【正文】 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的材料選用 45 鋼，屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性， 45 鋼滿足以上要求，所以選用 45 鋼。 45 鋼調(diào)質(zhì)后機(jī)械性能 屈服強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 延伸率 布氏硬 度 σ s =550MN/m2 σ b=750 MN/m2 δ s=20% HB=235 零件的工藝 分析 . 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： a. 零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)直徑為 ?? mm 的孔，用以安裝滾針軸承和十字軸相聯(lián)，起萬(wàn)向連軸節(jié)的作用； b. 在叉頭和花鍵孔 套 筒 相聯(lián)結(jié)的筋條起過(guò)渡聯(lián)結(jié)和加強(qiáng)零件剛性作用，防止零件受阻變形； c. 外圓為Φ 65mm，內(nèi)圓Φ 50mm 花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用以傳南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 遞動(dòng)力。 加工表面的技術(shù)要求分析 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉共有兩組加工表面，他們 相互間 有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： a. 以Φ 39mm 孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個(gè)Φ ?? mm 的孔及其倒角，尺寸為 1180 ? 的與兩個(gè)孔Φ ?? mm 相垂直的平面，還 有在平面上的四個(gè) M8螺孔。其中，主要加工表面為Φ ?? mm的兩個(gè)孔。 b. 以Φ 50mm 花鍵孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：Φ ? mm 十六齒方齒花鍵孔，Φ 55mm 階梯孔，以及Φ65mm 的外圓表面和 M60 1mm 的外螺紋表面。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： (1) Φ ? mm 花鍵孔與Φ ?? mm 二孔中心聯(lián)線的 垂直度公差為 100： ； (2) Φ 39mm 二孔外端面對(duì)Φ 39mm 孔垂直度公差為 ； (3) Φ ? mm 花鍵槽寬中心線與Φ 39mm 中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為 2176。 由以上分析可知，對(duì)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 。 . 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。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求 工藝要求 制定零件機(jī)械加工工藝過(guò)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(guò)程制造出來(lái)，但正確與合理的工藝過(guò)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(dòng)條件； （ 3） 保證經(jīng)濟(jì)性的合理。 技術(shù)依據(jù) （ 1） . 產(chǎn)品零件圖和裝配圖，技術(shù)條件； （ 2） . 毛坯生產(chǎn)和供應(yīng)條件； （ 3） . 年 生產(chǎn)綱領(lǐng) （ 4） . 本車間生產(chǎn)條件（包括設(shè)備，工人技術(shù)等級(jí)，勞動(dòng)場(chǎng)合條件等）； （ 5） . 工藝技術(shù)條件，手冊(cè)等。 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+amp。%)(1+β %) 其中： Q=5000 輛 /年（產(chǎn)品的年產(chǎn)量） n=1 件 /輛（每輛汽車該零件的數(shù)量） amp。=4（零件的備品率） β =1（零件的廢品率） 則 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)。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 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(guò)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，以使金屬纖維不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為 5252 件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大 ，故可采用模鍛成型。這對(duì) 提高生產(chǎn)率、保證加工 質(zhì)量也是有利的 。 模鍛毛坯具有以下特點(diǎn)： 1. 其輪廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量減少； 2. 其制造周期短，生產(chǎn)率高，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 制定工藝路線 及方法 加工方法的選擇 零件各表面加 工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且也要影響生產(chǎn)率和成本。同一表面的加工可以有不同的加工方法，這取決于表面形狀，尺寸，精度，粗糙度及零件的整體構(gòu)型等因素。 主要加工面的加工方法選擇： （ 1） 兩個(gè)Φ ?? mm 孔及其倒角可選用加工方案如下： a) 該零件的批量不是很大，考慮到經(jīng)濟(jì)性，不適用于鉆 拉方案 b) 該零件除上述因素外，尺寸公差及粗糙度要求均不是很高，因此只需采用鉆 鏜方案。 （ 2） 尺寸為 1180 ? mm 的兩個(gè)與孔Φ ?? mm 相垂直的平面根據(jù)零件外形及尺寸的要求，選用粗銑 磨得方案 （ 3） Φ 50mm 花鍵孔因孔徑不大，所以不采用先車后拉，而采用鉆 擴(kuò) 拉方案。 （ 4） Φ 65mm 外圓和 M60x1 外螺紋表面均采用車削即可達(dá)到零件圖紙的要求 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(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，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)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(duì)本零件來(lái)說(shuō)，如果以Φ 65mm 外圓（或Φ 62mm 外圓）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(duì)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)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選擇叉部?jī)蓚€(gè)Φ?? mm 孔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)Φ ?? 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(duì)自動(dòng)定心的窄口卡爪，夾持在Φ 65mm 外圓柱面上，用以消除 z? z? 兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選 擇 主要應(yīng)該考慮 基準(zhǔn)重合的問(wèn)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 。 . 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)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(wàn)能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)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)初步制定兩種工藝路線方案： 工藝路線方案一 工序 00 車外圓Φ 62mm，Φ 60mm，車螺紋 M60 1mm。 工序 05 兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔Φ 43mm， 锪 沉頭孔Φ 55mm。 工序 10 倒角 5 60176。 工序 15 鉆 Rc1/8 底孔。 工序 20 拉花鍵孔。 工序 25 粗銑Φ 39mm 二孔端面。 工序 30 精銑Φ 39mm 二孔端面。 工序 35 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩個(gè)Φ 39mm 孔至圖樣尺寸并 锪 倒角 2南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 45176。 工序 40 鉆 M8mm 底孔Φ ，倒角 120176。 工序 45 攻螺紋 M8mm 底孔Φ ，倒角 120176。 工序 50 沖箭頭。 工序 55 檢查。 工藝路線方案二 工序 00 粗銑Φ 39mm 二孔端面。 工序 05 精銑Φ 39mm 二孔端面。 工序 10 鉆Φ 39mm 二孔（不到尺寸）。 工序 15 鏜Φ 39mm 二孔（不到尺寸）。 工序 20 精鏜Φ 39mm 二孔，倒角 2 45176。 工序 25 車外圓Φ 62mm，Φ 60mm，車螺紋 M60 1mm 工序 30 鉆、鏜孔Φ 43mm，并 锪 沉頭孔Φ 55mm。 工序 35 倒角 5 60176。 工序 40 鉆 Rc1/8 底孔。 工序 45 拉花鍵孔。 工序 50 鉆 M8mm 螺紋 底孔Φ 孔，倒角 120176。 工序 55 攻螺紋 M8mm 底孔Φ ，倒角 120176。 工序 60 沖箭頭。 工序 65 檢查。 工藝路線方案三 工序 00 車端面及外圓Φ 62mm，Φ 60mm，車螺紋 M60 1mm。 工序 05 鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ 43mm，并 锪 沉頭孔Φ 55mm。 工序 10 內(nèi)花鍵孔 5 60176。倒角。 工序 15 鉆錐螺紋 Rc1/8 底孔。 工序 20 拉花鍵 。 工序 25 粗銑Φ 39mm 二孔端面。 工序 30 鉆、擴(kuò)Φ 39mm 二孔及倒角。 工序 35 精、細(xì)鏜Φ 39mm 二孔。 工序 40 磨Φ 39mm 二孔端面，保證尺寸 。 工序 45 鉆叉部四個(gè) M8mm 螺紋底孔并倒角。 工序 50 攻螺紋 4M8mm， Rc1/8。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 工序 55 沖箭頭。 工序 60 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Φ 39mm 二孔；而方案二則與此相反，先是加工Φ 39mm 孔，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Φ 39mm 二孔，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 1 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(lái)在此處加工Φ 39mm 二孔是不合適的 。 通過(guò)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(huì)發(fā)現(xiàn) 方案二還有其他 問(wèn)題，主要表現(xiàn)在Φ 39mm 兩個(gè)孔及其端面加工要求上。圖樣規(guī)定：Φ39mm 二孔中心線應(yīng)與Φ 55mm 花鍵孔垂直，垂直公差為 100： ；Φ 39mm 二孔與其外端面應(yīng)垂直，垂直度公差為 。由此可以看出：因?yàn)棣?39mm 二孔的中心線要求與Φ 55mm 花鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測(cè)量Φ 39mm 孔時(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。同理，Φ 39mm 二孔與其外端面的垂直度（ ）的技術(shù)要求在加工與測(cè)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(méi)有這樣做：Φ 39mm孔加工時(shí)，以Φ 55mm 花鍵孔定位（這是正確的）；而Φ 39mm 孔的外端面加工時(shí)，也是以Φ 55mm 花鍵孔定位。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(lái)說(shuō)，當(dāng)Φ 39mm 二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(duì)平行的話（這是很難得），那么由于Φ 39mm 二孔中心線與花鍵孔仍有 100： 的垂直公差，則Φ 39mm 孔與其外端面的垂直度誤差就會(huì)很大，甚至?xí)斐沙疃鴪?bào)廢。這就是由于基準(zhǔn)不重合而造成的惡果。 方案三 解決 了上述 問(wèn)題，因此，最后的加工路線確定如下： 工序 00 車端面及外圓Φ 62mm，Φ 60mm，車螺紋 M60 1mm。以 兩個(gè)叉耳外輪廓及Φ 65mm 外圓為粗基準(zhǔn)，選用 C6201 臥式車床 ， 專用夾具 裝夾 。 工序 05 鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ 43mm，并 锪 沉頭孔Φ 55mm。 以Φ 62mm 外圓為南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 基準(zhǔn)，選用 C365L 轉(zhuǎn)塔車床。 工序 10 內(nèi)花鍵孔 5 60176。倒角。選用 C6201車床加專用夾具。 工序 15 鉆錐螺紋 Rc1/8 底孔。選用 Z525 立式鉆床及專用鉆模。這里安排鉆 RC1/8 底孔主要是為了下道工序拉花 鍵 時(shí) 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