万向节滑动叉加工工艺及夹具设计.doc

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\*ROMANXIII冲箭头。
工序=14\*ROMANXIV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，利用转塔头进行加工。而转塔机床目前大多使用于粗加工，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Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ移入方案一，改为两道工序加工