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1、畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 1 頁畢業(yè)論文畢業(yè)論文( (設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)) )題目：題目：轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析姓 名學(xué) 號(hào)所在學(xué)院名 稱專 業(yè) 名 稱指導(dǎo)教師姓 名 指導(dǎo)教師職 稱完成時(shí)間：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 2 頁目錄目錄內(nèi)容內(nèi)容摘要摘要.2一一數(shù)控車床概述數(shù)控車床概述.3(一).數(shù)控車床概念：.3(二).數(shù)控機(jī)床的組成：.3(三).數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢：.4二轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)分類和發(fā)展?fàn)顩r二轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)分類和發(fā)展?fàn)顩r.5（一).轉(zhuǎn)向節(jié)分類.5(二) .轉(zhuǎn)向節(jié)的應(yīng)用范圍及發(fā)展 .5(三）.轉(zhuǎn)向節(jié)國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀.6三、轉(zhuǎn)向

2、節(jié)功用分析和工藝審查分析三、轉(zhuǎn)向節(jié)功用分析和工藝審查分析.6（一）轉(zhuǎn)向節(jié)的類型及功用.6（二）轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)分析及工藝性審查.7（三）零件主要技術(shù)條件及技術(shù)關(guān)鍵問題.7四、四、 數(shù)控車削工藝規(guī)程的形式與分析數(shù)控車削工藝規(guī)程的形式與分析.7（一）分析毛坯制造的形式.7（二）定位基準(zhǔn)的選擇.81、粗基準(zhǔn)的選擇.82、 精基準(zhǔn)的選擇.8（三） 零件表面加工方法的選擇.8五、五、 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸.9（一）確定機(jī)械加工余量.9（二） 確定毛坯的尺寸.10（三）設(shè)計(jì)毛坯圖和零件實(shí)際尺寸的標(biāo)注.11六六 數(shù)控車削工序流程設(shè)計(jì)分析數(shù)控車削工序流程設(shè)計(jì)分析.11（一）粗車各外

3、圓表面工序設(shè)計(jì)分析.11（二） 70 工序半精車各外圓表面數(shù)控車削工序設(shè)計(jì)分析.15七、專用夾具分析計(jì)算七、專用夾具分析計(jì)算.17（一） 定位基準(zhǔn)的選擇.17（二） 定位誤差分析及計(jì)算.17（三）夾緊方案選擇.19（四）夾緊力計(jì)算.19（五）夾緊力方向與夾緊力作用點(diǎn)的選擇.20八、車削轉(zhuǎn)向節(jié)刀具的選擇與分析八、車削轉(zhuǎn)向節(jié)刀具的選擇與分析.20九數(shù)控車削過程中的工藝方案與問題九數(shù)控車削過程中的工藝方案與問題.21畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 3 頁1.數(shù)控加工工序.212.車刀刀位點(diǎn)的選擇.223.分層切削時(shí)刀具的終止位置.224.“讓刀”時(shí)刀補(bǔ)值的確定.225.

4、車削時(shí)的斷屑問題.226.可轉(zhuǎn)位刀具刀片形狀的選擇.237.切槽的走刀路線.238.問題綜合分析小結(jié).23十十. . 個(gè)人小結(jié)個(gè)人小結(jié).24致致 謝：謝：.24參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)：.25內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要數(shù)控車床精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且自動(dòng)化程度數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，其優(yōu)越性是顯而易見的，不僅零件加工極高，可減輕工人的 體力勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了生產(chǎn)效率，特別值得一提的是數(shù)控機(jī)床可完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工，因而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位愈來愈顯得重要。本設(shè)計(jì)是關(guān)于數(shù)控車削加工轉(zhuǎn)向節(jié)的加工工序，流程及其工藝分析?，F(xiàn)代社會(huì)，汽車越來越普遍，越來越走向大眾化，大批量的汽

5、車生產(chǎn)顯得很重要，而新興加工技術(shù)的發(fā)展是這一切變得更加的容易了。數(shù)控技術(shù)的引用使得轉(zhuǎn)向節(jié)這一汽車重要零部件在生產(chǎn)的高效性，高精度性，高可靠性方面有了很大改進(jìn)與提高。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:數(shù)控 車床 轉(zhuǎn)向節(jié) 工序 加工 工藝分析Compared with ordinary tool machine, numerical control machines advantage is obvious, not only parts processing precision is high, the product quality is stable, and high degree of automation

6、, can reduce the physical labor intensity of the workers, enhanced the production efficiency, in particular nc machine tools can perform common machine difficult to complete or simply 畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 4 頁cant processing of the complex curved surface parts processing, thus nc machine to

7、ols in mechanical manufacturing in the position more and more important. The design of NC turning steering knuckle processing procedures, processes and technology analysis. In modern society, the car is becoming more and more widespread, more and more popularization, large quantities of car producti

8、on is very important, and new processing technology development is all the more easy. CNC technology references make the steering knuckle of the important components in the production of high efficiency, high precision, high reliability has been improved greatly and improve.Key words: Numericalcontr

9、ol lathe Steeringknuckle Process Process analysis 一數(shù)控車床數(shù)控車床概述概述一.數(shù)控車床概念：數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，是技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的典型機(jī)電一體化加工設(shè)備。它與普通機(jī)床相比，其優(yōu)越性 是顯而易見的，不僅零件加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且自動(dòng)化程度極高，可減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了生產(chǎn)效率，特別值得一提的是數(shù)控機(jī)床可完成普通機(jī)床難以完 成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工。二.數(shù)控機(jī)床的組成：數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體組成。 1.控制介質(zhì)：以指令的形式

10、記載各種加工信息； 2.數(shù)控裝置：接受輸入的加工信息，經(jīng)數(shù)控裝置運(yùn)算處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈 沖； 3.伺服系統(tǒng)：把數(shù)控裝置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械位移；用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控 機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。 4.機(jī)械系統(tǒng)：包括，主軸部分、進(jìn)給系統(tǒng)、刀庫和自動(dòng)換刀裝置(ATC)、自動(dòng)托盤交 換裝置(APC)等。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 5 頁三.數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢：高速化、高精度化、高可靠性、復(fù)合化、智能化、柔性化、集成化和開放性是當(dāng)今數(shù)控機(jī)床行業(yè)的主要發(fā)展方向。數(shù)控技術(shù)的問世已有 40 多年的歷史，它是由機(jī)械學(xué)、控制學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)四大基礎(chǔ)學(xué)

11、科發(fā)展起來的一門綜合性新型學(xué)科。技術(shù)發(fā)展的需要對(duì) 21 世紀(jì)的數(shù)控技術(shù)提出了更高的要求。個(gè)性化的發(fā)展趨勢1.高速化、高精度化、高可靠性高速化：提高進(jìn)給速度與提高主軸轉(zhuǎn)速。 高精度化：其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)(高可靠性：一般數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于數(shù)控設(shè)備的可靠性在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，但也不是可靠性越高越好，因?yàn)樯唐肥苄阅軆r(jià)格比的約束。2.復(fù)合化數(shù)控機(jī)床的功能復(fù)合化的發(fā)展，其核心是在一臺(tái)機(jī)床上要完成車、銑、鉆、攻絲、絞孔和擴(kuò)孔等多種操作工序，從而提高了機(jī)床的效率和加工精度，提高生產(chǎn)的柔性。3.智能化智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化；為提高驅(qū)動(dòng)性能

12、及使用連接方便等方面的智能化；簡化編程、簡化操作方面的智能化；還有如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等，以及智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷及維修。4.柔性化、集成化當(dāng)今世界上的數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面(工段車間獨(dú)立制造島 FA)、體（CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動(dòng)態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。個(gè)性化是市場適應(yīng)性發(fā)展趨勢當(dāng)今的市場，國際合作

13、的格局逐漸形成，產(chǎn)品競爭日趨激烈，高效率、高精度加工手段的需求在不斷升級(jí)，用戶的個(gè)性化要求日趨強(qiáng)烈，專業(yè)化、專用化、高科技的機(jī)床越來越得到用戶的青睞開放性是體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨新一代數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)核心是開放性。開放性有軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)的開放式系統(tǒng)，采用模塊化，層次化的結(jié)構(gòu)，并通過形式向外提供統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究， 數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近

14、兩年的一個(gè)新的焦點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 6 頁二轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)二轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)分類和發(fā)展?fàn)顩r分類和發(fā)展?fàn)顩r. .轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車重要安全零部件，全世界的行業(yè)人士都及其重視其安全特性，充分認(rèn)識(shí)其安全特性對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的加工有著特別重要的作用，并應(yīng)貫穿到整個(gè)制造過程的控制。 一一. .轉(zhuǎn)向節(jié)分類轉(zhuǎn)向節(jié)分類分體式主要用于乘用車（轎車），整體式主要用于商用車（貨車）；

15、整體式又分為獨(dú)立懸掛轉(zhuǎn)向節(jié)和非獨(dú)立懸掛轉(zhuǎn)向節(jié)。從毛坯角度講，整體式的鍛造毛坯都屬于比較有技術(shù)復(fù)雜系數(shù)的產(chǎn)品，對(duì)于機(jī)加，非獨(dú)立懸掛轉(zhuǎn)向節(jié)的加工比較有典型意義，下面所闡述的主要內(nèi)容就是以非獨(dú)立懸掛轉(zhuǎn)向節(jié)作為標(biāo)本來分析，起到觸類旁通的作用。毛坯主要以鍛件為主，也有采用鑄造毛坯的，但比較少。毛坯的鍛造工藝主要為劈叉、拔桿、預(yù)鍛、終鍛等工序組成，一般的鍛造手冊(cè)都可以查閱到這種典型工藝，國內(nèi)的毛坯廠家比較多，網(wǎng)上可查。二.轉(zhuǎn)向節(jié)的應(yīng)用范圍及發(fā)展汽車是重要的運(yùn)輸工具，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。同時(shí)也是 20 世紀(jì)最顯著的人文標(biāo)志之一。它改變了人們的生活方式、時(shí)空和價(jià)值觀念。為人類社會(huì)的物質(zhì)財(cái)富和精神文明做出

16、了巨大的貢獻(xiàn)。汽車是產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、規(guī)模效益明顯、資金和技術(shù)密集的重要產(chǎn)品，又是唯一兼有大批量、高精度、群眾性消費(fèi)特征的全球化產(chǎn)業(yè)，也是唯一的一種零件以萬計(jì)、產(chǎn)量以百萬計(jì)、保有量以億計(jì)，并惠及全人類的高科技產(chǎn)品。汽車工業(yè)由于其資金密集、技術(shù)密集、人才密集、綜合性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)，使得世界各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國家?guī)缀鯚o一例外地把汽車工業(yè)作國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車的研制、生產(chǎn)、銷售、運(yùn)營，與國民經(jīng)濟(jì)許多部門都息息相關(guān)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用。轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車上的關(guān)鍵零件，它既支撐車體重量，又傳遞轉(zhuǎn)向力矩和承受前輪剎車制動(dòng)力矩，因此對(duì)其機(jī)械性能和外形結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格，是汽車上的重要安全零件

17、之一。轉(zhuǎn)向節(jié)包括轉(zhuǎn)向節(jié)軸和轉(zhuǎn)向節(jié)臂。轉(zhuǎn)向節(jié)一般采用鍛造毛坯件，經(jīng)機(jī)械加工成為一個(gè)復(fù)雜的空間受力件。轉(zhuǎn)向節(jié)圓錐軸上裝有一對(duì)單列圓錐滾子軸承，使轉(zhuǎn)向節(jié)與前輪轂、前輪制動(dòng)器相連。其圓錐軸端采用螺母緊固軸承與輪轂，這樣就能使轉(zhuǎn)向節(jié)承受來自地面的支承力、滾動(dòng)阻力和制動(dòng)力。其上端球銷通過縱向拉力桿與車架連接于一體，并與整車相連，從而約束了轉(zhuǎn)向節(jié)沿x、y方向的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)，使其僅能沿z方向移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂上有兩個(gè)球頭銷分別與轉(zhuǎn)向縱拉桿、橫拉桿相連以保證左右兩輪同步轉(zhuǎn)向。由此可見，轉(zhuǎn)向節(jié)承受著車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)較大的負(fù)荷。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 7 頁三.轉(zhuǎn)向節(jié)國內(nèi)外

18、研發(fā)現(xiàn)狀由于汽車轉(zhuǎn)向節(jié)使用的重要性和形狀的特殊性，國內(nèi)外對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度分析予以高度的重視，對(duì)其進(jìn)行了深入的研究，取得了一定的研究成果。在國內(nèi)，北京機(jī)電研究所、吉林工業(yè)大學(xué)、機(jī)械工業(yè)部第四設(shè)計(jì)院、中國重汽公司、山東光岳轉(zhuǎn)向節(jié)總廠、安慶百協(xié)鍛造廠等單位對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行了比較深入研究。鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院的韓國立等提出了概率有限元分析，并得出影響其可靠性的主要因素是外負(fù)荷和彈性模量。河南師范學(xué)院的馮彬彩建立了斯太爾轉(zhuǎn)向節(jié)的實(shí)體模型，并對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的受力依照緊急制動(dòng)工況、側(cè)滑工況和越過不平路面工況等三種危險(xiǎn)工況進(jìn)行強(qiáng)度分析。機(jī)械與汽車工程學(xué)院的張紅旗等實(shí)用ANSYS對(duì)客車轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行了受力分析。天津

19、大學(xué)武一合肥工業(yè)大學(xué)民等利用NSRANPARTAN對(duì)農(nóng)用車轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元計(jì)算，并對(duì)結(jié)構(gòu)變化對(duì)應(yīng)力分布的影響進(jìn)行了計(jì)算同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院的蔡智健等通過有限元建立某轎車轉(zhuǎn)向節(jié)模型。機(jī)械加工方面，佳木斯煤礦機(jī)械廠的張風(fēng)巖等對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的機(jī)械加工進(jìn)行了有效的研究，極大提高了生產(chǎn)效率。這些研究工作對(duì)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。我國開始從事這方面的研究與應(yīng)用比較晚。雖然在機(jī)械設(shè)計(jì)中采用最優(yōu)化技術(shù)的歷史很短，但其進(jìn)展的速度卻是十分驚人的。無論在機(jī)構(gòu)綜合、通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)，還是在各種專業(yè)機(jī)械和工藝裝備的設(shè)計(jì)都由于采用了最優(yōu)化技術(shù)而取得了顯著成果。我國汽車工業(yè)不斷引進(jìn)和采用新技術(shù)，特別是汽車CAD、

20、CAE、CAM一體化的進(jìn)步，這為我國汽車工業(yè)獨(dú)立自主開發(fā)創(chuàng)造了良好的條件。轉(zhuǎn)向節(jié)是車輛轉(zhuǎn)向系的重要部件之一，運(yùn)行工況比較復(fù)雜，使用是否安全可靠，直接危及人、車安全。由于其使用環(huán)境的特殊性，故要求其轉(zhuǎn)向節(jié)的使用壽命應(yīng)達(dá)到5萬小時(shí)以上。轉(zhuǎn)向節(jié)承受轉(zhuǎn)向輪的負(fù)載，以及路面?zhèn)鬟f來的沖擊力，同時(shí)還傳遞來自轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向力實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行使方向的控制。因此，在強(qiáng)度，抗沖擊性、疲勞強(qiáng)度以及可靠性方面都有很高的要求，基于此，對(duì)于其研究具有極其重大的意義。三、轉(zhuǎn)向節(jié)功用分析和工藝審查分析（一）轉(zhuǎn)向節(jié)的類型及功用 轉(zhuǎn)向橋是利用轉(zhuǎn)向節(jié)使前車輪可以偏轉(zhuǎn)一定角度而使汽車轉(zhuǎn)向的部件，同時(shí)也是汽車重要的前支承部件。轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車前橋

21、上的一個(gè)關(guān)鍵零件。轉(zhuǎn)向節(jié)叉形部分的主銷孔用于插入主銷，使轉(zhuǎn)向節(jié)與前橋的前梁左右拳部連接為一體。轉(zhuǎn)向節(jié)軸桿部分的兩個(gè)外圓軸頸用于安裝兩個(gè)圓錐滾子軸承。兩個(gè)圓錐滾子軸承的外圓則安裝在前輪轂的軸承孔中，而前輪畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 8 頁轂與前輪輻、前輪胎和前制動(dòng)器是連接為一個(gè)整體的。由此可見，轉(zhuǎn)向節(jié)是連接汽車前梁和前輪的一個(gè)必不可少的關(guān)鍵零件。因此，轉(zhuǎn)向節(jié)的制造必須全面達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣和各項(xiàng)技術(shù)條件的要求。（二）轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)分析及工藝性審查 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)由尾柄、上下叉頭及法蘭盤組成。叉頭與尾柄偏斜了一定的角度。該零件既有叉桿類零件的特點(diǎn)，又有軸類零件的特點(diǎn)，以外圓表

22、面和內(nèi)孔為主要加工表面，且有較高的尺寸公差和形位公差要求。 對(duì)零件圖的結(jié)構(gòu)工藝性審查得知錐孔的加工有一定難度，叉頭部分的兩內(nèi)表面槽底做成R120的圓弧形其工藝性不如平面形槽底好。（三）零件主要技術(shù)條件及技術(shù)關(guān)鍵問題 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的主要加工部分有：外圓表面的加工，孔的加工以及平面的加工，對(duì)這些加工部分的主要技術(shù)要求有：1、軸線X-X與軸線Y-Y應(yīng)在同一平面內(nèi)，公差0.22、錐孔軸線L-L垂直于X-X和Y-Y軸線所成的平面，公差0.15：1003、磨削前經(jīng)磁力探傷，檢驗(yàn)后退磁 本零件的技術(shù)關(guān)鍵為：（1）叉形主銷孔加工，有很高的同軸度要求。（2）軸桿上兩主軸頸外圓加工，尺寸精度高、表面粗糙度值小、形位

23、精度高。（3）下叉處錐孔加工。（4）尾柄上40mm的外圓表面與74mm的外圓表面相接處的過渡圓角R5應(yīng)滾壓，因?yàn)槠囖D(zhuǎn)向節(jié)在工作過程中本連接處最易疲勞斷裂，所以用滾壓來提高疲勞強(qiáng)度。對(duì)于上述4處關(guān)鍵表面的加工，在制訂工藝規(guī)程時(shí)必須充分重視、必須保證質(zhì)量。四、 數(shù)控車削工藝規(guī)程的形式與分析（一）分析毛坯制造的形式毛坯材料為40Cr。零件外形較復(fù)雜?？紤]到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常左右轉(zhuǎn)向，零件在工作過程中則經(jīng)常受交變載荷及沖擊載荷 ，因此應(yīng)選用鍛件毛坯，使零件材料內(nèi)部形成金屬纖維組織，可提高承載能力，保證零件工作可靠。由于零件年生產(chǎn)量10000件，已達(dá)大批大量的生產(chǎn)類型，而且零件的尺寸不大，故可采用模鍛

24、成形，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 9 頁（二）定位基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得以保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中將會(huì)出現(xiàn)各種問題，更嚴(yán)重的話，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行或者蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 。1、粗基準(zhǔn)的選擇 轉(zhuǎn)向節(jié)的尾柄部分是典型的軸類零件，故以外圓作為徑向粗基準(zhǔn)，以法蘭盤端面作為軸向粗基準(zhǔn)。2、 精基準(zhǔn)的選擇零件精基準(zhǔn)的選擇主要考慮因素是提高定位精度，減少定位誤差。對(duì)于轉(zhuǎn)向節(jié)的加工，應(yīng)按工種基本原則選擇精基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合原則

25、和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則?；鶞?zhǔn)重合原則是將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)及測量基準(zhǔn)相互重合。這樣就可以避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。軸桿部分的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓軸線，而軸線是由軸兩端的中心孔來體現(xiàn)的，故該零件選擇兩個(gè)中心孔作為第一組精基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一原則是加工過程中大多數(shù)工序采用相同的定位基準(zhǔn)，這樣也可減少定位誤差。因此，兩個(gè)軸頸外圓、法蘭盤端面和一個(gè) 10H7 工藝孔作為第二組精基準(zhǔn)。（三） 零件表面加工方法的選擇 零件的主要加工表面為外圓表面、孔和平面。考慮到各個(gè)表面的技術(shù)要求，各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度范圍，各加工表面的形狀和尺寸大小，鍛件材料（40Cr）的性質(zhì)及可加工性和生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型，選擇各加工

26、表面的加工方法如下：1、25g6和40g6的外圓表面及軸頸74h10的端面：該外圓表面粗糙度為Ra1.6m，同時(shí)考慮到生產(chǎn)率的問題，選擇粗車半精車磨削的加工方法。2、74h10外圓表面：該外圓表面粗糙度為Ra12.5m，采用粗車精車的加工方法。（1）螺紋外圓表面：該外圓表面粗糙度為Ra25m，采用車削的加工方法。（2）右桿部外圓錐面：該外圓表面粗糙度為Ra25m，采用車削的加工方法。（3）尾柄端面：該表面粗糙度為Ra25m，故采用銑削的加工方法則可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（4）主銷孔30H9：其尺寸公差等級(jí)為IT9，表面粗糙度為Ra6.3m，圓度、圓柱度公差值為0.013，因尺寸公差、形位公差和表面粗糙

27、度均有較高要求，又因加工后要壓入襯套，故采用鉆、擴(kuò)、拉的加工方法。（5）孔4-10H11：其尺寸公差等級(jí)為IT11，表面粗糙度為Ra12.5m，位置度公差值為0.30，因尺寸公差、形位公差和表面粗糙度均有較高要求，故采用鉆鉸的加工方法。同時(shí)為了保證孔的位置度要求，以上工步必須在一次安裝中完成。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 10 頁（6）主銷孔32H11：其尺寸公差等級(jí)為IT11，表面粗糙度為Ra12.5m，故采用鉆、擴(kuò)及倒角的加工方法。（7）1：8錐孔28：其表面粗糙度為Ra3.2m，采用鉆、擴(kuò)、鉸的加工方法。（8）轉(zhuǎn)向節(jié)的叉形內(nèi)、外端面：其表面粗糙度為Ra12

28、.5m，采用銑削的加工方法。（9）鍵槽：其表面粗糙度為Ra6.3m，因是大批大量生產(chǎn)，故采用拉鍵槽。五、 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸（一）確定機(jī)械加工余量機(jī)械加工余量的確定由很多因素決定。在此主要考慮工序的經(jīng)濟(jì)性及各工序的加工方法。具體如表2表16所示：表1 軸頸40g6的機(jī)械加工余量工序的經(jīng)濟(jì)精度工序工步名稱雙邊余量mm公差等級(jí)公差值mm基本尺寸mm工序尺寸及公差值mm磨0.5IT60.01640400.0090.025半精車2.0IT80.03940.540.500.039粗車2.5IT120.2542.542.500.25毛坯面IT161.645451.10.5表2 軸頸25g6的機(jī)械加

29、工余量工序的經(jīng)濟(jì)精度工序工步名稱雙邊余量mm公差等級(jí)公差值mm基本尺寸mm工序尺寸及公差值mm磨0.5IT60.01325250.0070.020半精車3IT80.03325.525.500.033粗車16.5IT120.2128.528.500.21毛坯面IT161.645451.10.5表3 軸頸螺紋部分的機(jī)械加工余量工序的經(jīng)濟(jì)精度工序工步名稱雙邊余量mm公差等級(jí)公差值mm基本尺寸mm工序尺寸及公差值mm精車3IT90.052222200.052粗車20IT120.21252500.21毛坯面IT161.645451.10.5表4 74h10的機(jī)械加工余量畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析

30、畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 11 頁工序的經(jīng)濟(jì)精度工序工步名稱雙邊余量mm公差等級(jí)公差值mm基本尺寸mm工序尺寸及公差值mm精車1IT100.12747400.12粗車5IT120.3757500.3毛坯面IT161.980800.95表5 74h10端面的機(jī)械加工余量工序的經(jīng)濟(jì)精度工序工步名稱雙邊余量mm公差等級(jí)公差值mm基本尺寸mm工序尺寸及公差值mm磨0.5IT60.008550.004半精車1.5IT80.0185.55.50.009粗車3IT120.15770.075毛坯面IT160.910100.45表6 法蘭盤端面的機(jī)械加工余量工序的經(jīng)濟(jì)精度工序工步名稱雙邊余量mm公差等級(jí)公差值

31、mm基本尺寸mm工序尺寸及公差值mm精車1.5IT80.022990.011粗車7.5IT120.1810.510.50.09毛坯面IT161.118180.55（二） 確定毛坯的尺寸 汽車轉(zhuǎn)向節(jié)零件材料為40Cr，調(diào)質(zhì)硬度為HRC3035，強(qiáng)度極限b=980Mpa，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)，采用在鍛模上合模模鍛毛坯。因零件上所有孔徑均較小，所以在毛坯中均不鍛出。由參考文獻(xiàn)8及表2.214得該鍛件各對(duì)應(yīng)面加工余量如下表所示：表7 各表面加工余量加工表面加工余量mm基本尺寸mm說明軸540雙邊余量節(jié)臂內(nèi)、外端面440雙邊余量錐孔端面436雙邊余量畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26

32、 頁 第 12 頁（三）設(shè)計(jì)毛坯圖和零件實(shí)際尺寸的標(biāo)注根據(jù)上述所確定的加工總余量和毛坯尺寸來繪制毛坯圖，毛坯輪廓用粗實(shí)線繪出，零件的實(shí)際尺寸用雙點(diǎn)劃線繪制，尺寸如下表所示。表8 各表面加工余量加工表面加工余量mm基本尺寸mm說明軸545雙邊余量節(jié)臂內(nèi)、外端面444雙邊余量錐孔端面440雙邊余量六 數(shù)控車削工序流程設(shè)計(jì)分析（一）粗車各外圓表面工序設(shè)計(jì)分析1、加工設(shè)備與工藝裝備加工設(shè)備：CK0630數(shù)控車床 工藝裝備：刀具：由參考文獻(xiàn)7，根據(jù)要求選擇YT15硬質(zhì)合金刀片，刀桿尺寸， ， ， ，刀具為。25 25mm60rK 12o6o 1r93 夾輔具：頂尖、拔盤 量具：游標(biāo)卡尺 0.02 020

33、02、 確定工序尺寸3、 確定切削用量及計(jì)算基本時(shí)間（1）車27mm外圓表面部分 計(jì)算切削用量： 切削深度 。 12pamm確定進(jìn)給量：由參考文獻(xiàn)7 表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為，工件25 25mm1.5pamm直徑2040mm，f=0.30.5mm/r，按CK0630數(shù)控車床選擇，f=0.41mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.9 車刀后刀面最大磨損量為1.0mm，車刀壽命 T=60min。確定切削速度：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.10，當(dāng)使用YT15硬質(zhì)合金車刀加工的鋼料， 切削速度。 980baMp3pamm0.75fmm86.4/mintVm 切削速度的修正系數(shù)：，

34、 ， ， ， 1.0TVK0.65Ktv 0.8Ksv 1.0kvK 0.92urvK畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 13 頁，86.4 1.0 0.65 0.8 1.0 0.9241.33/minv cvtkvm1000 /()1000 41.33/(27)487.25 /minnv cdr 實(shí)際切削速度vc為/100027 710/100060/minccvDnm由參考文獻(xiàn)7，根據(jù)表1.27 /()cmxvyvpvCv T afKv 0.69 0.65 0.92 0.8 1 10.33MVtvsvTVkvKvKK K K K ， ， ， 291VC 0.15V

35、X 0.20VY 0.20m 0.200.150.20291/(601.50.41) 0.3347.6cv 1000 /()1000 47.6/(27)561.17 /minnvdr選擇，與查表結(jié)果相同，這時(shí)710 /mincnr60/mincvm校驗(yàn)功率：， ， ， ， ， 970bMpa2pamm0.47fmm70/mincvm2cpkw， ， 實(shí)際切削功率為，0.94KrpcKrFcKK1.0VOFevopeKK2 0.94 11.88cpkw ，由此可見，切削用量為： ， ， 7.5CEPPkw1.5pamm0.41/fmm r， 710 /minnr60/mincvm 計(jì)算基本工時(shí)：

36、 2/mtL nf 式中， ， 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表1.26，車削時(shí)的切入量及超切1Ly 52lmm量為 。則，故2.4ymm 522.454.4Lmm/54.4/(710 0.41)0.19minmtl nf式中：KTV切削速度的修正系數(shù) VC實(shí)際切削速度（m/min） Tm切削時(shí)間（min） ap切削深度（mm） n機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速（r/min） f進(jìn)給量（mm） L刀具或工作臺(tái)行程長度（mm）（2）車40mm外圓表面部分計(jì)算切削用量： 切削深度 。1.5pamm確定進(jìn)給量：由參考文獻(xiàn)7 表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為，工件25 25mm1.5pamm直徑2040mm，f=0.30.5mm/r，按CA61

37、40，f=0.41mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.9 車刀后刀面最大磨損量為1.0mm，車刀壽命 T=60min。確定切削速度：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.10，當(dāng)使用YT15硬質(zhì)合金車刀加工的鋼料， ，切削速度。 980baMp3pamm0.75fmm86.4/mintVm 切削速度的修正系數(shù)：， ， ， ， 1.0TVK0.65Ktv 0.8Ksv 1.0kvK 0.92urvK，86.4 1.0 0.65 0.8 1.0 0.9241.33/minv cvtkvm1000 /()1000 41.33/(42)313.4 /minnv cdr畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)

38、控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 14 頁 實(shí)際切削速度vc為/100042 710/100094/minccvDnm由參考文獻(xiàn)7，根據(jù)表1.27 /()mxvyvpcvCv T afKv 0.69 0.65 0.92 0.8 1 10.33MVtvsvTVkvKvKK K K K ， ， ， 291VC 0.15VX 0.20VY 0.20m 0.200.150.20291/(601.50.41) 0.3347.6/mincvm1000 /()1000 47.6/(42)360.9 /minnvdr根據(jù)查表結(jié)果得出，這時(shí)94/mincvm校驗(yàn)功率：， ， ， ， ， 970bMpa

39、2pamm0.47fmm106/mincvm2.9cpkw， ， 故實(shí)際切削功率為0.94KrpcKrFcKK1.0VOFevopeKK，2.9 0.94 12.726cpkw ， 切削用量為：， ， ， 7.5CEPPkw1.5pamm0.41/fmm r710 /minnr94/mincvm 計(jì)算基本工時(shí)： 2/mtL nf 式中， ， 根據(jù)參考文獻(xiàn)7表1.26，車削時(shí)的切入量及超切1Ly 40lmm量。則，故2.4ymm 402.442.4Lmm/42.4/(710 0.41)0.15minmtl nf（3）車24mm外圓表面部分 計(jì)算切削用量： 切削深度 。 11.5pamm確定進(jìn)給量

40、：由參考文獻(xiàn)7 表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為，工件25 25mm1.5pamm直徑2040mm，f=0.30.5mm/r，按CA6140，f=0.41mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.9 車刀后刀面最大磨損量為1.0mm，車刀壽命 T=60min。確定切削速度：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.10，當(dāng)使用YT15硬質(zhì)合金車刀加工的鋼料， 切削速度。 980bMpa3pamm0.75fmm86.4/mintVm 切削速度的修正系數(shù)：， ， ， ， 1.0VKT 0.65Ktv 0.8Ksv 1.0kvK 0.92urvK，86.4 1.0 0.65 0.8 1.0 0.9241

41、.33/minv cvtkvm1000 /()1000 41.33/(24)487.25 /minnv cdr根據(jù)車床說明書，選擇710 /mincnr 實(shí)際切削速度vc為/100024 710/100054/minccvDnm由參考文獻(xiàn)7，根據(jù)表1.27 /()mxvyvpcvCv T afKv 0.69 0.65 0.92 0.8 1 10.33MVtvsvTVkvKvKK K K K ， ， ， 291VC 0.15VX 0.20VY 0.20m 0.200.150.20291/(601.50.41) 0.3347.6/mincvm1000 /()1000 47.6/(24)631.3

42、/minnvdr根據(jù)查表得出選擇：，這時(shí)710 /minncr60/minvcm校驗(yàn)功率：畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 15 頁， ， ， ， ， 970bMpa2pamm0.47fmm70/mincvm2cpkw， ，實(shí)際切削功率為，0.94KrpcKrFcKK1.0VOFevopeKK2 0.94 11.88cpkw ，切削用量：， ， ， 7.5CEPPkw1.5pamm0.41/fmm r710 /minnr54/mincvm 計(jì)算基本工時(shí)： 2/mtL nf 式中， ， 根據(jù)表1.26，車削時(shí)的切入量及超切量1Ly 30lmm。則，故2.4ymm 30

43、2.432.4Lmm/32.4/(710 0.41)0.11minmtl nf（4）車軸頸74mm端面部分 計(jì)算切削用量： 切削深度 。 12pamm確定進(jìn)給量：由參考文獻(xiàn)7 表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為，工件直25 25mm2pamm徑60100mm，f=0.61.0mm/r，按CA6140，f=0.7mm/r。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.9 車刀后刀面最大磨損量為1.0mm，車刀壽命 T=60min。確定切削速度：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表1.10，當(dāng)使用YT15硬質(zhì)合金車刀加工的鋼料， ，切削速度。 980baMp3pamm0.75fmm76.8/mintVm 切削速度的

44、修正系數(shù)：， ， ， ， 1.0TVK0.65Ktv 0.8Ksv 1.0kvK 0.92urvK，76.8 1.0 0.65 0.8 1.0 0.9236.74/minv cvtkvm1000 /()1000 41.33/(74)153.88 /minnv cdr根據(jù)車床說明書，選擇200 /mincnr 實(shí)際切削速度vc為/100074 200/100047.8/minccvDnm由參考文獻(xiàn)7，根據(jù)表1.27 /()mxvyvpcvCv T afKv 0.69 0.65 0.92 0.8 1 10.33MVtvsvTVkvKvKK K K K ， ， ， 291VC 0.15VX 0.20

45、VY 0.20m 0.200.150.20291/(6020.7) 0.3343.24/mincvm1000 /()1000 43.24/(74)181 /minnvdr故選擇，與查表結(jié)果相同，這時(shí)200 /mincnr47.8/mincvm校驗(yàn)功率：， ， ， ， ， 970bMpa2pamm0.75fmm57/mincvm2.4cpkw， ， 故實(shí)際切削功率為0.94KrpcKrFcKK1.0VOFevopeKK，2.4 0.94 12.256cpkw ，由此可見，所選切削用量可以采用。 7.5CEPPkw所選切削用量為：， ， ， 2pamm0.7/fmm r200 /minnr47.8

46、/mincvm 計(jì)算基本工時(shí)： 2/mtL nf 式中， ， 根據(jù)表1.26，車削時(shí)的切入量及超切量1Ly 17lmm。則，故2.4ymm 172.419.4Lmm/19.4/(200 0.7)0.14minmtl nf畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 16 頁（5）車削法蘭盤端面部分 計(jì)算切削用量： 切削深度 。 12pamm確定進(jìn)給量：由參考文獻(xiàn)7 表1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為，工件直25 25mm2pamm徑100600mm，f=0.81.4mm/r，按CA6140，f=1mm。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表，車刀后刀面最大磨損量為1.0mm，

47、車刀壽命 T=60min。確定切削速度：由參考文獻(xiàn)7 根據(jù)表，當(dāng)使用YT15硬質(zhì)合金車刀加工的鋼料， ，切削速度。 980baMp3pamm1.27fmm60.6/mintVm 切削速度的修正系數(shù)：， ， ， ， 1.0TVK0.65Ktv 0.8Ksv 1.0kvK 0.92urvK，60.6 1.0 0.65 0.8 1.0 0.9229/minv cvtkvm1000 /()1000 41.33/(1622)57 /minnv cdr根據(jù)車床說明書，選擇80 /mincnr 實(shí)際切削速度： /1000162 80/100041/minccvDnm由參考文獻(xiàn)7，根據(jù)表1.27 /()mxv

48、yvpcvCv T afKv 0.69 0.65 0.92 0.8 1 10.33MVtvsvTVkvKvKK K K K ， ， ， 291VC 0.15VX 0.20VY 0.20m 0.200.150.20291/(6021) 0.3338.16/mincvm1000 /()1000 38.16/(162)75 /minnvdr故選擇，與查表結(jié)果相同，這時(shí)80 /mincnr41/mincvm校驗(yàn)功率：， ， ， ， ， 970baMp2pamm1.2fmm46/mincvm4.9cpkw， ， 故實(shí)際切削功率為0.94KrpcKrFcKK1.0VOFevopeKK，4.9 0.94 1

49、4.606cpkw ，由此可見，所選切削用量可以采用。7.5CEPPkw所選切削用量為：， ， ， 2pamm2/fmm r80 /minnr41/mincvm 計(jì)算基本工時(shí)： 2/mtL nf 式中， ， 根據(jù)表1.26，車削時(shí)的切入量 。1Ly 43lmm2.4ymm 則，故432.445.4Lmm/45.4/(80 11)0.57minmtl nf（二） 70 工序半精車各外圓表面數(shù)控車削工序設(shè)計(jì)分析1、 加工設(shè)備：CK0630數(shù)控車床 工藝裝備：刀具：刀片材料YT15，刀桿尺寸 2525mm，60rk 012 ，刀具為偏頭外圓車刀，記為T1。T2為切槽刀，寬06a 1r932mm，T3

50、為螺紋車刀。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 17 頁 夾輔具：雙頂尖、拔盤 量具：游標(biāo)卡尺 0.02 0200根據(jù)CK0630數(shù)控車床的說明書，考慮到零件的材料及加工余量選 主軸轉(zhuǎn)速： S=1000r/min 進(jìn)給速度： F=50m/min2、零件加工尺寸如圖所示： 3、 數(shù)控加工程序如下所示： N001 G90 N002 G54 X150 Z10 N003 M03 S1000 N004 M06 T1 N005 G00 X9.5 Z2 N006 G01 Z0 F50 N007 G01 X22 Z-1.5 N008 G01 Z-25 N009 G01 X25.484

51、 N010 G01 Z-52 N011 G01 X40.481 Z-102 N012 G01 Z-141.5 N013 G01 X73.994 N014 G01 Z-147 N015 G01 X130 N016 G28 N017 G29 N018 M06 T2 N019 G00 X25 Z-25 N020 G01 X20 F50 N021 G01 X25畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 18 頁 N022 G28 N023 G29 N024 M06 T3 N025 M03 S200 N026 G00 X22 Z2 N027 G91 N028 G33 D22 I19.

52、8 X0.3 P1.5 L-23 Q0 NO29 G54 N030 G00 X25N031 G28N032 G29N033 M05N034 M02七、專用夾具分析計(jì)算 專用的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)的一部分，夾具的優(yōu)劣對(duì)零件加工精度、生產(chǎn)效率、制造成本、生產(chǎn)安全、勞動(dòng)生產(chǎn)條件等都起著重要的作用。它用來確定工件與刀具的相對(duì)位置，將工件定位并夾緊。根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的技術(shù)要求，工序加工時(shí)，首先應(yīng)考慮的是精度的問題，其次是如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。（一） 定位基準(zhǔn)的選擇 為保證定位的精度，同時(shí)盡量減少與工件定位表面的接觸面積，保證工件定位可靠，采用以工件尾柄在兩套筒中定心，并以凸緣支承在其

53、中一個(gè)套筒的端面上。工件又以法蘭盤上的一個(gè)工藝孔為基準(zhǔn)裝在削邊銷上。兩套筒限制四個(gè)不定度，端面限制一個(gè)不定度，削邊銷限制一個(gè)不定度，實(shí)現(xiàn)工件的完全定位。（二） 定位誤差分析及計(jì)算 如圖1所示，工件采用套筒定位，故工件尾柄外圓軸線為第一定位基準(zhǔn)，工件上的端面和法蘭盤上的孔為第二和第三基準(zhǔn)。工件上作為第一定位基準(zhǔn)的外圓軸線，由于零件有角度傾斜，故有角度誤差，鉆頭對(duì)工件有對(duì)刀誤差以及鉆模分度后還會(huì)存在分度誤差。 削邊銷的尺寸及公差為10g6mm，對(duì)應(yīng)銷孔尺寸及公差為10H7mm。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 19 頁圖1 工件定位示意圖2、對(duì)刀誤差（1）TL夾：夾：1

54、/51/5 0.680.136ITLTLmm夾 （2）1max1max:0.028( 0.052)0.08ESeimm （3）2 max2 max:0.0250.0070.018ESeimm（4） 1e2e120.003ee（5）E 其中h=5mm，B=40mm1max(/2)/EHhBH E=0.08x（75/2+5+40）/75=0.088mm 2222221max2max12(2 )TLeeE對(duì)刀夾 222220.1360.080.0182 0.0030.0884 0.237mm由零件圖可得同軸度為0.5mm 0.237 2/3 0.50.33mm對(duì)刀3、角度誤差 軸頸25mm與套筒的配

55、合為H7/g6 軸頸40mm與套筒的配合為H7/g6 1max2 max1arctan()/2arctan(0.041 0.05)/2 1121.55L122 1.553.11/31/3 155TLI角度1畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 20 頁1max2 max12arctan()/2arctan(0.0350.05)/2 971.67L222 1.673.35角度24、分度誤差 L=1+2+e=0.136/2+0.08+0.018+0.003=0.169mm2LTLL通過以上計(jì)算可以得出，該夾具滿足工序要求，可以使用。（三）夾緊方案選擇 在大批大量的加工生產(chǎn)中

56、，在選擇夾緊方案時(shí)除首先保證夾緊可靠外，還應(yīng)考慮如何保證較高的生產(chǎn)率。因轉(zhuǎn)向節(jié)件形狀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了降低制造成本，使用通用機(jī)床，使工件裝卸方便，所以選用手動(dòng)螺旋夾緊。（四）夾緊力計(jì)算1、確定軸向切削力 由參考文獻(xiàn)7，表2.7可得進(jìn)給量f=0.39-0.47mm/r,再由鉆床Z535得f=0.32mm/r （a）工件受力畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 21 頁 QW0（b）壓板受力圖2 工件受力及壓板受力示意圖（五）夾緊力方向與夾緊力作用點(diǎn)的選擇 按夾緊力方向應(yīng)朝向?qū)ΡＷC工件精度影響最大的定位面，應(yīng)使工件變形最小，選擇夾緊力方向水平，作用點(diǎn)選擇在工件法蘭盤的中心，

57、這樣就保證了工件定位時(shí)已獲得的正確位置。八、車削轉(zhuǎn)向節(jié)刀具的選擇與分析 專用刀具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)的重要組成部分。在刀具的選擇上，要根據(jù)具體的計(jì)算和成本的預(yù)算來選擇合適的刀具。綜合分析必須考慮到這些方面的問題。前角的大小影響切削刃鋒利程度及強(qiáng)度。增大前角可使刃口鋒利，切削力減小，切削溫度降低，但過大的前角，會(huì)使刃口強(qiáng)度降低，容易造成刃口損壞。取值范圍為：-8到+15。 選擇前角的一般原則是：前角數(shù)值的大小與刀具切削部分材料、被加工材料、工作條件等都有關(guān)系。刀具切削部分材料性脆、強(qiáng)度低時(shí)，前角應(yīng)取小值。工件材料強(qiáng)度和硬度低時(shí)，可選取較大前角。在重切削和有沖擊的工作條件時(shí)，前角只能取較小值，有時(shí)甚

58、至取負(fù)值。一般是在保證刀具刃口強(qiáng)度的條件下，盡量選用大前角。如硬質(zhì)合金車刀加工鋼材料時(shí)前角值可選5-15。 主后角 0 作用為減小后刀面與工件之間的摩擦。它也和前角一樣影響刃口的強(qiáng)度和鋒利程度。選擇原則與前角相似，一般為 0 到 8。 主偏角 r 作用體現(xiàn)在影響切削刃工作長度、吃刀抗力、刀尖強(qiáng)度和散熱條件。主偏角越小，吃刀抗力越大，切削刃工作長度越長，散熱條件越好。選擇畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 22 頁原則是：工件粗大剛性好時(shí)，可取小值；車細(xì)長軸時(shí)為了減少徑向切削抗力，以免工件彎曲，宜選取較大的值。常用在 15到 90之間。 副偏角 r 作用是影響已加工表面

59、的粗糙度，減小副偏角可使被加工表面光潔。選擇原則是：精加工時(shí)，為提高已加工表面的質(zhì)量，應(yīng)選取較小的值，一般為 5 到 10。刃傾角s主要作用是影響切屑流動(dòng)方向和刀尖的強(qiáng)度。以刀柄底面為基準(zhǔn)，主切削刃與刀柄底面平行時(shí)，s =0，切屑沿垂直于主切削刃的方向流出。當(dāng)?shù)都鉃榍邢魅凶畹忘c(diǎn)時(shí)，s為負(fù)值，切屑流向已加工表面。當(dāng)?shù)都鉃橹髑邢魅凶罡唿c(diǎn)時(shí)，s為正值，切屑流向待加工表面。一般刃傾角s取-5到+10。精加工時(shí)，為避免切屑劃傷已加工表面,應(yīng)取正值或零。粗加工或切削較硬的材料時(shí)，為提高刀頭強(qiáng)度可取負(fù)值。在選取刀具的時(shí)候根據(jù)計(jì)算分析選擇合乎加工要求的刀具是非常重要的。九數(shù)控九數(shù)控車削過程中的工藝方案與問題車

60、削過程中的工藝方案與問題理想的加工程序不僅應(yīng)保證加工出符合圖樣的合格工件，同時(shí)應(yīng)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用和充分的發(fā)揮。數(shù)控機(jī)床是一種高效率的自動(dòng)化設(shè)備，它的效率高于普通機(jī)床的 23 倍，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的這一特點(diǎn)，必須在編程之前對(duì)工件進(jìn)行工藝分析，根據(jù)具體條件，選擇經(jīng)濟(jì)、合理的工藝方案。數(shù)控加工工藝考慮不周是影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及加工成本的重要因素。在加工的工藝選擇與工序的設(shè)計(jì)方面需要注意的有很多的問題，對(duì)此總結(jié)出來一些問題的解決方案與設(shè)計(jì)要求的解決辦法。1 1.數(shù)控加工工序數(shù)控加工工序數(shù)控加工工序的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序比較集中，一次裝夾應(yīng)盡可能完成全部工序，常用

61、的工序劃分原則有以下兩種。保證精度原則，數(shù)控加工具有工序集中的條件，粗、精加工常在一次裝夾中完成，以保證零件的加工精度，當(dāng)熱變形和切削力變形對(duì)零件的加工精度影響較大時(shí)，應(yīng)將粗、精加工分開進(jìn)行。提高生產(chǎn)效率的原則，數(shù)控加工中，為減少換刀次數(shù)，節(jié)省換刀時(shí)間，應(yīng)將需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再換另一把刀來加工其它部位。同時(shí)應(yīng)盡量減少空行程，用同一把刀加工工件的多個(gè)部位時(shí)，應(yīng)以最短的路線到達(dá)各加工部位。實(shí)際生產(chǎn)中，數(shù)控加工常按刀具或加工表面劃分工序。畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 23 頁2 2.車刀刀位點(diǎn)的選擇車刀刀位點(diǎn)的選擇數(shù)控加工中，數(shù)控程序應(yīng)描述出刀具相

62、對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡。在數(shù)控車削中，工件表面的形成取決于運(yùn)動(dòng)著的刀刃包絡(luò)線的位置和形狀，但在程序編制中，只需描述刀具系統(tǒng)上某一選定點(diǎn)的軌跡即可。刀具的刀位點(diǎn)即為在程序編制時(shí)，刀具上所選擇的代表刀具所在位置的點(diǎn)，程序所描述的加工軌跡即為該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。在數(shù)控車削中，從理論上講可選擇刀具上任意一點(diǎn)作為刀位點(diǎn)，但為了方便編程和保證加工精度，刀位點(diǎn)的選擇有一定的要求和技巧。在數(shù)控加工中，刀位點(diǎn)的選擇一般遵循以下規(guī)則：立銑刀應(yīng)是刀具軸線與刀具底面的交點(diǎn)：球頭銑刀是球頭的球心：鉆頭應(yīng)是鉆尖：車刀應(yīng)是假想刀尖或刀尖圓弧中心，刀具刀位點(diǎn)在選擇時(shí)應(yīng)注意： 選擇刀具上能夠直接測量的點(diǎn)，刀位點(diǎn)與刀具長度預(yù)調(diào)時(shí)的測定點(diǎn)

63、應(yīng)盡量一致： 在可能的情況下，刀位點(diǎn)應(yīng)直接與精度要求較高的尺寸或難于測量的尺寸發(fā)生聯(lián)系： 所選擇的刀位點(diǎn)能使刀具極限位置直接體現(xiàn)于程序的運(yùn)動(dòng)指令中： 編程人員應(yīng)有習(xí)慣性的刀位點(diǎn)選擇方法，不宜多變： 所選定的刀位點(diǎn)，在刀具調(diào)整圖中應(yīng)以圖形標(biāo)示。3 3.分層切削時(shí)刀具的終止位置分層切削時(shí)刀具的終止位置當(dāng)某外圓表面的加工余量較多需分層多次走刀切削時(shí)，從第二刀開始要注意防止走刀至終點(diǎn)時(shí)背吃刀量的突增。如對(duì)分層切削時(shí)的終止位置作出層層遞退的安排，有利于延長粗加工刀具的使用壽命。4 4.“讓刀讓刀”時(shí)刀補(bǔ)值的確定時(shí)刀補(bǔ)值的確定對(duì)于薄壁工件，尤其是難切削材料的薄壁工件，切削時(shí)“讓刀”現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致所車削工件

64、尺寸發(fā)生變化，一般是外圓變大，內(nèi)孔變小?！白尩丁敝饕怯晒ぜ庸r(shí)的彈性變形引起，“讓刀”程度與切削時(shí)的背吃刀量密切相關(guān)。采用“等背吃刀深度法”，用刀補(bǔ)值作小范圍調(diào)整，以減少“讓刀”對(duì)加工精度的影響。由于精加工過程與試切削過程采用相同的背吃刀量和同樣的切削速度和進(jìn)給速度，切削抗力相同，工件相應(yīng)的彈性變形相同，所輸入的刀補(bǔ)值剛好能抵消“讓刀”所產(chǎn)生的變形，保證車削工件的尺寸精度。5 5.車削時(shí)的斷屑問題車削時(shí)的斷屑問題數(shù)控車削是自動(dòng)化加工，如果刀具的斷屑性能太差，將嚴(yán)重妨礙加工的正常進(jìn)行。為解決這一問題，首先應(yīng)盡量提高刀具本身的斷屑性能，其次應(yīng)合理選擇刀具的切削用量，避免產(chǎn)生妨礙加工正常進(jìn)行的條

65、帶形切屑。數(shù)控車削中，最理想的切屑是長度為 50150mm，直徑不大的螺卷狀切屑，或?qū)毸吻行?，它們能有?guī)律地沿一定方向排除，便于收集和清除。如果斷屑不理想，必要時(shí)可在程序中安排暫停，強(qiáng)迫斷屑：還可以使用斷屑臺(tái)來加強(qiáng)斷屑效果。使用上壓畢業(yè)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控車加工工藝分析畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 24 頁式的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片時(shí)，可用壓板同時(shí)將斷屑臺(tái)和刀片一起壓緊：車內(nèi)孔時(shí)，則可采用刀具前刀面朝下的切削方式改善排屑。6 6.可轉(zhuǎn)位刀具刀片形狀的選擇可轉(zhuǎn)位刀具刀片形狀的選擇與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要?jiǎng)傂院谩⒕雀?，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷屑和排屑性能好：同時(shí)

66、要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。數(shù)控車削中廣泛采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，它是提高數(shù)控加工生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段?？赊D(zhuǎn)位車刀刀，片種類繁多，使用最廣的是菱形刀片，其次是三角形刀片、圓形刀片及切槽刀片。菱形刀片按其菱形銳角不同有 80、55和 35三類。 80 菱形刀片刀尖角大小適中，刀片既有較好的強(qiáng)度、散熱性和耐用度，又能裝配成主偏角略大于 90的刀具，用于端面、外圓、內(nèi)孔、臺(tái)階的加工。同時(shí)，這種刀片的可夾固性好，可用刀片底面及非切削位置上的80刀尖角的相鄰兩側(cè)面定位，定位方式可靠，且刀尖位置精度僅與刀片本身的外形尺寸精度相關(guān)，轉(zhuǎn)位精度較高，適合數(shù)控車削。 35菱形刀片因其刀尖角小，干涉現(xiàn)象少，多用于車削工件的復(fù)雜型面或開挖溝槽。7 7.切槽的走刀路線切槽的走刀路線 較深的槽型，在數(shù)控車床上常用切槽刀加工，如果刀寬等于要求加工的槽寬，則切槽刀一次切槽刀位，若以較窄的切槽刀加工較寬的槽型，則應(yīng)分多次切入。合理的切削路線是：先切中間，再切左右。因?yàn)榈度袃蓚?cè)的圓角半徑通常小于工