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2286 转向 横直 拉杆 接头 工艺 规程 10.5 夹具 设计

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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号3铣A3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣49.2的顶端面铣刀，游标卡尺设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号4铣A3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣26.2的底端面铣刀，游标卡尺设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号5车A3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车26.2的孔系车刀，游标卡尺设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号6铣A3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣右端面，保证总长105mm铣刀，游标卡尺设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号7车A3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车M26的孔系车刀，游标卡尺设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号8铣A3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣R11的两端面铣刀，游标卡尺设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号9钻A3毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻10.5的孔麻花钻，游标卡尺设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称拉杆接头零件名称拉杆接头共1页第1页材 料 牌 号A3毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1锻造锻造2处理淬火3铣铣49.2的顶端面X51专用夹具，铣刀，游标卡尺4铣铣26.2的底端面X51专用夹具，铣刀，游标卡尺5车车26.2的孔系CA6140专用夹具，车刀，游标卡尺6铣铣右端面，保证总长105mmX51专用夹具，铣刀，游标卡尺7车车M26的孔系CA6140专用夹具，车刀，游标卡尺8铣铣R11的两端面X51专用夹具，铣刀，游标卡尺9钻钻10.5的孔Z525专用夹具，麻花钻，游标卡尺10检验检验11入库入库设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期设计说明书题目：拉杆接头的工艺规程及夹具设计摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。拉杆接头加工工艺规程及钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录ABSTRCT3序 言1一 零件的工艺性分析及生产类型21.1零件的用途21.2零件的工艺分析21.3零件的生产类型3二. 确定毛坯、绘制毛坯简图42.1选择毛坯42.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量42.3绘制毛坯简图5三 拟定工艺路线63.1基准的选择63.2各表面加工方案确定73.3工序顺序安排83.4确定切削用量及基本工时8四 夹具设计124.1问题的提出124.2定位基准的选择124.3切削力和夹紧力的计算134.4定位误差分析144.5夹具设计及操作的简要说明15总 结16致 谢18参 考 文 献1919序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。拉杆接头的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一 零件的工艺性分析及生产类型1.1零件的用途拉杆接头的作用：定位，支撑的作用。1.2零件的工艺分析拉杆接头有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1：以顶端面和外圆为基准的加工面，这组加工面主要是底端面，36孔。2：以36孔为基准的加工面，这组加工面主要是其他端面及孔的加工。1.3零件的生产类型拉杆接头的生产纲领即零件的实际计划年产量：N=M*n*(1+)(1+)=300x1x(1+5%)x(1+3%)=325台式中：N零件的实际计划年产量M零件所属产品的年产量n零件在一件产品中所占的件数零件的备品率零件的废品率生产节拍为：T=7*260*Z=7x260x2=3640小时t=T/N*60=3640/325x95%x60=638.4分/件式中：t节拍（分/件）T机床每年工作时间（小时）N零件的年产量（件）机床效率说明：由于每日工作班次为2，所以每班次的时间较长，为7小时。工作人员可以轮班，每次的休息时间也较长。二. 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯A3的可锻性好，因此可用锻造的方法因为是成批生产，采用模锻的方法生产锻件毛坯，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量生产类型为小批量生产，采用锻造毛坯。1：不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由锻造可直接获得。2：拉杆接头的端面由于拉杆接头端面要与其他接触面接触，查相关资料知余量留2mm比较合适。3：拉杆接头的孔毛坯为空心，锻造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为2mm。2.3绘制毛坯简图三 拟定工艺路线3.1基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取右端面和外圆作为定位基准，。精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的偏心孔12孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。3.2各表面加工方案确定加工面加工方案铣49.2的顶端面铣铣26.2的底端面铣车26.2的孔系车铣右端面，保证总长105mm铣车M26的孔系车铣R11的两端面铣钻10.5的孔钻3.3工序顺序安排制订工艺路线的出发点，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，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 1锻造锻造2处理淬火3铣铣49.2的顶端面4铣铣26.2的底端面5车车26.2的孔系6铣铣右端面，保证总长105mm7车车M26的孔系8铣铣R11的两端面9钻钻10.5的孔10检验检验11入库入库3.4确定切削用量及基本工时工序：车26.2的孔系1) 切削深度 单边余量为Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)工序：铣26.2的底端面 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为 工序：钻10.5孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻10.51)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= r/min与909r/min相近的机床转速为900r/min。现选取=900r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=60mm; =4mm; =3mm;t= =0.57min四 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配工序的钻10.5孔的钻床夹具。4.1问题的提出 本夹具主要用于钻10.5孔，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。4.2定位基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。1. 设计基准 在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2. 工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。（1）装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。（2）测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准，称为测量基准。（3）工序基准在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准，称为工序基准。（4）定位基准工件定位时所采用的基准，称为定位基准。本道工序加工10.5孔，精度不高，因此我们采用已加工好的36孔定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，开口垫圈的压紧力即可以满足要求。4.3切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。4.4定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位，心轴为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下，见下图。式中 定位副间的最小配合间隙（mm）； 工件圆孔直径公差（mm）； 定位销外圆直径公差（mm）。图 心轴水平放置时定位分析图4.5夹具设计及操作的简要说明使用心轴定位，开口垫圈的压紧力即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用固定钻套，保证导向的精度，适合于小批量生产。总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许多问题，老师的辛勤指导下，都迎刃而解。同时，在老师的身上我也学得到很多额外的知识，在此我表示深深的感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢！致 谢这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年北京理工大学本科生课程设计说明书专业课程设计说明书（右转向节零件工艺设计） 学 院： 机械与车辆学院 专 业： 机械工程 班 级： 03321303 姓 名： 李文涛 指导教师： 丁晓宇 右转向节零件工艺设计李文涛（北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081）摘 要：转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。本说明书结合生产纲领，通过分析零件图、选择工艺路线、确定切削用量等步骤，制作出右转向节的加工工艺卡片，并对其中一道工序进行了夹具设计。关 键 词：转向节；零件图；工艺卡片；夹具设计 Process design of right steering knuckle partsZHAO Wen-hao(School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)Abstract: The function of the steering knuckle is to transmit and bear the load on the front part of the car and support and drive the front wheel to rotate around the main pin to turn the car. In the vehicle driving state, it is subjected to a variety of impact load. Therefore, the steering knuckle of a car is required to have high strength. This manual put forward a right steering knuckle processing card by combining the production program, analyzing the diagram of the part, deciding the process route and determining the cutting amount and other steps and makes a fixture design for one working procedure of it.Key words: steering knuckle; part diagram; processing card; fixture design 目录第1章 机械制造工艺学课程设计任务书41.1 课程设计题目41.2 生产纲领41.3 具体任务要求4第2章 生产纲领及工序接拍的计算42.1 生产纲领42.2 生产节拍4第3章 零件图分析53.1 零件在产品中的作用53.2 零件图分析及加工方法的初步设想6第4章 毛坯的确定方法及制造方法的选择9第5章 有关基准的选择95.1 粗基准95.2 精基准9第6章 工艺路线的确定106.1 可选方案106.2 方案比较及选择11第7章 加工余量的确定11第8章 切削用量的选择128.1 车削128.1.1 选择刀具128.1.2 选择切削用量138.2 铣削148.3 钻、扩、铰、锪158.4 其他17第9章 确定时间定额189.1 车削189.2 铣削189.3 钻、扩、铰、锪199.4 其他20第10章 夹具设计2010.1 定位方案的确定2010.2 切削力和夹紧力的计算2110.3 液压油缸若干计算问题21感想23参考文献24第1章 机械制造工艺学课程设计任务书1.1 课程设计题目“右转向节”零件工艺设计1.2 生产纲领序号项目内容1转向器（产品名称）年产量M12万台2每台转向器的右转向节数量n1个/台3右转向节零件的备品率14%4右转向节零件的废品率4%5每日工作班次Z31.3 具体任务要求（1） 确定生产类型，分析零件图；（2） 拟订零件机械加工工艺路线及工序设计（绘制综合工序卡）；（3） 设计一道工序的夹具，采用液动夹紧；（4） 编写课程设计说明书。第2章 生产纲领及工序接拍的计算2.1 生产纲领右转向节的生产纲领即零件的实际计划年产量：N=M*n*(1+)(1+)=120000x1x(1+4%)x(1+4%)=142272台式中：N零件的实际计划年产量M零件所属产品的年产量n零件在一件产品中所占的件数零件的备品率零件的废品率2.2 生产节拍生产节拍为：T=7.5*250*Z=7.5x250x3=5625小时t=T/N*60=5625/142272x95%x60=2.25分/件式中：t节拍（分/件）T机床每年工作时间（小时）N零件的年产量（件）机床效率说明：由于每日工作班次为1，所以每班次的时间较长，为10.5小时。工作人员可以轮班，每次的休息时间也较长。第3章 零件图分析3.1 零件在产品中的作用转向节是汽车转向桥上的主要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向，转向节的功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。右转向节的实物如图3-1所示。图3-1 右转向节实物图3.2 零件图分析及加工方法的初步设想右转向节是转向节的关键零件之一，分析零件图可知零件的法兰盘、轴表面精度要求较高，主销孔和法兰盘上孔的位置精度要求较高，应重点考虑。零件毛坯采用锻造的方法得到，材料为40Cr。下面对零件的所有加工表面列表分析。见表3-1。表中所提及的面、孔在图3-2中标出。图3-2 右转向节主视图表3-1 零件图分析零件图分析转向节加工表面质量要求结构工艺性分析表面精度尺寸精度形位精度轴颈部分端面T1Ra1.6与40轴线跳动允差0.1mm表面粗糙度Ra1.6，表面精度要求较高铣削即可达到要求刹车盘止口74外圆面Ra3.2与40不同心度允差0.05mm公差等级为IT10，表面粗糙度为Ra3.2，同轴度公差等级为9级40外圆面Ra0.8与25不同心度允差0.01mm，锥度和椭圆度为公差之半公差等级为IT5，表面粗糙度为0.8，同轴度公差等级为6级，形状精度等级为6级28圆锥面Ra12.5表面粗糙度要求不高，可粗车25外圆面Ra0.8锥度和椭圆度为公差之半公差等级为IT7，表面质量要求很高形状精度等级为8级M22X1.5-2Ra3.2表面粗糙度要求较高小平面Ra3.2表面质量要求较高轴端面Ra12.5表面粗糙度要求不高中心孔B4Ra6.3B型中心孔，适用于多次安装的零件，表面粗糙度要求较高5通孔Ra12.51330.4表面粗糙度要求不高法兰法兰面Ra12.5表面粗糙度要求不高，为粗基准A孔Ra12.5430.05；860.05；510.05；1000.05IT11级精度，表面粗糙度为Ra12.5A孔端面Ra12.5表面粗糙度Ra12.5，要求不高叉架部分T2面Ra6.3与y-y轴跳动允差0.1mm表面粗糙度及位置公差要求不高T3面Ra6.3y-y轴跳动允差0.1mm 440.25 表面粗糙度及位置公差要求不高T4面Ra12.5表面粗糙度及位置公差要求不高锥孔端面Ra6.3表面粗糙度及位置公差要求不高主销孔Ra12.5 Ra6.3两主销孔不同心度允差0.02mm，30主轴孔锥度和椭圆度为公差之半孔的公称尺寸较大，32孔公差等级达IT11，30孔公差等级为IT8、形状精度为10级位置精度为7级锥度孔 锥度1:8Ra3.2量规的不齐度允许0.40，涂色检验接触面不小于75%，锥孔轴线同主销孔轴线y-y和x-x平面的不垂直度允差为0.15:100表面粗糙度要求较高，形位精度要求较高键槽b=5Ra12.54020键槽的位置度要求不高 中心孔B6Ra6.3B型中心孔，适用于多次安装的零件，表面粗糙度要求较高螺纹M10X1未注明要求主要加工表面（1）端面T1、T2面、T3面。（2）40外圆面，25外圆面。（3）主销孔、锥孔、A孔。第4章 毛坯的确定方法及制造方法的选择根据零件图上的要求，选取毛坯材料为40Cr YB6-71。根据生产规模及质量要求应选择锤上模锻的方法来制造毛坯。拔模斜度为7，锻件不可有折叠、裂纹等缺陷，并去飞边及氧化皮。进行调质处理：HRC25-32。毛坯进行正火处理，查机械加工工艺设计手册表9-11，得硬度HB212，。第5章 有关基准的选择5.1 粗基准粗基准选择原则：（1）粗基准原则上只能在第一道工序中应用一次，避免重复使用。（2）为了保证工件的加工表面与非加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。如果零件中有很多个不加工表面，则应以其中与加工面相互位置精度要求高的表面作为粗基准。（3）若毛坯的每一个表面都需要加工，则应选择加工余量最小的表面作为粗基准，避免因其他表面的余量不足造成废品。（4）选作粗基准的表面应尽可能平整、光滑、不应有飞边、浇冒口或其他缺陷。以保证定位精度。根据粗基准的选择原则，选取法兰面作为粗基准。5.2 精基准精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则：（1）“基准重合”原则；（2）“基准统一”原则；（3）“自为基准”原则；（4）“互为基准”原则；（5）精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。由精基准选择原则，以74端面做精基准。1、2、3、4、5、第6章 工艺路线的确定6.1 可选方案根据零件图及生产纲领设计两种可供选择的加工方案如表6-1所示。表6-1 工艺路线方案比较工艺路线方案比较方案一方案二工序10 备料工序20 模锻毛坯工序30 毛坯正火工序40 铣削主销孔端面T3（粗基准）工序50 铣削T2、T4工序60 钻、扩、铰30主销孔，锪孔32（主销孔轴线为精基准）工序70 铣T5、T6、T7、T8面工序80 钻、扩、铰28锥度1:8锥孔工序90 拉锥孔键槽b=5达要求工序100 铣法兰底面、法兰面工序110 粗车节轴各部分、74端面以及小端面工序120 钻B4中心孔工序130 调制处理HRC25-32工序140 半精车节轴74、40和25外圆面以及74端面工序150 精车74端面工序160 铣小平台工序170 车螺纹M22x1.5-2工序180 磨削40外圆面和25外圆面工序190 钻4x13.2+0.12孔，B6中心孔工序200 钻5通孔及M10x1底孔工序210 攻丝M10x1螺纹孔工序220 终结检验工序10 备料工序20 模锻毛坯工序30 毛坯正火工序40 粗车法兰面（作粗基准）、74端面，小端面及节轴各部分，半精车节轴74、40和25外圆面及74端面，精车74端面（做精基准）工序50 调质处理HRC25-32工序60 精车40和25外圆面工序70 车螺纹M22x1.5-2，钻B4中心孔工序80 铣小平台，工序90 铣削法兰底面（作精基准），铣定位槽工序100 铣削主销孔上下耳端面工序110 铣法兰盘背面A孔端面以及锥孔端面工序120 钻B6定位孔工序130 第一次、第二次钻30主销孔工序140 扩30主销孔工序150 铰30主销孔工序160 锪孔32工序170钻、扩、铰28锥度1:8锥孔工序180 拉锥孔键槽b=5工序190 钻4x13.2+0.12孔，B6中心孔工序200 钻5通孔工序210 钻M10x1孔工序220 攻丝M10x1螺纹孔工序230 清洁零件工序240 终结检验6.2 方案比较及选择方案一是先加工叉部上、下耳内外端面，然后依次为精基准铣轴颈端面，钻中心孔后加工轴颈部分，进而加工主销孔等待加工表面。方案二是先铣轴颈端面，钻中心孔，然后加工轴颈部分，进而进行其他工序的加工。两种工艺方案比较可以看出：先加工叉部上、下耳内外端面精度有利于保证，以此作为精基准有利于以后各工序的位置精度和形位公差的达到。方案二中先加工轴颈部分不利于叉部相对的位置要求及加工精度要求。但考虑到方案二工序相对集中，不需要多次换机床，效率更高，且利于装夹，所以选择方案二。每个小组成员各自选择了一道工序。画出该工序的夹具图，任务分配表如表6-2所示。表6-2 工序夹具设计分配表姓名所做工序名称任务要求赵文浩铣小平台一张夹具装配A0图 钟劲铣法兰底面一张夹具装配A0图李文涛钻4x13.2孔，B6中心孔一张夹具装配A0图林景岳钻、括、铰、锪30主销孔一张夹具装配A0图于聪钻、扩、铰28锥度1:8锥孔一张夹具装配A0图李永平钻并攻丝M10x1螺纹孔一张夹具装配A0图第7章 加工余量的确定查寻机械加工工艺设计手册，表8-9粗车及半精车外圆的加工余量及公差，表8-10半精车后磨外圆的加工余量及公差，表8-16基孔制8级精度（H8）孔的加工，表8-17孔加工余量，表8-25半精车端面的加工余量及公差，表8-27平面第一次粗加工余量，表8-29铣平面的加工余量，表8-52攻丝及装配前的钻孔直径，得出各加工表面所需加工余量，整理如表7-1所示。表7-1 加工余量统计结果加工余量统计结果转向节加工表面加工方法加工余量（无特殊注明为单边） mm轴颈部分端面T1粗车，半精车粗车1.6半精车1.0刹车盘止口74外圆面粗车后半精车粗车2.3半精车1.840外圆面粗车后半精车、精车粗车2.0半精车1.4精车0.328圆锥面粗车粗车2.225外圆面粗车后半精车、精车粗车2.2半精车1.5精车0.3螺纹M22X1.5-2粗车到22.5后粗车螺纹后半精车螺纹粗车2.2粗车螺纹1.5半精车螺纹0.14小平面粗铣粗铣2.0轴端面粗车粗车1.6中心孔B4用中心钻加工5通孔钻钻孔5 （双边）法兰部分法兰面粗车粗车2.0法兰底面粗铣粗铣1.0A孔钻钻孔13.2中心孔B6用中心钻加工叉架部分T2面粗铣粗铣1.0T3面粗铣粗铣1.0T4面粗铣粗铣1.0锥孔端面粗铣粗铣1.0主销孔先钻孔后扩孔，然后铰孔，锪32孔钻孔15、28（双边）扩孔1.8（双边）铰孔0.16、0.04 （双边）锪孔2.0 （双边）锥度孔 锥度1:8先钻后扩再铰钻孔26 （双边）扩孔1.6 （双边）铰孔0.4 （双边）键槽b=5拉削拉削5.3螺纹M10X1先钻后攻丝钻孔9 （双边）第8章 切削用量的选择8.1 车削粗车法兰面（作粗基准）、74端面，小端面及节轴各部分，半精车节轴74、40和25外圆面及74端面，精车74端面（精基准），钻B4中心孔，车螺纹M22x1.5-2。8.1.1 选择刀具毛坯材料为40Cr，锻件。参考切削用量简明手册，根据表1.1车削加工可在C620-1车床上进行，其中心高为200mm，故刀杆尺寸，刀片厚度。根据表1.2，粗车锻件毛坯，可选择YT15牌号硬质合金。精车端面选用YT15-90车刀。8.1.2 选择切削用量 切削端面T1：粗车切削深度=1.6mm;半精车切削深度=1.0 mm; 切削刹车盘止口74外圆面：粗车切削深度=2.3 mm;半精车切削深度=1.8 mm; 切削40外圆面：粗车切削深度=2.0 mm;半精车切削深度=1.4 mm; 精车切削深度=0.3 mm; 切削28圆锥面：粗车切削深度=2.2 mm; 切削25圆锥面：粗车切削深度=2.2 mm;半精车切削深度=1.5 mm;精车切削深度=0.3 mm; 粗车进给量：根据表1.4，在粗车钢料，刀杆尺寸为，工件直径最大为60100mm时=0.50.7，按照C620-1车床说明书选择。 半精车进给量：表面粗糙度要求为，根据车床说明书，选择。 精车进给量：。 选择车刀磨钝标准及寿命：根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命。 粗车切削速度：切削速度可通过公式计算，也可直接从表中查出。根据表1.10，当选用YT15硬质合金车刀加工钢料，切削速度。切削速度的修正系数为，（表1.28），故VC=Vtkv=90.5m/min，。根据C620-1车床说明书，选择。这时，实际切削速度，取。 半精车切削速度：根据表1.10，查得，修正系数均为1，故。根据C620-1车床说明书，选择。这时的实际切削速度为。精车切削速度：，精车40外圆面时；精车25外圆面时。 粗车检验机床功率：切削时的功率可由表查出。由表1.24，当，时，。由表1.29-2，切削功率的修正系数，故实际切削时的功率为。经验证，可以在C620-1车床上进行。 半精车校验机床功率：根据表1.24，当，时，。经验证，所选的切削用量可用。 最后决定粗车削用量为：，。半精车车削用量为，。精车切削用量为，。注：为了使工序集中，避免多次换刀和改变切削参数带来的时间损耗，在加工过程中，需要运用车削加工的表面，粗车和半精车皆选用以上的切削用量参数。以下的切削用量确定方法同上，因此只给出最终选定结果。 车螺纹M22x1.5-2，C620-1卧式车床，普通螺纹车刀，不加切削液。根据表1.17，粗加工3次走刀，每次的切削深度都为，；精加工可两次走刀完成，。8.2 铣削 铣小平台：XA5032，用YT15硬质合金端铣刀片，用切削液由表3.1，铣削深度4mm。=2mm，一次走刀即可。根据表3.15和表3.26，Z=5，d0=100mm，铣削宽度ae60mm，机床功率约10kw，每齿进给量fz=0.18mm/r，由表3-8寿命T=180min，铣削功率修正系数Kv=0.8由表3-13铣削速度Vt=137m/min，主轴转速n=436r/min，进给速度Vft=349mm/min。Vc=1370.8=109.6m/min；n=4360.8=348.8r/min；Vf=279.2mm/min。根据XA5032型立铣说明书3-30选择nc=375r/min，Vfc=300mm/min，实际切削速度Vc=d0n1000=117.75m/min；每齿进给量fzc=vfcncz=0.16mm/z 铣削法兰面：选择YT15硬质合金刀片，XA5032型铣床，铣削深度1.0mm，铣削深度4mm，由于铣削深度不大，一次走刀即可。根据表3.15和表3.26，Z=4，d0=125mm，铣削宽度ae90mm，机床功率约10kw，每齿进给量fz=0.18mm/r，由表3-8寿命T=180min，铣削功率修正系数Kv=0.8由表3-13铣削速度Vt=154m/min，主轴转速n=393r/min，进给速度Vft=251mm/min。Vc=1540.8=123.2m/min；n=3930.8=314.4r/min；Vf=201mm/min。根据XA5032型立铣说明书3-30选择nc=375r/min，Vfc=300mm/min，实际切削速度Vc=d0n1000=123.4m/min；每齿进给量fzc=vfcncz=0.2mm/z 铣削主销孔端面T4：选择YT15硬质合金刀片，XA5032型铣床，铣削深度，端铣刀直径为110mm，齿数，一次走刀即可。由表3.15，确定，Vc=103.6m/min。 铣T2、T3面：选择YT15硬质合金刀片，XA5032型铣床，同上可知一次走刀完成。=2mm，d0=125mm，由表3.15，确定，nc=300r/min，fzc=vfcncz=0.2mm/z，Vf=235mm/min，实际切削速度Vc=(d0nc)/ 1000=117.8m/min 铣削锥孔两端面：选择YT15硬质合金刀片，XA5032型铣床，铣削深度1.0mm，铣削深度4mm，由于铣削深度不大，一次走刀即可。根据表3.15和表3.26，Z=4，d0=120mm，铣削宽度ae90mm，机床功率约10kw，每齿进给量fz=0.18mm/r，由表3-8寿命T=180min，铣削功率修正系数Kv=0.8由表3-13铣削速度Vt=154m/min，主轴转速n=393r/min，进给速度Vft=251mm/min。Vc=1540.8=123.2m/min；n=3930.8=314.4r/min；Vf=201mm/min。根据XA5032型立铣说明书3-30选择nc=375r/min，Vfc=300mm/min，实际切削速度Vc=d0n1000=118.5m/min；每齿进给量fzc=vfcncz=0.20mm/z8.3 钻、扩、铰、锪 钻、扩、铰30主销孔，锪孔32，孔深40。选用机床：Z525立式钻床，允许的轴向力为8830N（表2.35），用乳化液冷却。选择高速钢麻花钻头，钻头几何形状为：双锥、修磨横刃钻头，其直径，修磨横刃钻头，标准扩孔钻，标准硬质合金铰刀，标准锪刀。 ，查表2.7进给量f=0.310.37，选择0.36。查表2.8允许的进给量为0.650.78，查表2.9，由于钻床允许的轴向力为8830（表2.35），允许的进给量为0.69，故满足条件，由于深径比较小，不需要修正系数，由于是加工通孔，为了避免钻头在即将钻出的时候钻头容易折断，故宜在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。 查表2.12，当时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6，寿命T=45min。由表2.14，的40Cr钢加工性属6类。由表2.13，切削速度，查表2.31切削速度修正系数为，其余为1.0。故，根据钻床说明书，可以考虑转速272r/min，但所选转速较高，可将进给量降一级，为0.28。也可选择较低一级转速195r/min，仍用进给量0.36。比较这两种方案：，由于第一个方案成绩较大，基本工时较少，故选择第一方案，即f=0.28，。 根据表2.20，可知，修正系数1.11，故，根据表2.35，主轴转速为272时，扭矩。根据表2.22，切削功率小于1.1。 综上，选择的切削用量可用，即，。 扩钻，根据机械加工工艺设计手册表9-40，进给量，根据表9-42，。 扩孔，选用硬质合金扩孔钻。查表2.10，f=0.81.0。初选进给量为0.81，查表2.35，选择进给量0.81。由表2.30，根据钻床说明书，可以选择转速195r/min。 ，查表2.11，f=0.50.7。查表2.25，切削深度为0.2，进给量为0.30.5，切削速度为812。故选择进给量为0.48。根据机械加工工艺设计手册表9-46，根据机床说明书，选择转数140。 锪孔，参考文献及公式同上，f=0.81，切削速度，选择转速195。 钻、扩、铰28锥度1:8锥孔。 钻26，参考文献及公式同上，在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给，寿命T=50min。切削速度，查表2.31切削速度修正系数为，其余为1.0。故，根据钻床说明书，可以考虑转速140r/min。 扩27.6孔，选用硬质合金扩孔钻。参考文献及公式同上。寿命T=40min。切削速度。修正系数，故，故根据钻床说明书，可以选择转速195r/min。 铰孔，参考文献及公式同上，进给量为，切削速度为，根据机床说明书，选择转数140。 钻4x13.2+0.12孔，选用机床：Z525立式钻床，允许的轴向力为8830N（表2.35），用乳化液冷却。选择高速钢麻花钻头，钻头几何形状为：双锥、修磨横刃钻头。参考文献及公式同上文，切削用量，。 钻B6孔，C620-1车床，用中心孔钻，不用切削液，一次走刀。，。 钻5通孔，选用机床：Z525立式钻床，允许的轴向力为8830N（表2.35），用乳化液冷却。选择标准麻花钻头。参考文献及公式同上，f=0.13，根据钻床说明书，选择转速545r/min。 M10x1底孔，同上，进给量为，切削速度，选择转速195r/mim。8.4 其他 拉锥孔键槽b=5达要求。用W9Cr