搜索
《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M20×1.5-6h（有效长度19.5）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±0.15铣扁、ϕ450+0.05主销孔及其端面，体部ϕ26沉孔和M20×1.5-6h上的销孔。(3)以ϕ450+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ϕ10.3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)ϕ450+0.05主销孔，位置尺寸910+0.5；2)端面F，位置尺寸72−0.50；3)上下螺栓孔𝜙10.3～10.5，位置尺寸26±0.2；4)转向节臂部销孔𝜙15位置尺寸124±0.1；5)体部𝜙26沉孔，保证尺寸18±0.20；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3.1加工设备的选择X62W型卧式铣床，车床、磨床。3.2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。表1部分加工表面的基准选择加工表面基准选择中心孔毛坯轴颈ϕ28−0.15−0.03、ϕ56−0.15−0.03轴颈中心孔ϕ450+0.05主销孔ϕ28−0.15−0.03轴颈及法兰面A、中心孔转向节臂上和体部凸台处ϕ15销孔ϕ56−0.15−0.03轴颈及法兰面A、中心孔R10凸台及ϕ20凸台主销孔及其端面3.3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ϕ46，ϕ58及其端面B、A；工序III.粗车外圆ϕ22端头螺纹外圆，𝜙30轴颈及端面C、D、E，保证长度尺寸72.5±0.4，50；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M20×1.5-6h；工序V.中间检查M20×1.5-6h端头螺纹（有效长度19.5mm）；工序VI.铣16扁，保证厚度16±0.15；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±0.5(采用样件对刀)，倒角1×30；工序X.半精车、精车ϕ450+0.05主销孔；工序XI.检验ϕ450+0.05尺寸；工序XII.铣𝜙26沉孔，保证尺寸18±0.20；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𝜙6.8及攻螺纹4-M8×1.25、倒角1×45；工序XVI.检验M8×1.25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0.8Ra/um；工序XIX.检查ϕ28−0.15−0.03尺寸；工序XX.铣端面F，保证72−0.50尺寸；工序XXI.铣𝜙20凸台，保证13.5±0.15，表面粗糙度6.3Ra/um；工序XXII.铣两端面，保证42±0.2，表面粗糙度6.3Ra/um；工序XXIII.钻M10×1.25螺纹底孔；工序XXIV.M10×1.25螺纹底孔倒角1×45；工序XXV.攻螺纹M10×1.25-6H;工序XXVI.钻𝜙10.3～10.5螺栓孔，保证孔位20±0.15，26±0.20；工序XXVII.铣开口，保证3±0.1，15±0.2，表面粗糙度6.3Ra/um；工序XXVIII.清洗；工序XXIX.最终检验。4.关键问题分析4.1加工工艺问题以间距尺寸为42±0.2mm的两R10凸台两端面加工为例，为了提高加工效率，决定用两把硬质合金镶齿三面刃铣刀同时进行加工。设计专用夹具进行定位和夹紧。4.2装夹问题在加工工艺方案分析第二组加工表面时，由于零件较复杂，为了提高工件定位的稳定性和刚度，保证位置精度，采用重复定位的方式，即：ϕ56−0.15−0.03轴颈限制了Y⃡、Z⃡、Ŷ，Ẑ，法兰面A限制了X⃡、Ŷ，Ẑ、中心孔限制了X⃡、Y⃡、Z⃡、X̂、Ŷ，Ẑ。其中以轴颈和端面定位为主。4.3生产效率问题该转向节加工涉及的表面较多，需要多次装夹，经二十余道工序完成。具体生产效率需结合每个加工表面的加工余量选择和走刀次数、装夹方式等信息进行计算。参考文献：[1].李旦，韩荣第，等.机械制造技术基础[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.2[2].王栋，机械制造工艺学课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2010.9