差異較大。 轉(zhuǎn)向節(jié)集中了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們把轉(zhuǎn)型節(jié)分為三部分進(jìn)行精度分析。 1） 軸頸部分 轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸精度要求狗的部位有四個(gè)外圓、 2 個(gè)端面、兩處圓角。即與輪轂軸承配合的兩個(gè)支撐 軸頸 ）（ ? 、 ）（ 。 040161f55? 及端面，油封軸頸 ）（ 0 ? 及端面，剎車盤止口 ）（ 0 ? 兩處圓角 R7 。除剎車盤止口處，上述加工面粗糙度 aR值不小于 ? 。兩支撐軸頸對(duì)軸心線的同軸度不大于 ? ，端面對(duì)軸心線的垂直度不大于 。 R71mm 處是受力集中部位，要求有較高的強(qiáng)度， mm85? 油封軸頸端面易磨損，要求表面硬度高因此，在此區(qū)域中頻淬火，淬火深度 mm6~3 ，硬度 58HRC~53 。因淬火層深，區(qū)域較大，易產(chǎn)生 淬火裂紋。對(duì)感應(yīng)線圈的形狀、 規(guī)格、加熱時(shí)間、冷卻水溫等參數(shù)要求較嚴(yán)格，國(guó)外多采用冷壓工藝，因冷壓產(chǎn)生的塑性變形，不但使表面能獲得較細(xì)的表面粗糙度，而且也使表面層金屬結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化，晶粒變細(xì)，并沿著變形最大的方向延伸，有時(shí)呈纖維狀，在表面留下有利的的殘余應(yīng)力，使零件抗疲勞強(qiáng)度、 耐 . . 磨性 和耐腐蝕性都有顯著改善，顯微硬度可提高 %40~20 。而且具有效率高、無(wú)廢. . 品、加工方便等優(yōu)點(diǎn)。 在軸頸端頭有長(zhǎng) 28mm、 M30 的螺紋，為了裝螺母鎖環(huán)，在螺紋全長(zhǎng)上銑平臺(tái)，保證尺寸 mm260 。 2） 法蘭部分。 法蘭面的功用是和剎車盤相配合的，其上有均布的 ? 的螺釘孔，軸心線的 位置度為 .3mm0? ，法蘭面對(duì)軸心線的垂直度為 .1mm0 垂直度超差竟導(dǎo)致剎車時(shí)摩擦片與剎車轂貼合性差，影響剎車性能。 軸心線是螺釘孔和限位螺釘孔位置度的測(cè)量基準(zhǔn)，因此，應(yīng)以加工后的支承軸頸為定位基準(zhǔn)鉆螺釘孔。 限位螺釘孔 ? 與軸心線在同一水平線內(nèi)，距離 60mm，限位螺釘控制前輪的轉(zhuǎn)向角。 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。 3） 叉架部分。 轉(zhuǎn)向節(jié)的上下耳和法蘭面均成叉架形體，精度高的部位有： （ 1） 主銷孔。 主銷孔尺寸要求 ）（ 0,039041H8 ?? ，是長(zhǎng) 225 的斷續(xù)長(zhǎng)孔，最大實(shí)體狀態(tài)同軸度不大于? ，與軸心線的位置度不大于 .3mm0? ，到叉架底面距離 mm4311? 。 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)。以便潤(rùn)滑油通過(guò)油嘴壓入襯套油槽內(nèi)。 （ 2） 軸承 窩座。 軸承窩座是放置止推軸承的。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 。 由于空間位置決定軸承窩座的加工只能采用以主銷孔定位锪窩座的加工方法，因工藝系統(tǒng)的累積誤差大于行位誤差的要求，因此垂直度 不易保證。 （ 3） 錐孔。 . . 錐孔小端直徑 mm29? ，孔長(zhǎng)度 55mm，錐度 1:8，小端面與量規(guī)不齊度為177。，錐孔與塞規(guī)著色面積不小于 75%。 下耳外端面至錐孔中心線 34mm，兩錐孔距離 160mm，至住錐孔中心線距離為44mm。在加工中受錐鉸刀制造誤差和對(duì)刀誤差的影響，錐孔與塞規(guī)著色面積不易達(dá)到75%。 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類項(xiàng) 零件圖 1 是解放 CA1091 型汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)，該產(chǎn)品的年生產(chǎn)量是： Q=100000(臺(tái) /年 )， n=2（件 /臺(tái)），設(shè)其備品率 a%=10%，機(jī)械加工廢品率 b%=1%，現(xiàn)制定該轉(zhuǎn)向節(jié)的接卸加工工藝規(guī)程。 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)。 . . 第 3 章 轉(zhuǎn)向節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程 制定毛坯 制定毛坯的主要依據(jù)主要是根據(jù)零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件本身的結(jié)構(gòu)。毛坯的種類和質(zhì)量與機(jī)械加工關(guān)系密切，毛坯質(zhì)量好、精度高，它們對(duì)保證加工質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低機(jī)械加工工藝成本具有重要 的作用。在選擇毛坯的時(shí)候，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，出了要考慮零件的作用、生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件的結(jié)構(gòu)外，要充分考慮實(shí)際情況 。常用的毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等。汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的材料是合金工具鋼 40Cr，該種材料主要用于較重要的調(diào)制零件，中等轉(zhuǎn)速或者中等載荷的零件，表面淬火后可作為載荷及耐磨性較高、而無(wú)很大沖擊的零件，這些符合轉(zhuǎn)向節(jié)的工作特點(diǎn)。 轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輕度要求較高， 毛坯均用模鍛。模鍛的毛坯制造精度較高，加工余量小，生產(chǎn)效率高，而且金屬材料經(jīng)模鍛后纖維組織的分布有利于提高零件的強(qiáng)度。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。 基準(zhǔn)的選擇 從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面看基準(zhǔn)，可以把基準(zhǔn)分為兩大類：即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。 （一） 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)零件時(shí)，根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系以及零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定標(biāo)注尺寸（或角度）的起始位置。這些尺寸（或角度）的起始位置稱作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。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)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)可以是點(diǎn)、線或面。 （二） 工藝基準(zhǔn) 零件在加工工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝 基準(zhǔn)又進(jìn)一步可以分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(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)。在設(shè)計(jì)工序基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮一下三個(gè)方面的問(wèn)題： . . 1）應(yīng)首先考慮用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn) 2）所選工序基準(zhǔn)應(yīng)盡可能用于工件的定位和工序尺寸的檢查 3）當(dāng)采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)有困難時(shí)，可另選工序基準(zhǔn)，但必須可靠的保證零件設(shè)計(jì)尺寸的技術(shù)要求。 2 定位基準(zhǔn) 在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)準(zhǔn)是獲得零件尺寸的直接基準(zhǔn)，占 有很重要的地位。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)。 （ 1） 粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) 未經(jīng)機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程中第一道機(jī)械加工工序所采用的定位基準(zhǔn)都是粗基準(zhǔn)。 （ 2） 附加基準(zhǔn) 零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)，稱為附加基準(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)。 4 裝配基準(zhǔn) 在裝配式用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基 準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 工藝路線的制定 工藝路線的制定是整個(gè)加工制造過(guò)程的核心，也是至關(guān)重要的一步。工藝路線的制定包括了如何選擇定位基準(zhǔn)、如何確定加工方法、如何安排交加工順序以及熱處理、檢驗(yàn)等工序步驟。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。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，這是需要謹(jǐn)慎細(xì)心的設(shè)計(jì)工作。 定位基準(zhǔn)的選擇 （一） 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)零件的加工會(huì)產(chǎn)生重要的影響，在選擇粗基準(zhǔn)的時(shí)候，一般應(yīng)遵循下列原則： 1 保證相互位置要求的原則 如 果必須保證工件上加工表面與不加工表面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn) . . 2 保證加工表面加工余量合理分配的原則，如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn) 3 便于工件裝夾的原則 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，不需考慮定位準(zhǔn)確，夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等問(wèn)題。為了保證定位準(zhǔn)確，加緊可靠，要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能憑證、光潔和有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其他缺陷。 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。 這是因?yàn)槿裘鞯亩ㄎ幻婧艽植?，在兩次裝夾中重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，就會(huì)造成相當(dāng)大的定位誤差。 由于轉(zhuǎn)向節(jié)的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其粗基準(zhǔn)一般選擇軸頸與兩耳端面。 （二） 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾的準(zhǔn)確、可靠、方便，為此，一般應(yīng)遵循下列原則： 1 基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。這稱為基準(zhǔn)重合原則。 在對(duì)加工面位置尺寸有決定作用的工序中，特別是當(dāng)位置公差要求很小的時(shí)候，一般不應(yīng)違反這一原則。因?yàn)檫`反了這一原則就必然或產(chǎn)生基 準(zhǔn)不重合誤差，增大加工難度。 2 統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 黨工件以某一精基準(zhǔn)定位，可以比較方便的加工大多數(shù)（或所有）其他表面，則應(yīng)盡早的把這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來(lái)，并達(dá)到一定精度，以后工序均以它為精基準(zhǔn)加工其它表面。這稱之為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 采用該原則可以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)，可以減少工件搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。 3 互為基準(zhǔn)原則 某些位置度要求較很高的表面，常采用護(hù)衛(wèi)基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法來(lái)達(dá)到位置度要求。這稱為互為基準(zhǔn)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。 5 便于裝夾原則 所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證定位基準(zhǔn)可靠，夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，這稱為便于裝夾原則。 6 轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸中心線和主銷孔中心線及兩中心線交點(diǎn)是零件的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，也是所有加工面的測(cè)量基準(zhǔn)。因此在加工構(gòu)成中均以中心線和精加工后的支承軸頸及主銷孔作. . 為定位基準(zhǔn)。 轉(zhuǎn)向節(jié)加工順序有兩種。一是以粗基準(zhǔn)定位加工上下耳內(nèi)外端面、主銷孔。然后以精加工的主銷孔 mm41 ?? 及上耳外端面定位加工中心孔，在以中心孔 定位加工 各軸頸外圓及端面，其他各部位的加工均以精加工后的支承軸頸和主銷孔作為定位定位基準(zhǔn)。 第二種方法是粗基準(zhǔn)定位銑端面打中心孔，以中心孔定位加工軸頸及端面，然后以精加工支承周景作為定位基準(zhǔn)加工主銷孔。其他部位的加工同第一種方法。 國(guó)內(nèi)各種型號(hào)的載重車轉(zhuǎn)向節(jié)加工多采用第二種加工順序。第一汽車制造廠因 換型改造利用了部分設(shè)備，所以 CA141 轉(zhuǎn)向節(jié)采用第一種加工順序 。 加工經(jīng)濟(jì)精度與加工方法的選擇 各種加工方法所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度，都是在一定的范圍的。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。 生產(chǎn)商加工精度的高低是用其可以控制的加工誤差的大小來(lái)表示的。加工誤差小，則加工精度高；加工誤差大，則加工精度低。 根據(jù)加工經(jīng)濟(jì)精度的因素選擇加工方法，在選擇加工方法時(shí)英考慮的主要問(wèn)題有： 1）所選擇的加工方法能否達(dá)到零件精度的要求 2）零件材料的課加工性如何 3）生產(chǎn)率對(duì)加工方法有無(wú)特殊要求 4）工廠的工藝能力和現(xiàn)有加工設(shè)備的加工精度如何 根據(jù)轉(zhuǎn)向節(jié)的加工要求與精度要求，選 擇了車削、銑削、磨削、拉削、鉆孔、擴(kuò)孔等加工方法，在加工左右耳內(nèi)外端面時(shí)，雖然不需要保證較高的精度，但是由于后面的工序多次用到該面作為定位基準(zhǔn)，所以選擇銑削，提高精度。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。對(duì)軸的加工，由于軸頸大部分與其他零件進(jìn)行配合，因此要嚴(yán)格保證精度，選擇先車后磨的加工方法，用車削進(jìn)行粗加工，磨削進(jìn)行半精加工，精磨進(jìn)行精加. . 工，通過(guò)三道工序達(dá)到所需的精度。 加工階段的劃分 1 加工階段的劃分 零件表面的加工是一個(gè)有粗到精的過(guò)程，通過(guò)若干工序的加工逐步達(dá)到質(zhì)量的要求。對(duì)加工精度要求較高的零件，按工序性質(zhì)和內(nèi)容不不同，將工藝路線劃分為粗加工、半精加工和精加工等階段，各種加工階段的基本要求如下： 1）粗加工階段：粗加工階段是切除毛坯黑皮和大部分加工余量，為以后加工提供精準(zhǔn)幾面，并留出均勻而合適的余量。 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。 3）精加工階段：該階段 主要為精度和粗糙度要求較高的表面進(jìn)一步改善表面質(zhì)量，使零件加工表面達(dá)到技術(shù)要求。 4）光整加工階段：光整加工階段的重點(diǎn)是保證獲得幾個(gè)重點(diǎn)表面粗糙度或進(jìn)一步提高精度。 轉(zhuǎn)向節(jié)的主銷孔的加工分粗加工和精加工兩個(gè)階段，先由鉆擴(kuò)孔達(dá)到粗加工要求在用拉削的加工方法進(jìn)行精加工。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。其他部分的加工都只有一個(gè)階段。 在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于剛性好、精度要求不高或加工余量不大的工件，就不一定要嚴(yán)格劃分階段，因?yàn)?嚴(yán)格劃分階段不可避免的藥增加貢