转向节加工工艺及夹具设计汽车转向节加工工艺图

转向节加工工艺及夹具设计汽车转向节加 工工艺图 机电系汽车制造工艺学 设计课题： 姓 名： 学 号： 班 级： 指导老师： 完成时间： 课程设计说明书 钻孔夹具刘柏怀 MEE14049 14 机电 一班曾斌 2021.10 目 录 一 设计目的 .错误！未定义书签。 二 定位元件 .错误！未定义书签。 2.1 零件作用 .错误！未定义书签。 三 工序基准 .错误！未定义书签。 3.1 确定毛坯的制造为形式 .错误！未定义书签。 3.2 基面的选择 . 错误！未定义书签。 3.2.1 粗基准的选择 .错误！未定义书签。 3.2.2 精基准的选择 .错误！未定义书签。 四 夹紧机构 . 19 五 定位误差计算 . 20 四 总结 19 四 参考文献 . 19 镗大孔夹具设计 本次设计的任务一为转向节大孔镗削加工夹具 设计，由于任务要求大批量生产，所以采用专用夹具 镗床夹具也称镗模。主要用于加工箱体、支架等类工件上的孔或 孔系。镗床夹具具有引导镗杆的导套称为镗套，及安装镗套的镗 模架。用镗模镗孔时，熔体的加工热加工精度可以不受镗床精度的影 响，而由唐末的精度来有效保证。机床的主轴上浮和镗杆采用浮动联 接，机床只提供贷款镗杆的转动动力。镗模的结构类型加设主要取决 于导向的设置，导向的不仅是考虑加工孔的位置精度，更主要的是考 虑加工时镗杆的刚度。镗床夹具的设计，主要包括工件的定位方案设 计、工件的加紧方案设计以及夹具的其他元件的结构设计。最后将以 上元件合理布置，确定夹具的型态及夹具的总体结构。 3.1 定位元件设计 核心理念定位装置包括包括定位元件及其组合， 其作用 左侧是确定工件在夹具中的位置。如前所述，本次设计夹具采用 的定位原理为一面三支承钉定位。 3.1.1 平面定位 ⑴ 以面积较小的 已经加工的基准平面定位，选用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛 坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉。 ⑵ 以面积较大、平面度精度较高的基准平面定位时，选用构架板定位元 件，用于面定位时用不带斜槽的支承板，通常谢利谢尽可能选用带斜 槽的支承板，以利清除切屑。 ⑶ 以毛坯面，阶梯平面和环形平面作 基准平面定位时，选用自位支承作成定位元件。但须注意，自位支承 虽有两个或三个支承点，由于自位和浮动作用作为一个支承点。 ⑷ 以毛坯面作为基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用 可调支承作 定位元件。 ⑸ 当工件定位基准面需要提高定位刚度、稳定性和 可靠性之时，可选用辅助支承作辅助定位元件，但须注意，辅助支承 不起限制工件发展性的作用，且每次加工均需尽早调整支承点高度， 支承位置应选在有利工件承受夹紧力和切削力的地方。 在本次设计中 需采用两个支承块分别支承的制动器孔端面。支承块的工作面，装配 后在一道工序中所精磨，保证等高。一组支承块，与精基岩接触碰触 形成平面定位副，相当于三个支承钉或约等于三个点定位副，限制三 个自由度。 3.1.2 支承钉定位 本次是设计以转向节减震器孔端面两个支承钉 定位，差别待遇工件的两个自由度。摆臂端面一个支承钉定位，限制 工件的一个自由度。支承钉规格如图 3-1 所示。 3.2 误差分析 造成零件加工误差是由多种因素构成的, 这里仅 验算工件的安装振幅, 它包括定位误差和夹紧误差, 因夹紧力不 大, 且锁住力与支撑面垂直, 夹紧断裂误差很小, 因此只对定位误差 进行讨论。大孔与其他部分的位置偏差主要主要包括是与轴心线之间 9° 角度误差。角度误差要求为±30′。由工件定位面的位置度而引起角 度误差 α = arctg Δ/ a = ±0.94′ 式中 Δ———定位面的位置度 公差, Δ = 0.03 mm ； a ———定位面宽度, a = 55 mm。 因定位 轴与定位轴套之间存在空隙, 造成转角 δ = arctg( D - d) / L = ±7.53′ 式中 D —定位轴套最大值, D = φ55 + 0. 25 ； d —定位 轴套最小值, d = φ55 - 0. 35； L —定位轴长, L = 53 mm。 由工 件定位误差引起的最大转角误差 A = 0.94′+ 7.53′= 8.43′ 所以满足定位要求。 综上所述, 此夹具实现了正确的定位, 满足 了加工尺寸及位置要求, 因此是合理的。 3.3 夹紧装置的设计 在机 械加工过程中，工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用。为了 可以保证这样一来在这些外力作用下，工件仍能在夹具指明中保持已 由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动和位移，在夹具结构 中必须设置相当程度的夹紧装置将工件可靠地夹牢。工件定位后，将 工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变的装置，称为夹紧装 置。 3.3.1 夹紧装置的组成 夹紧装置的组成由以下三部分组成。 第 一部分：动力源装置 它是产生夹紧作用力的装置。包住分为手动夹紧 和机动夹紧两种。手动夹紧的力源取自人力，用时比较费时费力。为 了改善劳动条件和提高生产力，目前在大批量生产中均采用机动夹紧。 机动夹紧的力源出自于气动、液压、气液联动、电磁、真空等动力系 统夹紧装置。 第二部分：传力机构 它是介于动力源和包住元件之间 传递动力的机构。传力机构的指导作用是：改变作用力的方向；扭曲 作用力的大小；具有一定的自锁性能，以便在夹紧力一旦消失以后， 仍能保证整个夹紧系统可靠的夹紧状态，这当然在手动夹紧拉紧时尤 为重要。 第三部分：夹紧元件 它是直接与工件接触完成夹紧作用的 最终辊筒执行元件。 3.3.2 夹紧组件的设计原则 在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效 果会直接影响工件的加工精度、金属表面粗糙度以及生产效率。 因此，模块化夹紧装置集中式应遵循以下原则： ⑴ 工件不移动原则 夹紧过程中，应不改变布局工件定位后所占据的正确位置。 ⑵ 工件 不变形原则 夹紧力 的大小要适当，既要有效保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的 作用下不致产生加工精度所不允许应能的变形。 ⑶ 工件不振动原则 对刚性较差的工件，或者需要进行断续切削，以及不宜采用气缸直接 压紧的情况，必须提高支承元件提高和夹紧元件的刚性，并使正对着 夹紧部位靠近加工表面，以避免工件和夹紧系统尽量减少的位移。 ⑷ 安全可靠原则 夹紧传力机构应有足够的夹紧旅途，手动夹紧要有自锁 性能，以保证夹紧可靠。 ⑸ 经济实用原则 夹紧装置的自动化和复杂 程度应与生产纲领相适应，在保证生产运行效率的前提下，其结构应 力求简单，便于制造、维修，工艺性能好；操作方便、省力，使用性 能好[7]。 3.3.3 定位夹紧力的基本原则 设计夹紧装置时，夹紧力的 定出确定包涵夹紧力的方向、作用点和大小三个基本概念。 夹紧力的 方向与工件定位的基本情况，以及工件所受外力的作用方向等有关。 选择时必须遵守以下准则： ⑴ 力的同方向应须要有助于定位稳定， 且主夹紧力应朝向主要定位基面。 ⑵ 紧力的方向应有利于减小拉紧 力，以减小工件的变形、减轻劳动强度。 ⑶ 力的方向应是工件刚性 较好的方向。由于工件在不同方向上刚度是不等的。不同的受力各不 相同表面也因其接触面积大小而变形各异。尤其在夹压薄壁部件时， 更需注意灵气使夹紧力的方向指向工件刚性最好的方