机械毕业设计是工科类学生锻炼自身掌握机械设计、机械制造、材料工程学等基本理论水平、检测实践能力的重要环节，同时也能够极大地提高学生三维机械设计软件（如proe，solidworks,ug，中望3D，inventor，catia等）、的操作水平，同时通过结合社会生产的实践课题，能够极大的了解设计与生产、工艺设计、成本、市场推广价值之间的关系，对学生进入企业，更好地进入工作岗位打下坚实的基础。
近年来，随着仿真分析软件的成熟化使用，对机械结构设计进行有限元分析强度校核，评估产品失效形式；对注塑模具设计进行模流分析，评估工艺成型过程；对数控加工工艺设计进行数控模拟加工，仿真机械加工过程；对三维结构设计模型进行机械结构运动仿真，评估模型运动合理性；成为机械毕业设计的新的发展方向。
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产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 C620-1卧式车床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 11 车端面及外圆62mm，60mm车刀量规 12230.5122 12 车螺纹 M601mm车刀量规 1221.50.5122 1 以两个叉耳外轮廓及65mm 外圆为粗基准 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 C365L转塔车床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 21 钻、扩花键底孔43mm 麻花、 扩孔钻 卡尺 10.6812.50.41136 22 锪沉头孔55mm 以62mm 外圆为基准锪钻卡尺 8.2960.2144 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 C620-1卧式车床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 31 内花键孔 530 倒角 成型车 刀 样板 16.20.08120 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 Z525立式钻床及专用钻模 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 41 钻锥螺纹 Rc1/8 底孔以花键内底孔定位麻花钻卡尺 10.6812.50.41136 并利用叉部外轮廓消除回转自由度 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 L6120卧式拉床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 51 拉花键孔. 花键拉 刀 量规 3.60.06 用花键内底孔、55mm 端面及 Rc1/8 锥螺纹底孔定位 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 X65卧式铣床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 61 粗铣39mm 二孔端面以花键孔定位铣刀卡板 26.53.16037.5 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 Z535立式钻床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 71 钻、扩39mm 二孔及倒角以花键孔及端面定位麻花钻量规 10.6812.50.41136 扩孔钻量规 10.6812.50.41136 锪钻量规 10.6812.50.41136 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 T740卧式金刚镗床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 81 精、细镗39mm 二孔以花键内孔及其端面定位。 YT30 镗 刀 塞规 1000.10.1100 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 M7130平面磨床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 91 磨39mm 二孔端面保证尺寸 118mm，以39mm 孔及花 0 07 . 0 键孔定位 砂轮卡板 27.50.21500 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 Z535立式钻床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 101 钻叉部四个 M8mm 螺纹底孔并倒角以花键孔及39mm 孔定 位。 麻花钻量规 10.6812.50.41136 锪钻量规 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 Z535立式钻床 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 专用夹具 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 111钻螺纹 4-M8mm 及 Rc1/8 M8 丝锥量规 10.6812.50.41136 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号 常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院 机械加工工序卡 万向节滑动叉 材料牌号及名称毛坯外型尺寸 45 钢 零件毛重零件净重硬 度 设 备 型 号设 备 名 称 专 用 工 艺 装 备 名 称代 号 机动时间单件工时定额每合件数 技 术 等 级冷 却 液 刃 具量 检 具切 削 用 量 工 序 号 工 步 号 工 序 及 工 步 内 容 代 号名 称代 号名称 切削速度 （米/分） 切削深度 （毫米） 进给量 （毫米/转） 转速（转 /分） 121冲箭头 编 制校 对会 签复 制 修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期 产品型号零件图号 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品名称汽车底盘零件名称万向节滑动叉共2页 第1页 材 料 牌 号45毛 坯 种 类模锻毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工时/min 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容车间 工段设 备工 艺 装 备 准终 单件 1车 车端面及外圆62mm，60mm 并车螺纹 M601mm 以两个叉耳外轮廓及65mm 外圆为粗 基准 机加工二 C620-1 卧式车 床 YT15 外圆车刀 W18Gr4V 螺纹车刀,卡板螺纹 量规 2钻 钻、扩花键底孔43mm，并锪沉头孔55mm 以 62mm 外圆为基准 机加工二 C365L 转塔车 床 麻花钻，扩孔钻，唿钻, 游标卡尺 3车内花键孔 530 倒角机加工二 C620-1 卧式车 床 成型车刀,样板 15min 15min 4钻 钻锥螺纹 Rc1/8 底孔以花键内底孔定位，并利用叉 部外轮廓消除回转自由度 机加工二 Z 52 立式钻床 及专用钻模 麻花钻头,游标卡尺 18min 18min 5拉 拉花键孔. 利用花键内底孔、55mm 端面及 Rc1/8 锥螺纹底孔定位 机加工二 L6120 卧式拉 床 花键拉刀,花键量规 10min 10min 6铣粗铣39mm 二孔端面以花键孔定位机加工二X65 卧式铣床高速钢镶齿三面刃铣刀,卡板 11min 11min 7钻钻、扩39mm 二孔及倒角以花键孔及端面定位机加工二Z535 立式钻床 麻花钻，扩孔钻11min 11min 8镗 精、细镗39mm 二孔以花键内孔及其端面定位。 机加工二 T740 卧式金刚 镗床 YT30 镗刀,塞规 9磨 磨39mm 二孔端面保证尺寸 118mm，以39mm 0 07 . 0 孔及花键孔定位 机加工二M713 平面磨床 砂轮 WA46KV6P 350X40X127,卡板 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 产品型号零件图号 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品名称汽车底盘零件名称万向节滑动叉共2页 第2页 材 料 牌 号45毛 坯 种 类模锻毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工时/min 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容车间 工段设 备工 艺 装 备 准终 单件 10钻 钻叉部四个 M8mm 螺纹底孔并倒角以花键孔及 39mm 孔定位。 机加工 二Z525 立式钻床 麻花钻6.7Mm 唿钻 120 唿钻 120 11钻钻螺纹 4-M8mm 及 Rc1/8 机加工 二Z525 立式钻床 M8 丝锥 M8 丝锥 Rc1/8 丝 锥 12冲箭头冲箭头 13终检终检 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 常州机电职业技术学院 毕业设计（论文）说明书 作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 汽车底盘万向节滑动叉零件工艺及夹具设计 指导者： 评阅者： 年 月 毕业设计（论文）中文摘要 本文是对万向节滑动叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件 图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量 的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。 此外还对支架零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准 化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为万向节滑动叉工件 加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具设计的主要内容是设计两套夹具。 关键词 万向节滑动叉，加工工艺，专用夹具，设计 毕业设计（论文）外文摘要 TitleTitle： Design Festival sliding fork parts process and fixture universal AbstractAbstract： This paper is the analysis of technology on the cardan sliding fork parts processing application and processing, mainly including the parts of the analysis, the choice of blank, the clamping, the formulation process route, tool selection, cutting, processing documents to determine. Choose the correct methods for processing, processing process design reasonable. In addition also processes two parts of the stent design special fixture Many types of machine tool fixture, wherein, the use scope broadest generaljig, sizes have been standardized, and has a professional production plant. But widely uses in the volume production, specially dedicated fixture for the cardan sliding fork parts processing services, requires the factory according to the workpiece processing technology to design and manufacture. The main content of this thesis is to design two sets of fixture design fixture. KeywordsKeywords：the cardan sliding fork, machining process, fixture, design 目目 录录 前 言.1 1 零件的分析.2 1.1 零件的作用.2 1.2 零件的工艺分折.2 2 工艺规程设计.3 2.1 确定毛坯的制造形式.3 2.2 基面的选择.3 2.3 制订工艺路线.3 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.4 2.5 确定切削用量及基本工时.8 3 铣 39mm 孔的两个端面.23 3.1 研究原始质料.23 3.2 定位、夹紧方案的选择.23 3.3 切削力及夹紧力的计算.23 3.4 误差分析与计算.25 3.5 夹具设计及操作的简要说明.26 结 论.27 参考文献.28 致谢.30 1 前前 言言 机械制造工艺学毕业设计是在学完了机械制造工艺学（包含机床夹具 设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。 这是我们在进行毕业离校走向工作岗位之前对所学课程的一次深入的全面 的复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，毕业设计的好坏是检验我 们所学知识的最好方法。 这次毕业设计的零件是汽车上的一个零件万向节滑动叉。包括工 艺设计及有关夹具的设计。通过工装设计全面了解机械加工车间的生产过 程，通过去实习工厂考察和学习，了解该零件的用途、加工性能及其有关 的所有资料，有针对性的去收集和查找，设计加工该零件的材料，先初步 完成其的工艺过程，最后经指导老师指点进行补充，完成这次毕业设计。 就我个人而言，希望通过这次的毕业设计。来检验自己这三年来所学 知识的成效，来查看自己在哪些方面的不足，为以后工作做好充分的准备。 同时，也是对自己今后将从事的工作，进行一次适应性的训练。通过毕业 设计来锻炼自己分析问题、解决实际生产问题的能力。更为自己在以后的 工作中打下一个良好的基础。 虽然时间有限，但是我们还都能以严谨、认真、高效的设计为宗旨， 来完成这次的毕业设计。在这次的设计的过程中，得到了老师和同学们的 大力帮忙，同时指导老师也对这次的毕业设计提出了宝贵的意见和建议， 在此，我非常感谢他们。 由于知识、经验、能力的不足，在本次的设计中尚有许多不足之处， 希望各位老师给予批评和指导。 2 1 1 零件的分析零件的分析 1.11.1 零件的作用零件的作用 题目所给定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距,使汽车获得前进的 动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由本零件可以调整传 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， 027 . 0 010 . 0 39 用以安装滚真轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件65mm 外圆内为50mm 花键孔与传动轴端部的花建轴相配合，用于传递动力之 用。 1.21.2 零件的工艺分折零件的工艺分折 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39mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个 mm 孔及其倒角，尺寸为 027 . 0 010 . 0 39 mm 的与两个孔 mm 相垂直的平面，还有在平面上的四个 0 07 . 0 118 027 . 0 010 . 0 39 M8 螺孔。 其中，主要加工表面为 mm 的两个孔。 027 . 0 010 . 0 39 2.以50mm 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，55mm 阶 039 . 0 0 50 梯孔，以及65mm 的外圆表面和 M601mm 的外螺纹表面 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： (1)mm 花键孔与 mm 二孔中心联线的垂直度公差为 039 . 0 0 50 027 . 0 010 . 0 39 100：0.2； (2)39mm 二孔外端面对39mm 孔垂直度公差为 0.1mm； (3) mm 花键槽宽中心线与39mm 中心线偏转角度公差为 039 . 0 0 50 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。 3 2 2 工艺规程设计工艺规程设计 2.12.1 确定毛坯的制造形式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，已达到大批量生产的水平，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。 2.22.2 基面的选择基面的选择 基面选择是工艺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，加工工艺工程中会问题 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，以外圆作为粗基准是 完全合理的。但对本零件来说，如果以65mm 外圆(或62mm 外圆)表面 作基准(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 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mm 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一 027 . 0 010 . 0 39 组共两个短 V 形块支承这两个mm 的外轮廓作主要定位面，以消 027 . 0 010 . 0 39 除 四个自由度再用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在65mmx x y y 外圆柱面上，用以消除 两个自由度，达到完全定位。z z (2)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，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再 重复。 2.32.3 制订工艺路线制订工艺路线 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，可以考虑采用万能性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。 工序 I 车端面及外圆62mm，60mm 并车螺纹 M601mm。以 4 两个叉耳外轮廓及65mm 外圆为粗基准，选用 C620-1 卧式车床并加专用 夹具。 工序 II 钻、扩花键底孔43mm，并锪沉头孔55mm。以62mm 外圆为基准，选用 C365L 转塔车床。 工序 III 内花键孔 530 倒角。选用 C620-1 车床加专用夹具。 工序 钻锥螺纹 Rc1/8 底孔。选用 Z 525 立式钻床及专用钻模。这 里安排 Rc1/8 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、55mm 端面及 Rc1/8 锥螺纹 底孔定位，选用 L6120 卧式拉床加工。 工序 粗铣39mm 二孔端面，以花键孔定位，选用 X 65 卧式铣床 加工。 工序 钻、扩39mm 二孔及倒角。以花键孔及端面定位，选用 Z 535 立式钻床加工。 工序 精、细镗39mm 二孔，选用 T740 卧式金刚镗床及专用夹具 加工，以花键内孔及其端面定位。 工序 磨39mm 二孔端面，保证尺寸 118mm，以39mm 孔及花 0 07 . 0 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 Z 525 立式钻床几 专用夹具加工，以花键孔及39mm 孔定位。 工序 钻螺纹 4-M8mm 及 Rc1/8。 工序 XII 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” 。 2.42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “万向节滑动叉”零件材料为 45 钢，硬度 207241HBS，毛坯重量 约为 6kg，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量， 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 5 2.4.1 外圆表面（62mm 及 M60 1mm） 考虑其加工长度为 90mm，与其联结的非加工外圆表面直径为65mm， 为简化模锻毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为65mm。62mm 表面 为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为 Rz200m，只要求粗加工，此时直 径余量 2Z=3mm 已能满足加工要求。 2.4.2 外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差（M601mm 端面） 查机械制造工艺设计简明手册 （以下简称工艺手册 ）表 2.2- 14，其中锻件重量为 6kg，锻件复杂形状系数为 S1，锻件材质系数 M1， 锻件轮廓尺寸（长度方向）180 315mm,故长度方向偏差为。mm 5 . 1 7 . 0 长度方向的余量查工艺手册表 2.2 2.5，其余量值规定为 2.0 2.5mm，现取 2.0mm。 2.4.3 两内孔（叉部） 027 . 0 010 . 0 39 毛坯为实心，不冲出孔。两内孔精度要求界于 IT7 IT8 之间，参照 工艺手册表 2.3-9 及表 2.3-13 确定工序尺寸及余量为： 钻孔：25mm 钻孔：37mm 2Z = 12mm 扩钻：38.7mm 2Z = 1.7mm 精镗：38.9mm 2Z = 0.2mm 细镗：39mm 2Z = 0.1mm 027 . 0 010 . 0 39 2.4.4 花键孔（16-mm mm mm） 39. 0 0 50 16. 0 0 43 048 . 0 0 5 要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。 内孔尺寸为mm，见图样。参照工艺手册表 2.3-9 确定孔 16 . 0 0 43 的加工余量分配： 钻孔：25mm 钻孔：41mm 扩钻：42mm 拉花键孔（16-mm mm mm） 39 . 0 0 50 16. 0 0 43 048 . 0 0 5 花键孔要求外径定心，拉削时的加工余量参照工艺手册表 2.3-19 取 2Z=1mm。 6 2.4.5 mm 二孔外端面的加工余量（技工余量的计算长度为 027 . 0 010 . 0 39 mm） 0 07 . 0 118 （1）按照工艺手册表 2.2-25，取加工精度 F2 ，锻件复杂系数 S3，锻件重 6kg，则二孔外端面的单边加工余量为 2.0 3.0mm，取 Z = 2mm。锻件的公差按照工艺手册表 2.2-14，材质系数取 M1 ，复杂系 数 S3 ，则锻件的偏差为。mm 3 . 1 7 . 0 （2）磨削余量：单边 0.2mm（见工艺手册表 2.3-21） ，磨削公差 即零件公差 0.07mm。 （3）铣削余量：铣削的公称余量（单边）为： Z = 2.0 0.2 = 1.8 (mm) 铣削公差：现规定本工序（粗铣）的加工精度为 IT11 级，因此可知 本程序的加工公差为 0.22mm（人体方向） 。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规 定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工 余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计 算最大、最小加工余量时，应该调整法家方式予以确定。 39mm 二孔外端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图见下页 图 1。 最大余量 最小余量 磨 粗铣 最小余量 最大余量 加工方向 毛坯名义尺寸118+2 2=122 0.07/20.22/20.71.3 7 图 1 A39mm 孔外端面工序间尺寸公差分布图（调整法） 由图可知： 毛坯名义尺寸： 118 + 2 2 = 122 (mm) 毛坯最大尺寸： 122 + 1.3 2 = 124.6 (mm) 毛坯最小尺寸： 122 0.7 2 = 120.6 (mm) 粗铣后最大尺寸： 118 + 0.2 2 = 118.4 (mm) 粗铣后最小尺寸： 118.4 0.22 = 118.18 (mm) 磨后尺寸与零件图尺寸应相符,即mm。 0 07 . 0 118 最后，将上述计算的工序间尺寸及公差整理成表 1。 万向节滑动叉的锻件毛坯图见附图 2。 表表 1 加工余量计算表加工余量计算表 工 序 加工尺寸及公差 锻 件 毛 坯 （39 二端面，零件尺寸 ） 0 07 . 0 118 粗铣二端面磨二端面 最 大124.6118.4 加工前尺寸 最 小120.6118.18 最 大124.6118.4118 加工后尺寸 最 小120.6118.18117.93 最 大3.10.2 加工余量（单边）2 最 小1.210.125 加工公差（单边） +1.3 - 0.7 -0.22/2-0.07/2 8 2.52.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 2.5.1 工序工序 ：车削端面、外圆及螺纹。本工序采用计算法确定切削用量。 1. 加工条件 工件材料：45 钢正火，b = 0.60GPa、模锻。 加工要求：粗车60mm 端面及 A60mm、A62mm 外圆，;mRz200 车螺纹 M60 1mm。 机床：C620-1 卧式车床。 刀具：刀片材料 YT15，刀杆尺寸 16 25mm2 ，r = 90，o = 15，o = 12， = 0.5mm 。 r 60 螺纹车刀：刀片材料：W18Cr4V。 2. 计算切削用量 (1)粗车 M60 1mm 端面 1）已知毛坯长度方向的加工余量为mm，考虑 7 的模锻拔模斜 5 . 1 7 . 0 2 度，则毛坯长度方向的最大加工余量= 7.5mm。但实际上，由于以后 max Z 还要钻花键底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一个40mm 芯部待 以后钻孔是加工掉，故此时实际端面最大加工余量可按= 5.5mm 考虑， max Z 分两次加工， = 3mm 计。 p a 长度技工公差按 IT12 级，取 0.46mm（人体方向） 。 2）进给量 根据切削用量简明手册 （第三版） （以下简称 切削手册 ）表 1.4，当刀杆尺寸为 16mm 25mm，以及工件mmap3 直径为 60mm 时 = 0.5 0.7mm/r 按 C620-1 车床说明书（见切削手册表 1.30）取 = 0.5 mm/r 3)计算切削速度 按切削手册表 1.27，切削速度的计算公式 为（寿命选 T = 60min） 。 9 ）（min/mk faT C v v yx p m v c v v 其中：Cv = 242，xv =0.15，yv = 0.35，m = 0.2 。修正系数 kv见 切削手册表 1.28，即 kMv = 1044，ksv = 0.8，kkv = 1.04，kkrv = 0.81，kBv = 0.97 。 所以 97 . 0 81 . 0 04 . 1 8 . 044 . 1 5 . 0360 242 35 . 0 15 . 0 2 . 0 c v = 108.6（m/min） 4）确定机床主轴转速 （r/min）532 65 6 . 1081000 1000 w c s d v n 按机床说明书（见工艺手册表 4.2-8） ，与 532r/min 相近的机床转 速为 480r/min 及 600r/min。现选取如果选= 480r/min，min/600rnw w n 则速度损失太大。 所以实际切削速度 v = 122m/min。 5）切削工时，按工艺手册表 6.2-1。 （mm） ， 5 . 12 2 4065 l002 321 llmml， （min）096 . 0 2 5 . 0600 2 5 . 12 321 i fn llll t w m （2）粗车62mm 外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度。 1）切削深度 单边余量 Z = 1.5mm，可一次切除。 2）进给量 根据切削手册表 1.4，选用 = 0.5mm/r。 3）计算切削速度 见 切削手册表 1.27 v yx p m v c k faT C v v v 97 . 0 81 . 0 8 . 044 . 1 5 . 05 . 160 242 35 . 0 15. 02 . 0 （m/min）116 10 4）确定主轴转速 4)确定主轴转速 min/568 65 11610001000 r d v n w c s 按机床选取 n=600r/min 所以实际切削速度 min/122 1000 60065 1000 m dn 5）检验机床功率 主切削力按切削手册表.所示公式计算 C F C C F C Ff c F c F n c yx pFC kfaCF 其实： ,15 . 0 ,75. 0, 0 . 1,2797 cccc FFFF nyxC 89 . 0 94. 0 650 600 650 75 . 0 kr n b M k k F p 所以 NFc 5 . 101289 . 0 94 . 0 1225 . 05 . 12795 15 . 0 75 . 0 切削时消耗功率为 C P KW F P cc c 06 . 2 106 122 5 . 1012 106 44 由切削手册表.中 C620-1 机床说明书可知，C620-1 主电动机功率 为 7.8KW，当主轴转速为 600r/min 时，主轴传递的最大功率为 5.5KW， 所以机床功率足够，可以正常加工。 6）校验机床进给系统强度 已知主切削力，径向切削NFc 5 . 1012 力按切削手册表 1.29 所示公式计算 p F p p F p F p F p F n c yx pFp kfaCF 其中： 11 3 . 0, 6 . 0, 9 . 0,1940 pppp FFFF nyxC 5 . 0 897. 0 650 600 650 35 . 1 kr n b M k k F p 所以 NFp1955 . 0897 . 0 1225 . 05 . 11940 3 . 06 . 09 . 0 而轴向切削力 f f F f F f F f F n c yx fFf kfaCF 其中： 4 . 0, 5 . 0, 0 . 1,2880 ffff FFFF nyxC 17 . 1 923 . 0 650 600 650 0 . 1 k n b M k k F 轴向切削力 NFf48017 . 1 923 . 0 1225 . 05 . 12880 4 . 05 . 0 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数，则切削力在纵向进给1 . 0 方向对进给机构的作用力为 NFFFF pcf 600195 5 . 10121 . 0480 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N（见切削手册 表 1.30） ，故机床进给系统可正常工作。 7） 切削工时 nf lll t 21 其中 0, 4,90 21 lll 所以 min31 . 0 5 . 0600 490 t （3）车60mm 外圆柱面 （切削手册表
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