横拉杆接头加工工艺与车夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 / 44 2016 届毕业设计说明书 横拉杆接头加工工艺与车夹具设计说明书 系 、 部： 机械工程学院 学生姓名： 指导教师： 专 业： 班 级： 完成时间： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 / 44 摘 要 本次设计是对汽车转向横拉杆右接头零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。汽车的转向横拉杆右接头零件主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和 精加工阶段以保证加工精度。基准选择以右接头 纹孔作为精基准，以不加工外圆作为精基准作为精基准。主要加工工序安排是先以镗削 纹孔做为其他面的定位基准，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。整个加工过程均选用普通车床。 关键 词 ： 汽车转向横拉杆右接头 加工工艺 专用夹具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 / 44 is on of of of to is it is in of So of in of in to 52 as as as a is to 52 as In in to to 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 / 44 目录 第一章 绪论 . 10 第二章 零件分析 . 11 件的作用 . 11 件的工艺分析 . 12 32 圆柱体中心为基准的加工表面及 36M 螺纹孔 . 12 34 孔中心为基准加工 . 12 艺过程设计所采取的相应措施 . 13 第三章 工艺规程设计 . 13 定毛坯的制造形式 . 13 准面的选择 . 14 定工艺路线 . 14 艺线路方案一 . 15 艺路线方案二 . 15 艺方案的比较与分析 . 16 械加工余量工艺尺寸 及毛坯尺寸的确定 . 17 26 孔、 34 螺纹孔 . 17 4 孔 10 . 18 3 纹孔 . 18 纹孔 . 19 定切削用量及基本工时 . 19 序加工 34 孔的端面 1，用作为基准 1。以 32 圆柱体和 34 孔的端面 2 为定位基准，保证 。（如毛坯图二所以）。 . 19 序粗钻 25 孔（毛坯孔为 22） . 20 序粗镗 34 孔台阶孔。粗镗至 . 20 序精镗 34 台阶孔、倒角 . 20 序 加工 34 另外一端面 2（如毛坯图二所示）倒角 . 21 序 车 24 孔端面 . 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 / 44 序 粗钻 22。 . 22 序精镗 24。 . 22 序 加工 纹孔。 . 22 序 钻四个孔 10 . 23 结（一） . 24 第四章 螺纹孔夹具设计 . 25 位基准的选择 . 26 . 26 位原件的设计 . 28 位误差的分析 . 30 紧力计算 . 31 紧装置设计的基本要求 . 31 . 32 . 33 . 33 . 34 图 4接过渡盘结构 . 34 . 34 ） . 35 第五章 总结 . 37 参考文献 . 38 致谢 . 39 附表一 加工工序表 . 40 附图一 横拉杆接头零件图 . 41 附图二 钩型压板零件图 . 42 附图三 可换圆柱定位销零件图 . 43 附图四 夹具结构图 . 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 / 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 / 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 / 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 / 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 / 44 第一章 绪论 机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的大部分部课程之后，进行的一次理 论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。 然而夹具又是 制造系统的重要组成部分 ， 不论是传统制造 ， 还是现代制造系统 ， 夹具都是十分重要的。 因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围 ，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 / 44 本。所以对 机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要意义 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 在 夹具设计过程中 ， 对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题 ,设计人员一般都会考虑的比较周全 ， 但是 ， 夹具设计还经常会遇到一些小问题 ， 这些小问题如果处理不好 ， 也会给夹具的使用造成许多不便 ， 甚至会影响到工件的加工精度。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 特别像前钢板弹簧吊环类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具 、 半组合夹具 、 可调夹具，尤其是成组夹具。在 机床技术向高速 、 高效 、 精密 、 复合 、 智能 、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。 机械制造工艺学毕业设计是我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行的一次对所学各基础课程的一次深入的综合性的总复习。也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行依稀适应性的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加工作打下一个良好的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给与指教。 第二章 零件分析 件的作用 题目所给定的零件是某型汽车转向横拉杆上的右接头，它位于横拉杆的右买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 / 44 端。主要作用是传递扭矩，使梯形臂转动。零件有一个 要作用是连接横拉杆。还有一次 内螺纹孔，主要作用连接梯形臂。 图一：主视图 图二：剖示图图 2件图 件的工艺分析 转向横拉杆 右接头这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这两组加工表面有一定的位置要求，以及端面 1 与 32 圆柱体中心尺寸高度27 将这两组加工表面分述如下： 32 圆柱体中心为基准的加工表面及 36M 螺纹孔 这一组表面 34的台阶孔和 纹及其倒角 34 孔中心为基准加工 一组表面包括： 25M 孔及 32 孔及其倒角和端面加工， 27 中心搞尺寸以及 4 个 12 深 10孔及其倒角。这一组加工表面之间没有太大的位置买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 / 44 要求。 而在这以上两组加工面中存在着相关的位置尺寸要求一定要注意考虑，以保证加工工艺规程设计的合理。 艺过程设计所采取的相应措施 由上分析可知，该零件的主要加工表面是孔加工，一般来说，为了保证两个孔中心之间的位置关 系采取互为基准的方式加工。因此，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的中心位置加工精度以及孔系的位置精度。 该类零件的加工应遵循线面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。横拉杆接头的加工自然要遵循这个原则。这是因为平面的面积虽然不大，当也可用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，从而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面了提切去铸件表面的粗糙不平，为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及时调整，也有利于保护刀具。 横拉杆接头零件的加工工艺过程应遵循粗精加 工分开的原则，将孔于平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段，以保证孔系的加工精度。 因此，在这里我们必须选择加工基准和和工艺规程设计是主要是以已加工面先行加工，之后再加工定位精度高的面。同时，注意加工顺序，保证省时、高效、合理。 第三章 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件的材料为 45 钢，毛坯为铸造件，在柱体上有一个 22 的底孔。零件在汽车转向系统中起的只是连接作用，所以受到只是普通载荷，因此选用铸件 以年产量很大，已达成批加工条件，而且零的轮廓尺寸不大，可以一次浇 注加工，零件的批量较大，所以可以制作专用模具，这从提高生产率，保证加工精度上的考虑都是可以的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 / 44 准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。负责，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考下列原则： 1 对于同时具有加工表面和不 加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。 2 . 对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下两点： （ 1 ）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准 。 （ 2 ） 对于工件上的某些重要表面（如导轨和重要孔等），为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。 3 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上， 粗基准通常只能使用一次，以免产生较大的定位误差。 4 选作粗基准的平面应平整，没有浇冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。 对于横拉杆右接头这个零件来说，选择粗基准应以 32表面用作定位，用一个 32 表面，消除 .用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在 32 表面消除 . 三个不定度，再用一个挡板挡在 22圆柱一端消除 . 两个不定度，达到完全定位。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，如此不在重复。 定工艺路线 制定工艺路线 的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 / 44 采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺线路方案一 工序 加工 34的端面 1，用作为基准 1（如毛坯图二所以） . 工序 粗钻 24孔 工序 粗镗 34孔台阶孔 工序 精镗 34台阶孔、倒角 序 车 工序 加工 34另外一端面 2（如毛坯图二所示） 工序 车 24孔端面 (以基准 1和 32孔中心定位 ) 工序 粗钻 22工序 精镗 23及倒角 序 加工 工序 钻四个孔 12 工序 终检 艺路线方案二 工序 钻 端面 1、 2及 32孔中心为基准） 工序 精镗 7025X 螺纹孔 工序 车端面及倒角 序 精车 工序 钻四个孔 12 工序 钻 24 孔 . 工序 车端面 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 / 44 工序 粗镗 34 台阶孔 (以端面 2和 31孔中心为基准 ) 工序 精镗 34 台阶孔以及倒角 工序 镗 工序 调头加工另一端面倒角 序终检 艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工端面 1 来做基准，然后在以 32 中心和端面 1 来加工 34；而方案二则是先以 32 和毛坯端面 1、 2 来加工 相比较可以看出，先加工端面 1可以更好的保证两孔之间的位置度好求，而且在工序上更加集中，减少了加工过程的装夹次数、节省时 间。由于，毛坯有一个 22的底孔，同时要保证尺寸 27 此必须要用保证端面 1、2的加工在前面。综上所诉，选取方案一来加工。最后加工路线确定如下： 工序 加工 34孔的端面 1，用作为基准 1。以 32圆柱体和 34孔的端面 2为定位基准，保证尺寸 27 毛坯图二所以）。选用车床 序 粗钻 25孔（毛坯孔为 22）。基准同上。选用车床 序 粗镗 34孔台阶孔。粗镗至 用车床 序 精镗 34台阶孔、倒角 用车床 序 车 序 加工 34另外一端面 2（如毛坯图二所示）倒角 用车床 序 车 24孔端面。以基准 1和 32孔中心定位。选用车床 序 粗钻 22用车床 序 精镗 23。及倒角 序 加工 用车床 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 / 44 工序 钻四个 孔 12，以端面 1、 2和 32端面和外表面为定位基准。选用 工序 终检 械加工余量工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 转向横拉杆接头零件材料为铸铁，生产类型为成批生产。采用铸件生产毛坯，成批生产。根据机械加工余量手册选取公差等级为 11件公差数值为 5，加工余量等级为 J，加工余量为 2 ，最小壁厚为644 圆柱体端面余量分别为 1为 4832 圆柱体部分端面余量为 1 44 中心线到 32 圆柱体端面距离为 109 根据资料及加工工艺确定各加工表面 的机械加工余量，工序尺寸及毛柸尺寸如下图二所示； 26 孔、 34 螺纹孔 26 孔为通孔以及加工 34 台阶孔和 纹孔的初加工孔，精度要求并不是太高，先在 26 钻到 24 再粗加工即可。 34 螺纹孔要用来做定位面，选取 且是铸造孔，参照手册分别选取选取； 26 孔 粗钻至 24 镗至 26 34 孔 粗镗至 34孔 精镗至 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 / 44 毛坯图一毛坯图二端面端面图 3件毛坯图 4 孔 10 这四个孔是用来装定位销，所以也没有精度要求， 钻 钻孔至 10 23 纹孔 要求为 32 圆柱外表和 44 端面定位，毛柸没有留有铸造孔。孔的精度介于照手册确定工序及其余量为； 钻孔； 15 二次钻孔： 孔： 铰孔： 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 / 44 纹孔 先倒角 车螺纹 定切削用量及基本工时 序加工 34 孔的端面 1，用作为基准 1。以 32 圆柱体和 34 孔的端面 2 为定位基准，保证 。（如毛坯图二所以）。 1、加工条件 工件材料： 45钢正火， b=造。 加工要 求：以 32 圆柱体和 34孔的端面 2为定位基准，保证 。 机床： 刀具：刀片材料 杆尺寸 16,r=90， 。 =。 =12， =计算切削用量：端面余量为 1度加工公差等级按 1）进给量 f 根据切削用量简明手册（第 3 版）（以下简称切削手册）表 刀杆尺寸为 16 34f=r 按 切削手册表 f=r 2)计算切削速度 按切削手册表 削速度计算公式为（寿命选 T=60 c=v(m/其中： 42， m=见切削手册表 既 ， , 所以 15.5(m/3)确定机床主轴转速 =(r/按机床说明书（见工艺手册表 566r/相近的机床转速为 560r/50r/取 560r/取 450r/速度损失太大。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 / 44 所以实际切削速度 v=122m/ 4）切削工时，按工艺手册表 l=1(=2=0， =0 =i=序粗钻 25 孔（毛坯孔为 22） f =r 见（切削手册表 v= 见（切削手册表 5类加工性考虑。 =155(r/按机床选取 =136r/工艺手册表 所以实际切削速度 v=m/切削工时 t=1(其中：切入 0出 mm,l=44 工序粗镗 34 孔台阶孔。粗镗至 33.5 f =r n =800r/s) v =90m/s) 切削工时 l =44 1l =10 2l =2mm 1 = 1044 =序精镗 34 台阶孔、倒角 精镗孔至 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 / 44 f =r n =1000r/s) v =s) 切削工时 l =44 1l =10 2l =2mm 1 = 1044 =序 车 纹 f =r n =1000r/s) v =s) 切削工时 l =17 1l =1 2l =2mm 1 = 217 = 工序 加工 34 另外一端面 2（如毛坯图二所示）倒角 R2 f =r n =1000r/s) v =s) 切削工时 l=1(=2=0， =0 =i=序 车 24 孔端面 f =r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 / 44 n =1000r/s) v =s) 切削工时 l=109(=2=0， =0 =i=序 粗钻 22。 f =r 见（切削手册表 v= 见（切削手册表 5类加工性考虑。 =155(r/按机床选取 =125r/工艺手册表 所以实际切削速度 v=m/切削工时 t=序精镗 24。 f =r n =1000r/s) v =s) 切削工时 l =70 1l =10 2l =0mm 1 = 1070 =序 加工 纹孔。 f =r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 / 44 n =1000r/s) v =s) 切削工时 l =65 1l =10 2l =0mm 1 = 1065 =1 工序 钻四个孔 10 选择高速麻花钻头，其钻头 ，标准钻头 1）选择进给量 f 钻头直径 00以选择进给量为 由于 l/d=35/孔深修正系数选取 f=r，根据钻床说明书选取 f=r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在孔即将钻通时停止自动进给改为手动进给。 决定钻头的磨顿标准及寿命 当钻头直径为 ，钻头后刀面最大磨损量取为 命T=45 2）决定切削速度 普通处理的 45 钢，加工性属 6类。 f=0， 36mm/r，双横刃磨的钻头， d=4mm/削速度的修正系数为 ., vt m/m 001 0 00 rd 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 / 44 根据钻 式钻床说明书，可考虑选择 n=272r/因选择的转速计算较高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=3）计算基本工时 式中 l=35，入切量和超切量 y =8=35=后，将以上工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片，见附表 1 结（一） 零件加工工艺规程制定必须要先了解零件（横拉杆接头）的工作环境，选择合适的材料及材料的处理方式。之后，确定了零件的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以对零件的工艺 路线进行分析，制定出几套工艺方案，然后对这几套方案进行分析比较，选择最优的方案。优良的加工工艺是能否生产出合格，优质零件的必要前提，所以对加工工艺的设计十分重要，设计时要反复的比较，选择最优方案。 注意事项： 1）根据零件图的要求来选取地位基准和加工基准。尤其注意起关键的位置度要求，尺寸要求以及表面粗糙度要求。 2）制定加工工序时，必须要按基准选取的原则及工艺集中原则来合理安排工序，提高加工效率。 3）选择切削用量是必须要根据切削余量和材料的性质来合理选择。（在镗孔时，必须要注意底孔的大小来选择刀杆的大小） 我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下 ： 清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时 ， 会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题 ,。夹具要不要清根 ， 应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角 ,则必须清根 ,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位 ， 则不需要清根 ， 而且交界处可以倒为圆角 R。端面与外圆买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 / 44 定位时 ， 与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具 (如铣刀、砂轮等 )加工的夹具时 ， 会存在让刀问题。设计这类夹具时 ， 应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后 ，铣刀或砂轮的退刀位置 ， 其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小 ， 留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似 ， 尺寸不同的系列产品零件夹具时 ， 为了降低生产成本 ,提高夹具的利用率 ， 往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具 。 第四章 螺纹孔车夹具设计 本次设计零件横拉杆接头，为接头类零件注意在车床上加工。而螺纹口加工时再卧式车床上加工的，夹具采用的是角铁式车床夹具。下面先介绍下车床夹具的类型和角铁车床夹具的特点。 车床夹具的类型 车床夹具的种类繁多， 主要有下列五种类型：心轴类车床夹具、角铁式车床夹具、圆盘类车床夹具、卡盘式车床夹具、特种用途车床夹具。 角铁式车床夹具用于复杂零件的加工中。其特点是夹具体为角铁形，工装夹在角铁面上。角铁面与夹具中心轴线相平行，如工件主要定位基准是平面，则夹具就能满足加工面的中心距尺寸要求。这类夹具可装夹泵体、