萬向節(jié)滑動叉加工工藝與專用機(jī)床夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、The Graduation Thesis for Bachelor's DegreeGimbal sliding fork processing andspecial fixture design machine toolsCandidate: Zhang RanSpecialty : Vehicle EngineeringClass: 06-7Supervisor: Professor. ShiMeiYuHeilongjiang Institute of Technology2010-06 Harbin萬向節(jié)滑動叉是汽車后橋上的一個(gè)重要的零件，設(shè)計(jì)從零件的分析、工藝規(guī)程設(shè) 計(jì)、及加

2、工過程中部分夾具的設(shè)計(jì)三個(gè)方面，研究了萬向節(jié)滑動叉的設(shè)計(jì)與制造的全 過程，尤其在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了大量的科學(xué)的加工理論及計(jì)算公式，確定了毛 坯的制造形式，選擇了定位基準(zhǔn)，制定了工藝路線，確定了機(jī)械加工余量、工序尺寸 和毛坯尺寸，最后確定了切削用量及基本工時(shí)。汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉， 它位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭距，使汽車獲得前進(jìn)的動力；二是當(dāng)汽車后 橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。零件的兩 個(gè)叉頭部位上有兩個(gè) 39 0.湍mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件 65mmz卜圓內(nèi)為50mms鍵孔與傳動軸端部的花建

3、軸相配合， 用于傳遞動力之用。在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用 著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工 或者檢測的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝 在機(jī)床上，使工件相對刀具與機(jī)床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、 環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向 發(fā)展。專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊 湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)。專用夾具通常由使用廠根

4、據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用 于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。關(guān)鍵詞：萬向節(jié)滑動叉；工藝路線；加工余量；工序尺寸；夾具；設(shè)計(jì)ABSTRACTThe universal joint glide fork is on automobile rear axle of car important components, it has the transmission torque, adjusts the driv e shaft the function, thus causes the automobile to obtain the power in the advance, and enables

5、 between the components to achieve a better coordinThis article from components analysis, craft specification design, and in processing process partial jig design three aspects, elaborated the universal joint glide forks the design and the manufacture entire process, in the technological process des

6、ign, we has especially utilized the massive science processing theory and the formula, had determined the semifinished materials manufacture form, has chosen the basic plane, formulated the craft route to determine the machining allowance, the working procedure size and the semifinished materials si

7、ze, finally have determined the cutting specifications and the basic man-hourAssigns the components are on the liberation trademark motor car chassis drive shaft universal joint glide fork, it is located the drive shaft the nose.Mainly affects one transmits the pitch of strand, causes the automobile

8、 to obtain the advance the power; Two is when the automobile rear axle of car spring occupies the different condition, may adjust the drive shaft by this components the length and the position.In the components two jaw spot has two holes, with installs rolls the real bearing and is connected with th

9、e cross axle, plays the rotary shaft coupling role.In the components 65mm outer annulthsecaxistfoiicts the 50mm flower key hole and the drive shaft nose flower to coordinate, to use in transmitting using of the powerKeyword : Joint sliding fork design and production; technological process; allowance

10、 for finish; working procedure finish size; cutting摘要 IAbstract n第1章緒論 11.1 選題的依據(jù)及意義 21.2 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢 21.3 研究內(nèi)容 5第2章零件的分析62.1 零件的作用 62.2 零件的工藝分析 62.3 結(jié)構(gòu)分析 62.4 加工表面的技術(shù)要求分析 72.5 表面處理內(nèi)容及作用 72.6 本章小結(jié) 7第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)93.1 工藝要求 93.2 技術(shù)依據(jù) 93.3 生產(chǎn)類型的確定 93.4 確定毛坯的制造形式 93.5 確定基面 93.6 制定工藝路線 103.7 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸

11、的確定 133.8 確定切削用量及基本工時(shí) 163.9 本章小結(jié) 28第4章 粗銃39二孔的兩個(gè)端面夾具設(shè)計(jì) 294.1 問題的指出 294.2 夾具設(shè)計(jì) 294.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 314.4 本章小結(jié) 32第5章鎮(zhèn)39孔的夾具設(shè)計(jì) 335.1 問題的指出 335.2 夾具設(shè)計(jì) 335.3 家具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 355.4 本章小結(jié) 35結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 37致謝 38附錄A 39附錄B 45第1章緒 論1.1 選題的依據(jù)及意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題名稱是萬向節(jié)滑動叉加工藝及專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。萬向節(jié)滑 動叉位于傳動軸的端部，主要作用之一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動力；二是當(dāng) 汽

12、車后橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。萬向 節(jié)滑動叉就是將萬向節(jié)叉和滑動花鍵副的一部分組合起來，使其成為一個(gè)零件，其特 征是該萬向節(jié)滑動叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動套為一體的整體式結(jié)構(gòu)，其端 部呈叉形結(jié)構(gòu)，并設(shè)有兩個(gè)十字銷孔，用于安裝十字萬向節(jié)；在管內(nèi)設(shè)有內(nèi)花鍵，這 種呈整體式結(jié)構(gòu)的滑動叉，不僅加工容易、成本低，而且強(qiáng)度高，故其使用壽命與傳 統(tǒng)的萬向節(jié)叉滑動套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡化萬向傳動 裝置的結(jié)構(gòu)，也滿足功能要求，因此對萬向節(jié)滑動叉的研究有極大的實(shí)際意義。在工程機(jī)械和汽車的傳動裝置中，由于總體布置上的需要，都要用到萬向傳動裝 置。

13、它的功用主要是在兩軸不同心或有一定夾角的軸間傳遞動力，在工作中相對位置 不斷發(fā)生變化的兩軸間傳遞動力。萬向傳動裝置一般是由萬向節(jié)和傳動軸組成，有時(shí) 還要有中間支承，主要用于以下一些位置：發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動汽車的變速器與驅(qū)動 橋之間。當(dāng)變速器與驅(qū)動橋之間距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)將傳動軸分成兩段甚至多段，并加設(shè) 中間支承。多軸驅(qū)動的汽車的分動器與驅(qū)動橋之間或驅(qū)動橋與驅(qū)動橋之間。由于車架的變形，會造成軸線間相互位置變化的兩傳動部件之間。采用獨(dú)立懸架的汽車的與差 速器之間轉(zhuǎn)向驅(qū)動車橋的差速器與車輪之間。汽車的動力輸出裝置和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)中，萬向節(jié)是實(shí)現(xiàn)變角度動力傳遞的機(jī)件， 用于需要改變傳動軸線方向的地方。傳動軸

14、是萬向傳動裝置的組成部分之一，這種軸 一般長度較長，轉(zhuǎn)速高；并且由于所連接的部件（如變速箱與驅(qū)動橋）間的相對位置 經(jīng)常變化，因而要求傳動軸長度也要相應(yīng)地有所變化，以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這就要用到 滑動花鍵副?；瑒踊ㄦI副由內(nèi)、外花鍵組成，在工作時(shí)滑動副之間的伸縮運(yùn)動來實(shí)現(xiàn) 距離變化，用于傳遞長度的變化。萬向節(jié)滑動叉就是將萬向節(jié)叉和滑動花鍵副的一部分組合起來，使其成為一個(gè)零 件，其特征是該萬向節(jié)滑動叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動套為一體的整體式結(jié)構(gòu)，其端部呈叉形結(jié)構(gòu)，并設(shè)有兩個(gè)十字銷孔，用于安裝十字萬向節(jié)；在管內(nèi)設(shè)有內(nèi) 花鍵，這種呈整體式結(jié)構(gòu)的滑動叉，不僅加工容易、成本低，而且強(qiáng)度高，故其使用 壽命與

15、傳統(tǒng)的萬向節(jié)叉滑動套合件相比，有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡化 萬向傳動裝置的結(jié)構(gòu)，也滿足功能要求，因此對萬向節(jié)滑動叉的研究有極大的實(shí)際意 義。1.2 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢十字軸式剛性萬向節(jié)具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高的優(yōu)點(diǎn)，但在兩軸夾角a不為零 的情況下，不能傳遞等角速轉(zhuǎn)動。主要用于傳遞角度的變化，一般由突緣叉、十字軸 帶滾針軸承總成、萬向節(jié)叉或滑動叉或花鍵軸叉、滾針軸承的軸向固定件等組成。萬 向節(jié)叉是一個(gè)叉形零件，一般采用中碳鋼或中碳合金鋼的鍛造件，也有采用中碳鋼的 精密鑄造件。汽車工業(yè)的發(fā)展對高品質(zhì)、低成本鍛件的需求不斷上升。轉(zhuǎn)向萬向節(jié)滑動叉是一 個(gè)重要的汽車零件，具形狀復(fù)雜，尺寸

16、精度和形位公差要求高，鍛造工藝性差。目前， 國內(nèi)各主要鍛造廠主要采用開式模鍛工藝進(jìn)行生產(chǎn)，鍛件成形質(zhì)量差，材料利用率低。因此迫切需要一種新的加工工藝，以提高成形質(zhì)量，減少材料浪費(fèi)，降低成本?；瑒硬?zhèn)鹘y(tǒng)上采用的開式模鍛工藝生產(chǎn)，飛邊大，材料浪費(fèi)嚴(yán)重且尺寸精度差。為了降低鍛件成本，針對滑動叉的形狀特征，又提出了一些先進(jìn)的工藝方案，比如一 種少無飛邊模鍛的新工藝，使預(yù)制毛坯在封閉的模膛內(nèi)成形，實(shí)現(xiàn)鍛件近凈成形。根 據(jù)體積不變原則對計(jì)算毛坯進(jìn)行處理得到預(yù)制毛坯。滑動叉形狀復(fù)雜，而且叉桿部截面呈圓形，傳統(tǒng)的整體閉式模鍛工藝難以實(shí)現(xiàn)無 飛邊鍛造。在研究傳統(tǒng)無飛邊鍛造工藝和擠壓工藝的基礎(chǔ)上，開發(fā)了滑動叉無飛

17、邊閉 式模鍛新工藝，以滿足滑動叉的無飛邊鍛造的要求。無飛邊鍛造工藝是一種先進(jìn)的鍛造工藝，通常用于高品質(zhì)鍛件的生產(chǎn)。與有飛邊鍛造工藝相比，無飛邊鍛造工藝中鍛件在封閉的模腔內(nèi)成形， 不產(chǎn)生飛邊，節(jié)省材料, 成形精度高，可實(shí)現(xiàn)鍛件的近凈成形或凈成形。有限元模擬研究表明，與開式模鍛工藝相比，無飛邊和小飛邊閉式模鍛新工藝具 有鍛件精度高、成形質(zhì)量好、材料利用率高、所需設(shè)備噸位小等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的工 業(yè)應(yīng)用前景。隨著科技的發(fā)展，機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，夾具是 機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向 發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組

18、合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。1 .高精隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)土 5仙m夾具支承面的垂直度達(dá)到 0.01mm/300mm 平行度高達(dá) 0.01mm/500mm2 .高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。 為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、 氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊 和松開工件只用12秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了 條件。3 .模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用

19、模塊化設(shè)計(jì)的系列化、 標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)， 節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用 CADft術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用 檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程， 既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需 求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。4 .通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)， 一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范 圍廣，通用

20、性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。1.3研究內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是繪制萬向節(jié)滑動叉零件圖并編制其機(jī)械加工工藝規(guī)程 對典型的工序設(shè)計(jì)專用夾具，并繪制專用夾具裝配圖和專用夾具的主要零件圖。在說明書中詳細(xì)地說明了成批大量生產(chǎn)汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉的工藝 規(guī)程的制定過程及夾具設(shè)計(jì)方案。1 .查閱資料，英文資料翻譯，開題報(bào)告；2 .繪制萬向節(jié)滑動叉零件圖并編制其機(jī)械加工工藝規(guī)程一份；3 .設(shè)計(jì)并繪制典型工序的專用夾具裝配圖 2套；4 .繪制夾具主要零件圖若干張；5 .編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（畢業(yè)論文）一份。第2章零件的分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是汽車底盤傳動軸上的

21、萬向節(jié)滑動叉，它位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭距，使汽車獲得前進(jìn)的動力；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)39mm的孔，用以安裝滾真軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件 65mm外圓內(nèi)為50mME鍵孔與傳動軸端部的花建軸相配合，用于傳遞動力之用。2.2 零件的工藝分析萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下。1 .以39mmi為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個(gè)39 0.020 mm孔及其倒角，尺寸為1 1800.07 mm1勺與兩個(gè)孔39器20 mmffi垂直的平面，還有在平面上

22、的四個(gè) M8螺孔。其中，主要加工表面為39 0.020 mm的兩個(gè)孔。2 .以50mme鍵孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：5000.039 mm六齒方齒花鍵孔，55mnW梯孔，以及65mm的外圓表面和 M60X 1mmi勺外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：(1)5 0 00.039 mmfE鍵孔與39 0.020 mm二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100: 0.2;(2)39mm：!孔外端面對39mnfL垂直度公差為0.1mm(3)500°.039 mmfE鍵槽寬中心線與39mm心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2o。由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一

23、組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。2.3 結(jié)構(gòu)分析該零件由兩個(gè)叉頭和一個(gè)圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組成，類似套筒類零件，各部分作用如下：1 .零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)直徑為 39mmi勺孔，用以安裝滾針軸承和十字軸相 聯(lián)，起萬向連軸節(jié)的作用；2 .在叉頭和花鍵孔套筒相聯(lián)結(jié)的筋條起過渡聯(lián)結(jié)和加強(qiáng)零件剛性作用，防止零件 受阻變形；3 .外圓為65mm內(nèi)圓50mms鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用以傳遞動 力。2.4 加工表面的技術(shù)要求分析萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面，他們相互間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下.1 .以39mmi為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩

24、個(gè)39 0.020 mm勺孔及其倒角,尺寸為11800.07的與兩個(gè)孔39 0.020mmf目垂直的平面，還有在平面上的四個(gè) M8螺孔。其中，主要加工表面為39 0.020的兩個(gè)孔。2 .以50mme鍵孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：50 0 0.039mm六齒方齒花鍵孔，55mnW梯孔，以及65mm的外圓表面和 M60X 1mmi勺外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：(1)5000039 mme鍵孔與39 0.027mmT孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100: 0.2;(2)39mmi孔外端面對39mmi垂直度公差為0.1mm(3)50 00.039 mmE鍵槽寬中心線

25、與39mn心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2 0由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借 助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精確要求。2.5 表面處理內(nèi)容及作用由于零件受正反向沖擊性載荷，容易疲勞破壞，所以采用表面噴砂處理，提高表 面硬度，還可以在零件表面造成殘余壓應(yīng)力，以抵消部分工作時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而 提高疲勞極限。2.6 本章小結(jié)本章對萬向節(jié)滑動叉零件進(jìn)行了分析，首先 ，分析了零件的作用：一是傳遞扭距 使汽車獲得前進(jìn)的動力，二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào) 整傳動軸的長短及其位置；其次，對零件的工藝進(jìn)行了分析，確定要加工的表面及花鍵

26、孔等；然后,對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，該零件由兩個(gè)叉頭和一個(gè)圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組 成，類似套筒類零件；再后，對零件的加工表面的技術(shù)要求進(jìn)行了分析；最后，研究了 萬向節(jié)滑動叉表面處理內(nèi)容及作用，通過加工手段最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 工藝要求制定零件機(jī)械加工工藝過程是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的一個(gè)重要組成部分。一個(gè)零件 可以采用不同的工藝過程制造出來，但正確與合理的工藝過程應(yīng)滿足以下基本要求：1 .保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合圖紙和技術(shù)要求條件所規(guī)定的要求；2 .保證提高生產(chǎn)率和改善勞動條件；3 .保證經(jīng)濟(jì)性的合理。3.2 技術(shù)依據(jù)1 .產(chǎn)品零件圖和裝配圖；2 .毛坯生產(chǎn)；3 .假設(shè)年生產(chǎn)綱領(lǐng)；4 .

27、工藝技術(shù)條件，手冊等。3.3 生產(chǎn)類型的確定計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式：N=Q*n（1+&%）（1+0 %）式中 假設(shè)，Q=5000ffl/年（產(chǎn)品的年產(chǎn)量）；n=1件/輛（每輛汽車該零件的數(shù)量）；&=4（零件的備品率）；6=1 （零件的廢品率）。N=5000x1x（1+4%）x（1+1%）=5252 （件）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定該零件為成批生產(chǎn)。3.4 確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼?？紤]到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正、反向行駛，零件在工作過程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不 被切斷，保證零件工作可靠。由于零件未批量生產(chǎn)，已達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平，

28、而且 零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮， 也是應(yīng)該的。3.5 定位基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì) 量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝工程中會問題百出，更有甚者，還會 造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1 .粗基準(zhǔn)的選擇對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對本零件來說， 如果以65mmz卜圓（或62mn#圓）表面作基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位），則可能造成這一組內(nèi)外圓 柱表面與零件的叉部外形不對稱。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表 面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干

29、個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工 表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選取叉部兩個(gè)39 0：020 mmi的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)， 利用一組共兩個(gè)短V形塊支承這兩個(gè)39 0.020 mm的外輪廓作主要定位面，以消除 x x y y四個(gè)自由度.再用一對自動定心的窄口卡爪，夾持在65mmz卜圓柱面上，用以消除Z Z兩個(gè)自由度， 達(dá)到完全定位。2 .精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸 換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。3.6 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)適時(shí)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)

30、 要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專 用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，現(xiàn)初步制定三種工藝路線方 案：1 .工藝路線方案一工序I:車外圓62mm60mm車螺紋 M60X 1mm工序II:兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔43mm鉤沉頭孔55mm工序III:倒角5X30° 。工序IV :鉆Rc1/8底孔。工序V :拉花鍵孔。工序VI :粗銃39mnC孔端面。工序VH :精銃39mnC孔端面。工序U:鉆、擴(kuò)、粗較、精較兩個(gè)39mnfL至圖樣尺寸并物倒角2X45°

31、。工序IX :鉆M8mms孔6.7mm 倒角120°。工序X:攻螺紋M8mrtK孔6.7mm倒角120°。工序XI :沖箭頭。工序XII:檢查。2 .工藝路線方案二工序I:粗銃39mn1l孔端面。工序II:精銃39mm：!孔端面。工序III:鉆39mn!l孔（不到尺寸）。工序IV :鍵39mnC孔（不到尺寸）。工序V :精鏈39mmX孔，倒角2X45°。工序VI :車外圓62mm60mm車螺紋 M60X 1mm工序VH :鉆、鏈孔43mm并鉤沉頭孔55mm工序Vffl :倒角5X30° 。工序IX :鉆Rc1/8底孔。工序X :拉花鍵孔。工序XI :鉆M

32、8mrmt紋底孔6.7mmfL,倒角120°。工序XII:攻螺紋 M8mrtK孔6.7mm 倒角120°。工序XIII:沖箭頭。工序XIV:檢查。3 .工藝路線方案三工序I:車端面及外圓62mm60mm車螺紋 M60X 1mm工序II:鉆、擴(kuò)花鍵底孔43mrp并鉤沉頭孔55mm工序III:內(nèi)花鍵孔5X30°倒角。工序IV :鉆錐螺紋Rc1/8底孔。工序V :拉花鍵。工序VI :粗銃39mnC孔端面。工序VH :鉆、擴(kuò)39mm：!孔及倒角。工序U :精、細(xì)鏈39mnC孔。工序IX :磨39mn1l孔端面，保證尺寸1180-0.07 mm工序X:鉆叉部四個(gè)M8mrtt

33、紋底孔并倒角。工序XI :攻螺紋4-M8mm Rc1/8。工序XII:沖箭頭。工序XIII:終檢。工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工以花鍵孔為中心的一組表面，然 后以此為基面加工39mmx孔；而方案二則與此相反，先是加工39mnfL,然后再以 此二孔為基準(zhǔn)加工花鍵孔及其外表面。兩相比較可以看出，先加工花鍵孔后再以花鍵 孔定位加工39mmX孔，這時(shí)的位置精度較易保證，并且定位及裝夾等比較方便。但 方案一中的工序35雖然代替了方案二中的工序10、15、20,減少了裝夾次數(shù)，但在 一道工序中要完成這么多工作，除了選用專門設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（但在成批生產(chǎn)時(shí)，在 能保證加工精度的

34、情況下，應(yīng)盡量不選用專用組合機(jī)床）外，只能選用轉(zhuǎn)塔機(jī)床。而 轉(zhuǎn)塔車床目前大多適用于粗加工，用來在此處加工39mmT孔是不合適的。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)方案二還 有其他問題，主要表現(xiàn)在39mmW個(gè)孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定：39mmT孔 中心線應(yīng)與55mmfE鍵孔垂直，垂直公差為 100: 0.2;39mm：1孔與其外端面應(yīng)垂 直，垂直度公差為0.1mm由此可以看出：因?yàn)?9mmX孔的中心線要求與55mME 鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測量39mmFL時(shí)應(yīng)以花鍵孔為基準(zhǔn)。這樣做，能保 證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)相重合。在上述工藝路線制訂中也是這樣做了的。同

35、理，39mm二孔與其外端面的垂直度（0.1mm的技術(shù)要求在加工與測量時(shí)也應(yīng)遵循上述原則。但在已制訂的工藝路線中卻沒有這樣做：39mmFL加工時(shí)，以55mme鍵孔定位（這是正確的）；而39mmFl的外端面加工時(shí)，也是以55mmfE鍵孔定位。這樣做，從裝夾 上看似乎比較方便，但卻違反了基準(zhǔn)重合的原則，造成了不必要的基準(zhǔn)不重合誤差。具體來說，當(dāng)39mmT孔的外端面以花鍵孔為基準(zhǔn)加工時(shí)，如果兩個(gè)端面與花鍵孔中 心線已保證絕對平行的話（這是很難得）,那么由于39mm二孔中心線與花鍵孔仍有 100: 0.2的垂直公差，則39mmffL與其外端面的垂直度誤差就會很大，甚至?xí)斐?超差而報(bào)廢。這就是由于基準(zhǔn)不

36、重合而造成的惡果。因此綜合上述三個(gè)方案，進(jìn)行優(yōu) 化設(shè)計(jì)，最后的加工路線確定如下：工序I:車端面及外圓62mm60mn車螺紋M60X 1mm以兩個(gè)叉耳外輪廓及 65mn#圓為粗基準(zhǔn)，選用 C620-1臥式車床并加專用夾具。工序II:鉆、擴(kuò)花鍵底孔43mm并鉤沉頭孔55mm以62mn#圓為基準(zhǔn)，選 用C365L轉(zhuǎn)塔車床。工序III:內(nèi)花鍵孔5X30”到角。選用C620-1車床加專用夾具。工序IV:鉆錐螺紋Rc1/8底孔。選用Z 525立式鉆床及專用鉆模。這里安排 Rc1/8 底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時(shí)為消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個(gè)定位基準(zhǔn)。本工 序以花鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由

37、度。工序V :拉花鍵孔.利用花鍵內(nèi)底孔、5mms面及Rc1/8錐螺紋底孔定位，選用 L6120臥式拉床加工。工序VI :粗銃39mmX孔端面，以花鍵孔定位，選用 X 63臥式銃床加工。工序即：鉆、擴(kuò)39mmT孔及倒角。以花鍵孔及端面定位，選用 Z 550立式鉆床 加工。工序Vffl:精、細(xì)鏈39mmT孔，選用T740臥式金剛鍵床及專用夾具加工，以花鍵 內(nèi)孔及其端面定位。工序IX :磨39mn1l孔端面，保證尺寸1 1800.07 mm以39mmi及花鍵孔定位，選用M713葉面磨床及專用夾具加工。工序X:鉆叉部四個(gè)M8mrmt紋底孔并倒角。選用Z4012立式鉆床幾專用夾具加工， 以花鍵孔及39m

38、nfL定位。工序 XI :鉆螺紋 4-M8mmi Rc1/8o工序XII:沖箭頭。工序XIII:終檢。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù) 要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能 性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng) 濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.7 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“萬向節(jié)滑動叉”零件材料為 45鋼，硬度207241HBs毛坯重量約為6kg,生 產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸 及毛坯尺寸如下.1 .外圓表面（ 62mnR M60 ximrjn考慮其加工長度為90mm與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為 65mm為簡化模鍛 毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為 65mm62mmg面為自由尺寸公差，表面 粗糙度值要求為FZ200 m m,只要求粗加