機(jī)械電子工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書轉(zhuǎn)向梯形拉桿左接頭課程設(shè)計(jì)說明書

1、 機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院 專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：轉(zhuǎn)向梯形拉桿左接頭設(shè)計(jì)專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 屆 別： 08 學(xué) 號(hào)： 0811111022姓 名： 指導(dǎo)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(shè)計(jì)41、確定毛坯的制造形式42、基準(zhǔn)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(jī)床與刀具選擇96、確定切屑用量及基本工時(shí)10 7、計(jì)算時(shí)間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑簡(jiǎn)介178、工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析18四、總結(jié)19五、參考文獻(xiàn) 20六、附件20序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是綜合了機(jī)械大部分學(xué)科知識(shí)，進(jìn)行拓展運(yùn)用的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，不僅是對(duì)我們

2、以前所學(xué)各門課程的綜合總復(fù)習(xí)，同時(shí)也考察了我們對(duì)課外知識(shí)學(xué)習(xí)以及運(yùn)用的能力，也是更重要的是對(duì)我們實(shí)際運(yùn)用知識(shí)解決問題能力的考察。這也是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)前對(duì)所學(xué)各課程作一次綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，在我們的四年的學(xué)習(xí)生活中有著很重要的地位。對(duì)我來說，希望能通過這次課程設(shè)計(jì)，對(duì)自己的將來從事的工作，進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，通過本次課程設(shè)計(jì)鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，對(duì)今后工作能有更多幫助。由于實(shí)際實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足、個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)中尚存在許多不足之處，請(qǐng)老師給予批評(píng)指正。設(shè)計(jì)書包括：1、零件圖一張2、零件的毛坯圖一張3、機(jī)械加工工藝過程卡兩張4、機(jī)械加工工序卡七份 5、課程設(shè)計(jì)

3、說明書一份一、零件的作用 轉(zhuǎn)向梯形拉桿左接頭的作用是將轉(zhuǎn)向搖臂的力和運(yùn)動(dòng)傳遞給梯形壁。實(shí)現(xiàn)變角度動(dòng)力傳遞的機(jī)件，用于需要改變傳動(dòng)軸線方向的位置，主要應(yīng)用與汽車轉(zhuǎn)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(zhì)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(nèi)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(nèi)容包括內(nèi)輪廓32mm孔和34.5mm孔和30.163mm球孔，側(cè)壁的槽以及右邊和側(cè)邊的螺紋。2. 加工要求及方法 該零件為復(fù)雜形狀零件，尺寸精度和形位要求不高，除了側(cè)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(dá)到。對(duì)于內(nèi)

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(jī)加工，側(cè)壁的螺紋可先鉆孔在進(jìn)行攻螺紋。 三、轉(zhuǎn)向梯形拉桿左接頭工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、確定毛坯的制造形式轉(zhuǎn)向梯形拉桿左接頭為鋼制零件，考慮到汽車轉(zhuǎn)向時(shí)受正反向沖擊載荷，因此應(yīng)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(fù)雜，輪廓尺寸不大，可以采用模鍛成型，從而提高生產(chǎn)率。2. 基準(zhǔn)選擇根據(jù)零件圖的要求以及定位基準(zhǔn)的選擇原則，對(duì)零件而言，盡可能選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干不加工表面的工件，選用要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)；同時(shí)根據(jù)零件毛坯的形式，選擇合適表面做粗基準(zhǔn)。這里選擇為零件上端面，即轉(zhuǎn)向梯形拉桿左

5、接頭的上半部作為粗基準(zhǔn)，來加工內(nèi)孔、槽以及內(nèi)部球面。精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)互為基準(zhǔn)原則、基準(zhǔn)重合原則和自為基準(zhǔn)原則，選擇加工后的內(nèi)孔和下端面作為精基準(zhǔn)加工外壁的槽。3、制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是零件的尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能夠妥善的得到保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)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(nèi)孔3011級(jí)ra12.5粗鏜內(nèi)部環(huán)形槽34.511級(jí)ra12.5粗鏜倒角1*45和0.5*45無ra12.5粗鏜內(nèi)部球面3010級(jí)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(cè)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(nèi)孔3011級(jí)ra12.5粗鏜內(nèi)部環(huán)形槽34.511級(jí)ra12.5粗鏜倒角1*45和0.5*45無ra12.5粗鏜內(nèi)部球面3010級(jí)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(cè)壁螺紋m6*1無ra12.5 鉆-攻絲上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工內(nèi)孔，環(huán)形槽以及球形面，然后銑底部槽。在以加工好的內(nèi)孔表面和底面做基準(zhǔn)加

7、工外壁的環(huán)形槽，在加工側(cè)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(nèi)孔。兩相比較，可以看出，先加工內(nèi)孔在加工伸出軸能較好保證螺紋不被破壞，同時(shí)以先加工好的內(nèi)孔作為基準(zhǔn)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?yàn)檫@樣可以減少轉(zhuǎn)換加工設(shè)備的時(shí)間。綜合考慮，具體加工工藝路線應(yīng)為：加工面尺寸及偏差精度粗糙度加工方案內(nèi)孔3011級(jí)ra12.5粗鏜內(nèi)部環(huán)形槽34.511級(jí)ra12.5粗鏜倒角1*45和0.5*45無ra12.5粗鏜內(nèi)部球面3010級(jí)ra1

8、2.5粗鏜外壁環(huán)形槽34無ra6.3粗鏜側(cè)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(jié)合轉(zhuǎn)向梯形拉桿左接頭尺寸及加工工藝，分別確定個(gè)加工表面的的機(jī)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(nèi)孔0.17mm/ra12.52.0粗鏜32 2834.5內(nèi)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(jù)此可得到毛坯尺寸，故可得毛坯圖形如下：加工時(shí)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(jī)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(dá)到的粗糙度機(jī)床與刀具如下：臥式鏜床t616硬質(zhì)合金鏜刀yt15、直柄圓柱球頭立銑刀臥式萬能銑床x61硬質(zhì)合金切槽銑刀(盤銑刀)臥式車床ca6140硬質(zhì)合金直頭焊接式外圓車刀yt15、硬質(zhì)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(shí)工序i：鏜內(nèi)部表面1.鏜內(nèi)孔32mm進(jìn)給量 f=0.41mm/r 切屑速度 v=0.93m轉(zhuǎn)速 r/min代入數(shù)據(jù)，得=555 r/min按機(jī)床選取=550 r/min切屑工時(shí)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(jìn)給量 f=0.41mm/r 切屑速度 v=0.93m轉(zhuǎn)速 r/min代入數(shù)據(jù)，得=515 r/min按機(jī)床選取=550 r/min切屑工時(shí)l=2.5mm, =1，25mm=2.0s3、倒角： 采用高轉(zhuǎn)速n=1360r/min 進(jìn)給量f=0.2mm/min基本時(shí)間i l=1+0.5

11、(兩處倒角的總和)代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=0.33工序ii. 加工球面 用球頭立銑刀進(jìn)行加工 切削深度：2mm則每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為:f=0.1mm/r切屑速度為:v=1.0m/s轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:636.62r/min根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇轉(zhuǎn)速 650r/min基本時(shí)間： 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=29.08s倒角： 采用高轉(zhuǎn)速n=1360r/min 進(jìn)給量f=0.2mm/min基本時(shí)間i l=1+0.5(兩處倒角的總和)代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=0.33工序iii 鏜側(cè)壁環(huán)形槽34mm1.加工外槽 用硬質(zhì)合金yt15進(jìn)行切槽,切屑深度為: 3.26mm 進(jìn)給量： f2=0.2mm/r 切削速度

12、： v=1m/s轉(zhuǎn)速 ： r/min代入數(shù)據(jù)，得 =479.50 r/min按機(jī)床選取 =550 r/min切屑工時(shí)l=2, =2mm=+ 代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=3.77s2.倒圓角 用球頭立銑刀進(jìn)行倒圓角切屑深度為: 2mm 進(jìn)給量： f2=0.2mm/r 切削速度： v=1m/s轉(zhuǎn)速 ： r/min代入數(shù)據(jù)，得： =479.50 r/min按機(jī)床選取 ： =550 r/min基本時(shí)間 代人相關(guān)數(shù)據(jù)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(shù)z=16進(jìn)給量為 f=0.2mm/r切削深度為 1.0mm切屑速度取 =0.50m/s轉(zhuǎn)速： nr/min代人相關(guān)數(shù)

13、據(jù)可得：152r/min根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇轉(zhuǎn)速 n=200 r/min基本時(shí)間tj= ()i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=3.81s倒角進(jìn)給量為 f=0.25mm/r采用高轉(zhuǎn)速n=1250r/min基本時(shí)間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=0.292=0.58s工序v 加工側(cè)壁螺紋1鉆孔鉆頭直徑為：d=5mm 鉆5孔時(shí)：f=0.015mm/rv=28m/min=1782.5r/min按機(jī)床說明，取=1500r/min故實(shí)際切削速度：v=23.55m/min切削工時(shí)：t= =0.44min攻絲基本時(shí)間計(jì)算：絲錐規(guī)格：m6x1進(jìn)給量:f=0.13mm切屑速度: =0.13m/s轉(zhuǎn)速： nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得：

14、 n =565.88r/min根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇轉(zhuǎn)速:n =545r/min 基本時(shí)間: i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=7.62s工序vi車削端面，外圓及螺紋車端面用硬質(zhì)合金直頭焊接式外圓車刀yt15 刀具平均壽命t=60min縱向進(jìn)給量為： 1粗車m18螺紋端面1）長(zhǎng)度加工公差按it10級(jí)。2）進(jìn)給量 f=0.51/r3）計(jì)算切削速度。 =(m/min) （2.1）其中=242，=0.15,=0.45,=0.85將上述數(shù)據(jù)帶入公式中=0.85= 104.14m/min4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速= = 1814.19r/min按機(jī)床說明（見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.13）與1814.19r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)

15、速為1120r/min以及1400r/min，現(xiàn)取1400r/min。若選1120r/min，則速度損失太大。所以，實(shí)際切削速度：v=79.17m/min5)切削工時(shí)，據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)p694表2.5-3t= =1。51s2粗車m18外圓切削深度: 單邊余量z=0.75。進(jìn)給量: 據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.16，選用f=0.5/r計(jì)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(zhuǎn)速：=383.60r/min按機(jī)床選取n=400r/min所以實(shí)際切削速度：v=245m/min切削工時(shí)： 按機(jī)械加工工藝手冊(cè)p694表2.5-3t= =11.4

16、s倒角進(jìn)給量為 f=0.35mm/r（其范圍為0.3-0.5）采用高轉(zhuǎn)速n=1200r/min基本時(shí)間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj=0.142=0.28s（8）車螺紋刀具采用：硬質(zhì)合金螺紋車刀yt15 型號(hào) l=36mm（倒角部分不需要車螺紋，因此實(shí)際長(zhǎng)度需要出去倒角部分）進(jìn)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(jì)算方式，而是采用查表切削用量手冊(cè)法得到估計(jì)值，表中查得v=66.4m/min）轉(zhuǎn)速：nr/min代人相關(guān)數(shù)據(jù)可得:1174.20r/min根據(jù)機(jī)床型號(hào)，選擇轉(zhuǎn)速 1120r/min基本時(shí)間i代人相關(guān)數(shù)據(jù)得：tj1=14.54s3.7、計(jì)算時(shí)間定額和

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

18、手來減少時(shí)間定額以提高生產(chǎn)效率：（1）減少輔助時(shí)間和輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊；（2）減少布置工作地點(diǎn)時(shí)間；（3）減少準(zhǔn)備于終結(jié)時(shí)間。3.8、工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)最后一般還應(yīng)該對(duì)所設(shè)計(jì)工藝方案進(jìn)行比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為零件（或工序）的全年工藝成本和單個(gè)零件（或單個(gè)工序）的工藝成本，其計(jì)算公式分別如下： vnv式中v為每件零件的可變費(fèi)用（元/件），n為零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件），為全年不變費(fèi)用（元）。本文未就對(duì)所設(shè)計(jì)工藝方案進(jìn)行工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。四、小結(jié) 通過本次機(jī)械制造工藝學(xué)的課程設(shè)計(jì)，讓我更進(jìn)一步地理解了所學(xué)過的理論知識(shí)及具體運(yùn)用。 對(duì)cad, 機(jī)械制造工藝學(xué) 和 機(jī)械工程材料 以及互換性等學(xué)科進(jìn)行回顧復(fù)習(xí)，同時(shí)鍛煉自己運(yùn)用課本知識(shí)綜合解決實(shí)際問題的能力，另一方面也鍛煉了我們的查閱資料和自學(xué)的能力。借本次設(shè)計(jì)，讓我明白了一個(gè)工藝人員所應(yīng)具備理論知識(shí)和實(shí)際實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是如何的深廣。本次課程設(shè)計(jì)也讓我學(xué)會(huì)了各種參考資料的收集和運(yùn)用，學(xué)會(huì)了