【正文】 ....................................................40 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 0 第一章 引 言 概述機(jī)床夾具是零件在機(jī)床上加工時(shí)，用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具之間的一種工藝裝備，現(xiàn)代夾具有很多種類：按使用機(jī)床分為車床、銑床夾具。按夾緊動(dòng)力源分手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓夾具。現(xiàn)代專用夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化精密化，高效化、柔性化。 課題研究的方法和意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是完成萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的加工工藝，設(shè)計(jì)專用夾具并用UG 軟件繪制零件三維圖和夾具裝配圖，并導(dǎo)工程圖和裝配動(dòng)畫以及爆出炸圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 1 第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 概述將工件在各個(gè)機(jī)加工工序中所采用的加工方法、應(yīng)達(dá)到的加工要求、所需要的工裝設(shè)備、具體的操作規(guī)范等用文件的形式詳細(xì)地規(guī)定下來(lái)，即形成了零件機(jī)加工工藝規(guī)程。加工工藝規(guī)程是機(jī)械制造廠的最主要的技術(shù)文件之一。常用的有機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片、機(jī)械加工工藝卡片、機(jī)械加工工序卡片。(2) 工藝規(guī)程是企業(yè)組織生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件。 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則工藝規(guī)程設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：(1)所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程必須保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量和機(jī)器的裝配質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。(3) 盡量降低制造成本。 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)所需原始材料設(shè)計(jì)工藝規(guī)程必須具備以下原始材料： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 2 (1) 產(chǎn)品裝配圖、零件圖。(3) 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。(5) 制造廠的生產(chǎn)條件，包括機(jī)床設(shè)備和工藝設(shè)備的規(guī)格、性能和當(dāng)前的技 術(shù)狀態(tài)，工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料。 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟及內(nèi)容(1)分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖。(2) 對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查。(4) 確定毛坯。(5) 擬定工藝路線。(7) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。(9) 確定各工序的切削用量和工時(shí)定額。 零件的分析題目所給定的零件是解放牌汽車底盤傳動(dòng)軸上的萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉，它位于傳動(dòng)軸的端部。零件的兩個(gè)叉 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 3 頭部位上有兩個(gè) Φ mm 的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，?節(jié)的作用。 生產(chǎn)類型的確定計(jì)算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式：N=Qn(1+amp。 = 4（零件的備品率） β = 1（零件的廢品率） 。 零件的工藝分析1. 零件作用：萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉主要應(yīng)用于工程機(jī)械和汽車傳動(dòng)裝置上，主要作用是在兩個(gè)不同心軸或有一定夾角的軸間傳遞動(dòng)力。它的研究和使用可以簡(jiǎn)化萬(wàn)向傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)，也能滿足功能要求，因此對(duì)萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的研究有及其重大的意義。3. 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。其中，?表面為 Φ 的兩個(gè)孔。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：1) Φ 花鍵孔與 Φ 二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為 100:；??2) Φ39mm 二孔外端面對(duì) Φ39mm 孔垂直度公差為 ；3) Φ 花鍵槽寬中心線與 Φ39mm 中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為 2176。(3) 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。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，如表 所示 45 鋼的性能可以滿足零件的使用要求同時(shí)具有良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，所以萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的材料選用 45 鋼。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。所以選用模鍛毛坯對(duì)提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。定位基準(zhǔn)有精基準(zhǔn)與粗基準(zhǔn)之分。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)一般都是先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮用哪一組表面作粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來(lái)。根據(jù)以上原則，故選擇萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的叉部?jī)蓚€(gè) Φ ?表面作為精基準(zhǔn)( 既是裝配基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn))。2. 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)的原則是保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則，合理分配加工余量的原則，便于裝夾的原則，在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。但對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，如果以 Φ65mm 外圓（或 Φ62mm 外圓）表面作基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位） ，則可能造成這一 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 7 組內(nèi)外圓柱表面與零件的叉部外形不對(duì)稱。 表面加工方法和加工方案的選擇在選擇加工方法的時(shí)要考慮加工材料的利用率、加工精度的要求、表面質(zhì)量的要求、對(duì)加工的適用程度、生產(chǎn)的效率以及加工零件的形狀的復(fù)雜程度。此零件的加工主要采用材料的去除加工。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。2) 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。(3) Φ50mm 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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 8 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)適合零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。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。遵循以上原則現(xiàn)擬定如下加工路線；工序 00 車端面及外圓 Φ62mm，Φ60mm，車螺紋 M601mm。工序 05 鉆、擴(kuò)花鍵底孔 Φ43mm，并锪沉頭孔 Φ55mm。工序 10 內(nèi)花鍵孔 560176。選用 C6201 車床加專用夾具。選用 Z525 立式鉆床及專用鉆模。本工序以花鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度。利用花鍵內(nèi)底孔、Φ55mm 端面及 Rc1/8 錐紋孔定位，選用L6120 臥式拉床加工。工序 30 鉆、擴(kuò) Φ39mm 二孔及倒角。工序 35 精、細(xì)鏜 Φ39mm 二孔。工序 40 磨 Φ39mm 二孔端面，保證尺寸 ，以 Φ39mm 孔及花鍵孔定位，選用 M7130 平面磨床及專用夾具加工。選用 Z4012 立式及專用夾具加工，以花鍵孔及 Φ39mm 孔定位。工序 55 沖箭頭。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附錄“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片” 。當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)裝換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉零件材料為 45 鋼，硬度 207～241HBS，毛坯重量約為 6Kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。Φ 62mm 表面為自由尺寸公差，表面粗糙度值要求為 Rz200181。2. 外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（M601mm 端面）查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 ，其中鍛件重量為 6Kg，鍛件復(fù)雜形狀系數(shù)為 S1，鍛件材質(zhì)系數(shù)取 M1，鍛件輪廓尺寸（長(zhǎng)度方向）＞180～315mm，～+ mm。3. 兩內(nèi)孔 Φ39mm（叉部） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 10 毛坯為實(shí)心，不沖出孔。?4. 花鍵孔（16Φ mmΦ mmΦ mm）??要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。參照參考文獻(xiàn) [8]表 確定孔的加工余量分配：?鉆孔：Φ 25mm； 鉆孔：Φ 41mm 雙邊余量 2Z=19mm；擴(kuò)鉆：Φ 42mm 雙邊余量 2Z=2mm；拉花鍵孔（16Φ mmΦ mmΦ mm） ，花鍵孔要求外徑定心，???拉削時(shí)的加工余量參照參考文獻(xiàn)[8]表 取 2Z=1mm。鍛件的公差按參考文獻(xiàn)[8]表 ，材質(zhì)系數(shù)取 M1，復(fù)雜系數(shù) S3，～+ mm。(3) 銑削余量：銑削的公差余量（單邊）為： Z==（mm）銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序（粗銑）的加工精度為 IT11 級(jí)，因此可知本工序的加工公差為 Φ 。實(shí)際上，加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。毛坯名義尺寸：118+22=122（mm）毛坯最大尺寸：122+ 2=（mm）毛坯最小尺寸：2=（mm ）粗銑后最大尺寸：118+2= （mm）粗銑后最小尺寸：=（mm ）磨后尺寸與零件圖尺寸應(yīng)相符，即 。表 加工余量計(jì)算表(mm )加工工尺寸工序 鍛件毛坯粗銑二端面 磨二端面最大 加工前尺寸最小 最大 118加工后尺寸最小 最大 加工余量（單邊） 2最小 加工公差+ 確定切削用量及工時(shí)定額工件材料：45 鋼正火，σ b=、模鍛。m；車螺紋M601mm。刀具：刀片材料 YT15，刀桿尺寸 1625mm2，κ r=90176。а 0= 12176。60176。1. 粗車 M601mm 端面(1) 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為 mm，考慮 7176。但實(shí)際上，由于以后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一個(gè) Φ40mm 芯部待以后鉆孔時(shí)加工掉，故此時(shí)實(shí)際端面最大加工余量可按 Zmax= 考慮，分兩次加工，а p=3mm 計(jì)。046.?(2) 進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表 ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm25mm，а p≤3mm 以及工件直徑為 60mm 時(shí) f=～。(3) 計(jì)算切削速度按參考文獻(xiàn)[11]表 ，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min） 。修正系數(shù) Kv 見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]表，即 kmv=，k sv=，k kv=，k krv=，k Bv=?，F(xiàn)選取 nw=600r/min。所以實(shí)際切削速度 v=122m/min。 l =6540/2=（mm） ，l 1=2mm，l 2=0，l 3=0。(2) 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表 選用 f= mm/r。(4) 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns=1000vc/ dw =568 （r/min）?按機(jī)床選取 n=600r/min 所以實(shí)際切削速度 V= dn/1000= 65600/1000=122 (m/min)?檢驗(yàn)機(jī)床功率主切削力 Fc 按參考文獻(xiàn)[11]表 所示公式計(jì)算 Fc= CFc Fc Fc FcKFc （2axpyfnc3）其中：C Fc=2795，X Fc=，Y Fc=，n Fc=， =(σb/650) =，k kr=。(5) 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)強(qiáng)度：已知主切削力 Fc=，徑向切削力 Fp 按參考文獻(xiàn)[1]表 所示公式計(jì)算（22）：其中：C Fp=1940，x Fp=，y Fp=，n Fp=， = (σb/650) =， Kkr=。nF 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 14 軸向切削力Ff =2880 =480（N ）取機(jī)床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù) μ=，則切削力在縱向進(jìn)給方向?qū)M(jìn)給機(jī)構(gòu)的作用力為F=Ff+μ（ Fc+Fp） =480+（+195 ）=600 （N）而機(jī)床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)可承受的最大縱向力為 3530N（見(jiàn)參考文獻(xiàn)[4]表 ） ，故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可正常工作。所以 t=90+4/600=（min）3. 車 Φ60mm 外圓柱面查參考文獻(xiàn)[11]表 取 аp=1mm ， f=， ，Ra =，刀夾圓弧半徑rs=。按機(jī)床說(shuō)明書取 n=770r/min，則此時(shí) v=145m/min，切削工時(shí) t=（ l+l1+l2） /nf，其中：l=20， l1=4， l2=0，所以 t=（20+4 ）/770= （min） 。根據(jù)公式（ 25）： 其中：C v=，m=，x v=， yv=，螺距t1=1， kM=（） =，k k=。鉆、擴(kuò)花鍵底孔 Φ43mm 及锪沉頭孔 Φ55mm，選用機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車床 C365L。6. 鉆孔 Φ41mm根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時(shí)，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為： f=（～）f 鉆 v=（1/2～1/3）v 鉆式中 f 鉆 、 v 鉆 加工實(shí)心孔時(shí)的切削用量。?按機(jī)床選?。簄 W=58r/min，所以實(shí)際切削速度為：v= 4158/1000=(m/min)。7. 擴(kuò)花鍵底孔 Φ43mm 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表 規(guī)定，查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) Φ43mm 孔時(shí)的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選：f=。故 V= =（m/min） nS =100043=57(r/min)?按機(jī)床選?。簄 W=58r/min切削工時(shí)：切入 l1=3mm，切出 l2=，t=(150+3+)/