汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工裝備設(shè)計(jì)

1、目錄 1 目錄目錄設(shè)計(jì)總說明.2INTRODUCTION .31 前言.42 汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工自動(dòng)線總體設(shè)計(jì).52.1 汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝分析.52.1.1 汽車轉(zhuǎn)向器的作用.52.1.2 技術(shù)要求.52.1.3 分析汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝性.62.2 確定生產(chǎn)類型計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍.82.3 工藝方案的擬定.92.3.1 分析毛坯情況.92.3.2 基面的選擇.102.3.2.1 精基準(zhǔn)的選擇.102.3.2.2 粗基準(zhǔn)的選擇.112.3.3 各表面加工方案的確定.112.3.4 各工序加工余量的確定.112.3.5 自動(dòng)線工藝過程的擬定.132.3.5.1 工序的集中與分散.132.3.5.2

2、 工序順序的安排.132.3.6 確定切削用量.142.3.7 平衡工作節(jié)拍.152.3.8 繪制加工示意圖.162.3.9 全線自動(dòng)化方案的確定.172.3.10 自動(dòng)線總體布局.172.3.10.1 設(shè)備的聯(lián)系尺寸.172.3.10.2 自動(dòng)線布局圖的繪制.183 隨行夾具的設(shè)計(jì).213.1 定位方案的確定.213.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì).223.3 夾具體的設(shè)計(jì).23鳴 謝.24參考文獻(xiàn).25設(shè)計(jì)總說明 2 設(shè)計(jì)總說明設(shè)計(jì)總說明本課題來源于社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)，這次課題給定零件為汽車轉(zhuǎn)向器殼體。轉(zhuǎn)向器是汽車行駛系統(tǒng)中的重要安全部件，其質(zhì)量好壞對汽車直線行駛的穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性都有直接影響。汽車在行駛

3、過程中需要改變行駛方向時(shí)，駕駛員通過汽車轉(zhuǎn)向系使汽車轉(zhuǎn)向橋，一般是前橋，上的車輪相對于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定的角度，使汽車達(dá)到轉(zhuǎn)向目的。另外，當(dāng)汽車在直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輪往往會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用而自動(dòng)偏轉(zhuǎn)的，從而改變了原來行駛方向，此時(shí)，駕駛員也可以通過汽車轉(zhuǎn)向系使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)，恢復(fù)了汽車原來的行駛方向。本次設(shè)計(jì)主要任務(wù)是按照給定零件設(shè)計(jì)其加工自動(dòng)線，隨行夾具輸送，完成自動(dòng)線總體設(shè)計(jì)、專用設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零件設(shè)計(jì)。具體有：1擬定全線自動(dòng)化方案，確定總體布局；2專用設(shè)備方案分析及方案設(shè)計(jì)；3專用設(shè)備總體設(shè)計(jì)（布局、主要參數(shù)、運(yùn)動(dòng)方案和原理、控制方案）；4專用設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配設(shè)計(jì)；

4、5主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)先從汽車轉(zhuǎn)向器殼體的零件圖入手，通過實(shí)際情況的調(diào)查研究和查閱相關(guān)資料，了解其功用、種類以及國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、發(fā)展水平及存在問題等，寫出開題報(bào)告，擬定進(jìn)度表等。然后，就按照進(jìn)度表完成各階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容，最終完成本設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)流程如下：1.分析零件結(jié)構(gòu)。2.分析毛坯情況。3.分析年產(chǎn)綱領(lǐng)是否合乎建立生產(chǎn)線條件。4.擬定工藝方案，并繪制工序圖和加工示意圖。5.擬定全線的自動(dòng)化方案。6.確定自動(dòng)線的總體布局，繪出自動(dòng)線的總聯(lián)系尺寸圖。7.隨行夾具的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向器殼體；工序；自動(dòng)線；隨行夾具introduction 3 INTRODUCTIONThis topic

5、 comes from the actual production of the society, the topic given parts for automotive steering gear housing. Steering gear is a system of the most important components of the vehicle running, the quality of the car is moving in a straight line stability and handling stability has direct impact. Car

6、 in the driving process needs to change direction of travel, the driver through the car steering system the steering axle of automobile, front axle, wheel relative to the vehicle longitudinal axis deflection angle, making the car reach the purpose of steering. Also when the car in a straight line dr

7、iving, steering wheel tends to be influenced by the role of pavement lateral disturbance force and automatic deflection, thus changing the original direction of travel. At this point, the driver can also through the automotive steering system the steering wheel to the deflection in the opposite dire

8、ction, to restore the automobile to the direction of travel.The design of the main task is to design the automatic production line according to a given part, pallet conveyor, complete the general design of the automatic line, special equipment for mechanical structure design, design of the main part

9、s. Concrete:1 to develop a full line automation plan, determine the overall layout;2 Scheme Analysis and scheme design for special equipment;3 special equipment (overall design layout, main parameters, motion principle and scheme, the control scheme);4 the mechanical structure of special equipment;5

10、 main parts structure design.The design of the first from the automobile steering device casing parts diagram of through the actual situation of the research and access to relevant information to understand its function, as well as the type of development situation at home and abroad, the developmen

11、t level and the existence question and so on, write a proposal, develop schedule etc. Then, in accordance with the schedule to complete the design content of each stage, the final completion of the design.The basic design flow of this design is as follows:1 Analysis of parts structure.2 Analysis of

12、rough case.3 analyze whether the annual program meets the establishment of production line conditions.4 develop and process scheme, process drawing and processing sketch map.5 to develop automated programs across the board.6 to determine the overall layout of the automatic line, the total contact si

13、ze diagram drawn line.7 design of accompanying fixture.KeywordsKeywords: steering gear housing; process; automatic line clamp;introduction 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1前言本次課題設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立從事藝術(shù)設(shè)計(jì)工作的初步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)、基本技能應(yīng)對和處理問題的能力。是學(xué)生對四年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過程。本次課題培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、

14、技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的能力；查閱、使用各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料和工具書的能力；設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、實(shí)驗(yàn)和撰寫技術(shù)文件的能力；分析和解決實(shí)際問題的初步能力。同時(shí)使學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際、一絲不茍的科學(xué)精神和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。使我們樹立生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，世界汽車工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。人們對汽車操穩(wěn)性、安全性、舒適性的追求，推動(dòng)了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的快速發(fā)展。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展至今，出現(xiàn)了機(jī)械式、液壓助力式、電控液壓動(dòng)力式、電動(dòng)助力式和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于全球經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境等方面的惡化，人們對汽車成本、油耗、環(huán)保的關(guān)注也越來越多而且現(xiàn)代汽車速度越來越高，對操縱穩(wěn)定性、舒適性和安

15、全的要求也越來越高。作為汽車底盤獨(dú)立分系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：適應(yīng)汽車高速行駛的需要從操縱輕便性和穩(wěn)定性及安全行駛的角度，汽車制造廣泛使用先進(jìn)的工藝，使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器變速比和高剛性是目前世界上生產(chǎn)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向2)充分考慮安全性、輕便性。隨著汽車車速的提高，駕駛員和乘客的安全非常重要。目前國內(nèi)外在許多汽車上普遍增設(shè)能量吸收裝置。從人類工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性，已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3)低成本、低油耗、大批量專業(yè)化生產(chǎn)隨著國際經(jīng)濟(jì)形勢惡化，石油危機(jī)造成經(jīng)濟(jì)衰退，汽車生產(chǎn)愈來愈重視經(jīng)濟(jì)性，因此，要設(shè)計(jì)低成本、低油耗汽車和低成本、合理化生產(chǎn)線，盡量實(shí)現(xiàn)大批量專

16、業(yè)化生產(chǎn)對零部件特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，表現(xiàn)更突出未來汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電子控制信息化必定成為一個(gè)重要的發(fā)展途徑。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也會(huì)成為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工自動(dòng)線總體設(shè)計(jì)2.1 汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝分析 2.1.1 汽車轉(zhuǎn)向器的作用汽車汽車轉(zhuǎn)向器又可稱為轉(zhuǎn)向機(jī)、方向機(jī)，為汽車轉(zhuǎn)向系中最為重要的部件。轉(zhuǎn)向器的作用是增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力和改變力的傳遞方向。在行駛過程中，我們經(jīng)常需要改變汽車的行駛方向（轉(zhuǎn)向）。對于輪式汽車來說，轉(zhuǎn)向的方法是：駕駛員通過一套專設(shè)機(jī)構(gòu)，使汽車的轉(zhuǎn)向橋（一般為前橋）上的車輪（轉(zhuǎn)向輪）相對于汽車縱軸

17、偏轉(zhuǎn)一定的角度。此時(shí)路面作用于轉(zhuǎn)向輪上的向后的返力就有了垂直于車輪平面的分量，并成為汽車作曲線運(yùn)動(dòng)的向心力。在汽車直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輪也會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時(shí)，駕駛員也可以利用這套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車恢復(fù)原來的行駛方向。轉(zhuǎn)向器是汽車行駛系統(tǒng)中的重要安全部件，其質(zhì)量好壞對汽車直線行駛的穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性都有直接影響。2.1.2 技術(shù)要求 對轉(zhuǎn)向器殼體零件圖進(jìn)行分析得：主要技術(shù)要求如表 2-1：表 2-1 技術(shù)要求加工表面（mm）尺寸及偏差公差（mm）表面粗糙度（mm）端面T31500.100.10 Ra3.2端面T12420.200.20Ra3.

18、2端面T22420.200.20 Ra3.2軸承孔、D2D3030. 0600.030 Ra1.6搖臂孔D1039. 0390.039 Ra1.6搖臂外圓2 .622 . 02 .620.027 Ra3.2另外：（1）端面、對、軸線的不垂直度允差 0.05/100；T1T2D2D3（2）對軸線不垂直度允差 0.10/100；T3D1（3）軸線對、軸線的不垂直度允差 0.05/100；D1D2D3廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2.1.3 分析汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝性 轉(zhuǎn)向器外殼零件圖如圖 2-1 所示。從零件圖可以看出，汽車轉(zhuǎn)向器殼體結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，可以采用鑄造的方法得到。只需要加工

19、端面、和軸承孔，搖臂孔T1T2T3及搖臂外圓，別的表面不必加工，所以該零件容易加工，工藝性好。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 2-1 零件圖廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 2.2 確定生產(chǎn)類型計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍查閱2，按下列公式計(jì)算自動(dòng)線生產(chǎn)節(jié)拍： （2-1）NTti60 （2-2）)1 (21PPQnN式中 -自動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍（分/件）；jt-年基本工時(shí)（小時(shí)/年），一班制 2360 時(shí)/年，兩班制 4650 時(shí)/年；本設(shè)計(jì)按T兩班制；-自動(dòng)線對象產(chǎn)品（零件）的年產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； N -自動(dòng)線的負(fù)荷率，0.650.85，復(fù)雜取低值，簡單取高值；本設(shè)計(jì)取 0.70；

20、-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛/年）；本設(shè)計(jì)為 120000（輛/年）；Q-每臺(tái)產(chǎn)品包含對象產(chǎn)品（零件）的數(shù)量（件/臺(tái)、輛）；n=1；n1P-備品率一般取 2%4%；本設(shè)計(jì)取 3%；-廢品率 0.3%0.7%；本設(shè)計(jì)取 0.5%；2P故汽車轉(zhuǎn)向器殼體的年生產(chǎn)綱領(lǐng)：)/(124200%)5 . 0%31 ( 1120000年件N又因?yàn)槊髦?7kg，查1表 1-4、表 1-5，可知：該零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。故生產(chǎn)節(jié)拍：)/(57. 170. 0124200465060件分jt2.3 工藝方案的擬定 2.3.1 分析毛坯情況因?yàn)槠囖D(zhuǎn)向器殼體結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，故毛坯選用鑄件，材料選用 KTH35-10

21、。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 又因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，采用砂型機(jī)器造型。2-2 毛坯簡圖查1表 2-1 得毛坯尺寸公差等級(jí)為 10 級(jí)，查1表 2-5 得加工余量等級(jí)為 G 級(jí)，廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 再查1表 2-4 得每側(cè)的加工余量數(shù)值為 2.8MM，故：表 2-1 轉(zhuǎn)向器殼體毛坯機(jī)械加工總余量及毛坯尺寸項(xiàng)目基本尺寸/mm加工余量/mm加工公差/mm毛坯基本尺寸（R）/mm軸承孔030. 060605.62.84 . 14 .54搖臂孔039. 039395.62.63 . 14 .33軸承孔兩端面2420.202425.65.624

22、7.62.8 底 面1500.101502.65152.82.5搖臂孔外圓面2 . 02 .6262.25.63.267.81.62.3.2 基面的選擇2.3.2.1 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下要求：（1） 基準(zhǔn)重合原則。（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（3） 互為基準(zhǔn)的原則。（4） 自為基準(zhǔn)原則。此外，為保證定位穩(wěn)固可靠，應(yīng)選擇工件上精度較高，尺寸較大的表面做為精基準(zhǔn)，同時(shí)要考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。根據(jù)該轉(zhuǎn)向器殼體零件的技術(shù)要求的裝配要求，選擇改零件的端面作為精加工的基準(zhǔn)。以端面作為精加工T3T3的基準(zhǔn)，既保證了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，也有利于生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)。2.3.2.2粗基準(zhǔn)的選擇

23、根據(jù)粗基準(zhǔn)的選擇原則：1、保證相互位置要求原則。2、保證加工表面加工余量合理分配的原則。3、便于加工原則。4、粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上一般只能使用一次原則。為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則），根據(jù)零件圖可知，搖臂孔端面為不加工面，且對端面廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 的精度要求比較高，所以選取搖臂孔端面作為粗基準(zhǔn)。T32.3.3 各表面加工方案的確定 該殼體零件的毛坯為鑄件，需要加工表面有軸承孔、搖臂孔、搖030. 060039. 039臂孔外圓面、各螺釘孔，還要在搖臂孔內(nèi)壓入兩個(gè)粉末冶金套，然后對套進(jìn)2 . 02

24、.62行冷擠壓光處理。根據(jù)轉(zhuǎn)向器殼體零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查1表 1-9、表 1-10 和表 1-11 確定各加工表面的加工方案，填入表 2-2。 表 2-2 轉(zhuǎn)向器殼體零件各表面加工方案加工表面經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)表面粗糙度 Ra/m加工方案端面 T3IT71.6銑削端面、T1T2IT71.6粗車精車軸承孔030. 060IT70.8粗鏜精鏜浮動(dòng)鏜搖臂孔039. 039IT70.8粗鏜精鏜浮動(dòng)鏜壓入粉末冶金套冷擠壓光搖臂孔外圓面2 . 02 .62IT71.6粗車精車軸承端面各螺紋孔、油孔及端面上各孔T3IT1112.5鉆孔攻螺紋2.3.4 各工序加工余量的確定軸承孔 60：通

25、過查閱有關(guān)資料,確定各工序基本尺寸分別為：精鏜后 mmd8 .592粗鏜后 mmd4 .591故各工序余量分別為：浮動(dòng)鏜余量 mm2 . 08 .5960）（浮Z廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 精鏜余量 mm4 . 04 .598 .59）（精Z粗鏜余量 mm54 .544 .59）（粗Z其它各加工面的工序余量的確定都用此法計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表 2-3 所示：表 2-3 工序余量加工面工序名稱工序余量/mm工序最終尺寸/mm浮動(dòng)鏜0.2060精鏜0.4059.8粗鏜559.4軸承孔60毛坯5.654.4精車0.60242粗車5242.6軸承孔端面 242毛坯5.6247.6浮動(dòng)鏜

26、0.2039精鏜0.4038.8粗鏜538.4搖臂孔39毛坯5.633.4精車0.6062.2粗車562.8搖臂軸外圓 62.2毛坯5.667.82.3.5 自動(dòng)線工藝過程的擬定2.3.5.1 工序的集中與分散 工序的集中與分散是確定工序內(nèi)容多與少的依據(jù)，它直接影響整個(gè)工藝路線的工序數(shù)目及設(shè)備、工裝的選用等。該轉(zhuǎn)向器殼體類型為大批生產(chǎn)，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺少廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 可靠的輸送基面，所以采用隨行夾具進(jìn)行輸送工夾具，以提高生產(chǎn)率；也可以減少工件的裝夾次數(shù)，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度要求，并可以縮短輔助時(shí)間。而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于

27、保證各加工表面之間的相對位置精度要求。2.3.5.2 工序順序的安排根據(jù)機(jī)械加工工序原則：1、“先基準(zhǔn)后其他”的原則。2、“先粗后精”的原則。3、“先主后次”的原則。4、“先面后孔”原則。端面為精基準(zhǔn)面，為后續(xù)加工序準(zhǔn)備，應(yīng)先加工。所以銑端面工序可以安排到T3T3線外，應(yīng)在線外先使用用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)立式銑床加工好端面，然后進(jìn)入自動(dòng)線。T3由以上分析，可以將工藝順序安排如下:（1）工位 1：裝料工位，機(jī)械手將工件裝在隨行夾具上，電動(dòng)扳手自動(dòng)將夾緊螺母擰緊；（2）工位 2：機(jī)床，粗車軸承孔端面和；C1T1T2（3）工位 3：機(jī)床，粗鏜軸承孔和并倒角；C2D2D3（4）工位 4：機(jī)床，精車軸承孔端面和；

28、C3T1T2（5）工位 5：機(jī)床，精鏜軸承孔和；C4D2D3（6）工位 6：機(jī)床，浮動(dòng)鏜軸承孔和；C5D2D3（7）工位 7：機(jī)床，雙面鉆軸承孔端面、上螺紋底孔；C6T1T2（8）在空工位上檢查孔深；（9）工位 8：機(jī)床，雙面攻軸承孔端面、上各螺孔；C7T1T2（10）工位 9：攻注油孔 ZG3/8，在機(jī)床之間的空工位上進(jìn)行；（11）工位 10：機(jī)床，自動(dòng)測量軸承孔和，檢查螺孔深度；C8D2D3（12）工件在回轉(zhuǎn)臺(tái)上轉(zhuǎn)位 90；（13）工位 11：機(jī)床，粗鏜搖臂軸孔右半部，粗車外圓，鉆大端面上 8 孔；C9D1T3（14）在空工位上檢查螺紋底孔深度；廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1

29、4 （15）工位 12：機(jī)床，粗鏜搖臂軸孔左半部，精車外圓，精鏜油封孔；C10D1（16）工位 13：機(jī)床，精鏜搖臂軸孔并倒角，攻端面上 8 個(gè)螺紋孔；C11D1T3（17）工位 14：機(jī)床，浮動(dòng)鏜搖臂軸孔，測量，檢查螺孔深度；C12D1D1（18）工位 15：機(jī)床，雙面壓入粉末冶金襯套；C13（19）工位 16：機(jī)床，擠壓襯套孔，保證孔徑尺寸C14 (20) 工位 17：自動(dòng)擰松螺母，松開工件，卸料機(jī)械手從隨行夾具上取下工件；027. 0352.3.6 確定切削用量 合理的切削用量，是保證自動(dòng)線加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素之一，同時(shí)，也是設(shè)計(jì)自動(dòng)線時(shí)用于計(jì)算切削力、切削功率和切削時(shí)間的必要數(shù)

30、據(jù)，是設(shè)計(jì)機(jī)床、夾具、刀具的依據(jù)。為了便于正確選擇切削用量，需先認(rèn)識(shí)切削用量對切削加工的影響，并了解自動(dòng)線切削用量的選擇特點(diǎn)。 為了減少加工的輔助時(shí)間， 選用硬質(zhì)合金刀具，參考2可選用切削用量如下表2-4 所示：表 2-4 切削用量進(jìn)給量f（mm/r）背吃刀量（mm）pa切削速度v（m/min）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）粗車軸承孔端面0.22.552250精車軸承孔端面0.10.3083400粗鏜軸承孔0.302.5070390精鏜軸承孔0.110.20130700浮動(dòng)鏜軸承孔2.000.101370雙面鉆軸承蓋端面各孔0.1020770雙面攻軸承蓋端面各孔1.504.9160鉆注油孔0.201

31、0220廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 攻注油孔1.41112220粗鏜搖臂軸孔右半部0.302.545370粗車搖臂軸外圓0.302.545370鉆端面上 8T3孔0.1016710粗鏜搖臂軸承孔左半部0.302.562510精鏜搖臂軸孔0.080.21301050精車搖臂軸外圓0.150.398210攻端面上 8T3孔1.505.3120浮動(dòng)鏜搖臂軸孔2.000.18722.3.7 平衡工作節(jié)拍平衡工序節(jié)拍，首先應(yīng)該按擬訂的工藝流程，計(jì)算出每一工序所需要的工作循環(huán)時(shí)間，查2，可按下式公式計(jì)算：gt =+ （min） （2-3） gtqtft (2-4) (min)mcrqS

32、llLt式中 -工作循環(huán)時(shí)間（min）；gt-基本工藝時(shí)間（min），包括切入幾切出時(shí)間；qtL -工件行程長度（min），（即被切削層長度）；、-分別為切入、切出行程長度（mm）；rlcl廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 -動(dòng)力部件的進(jìn)給量（mm/min）；mS -與不重合的輔助時(shí)間（min），可取為 0.30.5min；ftqt粗鏜搖臂軸孔：工件行程長度 L=35mm，、均取 4mm，則，rlcl(min)51. 0105008. 04435qt輔助時(shí)間取 0.5min,故ft=+=0.51+0.5=1.01(min)gtqtft經(jīng)驗(yàn)算，所有工序節(jié)拍均小于生產(chǎn)節(jié)拍 1.57

33、分/件，故滿足要求。2.3.8 繪制加工示意圖按照設(shè)計(jì)的要求但由于篇幅的限制，這里只繪制了其中兩個(gè)加工示意圖：圖 2-3 是在工位 3 上粗鏜軸承孔和并倒角的加工示意圖D2D3圖 2-3 粗鏜軸承孔圖 2-4 是在工位 13 上精鏜搖臂軸孔并倒角，攻端面上 8 個(gè)螺紋孔的加工示意D1T3圖廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 2-4 精鏜搖臂孔，攻大端面 8 個(gè)螺紋孔2.3.9 全線自動(dòng)化方案的確定在自動(dòng)線的始、末端設(shè)有隨行夾具升降裝置，提升裝置將隨行夾具提升至桁架的輸送帶上，由步伐式返回輸送帶將隨行夾具送回自動(dòng)線的始端，然后由下降裝置將它降至原位，重新進(jìn)入自動(dòng)線的裝料工位。隨行

34、夾具返回輸送帶的驅(qū)動(dòng)油缸固定在桁架下方，用鐵罩蓋住。為了減少返回桁架的隨行夾具數(shù)量，隨行夾具的返回步距很大，約為機(jī)床間距的三倍，為了移動(dòng)這樣大的距離，返回驅(qū)動(dòng)油缸要連續(xù)動(dòng)作三次。工件轉(zhuǎn)位時(shí)，轉(zhuǎn)位裝置先將隨行夾具抬起，使之脫離輸送帶的撥爪，轉(zhuǎn)位以后再下降。這樣，可以使輸送帶貫穿全線而不必?cái)嚅_，不僅減少一臺(tái)傳動(dòng)裝置，也使液壓和電氣控制系統(tǒng)得以簡化。加工中的切屑，一部分在隨行夾具上，在清洗裝置中倒去并沖洗干凈，大部分從各臺(tái)機(jī)床落入輸送帶下面的溝中，被刮板式排屑裝置運(yùn)走。各臺(tái)設(shè)備的液壓和電氣裝置組合在單個(gè)柜子中，管道線路敷設(shè)在地溝內(nèi)，全線布置整齊美觀。2.3.10 自動(dòng)線總體布局2.3.10.1設(shè)備的

35、聯(lián)系尺寸（1）輸送帶步距，是指輸送帶上兩個(gè)棘爪之間的距離,在確定輸送帶的步距時(shí)，既要考慮機(jī)床之間有足夠的距離，又要盡量縮短自動(dòng)線的長度。一般通用輸送帶步距取為 3501700MM，可按下式確定其大?。?（2-5） 21llAt式中 -工件沿輸送方向的長度（mm）； A廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 -后備量及前備量（mm）。其大小與輸送帶的型號(hào)有關(guān)21ll 及根據(jù)隨行夾具的尺寸及輸送帶的結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)取輸送帶的步距。mmt650（2）為了保證兩臺(tái)機(jī)床之間的工作空間不少于 600MM，取兩臺(tái)機(jī)床之間的空工位數(shù) N 為 1，故兩臺(tái)機(jī)床中心距為：mmtnL1300650) 11 ()

36、1(（3）裝料高度的確定，應(yīng)考慮到自動(dòng)線管理人員看管、調(diào)整和維修設(shè)備的方便。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，裝料高度以取 8001200MM 較為適宜，本設(shè)計(jì)取 850MM。（4）隨行夾具返回裝置的桁架高度應(yīng)以不妨礙工人調(diào)整機(jī)床為準(zhǔn)，可取最低高度1700MM。（5）為了安全起見，相鄰的運(yùn)動(dòng)部件之間的間距，可小于 250MM，或大于600MM，如果必需取在 250600MM 的范圍時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置防護(hù)罩。對于需要調(diào)整而不動(dòng)的相鄰部件之間的間距，一般取 700MM。如果其中之一是運(yùn)動(dòng)部件，則這距離還應(yīng)加大。2.3.10.2自動(dòng)線布局圖的繪制自動(dòng)線的總體布局圖如圖 2-5 所示。全線共有十七個(gè)工位，其中包括組合機(jī)床十三

37、臺(tái)，壓套機(jī)一臺(tái)以及擰緊、擰松隨行夾具的電動(dòng)扳手各一臺(tái)，另有注油孔的加工在兩臺(tái)機(jī)床之間的空工位上進(jìn)行。所有的設(shè)備按工藝順序采用直線貫穿式排列。線首和末端分別為自動(dòng)裝料、卸料工位，機(jī)械手從料道抓取一個(gè)毛坯，送至步伐式輸送帶中的隨行夾具的定位元件上，擰緊夾具的電動(dòng)扳手前進(jìn)，將隨行夾具上的工件夾緊。隨后，轉(zhuǎn)位裝置將隨行夾具連同工件轉(zhuǎn)位 90，進(jìn)入自動(dòng)線的前段，在機(jī)床上完成軸承孔兩面的有關(guān)表面加工。在輸送帶的中段設(shè)有轉(zhuǎn)位裝置，工件轉(zhuǎn)C1C8位 90后進(jìn)入自動(dòng)線的后段，在機(jī)床上完成搖臂軸線方向有關(guān)表面的加工。C9C14其中，當(dāng)工件完成整個(gè)工藝過程后，電動(dòng)扳手前進(jìn)，將夾具松開，卸料機(jī)械手從隨行夾具上卸下工件

38、，此后，隨行夾具進(jìn)入清洗裝置，先翻轉(zhuǎn) 180將切屑倒去，然后將夾具洗滌清潔，吹干。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 2-5 自動(dòng)線布局圖廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 續(xù)圖 2-5 自動(dòng)線布局圖廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 3隨行夾具的設(shè)計(jì)3.1定位方案的確定該隨行夾具運(yùn)用于整個(gè)自動(dòng)線，根據(jù)自動(dòng)線的各工序可知，隨行夾具應(yīng)限制工件的六個(gè)自由度。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征，可選擇端面為主要定位基面。用四塊如圖 3-T31 所示的支撐板組合起來，限制工件的三個(gè)自由度；其次用兩個(gè)如圖 3-2 所示的支撐釘，支撐在工件軸承孔側(cè)面，限制兩個(gè)自由度；再用一個(gè)如圖 3-3 所示的活動(dòng)式 V 形塊，壓在搖臂軸的外圓面，限制一個(gè)自由度。由于所限制的六個(gè)自由度不重復(fù)，故實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位。圖 3-1 支撐板圖 3-2 支撐釘廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 3-3 活動(dòng)式 V 形塊3.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)工件在隨行夾具上的夾壓方式，目前大多采用螺紋自鎖夾緊