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【工装夹具类】万向节滑动叉加工工艺及粗铣Φ39mm二孔端面的铣床夹具设计【CAD图纸和说明书】,工装,夹具,万向节,滑动,加工,工艺,39,mm,妹妹,端面,铣床,设计,cad,图纸,以及,说明书,仿单

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毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目： 万向节滑动叉机加工艺及工装设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 设计原始资料： 万向节滑动叉 零件图一份， 零件材料为 45 钢。 设计技术要求： 型机械加工车间。 合制图标准； 计计算正确，论文格式规范。 业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1查阅资料，英文资料翻译（ 6000 字符），撰写开题报告 （ 2 周） 3 月 24 日 4 月 6 日 2绘制万向节滑动叉零件图一份，设计并绘制零件三维图形 （ 2 周） 4 月 7 日 4 月 20 日 3编制万向节滑动叉机械加工工艺规程一份 （ 2 周） 4 月 21 日 5 月 4 日 4设计并绘制 典型工序的专用夹具装配图 1 2 套 （ 3 周） 5 月 5 日 5 月 25 日 5绘制夹具主要零件图若干张 (以上合计 2 张 )（ ） 5 月 26 日 6 月 4 日 6编写设计计算说明书（毕业论文）一份 （ ） 6 月 5 日 6 月 15 日 7毕业设计审查、毕业答辩 （ 2 周） 6 月 16 日 6 月 27 日 、主 要参考资料： 1王先逵主编 . 机械制造工艺学 . 北京：机械工业出版社， 2. 兰建设主编 . 机械制造工艺与夹具 . 北京：机械工业出版社， 3. 孙丽媛主编 . 机械制造工艺及夹具设计指导 . 北京：冶金工业出版社， 4孟少农主编 . 机械加工工艺手册 . 北京：机械工业出版社， 1991 5陈宏钧等主编 . 典型零件机械加工生产实例 . 北京：机械工业出版社， 6刘友才等主编 . 机床夹具设计 . 北京：机械工业出版社， 7 E 1982 8. F 5) 航空与机械工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业类 050313 班 学生（签名）： 伍峰 日期： 自 2009 年 3 月 24 日至 2009 年 6 月 27 日 指导教师（签名）： 焦益群 助理指导教师 (并指出所负责的部分 )： 机械制造工程 系（室）主任（签名）： 姚坤弟 学士学位论文原创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 导师签名： 日期： NC NC at of of a of on to a In is to as of a At NC is a a to In on of NC on of NC to be to an of on NC as of a s as a NC on in of by or NC no NC is a In a of in of at by in NC NC NC to of no NC in 2 NC (1) of is As a of PU as as of at of (2) NC is in be to of a to of to (3) of to of of of to in a on a an or to NC 80up 4 (4) is is to to be a is to of s To of is a a of in in of NC in of of NC as in of of of in of C so as to 2.2 (1) is NC of of of At in as a of it be of be (2) in in be of so of is no to of to as a is of NC in of be as of as as of (3) a of of as 2 D +2 A, B, C as A of as as as of (4) LC NC LC be or LC an LC on of (5) of of it C be to in of as a of (1) of a NC PD be a to RT in 1st of By of of to of (2) to C to to of a NC at (3) of be in on be on on (4) to a of be of of NC is NC is a of as to of in of a to 3 of NC to of of a of NC C be a of a of 数控技术发展趋势 1 国内外数控系统发展概况 随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄 型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上， 床联网，实现了中央集中控制的群控加工。 长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构， 工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过 个制造过程中 复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正而影响 此可见，传统 制了 不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。 2 数控技术发展趋势 能发展方向 (1)高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速 时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。 (2)柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而 最大限度地发挥群控系统的效能。 (3)工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子 880系统控制轴数可达 24轴。 (4)实时智能化 早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互 结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大 大提高，从而达到最佳控制的目的。 能发展方向 (1)用户界面图形化 用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。 (2)科学计算可视化 科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于 自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。 (3)插补和补偿方式多样化 多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插 补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、 2D+2螺旋插补、 非均匀有理 、样条插补 (A、B、 、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。 (4)内装高性能 控系统内装高性能 直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准 户可在标准 基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。 (5)多媒体技术应用 多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。 系结构的发展 (1)集成化 采用高度集成化 提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应 用 提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和 21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。 (2)模块化 硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如 储器、位置伺服、 入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。 (3)网络化 机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。 (4)通用型开放式闭环控制模式 采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模 式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、 服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。 3 智能化新一 代 当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代 能化新一代 络技术、 服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。 毕业设计（论文）开题报告 题目 万向节滑动叉机加工艺及工装设计 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 05031318 学 生 姓 名 伍峰 指 导 教 师 焦益群 填 表 日 期 2009 年 2 月 18 日 一、选题的依据及 意义 ： 在工程机械和汽车的传动装置中 ，由于总体布置上的需要， 都 要用到 万向 传动装置。它的 功用主要 是 在 两轴不同心或有一定夹角的轴间 传递动力 ，在 工作中相对位置不断 发生变化的两轴间传递动力。万向传动装置一般 是 由万向节和传动轴组成 ，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置： 发动机前置后轮驱动汽车（见图 D 1(a)）的变速器与驱动桥之间。当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段， 并加设中间支承。 多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间 （见图 D 1(b)）。 由于车架的变形，会造成轴线间相互位置变化的两传动部件之间。 如图 D 1(c)所示为在发动机与变速器之间。 采用独立悬架的汽车的与差速器之间（见图 D 1(d)）。 转向驱动车桥的差速器与车轮之间（见图 D 1(e)）。 汽车的动力输出装置和转向操纵机构中（见图 D 1(f)）。 万向节是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的地方。 传动轴是万向传动装置的组成部分之一，这种轴一般长度较长，转速高；并且由于所连接的部件（如变速箱与驱动桥）间的相对位置经常变化，因而要求传动轴长度也要相应地有所变化，以保证正常运转 ， 这就要用到滑动 花键副 。 滑动花键副由内、外花键组成，在工作时 滑动副 之间的 伸缩运动来实现 距离变化 ， 用于传递长度的变化。 万向节 滑动叉 就是将万向节叉和滑动花键副 的 一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。 它的研究和 使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功能要求，因此 对万向节滑动叉的研究 有极大的实际意义。 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴 夹角 不为零的情况下，不能传递等角速转动。主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。万向节叉是一个叉形零件，一般采用中碳钢或中碳合金钢的锻造件，也有采用中碳钢的精密铸造件。 汽车工业的发展对高品质、低成本锻件的需求不断上升。转向万向节滑动叉（如图 1所示）是一个重要的汽车零件，其形状复杂，尺寸精度和形位公差要求高，锻造工艺性差。目前，国内各主要锻造厂主要采用开式模锻工艺进行生产，锻件成形质量差，材料利用率低。 因此 迫切需要一种新的加工工艺，以提高成形质量，减少材料浪费，降低成本。 图 1 滑动叉锻件 滑动叉传统上采用 的 开式模锻工艺生产，飞边大，材料浪费严重且尺寸精度差。为了降低锻件成本，针对滑动叉的形状特征， 又提出了一些先进的工艺方案，比如 一种少无飞边模锻的新工艺，使预制毛坯在封闭的模膛内成形，实现锻件近净成形。根据体积不变原则对 图 2 开式与无飞边闭式模锻工艺对比 计算毛坯进行处理得到预制毛坯。 如图 1 所示的滑动叉形状复杂，而且叉杆部截面呈圆形，传 统的整体闭式模锻工艺难以实现无飞边锻造。在研究传统无飞 边锻造工艺和挤压工艺的基础上，开发了滑动叉无飞边闭式模锻新工艺，以满足滑动叉的无飞边锻造的要求。 无飞边锻造工艺是一种先进的锻造工艺，通常用于高品质锻件的生产。如图 2 所示，与有飞边锻造工艺相比，无飞边锻造工艺中锻件在封闭的模腔内成形，不产生飞边，节省材料，成形精度高，可实现锻件的近净成形或净成形。 有限元模拟研究表明，与开式模锻工艺相比，无飞边和小飞边闭式模锻新工艺具有锻件精度高、成形质量好、材料利用率高、所需设备吨位小等优点，具有很好的工业应用前景。 三、研究内容及实验方案： 本次毕业设计 的 主要 内容 是绘制万向节滑动叉零件图并编制其机械加工工艺规程。对典型的工序设计专用夹具， 并绘制专用夹具装配图 12 套和专用夹具的主要零件图 。 在说明书中详细地说明了成批大量生产某解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉的工艺规程的制定过程。 1查阅资料，英文资料翻译（ 6000 字），开题报告 2绘制万向节滑动叉零件图并编制其机械加工工艺规程一份 3设计并绘制典型工序的专用夹具装配图 2 套 4绘制夹具主要零件图若干张 5编写设计计算说明书（毕业论文）一份 四、目标、主要 特色及工作进度 1查阅资料，英文资料翻译，撰写开题报告 （ 2 周） 3 月 26 日 4 月 8 日 2绘制万向节滑动叉零件图一份 （ ） 4 月 9 日 4 月 11 日 3编制万向节滑动叉机械加工工艺规程一份 （ ） 4 月 12 日 4 月 22 日 4设计并绘制典型工序的专用夹具装配图 1 2 套 （ ） 4 月 23 日 5 月 16 日 5绘制夹具主要零件图若干张 （ ） 5 月 17 日 6 月 3 日 6编写设计计算说明书（毕业论文）一份 （ 2 周） 6 月 4 日 6 月 17 日 7毕业设计审查、毕业答辩 （ 1 周） 6 月 18 日 6 月 22 日 五、参考文献 1 王先逵主编，机械制造工艺学，北京，机械工业出版社， 2 孟少农主编，机械加工工艺手册，北京，机械工业出版社， 1991 3 陈宏钧，方向明，马素敏主编，典型零件机械加工生产实例，北京，机械工业出版 社， 4 刘友才，肖继德主编，机床夹 具设计，北京 ,机械工业出版社， 5 E 1982 毕业设计（论文） 外文资料翻译 题目 数控技术发展趋势 专 业 名 称 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 05031318 学 生 姓 名 伍峰 指 导 教 师 焦益群 填 表 日 期 2009 年 2 月 18 日 万向节滑动叉 机加 工艺 及工装 设计 学生姓名 ： 伍峰 班 级 ： 05031318 指导老师 ： 焦益群 摘要 : 万向节滑动叉位于传动轴的端部。它的主要作用：一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件上的花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 本设计主要编制该零件的机械加工工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。此次设计培养了我 熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步锻炼了我识图、制图、运算、编写技术文件和操作 关键 词 ： 万向节 滑动叉 工艺 专用夹具 指导老师签名 : 050313 at of to to is in a be by of of of of of of of of of of in a to a of am of of my of to of 南昌航空大学学士学位论文 - 1 - 目 录 1 引言 . 2 零件的分析 . 3 件的作用 . 3 件的材料 . 3 件的工艺分析 . 结构分析 . 3 加工表面的技术要求分析 . 4 表面处理内容及作用 . 4 3 工艺规程设计 . 5 定零件工艺规程的原则和技术要求 . 5 艺要求 . 5 术依据 . 5 产类型的确定 . 5 定毛坯的制造形式 . 6 定工艺路线 及方法 . 6 . 6 准的选择 . 6 定工艺路线 .械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .定切削用量及基本工时 . 加工条件 . . 算切削用量 . 夹具设计 . 25 题的提出 .具设计 . 25 位基准的选择 . 25 削力及夹紧力计算 . 定位误差分析 . 26 床夹具操作的简要说明 . 27 床夹具操作的简要说 明 . 结 .考文献 . 谢 .昌航空大学学士学位论文 - 2 - 引言 本次毕业 设计的课题名称是万向节滑动叉机加工艺及工 装设计。万向节滑动叉位于传动轴的端部，主要作用之一是传递扭矩， 使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同状态时，由本零件可以调 整传动轴的长短及其位置。 万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的一部分组合起来，使其成为一个零件， 其特征是该万向节滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内 设有内花键，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易、成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。 它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。 本课题的研究及论文的撰写是在焦老师的悉心指导下完成的。焦老师在百忙中给我们讲解论文中的细节以及论文中所涉及的工艺分析 ， 还有他严谨的治学态度也是我学习的榜样。通过本次毕业设计，使我对本专业有了更加深刻的了解，在以后的工作中也具有重要意义。 南昌航空大学学士学位论文 - 3 - 2 零件的分 析 件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉，它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩，使汽车获得前进的动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个 39 孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件 65圆内为 50键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 件的材料 万向节滑动叉的材料选用 45 钢，属于优等碳素结构钢 ，经调质处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能，零件材料的选择主要是考虑到满足使用要求，同时兼顾材料的工艺性和经济性， 45钢满足以上要求，所以选用 45钢。 45钢调质后机械性能 屈服强度 抗拉强度 延伸率 布氏硬度 s =550MN/ b=750 MN/ s=20% 35 件的工艺 分析 结构 分析 该零件由两个叉头和一个圆套筒内有的花键孔组成，类似套筒类零件，各部分作用如下： a. 零件的两个叉头部位上有两个直径为 以安装滚针轴承和十字轴相联，起万向连轴节的作用； b. 在叉头和花键孔 套 筒 相联结的筋条起过渡联结和加强零件刚性作用，防止零件受阻变形； c. 外圆为 65圆 50以传南昌航空大学学士学位论文 - 4 - 递动力。 加工表面的技术要求分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，他们 相互间 有一定的位置要求。现分述如下： a. 以 39这一组加工表面包括：两个 39 孔及其倒角，尺寸为 与两个孔 39 垂直的平面，还有在平面上的四个 中，主要加工表面为 39 b. 以 50键孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 50 55梯孔，以及6560 1 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： (1) 50 键孔与 39 孔中心联线的垂直度公差为 100： (2) 399 (3) 50 键槽宽中心线与 39心线偏转角度公差为 2。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后 借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精确要求 。 表面处理内容及作用 由于零件受正反向冲击性载荷，容易疲劳破坏，所以采用表面喷砂处理，提高表面硬度，还可以在零件表面造成残余压应力，以抵消部分工作时产生的拉应力，从而提高疲劳极限。 南昌航空大学学士学位论文 - 5 - 3 工艺规程设计 定零件工艺规程的原则和技术要求 艺要求 制定零件机械加工工艺过程是生产技术准备工作的一个重要组成部分。一个零件可以采用不同的工艺过程制造出来，但正确与合理的工艺过程应满足以下基本要求： （ 1） 保证产品的质 量符合图纸和技术要求条件所规定的要求； （ 2） 保证提高生产率和改善劳动条件； （ 3） 保证经济性的合理。 术依据 （ 1） . 产品零件图和装配图，技术条件； （ 2） . 毛坯生产和供应条件； （ 3） . 年生产纲领 （ 4） . 本车间生产条件（包括设备，工人技术等级，劳动场合条件等）； （ 5） . 工艺技术条件，手册等。 产类型的确定 计算零件生产纲领的公式： N=Q*n(1+&%)(1+ %) 其中： Q=5000 辆 /年（产品的年产量） n=1件 /辆（每辆汽车该零件的数量） &=4（零件的备品率） =1（零件的废品率） 则 N=5000+4%)x(1+1%)=5252（件） 根据生产纲领确定该零件为成批生产。 南昌航空大学学士学位论文 - 6 - 零件材料为 45 钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为 5252 件，已达大批生产的水平，而且零 件的轮廓尺寸不大 ，故可采用模锻成型。这对 提高生产率、保证加工 质量也是有利的 。 模锻毛坯具有以下特点： 1. 其轮廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量减少； 2. 其制造周期短，生产率高，保证产品质量。 方法 工方法的选择 零件各表面加 工方法的选择，不但影响加工质量，而且也要影响生产率和成本。同一表面的加工可以有不同的加工方法，这取决于表面形状，尺寸，精度，粗糙度及零件的整体构型等因素。 主要加工面的加工方法选择： （ 1） 两个 39 a) 该零件的批量不是很大，考虑到经济性，不适用于钻 b) 该零件除上述因素外，尺寸公差及粗糙度要求均不是很高，因此只需采用钻 （ 2） 尺寸为 118007.0两个与孔 39 垂直的平面根据零件外形及尺寸的要求，选用粗铣 （ 3） 50以不采用先车后拉，而采用钻 拉方案。 （ 4） 6560准 的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，南昌航空大学学士学位论文 - 7 - 还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 基准的选择 对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对本零件来说，如果以 65 62面作基准（四点定位），则可能造成这一组内外圆柱表面与零件的叉部外形不对称。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干个不加工 表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选择叉部两个39 用一组共两个短 V 形块支承这两个 39 外轮廓作主要定位面，以消除 x x y y 四个自由度，再用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在 65以消除 z z 两个自由度，达到完全定位。 精基准的选择 精基准的选择 主要应该考虑 基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算 。 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当适时零件的几何形状、尺寸精度及位置精 度等技术要求能得到合理的保证。由于生产类型为大批生产 ，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并 尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。根据零件的结构形状和技术要求，现初步制定两种工艺路线方案： 工艺路线方案一 工序 00 车外圆 62 60螺纹 1 工序 05 两次钻孔并扩钻花键底孔 43锪 沉头孔 55 工序 10 倒角 5 60。 工序 15 钻 底孔。 工序 20 拉花键孔。 工序 25 粗铣 39端面。 工序 30 精铣 39 工序 35 钻、扩、粗铰、精铰两个 39 倒角 2南昌航空大学学士学位论文 - 8 - 45。 工序 40 钻 角 120。 工序 45 攻螺纹 角 120。 工序 50 冲箭头。 工序 55 检查。 工艺路线方案二 工序 00 粗铣 39 工序 05 精铣 39 工 序 10 钻 39到尺寸）。 工序 15 镗 39到尺寸）。 工序 20 精镗 39角 2 45。 工序 25 车外圆 62 60螺纹 1序 30 钻、镗孔 43 锪 沉头孔 55 工序 35 倒角 5 60。 工序 40 钻 底孔。 工序 45 拉花键孔。 工序 50 钻 孔 倒角 120。 工序 55 攻螺纹 角 120。 工序 60 冲箭头。 工序 65 检查。 工艺路线方案三 工序 00 车端面及外圆 62 60螺纹 1 工序 05 钻、扩花键底孔 43 锪 沉头孔 55 工序 10 内花键孔 5 60倒角。 工序 15 钻锥螺纹 底孔。 工序 20 拉花键 。 工序 25 粗铣 39 工序 30 钻、扩 39 工序 35 精、细镗 39 工序 40 磨 39证尺寸 工序 45 钻叉部四个 工序 50 攻螺纹 4。 南昌航空大学学士学位论文 - 9 - 工序 55 冲箭头。 工序 60 终检。 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于： 方案一是先加工以花键 孔为中心的一组表面，然后以此为基面加工 39孔；而方案二则与此相反，先是加工 39，然后再以此二孔为基准加工花键孔及其外表面。两相比较可以看出，先加工花键孔后再以花键孔定位加工 39时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等比较方便。但方案一中的工序 35 虽然代替了方案二中的工序 10、 15、 20，减少了装夹次数，但在一道工序中要完成这么多工作，除了选用专门设计的组合机床（但在成批生产时，在能保证加 工精度的情况下，应尽量不选用专用组合机床）外，只能选用转塔机床。 而转塔车床目前大多适用于粗加工 ，用来在此处加工 39 通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现 方案二还有其他 问题，主要表现在 39样规定：39孔中心线应与 55键孔垂直，垂直公差为 100： 39孔与其外端面应垂直，垂直度公差为 此可以看出：因为 39孔的中心线要求与 55键孔中心线相垂直，因此，加工及测量 39时应以花键孔为基准。这样做，能保证设计基准与工艺基准相重合。在上述工艺路线制订中也是这样做了的。同 理， 39孔与其外端面的垂直度（ 技术要求在加工与测量时也应遵循上述原则。但在已制订的工艺路线中却没有这样做： 39 55键孔定位（这是正确的）；而 39的外端面加工时，也是以 55样做，从装夹上看似乎比较方便，但却违反了基准重合的原则，造成了不必要的基准不重合误差。具体来说，当 39果两个端面与花键孔中心线已保证绝对平行的话（这是很难得），那么由于 3900： 垂直公差 ，则 39与其外端面的垂直度误差就会很大，甚至会造成超差而报废。这就是由于基准不重合而造成的恶果。 方案三 解决 了上述 问题，因此，最后的加工路线确定如下： 工序 00 车端面及外圆 62 60螺纹 1 两个叉耳外轮廓及 65圆为粗基准，选用 式车床 ， 专用夹具 装夹 。 工序 05 钻、扩花键底孔 43 锪 沉头孔 55以 62- 10 - 基准，选用 工序 10 内花键孔 5 60倒角。选用 工序 15 钻锥螺纹 底孔。选用 式钻床及专用钻模。这里安排钻 底孔主要是为了下道工序拉花 键 时 消除回转自由度而设置的一个定位基准。本工序以花键内底孔定位，并利用叉部外轮廓消除回转自由度。 工序 20 拉花键 孔 。利用花键内底孔、 55 锥纹 孔定位，选用 工序 25 粗铣 39花键孔定位，选用 式铣床加工。 工序 30 钻、扩 39花键 孔及端面定位，选用 工序 35 精、细镗 39用 夹具加工，以花键内孔及端面定位。 工序 40 磨 39证尺寸 39及花键孔定位，选用 工序 45 钻叉部四个 用 式 及 专用夹具加工，以花键孔及 39 工序 50 攻螺纹 4。 工序 55 冲箭头。 工序 60 终检。 以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片”。 艺尺寸及毛坯尺寸的确定 “万向节滑动叉”零件材料为 45钢，硬度 207 241坯重量约为 6产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。 根据上述原是资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 62 1 考虑其加工长度为 90其联结的非加工表面直径为 65简化模锻毛坯 的外形，现直接取其外圆表面直径为 65 62面粗糙度值要求为 要求粗加工，此时直径余量 2Z=3能满足加工要求。 南昌航空大学学士学位论文 - 11 - 1 查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表 中锻件重量为 6件复杂形状系数为 件材质系数取 件轮廓尺寸（长度方向） 180 315长度方向偏差为 长度方向的余量查工艺手册 表 余量值规定为 取 39部） 毛坯为实心，不冲出孔。两内孔精度要求界于 照工 艺手册表 钻孔： 25 钻孔： 37 2Z=12钻： 2Z=镗： 2Z=镗： 39 2Z=160 5 要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。 内孔尺寸为 图样。参照工艺手册表 钻孔： 25孔： 41扩钻： 42花键孔（ 160 5 花键孔要求外径定心，拉削时的加工余量参照工艺手册表 Z=1 9 孔外端面的加工余量（加工余量的计算长度为 118007.0 （ 1）按照工艺手册表 加工精度 件复杂系数 锻件重 6二孔外端面的单边加工余量为 Z=2件的公差按工艺手册表 质系数取 杂系数 锻件的偏差为 （ 2）磨削余量：单边 工艺手册表 ， （ 3）铣削余量：铣削的公差余量（单边）为： Z= 南昌航空大学学士学位论文 - 12 - 铣削公差：现规定本工序（粗铣）的加工精度为 ，因此可知本工序的加工公差为 体方向）。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定 零件为大批生产，应该采用调 整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予 确定。 39孔外端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布 见图。 毛坯名义尺寸 118+222 118+ 最大余量 118 最小余量 最大余量 最小余量 磨 粗铣 + 39整法） 由图可知： 毛坯名义尺寸： 118+2 2=122（ 毛坯最大尺寸： 122+2= 毛坯最小尺寸： 2= 粗铣后最大尺寸： 118+2= 粗铣后最小尺寸： 磨后尺寸与零件图尺寸应相符，即 后，将上述计算的工序间尺寸及公差整理成表 1。 南昌航空大学学士学位论文 - 13 - 表 1加工余量计算表 (锻件毛坯 （ 39件尺寸 粗铣二端面 磨二端面 加工前尺寸 最大 小 工后尺寸 最大 18 最小 工余量（单边） 2 最大 小 工公差 + 工序 15：车削端面、外圆及螺纹。本工序采用计算法确定切削用量。 工条件 工件材料： 45 钢正火， b=锻。 加工要求：粗车 60面及 60 62圆， 螺纹 1 机床： 刀具：刀片材料 杆尺寸 16 25 r=90， 5， 0= 12， 60螺纹车刀：刀片材料： 算切削用量 （ 1）粗车 1面 1） 已知毛坯长度方向的加工余量为 虑 7的模锻拔 模斜度，则毛坯超过年度方向的最大加工余量 但实际上，由于以后还要钻花键底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一个 40部待以后钻孔时工 序 加 工 尺 寸 及 公 差 南昌航空大学学士学位论文 - 14 - 加工掉，故此时实际端面最大加工余量可按 两次加工， p=3 长度加工公差按 体方向） 2） 进给量 f 根据切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册）表 刀杆尺寸为 1625 p 3及工件直径为 60 f=r 按 床说明书（见切削手册表 f=r 3） 计算切削速度 按切削手册表 削速度的计算公式为（寿命选 T=60 v/m/ 其中： 42， m=正系数 削手册表 所以 42/m/ 4）确定机床主轴转速 000 32（ m/ 按机床说明书（见工艺手册表 与 532r/近的机床转速为480r/00r/选取 00r/果选 80r/速度损失太大。 所以实际切削速度 v=122m/ 5） 切削工时，按工艺手册表 l=65= ， tm=l1+l2+l3/* （ 1） 粗车 62圆，同时应校验机床功率及进给机构强度。 1） 切削深度 单边余量 Z=一次切除。 2） 进给量 根据切削手册表 用 f=r。 3） 计算切削速度 见切削手册表 v/=116 （ m/ 4） 确定主轴转速 南昌航空大学学士学位论文 - 15 - 000 568 （ r/ 按机床选取 n=600r/以实际切削速度 V= 000= 65000=122(m/5） 检验机床功率 主切削力 削手册表 算 中： 795， b/650)=以 795 N） 切削时消耗功率 x 410 =w) 由切削手册表 床说明书可知， 主轴转速为 600r/轴传递的最大功率为 以机床功率足够，可以正常加工。 6） 校验机床进给系统强度 已知主切削力 向切削力 削手册表 中： 940， b/650)=以 940 195（ N） 而轴 向切削力 中： 2880， 0.4 b/650)向切削力 880 480（ N） 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 =切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为 南昌航空大学学士学位论文 - 16 - F=（ p） =480+95） =600（ N） 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N（见切削手册表 故机床进给系统可正常工作。 7） 切削工时 t=l+l1+l2/中 l=90， ， 所 以 t=90+4/600 （ 2） 车 60圆柱面 p=1f=r（切削手册表 m，刀夹圆弧半 径 v/ 其中： 42 m=60 c=159(m/n=843(r/按机床说明书取 n=770r/此时 v=145m/削工时 t=（ l+l1+： l=20 所以 t=（ 20+4） /770 （ 3） 车螺纹 1）切削速度的计算 见切削用量手册（艾兴、肖诗纲编，机械工业出版社，1985）表 21，刀具寿命 T=60用高速螺纹车刀，规定粗车螺纹时 p =刀次数 i=2 v/中： m=距 以粗车螺纹时： m/精车螺纹时 6.8(m/2）确定主轴转速 南昌航空大学学士学位论文 - 17 - 粗车螺纹时 000 D=1000 60=r/ 按机床说明书取 n=96r/际切削速度 8m/挑螺纹时 000 D=1000 60=195（ r/ 按机床说明书取 n=184r/际切削速度 4m/）切削工时 取切入