【正文】 ................................................. 15 本章小結(jié) .................................................................................................. 17 第 4 章 凸緣叉夾具設(shè)計 ................................................................................... 18 論述 .......................................................................................................... 18 夾具設(shè)計中應(yīng)注意的問題 ...................................................................... 19 專用夾具設(shè)計與原則 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。 本文通過搜集資料了解傳動軸凸緣叉結(jié)構(gòu)特點，并對凸緣叉進(jìn)行了參數(shù)分析以及加工的技術(shù)要求分析，并通過其在傳動系統(tǒng)中的作用選取適當(dāng)?shù)牟牧喜⒋_定其工藝流程。選取加工粗糙度，設(shè)計鉆孔和銑端面的夾具裝置以及鉆孔夾具夾緊力的計算和夾具精度的的校核。 本章小結(jié) ................................................................... 錯誤 !未定義書簽。采用數(shù)值模擬仿真技術(shù)對傳動軸凸緣叉的成形過程進(jìn)行模擬分析，根據(jù)坯料在模具中的填充情況，不斷改進(jìn)模具的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化毛坯尺寸，從而消除種種成形缺陷，確定合理的成形工藝。 在機(jī)床制造或修理中，常常遇到在圓柱上橫穿孔的工件，這些工件的孔或螺紋孔的中心線不相交，需在車好圓柱后裝配，畫好孔的位置線，在按線加工孔或螺紋。這就是夾具的能動功能。根據(jù)汽車的實際工作狀態(tài)，確定參數(shù)，并完成傳動軸凸緣的工藝設(shè)計。 與此 同時，該設(shè)計還能培養(yǎng)我綜合運用所學(xué)知識，獨立完成產(chǎn)品設(shè)計的能力，以及分析和解決問題的能力。 20xx年 4 月，胡全明；潘峰等人研制出一種重型汽車傳動軸端面齒凸緣叉全自動端齒拉削夾具，該夾具使用時 ,通過控制器控制電磁閥，從而控制各液壓缸驅(qū)動進(jìn)行壓緊、定位和旋轉(zhuǎn)變位配合機(jī)床動作，實現(xiàn)自動化加工，有 效降低工人的勞動強(qiáng) 度、提高生產(chǎn)效率和批量加工產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。具體內(nèi)容和主要問題歸納如下： 研究的主要內(nèi)容： ，了解傳動軸及凸緣叉的結(jié)構(gòu)特點并確定技術(shù)要求。確定夾具結(jié)構(gòu)方案，零件及夾具工藝流程設(shè)計。當(dāng)凸緣叉的法蘭部分被設(shè)置的鄰近配對凸緣的法蘭部分時 ， 形成在配對凸緣的法蘭部分上的通孔與形成在凸緣叉的法蘭部分上的通孔軸向?qū)R。夾具的設(shè)計質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低， 排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。加工時兩 Φ39 孔的與其平面的垂直度要求較高 ， 應(yīng)該控制在 以內(nèi)。 ：兩 Φ39 孔的孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會影響到工作狀態(tài)，因此對孔的要求較高，其孔的尺寸公差為 IT7。凸緣叉毛坯鍛造形成具有以下 優(yōu)點： ，特別是經(jīng)過熱處理后的模鍛件，無論是沖擊韌性還是斷面收縮率、疲勞強(qiáng)度等機(jī)械性能均占優(yōu)勢。 在鍛造后，機(jī)械加工前，一般要經(jīng)過清理和退貨，以消除鑄造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。也避免了焊接等工序，拆裝和維修達(dá)到了更加方便的效果。 本章小結(jié) 本章主要研究了傳動軸凸緣叉結(jié)構(gòu)特點、 結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析 。開發(fā)出結(jié)構(gòu) 合理凸緣叉的夾具，極大的降低了生產(chǎn)成本，縮短了開發(fā)周期對現(xiàn)行工藝水平的提升產(chǎn)生一定影響。 在零件加工過程中的第一道工序，定位基準(zhǔn)必然是毛坯尺寸，即為粗基準(zhǔn)，選擇時應(yīng)注意以下幾點： 1） 如果必須首先保證工件上各表面加工余量均勻，則應(yīng)選擇此種表面為粗基準(zhǔn)。 2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：應(yīng)盡可能采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。 1） 盡可能選用設(shè)計基準(zhǔn)作為工藝定位基準(zhǔn)，以保證基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少定位誤差。本文的傳動軸凸緣叉是先粗加工兩端面以及兩端面上的孔，然后安排精加工。物理 探傷一般安排在精加工之后。其加工工藝過程如表 31 所示。等粗銑完兩端面后進(jìn)行精銑，同時對已經(jīng)鉆好的定位孔進(jìn)行精加工，此時可以加工兩定位孔到加工精度要求，后續(xù)工序就可以作為精基準(zhǔn)工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 鍛 造 熱處理 銑 銑 銑 銑 鉆 鉆 鏜 去毛刺 終檢 鍛 造，清理 時效 粗 ， 精銑底平面 粗 ， 精銑 Φ95 端上頂面 粗 ， 精銑 Φ39 孔端兩平面 銑三角槽 鉆孔 ,攻絲 4M ８ 安 裝孔 鉆 4Φ16 孔 粗鏜、精鏜側(cè)面 Φ39 內(nèi)孔 去各部分銳邊毛刺 終檢 X62W X62W X62W X62W Z4012 Z4012 T618 鉗工臺 檢驗臺上 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金銑刀 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金銑刀 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金銑刀 游標(biāo)卡尺、硬質(zhì)合金銑刀 專用夾具、 Φ7 鉆頭、 M8 絲攻 專用夾具、 Φ16 鉆頭 游標(biāo)卡尺、開式自鎖夾緊鏜刀 平板銼 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 使用。根據(jù)以上原始數(shù)據(jù)及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余 量、工序尺寸及毛坯尺寸： 止口平面的加工余量及公差 1）查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 中公式只，估算的鍛件復(fù)雜系數(shù) S2，且零件表面粗糙度 Ra 為 ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 ，可得止口的加工余量為 ，現(xiàn)取mmZ 2?。 細(xì)鏜： Φ39mm，1。實際值愈接近理想值，則加工精度愈高，即加工精度誤差愈小。 2） 機(jī)床、刀具、夾具的制造誤差與磨損 機(jī)床誤差包括機(jī)床本身各部件的制造誤差、安裝誤差和使用過程中的磨損。 3） 工藝系統(tǒng)受力變形及其對加工精度的影響 工藝系統(tǒng)受力變形主要包括工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響其次是慣性力、重力和夾緊力所引起的加工誤差。 3） 轉(zhuǎn)移變形或轉(zhuǎn)移誤差 工件系統(tǒng)調(diào)整時，如機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的精度或定程機(jī)構(gòu)的定位精度較低，不能保證加工的精度，可以采用精確的量具來控制刀架的位移，以提高精度，這也是生產(chǎn)中常用的 誤差轉(zhuǎn)移的方法。又稱 卡具 。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。銑削加工時，切削力較大，又是斷續(xù)切削，振動較大，因此銑床夾具的夾緊力要求較大，夾具剛度、強(qiáng)度要求都比較高。 ⑤ 組合夾具：由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零、部件組裝成易于聯(lián)接和拆卸的夾具。 AutoCAD 的問世，使數(shù)以萬計的工 程技術(shù)人員從繁重的手工制圖中解脫出來，工程設(shè)計率先實現(xiàn)了現(xiàn)代化作業(yè)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工之前，先要對其進(jìn)行夾具設(shè)計。② 專用夾具：專為某一工件的某一工序而設(shè)計的夾具。該裝置，能夠進(jìn)行自動編程，實現(xiàn)對工件的支撐，并可建立無限的工件配置參考點。在機(jī)床上加工工件時，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互 位置精度 等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。 本章小結(jié) 本章完成了凸緣叉加工工藝及工藝流程的設(shè)計，加工過程為了保證零件的高精度化，應(yīng)先選取外加工表面為加工粗基準(zhǔn)。 2） 補(bǔ)償或抵押原始誤差 補(bǔ)償誤差的方法就是造出一種新的誤差去抵消工藝系統(tǒng)中出現(xiàn)的關(guān)鍵性的原始誤差。必要時還可以對刀具的尺寸磨損進(jìn)行補(bǔ)償。工藝系統(tǒng)中的誤差是產(chǎn)生零件加工誤差的根源，因此把工藝系 統(tǒng)的誤差叫做原始誤差。 《機(jī)械加工余量手冊》表 527，可的磨削余量：單邊，磨削公差 . ：銑削的公稱余量（單邊）為： ???。如表 33 所示。 這種工藝流程設(shè)計方案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。 這種加工工藝流程方案的好處是：流程路線清晰，方便工人熟悉設(shè)計流程思路，對以后的工藝改進(jìn)也比較方便。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。如果精基準(zhǔn)不只一個，應(yīng)該按照基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的順序逐個進(jìn)行加工。 5） 所選用的定位基準(zhǔn)應(yīng)保證必須使工件定位、夾緊方便、加工時穩(wěn)定可靠。 、精加工階段要分開 箱體均勻鍛件，加工余量較大，而在粗加工中切除的金屬較多，因而夾緊力、切削力都較大，切削熱也較多。因為毛坯面粗糙且精度低，重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差?；孢x擇的合理，可以使加工質(zhì)量得到保證。并對 凸緣叉加工 的重點面以及孔做的簡單的介紹， 原則 的總結(jié) ，通過對其結(jié)構(gòu)體質(zhì)的進(jìn)一步分析，明確了第三章的設(shè)計思路 。 ，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應(yīng)該遵循先面后孔的加工原則。有特殊 螺紋的螺紋孔可以先擴(kuò)孔，在進(jìn)行螺紋的攻制過程。經(jīng)機(jī)械加工后其缺陷反映不穩(wěn)定，影響了零件的質(zhì)量，造成廢品，增加了零件的成 本。 4.164 ??四孔對 B， C 面均有位置度要求。其兩端面的加工一般可以在數(shù)控機(jī)床上完成，通?？梢圆扇°娤鞯姆?式進(jìn)行加工。特別適合凸緣叉這類在傳動系中受重在的零件。凸緣叉一端通過十字軸與驅(qū)動橋相連接，另一端與花鍵旱死連接在傳動軸上。凸緣叉是一個帶法蘭的叉形零件，一般結(jié)構(gòu)的傳動軸伸縮套是將花鍵套與凸緣叉焊接在一起，將花鍵軸焊在傳動軸管上或?qū)⒒ㄦI套與傳動軸管焊接成一體，將花鍵軸與凸緣叉制成一體。首先 確定毛坯的制造 形式，選取 基面 ， 制定 合理的 工藝路線 。 1985 年 6 月， Robert G. Joyner 研制了一款講凸緣叉分為兩部分，并分別連接有萬向節(jié)，這一設(shè)計避免了傳動過程中的相對運動，對精確定位起了很大的輔助作用 [2]。為保證更為高效的傳動，現(xiàn)階段，常采用數(shù)值模擬仿真技術(shù)對傳動軸凸緣叉的成形過程進(jìn)行模擬分析，根據(jù)坯料在模具中的填充情況，不斷改進(jìn)模具的結(jié)構(gòu)、優(yōu)化毛坯尺寸，從而消除種種成形缺陷，確定合理的成形工藝。第一是