机械加工工艺和其课程设计方案

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1、摘要 3第一章零件及零件的工艺分析 41.1零件的作用 41.2、零件的工艺分析 4第二章确定毛坯的制作方法、初步确定毛坯形状 5第三章工艺设计和分析 53.1、定位基准的选择 53.2、零件的表面加工方法的选择 53.3、 确定加工工艺 73.4、 确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸，设计、绘制毛坯 83.5、 确定切削用量 93.6、 填写机械加工工艺过程卡和机械加工卡工序 20第四章夹具的设计 214.1确定设计方案 214.2计算夹紧力并确定螺杆直径 224.3定位精度分析 22参考文献 23摘要本次设计是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

2、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和十字轴相连，起万向节轴节的作用。 而零件外圆内的花键孔和传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。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。关键词：传动轴 万 向节滑动叉 传递扭矩 花键轴AbstractThis design is car chassis of transmission shaft univer

3、sal joint sliding a fork,it is located at the end of the drive shaft of.The main role:first, is the transmission torque,make cars get motivation;second,it is when the automobile driving axle leaf spring in different state,by the parts can adjust the length of the shaft and its position.Parts of the

4、two fork head on a two holes,is used to install the rolling needle bearings and connected with the axis,the universal shaft section funtion.And the parts of the spline circle hole at the end of the drive shaft of spline shaft combined.This fixture is also used to clamp the parts,and the role of the

5、fixture is also in order to improve labor productivity,ensure the parts processing quality, reduce the labor intensity.And fixture another purpose is to fixed position parts,making it the highest efficientcy get.Key words: transmission shaft 、 universal joint sliding a forktransmission torque spline

6、 shaft一、零件的分析1.1零件的作用汽车底盘传动 轴上的万 向节滑动 叉位于传动轴的端 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由两个39poiomm的孔，用已安装滚针轴承并和十字轴相连，起万向联轴节作用。零 件65mm外圆内为50mm和传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之 用。1. 2零件的工艺分析万向节滑动叉共有两组加工表面，它们之间是由一定的位置要求。现分析如下： (1 ) 以孔为39mm心的加工表面。这一组加工表面包括：两个 39mm的孔及其倒角，尺寸为11 8

7、m m的和两个孔 39 mm相垂直的平面，还有在平面上的四个M8螺孔。其中，主要加工表面为 39 mm 的两个孔。(2)以50mm花键孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：5 0 mm十六齿方齿花键孔，55 mm阶梯孔，以及65 mm 的外圆表面和M60 X 1 mm的外螺纹表面。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要有以下位置要求：0.02750mm花键孔和39卫010 mm二孔中心联线的垂直度公差为1 00: 0. 2;39mm二孔外端面对39mm孔垂直公差度为0. 1 mm。50mm花键槽宽中心线和39 mm中心线偏转角度公差为2 由上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其

8、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度要求。二、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯的形状零件材料是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 维尽量不被切断，保证零件的工作可靠性。由于零件属于中或者大批量生产，而 且零件的尺寸不大，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。零件的形状并不复杂，因此毛坯形状可以和零件的形状尽量接近，各内孔不 锻出。毛坯的尺寸通过确定加工余量后决定，那是再设计、绘制毛坯图。三、工艺规程设计3. 1定位基准的选择定位基准的选择是

9、工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确和 合理，可以使得加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工过程会问题百 出，更有甚者，还会造成零件大批量报废，使得生产无法正常进行。（1）粗基准的选择：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 mm外圆（或62 mm外圆）表面作基准（四点定 位），则可能造成这一组内外圆柱表面和零件的叉部外形部不对称。按照有关粗基 准的选择原则，现选取叉部两个39 j0.（0127 mm的孔的不加工外轮廓表面作为粗基 准，利用一组共两个V形块支承这两个39 j000o7 mm的外轮廓作主要定位面，以消 除X移动、X转动

10、、Y移动、Y转动四个自由度；再用一对自动定心的窄口卡爪夹 持在65mm外圆柱面上（夹持短），用以消除Z移动Z转动两个自由度，达到完全 定位。（2 ）精基准的选择：精基准的选择主要应该考虑基准重合问题。当设计基准 和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3. 2零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有外圆、内孔、端面、内螺纹等，材料为45钢。参考机 械制造工艺设计手册（以下简称工艺手册）表1.4-6、表1.4-7、表1. 4- 8、 表1. 4-14、表1. 4-17等，其加工方法选择如下：（1）62 mm外圆面 为标注公差尺寸，根据GB1800- 79规定其公差等级按IT13 ; 表面粗糙度为R

11、z200卩m相当于Ra50卩m ,只需进行粗车（表1. 4- 6）（2）M 60 xi-6h外螺纹 普通螺纹，精度等级为中等级，表面粗糙度为 Ra3. 2 卩m,需进行粗、精车削（表1.4-1、表1.4-14、表1.4-17）（3 ） M 60 xi-6h端面端面至3 9 mm孔轴线长度为1 85 mm,为未标注公差尺寸，按IT12级；表面粗糙度为Rz2 00卩m相当于Ra50卩m，只需进行粗车（表1. 4-8）（4）4 3 00.16 mm花键底孔 公差等级为IT11 ;表面粗糙度为Rz50卩m （相当 于Ra12. 5卩m）,毛坯为实心，未冲出孔。采用钻孔“（扩）钻孔“扩孔（表1. 4-

12、7）（5）55 mm沉头孔 为未标注公差尺寸，按IT12级；表面粗糙度为Ra6. 3卩 m ,在加工4 3 mm花键底孔后，锪55mm沉头孔即达要求（表1. 4- 7）（6）花键孔 要求花键孔为外径定心，表面粗糙度为Ra1. 6卩m ,故采用拉削 加工（表1.4-1 7）（7）39 l002nnm两孔（叉部） 公差等级介于I T7-I T8 :表面粗糙度为Ra3. 2 卩m ,毛坯为实心，未冲出孔。采用钻孔 （扩）钻孔 、扩孔 、半粗镗 精镗（表1.4-7）（8 ）39空盂两孔外端面两孔外端面之间长度尺寸118纭.02mm,公差等级介 于I T8- I T9 :表面粗糙度为Ra6. 3卩m。采

13、用粗铳 ，精铳加工方法（表1.4-8）（9） M8-6h四个螺纹（叉部） 精度等级为中等级：表面粗糙度为Ra6. 3卩m。 采用钻底孔 、攻螺纹（表1.4-17）（1 0）Rcl/8锥螺纹 普通螺纹。采用钻底孔攻螺纹（表1.4-17 ）（11 ）三处倒角 M60 X1-6h外螺纹外径处的1. 545 倒角，表面粗糙度为Rz200卩m （相当于 Ra50卩m）,只需粗车即可（表1. 4-6）;43mm花键底孔处的 560 倒角，表面粗糙度为Ra6. 3卩m ,只需粗车即可（表1.4-6） ; M 8-6h四个螺纹底孔处的2. 5汉45 倒角，表面粗糙度为Rz50卩m （相当于Ra12. 5卩m）

14、,只需 锪钻即可（表1.4-7）由于生产类型为大批生产，故采用万能机床配以专用夹具，尽量使工序集中 来提高生产率。除此之外，还降低成产成本。3.3 确定加工工艺为：工序1 0 :车端面及外圆62 mm,60 mm,并车螺纹M60 X 1 mm。以两个叉耳外 轮廓（限制4点）及6 5 mm外圆（限制2点）为粗基准定位，选用C620- 1卧式车 床和专用夹具。工序20 :钻、扩花键底孔43 mm,锪沉头孔55 mm,以62 mm外圆（限制4 点）及M 60 X1-6h端面（限制1点）为基准定位，选用C365L转塔车床。工序30 :4 3mm花键底孔5 X 30倒角。以62mm外圆（限制4点）及55

15、mm 沉头孔端面（限制1点）为基准定位，选用C620- 1车床和专用夹具。工序40 :钻锥螺纹Rcl/8底孔8. 8mm。选用Z525立式钻床及其专用钻模。 这里安排钻Rcl / 8底孔主要是为了下道工序拉花键孔时为消除回转自由度而设 置的定位基准。本工序以43mm花键底孔（限制4点）及M60 X 1- 6h端面（限制1 点）定位，并利用叉部外轮廓消除回转自由度。工序50 :拉花键孔。利用43mm花键底孔（限制4点）、55mm沉头孔端面（限 制1点）及Rcl/8锥螺纹底孔（限制1点）定位，选用L6120卧式拉床加工。工序60 :粗铳3 9mm二孔外端面，以花键孔（限制5点）及M 60 Xlm m端面（限 制1点）定位，选用X63卧式铳床加工工序70 :钻、扩39mm二孔及其倒角。以花键孔（限制5点）及M60 X 1 mm端面（限 制1点）定位，选用Z535立式钻床加工。工序80 :半精、精镗39 mm二孔。选用T740型卧式金刚镗床及其专用夹具加 工，以花键孔（限制5点）及及M60 X 1mm端面（限制1点）定位。工序90 :磨39 mm二孔外面，保证尺寸1 1 8-o. 07 mm,以39 mm孔（限制4点） 及花键孔（限制2点）定位，选用M71 30平面磨床及其专用夹具。