机械制造技术课程设计-转向横直拉杆接头加工工艺及夹具设计

目录第一节转向横直拉杆接头的工艺性分析及生产类型确定 2一、转向横直拉杆接头的用途 2二、转向横直拉杆接头的技术要求 2三、转向横直拉杆接头的生产类型 2i）发展趋势：采用成组工艺。 3第二节确定毛坯、绘制毛坯简图 4一、选择毛坯 4二、确定毛坯的尺寸和机械加工余量 4三、铸造毛坯简图 4第三节拟定转向横直拉杆接头的工艺路线 5一、定位基准的选择 51、精基准的选择 510829_WPSOffice_Level32、粗基准的选择 54怕22769_WPSOffice_Level2二、各表面加工方案的确定 5三、工序顺序的安排 61、机械加工工序 62、热处理工序 6四、机床设备及工艺装备的选用 6五、确定工艺路线 7第四节主要工序的加工余量和工序尺寸的确定 8第五节确定切削及时间定额 9一、确定切削要量 9二、时间定额的计算 9小结 13参考文献 14第一节转向横直拉杆接头的工艺性分析及生产类型确定一、转向横直拉杆接头的用途采用接头式铰接机构，并采用热压工艺将接头与直拉杆压合一体。横拉杆在前轴的后方.与前轴的左、右转向节臂连接，组成转向梯形横拉杆两端分别加工成左、右螺纹，左、右横拉杆接头也是左、右螺纹与之对应，使横拉杆。

与两接头能够同时拧进和拧出，当横拉杆调整完后，将两端卡箍的夹紧螺栓拧紧，拧紧力矩为40一50N"m，保证横拉杆不松动和行车安全。

由于汽车行驶中要不断操纵前轮转向和因道路不平而引起前轮摆动，都会造成球头销的磨损，横、直拉杆的球头销都靠释放弹簧的预紧力补偿球销的磨损，将球碗压向球销的球头，保证它们有良好的配合。二、转向横直拉杆接头的技术要求主要的加工有两个∅34，一个螺纹底孔加工的外圆表面的车削以及端面的车削、磨削等，其中∅34的内孔表面的加工要求较高，表面粗糙度要求Ra0.8μm，其余待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。1、铸件必须进行水韧处理；2、铸件未注圆角R3、倒角C3；3、铸件不许有裂纹、气孔、疏松等缺陷。4、零件的加工表面精度满足图纸尺寸要求，注重零件的公差和位置度的要求。三、转向横直拉杆接头的生产类型由零件图可知：生产纲领10000件/年，备品率为2%，废品率为2%，因此年产量：Q＝生产纲领×每台件数×(1+备品率)×(1+废品率)Q＝10404件月产量＝Q÷12=6400(件)Days=(365-52-14)÷12=24.92天日产量(一天3班)＝月产量÷Days=7件/天查工艺人员手册，轻型（100公斤以内）零件的生产性质：中批500～5000大批5000～50000考虑到保证产品按时定量完成，生产该产品的每一道工序的单件核算时间必须小于生产节拍（工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响，将节拍乘80%后与单件核算时间比较），若大于生产节拍，就会造成完不成年产量，因此应改用多台机床加工。大批量生产采用流水线，其工艺特点a）毛坯特点：采用金属模造型，毛坯精度及余量大量。b）机床设备及机床布置：通用机床，机床按零件类别分工段排列。c）夹具及尺寸保证：专用夹具，调整法和自动获得法(如对刀块)保证尺寸。d）刀具、量具：专用或标准刀具、量具e）零件的互换性：多数互换，部分试配或修配。f）工艺文件的要求：编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片。g）生产出率：大量h）成本：大量i）发展趋势：采用成组工艺。由以上可知，该零件为大批生产，所以工艺安排应考虑工序适当集中，考虑零件成批生产，产量比较大，综合经济与生产效率等因素，确定加工设备为通用机床，采用专用夹具。

确定毛坯、绘制毛坯简图一、选择毛坯根据大批大量生产，复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要求，我们选择毛坯的制造方式为金属模机器造型，铸件的机械加工余量等级则为5～7级，我们选择6级。零件材料铸件，考虑到此零件的工作过程中经常承受交变载荷和冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于零件生产纲领为20000件/年，属于大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不太大，可采用模锻成形，为提高生产效率和锻件精度，选用模锻方法制造毛坯。二、确定毛坯的尺寸和机械加工余量从《铸件一尺寸公差与机械加工余量》（GB/T6414-1999）中查的全长135mm的加工余量为4mm，即该毛胚的尺寸为139mm。Φ16H7孔的加工余量为4mm，毛胚尺寸139x48x60mm。其他尺寸从图1-1中查得。锻造难达到这样的形状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够造出这样形状复杂的铸件。查资料知材料为HT150钢，采用金属型铸造，精度可达到3.2—10，因此毛坯的加工余量比较小。铸造毛坯简图

拟定转向横直拉杆接头的工艺路线定位基准的选择精基准的选择本零件是轴类的零件，轴线是其设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选轴线为定位基准实现基准重合。在加工中，要保证较高同轴度，选择左右两轴端∅34（+0.05,0）轴线为基准，互为基准进行加工实现各加工表面的加工精度，并对键槽和外圆进行加工。该工件的重要加工表面是螺孔，其与孔M26x2-2应该有平行度关系，所以底面自然就成了精基准面，考虑到第二基准面选择的方便性，同时底面的一对螺栓孔成为工艺孔，该定位基准组合在后续底面台阶孔及支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准面，自然应该在工艺开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔。2、粗基准的选择为了保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面作为定位基准。若工件上有多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽可能选择光滑平整表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应该尽量避免重复使用。各表面加工方案的确定本零件的毛坯为锻件，待加工面有端面，退刀槽，外圆等。材料为铸钢，公差等级及粗糙度要求参考零件图。考虑其加工经济精度，加工方法的选择如下：（1）端面本零件的端面为回转体端面，大部分尺寸精度要求不高，待加工的主要端面有零件的右端面和左端面，表面粗糙度Ra3.2μm，经45°端面车刀粗车即可获得。（2）外圆上有较多的外圆，均为不加工表面。a、∅34（+0.05,0）耐克面。表面粗糙度为Ra0.8μm，公差等级为IT7级，查参考文献【1】p345，选用粗铣-半精铣-精铣即可达到技术要求。b、螺纹底孔面。表面粗糙度Ra6.3mm，只需粗铣即可。（3）铣槽加工本零件主要加工轴槽，选择粗铣槽加工。工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——首先加工轴的右端面，保其总长，后车外圆。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，即先车外圆，后铣键槽。在加工中这与其他工件直接接触的表面的加工，对加时间的加工要求及加工精度的要求会产生有很大的影响。所以工件支承孔的内表面必须要有保证足够的粗糙度以及机床相对较高的精度。才能保证工件的加工要求同时需要照图有相对于底面有很高的平行度要求，因为工件孔的轴线与工件底面的定位有很大的加工关系。同时工件底面要有足够的粗糙度才能保证与工件支承孔轴线的平行度要求。在机械加工工序安排中，要满足先面后孔，先粗后精的而价格原则。热处理工序铸件在铸造以后，需要进行热处理，高温回火，在退火的形式来进行处理，增加零件的使用性能。四、机床设备及工艺装备的选用按照零件材料，批量大小，现场条件等因素，并对照各加工方法特点及适应范围确定采用铣削加工底面及两端面。结合主要表面加工及表面形状特点，Φ10.5孔采用钻、扩、铰的加工方式。底面上的键宜采用钻削加工方法。铣削采用立式铣床，螺纹底孔的加工采用立式钻床。零件在铣床上或者钻床上的加工都应采用专用夹具进行装夹。立式铣床的主要参数如下：型号：X5032A功率：7.5KW主轴转速：30-1500转/分立式钻床的主要参数如下：型号：Z5025功率：1.5kW主轴转速：100~1360转/分机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为HT250，毛坯为铸件，毛重2.25kg，数量为10000件/年，属于大批量生产。确定工艺路线工序号工名序称工序内容5铸造毛坯铸造10调质退火，回火15铣粗铣基准右端面，保留精铣余量0.1mm精铣基准右端至图纸尺寸要求，保证表面精度等级。20铣粗铣Φ49.2上端面及斜槽，保留精铣余量0.1mm精铣Φ49.2上端面及斜槽至图纸尺寸要求，保证表面精度等级。25铣面粗铣Φ49.2孔下端面及斜槽，保留精铣余量0.1mm精铣Φ49.2孔下端面及斜槽至图纸尺寸，保证表面精度等级。30镗孔粗镗Φ36.5孔，保留精镗余量0.1mm精镗Φ36.5孔至图纸尺寸，保证表面精度等级；粗镗Φ34（+0.05,0）孔，保留精镗余量0.1mm，镗卡环槽至图纸尺寸要求；精镗Φ34（+0.05,0）孔至图纸尺寸，保证表面精度等级；攻丝M36x1.5。35钻铰钻孔Φ10.5至尺寸Φ10.3mm，保留0.2mm铰孔余量；铰孔Φ10.5至尺寸要求。40镗孔粗镗Φ26孔，保留精镗余量0.1mm精镗Φ26孔至图纸尺寸，保证表面精度等级。粗镗M26x2-2螺纹底孔，保留精镗余量0.1mm精镗M26x2-2螺纹底孔至尺寸，保证表面精度等级；攻丝M26x2-2螺纹。45铣槽铣槽3mm斜长度47mm至图纸尺寸要求。50钳钳工去毛刺55检验终检60入库

主要工序的加工余量和工序尺寸的确定工序5铸造毛坯工序10退火、回火处理工序15粗铣基准右端面，保留精铣余量0.1mm；精铣基准右端至图纸尺寸要求，保证表面精度等级工序20粗铣Φ49.2上端面及斜槽，保留精铣余量0.1mm；精铣Φ49.2上端面及斜槽至图纸尺寸要求，保证表面精度等级。工序25粗铣Φ49.2孔下端面及斜槽，保留精铣余量0.1mm精铣Φ49.2孔下端面及斜槽至图纸尺寸，保证表面精度等级工序30粗镗Φ36.5孔，保留精镗余量0.1mm，精镗Φ36.5孔至图纸尺寸，保证表面精度等级；粗镗Φ34（+0.05,0）孔，保留精镗余量0.1mm，镗卡环槽至图纸尺寸要求；精镗Φ34（+0.05,0）孔至图纸尺寸，保证表面精度等级；攻丝M36x1.5。工序35钻孔Φ10.5至尺寸Φ10.3mm，保留0.2mm铰孔余量；铰孔Φ10.5至尺寸要求。工序40粗镗Φ26孔，保留精镗余量0.1mm；精镗Φ26孔至图纸尺寸，保证表面精度等级。粗镗M26x2-2螺纹底孔，保留精镗余量0.1mm；精镗M26x2-2螺纹底孔至尺寸，保证表面精度等级；攻丝M26x2-2螺纹。工序45铣槽3mm斜长度47mm至图纸尺寸要求。工序50钳工去毛刺工序55检验工序60入库

确定切削及世界定额确定切削要量切削用量包括切削深度，切削速度和进给量。确定顺序是先确定a、f，再确定v。切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）。与某一工序的切削用量有密切关系的刀具寿命，一般分为该工序单件成本最低的经济寿命和最大生产率寿命两类。按前者选择的切削用量称为最低成本切削用量，这是通常使用的；按后者选择的切削用量称为最大生产率切削用量，一般在生产任务紧迫时使用。在钻销加工中，根据零件可确定;（1）确定切削深度a=3mm钻销削宽度8mm，钻销长度为18mm.每齿的进给量f=0.04-0.03mm/r，取f=0.03mm/r。（2）确定钻销标准及耐用度。查参考文献【3】，取最大磨损量为0.2mm，耐用度为60min。（3）确定钻销速度及工作台每分钟进给量f,V=30-60m/min,在保证正常的钻销耐用度及在机床动力和刚性允许的条件下,应尽量选取较大的钻销速度,应此选择v=60m/min按照钻销速度计算公式，计算的v=12m/min，n=500r/min。取CA6140钻销机床主轴转速500r/min。实际切削速度为15m/s。工作台每齿进给量为0.01mm/z.时间定额的计算工序15粗铣底面A齿切削速度：参考有关手册，V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀，，Z=10。工序20粗精铣孔上下端面齿切削速度：参考有关手册，V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀，，Z=10。工序30镗孔加工镗孔Φ36.5和Φ34mm,V=17m/min.采用高速钢钻头,半精镗孔Φ36.5和Φ34mm采用高速钢绞刀,V=14.7m/min.精镗Φ36.5和Φ34mm采用900锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与铰槽相同.工序35钻铰孔V=6m/min钻孔Φ10.5mm采用高速钢圆柱铣刀,,Z=10,V=20m/min铰孔Φ10.5mm采用双刃镗刀,V=40m/min.工序45粗铣槽加工当采用高速钢车刀时,切削速度:V=16mm/min.工序50-60钳工、终检、入库。最后,将以上各工序切削用量，公式的计算结果,连同其他数据,填入机械加工工艺过程卡片。

小结通过一个月多月的辛勤努力，我的课程设计终于如期完成了。在指导老师的耐心帮助和悉心指导下，我学会了总结设计要求，查阅相关资料，形成整个设计框架和整体思想，最终圆满的完成设计。在整个设计过程中，由于知识的缺乏，出现了不少理论和实践上的错误，在指导老师的耐心指正下才得以解决。她严谨的治学态度和高度的责任心，给我在生活和工作中以很大的影响，我在此表示衷心的感谢。随着现代机械工业的发展，机床的种类越来越繁多，机床的功能越来越多，为了适应当今机械生产中的特殊要求，专用夹具的应用也越来越广泛。之所以选择机械加工工艺及夹具设计作为我的设计题目，是因为我发现以前的钻床虽然功能不少，但是有很多不足之处，比如对一些有特殊要求的工件也不能进行批量生产。基于这个前提，我选择了钻床类的专用夹具设计。通过本次设计的钻床专用夹具既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。本文对的机械加工工艺及夹具进行了设计，设计的工程综合了大学里所学的知识，是理论与实际相结合的一个成果。制定了一套切实可行的一套工