【正文】 向正文中借鑒參考資料書(shū)籍的作者們表示感謝，向幫助過(guò)我所有的老師和同學(xué)們表示感謝。不光是設(shè)計(jì)，也對(duì)自己的未來(lái)，工作，都有了自己更加明確的目標(biāo)。后面的設(shè)計(jì)正文，兩位老師不僅指導(dǎo)了我 許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還給了我許多設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法上的參考意見(jiàn)。針對(duì)此次課題，如果能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)裝夾，自動(dòng)定位，自動(dòng)夾緊，那么生產(chǎn)效率會(huì)大大的提高，工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度會(huì)大幅降低，技術(shù)人員所做的只是進(jìn)行按命令按鈕的操作，我相信未來(lái)工業(yè)會(huì)實(shí)現(xiàn)的 [24]。 整個(gè)夾具體的三維裝配圖 所設(shè)計(jì)夾具體的三維總裝配圖如圖 所示。當(dāng)工件加工完畢之后，接通電磁鐵 1Y 使得液壓油從左端進(jìn)入液壓缸，從而使液壓缸活塞上升操作，達(dá)到松開(kāi)工件的目的。液壓原理如圖 所示。液壓缸按照夾持進(jìn)油 孔和放松孔連接到整個(gè)油路系統(tǒng)中去。、 60176。 操作壓力范圍 570kg/cm178。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。 P 近似計(jì)算公式： ?1PP? 。 式 (49） 綜合考慮，取夾緊力所需最大值 。 當(dāng)轉(zhuǎn)向節(jié)加工一個(gè)孔之后再旋轉(zhuǎn) 90176。沒(méi)有經(jīng)過(guò)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。 6)銑削寬度 aw 銑削寬度 aw 對(duì)于端銑刀來(lái)說(shuō)是表示垂直于刀具軸線切除的尺寸大小 ,刀具在一次進(jìn)給中所切掉的工件表層的寬度值。如果選擇過(guò)小，工件的精度可以保證，但加工速率變慢，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (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(cè)中的經(jīng)驗(yàn)公式通過(guò)計(jì)算選取，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求進(jìn)行選擇。銑刀每齒進(jìn)給量參考值如表 41所示。 3)每齒進(jìn)給量 fa 是銑刀每轉(zhuǎn)一個(gè)刀齒時(shí)銑刀對(duì)工件的進(jìn)量， fa 表示的意思是銑刀切削工件時(shí)每轉(zhuǎn)一個(gè) 刀齒時(shí)銑刀對(duì)于工件的行進(jìn)長(zhǎng)度。 2)銑刀的齒數(shù) 對(duì)于銑刀齒數(shù)的選擇沒(méi)有明確的規(guī) 定。在經(jīng)受低溫過(guò)后韌度良好 ,在高溫時(shí)有很高的剛性，根據(jù)查閱《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(jì)算公式 KfDT ? 和鉆削力的計(jì)算公式 pKfDP 680? 分別求出鉆削轉(zhuǎn)矩和鉆削力。 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(xì)分就是一下定位裝置和夾緊裝置。 夾具液壓夾緊系統(tǒng)的構(gòu)成部分及功能 1）動(dòng)力源部分主要的功能是提供滿足預(yù)定要求的壓力和流量的工作油，其常用元件有電動(dòng)泵、手動(dòng)泵、氣夜增壓器 [11]。所以它機(jī)動(dòng)靈活，使用方便。 采用液壓夾具的具有如下特點(diǎn)： 1）夾具的主要作用是夾緊和松開(kāi)工件，在夾緊后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持油壓穩(wěn)定，加工工序完成之后才能松開(kāi)。通常情況下，夾緊機(jī)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(dòng)化程度、難易程度要符合實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)的要求。 表 33 插銷(xiāo)規(guī)格尺寸 d 基本尺寸 22 26 30 極限偏差 f7 ?? d? 18~22 22~26 26~30 D （滾花前） 36 36 36 1D 30 30 36 1d 26 26 32 2d 20 20 25 3d — 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 根據(jù)定位孔的公稱(chēng)直徑為 d =30mm,經(jīng)查閱《夾具定位手冊(cè)》，選擇 H=26mm， ???d 。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 2)材料熱處理： T8 等級(jí)的硬度為 55~60HRC； 20 滲碳深度 ~,55~60HRC。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (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(shí)當(dāng) 當(dāng)α =90176。分析轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)，選取兩個(gè)短 V形塊進(jìn)行工件的定位。 ，我們選用 90176。 綜合對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)空間結(jié)構(gòu)分析后，我們采用兩個(gè)短 V形塊以及定位插銷(xiāo)進(jìn)行定位。 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]。 2)刀具的選擇 ：選用 刀具主要根據(jù)工件加工時(shí)的工序 、 工藝，以及 它的成本 進(jìn)行選擇 ， 力爭(zhēng)使用 通用 的 標(biāo)準(zhǔn)刀具，為 了 提高 企業(yè)的實(shí)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(fù)合刀具 、 特殊刀具 [6]。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 14 水平承載 350 500 600 15 立式承載 175 300 350 16 最大允許驅(qū)動(dòng)力 700 1200 1700 17 轉(zhuǎn)臺(tái)重量 200 325 650 經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比，考慮到成本和實(shí)際加工要求，我們選用 SKT13400E 型號(hào)的數(shù)控立式回轉(zhuǎn)臺(tái)，它的 轉(zhuǎn)速為 ,那么它完成 90176。 20176?；剞D(zhuǎn)工作 臺(tái)的相關(guān)參數(shù)如表 31所示。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。再進(jìn)行另一個(gè)孔的加工，從而完成鉆十字孔工序。再利用夾緊液壓缸帶動(dòng)壓板，從而工件被夾緊。機(jī)床進(jìn)行換刀操作之后，在完成銑扁的工序。 針對(duì)目前狀況，本文通過(guò)探索設(shè)計(jì)出通過(guò)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]。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。 5)主 銷(xiāo)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。 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。 1） 轉(zhuǎn)向節(jié) 桿部加工以中心孔定位， 主要是 車(chē) 削 和磨 削加工 ， 磨削是加工轉(zhuǎn)向節(jié)桿部的關(guān)鍵工序。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)。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 2 自動(dòng)工裝分析 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 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(jiàn)圖紙； 5） 年生產(chǎn)綱領(lǐng)：根據(jù)企業(yè)實(shí)際的要求， 3 萬(wàn)件。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)效山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 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。 圖 整體式轉(zhuǎn)向節(jié) 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 對(duì)于汽車(chē)轉(zhuǎn)向節(jié)來(lái)說(shuō)，國(guó)外汽車(chē)工業(yè)基礎(chǔ)好，自動(dòng)化成程度發(fā)達(dá)，在轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)中普遍都有一套自 動(dòng)化生產(chǎn)工序。目前的汽車(chē)行業(yè)按照不同節(jié)體和輪軸的組合方式，可以 分為例如重型卡車(chē)上的整體式和例如轎車(chē)上的的分體式轉(zhuǎn)向節(jié) [1]。 phillips。針對(duì)加工轉(zhuǎn)向節(jié)過(guò)程中鉆十字孔和銑扁這兩道工序設(shè)計(jì)了一套在立式加工中心上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工裝的夾具，改變目前原有的傳統(tǒng)加工內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工裝的效果。 本學(xué)位論文屬于 保密□，在 _____年解密后適用本授權(quán)書(shū)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本研究做出過(guò)重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明并表示了謝意。 不保密□。另外， 為了達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需要的安全高效、高穩(wěn)定性、高精度的要求，需要對(duì)夾具的夾緊力以及定位誤差進(jìn)行計(jì)算。 automatic fixture 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 緒論 轉(zhuǎn)向節(jié)簡(jiǎn)介 轉(zhuǎn)向節(jié)是重型卡車(chē)的關(guān)鍵部件零件，車(chē)輛在行駛轉(zhuǎn)向過(guò)程中起著很重要的作用。由于轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，生產(chǎn)制造時(shí)的精度很高，加工的時(shí)候難以精確的定位，所以需要設(shè)計(jì)的自動(dòng)工裝可以實(shí)現(xiàn)在加工工件時(shí)的能夠準(zhǔn)確定位和自動(dòng)夾緊。在轉(zhuǎn)向節(jié)鉆十字孔工序中，國(guó)外自動(dòng)化程度高，擺脫了傳統(tǒng)的手工操作，采用自動(dòng)化程度較高，精度較高的液壓夾具。 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(guó)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。 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(guò)模鍛的加工方法進(jìn)行制造。 轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu) 重型卡車(chē)的結(jié)構(gòu)為整體式。 2） 對(duì)于 法蘭盤(pán)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)。山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 對(duì)于絕大多數(shù)類(lèi)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。但是從 裝配角度 來(lái)說(shuō) ，壓裝后加工更有利 于裝配，否則影響轉(zhuǎn)向的靈活性。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(lái)制訂。 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)。通過(guò)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。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。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(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)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。經(jīng)過(guò)研究分析，考慮到企業(yè)成本和精度要求，我們采用 C0V850