1、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39027.1_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，m65m50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39这一组加工表面包括：两个 mm 的孔及其倒角，尺寸为3902
2、7.1mm 的与两个 孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺807. m027.1孔。其中，主要加工表面为 的两个孔。.02.以 花键孔为中心的加工表面m50（1） 这一组加工表面包括： mm 十六齿方齿花键孔，5039.阶梯孔，以及 mm 的外圆表面和的外螺纹表面。6花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为 100:0.2;（2） 二孔外端面对孔垂直度公差为 0.1mm;m39（3） mm 花键槽宽中心线与 中心线偏转角度公差50. m39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
3、（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。（1） 粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言，以外圆作为
4、粗基准完全合理的。但对本零件来说，如果以 外圆（或m65外圆）表面作基 准面（四点定位） ，则可能造成这一m62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m39027.1一组共两个短 V 形块支承这两个 的外轮廓作主m39027.1要定位面，以消除 四个自由度，再用一对自动定心的xy窄口卡爪，夹持在 外圆柱面上，用以消除 两个自m65z由度，达到完全定位。（2） 精基准的选择。主
5、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。1. 工艺路线方案一工序 车外圆 ， ，车螺纹 M601mm.m620工序 两次钻孔并扩钻花键底孔 ，锪沉头孔 。m43m5工序 倒角 530。工序 钻 Rel/8 底孔。工序 拉花键孔。工序 粗铣 二孔端面。m39工序 精
6、铣 二孔端面。工序 钻、扩、粗铰、精铰两个 孔至图样尺寸并锪倒角 245。m39工序 钻 M8mm 底孔 ，倒角 120。7.6工序 攻螺纹 M8mm，Rel/8。工序 冲箭头。工序 检查。2. 工艺路线方案二工序 粗铣 二孔端面。m39工序 精铣 二孔端面。工序 钻 二孔（不倒尺寸） 。工序 镗 二孔（不倒尺寸） 。 39工序 精镗 二孔，倒角 245.m工序 车外圆 ， ，车螺纹 M601mm.620工序 钻，镗孔 ，并锪沉头孔 。43m5工序 倒角 530。工序 钻 Rel/8 底孔。工序 拉花键孔。工序 钻 M8mm 底孔 ，倒角 120。m7.6工序 攻螺纹 M8mm，Rel/8。工
7、序 XIII 冲箭头。工序 XIV 检查。3. 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，m39m39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。但方案一中的工序虽然代替了方案二中的工序，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，利用转塔头进行加工。而转塔机床目前大多使用于粗
8、加工，用来在此处加工 二孔是不合适的，因此决定将方案耳中的工序m39，移入方案一，改为两道工序加工。具体工艺过程如下：工序 车外圆 ， ，车螺纹 M601mm.粗基准的选择如620前所述。工序 两次钻孔并扩钻花键底孔 ，锪沉头孔 ，以m43m5m62外圆为定位基准工序 倒角 530。工序 钻 Rel/8 底孔。工序 拉花键孔。工序 粗铣 二孔端面，以花键孔及其端面为基准。m39工序 精铣 二孔端面。工序 钻孔两次并扩孔 。工序 精镗 二孔，倒角 245.工序，的定位基准均39与工序相同。工序 钻 M8mm 螺纹底孔，倒角 120。工序 攻螺纹 M8mm，Rel/8。工序 冲箭头。工序 XIII
9、 检查。以上加工方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求及可能采用的加工手段之后，就会发现仍存在问题，主要表现在 两个孔及其m39端面加工要求上。图样规定： 二孔中心线应与 垂直，垂直度公m395差为 100：0.2， 二孔与其外端面应垂直，垂直度公差为 0.1mm。由此可39以看出：因为 二孔的中心线要求与 花键孔中心线相垂直，因此，加工及测量 孔时应以花键孔为基准。这样做，能保证设计基准与工艺基m准相重合。在上述工艺路线制订中也是这样做了的。同理 二孔与其外端m39面的垂直度（0.1mm）的技术要求在加工与测量时也应遵循上述原则。但在已制订的工艺路线中却没有这样做： 孔加工时，
10、以 花键孔定位（这m395是正确的） ；而 孔的外端面加工时，也是以 花键孔定位。这样做，39从装夹上看似乎比较方便，但却违反了基准重合的原则，造成了不必要的基准不重合误差。具体来说，当 二孔的外端面以花键孔为基准加工时，如果39两个端面与花键孔中心线已保证绝对平行的话（这是很难的） ，那么由于二孔中心线与花键孔仍有 100：0.2 的垂直度公差，则 孔与其m39 m39外端面的垂直度误差就会很大，甚至会造成超差而报废。这就是由于基准不重合而造成的恶果。为了解决这个问题，原有的加工路线可仍大致保持不变，只是在 二孔加工完了以后，再增加一道工序：以 孔为基准，磨39 39二孔外端面。这样做，可以
11、修正由于基准不重合造成的加工误差，同时m也照顾了原有的加工路线中装夹较方便的特点。因此，最后的加工路线确定如下：工序 车外圆 ， ，车螺纹 M601mm.以两个叉耳外轮廓m620及 外圆粗基准，选用 CKA6150FANUC 系统卧式车床并加专用夹具。m65工序 钻 扩花键底孔 ，锪沉头孔 ，以43m562外圆为基准，选用 CKA6150 卧式车床。工序 内花键孔 530倒角。选用 CKA6150 卧式车床加专用夹具。工序 钻 Rel/8 底孔。选用 xxxxxxxxxx 及专用钻模。这里安排钻 Rel/8底孔主要是为了下道工序拉花键孔时为消除回转自由度而设置的一个定位基准。本工序以花键内底孔
12、定位，并利用叉部外轮廓消除回转自由度。工序 拉花键孔。利用花键内底孔， 端面及 Rel/8 锥螺纹底孔定m5位，选用 L6120 卧式拉床加工。工序 粗铣 二孔端面，以花键孔定位，选用 XXXXXXXXXXXXX 及专m39用夹具加工。工序 钻 扩 二孔及倒角。以花键孔及端面定位，选用xxxxxxxxx 加工。工序 精细镗 二孔。选用 xxxxxxxxxxx 及专用夹具加工，以花m39键 内孔及其端面定位。工序 磨 二孔端面，保证尺寸 ，以 孔及花39m1807.39键孔定位，选用 M7130 平面磨床及专用夹具加工。工序 钻叉部四个 M8mm 螺纹底孔并倒角。选用 xxxxxxxxxxx 及
13、专用夹具加工，以花键孔及 孔定位。m39工序 攻螺纹 4-M8mm 及 Rel/8。工序 冲箭头。工序 XIII 终检。以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片” 。(3) 车 外圆柱面m601mm f = 0.5mm/r(见机械加工工艺师手册,Ra =6.3 m,刀夹圆弧ap 半径 =1.0mm)sr切削速度 cv= cvyxpmkfaTCv其中： = 242， m = 0.2，T = 60， =0.15， =0.35， =1.18， =0.81Cv vvkMk（见工艺手册表 2.7-17）= cv81.05.016243.0=130.3(m/min)n = = = 691.2(r
14、/min)d6.按机床说明书取 n =700 r/min则此时 = 132 m/minv切削工时 t = nfl21其中 ： = 20, = 4, = 0 ll1l2所以 t = = 0.069（min）5.0742（4） 车削螺纹 M60 1mm1) 切削速度计算 见工艺手册 ，刀具寿命 T= 60min,采用告诉钢螺纹车刀，规定粗车螺纹时 0.08mm，走刀次数 i = 2ap= cvvyxpmkfTCv其中： = 11.8，m = 0.11， =0.70， =0.30， ，螺距 = 1Cv vvt= = 1.11， =0.75kM75.1)603(k所以粗车螺纹时 ：= cv75.011
15、7.83.0.0=21.57(m/min)粗车螺纹时 ： = cv75.0108.613.07. =36.8(m/min)2） 确定主轴转速粗车螺纹时 ： = = = 114.4 (r/min)n1dc6057.21按机床说明书取n =96 r/min则此时 = 48 m/mincv精车螺纹时 ： = = = 195(r/min)2dc10608.3按机床说明书取n =184 r/min则此时 = 34 m/mincv3） 切削工时 取切入长度 = 3mml1粗车螺纹工时 = （min ）t1 75.0496351lnf精车螺纹工时 = （min ）t2 18.21lf所以车削螺纹的总工时为+
16、 =0.93（min）t12工序 ： 钻扩花键底孔 及锪沉头孔 ，选用 xxxxxxxxxxxm43m5加工中心（1） 钻孔 5rf/0.in217v= = = 217.63 (r/min)swd25.170按机床选取 =200 r/min实际切削速度 = = = 15.7(m/min)v10nwd025切削工时t = = （min）fln215.24.其中 ： = 150, 切入 = 10, 切出 = 4ll1l2（2） 钻孔 m41根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔用的进给量与切削速度之关系为钻ff)8.12(钻vv式中 、 加工实孔时的切削用量钻
17、 钻现已知=0.6mm/r （表 2810）钻=16m/min（表 2815）钻并令f=1.35 =0.81 mm/r 按机床选取 f=0.8 mm/r钻v=0.4 =6.4 m/min钻= = = 49（r/min）1000 10006.441按机床选取 =50 r/min所以实际切削速度为V= =6.44 （m/min ）4150 1000 切削工件时 =7mm =2mm l=150mm1 2t= = 4.06（min）150+7+20.8493扩花键底孔 43根据工艺手册表 2830 规定，查得扩孔钻孔 孔时的进给量，并43根据机床规格选f=1.2 mm/r扩孔钻孔时的切削速度，根据有关
18、资料，确定为v=0.4钻其中 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度。故钻v=0.4 16=6.4（m/min）= = 47.38（r/min）10006.443按机床选取 =48 r/min切削加工时切入 =3mm ，切出 =1.5mm1 2t= =2.68（min）150+3+1.5481.24. 锪圆柱式沉头孔 55根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的 ，1213故f= = 0.6=0.2（mm/r）按机床取 0.21 mm/r13钻 13v= = 25=8.33（m/min）13钻 13= = = 48（r/min）1000 10008.335.5按机床选取 =50
19、r/min，所以实际切削速度v= = =8.29（m/min）100055481000切削工件时 切入 =2mm， =0mm， l=8mm 1 2t= = =1.08（min）+1+2 3+2440.21在本工步中，加工 沉头孔的测量长度，由于工艺基准与设计基准55不重合，故需要进行尺寸换算。按图样要求，加工完毕后应保证尺寸 45mm。尺寸链如图所示，尺寸 45mm 为终结环，给定尺寸 185mm 及 45mm，由于基准不重合，加工适应保证尺寸 AA=185-45=140（mm）规定公差值。因终结环公差等于各组成环公差之和，即=(45)(185)+(140)现由于本尺寸链较简单，故分配公差采用等公差法。尺寸 45mm 按自由尺寸取公差等级 IT16，其公差 =1.6mm，并令 =0.8mm(45) (185)=(140)工序 内孔 5 倒角，选用数控车床 CK6150。由于最后的切 ： 4330削宽度很大，故按成形车削制定进给量。根据手册及机床
