机械制造技术基础大作业-转向节机械加工工艺及关键问题分析

《机械制造技术基础》

课程大作业2

大批生产转向节机械加工工艺

及关键问题分析

院（系）：

专业：机械设计制造及其自动化

学生：

学号：

班号：

2012 年5 月

1.题目及要求

(1)机械加工工艺路线（工序安排）

a)①工艺方案分析（加工重点、难点）

b)②工序编排（加工顺序、内容）

c)③加工设备和工艺装备

(2)关键问题分析（Ⅰ、Ⅱ、┅、┅）

①加工工艺问题

②装夹问题

③生产率问题

④新技术

(3)解决关键问题的工艺措施（参阅资料）

(4)零件三维图及二维工程图

2. 工艺方案分析

此转向节有多处加工表面，且空间位置复杂，它们之间都有一定的位置要求。根据待加工表面的分布和特点，可以把这些加工表面分为三组。分别为杆部及法兰盘、体部和转向臂。现分述如下：

(1) 以中心孔定位加工法兰盘及杆部

以车削为主，配合磨削完成M20×（有效长度）端头螺纹，ϕ28−0 .15−0 .03轴颈，

ϕ44−0 .15−0 .03轴颈，ϕ56−0 .15−0 .03轴颈以及端面A 、B 、C 、D 、E 、F 和倒角的加工。

(2) 以ϕ28−0 .15−0 .03、ϕ56−0 .15−0 .03轴颈、中心孔以及端面A 定位加工转向节臂部和体部 这一组加工表面包括：转向节臂上和体部凸台处ϕ15销孔、16±铣扁、ϕ45 0

+0 .05主销孔及其端面，体部ϕ26沉孔和M20×上的销孔。 (3) 以ϕ45 0

+0 .05主销孔及其端面定位加工的体部 这一组加工表面包括：ϕ20凸台及上面的M10螺纹孔，体部的上下锥孔，法兰盘上4个螺纹孔间距42的两R10凸台及其上的ϕ 10. 3螺栓孔和主销孔铣断。

这些加工表面之间有着一定的位置要求，主要包括：

1) ϕ45 0+0 .05主销孔，位置尺寸910

+0 .5； 2) 端面F ，位置尺寸72 −0.5 0；

3) 上下螺栓孔ϕ10. 3～10. 5，位置尺寸26±；

4) 转向节臂部销孔ϕ15位置尺寸124±；

5) 体部ϕ26沉孔，保证尺寸18±；

加工重点：由于主销孔和法兰面、轴颈是其他加工表面精加工的尺寸基准和定位基准，其尺寸和位置精度要求较高。因此采用互为基准的方式进行加工。即先以轴颈和法兰面为定位基准加工主销孔，再以主销孔为定位基准加工法兰面和轴颈。

由以上分析可知，对于上述的加工表面，可以按照上述的先后顺序，借助专用夹具在通用机床上加工完成。

3.制定机械加工工艺路线

加工设备的选择

X62W型卧式铣床，车床、磨床。

基准的选择

基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得到提高。部分加工表面的基准选择见表１。

(1) 粗基准的选择。转向节零件形状复杂，但是体部与转向节臂部的加工表面都是以轴颈的中心线为设计基准的，因此，可以先按照轴类零件选择外圆作为粗基准。

(2) 精基准的选择。尽量使工序基准与设计基准重合。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

制定机械加工工艺路线

该转向节零件形状不规则，加工表面分散；既要适应大批生产，同时又是针对于一套转型生产线而进行工艺路线设计，因此采用通用机床（部分专用机床）配以专用夹具的方式，按照基准统一的原则，以提高生产率和保证质量要求为目标，制订工艺路线方案如下：

工序I.钻中心孔；

工序II.粗车外圆ϕ 46，ϕ 58及其端面B、A；

工序III.粗车外圆ϕ 22端头螺纹外圆，ϕ30轴颈及端面C、D、E，保证长度尺寸±，50；

工序IV. 精车ϕ44、ϕ56−0 .15−0 .03及ϕ28−0 .15−0 .03轴颈及其端面A 、C 和倒角，车端头

螺纹M20× 6h ；

工序V. 中间检查M20×端头螺纹（有效长度）；

工序VI. 铣16扁，保证厚度16±；

工序VII. 钻主销孔；

工序VIII. 粗车主销孔ϕ45；

工序IX. 车端面，保证尺寸41±(采用样件对刀)，倒角1×30；

工序X. 半精车、精车ϕ45 0

+0 .05主销孔； 工序XI. 检验ϕ45 0

+0 .05尺寸； 工序XII. 铣ϕ26沉孔，保证尺寸18± ；

工序XIII. 钻、扩、铰沉孔处ϕ15销孔；

工序XIV. 钻、扩、铰臂部ϕ15销孔；

工序XV. 钻法兰面螺纹底孔ϕ 及攻螺纹4-M8×、倒角1×45； 工序XVI. 检验M8× 对基准面的位置度；

工序XVII. 轴颈高频淬火；

工序XVIII. 精磨轴ϕ28−0 .15−0 .03轴颈，表面粗糙度 Ra/um ；

工序XIX. 检查ϕ28−0 .15−0 .03尺寸；

工序XX. 铣端面F ，保证72 −0.5 0尺寸；

工序XXI. 铣ϕ20凸台，保证±，表面粗糙度 Ra/um ；

工序XXII. 铣两端面，保证42±，表面粗糙度um ；

工序XXIII. 钻M10×螺纹底孔；

工序XXIV. M10×螺纹底孔倒角1×45；

工序XXV. 攻螺纹M10× 6H;

工序XXVI. 钻ϕ10. 3～10. 5螺栓孔，保证孔位20±，26±；

工序XXVII. 铣开口，保证3±，15±，表面粗糙度um ；

工序XXVIII. 清洗；

工序XXIX. 最终检验。