機械電子工程專業(yè)課程設計說明書轉向梯形拉桿左接頭課程設計說明書

1、 機電及自動化學院 專業(yè)課程綜合設計設計題目：轉向梯形拉桿左接頭設計專 業(yè)： 機械電子工程 屆 別： 08 學 號： 0811111022姓 名： 指導老師 2011年7 月目錄序言3一、零件的作用4二、工藝分析4三、工藝規(guī)程設計41、確定毛坯的制造形式42、基準選擇43、制定工藝路線54、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定75、各種機床與刀具選擇96、確定切屑用量及基本工時10 7、計算時間定額和提高生產率的工藝途徑簡介178、工藝方案的比較與技術經濟分析18四、總結19五、參考文獻 20六、附件20序言機械制造工藝學課程設計是綜合了機械大部分學科知識，進行拓展運用的實踐性環(huán)節(jié)，不僅是對我們

2、以前所學各門課程的綜合總復習，同時也考察了我們對課外知識學習以及運用的能力，也是更重要的是對我們實際運用知識解決問題能力的考察。這也是我們在進行畢業(yè)設計前對所學各課程作一次綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，在我們的四年的學習生活中有著很重要的地位。對我來說，希望能通過這次課程設計，對自己的將來從事的工作，進行一次適應性訓練，通過本次課程設計鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，對今后工作能有更多幫助。由于實際實踐經驗不足、個人能力有限，設計中尚存在許多不足之處，請老師給予批評指正。設計書包括：1、零件圖一張2、零件的毛坯圖一張3、機械加工工藝過程卡兩張4、機械加工工序卡七份 5、課程設計

3、說明書一份一、零件的作用 轉向梯形拉桿左接頭的作用是將轉向搖臂的力和運動傳遞給梯形壁。實現變角度動力傳遞的機件，用于需要改變傳動軸線方向的位置，主要應用與汽車轉向系統(tǒng)。它所受的力既有拉力也有壓力因此都采用優(yōu)質特種鋼材制造，以保證工作可靠。二、零件的工藝分析1. 加工內容 該零件主要由平面，孔和外輪廓組成，毛坯為鍛造鑄造，外形尺寸為86mm42mm36mm，加工內容包括內輪廓32mm孔和34.5mm孔和30.163mm球孔，側壁的槽以及右邊和側邊的螺紋。2. 加工要求及方法 該零件為復雜形狀零件，尺寸精度和形位要求不高，除了側壁的槽粗糙度要求為6.3外，其余表面均為12.5，鍛造即可達到。對于內

4、孔的加工可采用粗鏜-半精鏜-精鏜來加工，而右邊螺紋可采用滾絲機加工，側壁的螺紋可先鉆孔在進行攻螺紋。 三、轉向梯形拉桿左接頭工藝規(guī)程設計1、確定毛坯的制造形式轉向梯形拉桿左接頭為鋼制零件，考慮到汽車轉向時受正反向沖擊載荷，因此應該選用鍛件，以便金屬纖維盡量不被拉斷，使工件工作可靠。又工件形狀復雜，輪廓尺寸不大，可以采用模鍛成型，從而提高生產率。2. 基準選擇根據零件圖的要求以及定位基準的選擇原則，對零件而言，盡可能選擇不加工面為粗基準。而對有若干不加工表面的工件，選用要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準；同時根據零件毛坯的形式，選擇合適表面做粗基準。這里選擇為零件上端面，即轉向梯形拉桿左

5、接頭的上半部作為粗基準，來加工內孔、槽以及內部球面。精基準的選擇根據互為基準原則、基準重合原則和自為基準原則，選擇加工后的內孔和下端面作為精基準加工外壁的槽。3、制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是零件的尺寸精度及位置精度等技術要求能夠妥善的得到保證。在生產綱領已確定為（1） 工藝路線方案一：加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案內孔3011級ra12.5粗鏜內部環(huán)形槽34.511級ra12.5粗鏜倒角1*45和0.5*45無ra12.5粗鏜內部球面3010級ra12.5粗鏜底部槽6 無ra12.5銑外壁環(huán)形槽34無ra6.3粗鏜側壁螺紋m6*1無ra12.5 鉆-攻絲右端面65無ra12.

6、5車倒角1*45無ra12.5車右部伸出軸螺紋 m18x1.5-2無ra12.5車（2） 工藝路線方案二：加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案右端面65無ra12.5車倒角1*45無ra12.5車右部伸出軸螺紋m18x1.5-2無ra12.5車內孔3011級ra12.5粗鏜內部環(huán)形槽34.511級ra12.5粗鏜倒角1*45和0.5*45無ra12.5粗鏜內部球面3010級ra12.5粗鏜外壁環(huán)形槽34無ra6.3粗鏜底部槽6 無ra12.5銑側壁螺紋m6*1無ra12.5 鉆-攻絲上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工內孔，環(huán)形槽以及球形面，然后銑底部槽。在以加工好的內孔表面和底面做基準加

7、工外壁的環(huán)形槽，在加工側壁的螺紋，最后加工右部伸出軸的端面，倒角以及螺紋。而方案二不同的是先加工右部伸出軸的端面，倒角以及螺紋，在來加工內孔。兩相比較，可以看出，先加工內孔在加工伸出軸能較好保證螺紋不被破壞，同時以先加工好的內孔作為基準加工伸出軸能較好的保證其精度。由此可見方案一的加工順序較優(yōu)，但是方案一先加銑底部槽再工外壁環(huán)形槽，不如方案二中的后銑底部槽，因為這樣可以減少轉換加工設備的時間。綜合考慮，具體加工工藝路線應為：加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案內孔3011級ra12.5粗鏜內部環(huán)形槽34.511級ra12.5粗鏜倒角1*45和0.5*45無ra12.5粗鏜內部球面3010級ra1

8、2.5粗鏜外壁環(huán)形槽34無ra6.3粗鏜側壁螺紋m6*1無ra12.5 鉆-攻絲底部槽6 無ra12.5銑右端面65無ra12.5車倒角1*45無ra12.5車右部伸出軸螺紋 m18x1.5-2無ra12.5車4、加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定結合轉向梯形拉桿左接頭尺寸及加工工藝，分別確定個加工表面的的機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下：加工面最終尺寸公差/粗糙度單邊余量工序尺寸毛坯尺寸32內孔0.17mm/ra12.52.0粗鏜32 2834.5內部環(huán)形槽0.17mm/ ra12.51.0粗鏜34.52830.163球面0.08mm/ ra12.5無粗鏜30.163034槽 無/ ra

9、6.3無 粗鏜16.406*1 底部槽無/ ra12.5無 銑10m6*1螺紋無/ra12.5無鉆5.1攻螺紋065右端面 無/ra12.51，0 車6566m18外圓無/ra12.51.4車1819.4據此可得到毛坯尺寸，故可得毛坯圖形如下：加工時需要保證留有加工余量,最終尺寸加上各道工序加工余量即得到工序尺寸。5、各種機床與刀具選擇綜合考慮所要加工零件的尺寸及要加工表面所要達到的粗糙度機床與刀具如下：臥式鏜床t616硬質合金鏜刀yt15、直柄圓柱球頭立銑刀臥式萬能銑床x61硬質合金切槽銑刀(盤銑刀)臥式車床ca6140硬質合金直頭焊接式外圓車刀yt15、硬質合金螺紋車刀yt15鉆床z525

10、高速鋼鉆頭、m6x1絲錐6、確定切屑用量及基本工時工序i：鏜內部表面1.鏜內孔32mm進給量 f=0.41mm/r 切屑速度 v=0.93m轉速 r/min代入數據，得=555 r/min按機床選取=550 r/min切屑工時l=20mm, =2mm(90偏刀考慮順利切入的增加量)=5.85s2：鏜環(huán)形槽34.5mm進給量 f=0.41mm/r 切屑速度 v=0.93m轉速 r/min代入數據，得=515 r/min按機床選取=550 r/min切屑工時l=2.5mm, =1，25mm=2.0s3、倒角： 采用高轉速n=1360r/min 進給量f=0.2mm/min基本時間i l=1+0.5

11、(兩處倒角的總和)代人相關數據得：tj=0.33工序ii. 加工球面 用球頭立銑刀進行加工 切削深度：2mm則每轉進給量為:f=0.1mm/r切屑速度為:v=1.0m/s轉速：nr/min代人相關數據可得:636.62r/min根據機床型號，選擇轉速 650r/min基本時間： 代人相關數據得：tj=29.08s倒角： 采用高轉速n=1360r/min 進給量f=0.2mm/min基本時間i l=1+0.5(兩處倒角的總和)代人相關數據得：tj=0.33工序iii 鏜側壁環(huán)形槽34mm1.加工外槽 用硬質合金yt15進行切槽,切屑深度為: 3.26mm 進給量： f2=0.2mm/r 切削速度

12、： v=1m/s轉速 ： r/min代入數據，得 =479.50 r/min按機床選取 =550 r/min切屑工時l=2, =2mm=+ 代人相關數據得：tj=3.77s2.倒圓角 用球頭立銑刀進行倒圓角切屑深度為: 2mm 進給量： f2=0.2mm/r 切削速度： v=1m/s轉速 ： r/min代入數據，得： =479.50 r/min按機床選取 ： =550 r/min基本時間 代人相關數據得：tj=9.82s工序iv 銑底部槽銑槽采用尖齒槽銑刀，直徑d=63mm,齒數z=16進給量為 f=0.2mm/r切削深度為 1.0mm切屑速度取 =0.50m/s轉速： nr/min代人相關數

13、據可得：152r/min根據機床型號，選擇轉速 n=200 r/min基本時間tj= ()i代人相關數據得：tj=3.81s倒角進給量為 f=0.25mm/r采用高轉速n=1250r/min基本時間i代人相關數據得：tj=0.292=0.58s工序v 加工側壁螺紋1鉆孔鉆頭直徑為：d=5mm 鉆5孔時：f=0.015mm/rv=28m/min=1782.5r/min按機床說明，取=1500r/min故實際切削速度：v=23.55m/min切削工時：t= =0.44min攻絲基本時間計算：絲錐規(guī)格：m6x1進給量:f=0.13mm切屑速度: =0.13m/s轉速： nr/min代人相關數據可得：

14、 n =565.88r/min根據機床型號，選擇轉速:n =545r/min 基本時間: i代人相關數據得：tj=7.62s工序vi車削端面，外圓及螺紋車端面用硬質合金直頭焊接式外圓車刀yt15 刀具平均壽命t=60min縱向進給量為： 1粗車m18螺紋端面1）長度加工公差按it10級。2）進給量 f=0.51/r3）計算切削速度。 =(m/min) （2.1）其中=242，=0.15,=0.45,=0.85將上述數據帶入公式中=0.85= 104.14m/min4)確定機床主軸轉速= = 1814.19r/min按機床說明（見切削用量簡明手冊表1.13）與1814.19r/min相近的機床轉

15、速為1120r/min以及1400r/min，現取1400r/min。若選1120r/min，則速度損失太大。所以，實際切削速度：v=79.17m/min5)切削工時，據機械加工工藝手冊p694表2.5-3t= =1。51s2粗車m18外圓切削深度: 單邊余量z=0.75。進給量: 據切削用量簡明手冊表1.16，選用f=0.5/r計算切削速度：= （2.5）其中=38，=0，=0.8,=0.8,m=0.2=23.5m/min確定主軸轉速：=383.60r/min按機床選取n=400r/min所以實際切削速度：v=245m/min切削工時： 按機械加工工藝手冊p694表2.5-3t= =11.4

16、s倒角進給量為 f=0.35mm/r（其范圍為0.3-0.5）采用高轉速n=1200r/min基本時間i代人相關數據得：tj=0.142=0.28s（8）車螺紋刀具采用：硬質合金螺紋車刀yt15 型號 l=36mm（倒角部分不需要車螺紋，因此實際長度需要出去倒角部分）進給量分別為:橫向 0.14mm/r切屑速度 v1=1.1 1m/s （此處未采用計算方式，而是采用查表切削用量手冊法得到估計值，表中查得v=66.4m/min）轉速：nr/min代人相關數據可得:1174.20r/min根據機床型號，選擇轉速 1120r/min基本時間i代人相關數據得：tj1=14.54s3.7、計算時間定額和

17、提高生產率的工藝途徑簡介單件時間的計算公式為：由于生產批量為中批量，所以時間定額為：本次設計沒有具體計算輔助時間、布置工作地點時間和休息和生理需要時間，在中批量生產中，輔助時間可按基本時間的百分比進行估算，并在實際中修改，使之趨于合理，輔助時間大約為基本時間的20%左右，是個估算值?；緯r間和輔助時間總和稱為操作時間，布置工作地點時間一般按操作時間的2%7%來計算，休息和生理需要時間一般按操作時間的2%來計算。另外，由于生產批量為中批量，故忽略了準備與終結時間，不過應該按20%的基本時間來估算。為了提高生產率，必須盡量減少時間定額，由于此處加工工藝已確定，故不能再減少基本時間，應從以下三方面著

18、手來減少時間定額以提高生產效率：（1）減少輔助時間和輔助時間與基本時間重疊；（2）減少布置工作地點時間；（3）減少準備于終結時間。3.8、工藝方案的比較與技術經濟分析在工藝規(guī)程設計最后一般還應該對所設計工藝方案進行比較與技術經濟分析，主要評價指標為零件（或工序）的全年工藝成本和單個零件（或單個工序）的工藝成本，其計算公式分別如下： vnv式中v為每件零件的可變費用（元/件），n為零件的年生產綱領（件），為全年不變費用（元）。本文未就對所設計工藝方案進行工藝方案的比較與技術經濟分析。四、小結 通過本次機械制造工藝學的課程設計，讓我更進一步地理解了所學過的理論知識及具體運用。 對cad, 機械制造工藝學 和 機械工程材料 以及互換性等學科進行回顧復習，同時鍛煉自己運用課本知識綜合解決實際問題的能力，另一方面也鍛煉了我們的查閱資料和自學的能力。借本次設計，讓我明白了一個工藝人員所應具備理論知識和實際實踐經驗是如何的深廣。本次課程設計也讓我學會了各種參考資料的