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1、广东海洋大学2005届本科生课程设计机械制造技术基础 课程设计说明书题目：CA10B传动轴突缘叉的机械加工工艺规程制订及钻四孔工序专用夹具的设计 姓 名： 刘磊 专业年级：2010级机械设计制造及其自动化2班 院 系： 职 业 教 育 学 院 指导老师： 冯 涛 完成日期： 2013.6.11 在高温或低温情况下进行的高处作业。高温是指作业地点具有生产性热源，其气温高于本地区夏季室外通风设计计算温度的气温2及以上时的温度。低温是指作业地点的气温低于5。目 录序言3 一、零件的分析4 1.1.零件的作用4 1.2.零件的工艺分析4 二、工艺规程设计5 2.1 确定毛坯的制造形式5 2.2基面的选
2、择5 2.3制定工艺路线5 2.3.1工艺路线方案一5 2.3.2工艺路线方案二6 2.3.3工艺方案的比较与分析6 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定7 2.5确定切削用量及基本工时9 三.夹具设计19 3.1问题的提出19 3.2夹具设计19 3.2.1定位基准的选择20 3.2.2切削力及夹紧力计算20 3.2.3定位误差分析21 3.2.4夹具设计及操作的简要说明21 四.参考文献21 五.心得体会22序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理
3、论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一、零件的分析 11零件的作用题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的突缘叉，它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，使汽车获得前进的动力。零件的两个叉头部位上有两个39的孔，用以与轴与十字轴相连，起联轴节的作用。 12零件的工艺分析CA10B传动轴上的突缘叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求，分述如下：1.
4、以39为中心的加工表面这一组加工表面包括：39的孔及其倒角，尺寸为118的与两个孔39相垂直的平面，还有在平面上的4个M8螺孔。其中，主要加中表面为39的两个孔。 2.以95为中心的止口表面这一组加工表面包括：95止口外圆环表面，及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求：39两孔的同圆度公差为0.01；39两孔端面与39两孔中心联线的垂直度公差为0.1；39两孔中心联线与95止口端面的平行度公差为0.2；39两孔端面与95止口端面基准中心的对称度为0.15. 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、工艺规程设计 21确定毛坯的制造形式零件材料为4
5、5钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶，零件在汽车行驶过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为5000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。这有利提高生产率、保证加工精度。 22基面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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。221粗基准的选择。根据保证加工表面加工余量合理分配的原则，如果要求保证工作某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的
6、毛坯面作为粗基准，现选取叉口作为粗基准，利用一圆环支承这两个叉耳作主要定位面，限制5个自由度，再以一定位销限制剩下的1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。 222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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 23制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。2.3.1工艺路线方案一工序一 粗铣39mm两耳孔外
7、端面工序二 粗车95止口三个面及其倒角工序三 钻四个孔16mm及其倒角工序四 钻39mm两耳孔工序五 扩39mm两耳孔及倒角工序六 精车95止口三个面及其倒角工序七 精、细镗孔39及其倒角 工序八 磨39孔上两端面工序九 钻螺纹底孔4-M8mm工序十 攻螺纹4-M8工序十一 去毛刺工序十二 清洗工序十三 终检2.3.2工艺路线方案二工序一 粗、精车95止口三个面及其倒角工序二 粗铣39mm两耳孔外端面工序三 钻四个孔16mm及其倒角工序四 钻4个M8的螺纹孔工序五 攻螺纹4-M8工序六 钻39mm两耳孔工序七 扩39mm两耳孔及倒角工序八 精、细镗孔39及其倒角工序九 磨39耳孔上两端面工序十
8、 去毛刺工序十一 清洗工序十二 终检2.3.3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39孔上两端面；而方案二则是先加工95止口三个面及其倒角。两比较可以看出，先加工39孔上两端面，是以止口平面的内孔及平面为定位的，能够保证工作某重要表面加工余量均匀，保证对称度、平行度要求，且定位及装夹都比较方便。再之，方案二钻螺纹孔在钻39孔之前，很容易受到钻大孔时的作用力而变形。综合考虑以上步骤，最后的加工路线确定如下:工序一 粗铣39两孔上两端面,以止口平面和39两孔外表面定位,选用X63卧式铣床加工。工序二 粗车95止口三个面及其倒角, 以39两孔上两端面及其V型表面和止口面定位,
9、选用C620-1加工。工序三 钻法兰盘四个孔16mm， 选用Z535立式钻床及专用夹具加工，以止口定位。工序四 钻孔39，以止口定位，选用选用Z535立式钻床及专用夹具加工。工序五 扩孔39及其倒角，以止口定位，选用选用Z535立式钻床及专用夹具加工。工序六 精车95止口三个面，以39两孔及其外端面定位,选用C620-1加工。工序七 精、细镗孔39及其倒角，以止口定位，选用T716A型卧式金刚镗床及专用夹具加工。工序八 磨39mm两耳孔外端面。工序九 钻叉部4个M8的螺纹底孔并倒角，选用Z535立式钻床及专用夹具加工，以止口定位。工序十 攻螺纹4-M8。工序十一 去毛刺。工序十二 清洗。工序十
10、三 终检。 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA10B解放牌汽车传动轴突缘叉”，零件材料为45钢，硬度163196HB，毛坯重量约为2.5kg,生产类型大批量，模锻毛坯。据以上原始数据及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.95mm止口平面的加工余量及公差(1) 查机械制造工艺设计简明手册表2.2-10中公式知,估算得锻件复杂系数S2,且零件表面粗糙度Ra为6.3,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，可得止口的加工余量为1.72.2,现取Z=2mm。则得95端面的加工余量为Z1=2+（33-31.5）=3.5mm，95止口台肩的加工余量为
11、Z2=2+（105-95）/2=7mm，105端面的加工余量为Z3=2+（33-29）=5mm，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-14得其极限偏差为mm.(2) 查机械加工余量手册表5-25，可得端面精加工余量为1.6mm(3) 95止口台肩粗车加工余量为7-1.6=5.4mm，95端面粗车加工余量为3.5mm，105端面粗车加工余量为5-1.6=3.4mm。加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序公差95端面粗车3.5IT1131.5500.2295止口台肩粗车5.4IT1196.6500.22精车1.6IT8956.30.054105端面粗车3.4IT1130.6500.2
12、2精车1.6IT7296.30.0542. 两内孔39 mm (耳孔)毛坯为实心，不冲出孔，孔公差为0.027-（-0.010）=0.037mm，IT=8，两内孔精度要求界于查机械加工余量手册表5-17，确定工序尺寸及余量为：钻孔：37mm 2Z=12mm扩孔：38.7mm 2Z=1.7mm精镗：38.9mm 2Z=0.2mm细镗：39mm 2Z=0.1mm加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序公差39钻孔25IT11250.16钻孔12IT1137500.16扩孔1.7IT1038.76.30.10精镗0.2IT838.96.30.062细镗0.1IT7396.30.039
