万向节滑动叉的机械加工工艺规程及工装设计

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1、专业订作机械毕业设计，机械设计课程设计，减速器设计，工艺及工装夹具设计 联系 QQ 大量已过设计供您参考详情咨询 太原理工大学阳泉学院太原理工大学阳泉学院 毕毕业业设设计计说说明明书书 毕业生姓名毕业生姓名：任任 毅毅 专业专业 ： 机电一体化机电一体化 学号学号 ： 指导教师指导教师 ： 荆忠亮荆忠亮 所属系（部）所属系（部） ： 机械电子工程系机械电子工程系 二二一三年五月一三年五月 I 太原理工大学阳泉学院太原理工大学阳泉学院 毕业设计评阅书毕业设计评阅书 题目：题目： 万向节滑动叉的机械加工工艺规程及工装设计万向节滑动叉的机械加工工艺规程及工装设计 机电机电 系系 一体化一体化 专业专

2、业 姓名姓名 任任 毅毅 设计时间：设计时间：2013 年年 3 月月 11 日日2013 年年 5 月月 12 日日 评阅意见：评阅意见： 成绩：成绩： 指导教师：指导教师： （签字）（签字） 职职 务：务： II 201 年年 月月 日日 太原理工大学阳泉学院太原理工大学阳泉学院 毕业设计答辩记录卡毕业设计答辩记录卡 机电机电 系系 一体化一体化 专业专业 姓名姓名 任任 毅毅 答答 辩辩 内内 容容 问问 题题 摘摘 要要评评 议议 情情 况况 记录员：记录员： （签（签 名）名） 成成 绩绩 评评 定定 指导教师评定成绩指导教师评定成绩答辩组评定成绩答辩组评定成绩综合成绩综合成绩 注：

3、评定成绩为注：评定成绩为 100 分制，指导教师为分制，指导教师为 30%，答辩组为，答辩组为 70%。 III 专业答辩组组长：专业答辩组组长： （签名）（签名） 201 年年 月月 日日 i 摘摘 要要 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孔，是用来安装 滚针轴承并且与十字轴相连，起万向节轴节的作用。而零件外圆内的花键孔与传动 轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。而这次的夹具也是用于装夹此零件， 而夹具的作用也是为了提高零

4、件的劳动生产率、保证加工质量、降低劳动强度。而 夹具的另一个目的也是为了固定零件位置，使其得到最高的效率。 关键字关键字：万向节滑动叉；传递扭矩；调整位置；夹具；提高效率 ii 目目 录录 第一章 概述.1 第二章 零件的分析.2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的材料 2 2.3 零件的工艺分析 2 2.3.1 结构分析.2 2.3.2 零件的技术要求分析3 2.3.3 毛坯的选择.3 2.3.4 加工表面的技术要求分析6 2.3.5 表面处理内容及作用.7 第三章 工艺规程设计8 3.1 生产过程与工艺过程 .8 3.1.1 生产过程.8 3.1.2 工艺过程.8 3.2 机械加工工艺

5、过程的组成 8 3.2.1 工序.9 3.2.2 安装与工位.9 3.2.3 工步与走刀.9 3.3 制定零件工艺规程的原则和技术要求 .10 3.3.1 工艺规程的设计原则10 3.3.2 工艺规程的作用10 3.3.3 工艺规程设计所需原始材料10 3.3.4 工艺规程设计的步骤及内容10 3.3.5 工艺要求11 3.3.6 技术依据11 3.4 生产类型的确定 .11 3.5 确定毛坯的制造形式 .12 3.6 制定工艺路线及方法 .12 3.6.1 加工方法的选择 12 3.6.2 基准的选择12 3.6.3. 制定工艺路线.13 3.6.4 工艺方案的比较与分析.15 3.7 机械

6、加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 .16 3.8 确定切削用量及基本工时20 3.8.1 加工条件 20 3.8.2 计算切削用量 21 第四章 夹具设计.33 4.1 问题的提出 .33 4.2 夹具设计 .33 4.2.1 定位基准的选择 33 iii 4.2.2 切削力及夹紧力计算 33 4.2.3 定位误差分析34 4.2.4.铣床夹具设计及操作的简要说明35 4.2.5 车床夹具操作的简要说明35 总 结.37 参考文献.38 致 谢.39 专业订作机械毕业设计，机械设计课程设计，减速器设计，工艺及工装夹具设计 联系 QQ 大量已过设计供您参考详情咨询 1 第一章第一章 概述概述

7、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

8、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荆老师的悉心指导下完成的。荆老师在百忙中 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。 专业订作机械毕业设计，机械设计课程设计，减速器设计，工艺及工装夹具设计 联系 QQ 大量已过设计供您参考详情咨询 2 第二章第二章 零件的分析零件的分析 2.1 零件的作用零件的作用 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，

9、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 mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴 39 027 . 0 010 . 0 节的作用。零件 65mm 外圆内为 50mm 花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用 于传递动力之用。 2.2 零件的材料零件的材料 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

10、 屈服强度抗拉强度延伸率布氏硬度 =550MN/ms 2 b=750 MN/m 2 s=20%HB=235 2.3 零件的工艺分析零件的工艺分析 2.3.12.3.1 结构分析结构分析 零件的结构分析主要包括以下三方面： (1)零件表面的组成和基本类型 尽管组成零件的结构多种多样，但从形体上加以分析，都是由一些基本表面和 特形表面组成的。基本表面有内外圆柱表面、圆锥表面和平面等；特形表面主要有 螺旋面、渐开线齿形表面、圆弧面（如球面）等。在零件结构分析时，根据机械零 件不同表面的组合形成零件结构上的特点，就可选择与其相适应的加工方法和加工 路线，例如外圆表面通常由车削或磨削加工；内孔表面则通过

11、钻、扩、铰、镗和磨 削等加工方法获得。 机械零件不同表面的组合形成零件结构上的特点。在机械制造中，通常按零件 结构和工艺过程的相似性，将各类零件大致分为轴类零件、套类零件、箱体类零件、 齿轮类零件和叉架类零件等。 专业订作机械毕业设计，机械设计课程设计，减速器设计，工艺及工装夹具设计 联系 QQ 大量已过设计供您参考详情咨询 3 (2)主要表面与次要表面区分 根据零件各加工表面要求的不同，可以将零件的加工表面划分为主要加工表面 和次要加工表面；这样，就能在工艺路线拟定时，做到主次分开以保证主要表面的 加工精度。 (3)零件的结构工艺性 所谓零件的结构工艺性是指零件在满足使用要求的前提下，制造该

12、零件的可行性和 经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。所谓结构工艺性好，是 指在现有工艺条件下，既能方便制造又有较低的制造成本。 2.3.22.3.2 零件的技术要求分析零件的技术要求分析 零件图样上的技术要求，既要满足设计要求，又要便于加工，而且齐全和合理。 其技术要求包括下列几个方面： （1）加工表面的尺寸精度、形状精度和表面质量； （2）各加工表面之间的相互位置精度； （3）工件的热处理和其它要求，如动平衡、镀铬处理、去磁等。 零件的尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度的要求，对确定机械加工 工艺方案和生产成本影响很大。因此，必须认真审查，以避免过高的要求使加工工 艺复

13、杂化和增加不必要的费用。 在认真分析了零件的技术要求后，结合零件的结构特点，对零件的加工工艺过 程便有一个初步的轮廓。加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和有无热处理要求，决 定了该表面的最终加工方法，进而得出中间工序和粗加工工序所采用的加工方法。 如，轴类零件上 IT7 级精度、表面粗糙度 R a 1.6 m 的轴颈表面，若不淬火， 可用粗车、半精车、精车最终完成；若淬火，则最终加工方法选磨削，磨削前可采 用粗车、半精车（或精车）等加工方法加工。表面间的相互位置精度，基本上决定 了各表面的加工顺序。 2.3.32.3.3 毛坯的选择毛坯的选择 毛坯的确定，不仅影响毛坯制造的经济性，而且影响机械加工

14、的经济性。所以 在确定毛坯时，既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从 确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本。 专业订作机械毕业设计，机械设计课程设计，减速器设计，工艺及工装夹具设计 联系 QQ 大量已过设计供您参考详情咨询 4 机械加工中常用毛坯的种类机械加工中常用毛坯的种类 毛坯的种类很多，同一种毛坯又有多种制造方法，机械制造中常用的毛坯有以 下几种： (1)铸件 形状复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。目前铸件大多用砂型铸造，它又 分为木模手工造型和金属模机器造型。木模手工造型铸件精度低，加工表面余量大， 生产率低，适用于单件小批生产或大型零件的铸造。金属模机器造型生

15、产率高，铸 件精度高，但设备费用高，铸件的重量也受到限制，适用于大批量生产的中小铸件。 其次，少量质量要求较高的小型铸件可采用特种铸造（如压力铸造、离心制造和熔 模铸造等） 。 (2)锻件 机械强度要求高的钢制件，一般要用锻件毛坯。锻件有自由锻造锻件和模锻件 两种。自由锻造锻件可用手工锻打（小型毛坯） 、 机械锤锻（中型毛坯）或压力 机压锻（大型毛坯）等方法获得。这种锻件的精度低，生产率不高，加工余量较大， 而且零件的结构必须简单；适用于单件和小批生产，以及制造大型锻件。 模锻件的精度和表面质量都比自由锻件好，而且锻件的形状也可较为复杂，因 而能减少机械加工余量。模锻的生产率比自由锻高得多，但

16、需要特殊的设备和锻模， 故适用于批量较大的中小型锻件。 (3)型材 型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其它特殊 截面的型材。型材有热轧和冷拉两类。热轧的型材精度低，但价格便宜，用于一般 零件的毛坯；冷拉的型材尺寸较小、精度高，易于实现自动送料，但价格较高，多 用于批量较大的生产，适用于自动机床加工。 (4)焊接件 焊接件是用焊接方法而获得的结合件，焊接件的优点是制造简单、周期短、节 省材料，缺点是抗振性差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。 除此之外，还有冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其它毛坯。 毛坯种类选择中应注意的问题毛坯种类选择中应注意的问题 (1)零件材料及其力学性能 专业订作机械毕业设计，机械设计课程设计，减速器设计，工艺及工装夹具设计 联系 QQ 大量已过设计供您参考详情咨询 5 零件的材料大致确定了毛坯的种类。例如材料为铸铁和青铜的零件应选择铸件 毛 坯；钢质零件形状不