綜合課程設計說明書

1、消/上學宇波理工學院ningbo institute of technology, zhejiang university綜合課程設計設計說明書班 級：機械設計制造及自動化073班設計者：尚妙吉學 號： 3070611109指導老師：王曉軍華順明樓應侯-3-第一篇機械加工工藝規(guī)程的制訂 41、弓i言42、下萬向節(jié)滑叉的工藝分析52.1 萬向節(jié)滑叉的用途52.2 零件的材料5.2.3 零件的工藝分析5.3工藝規(guī)程設計7.3.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求 73.2 生產(chǎn)類型的確定 7.3.3 毛坯的制造形式及考慮因素 83.4 擬定工藝路線9.3.4.5工序簡圖的繪錯誤！未定義書簽。3.5

2、 切削用量、時間定額的計算 143.6 銃削力及銃削功率的計算.153.7 機械加工工序卡片1.6第二篇機床夾具設計 191、定位元件的確定191.1 撥叉的定位191.2 對刀及導向裝置設計 1.91.3夾緊裝置設計202、火具體的設計20第三篇設計小結(jié)20第一篇機械加工工藝規(guī)程的制訂1、引言本次畢業(yè)設計的課題名稱是萬向節(jié)滑動叉機加工藝及工裝設計。萬向節(jié)滑動叉位于傳動軸的端部，主要作用之一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力；二是當汽 車后橋鋼板彈簧處在不同狀態(tài)時，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。 萬向 節(jié)滑動叉就是將萬向節(jié)叉和滑動花鍵副的一部分組合起來，使其成為一個零件，其特征是該萬向節(jié)

3、滑動叉為采用管材制作的萬向節(jié)叉與滑動套為一體的整體式結(jié)構(gòu)， 其端部呈叉形結(jié)構(gòu)，并設有兩個十字銷孔，用于安裝十字萬向節(jié)；在管內(nèi)設有內(nèi)花 鍵，這種呈整體式結(jié)構(gòu)的滑動叉，不僅加工容易、成本低，而且強度高，故其使用 壽命與傳統(tǒng)的萬向節(jié)叉滑動套合件相比， 有了成倍的提高。它的研究和使用可以簡 化萬向傳動裝置的結(jié)構(gòu)，也滿足功能要求，因此對萬向節(jié)滑動叉的研究有極大的實 際意義。本課題的研究及論文的撰寫是在焦老師的悉心指導下完成的。焦老師在百忙中 給我們講解論文中的細節(jié)以及論文中所涉及的工藝分析，還有他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度也是我學習的榜樣。通過本次畢業(yè)設計，使我對本專業(yè)有了更加深刻的了解， 在以后 的工作中也具有重

4、要意義。-7-洲戶上學宇波理工學院ningbo institute of technology, zhejiang university2、下萬向節(jié)2.1 萬向節(jié)滑叉的用途題目所給定的零件是解放牌汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉， 它位于傳動軸 的端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進的動力；二是當汽車后橋鋼板彈 簧處在不同的狀態(tài)時，由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。 零件的兩個叉頭0.18部位上有兩個240 mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連， 起萬向聯(lián)軸 節(jié)的作用。零件65mm外圓內(nèi)為50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合， 用于傳遞動力之用。2.2 零件的材料萬向節(jié)滑動叉的

5、材料選用45鋼，屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好 的綜合機械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟性，45鋼滿足以上要求，所以選用45鋼。屈服強度抗拉強度延伸率布氏硬度(ts =550mn/m 2ob=750 mn/m2ss=20%hb=2352.3 零件的工藝分析2.3.1 結(jié)構(gòu)分析該零件由兩個叉頭和一個圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組成，類似套筒類零件：a. 零件的兩個叉頭部位上有兩個直徑為24h7mmi孔，用以安裝滾針軸承和十字軸相聯(lián)，起萬向連軸節(jié)的作用；b. 在叉頭和花鍵孔套筒相聯(lián)結(jié)的筋條起過渡聯(lián)結(jié)和加強零件剛性作用，防止零件受阻變形；c. 外

6、圓為45mm內(nèi)圓24mms鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用以傳遞動力。2.3.2 滑動叉的技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等級表面粗糙度ra (um)加工方法叉腳孔24n十，mmit73.2鉆擴校及倒角叉腳左右端面20 二 0.1it1312.5粗銃花鍵孔2424h8it83.2鉆擴校及倒角花鍵孔表面it1312.5粗銃沉頭孔30：- 1it1312.5鉆、鎮(zhèn)孔32槽32it1325鎮(zhèn)孔注油孔表面it1312.5粗銃注油孔m8m8鉆、攻絲3mm的槽301it1312.5銃12階梯孔12產(chǎn)it1312.5鉆m10螺紋孔m10鉆、攻絲消/上學宇波理工學院ningbo institut

7、e of technology, zhejiang university3、工藝規(guī)程設計3.1 制定零件工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求3.1.1工藝要求制定零件機械加工工藝過程是生產(chǎn)技術(shù)準備工作的一個重要組成部分。一個零件可以采用不同的工藝過程制造出來，但正確與合理的工藝過程應滿足以下基本要 求：(1)保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合圖紙和技術(shù)要求條件所規(guī)定的要求；(2)保證提高生產(chǎn)率和改善勞動條件；(3)保證經(jīng)濟性的合理。3.1.2技術(shù)依據(jù)(1) .產(chǎn)品零件圖和裝配圖，技術(shù)條件；(2) .毛坯生產(chǎn)和供應條件；(3) .年生產(chǎn)綱領(lǐng)；(4) .本車間生產(chǎn)條件(包括設備，工人技術(shù)等級，勞動場合條件等)；(5) .工藝

8、技術(shù)條件，手冊等。3.2 生產(chǎn)類型的確定計算零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式：n=q*n(1+&%)(1+0%)其中：q=3000輛/年(產(chǎn)品的年產(chǎn)量)洲尹上學宇波理工學院ningbo institute of technology, zhejiang universityn=1件/輛（每輛汽車該零件的數(shù)量）&=3 （零件的備品率）片0.5 （零件的廢品率）wjn=3000x1x（1+3%）x（1+0.5%）=310 5 件）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定該零件屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。確定毛坯的種類 和制造方法零件的材料在產(chǎn)品設計時已經(jīng)確定，在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，毛坯的 選擇主要是選定毛坯的制造方法。3.

9、3 毛坯的制造形式及考慮因素零件材料為45鋼。考慮到汽車在運行中要經(jīng)常加速及正、反向行駛，零件在 工作過程中則經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應該選用鍛件，以使金屬纖維 不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為3105件，已達中批生產(chǎn)的水平， 而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用砂型鑄造。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也 是有利的。由于零件上孔都較小，且都有嚴格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機 械加工反而經(jīng)濟實用。提高毛坯制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會 增加毛坯的制造成本。所以考慮的因素有以下幾點：1 .材料的工藝性能材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類

10、和制造方法。鑄鐵等脆性材料不 能鍛造與沖壓，由于可焊性很差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。2 .毛坯的尺寸、形狀和精度要求毛坯的尺寸大小與形狀復雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。尺寸很大的毛坯宜采用砂型鑄造，形狀復雜的毛坯可用鑄件。3 .零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)選擇的毛坯制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應，才能獲得最佳的經(jīng)濟效 益。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)小，所以采用設備投資少的毛坯制造方法。3.4擬定工藝路線工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的 劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。3.4.1 選擇定位基準擬定工藝路線的第一步是選擇定位基準。為使所選的定位基準能保證

11、整個機械 加工工藝過程順利進行，通常應先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。(1)精基準選擇原則。選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。因此，選擇精基準一般應遵循 下列原則：1 .基準重合原則2 .基準統(tǒng)一原則3 .互為基準原則4 .自為基準原則(2)便于裝夾原則1 .粗基準選擇原則選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供 精基準。粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面的位置關(guān)系 具有重要影響。因此，在選擇粗基準時，一般遵循下列原則：2 .保證相互

12、位置要求原則保證加工表面加工余量合理分配原則便于工件裝夾原則粗基準在同一尺寸方向上只允許使用一次的原則3 .機械加工定位與夾緊符號定位、夾緊符號，常用裝置符號和定位、夾緊符號與裝置符號綜合標注示例見 書表1-5。定位符號、定位點的表示方法、圖形比例見圖 1-1。定位、夾緊符號線按機械 制圖規(guī)定的圖線寬度b/2-2b/3,符號高度h應和工藝圖中數(shù)字高度一致。4 .4.2表面加工方法的選擇工件上的加工表面往往需要通過粗加工、半精加工、精加工等才能逐步達到質(zhì) 量要求，加工方法的選擇一般應根據(jù)每個表面的精度要求， 先選擇能夠保證該要求 的最終加工方法，然后再選擇前面一系列預備工序的加工方法和順序?？商?/p>

13、出幾個 方案進行比較，再結(jié)合其他條件選擇其中一個比較合理的方案。選擇表面加工方法時應考慮的因素-11-消/上學宇波理工學院ningbo institute of technology, zhejiang university(1)所選擇的加工方法能否達到加工表面的技術(shù)要求(2)零件材料的性能和熱處理要求(3)零件的生產(chǎn)類型(4)本廠現(xiàn)有設備狀況和技術(shù)條件(5)典型表面加工方案及其加工的經(jīng)濟精度和表面粗糙度(6)典型表面的主要加工方案及其所能達到的經(jīng)濟精度和表面粗糙度(見表 1-6 到表 1-11)。(7)常用加工方法所能達到的形狀與位置經(jīng)濟精度(見表 1-12到表1-16)(8)常用機床的形狀

14、、位置加工經(jīng)濟精度(見表 1-17到表1-19)(9) 各種加工方法的加工經(jīng)濟精度(見表 1-20)3.4.3加工階段劃分零件的加工質(zhì)量要求較高或結(jié)構(gòu)較為復雜時，一般工藝路線較少，工序較多， 通常在安排工藝路線時，將其分成幾個階段。根據(jù)精度要求的不同，加工階段可劃 分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、精整合光整加工階段。3.4.3.1 工序集中與分散工序集中與工序分散各有特點，究竟按何種原則確定工序數(shù)量，要根據(jù)生產(chǎn)類 型、機床設備、零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求等進行綜合分析后選用。3.4.3.2 工序順序的安排在安排工序順序時,不僅要考慮機械加工工序,還應考慮熱處理工序和輔助工 序。(1)機械加工

15、工序的安排在安排機械加工工序時，應根據(jù)加工階段的劃分、基準的選擇和被加工表面的主次來決定，一般應遵循以下幾個原則：1 .先基準后其他2 .先粗后精3 .先主后次4 .先面后孔(2)熱處理工序及表面處理工序的安排機械零件中常用的熱處理工藝有退火、正火、調(diào)質(zhì)、時效、滲氮等。熱處理工序在工藝過程中的安排是否恰當，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過程中的位置，應根據(jù)材料和熱處理的目的而定1 .為改善工件材料切削性能和消除毛坯內(nèi)應力而安排的熱處理工序。2 .為消除切削加工過程中工件的內(nèi)應力而安排的熱處理工序。3 .為改善工件材料力學性能而采用的熱處理工序。4 .為提

16、高工件表面耐磨性、耐蝕性而采用的鍍銘、鍍鋅等熱處理工序。5 .輔助工序的安排6 .檢驗工序7 .去毛刺和清洗8 .特殊需要的工序3.4.4確定工藝路線在綜上考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，將支架的工藝路線填入下表0支架工藝路線及其設備、工裝的選用工序號工序名稱機床設備刀具量具1粗銃叉腳a-b兩端面x63臥式銃床面銃刀游標卡尺2鉆、擴、較24mm孔x2立式鉆床z525麻花鉆、擴孔鉆、錢力卡尺、塞規(guī)3粗銃花鍵端孔面臥式銃床x60面銃刀游標卡尺4鉆、擴、24 4124mm孔、倒角立式鉆床z525麻花鉆、擴孔鉆、釵力、車忽鉆卡尺、塞規(guī)5鍵30mm的孔t740型臥式金剛鎮(zhèn)床鋒刀卡尺、塞規(guī)6鍵32mm槽

17、t740型臥式金剛鎮(zhèn)床鋒刀卡尺、塞規(guī)7銃注油孔端面-2立式銃床x51面銃刀游標卡尺8鉆、攻絲m8螺紋孔立式鉆床z 525麻花鉆、絲錐卡尺、塞規(guī)、螺紋塞規(guī)9銃3mm的槽x60立式銃床鋸齒銃刀游標卡尺10鉆階梯孔、攻絲m10的螺紋孔立式鉆床z 525麻花鉆、絲錐卡尺、塞規(guī)11去毛刺鉗工臺平鋰12清洗清洗機13終檢卡尺、塞規(guī)等3.5切削用量、時間定額的計算3.5.1 切削用量的計算（1）工序9粗銃撥叉腳兩斜面背吃刀量的確定取% =2.5mm。進給量的確定由表5-19,按機床動力（銃頭）在510kw之間，取零件夾具系統(tǒng)剛度為中等，背吃刀量 30mm,該工序的每齒進給量以取為0.08%0.1mm/z。

18、d110銃削速度的計算 由表5-17,按-二,槽寬=3m,f z取為fz=0.03mm/ z。切 z 40削深度為20mm,則銃削速度v=54.6m/min。由公式（5-1）, n = looov/ird可求得該工序銃刀轉(zhuǎn)速n=86.94r/min。參照表4-18的x60臥式銃床主軸轉(zhuǎn)速可選90r/min。代入公式（5-1）可求出該工序的實際銃削速度 v=56.52m/min。3.5.2 時間定額的計算1.基本時間與計算由表5-43鋸齒銃刀銃槽公式4if._其中. 二20mm,一二；一：h/皿!二1學肥ide，% = 19m/min。-l =14.8s f-mz所以一 2 .輔助時間%的計算t

19、c = (0,150.2) = 0,15 x 14.3s = 2.2s3 .其他時間的計算tb + =6%x(120-f18 = 154 .單件時間.：.3.6 銃削力及銃削功率的計算3.6.1 銃削圓周力的計算銃削圓周力的計算公式:4 口 二 7065.5 n-15-查資慌皤戶30, t二175,0 = 0.83,p = =i z=12,d=200mm,n=300r/min,廠01廠0防6”-oob=2,查資料表9得二 & = l9,其中 hb=190, 二-3.6.2 銃削扭矩的計算1 f. dan根據(jù)公式i2 1000式中pz = 70653md = 200mm代入公式得m=706.55

20、 n.m3.6.3 銃削功率的計算根據(jù)公式.=-=:=22 kw3.7 機械加工工序卡片沙尸上學宇波理工學院ningbo institute of technology, zhejiang university利卡 n行 jrrr 一匚工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號l械加一產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共1頁第1 頁車間工序號工序名稱材料牌號9粗銃撥叉腳斜面zg45#?e 百毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)-1-tjj。1a-a鑄件103mm*104mm*59.5mm11mm(iyido 1f-設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)1.1 1h .卜n-1x601總.:13臥式銃床仲)口i li三一二

21、i .1.f.2nssss醯中fe怙5，1l夫具編r夾具名稱切削液_n . r皿缶 i2h? t ty lb粗銃撥叉腳夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時（分）準終單件-17-洲戶上學宇波理工學度ningbo institute of technology, zhejiang university0146.28s工步b-工步內(nèi)容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/zmm機動輔助i銃斷3mm槽鋸齒銃刀9056.520.033160s9s設計（日期）校對（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）記處數(shù)更改文件號簽 字日期標記，數(shù)更改文件號簽 字日 期-#-洲戶上學空波理工學院ningbo institute of technology! zhejiang university第二篇機床夾具設計考慮到需要兩個工部才能夠把兩個互成角度的面給加工出來，所以選擇分度機構(gòu)。1、定位元件的確定1.1 撥叉的定位根據(jù)第6道工序的定位方案，分別用一個短圓柱銷（限制兩個自由度），一 個底面（限制三個自由度）以及一個固定支承（限制一個自由度）來限定撥叉的 六個自由度。1.2