万向节滑动叉加工工艺与夹具设计.docVIP

一. 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉（见附图1），它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由于零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个mm的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联节的作用。零件外圆内为花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 （二）零件的工艺分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1以mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个mm的孔及其倒角，尺寸为mm的与两个孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺孔。其中，主要加工表面为的两个孔。 2.以花键孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：mm 十六齿方齿花键孔，阶梯孔，以及mm的外圆表面和的外螺纹表面。花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2; 二孔外端面对孔垂直度公差为0.1mm; mm花键槽宽中心线与中心线偏转角度公差为2°. 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求 二.工 艺 规 程 设 计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为4000件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。 （二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准完全合理的。但对本零件来说，如果以外圆（或外圆）表面作基准面（四点定位），则可能造成这一组内外圆柱表面与零件的叉部外形不对称。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准：若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取叉部两个孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承这两个的外轮廓作主要定位面，以消除四个自由度，再用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在外圆柱面上，用以消除两个自由度，达到完全定位。 精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸转算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三）制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用数控机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案一 工序Ⅰ 车外圆，，车螺纹M60×1mm. 工序Ⅱ 两次钻孔并扩钻花键底孔，锪沉头孔。 工序Ⅲ 倒角5×30°。 工序Ⅳ 钻Rel/8底孔。 工序Ⅴ 拉花键孔。 工序Ⅵ 粗铣二孔端面。 工序Ⅶ 精铣二孔端面。 工序Ⅷ 钻、扩、粗铰、精铰两个孔至图样尺寸并锪倒角2×45°。 工序Ⅸ 钻M8mm底孔，倒角120°。 工序Ⅹ 攻螺纹M8mm，Rel/8。 工序Ⅺ 冲箭头。 工序Ⅻ 检查。 工艺路线方案二 工序Ⅰ 粗铣二孔端面。 工序Ⅱ 精铣二孔端面。 工序Ⅲ 钻二孔（不倒尺寸）。 工序Ⅳ 镗二孔（不倒尺寸）。 工序Ⅴ 精镗二孔，倒角2×45°. 工序Ⅵ 车外圆，，车螺纹M60×1mm. 工序Ⅶ 钻，镗孔，并锪沉头孔。 工序Ⅷ 倒角5×30°。 工序Ⅸ 钻Rel/8底孔。 工序Ⅹ 拉花键孔。 工序Ⅺ 钻M8mm底孔，倒角120°。 工序Ⅻ 攻螺纹M8mm，Rel/8。 工序 = 13 \* ROMAN XIII冲箭头。 工序 = 14 \* ROMAN XIV 检查。 工艺方案的比较与分析。 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工一花键孔为中心的一组面， 让后以此为基面加工二孔；而方案二则与此相反，先是加工孔，然后在以此二孔为基准加工花键孔及其外表面。两相比较可以看出，先加工花键孔定位加工二孔，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等都比较方便。但方案一中的工序Ⅷ虽然代替了方案二中的工序Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，减少装夹次数，但在一道工序中要完成这么多工作，除了选用专门设计的组合机床（但在成批生产时，在能保证加工精度的情况下，应尽量不选用专用组合机床）外，只能选用转塔机床，利用转塔