上推力杆支架零件加工工艺设计

发布时间：2022-10-05 10:03 热度：

　　[摘 要] 上推力杆支架零件是载货汽车车桥的主要零件，零件加工质量的稳定直接影响到生产成本及安装装配的质量。上推力支架加工工艺及加工工装设计是否合理，直接关系到产量与质量，其中工艺设计起到至关重要作用。

　　[关键词] 工艺路线;上推力杆支架;设计

　　[作者简介] 甘达淅，柳州职业技术学院机电工程系教师，工程师，研究方向：机械设计制造及加工、数控技术方面的教学与研究，广西 柳州，545006;罗炳钧，柳州职业技术学院机电工程系教师，助理工程师，研究方向：机械设计制造及加工方面的教学与研究，广西 柳州，545006

　　[中图分类号]U466 [文献标识码]A [文章编号]1007-7723(2017)06-0020-0003

　　一、上推力杆支架零件特点与概述上推力杆支架是用于载货汽车车桥刹车气缸固定使用，零件工程图如图 1 所示，该支架零件底面与车桥通过中间销孔定位并采用 6 处螺栓紧紧相连与之固定;斜面与气缸相连采用 4 处螺栓与之固定;另外上端项部用于平衡杆固定连接。

　　二、上推力杆支架加工的技术难点分析从零件的结构特点可知，其加工具有以下难点：

　　(一)零件与气缸固定面与底面为不垂直交角(76 度)，工件 C 面至 4-Φ17mm 孔距中心尺寸 10(-0.5~0.5)mm，加工尺寸控制较难。

　　(二)支架零件底面定位孔孔径精度高为 Φ28(0.03~0.053)mm。

　　(三)零件为多方位连接配合，该支架四处加工面铸造余量约为 2mm~3mm，这对加工工艺拟定及定位选择造成了很大的难度。

　　三、零件工艺拟定原则及工艺路线该零件属于大批量生产，结合先面后孔、先基准后其他及先主后次的工艺原则，宜采用生产工序分散，采用固定节拍按线性布置生产设备，宜选用通用性机床、刀具及专用夹具的方案。具体工艺路线如下：

　　1.铸造件：按毛坯图尺寸铸造毛坯成型;

　　2.热处理：退火处理;

　　3.铣：以 D 面为粗定位基准，铣削 A 面，控 14(0~+0.5)mm 厚度尺寸;4.钻：以 A 大面基准，Ⅰ 、Ⅱ点导向线基准，Ⅲ点为止推定位基准，钻合 4 处 Φ17mm 通孔;5.铣：以一面两销为基准，铣 B 面，按制 76 度、70mm 尺寸;6.钻：以一面两销为基准，钻合 6 处 Φ21mm通孔;7.镗：以一面两销为基准，在数控加工中心上钻、扩、镗合 Φ28mm 孔;8.铣：以 B 面及两销为基准，铣面 E 及钻通孔;9.铣：以 B 面及两销为基准，铣面 F;10.拔：拔 4 处 Φ40mm 沉孔;11.拔：拔 6 处 Φ38mm 沉孔;12.检验;13.喷漆;14.入库。

         四、零件加工工艺

　　(一)铸造产生的毛坯件由于上推力杆支架材质为 QT600，是珠光体型球 墨 铸 铁 ，QT 是 球 铁 ，600 是 指 抗 拉 强 度 σb(MPa)：≥600。该种材料毛坯具有中高等强度、较好韧性和塑性，综合性能较高;具有良好的耐磨性和减振性，良好的铸造工艺性能，能通过相应热处理达到理想性能。由于毛坯采用铸造成形工艺，要求铸件表面无砂眼、气孔、缩孔及夹渣等缺陷，因此采用退火处理消除零件内应力。

　　(二)制定机械加工工序经过分析和综合考虑，确定该零件的机械加工工艺过程。四处 Φ17mm 孔对称中心也是六处Φ21mm 孔对称中心及 Φ28mm 孔中心，而且四处Φ17mm 孔公布在零件轮廓最远处，同时是四处轮廓 R40mm 圆弧的中心。因此，该四处 Φ17mm 孔对称轴线应为方要基准，为设计基准，四 处Φ17mm 孔前面(A 面)为精基准面。故选择 D 面与四处轮廓 R40mm 圆弧为粗基准。1.铣 A 面：以 D 面四处为大面定位基准面，限制 3 个自由度 Z 向平移、X、Y 轴旋转;以两处R40mm 圆弧轮廓为导向基准，限制 2 个自由度 Y向平移，Z 轴旋转;以 R40mm 圆弧左端轮廓为止推基准，限制 1 个自由度 X 向平移，六个自由度被限制。在 XA6132 普通铣床上采用专用夹具，选用Φ180mm 盘 铣 刀 加 工 表 面 A， 保 证 厚 度 14(0~+0.5)mm、表面粗糙度 Ra6.3μm。

　　2.钻 4-Φ17mm 孔：以 A 面为主要定位基准，限制 3 个自由度 Z 向平移，X、Y 轴旋转，以两处R40mm 圆弧轮廓为导向基准，限制 2 个自由度 Y向平移、Z 轴旋转，以 R40mm 圆弧左端轮廓为止推基准，限制 1 个自由度 X 位移，六个自由度被限制。在摇臂机床上采用专用夹具，钻合四处孔，保证孔径 Φ17(0~+0.2)mm、表面粗糙度 Ra6.3μm。

　　3.铣 B 面：选用“一面两销”方式，基准面为 A面，限制了 3 个自由度 Z 向平移，X、Y 轴旋转，两处 Φ17mm 孔插销定位限制了 3 个自由度 X、Y 向平移，Z 轴旋转。在 XA6132 普通铣床上采用专用夹具，选用 Φ200mm 盘铣刀加工表面 B，保证厚度76(-0.5~+0.5)mm、表面粗糙度 Ra6.3μm。

　　4.钻 6-Φ21mm 孔：定位方式与铣 B 面一致。在摇臂机床上采用专用夹具，钻合六处孔保证孔径 Φ21(0~+0.23)mm、表面粗糙度 Ra6.3μm。

　　5.镗 Φ28mm 孔：定位方式与铣 B 面一致。在加工中心机床上，钻底孔、粗镗孔留 0.3mm 余量、精镗孔，保证孔径 Φ28(+0.02~+0.053)mm、表面粗糙度 Ra3.2μm 及位置尺寸要求。

　　6.钻铣：选用“一面两销”方式，基准面为 B 面，限制了 3 个自由度 Y 向平移，Z、X 轴旋转，两处Φ21mm 孔插销定位限制了 3 个自由度 X、Z 向平移，Y 轴旋转，在加工中心机床上，选用 Φ50mm 立铣刀铣削平面、钻合两处通孔，保证孔径 Φ21(0.0~+0.50)mm、表面粗糙度 Ra3.2μm 及厚度尺寸要求。

　　7.钻铣：选用“一面两销”方式，基准面为 B 面，限制了 3 个自由度 Y 向平移，Z、X 轴旋转，两处Φ21mm 孔插销定位限制了 3 个自由度 X、Z 向平移，Y 轴旋转。在加工中心机床上，选用 Φ50mm 立铣刀铣削平面，保证 40(-0.20~+0.20)mm、表面粗糙度 Ra3.2μm。

　　8.钻 4-Φ17mm 孔锪平 Φ40mm：以 A 面为主要定位基准，限制了 3 个自由度 Z 向平移，X、Y 轴旋转;以两处 Φ17mm 孔基准，限制 3 个自由度 X、Y 向 平 移 ，Z 轴 旋 转 。 在 立 式 钻 床 上 锪 平 孔Φ40mm，保证直径 Φ40(-0.20~+0.20)mm、厚度 24(-0.20~+0.20)mm、表面粗糙度 Ra6.3μm。

　　9.钻 6-Φ21mm 孔锪平孔 Φ38mm：以 A 面为主要定位基准，限制了 3 个自由度 Z 向平移，X、Y轴旋转，以两处 Φ21mm 孔基准，限制 3 个自由度X、Y 向平移，Z 轴旋转。在立式钻床上锪平孔Φ38mmm，保证直径 Φ38(-0.20~+0.20)mm、厚度12(-0.20~+0.20)mm、表面粗糙度 Ra6.3μm。

　　填写机械加工工艺过程卡，如表 1 所示。

　　五、结 语

　　在大批量生产中，工序的分散与集中安排，要结合生产节拍、现场设备及质量要求综合考虑。生产节拍要基本平衡，各工序加工时间要基本相同，最长时间工序节拍要满足配送数量要求。制定出比较合理、高效的加工方法和加工路线，对保证加工质量、数量都有较大的意义。本文工艺是柳州职业技术学院机械厂实际生产加工工艺情况，是一种可行的方案，供有关人员学习参考。

　　[参考文献]

　　[1]范崇洛主编.机械加工工艺学[M].南京：东南大学出版社，2009.

　　[2]刘继为.飞锤支架加工工艺设计与分析[J].科研应用，2013，(8)