十字轴机械制造工艺学课程设计说明书.doc

机械制造工艺学 课 程 设 计 说 明 书 设计题目： “十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件） 学 院 机械学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 本科二班 设 计 指导教师 赵文波 吕怡方 2011年 12 月 8 日 目录 (一) 零件分析 ……………………………………1 1. 零件作用……………………………1 2.零件工艺分析……………………………1 （二） 工艺规程设计……………………………………2 1. 确定毛坯的制造形式…………………………2 2. 基准的选择………………………………3 3. 制定工艺路线…………………………………3 4．机械加工余量，工艺尺寸及毛坯尺寸和工序时间的确定………………………………………………4 （三） 夹具设计………………………………………5 1．夹具设计初步分析……………………………5 2．定位误差分 一 零件分析 1 零件作用 十字轴是万向节典型结构的关键零件，起传递动力的作用，承受较大载荷，故毛坯采用强度和韧性都较好的20GrMnTi。 2 零件工艺分析 以毛坯四个轴颈为粗基准的加工表面 以四个轴颈为基准的加工轴向中心孔和铣轴端面的安排，这是因为四个轴颈是重要加工表面，这样做可保证它们的加工余量均匀，并防止加工余量不够而导致废品产生，同时这也符合便于装卡的原则。 为了避免多次装卡，引起误差以及造成工时的损耗，故采用一次装卡同时加工?8和?6，为了减小钻孔走刀长度，先加工?8的孔钻中心孔注意尽量保证处于同一轴线的中心孔有较好的同轴度，这样便于四轴颈加工，而且夹紧力不宜过大，防止产生变形。 以轴向中心孔为精基准的加工表面 这一组加工表面包括：轴颈，径向中心孔（钻孔，攻丝，）， 轴颈是最重要的加工表面，由于十字轴的刚性较差，毛坯的圆柱度误差很容易反映到工件上来，造成工件的圆柱度误差，四轴的圆柱度误差允许值为0.007，要求较高，故轴颈安排了粗车，半精车，磨削，这样毛坯误差复映到工件的误差就明显减小，从而保证了零件的加工精度。 此外，为了减小磨削力引起的变形，选用切削性能较好的白刚玉粒度号为46的较软砂轮。 以轴颈为精加工基准的加工表面 磨四周端面，四个轴端面的对称度要求比较高故最终安排一道轴颈为精基准的磨削加工。 二 工艺规程设计 （一）、确定毛坯的制造形式 零件材料为20GrMnTi，考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件可靠工作。此外考虑到生产性质为大批大量，所以采用效率和精度等级都比较高的模锻成型加工工艺。 （二）、基面的选择 基面选择在工艺规程设计中占有很重要的位置，关系到能否保证加工质量和生产效率。基面选择合理可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高; 否则，最直接的后果是无法保证加工质量，造成零件大批报废，浪费原材料和劳动力以及能源，降低生产效率。 （一）粗基准的选择 考虑到端面对两对轴线的位置度要求，而且四个轴颈外圆是重要加工表面，这样做可保证重要加工表面的加工余量均匀，并防止加工余量不够而导致废品产生，同时选择外圆面作为粗基准定位比较稳定，符合便于装卡的原则，所以选择毛坯外圆为粗基准铣轴端面比较合理。 （二）.精基准的选择 以中心孔作为加工外圆的精基准，以外圆作为加工四轴端面的精基准。 （三）制定工艺路线 1 下料 热轧20CrMnTi 2 车 粗车四轴端面,钻四轴轴向中心孔 3 车 粗车四轴外圆 4 车 半精车四轴外圆 5 钻 在四轴径上钻φ8的孔，在四轴径上钻φ6的孔 6 钻 钻φ7.889的螺纹孔 7 锪 锪四轴径锥面和φ23*60°内孔 8 热处理 渗碳淬火回火处理 9 磨 精磨四轴外圆 10 去毛刺 去各部分锐边毛刺 11 终检 终检 （四）机械加工余量，工艺尺寸及毛坯尺寸和工序时间的确定 1、四轴外圆加工余量 直径考虑其加工长度为30mm，零件直径为Φ25mm，与其联系的非加工表面的尺寸为Φ28mm，由于是大批生产并且采用模锻件作为毛坯，为了降低毛坯加工难度，简化工艺路线，现直接取外圆的毛皮尺寸为Φ28mm，外圆的表面粗糙度及圆柱度要求很高，2 Z=3mm的加工余量可以满足要求，但为了增加零件加工的可靠性，现取模锻件四轴外圆部分为精密级，锻件质量约为1.5KG，复杂系数s=, 属于S2级，一般复杂等级，材质系数为M1，查表（《机械制造工艺简明手册》）得