第3章 转向节机械加工工艺规程
3.1 制定毛坯
制定毛坯的主要依据主要是根据零件在产品中的作用和生产纲领以及零件本身的结构。毛坯的种类和质量与机械加工关系密切，毛坯质量好、精度高，它们对保证加工质量、提高劳动生产率和降低机械加工工艺成本具有重要的作用。在选择毛坯的时候，应从实际出发，出了要考虑零件的作用、生产纲领和零件的结构外，要充分考虑实际情况。常用的毛坯的种类有：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等。汽车转向节的材料是合金工具钢40Cr，该种材料主要用于较重要的调制零件，中等转速或者中等载荷的零件，表面淬火后可作为载荷及耐磨性较高、而无很大冲击的零件，这些符合转向节的工作特点。转向节结构复杂，轻度要求较高，毛坯均用模锻。模锻的毛坯制造精度较高，加工余量小，生产效率高，而且金属材料经模锻后纤维组织的分布有利于提高零件的强度。转向节毛坯经过模锻成型，切边，调质（调制处理硬度255-285HB ）,检查后，送往冷加工车间。
3.2基准的选择
从设计和工艺两个方面看基准，可以把基准分为两大类：即设计基准和工艺基准。 （一） 设计基准
设计者在设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关系以及零件本身结构要素之间的相互位置关系，确定标注尺寸（或角度）的起始位置。这些尺寸（或角度）的起始位置称作设计基准。简言之，设计图样上所采用的基准就是设计基准。设计基准可以是点、线或面。 （二） 工艺基准
零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。工艺基准又进一步可以分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
1 工序基准 在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准，成为工序基准。在设计工序基准时，主要考虑一下三个方面的问题：
1）应首先考虑用设计基准为工序基准
2）所选工序基准应尽可能用于工件的定位和工序尺寸的检查
3）当采用设计基准为工序基准有困难时，可另选工序基准，但必须可靠的保证零件设计尺寸的技术要求。
2 定位基准 在加工时用于工件定位的基准，称为定位基准。定位基准准是获得零件尺寸的直接基准，占有很重要的地位。定位基准还可以进一步分为：粗基准、精基准，另外还有附加基准。
（1） 粗基准和精基准 未经机械加工的定位基准称为粗基准，经过机械加工的定位基准称为精基准。机械加工工艺规程中第一道机械加工工序所采用的定位基准都是粗基准。
（2） 附加基准 零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准，称为附加基准。
3 测量基准 在加工中或加工后用来测量工件的形状、位置和尺寸误差，测量时所采用的基准，称为测量基准。
4 装配基准 在装配式用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准，称为装配基准。
3.3 工艺路线的制定
工艺路线的制定是整个加工制造过程的核心，也是至关重要的一步。工艺路线的制定包括了如何选择定位基准、如何确定加工方法、如何安排交加工顺序以及热处理、检验等工序步骤。选择最佳的工艺路线方案，可以极大的改善加工状况，节省材料，减少工人的工作量。对于设计人员来说，这是需要谨慎细心的设计工作。 3.3.1 定位基准的选择 （一） 粗基准的选择
粗基准的选择对零件的加工会产生重要的影响，在选择粗基准的时候，一般应遵循下列原则：
1 保证相互位置要求的原则 如果必须保证工件上加工表面与不加工表面的相互位置要求，则应以不加工表面作为粗基准
2 保证加工表面加工余量合理分配的原则，如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面的毛坯面为粗基准
3 便于工件装夹的原则 选择粗基准时，不需考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便等问题。为了保证定位准确，加紧可靠，要求选用的粗基准尽可能凭证、光洁和有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其他缺陷。 4 粗基准一般不得重复使用的原则 如果能使用精基准定位，则粗基准一般不应被重复使用。这是因为若毛坯的定位面很粗糙，在两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。
由于转向节的不对称结构，其粗基准一般选择轴颈与两耳端面。 （二） 精基准的选择
选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹的准确、可靠、方便，为此，一般应遵循下列原则：
1 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准。这称为基准重合原则。
在对加工面位置尺寸有决定作用的工序中，特别是当位置公差要求很小的时候，一般不应违反这一原则。因为违反了这一原则就必然或产生基准不重合误差，增大加工难度。
2 统一基准原则 党工件以某一精基准定位，可以比较方便的加工大多数（或所有）其他表面，则应尽早的把这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后工序均以它为精基准加工其它表面。这称之为基准统一原则。
采用该原则可以简化夹具设计，可以减少工件搬动和翻转次数。
3 互为基准原则 某些位置度要求较很高的表面，常采用护卫基准反复加工的方法来达到位置度要求。这称为互为基准原则。
4自为基准原则 旨在减少表面粗糙度，减少加工余量和保证加工余量均匀的工序，常以加工面本身为基准进行加工，称为自为基准原则。
5 便于装夹原则 所选择的精基准，应能保证定位基准可靠，夹紧机构简单，操作方便，这称为便于装夹原则。
6 转向节轴颈中心线和主销孔中心线及两中心线交点是零件的设计基础，也是所有加工面的测量基准。因此在加工构成中均以中心线和精加工后的支承轴颈及主销孔作
为定位基准。
转向节加工顺序有两种。一是以粗基准定位加工上下耳内外端面、主销孔。然后以
?0.039精加工的主销孔?410mm及上耳外端面定位加工中心孔，在以中心孔定位加工各轴
颈外圆及端面，其他各部位的加工均以精加工后的支承轴颈和主销孔作为定位定位基准。
第二种方法是粗基准定位铣端面打中心孔，以中心孔定位加工轴颈及端面，然后以精加工支承周景作为定位基准加工主销孔。其他部位的加工同第一种方法。
国内各种型号的载重车转向节加工多采用第二种加工顺序。第一汽车制造厂因换型改造利用了部分设备，所以CA141转向节采用第一种加工顺序。
3.3.2 加工经济精度与加工方法的选择
各种加工方法所能达到的加工精度和表面粗糙度，都是在一定的范围的。所谓加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。
生产商加工精度的高低是用其可以控制的加工误差的大小来表示的。加工误差小，则加工精度高；加工误差大，则加工精度低。
根据加工经济精度的因素选择加工方法，在选择加工方法时英考虑的主要问题有： 1）所选择的加工方法能否达到零件精度的要求 2）零件材料的课加工性如何 3）生产率对加工方法有无特殊要求
4）工厂的工艺能力和现有加工设备的加工精度如何
根据转向节的加工要求与精度要求，选择了车削、铣削、磨削、拉削、钻孔、扩孔等加工方法，在加工左右耳内外端面时，虽然不需要保证较高的精度，但是由于后面的工序多次用到该面作为定位基准，所以选择铣削，提高精度。由于主销孔要与销有密切的配合，因此需要高精度，低粗糙度，在加工时首先在钻床上钻扩孔，流出加工余量，然后用拉削的加工方法，通过拉刀的一次行程就可以达到所需的精度，提高工作效率。对轴的加工，由于轴颈大部分与其他零件进行配合，因此要严格保证精度，选择先车后磨的加工方法，用车削进行粗加工，磨削进行半精加工，精磨进行精加
工，通过三道工序达到所需的精度。 3.3.3 加工阶段的划分
1 加工阶段的划分
零件表面的加工是一个有粗到精的过程，通过若干工序的加工逐步达到质量的要求。对加工精度要求较高的零件，按工序性质和内容不不同，将工艺路线划分为粗加工、半精加工和精加工等阶段，各种加工阶段的基本要求如下：
1）粗加工阶段：粗加工阶段是切除毛坯黑皮和大部分加工余量，为以后加工提供精准几面，并留出均匀而合适的余量。
2）半精加工阶段：半精加工阶段可提高精加工需要定位基准的准确性和控制精加工余量，为主要表面的精加工创造条件。
3）精加工阶段：该阶段主要为精度和粗糙度要求较高的表面进一步改善表面质量，使零件加工表面达到技术要求。
4）光整加工阶段：光整加工阶段的重点是保证获得几个重点表面粗糙度或进一步提高精度。
转向节的主销孔的加工分粗加工和精加工两个阶段，先由钻扩孔达到粗加工要求在用拉削的加工方法进行精加工。轴颈的加工分成粗加工、半精加工和精加工三个阶段，车削作为粗加工阶段加工方法，在磨床上完成半精加工和精加工三个阶段。其他部分的加工都只有一个阶段。
在实际生产中，对于刚性好、精度要求不高或加工余量不大的工件，就不一定要严格划分阶段，因为严格划分阶段不可避免的药增加贡献的数目，使成本高。而在机械加工工序中间，如果工件要进行热处理，则又必然要把工艺路线分为热处理前后两个阶段，这是因为热处理往往要引起较大的变形，使加工精度和表面粗糙度下降，这时常需要靠热处理后的机械加工予以修正。 2 划分加工阶段的目的
1）保证加工质量。 粗加工时，切除较厚的金属层，使工件发热而产生热变形，以及因较大的切削力、夹紧力而产生工件的弹性变形等原因，使加工精度不高且较粗糙，因此必须增加半精加工和精加工工序。
2）合理使用设备。 在各种加工过程中，根据加工阶段的特性，选择不同功率和特