【導讀】本文綜合應(yīng)用了機。車萬向節(jié)滑動叉滑動叉工藝方案進行技術(shù)經(jīng)濟性評價并最終完成其工裝設(shè)計。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力;二是當汽車后。橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)。零件∮65mm外圓內(nèi)為∮50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞?？傮w尺寸約為141×65×118mm。2020年中國零部件總產(chǎn)值為5240億元，同比增加30%，按產(chǎn)值排名，前十家企業(yè)。2020年，零部件出口連續(xù)第三年實現(xiàn)貿(mào)易額順差。汽車空調(diào)、車身零部件和空氣壓縮。胎、汽車玻璃和車輪零部件也有較高的增長速度。采購500億美元的汽車零部件，其中70%瞄準中國企業(yè)。中國零部件在全球供應(yīng)鏈中的地位有顯著提高，但是這個地位還很脆弱。做到以整車為中心的零部件配套體系競爭。滾針軸承的潤滑和密封好壞直接影響著十字軸萬向節(jié)的使用壽命。

　　

【正文】 mmf / ?? 。由于本零件在加工∮ 25mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù) ，則 )/()( rmmf ?? ??? 汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 32 頁 共 49 頁 根據(jù) Z535 機床說明書，現(xiàn)取 f=。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表 及表 ，查得切削速度 v=18m/min。 所以 m in/2291000 rd Vn ws ?? ? 根據(jù)機床說明書，取 nw =195r/min，故實際切削速度為 m in )/( 0 0 0 mndv ww ?? ? 切削工時 l=19mm， l1=9mm， l2=3mm ( m in )6 ???? fn lllt wm 以上為鉆一個孔時的機動時間。故本工序的機動時間為 (m in) ??? mm tt ②擴鉆∮ 37mm 孔。利用∮ 37mm 的鉆頭對∮ 25mm 的孔進行擴鉆。根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 )/()()( rmmff z u a n ??? ????? 根據(jù)機床說明書，選取 f=m in )/(4~612)31~21()31~21( mvv z u a n ???? 實際切削速度為 m in )/( mndv ww ?? ? 切削工時（一個孔） l=19mm， l1=6mm， l2=3mm，則 ( m in ) ???? fnt w 當擴鉆兩個孔時，機動工時為 T=*2=（ min） ③擴孔∮ 。采用刀具：∮ 專用擴孔鉆；進給量： )/(~)~( rmmf ??? （《切削手冊》表 ） 查機床說明書， 取 f=。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 共 49 頁 機床主軸轉(zhuǎn)速：取 n=68r/min，其切削速度 v=。 機動工時 l=19mm。 l1=3mm， l2=3mm，則 (m in ) ???? nft 當加工兩個孔時 (m in ) ???mt ④倒角 2*45176。雙面。采用 90176。锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔時相同： n=68r/min，手動進給。 工序 8：精、細鏜∮ 39 ?? mm 二孔，選用機床： T740 金剛鏜床。 ① 精鏜孔至∮ ，單邊余量 Z=，一次鏜去全部余量，aq =。 進給量 f=根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為 v=100m/min，則 m in )/(8161000 rD vn w ?? ? 由于 T740 金剛鏜主軸轉(zhuǎn)速為無級調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)速。 切削工時 (當加工一個孔時 ) l=19mm， l2=3mm， l3=4mm，則 ( m in ) ???? fn lllt w 所以兩個孔加工時的機動 時間為 t=（ min） ②細鏜孔至∮ 39 ?? mm。由于細鏜與精鏜孔共用一個鏜桿，利用金剛鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精鏜相同 aP =； f=； nw =816 r/min， v=100m/min； t=。 汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 34 頁 共 49 頁 工序 9：磨∮ 39mm 二孔端面，保證尺寸 ? mm。 ① 選擇砂輪。見《工 藝手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為： WAA46KV6P350 40 127 其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為 46 號，硬度為中軟 1級，陶瓷結(jié)合劑， 6 號組織。平型砂輪，其尺寸為 350*40*127（ D*B*d） ② 切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速 n砂 =1500r/min（見機床說明書）， v 砂=。 軸向進給量 fa ==20mm（雙行程） 工件速度 vw =10m/min 徑向進給量 fr =③ 切削工時。當加工 1 個表面時 t1 =rab fvfkLbZ10002 （見《工藝手冊》表 ） 式中 L—— 加工長度， L=73mm； b—— 加工深度， 68mm； Zb —— 單面加工余量， ； k—— 系數(shù)， ； v—— 工作臺移動速度（ m/min）； fa —— 工作臺往返一次砂輪軸向進給量（ mm）； fr —— 工作臺往返一次砂輪徑向進給量（ mm）。 則 t1=（ min） 當加工兩端面時， tm =*2=（ min） 工序 10：鉆螺紋底孔 4∮ 并倒角 120176。 F=*=（ mm/r）（《切削手冊》表 ） V=20m/min（《切削手冊》表 及表 ） 所以 ns = Dv?1000 =950（ r/min） 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 35 頁 共 49 頁 按機床取 nw =960r/min，故 v=。 切削工時（ 4個孔） l=19mm， l1=3mm， l2=1mm，則 tm =fn lll w 21??*4=（ min） 倒角仍取 n=960r/min。手動進給。工序 11：攻螺紋 4M8mm 及 Rc1/8。由于公 制螺紋 M8mm 與錐螺紋 Rc1/8 外徑相差無幾，故切削用量一律按加工 M8 選取 V=所以， ns =238r/min 按機床選取 nw =195r/min，則 v=。 機動工時： l=19mm， l1=3mm， l2=3mm，攻 M8 孔，則 lm1 = 42)21( ???nf lll=（ min） 攻 Rc1/8 孔， l=11mm， l1=3mm， l2=0，則 tm2 = 221 ???nf lll=（ min） 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片中，見附表 1。 3 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導教師協(xié)商，決定設(shè)計第六道工序 —— 粗銑∮ 39mm 二孔端面的銑床夾具。本夾具將用于 X63 臥式銑床。刀具為兩把高速鋼鑲齒三面刃銑刀，對工件的兩個端面同時進行加工。 問題的提出 本夾具主要用來粗銑∮ 39mm 二孔的兩個端面，這兩個端面對∮ 39mm 孔及花鍵孔都有一定的技術(shù)要求。但加工到本道工序時，∮ 39mm 孔尚未加工，而且這兩個端面在工序 9還要進行磨削加工。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 36 頁 共 49 頁 夾具設(shè)計 定位基準的選擇 由零件圖可知，∮ 39mm 二孔端面應(yīng)對花鍵孔中心線有平行度及對稱度要求，其設(shè)計基準為花鍵孔中心線。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以花鍵孔定位的自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)雜，因此這里只選用以 花鍵孔為主要定位基面。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把鑲齒三面刃銑刀對兩個∮ 39mm 孔端面同時進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。 切削力及夾緊力的計算 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀，∮ 225mm， z=20，則 F=FwqFueFyZFxpF Fnd zafac0（見《切削手冊》表 ） 式中： Fc =650， aP =， xF =， fZ =， yF =， ae =40mm（在加工面上測量的近似值） uF =， d0 =225mm， qF =， wF =0， z=20，所以 F=1456（ N） 當用兩把刀銑銷時， F實 =2F=2912（ N） 水平分力： FH = 實 =3203（ N） 垂直分力： FV = 實 =873（ N） 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù) K=K1 K2 K3 K4 式中 K1—— 基本安全系數(shù)， ； K2—— 加工性質(zhì)系數(shù)， ； K3—— 刀具鈍化系數(shù)， ； K4—— 斷續(xù)切削系數(shù)， 。 則 F′ =KFH +****3203=6395（ N） 選用氣缸，斜鍥夾緊機構(gòu)，鍥角 a=10176。，其結(jié)構(gòu)形式選用Ⅳ型，則擴力比i=。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 37 頁 共 49 頁 為克服水平切削力，實際夾緊力 N 應(yīng)為 N（ f1 +f2 ） =KFH 所以， N=21 ffKFH? 其中 f1 及 f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)， f1=f2=。則 N=12790（ N） 氣缸選用∮ 100mm。當壓縮空氣單位壓力 p= 時，氣缸推力為 3900N。由于已知斜鍥機構(gòu)的擴力比 i=，故由氣缸產(chǎn)生的實際夾緊力為 N氣 =3900i=3900*=13338（ N） 此時 N 氣已大于所需的 12790N 的夾緊力，故本夾具可安全工作。 定位誤差的分析 ①定位原件尺寸及公差 的確定。本夾具的主要定位原件為一花鍵軸，該定位花鍵軸的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時與其相配花鍵軸的尺寸與公差相同，即為16*43H11*50H8*5H10mm。 ②計算最大轉(zhuǎn)角。零件圖樣規(guī)定∮ 50 ? mm 花鍵孔鍵槽寬中心線與∮ 39 ?? mm 兩孔中心線轉(zhuǎn)角公差為 2176。由于∮ 39mm 孔中心線應(yīng)與其外端面垂直，故要求∮ 39mm二孔端面之垂線應(yīng)與∮ 50mm 花鍵孔鍵槽寬中心線轉(zhuǎn)角公差為 2176。此項技術(shù)要求主要應(yīng)由花鍵槽寬配合中的側(cè)向 間隙保證。 已知花鍵孔鍵槽寬為 5 ? mm，夾具中定位花鍵軸鍵寬為 5 ?? mm，因此當零件安裝在夾具中是，鍵槽處的最大側(cè)向間隙為 △ bmax =（ ） =（ mm） 因此而引起的零件最大轉(zhuǎn)角 a 為 Tan230。= Rbmax = = 所以 a=176。 即最大間隙能滿足零件的精度 要求。 ③計算∮ 39mm 二孔外端面銑加工后與花鍵孔中心線的最大平行度誤差。零件花鍵孔汽車萬向節(jié)滑動叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 38 頁 共 49 頁 與定位心軸外徑的最大間隙為： △ max =（ ） =（ mm） 當定位花鍵軸的長度取 100mm 時，則由上述間隙引起的最大傾角為 。此即為由于定位問題而引起的∮ 39mm 孔端面對花鍵孔中心線的最大平行度誤差。由于∮ 39mm 孔外端面以后還要進行磨削加工，故上述平行度誤差值可以允許。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生 產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機動夾緊，本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三個：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的斜棲夾緊機構(gòu)，盡量增加該加緊機構(gòu)的擴比力；三是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由 ），以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)果比較緊湊。 夾具上裝有對刀塊，可是夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（ 與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖 3及附圖 4。 4．結(jié)論 其實寫完了本篇論文，也僅僅是對 萬向節(jié)滑動叉 做出了一個相對科學的設(shè)計方案，零件的作用題目所給訂的零件是解放牌汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉滑動叉，它位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力 。 二是當汽車后橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個叉頭部位上有兩個∮ 39 ?? mm 的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件∮ 65mm 外圓內(nèi)為∮ 50mm 花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力之用。 本次設(shè)計是在我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課以后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。 無論是在實際應(yīng)用中，還是在研究理論方面，我都盡量使此畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 39 頁 共 49 頁 次分析和設(shè)計符合科學性、實際操作性的原則。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適 應(yīng)性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力， 但由于個人水平限制原因，我對這個課題研究還不是很深入，論文本身還存在諸多欠妥之處，懇請老師與同學們給我提出寶貴的意見，我將在以后的研究中進一步完善和深化。 為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 5．致謝 本論文是在 李佰茹老師 悉心指導下完成的。 老師 淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術(shù)目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了 許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在 老師 的指導下完成的，傾注了導師大量的心血。在此，謹向 老師 表示崇高