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1、转向节加工工艺及夹具设计学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二一二年四月 摘要摘 要 本次设计是对转向节的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。转向节零件的主要加工表面是转向节轴表面，端面，主销孔及键槽加工。由加工工艺原则可知，为了保证零件的精度，同时节约成本縮短加工周期提高生产效率。那么一个良好的工艺安排以及专用夹具的设计必不可少。在工艺的安排下不紧考虑合理的加工要求，还要考虑操作者及加工机械的安全。同时夹具的设计也要考虑拆卸的方便及安全。设计一个良好的工艺工装安排路线必须对加工件的详细分析及周密考虑后才能得出。所以分析问题是解决问题的关键。同时还要反复的调整。来寻求
2、一个最好的方案。这样才能保证工件的加工精度及生产节拍。关键词 转向节，加工工艺，专用夹具全套图纸，加153893706I ABSTRACTABSTRACTThe design of the steering knuckle of the processing order of the processes and some special fixture design. Steering knuckle parts of the main surface is a knuckle spindle surface, surface, the main pin hole and keyway. By
3、 the principle known processing, in order to ensure the accuracy of the parts, at the same time, save cost shorten the processing cycle to improve production efficiency. So a good process arrangement and special fixture design essential. In the process of arrangement is not tight reasonable processi
4、ng requirements, but also consider the operator and processing machinery safety. At the same time the fixture design also consider removing the convenience and safety. The design of a good tooling arrangement route must to process a detailed analysis and careful consideration can reach. So the analy
5、sis of a problem is the key. At the same time, repeated adjustment. To seek a better solution. In order to ensure the machining precision of the workpiece and the production rhythm.Key words ： Steering knuckle ,Process of the craft,special fixtureII 目 录目 录摘 要ABSTRACTII目录11绪 论12 转向节加工工艺规程设计32.1零件的分析3
6、2.1.1零件的作用32.1.2零件的工艺分析32.2工艺过程设计所应采取的相应措施42.3转向节加工定位基准的选择42.3.1 确定毛坯的制造形式42.3.2粗基准的选择42.3.3精基准的选择52.4 工艺路线的制定5 2.4.1 工艺方案一52.4.2 工艺方案二62.4.3 工艺方案的比较与分析62.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.6确定切削用量及基本工时（机动时间）82.7时间定额计算及生产安排232.8 本章小结263拉削转向节41主销孔夹具设计273.1拉削转向节41主销孔夹具设计273.2定位方案的分析和定位基准的选择273.3拉削力与夹紧力计算283.4底座设计
7、283.5夹具精度分析283.6本章小结294钻2-14.5及4-16夹具设计304.1钻2-14.5及4-16夹具设计304.2定位方案的分析和定位基准的选择304.3钻削力与夹紧力计算314.4V型块与本体的设计314.5夹具精度分析324.6本章小结325铣主销孔外侧面夹具设计335.1铣主销孔外侧面夹具设计335.2定位方案的分析和定位基准的选择335.3铣削力与夹紧力计算345.4底座的设计345.5夹具精度分析355.6本章小结35结 论36参 考 文 献37致 谢382 1 绪 论1 绪 论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使
8、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、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提
9、出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。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
10、，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。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
11、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。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。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。2 2转向
12、节加工工艺规程设计 2 转向节加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是转向节。是汽车转向系统里的一个重要零件。使汽车获得获得正常的灵活转向。该零件受到变载荷的弯曲变应力作用。又承受一定的冲击载荷和微小的扭力转矩。转向节上的注销孔中心线与节轴的中心线垂线有9度的偏角。使拐弯灵活方便，安全可靠。转向图2.1 零件图2.1.2零件的工艺分析由转向节零件图知可将其分为3组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以主销孔41孔中心的一组加工面。包括上主销孔，67孔，225外两平面，内侧面。及4-M6螺纹孔。（2）以节轴两顶尖孔为中心的一组加工面，包括节轴各部尺
13、寸，M26螺纹，40，55，85及上下端面，416及214.5孔（3）以主销孔附近的键槽为中心的一组加工面。包括锥孔，键槽，及注油孔。以上各部分要求有：1. 两主销孔轴线与轴线的垂线有9度的要求。且要求拉削加工。67孔表面有垂直度要求。2. 节轴左端各部分要求与中心孔轴线同轴度为0.01。端面垂直度0.03-0.05，且粗糙度为0.8.需要磨削。2.2工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的
14、相互关系。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：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。夹紧座的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。转向节的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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孔系加工精度。由于转向节的生产量很大。怎样满足后转向节生产率要求也是过程中的主要考虑因素。2.3转向节加工定位基准的选择2.3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为40Cr。由于产量已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用
