1、1本科毕业论文（20 届）典型侧转架（K6）机加工艺设计及机夹具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2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3毕业设计任务书设计题目： 典型侧转架（K6）机加工艺设计及机夹具设计 1课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解机械加工工艺方案的选择、方法的确定、加工过程设备选型等，及机械加工过程中使用的专用夹具设计、夹具各零部件材料选择、性能参数确定、应力计算方法机械加工方面的设计规范、计算
2、方法及设计思想，为学生在毕业后从事机械加工技术工作打好基础。 2主要任务1）制定所提供零件的机械加工工艺流程，选择合适的工艺方法。2）将确定的工艺方法按工艺流程分工序展开进行详细说明，包含设备选型、加工基准选择、加工步骤描述、加工过程尺寸确定、所需工装需求、量具选择等。3）根据加工设备种类等，绘制该夹具的装配图、各零部件的分解图，并介绍设计过程和思路，包含各零部件的材料、直径等确定、热处理参数等进行分步骤详细阐述。4）完成设计说明书一本，内容包括两部分：详细的机械加工工艺过程展开说明；机加夹具装配图和零件图及设计说明。3主要参考资料1 陈宏钧.实用机械加工工艺手册.-2 版.北京:机械工业出版
3、社，2003.1. 2 任嘉卉.公差与配合手册.-2 版.北京:机械工业出版社，2000.4. 3 李维荣.五金手册.-2 版.北京:机械工业出版社，2002（2007.3 重印）4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 根据提供的零件图纸及设计要求，确定加工工艺方案和工艺流程2015 年 3 月 3 日3 月 23 日2 完成零件加工工艺过程的设计 3 月 24 日4 月 13 日3 设计机加夹具，确定机加夹具的总体结构及零件结构，并进行强度和内力计算4 月 14 日5 月 4 日4 完成夹具的装配图及零件图绘制 5 月 5 日6 月 1 日5 完成毕业论文及答辩工作 6 月 2 日6 月
4、 22 日审核人： 2015 年 6 月 3 日4典型侧转架(K6)机加工艺设计及机夹具设计摘 要： K6 侧架的机加工艺设计和机夹具设计分为两大部分，它的工艺设计部分需要对零件进行工艺性分析，以确定工件加工工艺流程，并对工艺流程中每一步工序的合理性进行考量，最终制作工序卡片，以完善侧架的机加工艺设计。侧架工件的材料选用 B+级钢铸件，以满足工件的强度要求。夹具方面的设计我们需要结合工件加工的具体情况来进行，加工侧架导框的时候，侧架主体已被固定，我们需要对导框也进行固定，我们要求夹具兼顾稳定性可以有效地对工件进行装夹，同时要具有灵活性，使得夹具由人工自由移动，我们发现平口钳能够很好的实现这点，
5、所以我们参照平口钳的工作原理而对加工侧架导框的夹具进行设计。 关键词：B 级钢，承载，转典型侧转架（K6）Typical rotor frame (K6) Machining process design and machine fixture design Abstract：K6 side frame of the machining process design and machine fixture design is divided into two parts, its part of the process design of the parts required for proc
6、ess analysis to determine the workpiece machining process, and the rationality of the process every step of the process consideration, the final card production process to improve the side frame of the machining process design. Side frame of the workpiece material selection B + grade steel castings
7、to meet the strength requirements of the workpiece.Fixture design aspects we need to combine the specific circumstances of the workpiece to be, working side frame guide frame when the side frame body has been fixed, we also need to guide frame fixed, taking into account the stability we require clam
8、p the workpiece can be effectively conduct fixture, while having the flexibility to move freely so that the jig by hand, we can find a good flat-nose pliers to achieve this, so we refer vise works and for processing of side frame guide frame fixture design.Keywords: B + grade steel, bearing, side fr
9、ame machining process design, side frame machine fixture design, flat-nose pliers5目 录1.前言 .71.1 典型侧转架（K6）研发的背景 .71.2 主要用途 .71.3 典型侧转架（K6）主要特点 .72.典型侧转架（K6）简介 .83.典型侧转架（K6）主要性能参数 .94.典型侧转架（K6）关键技术及原理 .94.1 典型侧转架（K6）工作相关关键部件的介绍 .94.2 侧转架（K6）的实体模型及组成件 .125.转 K(6)侧架主要性能要求和参数 .145.1 摩擦系数的确定 .145.2 制动装置的组
10、成 .146.侧转架工作中的安全及应力 .166.1 侧转架的安装紧固 .167.实际工作中的所需数据及注意事项 .177.1 侧转架所应用的车辆的检修 .188.转向架落成 .219.K6 转向架的机加工艺设计 .239.1 零件工艺性分析 .239.1.1 基本材料选定 .239.1.2 导框间隙的部位及作用 .239.1.3 导框横向间隙之和 .239.1.4 导框纵向间隙之和 .249.1.5 导框单侧最小间隙 .249.2 表面粗糙度 .249.2.1 幅度参数 Ra、 Rz .259.2.2 Ra、Rz 数值的选用 .25610.确定工艺流程： .2611.工序说明及卡片汇总 .2
11、612.机加工装设计 .3312.1 夹具设计的意义 .3312.2 机床夹具的功能和作用 .3312.3 问题的提出 .3412.3.1 设计夹具路线方案 .3412.4 夹具的设计步骤 .3612.4.1 研究原始资料，分析设计任务 .3612.4.2 确定夹具的结构方案 .3612.4.3 绘制夹具总图 .3712.4.4 确定并标注有关尺寸，配合和技术条件 .3713.夹具总体方案设计 .3813.1 定位原理及其实现 .3813.2 夹紧方式 .3813.2.1 夹紧力的考虑 .3813.2.2 确定夹紧力时应考虑的计算系数 .3914.侧转架夹具具体设计以及各部分介绍 .3914.
12、1 平口钳的各部分进行介绍： .4014.1.1.固定钳身 .4014.1.2.钳口板 .4114.1.3 固定螺钉 .4114.1.4 活动钳口 .4214.1.5 螺母 .4314.1.6 螺杆 .4314.1.6 方块螺母 .4414.1.7 螺钉 .4515.夹具的工作过程或工作原理简介 .46结论 .47参考文献 .48致谢 .4971.前言1.1 典型侧转架（K6 ）研发的背景在 1966 年以前，侧架有多种类的特点。1966 年后的主型转向架是侧转架(8A)，其特点是，结构不复杂，检修简单，适用于大部分线路，不足之处是，康陵岗都不足，不高的临界速度，减震系统不扛造，不适应提速需要
13、，因而目前已停止生产。我国在进行研究如何制造更好的侧转架以用来货运在提速时能够更安全稳定时，主要参考了国外的先进科研成果，比如交叉支撑技术（有转 K1，转 K2，转 8G）转 K3，转 K4 地相关技术均参考的国外先进水平，它们的轴重是二十一吨，转 K6 的工作原理与其他很相近。根据长时间以来的生产实际经验来说，典型侧架（K6）在降低成本方面起着很大的作用，众所周知，零件磨损会降低零件的使用寿命，更替它会提高更多的成本，轮轨间的共振是造成磨损的很大原因之一，而侧转架（K6）可以有效避免这一点，让运输更加的稳定些，现在货运的重量级在70吨以上，基本上用的都是典型侧转架（K6） 。1.2主要用途典
14、型侧架（K6）的主要用于标准轨道间距，轴承质量在 25吨，最大经济效益化运转速度120千米每小时的各种类型铁路提速和高质量环境下的运输。1.3具体设计内容本毕业设计的论文题目是典型侧架（K6）的机加工艺设计及机夹具设计，整个设计过程涉及到了工艺设计中的解读，绘制零件图和装配图，机床，刀具等工艺设备的选择。整个设计的内容包括工艺设计内容及步骤，零件工艺性分析，确定加工工艺流程，针对工艺流程中确定的每个工序展开进行说明，夹具设计8部分包括，夹具的设计思路的形成，根据我所加工的零件特性，参照平口钳的工作特性，我设计了该夹具，使用夹具后，在空间自由度上限制了夹具，确保加工处的稳定性，通过大量查阅文献资
15、料，专业类书籍，发现现在的大型运输发展日新月异，非常迅速，本课题对于高质量运输的发展有很大的意义。第一篇 K6 转向架的机加工艺设计1 零件工艺性分析1.1 零件的结构和作用1.1.1 典型侧转架（K6）工作相关关键部件的介绍（1）轴箱橡胶垫两轮之间的弹性定位，防止轮轨间的共振，使其平稳，从而达到减小摩擦作用力，降低使用成本，提高经济效益的作用。货车在向前行走的时候会有轮轨冲击，典型侧转架会有摩擦损耗，而胶垫可以提高寿命，对此进行改善。（2）侧架弹性下交叉支撑装置侧转架（K6）下面有一个 X 型的零部件，它的组成部分包含弹簧，所以有着很高的减震作用，从另一方面说，他也是提高了侧转架的抗菱刚度，
16、货运过程当中，当质量过高时，它行驶时会出现不平稳的现象，类似于平时开车时的打滑，但是更为严重，货车会晃动摇摆前行，要出现这样的现象，货车需要达到一定得运转速度，我们称这个速度为临界速度，而转 K6 侧转架可以有效提高这个速度的数值，使得行驶更安全。（3）双作用常接触弹性旁承现在的运输模式都是更加偏向高速，平稳，经济效益最大化，所以对于侧转架的改进和要求一般就是要增加它和所连接的货运车体之间的阻尼，而要实现这一点所用到的方法根据以往的工作实际经验便是应用常接触弹性旁承，这个元件可以有效的防止运行过程当中的左右摆动和转弯时的同向偏移，还防止9了运营过程中的共振，从而从一定程度保证运输的安全性。常接
17、触弹性旁承，它的零部件之间没有空余程度，紧密相连的构造使他们有了接触弹性，这样的结构增加了转向架的稳定。（4）中央悬挂系统两级刚度弹簧我们都知道火车的稳定性对于运输来说是至关重要的，所以要提高弹性静挠度，除了提高运输的稳定性，它的应用对于提高运输过程的恶劣环境适应性有很大的帮助。(5) 心盘磨耗盘货车在运输过程中存在另一个很大的问题，即是货车上下盘的磨耗，为了更好的提高效益，降低成本，所以我们选用了经过长久以来我们丰富的经验和大数据支持所得出的新盘磨耗盘。该盘介于上下盘心盘之间，上下之间的平面和圆周部分被该盘隔离，这样的结构设计使得上下间的经济损失减少到最小，同时在运输过程中它的受力也变得很平
18、稳。所以心盘磨耗盘可以有效的提高经济效益，即提高使用寿命。（6）耐磨销套货车在进行高速度，高质量的远程运输的过程中，有一种磨损非常的严重，即销套磨损，他在运输过程中是很可怕地，特别当我国的运输要求现在变得这么高以后，这个问题变得更加严重了，为了改善这一点，在转 K6 侧转架当中，我们选用耐磨销套。（7）轮对组成及轴承 a轮对组成符合 TB1010 的要求。 b车轮为符合 TB/T2817铁道车辆用辗钢整体车轮技术条件的 HESA型辗钢全加工车轮或符合 TB/T1013碳素钢铸钢车轮技术条件的 HEZB 型碳素钢铸钢车轮，车轮进行静平衡测试，最大残余不平衡值不大于 125gm，同一辆车必须装用同
19、一型号的车轮。 c车轴几何尺寸符合 GB12814-2002标准车轴图样 RE2A 型车轴或符合 S353130B、353130C 等紧凑型滚动轴承。同一轮对必须装用同一型号的轴承。e轮对的弹性定位的实现需要用橡胶弹性剪切垫，它的作用可以总结如下，非常的有用一个零件，隔离高频振动。 d滚动轴承采用 SKF TBU150 型、 FAG AROL150 型滚动轴承或 353130A、10（8）侧架实体图侧转架（K6）的实体模型如下所示中央导框，由左右立柱面组成，支承座焊接在侧架上，立柱磨耗板需要保证不动，通过螺丝加固原理来保证它的工装夹紧性。典型侧架（K6）主要性能参数轨距 1435mm轴重 25t轴型 RE2A 或 RE2B自重 4.8t最高商业运营速度 120Km/h通过最小半径 (限速 ) 145m 固定轴距 1830mm轴颈中心距 1981mm旁承中心距 1520mm空车心盘到轨面高 心盘载荷 680mm下心盘直径 375mm自由状态 92mm
