【正文】 ，避免 加工時(shí)由于切血量較大引起工件變形或可能劃傷已加工表面，故整個(gè)工藝過(guò)程分為精加工和粗加工。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中的凸緣叉的結(jié)構(gòu)為一個(gè)頂面，兩個(gè)端面，兩個(gè)耳孔以及頂面的四個(gè)通孔。 并明確其毛坯的鍛造形式。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 第 3章 傳動(dòng)軸凸緣叉的加工工藝 概述 本論文中，我們 針對(duì) CA1091 傳動(dòng) 軸凸緣叉進(jìn)行工藝及夾具設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)凸緣叉結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善以達(dá)到其實(shí)用簡(jiǎn)潔、加工精度提高、消耗材料降低、生產(chǎn)效率上升、降低工業(yè)成本。 確定毛坯的制造形式 ：零件材料為 45 鋼，故采用鍛造形成。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，會(huì)造成零件成批報(bào)廢，使生 產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2） 若在設(shè)計(jì)上要求保證加工面與不加工面間的相互位置精度，則應(yīng)選 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 不加工面為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)就是以加工過(guò)的表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)。 3） 互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)加工，以保證位置精度要求。加之粗加工后，工件內(nèi)應(yīng)力重新分布也會(huì)引起工件變形，因此，對(duì)加工精度影響較大。 2） 在工件的各個(gè)主要加工工序中，盡可能使各加工表面選用同一基準(zhǔn)，尤其是有相互位置精度要求的表面更應(yīng)如此。主要定位基準(zhǔn)面應(yīng)盡量選用工件上較大的表面。 先主后次：先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。傳動(dòng)軸凸緣叉的工藝基準(zhǔn)就是兩端面和兩個(gè)定位銷孔，要保證兩個(gè)定位銷孔以及兩端面的加工精度要求。檢查分中間檢查和最終檢查，中間檢查放在重要工序之后。工序目錄表如表 31 工序目錄表所示。加工 工藝過(guò)程中要繪制工序圖，在工序圖中對(duì)各個(gè)注意事項(xiàng)要表示清楚，如加工部位的定位尺寸、定形尺寸以及公差要求等。缺點(diǎn)是：以粗基準(zhǔn)定位加工兩 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 表 31 工序目錄表 工序號(hào) 工序名稱 設(shè)備名稱 10 20a 20b 30 40 50 60 粗加工端面及孔 粗加工另一端面及孔 精加工端面及孔 精加工另一端面及孔 車端面 加工安裝孔 去毛刺 立式加工中心 立式加工中心 立式加工中心 立式加工中心 數(shù)控車床 臥式加工中心 彎頭刮刀 表 32 工序表 定位孔時(shí)加工精度比較低，在將兩定位孔一次加工到位是很難達(dá)到精度要求。這樣就有效地降低了加工誤差，使加工精度更接近理論加工精度要求。在經(jīng)過(guò)粗加工和精加工兩個(gè)階段后兩定位孔能很好地達(dá)到加工精度的要求，確保后續(xù)工序的精確定位。 則得 Φ95端面的加工余量為? ? mmZ ????， Φ95 止口臺(tái)肩的加工余量為 ?Z 72/951052 ??。 Ф39mm（耳孔） 毛坯為實(shí)心，補(bǔ)充出孔，孔公差為? ? ???，8?IT，兩內(nèi)孔精度要求查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》表 517，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： Φ37mm，mmZ 122 ? 。 如表 34 所示。銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為 IT11 級(jí)，因此克制本工序的加工公差為 。 在機(jī)械加工中，零件的誤差、幾何尺寸和表面間相互位置的形成，取決于工件和刀具在切削運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互位置關(guān)系，而工件和刀具又安裝在夾具和機(jī)床上。 1） 加工原理誤差 原理誤差即是在加工中采用了近似的加工運(yùn)動(dòng)、近似的刀具輪廓和近似的加工方法而產(chǎn)生的原始誤差。刀具的制造誤差是根據(jù)刀具的種類不同而異的。夾具誤差首先影響工件被加工表面的位置精度，其次才影響尺寸精度和形狀精度。 4） 其他方面的影響 工藝系統(tǒng)熱變形及工件的內(nèi)應(yīng)力引起的變形都不同程度的影響著工件的加工精度。誤差抵消的方法是利用原有的一種誤差去抵消另一種差。 4）“ 就地加工 ” 保證精度 在機(jī)械加工和裝配中，有些精度問(wèn)題牽涉到很多零件的相互關(guān)系，如果僅僅從提高零部件本身的精度著手，有些精度指標(biāo)不但不能達(dá)到，即使達(dá)到，成本也很高。 與此同時(shí)鉆相應(yīng)端面上的定位孔，之后再以兩耳孔為加工的精基準(zhǔn)加工。從廣義上說(shuō)，在 工藝過(guò)程 中的任何 工序 ，用來(lái)迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置 、 對(duì)刀 引導(dǎo)元件 (確定刀具與工件的 相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?)、 分度裝置 （使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè) 工位 的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。 2） 車床夾具： 在車床上用來(lái)加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。先進(jìn)的專用軟件，能夠直接通過(guò)工件的 幾何數(shù)據(jù)，在幾秒鐘之內(nèi)產(chǎn)生工件的裝夾程序。 5） 軸承座夾具： 為了保證軸承座的生產(chǎn)質(zhì)量，提高軸承座的生產(chǎn)質(zhì)量，吃了使用機(jī)床等機(jī)械設(shè)備之外，還會(huì)使用大量的工藝裝備，在這其中包括 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 了軸承座夾具、模具、刀具以及相關(guān)輔助工具。 ③ 可調(diào)夾具：通過(guò)調(diào)整或更換個(gè)別零、部件，能適用多種工件加工的夾具。 ⑥ 隨行夾具：用以裝夾工件，并由工件輸送帶送至自動(dòng)線各工位的裝置。 軟件介紹 傳動(dòng)軸凸緣叉的夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中主要的二維繪圖工具就是 CAD軟件如夾具的各零件圖以及裝配圖都是利用 CAD 軟 件設(shè)計(jì)， AutoCAD 是美國(guó)Autodesk 公司推出的深受廣大工程技術(shù)人員喜愛的通用計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件包，它具有易于掌握、使用方便的特點(diǎn)。最新一代的 AutoCAD20xx 是最豐富的繪圖軟件，與 R14 相比，增加和改進(jìn)了 400 多項(xiàng)功能 。如今， AutoCAD 已廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、電子、航天、造船、氣象、紡織、廣告、學(xué)校等部門和工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)，即準(zhǔn)確的定位和夾緊。設(shè)計(jì)成組夾具的前提是成組工藝。具體說(shuō)來(lái)，有： ① 通 用夾具：用以加工兩種或兩種以上工件的同一夾具。主要由定位裝置、夾緊裝置、夾具體、連接元件、對(duì)刀元件組成。 3） 三坐標(biāo)夾具： 使用在測(cè)量機(jī)上，利用其模塊化的支持和參考裝置，完成對(duì)所測(cè)工件的柔性固定。 按使用機(jī)床分類可分為： 1） 機(jī)床夾具 ： 是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其中機(jī)床夾具最為常見，常簡(jiǎn)稱為夾具 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 第 4章 凸緣叉夾具設(shè)計(jì) 論述 夾具的定義 ： 機(jī)械制造 過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置。 5） 加工過(guò)程的積極控制 積極控制主要有三種形式：主動(dòng)測(cè)量、偶見配合加工、積極控制起決定作用的加工條件。這種誤差消除的方法使用的不多。在磨削精密的薄片時(shí)還可以采用環(huán)氧樹脂粘合劑或厚油脂，利用其流動(dòng)性，在工件處于 自由狀態(tài)下，填充在工件與平板或電磁工作臺(tái)之間的間隙，從而增強(qiáng)工件的剛性。夾具的制造誤差必須小于工件的公差，對(duì)于容易磨損的定位元件、導(dǎo)向元件等，除應(yīng)采用耐磨的材料外，應(yīng)做成可拆卸的，應(yīng)便更換。減少刀具制造誤差和磨損對(duì)加工精度的影響，除合理規(guī)定尺寸刀具和成形刀具的制造公差外，還應(yīng)該根據(jù)工件的材料和加工要求，準(zhǔn)備選擇刀具材料、切削用量、冷卻潤(rùn)滑、并準(zhǔn)確刃磨，以減少磨損。因此，只要能將誤差合理地限制在規(guī)定的精度范圍之內(nèi)，他完全是一種行之有效的方法。加工精度的問(wèn)題涉及到整個(gè)工藝系統(tǒng)的精度問(wèn)題。而機(jī)器零件經(jīng)過(guò)機(jī)械加工后，各表面的實(shí)際尺寸、實(shí)際形狀和實(shí)際相互位置與其理想值的接近程度稱為加工精度。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 中公式知，估算的鍛件復(fù)雜系數(shù) S2，材質(zhì)系數(shù)取 M1，按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 明手冊(cè)》表 ，則二孔外端面的單邊加工余量為 ，現(xiàn)取mmZ 2?。 精鏜： 。 3） Φ95 止口臺(tái)肩粗車加工余量為 ??， Φ95 端面粗車加工余量為 。 機(jī)械加工余量的確定 此類凸緣叉材料 45 鋼，生產(chǎn)類型大批量，模鍛毛坯。同時(shí)也優(yōu)化了工序流程。 本文結(jié)合以上所述采用的流程方案如下：在用粗基準(zhǔn)定位時(shí)首先粗銑兩端面，與此同時(shí)鉆相應(yīng)端面上的定位孔，這時(shí)要留有一定的余量等下一步加工。 工藝過(guò)程方案論證 在工藝流程方案的選擇上有的采用先加工兩端面，等兩端面加工完成后再以其為參照加工各定位孔，加工完成后以定位孔和兩端面為基準(zhǔn)加工其他結(jié)構(gòu)。而后對(duì)其以機(jī)加工的方式成成品。 制定工藝過(guò)程 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的 集合形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。 毛坯探傷放在粗加工之前，物理探傷主要用來(lái)檢查零件的細(xì)微裂紋和其他缺陷。 先基面后其他面：加工開始，首先應(yīng)該把精基準(zhǔn)加工出來(lái)。 加工工序安排 先粗后精：先安排粗加工，后安排精加工。 4） 精加工工序定位基準(zhǔn)應(yīng)是已加工表面。 為了保證各主要表面位置精度的要求，粗加工和精加工時(shí)都應(yīng)采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，此外，個(gè)縱向主要孔的加工應(yīng)在一次安裝中完成，并可采用鏜模夾具，這樣可以保證位置精度的要求。 5）應(yīng)能使工件裝夾方便、穩(wěn)定、可靠，夾具簡(jiǎn)單。因此要遵循以下原則： 1） 基準(zhǔn)重合原則：應(yīng)盡量選用零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。 4） 粗基準(zhǔn)一般只在第一工序中使用一次，以盡量避免重復(fù)使用。選擇基準(zhǔn)是加工的第一步 。 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的很重要的工作之一。根據(jù)已有 CA1091 凸緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出合理的凸緣叉夾具，不斷改進(jìn)夾具的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化夾具，從而消除種種成形缺陷，確定合理的成形工藝。 對(duì)傳 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文