汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加工工藝

江順

（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330200）

汽車轉(zhuǎn)向臂作為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的主要部分，駕駛汽車時(shí)會(huì)調(diào)整駕駛的方向，轉(zhuǎn)向時(shí)四季施放轉(zhuǎn)向力矩，這時(shí)傳動(dòng)軸發(fā)生變化通過轉(zhuǎn)向直拉桿傳送轉(zhuǎn)向節(jié)臂、輪轂中，使得車輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因而需合理使用汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加工工藝處理，以便保證汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加工生產(chǎn)的效果。

一、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂的主要功能分析

機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中將司機(jī)體力作為轉(zhuǎn)向能源，主要通過轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)幾個(gè)部分構(gòu)成。汽車方向發(fā)生變化，司機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)向盤施放轉(zhuǎn)向力，這時(shí)轉(zhuǎn)向器增加力矩可傳送到轉(zhuǎn)向搖臂，左轉(zhuǎn)向節(jié)、左轉(zhuǎn)向節(jié)承載左轉(zhuǎn)向輪偏移，通過轉(zhuǎn)向梯行駛右轉(zhuǎn)向節(jié)及其承載的力，朝著同方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向節(jié)臂結(jié)構(gòu)利于為直拉桿、輪轂連接提供支持，充分發(fā)揮出轉(zhuǎn)向功能。汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂結(jié)構(gòu)的形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)中，型號(hào)、用途比較存在一定的差異，汽車轉(zhuǎn)向臂區(qū)別較大，而轎車、重型汽車間上述情況比較的差異非常大[1]。究其原因，和轎車轉(zhuǎn)向時(shí)力矩小、轉(zhuǎn)向臂承載力小存在緊密的聯(lián)系，重型汽車上述指標(biāo)較大，故此轉(zhuǎn)向節(jié)臂的尺寸和重量均比較大，轉(zhuǎn)向節(jié)臂作為鑄件結(jié)構(gòu)和以往叉架的結(jié)構(gòu)基本相同。

二、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂結(jié)構(gòu)和加工工藝的主要特點(diǎn)研究

（一）汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

轉(zhuǎn)向臂叉架零件作為主要部分，一般多在彎曲結(jié)構(gòu)聯(lián)接零件、安裝中應(yīng)用，主要以凸臺(tái)和凹坑為主，與軸套類零件比較不同叉架零件結(jié)構(gòu)、性狀方面比較均有差異，一些叉架類零件通過工作、固定，以及連接幾個(gè)部分構(gòu)成。

（二）汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加工工藝特點(diǎn)

金屬切削加工工藝，直接關(guān)系到轉(zhuǎn)向節(jié)臂結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向節(jié)臂大端面、小端面連接，轉(zhuǎn)向節(jié)臂長度＞200mm 建議通過臥式銑床處理，以便使夾具有足夠的空間。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)向節(jié)臂的大小端面偏轉(zhuǎn)度為5°時(shí)，應(yīng)使用相同偏轉(zhuǎn)度的夾具處理，一般來講會(huì)采取40Cr 作為汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂材料，因?yàn)槠淇垢g性強(qiáng)切可通過合金結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)成等方面優(yōu)勢顯著，因而當(dāng)前被廣泛應(yīng)用于主要零件加工中[2]。

三、汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加工工藝要點(diǎn)芻議

（一）明確設(shè)備的需要

明確設(shè)備的質(zhì)量要求，在低速轉(zhuǎn)矩、高精準(zhǔn)加工條件下，確保加工功率、剛性達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，鑄件加工時(shí)主軸功率＞30kW 轉(zhuǎn)速需要控制在每分鐘1000r 以上，構(gòu)建雙交換數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，以此使設(shè)備得到合理的應(yīng)用，有效減少加工節(jié)拍的時(shí)間[3]。同時(shí)，建議在雙交換工作臺(tái)中設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸，實(shí)現(xiàn)全面轉(zhuǎn)位的效果，回轉(zhuǎn)定位精度＞5”，如此一來利于獲得多空間加工的效果。為提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率，應(yīng)重視大軸加工、多軸設(shè)備加工工作，多軸設(shè)備即為設(shè)備中有≥2 根相同主軸，加工過程中需要合理配置相同數(shù)量的夾具。

（二）對(duì)刀具系統(tǒng)提出具體要求

為促使刀具系統(tǒng)能達(dá)到高轉(zhuǎn)速要求，在加工鑄件時(shí)應(yīng)使用熱脹刀柄，使用復(fù)合刀具保證汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加工的效果。雙盤銑刀可在相同銑削中應(yīng)用，對(duì)不同孔作以刮銑處理。此外，需要加強(qiáng)轉(zhuǎn)矩監(jiān)控工作，明確空負(fù)荷加工轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)、日常加工轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)間存在的差異，進(jìn)而客觀評(píng)判刀具受損情況。

（三）合理設(shè)計(jì)夾具

工藝設(shè)計(jì)的過程應(yīng)確保整體設(shè)計(jì)效果，以此提高產(chǎn)品質(zhì)量，夾具設(shè)計(jì)重點(diǎn)為明確定位點(diǎn)。毛呸鑄造的過程我國制造技術(shù)比較有限，不能保證產(chǎn)品統(tǒng)一，因而可通過確定定位點(diǎn)了解不同位置狀況，建議選取鑄件加工工藝達(dá)到尺寸設(shè)計(jì)要求。需要注意的是，工件緊固情況直接關(guān)系到加工時(shí)是否會(huì)發(fā)生變形，建議在加工過程明確夾緊點(diǎn)、夾緊力相關(guān)情況。如果需對(duì)工件夾緊變形的程度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以便使得夾緊力、支撐力位置保持在同一水平線，避免產(chǎn)生夾緊力矩情況[4]。而為保證工件加固的穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)懸伸位置作以切削力檢測，旨在減少加工過程中受到支撐力度因素的影響，并且提高整體的加工效果。由于切削力較小，因此應(yīng)該對(duì)液壓系統(tǒng)調(diào)試使夾緊力下降，以便有效防止發(fā)生夾緊變形問題，達(dá)到產(chǎn)品加工質(zhì)量的相關(guān)要求。

（四）按加工工序處理

為順利生產(chǎn)零部件，可在零部件轉(zhuǎn)向節(jié)臂中使用臥式銑床加工工藝、搖臂鉆床加工工藝，這一零件加工面存在端面、螺栓孔和錐面等，需要按照順序加工。首先應(yīng)進(jìn)行銑大端面加工，于臥式銑床上加工，毛呸長度＞300mm，使用臥式銑床降低定位誤差。然后，進(jìn)行銑螺栓孔端面加工，端面A 定位后確保端面B、C 的粗糙值在3um 左右。其三，鉆螺栓孔加工，夾緊工件后鉆φ180mm 孔，使用錐柄麻花鉆處理，孔間中心線為（110.4±0.5）mm。第四，實(shí)行銑小端面兩側(cè)端面加工，大端面、螺栓孔定位后，利用專業(yè)夾具夾緊，兩側(cè)端面距離設(shè)置為（30.5±0.2）mm。最后進(jìn)行錐孔加工，通過大端面、螺栓孔定位方式夾緊夾具，并借助錐柄麻花鉆、鉸刀的作用充分處理，進(jìn)而保證表面粗糙度達(dá)到3um。

結(jié)語：除了對(duì)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂的主要功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工工藝特點(diǎn)實(shí)行分析，而且應(yīng)該合理設(shè)計(jì)零件，確定加工工藝及工序。同時(shí)，應(yīng)考慮到生產(chǎn)需求對(duì)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加以合理設(shè)計(jì)，進(jìn)而不斷提高汽車轉(zhuǎn)向節(jié)臂加工的效果。