机械设计毕业论文-转向节零件的机械加工工艺及工艺装备设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）转向节零件的机械加工工艺及工艺装备设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目：转向节零件的机械加工工艺及工艺装备设计1课题意义及目标在大批量生产过程中，既要保证零件的精度要求，同时也要节约生产成本提高生产率，一个良好的加工工艺安排和工艺装备设计是必不可少的。本次毕业设计，要求学生能够运用所学过的基础理论知识，通过对转向节零件进行工艺分析，制定该零件的机械加工工艺规程并完成主要工

2、序的工艺装备设计，为以后从事机械制造方面的工作打好基础。2主要任务（1）编制转向节零件机械加工工艺规程；（2）零件机械加工工艺装备设计；（3）绘制工艺装备结构图；（4）编写设计说明书。3主要参考资料1孟少农主编，机械加工工艺手册M.北京：机械工业出版社 19912张展主编，机械设计手册（第 3 卷）M.北京：中国劳动出版社，19933袁哲俊主编，金属切削用具J.上海：上海科学技术出版社，19844进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，完成开题报告 2014.12.01 至2014.12.312 广泛阅读相关文献，制定方案 2015.01.01 至2015.03.103 毕业设计中

3、期准备 2015.03.11 至 2015.4.154 论文撰写及工艺程序编写 2015.04.16 至2015.05.155 设计答辩 2015.05.16 至2015.06.10审核人： 年 月 日I转向节零件的机械加工工艺及工艺装备设计摘 要：本论文制订了转向节零件的机械加工工艺规程并完成了铣转向节主销孔外侧两端面工序的专用夹具设计。在制订机械加工工艺方案时通过对零件进行工艺分析，确定了毛坯的制造形式，拟定了零件的机械加工工艺路线，最后，制订出零件的机械加工工艺规程文件；在设计专用夹具时，首先确定了定位方案，选择了定位元件，进行了定位误差分析，再计算了切削力与夹紧力，最后，设计出该工序的

4、专用夹具。关键词：转向节 加工工艺 专用夹具The design of machining technology andequipment for steering knuckle partsAbstract : This paper developed the steering knuckle of parts machining process planning and completed the milling steering knuckle king pin hole lateral two transverse process of special fixture design.

5、In mapping out the machining process through the study of the process analysis of parts, determine the blank form of manufacturing, parts machining process route is worked out. finally, I developed parts machining process planning documents. When designing special fixture, I first determine the posi

6、tioning scheme, chose the positioning device, a positioning error analysis, and calculate the cutting force and clamping force, finally, the process of special fixture design.Keywords: Steering knuckle ,Process of the craft,special fixt II目录1 绪论 .12 零件的工艺性分析 .22.1 零件的分析 .22.1.1 零件的作用 .22.1.2 零件的工艺分析

7、 .42.2 零件毛坯的制造形式 .52.3 热处理及表面处理工序 .62.4 辅助工序 .63 工艺路线的制定 .83.1 机械加工工序 .83.2 制定工艺路线的依据 .83.3 工艺路线的确定 .83.3.1 拟定工艺路线 .93.3.2 机 械 加 工 余 量 .123.3.3 表 面 加 工 方 法 的 确 定 .133.3.4 定位基准的选择 .144 夹 具 的 设 计 .164.1 转向节铣主销孔外侧面夹具的设计 .164.2 定位方案的分析和定位基准的选择 .164.3 切削力的计算与夹紧力分析 .164.4 铣主销孔外侧两端面到 225mm 的基本工时与切削用量 .174.

8、5 底座的设计 .184.6 夹具精度分析 .195 结 论 .20参考文献 .21致 谢 .22太原工业学院毕业设计11 绪论机械制造技术基础课程设计是在完成了机械制造技术的基础课程后，进行的一次理论与实践相结合的训练。机械加工工艺是为了工件设计，保证工件的质量、节约能源、提高利润的主要手段，也是企业进行生产准备，计划调度、安全生产、技术测评和健全劳动组合的重要的依据，也是企业上档次、上质量、上水平，加快产品的更新，提高经济效益的技术保障。而夹具又是制造系统中的重要的组成部分，夹具不论在传统的制造系统还是在现代的制造系统都有着十分重要的地位。在设计的过程中，为了结合到实际的生产情况以及平衡组

9、织和机器的负载，通常将设计工序分为几个阶段的过程。设计工序时有两个不一样的原则，即工序的集中、工序的分散。工序集中的特点：一是采用自动化程度较高的工艺设备，可以使得生产效率比较高；二是由于工序数少，加工所需的机床数少，因此可相应的减少加工技术员的数目和工作量；三是随着使用夹具次数的频率的降低可以使辅助的时间大大缩减，这样一次的装夹就可加工出的面更多，对于保证每个部分之间的位置精度有了更大的保障。工序分散的特点:一是由于工序分散所以加工中所用到机床和工艺设备简单，便于调整；二是一道工序的操作变得简单，对操作工人的水平要求不高；三是由于工序的数量变多，至使装备的量也变多，相应的生产技术员也多，占用

10、地也就较大。设计机床夹具的一些条件有：最主要的是要保障机床加工零件时的精度要求；能够提高劳动生产率；机床的整体形式能够简单，可为加工提供有利的加工条件；能够减少制造的消耗。总而言之，特别是，在加工设备的设计上，要确保质量和生产效率，工作条件和经济能够达到真正的协调统一。在夹具的设计中最基本要求是必须保证加工质量。随着机械工业产业的迅速的发展，产品的品种和生产率都有了愈来愈强的竞争，使得多品种，中小批量的生产已经成为了机械生产的主流形式，为了适应机械生产的这种发展的趋势，对机床夹具的标准越来越高。组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具在以后的发展过程中将会越来越受到重视。随着对机床在精度

11、以及加工效率等方面有着愈来愈高的要求的方向下，在人机结合和保护环境的指导下，对夹具的要求的精度要求更加全面，经济效益也会变得更好。太原工业学院毕业设计22 零件的工艺性分析2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用CA1092 汽车的转向节是该汽车在前桥转向部分上的一个重要的零件。它是控制车轮转动的重要零件。为了让汽车能够随意的转变方向，该零件承受着不确定载荷的弯曲应力的影响。同时又承受着一定的冲击载荷以及微小扭力转矩。使拐弯灵活方便，安全可靠。由于转向节受到扭矩的长时间作用，长期的处于弯矩和扭矩共同作用的状态中，所以在运动状态下，强度不均匀，强度更大，所以在制造的过程中必须选择具有高硬度的材料

12、，选择合适的处理工艺以及保证其所需的尺寸精度。太原工业学院毕业设计3转 向 节 零 件 图太原工业学院毕业设计42.1.2 零件的工艺分析在机械制造业当中，常常会按照零件加工工艺过程的相似性，常常会将结构复杂的各种零件分为轴类零件、套类零件、盘环类和叉架类零件以及箱体类零件五种类型，这五种类型的零件的样子和加工要求都各不相同，制造所需的机器的也差异很大。转向节按照结构特点分，它有有轴、套、盘环、叉架这四种类型零件的特征，而该零件的结构是由支撑轴颈、法兰盘、叉架这三个部分所构成的。轴颈部分：轴颈加工精度比较苛刻的几个表面：外圆表面、端面、圆角，以及与轮毂轴承连接的支承轴颈 、 还有端面，工作时用

13、来封闭油的轴颈640g5f 及端面，刹车盘止口 ，以及 - 、 - 的圆角。加工了刹车盘止85h1h7R145.口以后，其余所有的加工表面 .两支承轴颈对轴心线的同轴度公差是 IT8，a8端面和轴的中心线之间的垂直度公差值为 。R7-1 处是受力集中部位要求具0m有较高的强度。 85 油 封 轴 颈 端 面 易 受 到 磨 损 ， 要 求 表 面 硬 度 高 。 因 此 ， 在 此区 域 要 求 中 频 淬 火 ， 淬 硬 层 深 到 ， 硬 度 到 。36538HRC法 兰 面 部 分 ： 法 兰 面 的 在 工 作 时 作 用 是 和 刹 车 盘 相 配 合 来 工 作 的 ， 其 上有

14、间 隔 相 等 的 有 - 的 螺 钉 孔 。 其 对 轴 的 中 心 线 的 垂 直 度 公 差 为45.16mIT8。 垂 直 度 公 差 偏 差 较 大 将 会 导 致 刹 车 时 摩 擦 片 与 刹 车 毂 的 贴 合 性 能 变 差 ，影 响 到 汽 车 的 刹 车 性 能 。 轴 心 线 是 螺 钉 孔 的 限 位 螺 钉 孔 位 置 度 的 测 量 基 准 ， 因此 ， 应 以 加 工 后 的 支 承 轴 颈 为 定 位 基 准 加 工 螺 钉 孔 。 限 位 螺 钉 孔和 轴 心 线 是 在 相 同 面 内 ， 两 者 相 距 的 位 置 为 。 其 作 用 是 控 制16M5

15、. m60前 轮 的 转 向 角 。 法 兰 面 的 背 面 的 斜 面 是 在 锻 造 过 程 中 弄 模 角 而 造 成 的 ， 为 了 使螺 母 端 面 与 法 兰 面 的 连 接 的 更 好 ， 每 个 螺 钉 孔 上 都 钻 有 的 深 坑 。2叉 架 部 分 ： 转 向 节 的 上 下 耳 以 及 法 兰 面 共 同 构 成 了 叉 架 形 体 ， 叉 架 上 精 度比 较 高 的 地 方 有 ： 主 销 孔 尺 寸 要 求 长 间 隔 长 的 ， 最 大 的 物25841H质 条 件 和 同 轴 ， 且 在 同 一 平 面 上 的 位 置 公 差 ， 极 限 角 偏 差 的m01

16、2. m3.0轴 和 线 不 超 过 之 间 。 在 叉 的 底 部 ， 距 离 。 为 了 减 少 磨 损 ， 在 销 孔4的 手 是 在 青 铜 衬 套 和 最 大 材 料 条 件 的 同 轴 尺 寸 公 差 ，3815.， 是 为 布 什 在 注 油 孔 应 与 导 套 油 孔 和 油 杆 通 过 对 喷 嘴 的 压 力 成8.0Ra 7太原工业学院毕业设计5线 性 油 槽 。 轴 承 窝 座 ： 轴 承 窝 座 的 作 用 是 用 来 安 放 止 推 轴 承 。 其 尺 寸 为， 端 面 与 上 耳 内 端 面 两 者 间 的 位 置 为 ， 对 于 主 销 孔 的 垂 直 度1267

17、H m12公 差 为 。 确 定 过 程 的 处 理 空 间 位 置 的 孔 ， 孔 定 位 ， 由 于 需 求 的 基 础 上 ，m05.处 理 系 统 误 差 累 积 更 多 的 形 状 和 位 置 公 差 ， 所 以 不 容 易 保 证 垂 直 度 公 差 。 锥 孔 ： 由 图 可 知 锥 孔 的 小 端 直 径 为 其 锥 孔 长 度 为 锥 度 是 ，2958:1量 规 与 端 面 之 间 的 位 置 度 公 差 为 ， 而 锥 孔 与 塞 规 着 色 面 积 大 于 或 等3.0于 （ 以 转 动 角 度 做 检 验 ） 。%75180下 耳 外 端 面 与 锥 孔 中 心 线

18、间 的 距 离 为 ， 两 个 锥 孔 之 间 的 相 对 位 置m4， 至 主 销 孔 中 心 线 距 离 为 。 在 制 造 过 程 中 误 差 的 影 响 有 两 个 对 圆m160锥 、 钻 头 的 加 工 误 差 和 建 立 区 域 的 颜 色 ， 以 及 不 适 区 宽 度 的 。%75分析转向节零件图得知该零件需要加工的面为 3 组。这 3 组需要加工的表面都有在空间上的要求。分析如下：（1）以主销孔 孔中心的一组加工面。包括上主销孔， 孔， 外两40 67m25端面，内侧面。及 螺纹孔。6M（2）以节轴两顶尖孔为中心的一组加工面，包括节轴各部尺寸， 螺纹，M， ， ， 及上下俩端面， 及 孔。405814016452以上各部分要求有：1.两主销孔轴线与轴线的垂线有 度的要求，且要求拉削加工。 孔表159 67面有垂直度要求。2.转向节的节轴左面端部各部分要求与轴心的轴线的同轴度为 。与外侧端01.面的垂直度要求 ，且 ，加工时需要进行磨削加工。05.3Ra8.02.2 零件毛坯的制造形式影响毛坯选择的主要因素有零件的结构和其外廓尺寸的大小，零件对其材料的工艺性和材料组织的要求，零件的生产纲领中的要求，零件对毛坯的表面的要求（表面的光洁度和表面层性能），毛坯的精度也会影响毛坯的选择，最后是在实际中的生产能力以及未来的发展都会影响到毛坯的选择。