序 言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教一. 零 件 的 分 析（一）零件的作用題目所給的零件是解放牌汽車底盤傳動(dòng)軸上的萬向節(jié)滑動(dòng)叉（見附圖1），它位于傳動(dòng)軸的端部主要作用一是傳遞扭矩；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由于零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長短及其位置零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)mm的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)節(jié)的作用零件外圓內(nèi)為花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動(dòng)力之用二）零件的工藝分析萬向節(jié)滑動(dòng)叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求現(xiàn)分述如下：1以mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：兩個(gè)mm的孔及其倒角，尺寸為mm的與兩個(gè)孔相垂直的平面，還有在平面上的四個(gè)螺孔其中，主要加工表面為的兩個(gè)孔。

2.以花鍵孔為中心的加工表面（1） 這一組加工表面包括：mm 十六齒方齒花鍵孔，階梯孔，以及mm的外圓表面和的外螺紋表面花鍵孔與二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100:0.2;（2） 二孔外端面對(duì)孔垂直度公差為0.1mm;（3） mm花鍵槽寬中心線與中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2°.由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求二.工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)（一）確定毛坯的制造形式零件材料為45鋼考慮到汽車在運(yùn)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(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠由于零件年產(chǎn)量為4000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行1） 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)完全合理的。

但對(duì)本零件來說，如果以外圓（或外圓）表面作基準(zhǔn)面（四點(diǎn)定位），則可能造成這一組內(nèi)外圓柱表面與零件的叉部外形不對(duì)稱按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)：若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選取叉部兩個(gè)孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)短V形塊支承這兩個(gè)的外輪廓作主要定位面，以消除四個(gè)自由度，再用一對(duì)自動(dòng)定心的窄口卡爪，夾持在外圓柱面上，用以消除兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位2） 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸轉(zhuǎn)算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)三）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用數(shù)控機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降1. 工藝路線方案一工序Ⅰ 車外圓，，車螺紋M60×1mm.工序Ⅱ 兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔，锪沉頭孔工序Ⅲ 倒角5×30°工序Ⅳ 鉆Rel/8底孔。

工序Ⅴ 拉花鍵孔工序Ⅵ 粗銑二孔端面工序Ⅶ 精銑二孔端面工序Ⅷ 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸兩個(gè)孔至圖樣尺寸并锪倒角2×45°工序Ⅸ 鉆M8mm底孔，倒角120°工序Ⅹ 攻螺紋M8mm，Rel/8工序Ⅺ 沖箭頭工序Ⅻ 檢查2. 工藝路線方案二工序Ⅰ 粗銑二孔端面工序Ⅱ 精銑二孔端面工序Ⅲ 鉆二孔（不倒尺寸）工序Ⅳ 鏜二孔（不倒尺寸） 工序Ⅴ 精鏜二孔，倒角2×45°.工序Ⅵ 車外圓，，車螺紋M60×1mm.工序Ⅶ 鉆，鏜孔，并锪沉頭孔工序Ⅷ 倒角5×30°工序Ⅸ 鉆Rel/8底孔工序Ⅹ 拉花鍵孔工序Ⅺ 鉆M8mm底孔，倒角120°工序Ⅻ 攻螺紋M8mm，Rel/8工序XIII沖箭頭工序XIV 檢查3. 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工一花鍵孔為中心的一組面，讓后以此為基面加工二孔；而方案二則與此相反，先是加工孔，然后在以此二孔為基準(zhǔn)加工花鍵孔及其外表面兩相比較可以看出，先加工花鍵孔定位加工二孔，這時(shí)的位置精度較易保證，并且定位及裝夾等都比較方便但方案一中的工序Ⅷ雖然代替了方案二中的工序Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，減少裝夾次數(shù)，但在一道工序中要完成這么多工作，除了選用專門設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（但在成批生產(chǎn)時(shí)，在能保證加工精度的情況下，應(yīng)盡量不選用專用組合機(jī)床）外，只能選用轉(zhuǎn)塔機(jī)床，利用轉(zhuǎn)塔頭進(jìn)行加工。

而轉(zhuǎn)塔機(jī)床目前大多使用于粗加工，用來在此處加工二孔是不合適的，因此決定將方案耳中的工序Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ移入方案一，改為兩道工序加工具體工藝過程如下：工序Ⅰ 車外圓，，車螺紋M60×1mm.粗基準(zhǔn)的選擇如前所述工序Ⅱ 兩次鉆孔并擴(kuò)鉆花鍵底孔，锪沉頭孔，以外圓為定位基準(zhǔn) 工序Ⅲ 倒角5×30°工序Ⅳ 鉆Rel/8底孔工序Ⅴ 拉花鍵孔工序Ⅵ 粗銑二孔端面，以花鍵孔及其端面為基準(zhǔn)工序Ⅶ 精銑二孔端面工序Ⅷ 鉆孔兩次并擴(kuò)孔工序Ⅸ 精鏜二孔，倒角2×45°.工序Ⅶ，Ⅷ，Ⅸ的定位基準(zhǔn)均與工序Ⅵ相同工序Ⅹ 鉆M8mm螺紋底孔，倒角120°工序Ⅺ 攻螺紋M8mm，Rel/8工序Ⅻ 沖箭頭工序XIII 檢查以上加工方案大致看來還是合理的但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求及可能采用的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍存在問題，主要表現(xiàn)在兩個(gè)孔及其端面加工要求上圖樣規(guī)定：二孔中心線應(yīng)與垂直，垂直度公差為100：0.2，二孔與其外端面應(yīng)垂直，垂直度公差為0.1mm由此可以看出：因?yàn)槎椎闹行木€要求與花鍵孔中心線相垂直，因此，加工及測(cè)量孔時(shí)應(yīng)以花鍵孔為基準(zhǔn)這樣做，能保證設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)相重合在上述工藝路線制訂中也是這樣做了的。

同理二孔與其外端面的垂直度（0.1mm）的技術(shù)要求在加工與測(cè)量時(shí)也應(yīng)遵循上述原則但在已制訂的工藝路線中卻沒有這樣做：孔加工時(shí)，以花鍵孔定位（這是正確的）；而孔的外端面加工時(shí)，也是以花鍵孔定位這樣做，從裝夾上看似乎比較方便，但卻違反了基準(zhǔn)重合的原則，造成了不必要的基準(zhǔn)不重合誤差具體來說，當(dāng)二孔的外端面以花鍵孔為基準(zhǔn)加工時(shí)，如果兩個(gè)端面與花鍵孔中心線已保證絕對(duì)平行的話（這是很難的），那么由于二孔中心線與花鍵孔仍有100：0.2的垂直度公差，則孔與其外端面的垂直度誤差就會(huì)很大，甚至?xí)斐沙疃鴪?bào)廢這就是由于基準(zhǔn)不重合而造成的惡果為了解決這個(gè)問題，原有的加工路線可仍大致保持不變，只是在二孔加工完了以后，再增加一道工序：以孔為基準(zhǔn)，磨二孔外端面這樣做，可以修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加工誤差，同時(shí)也照顧了原有的加工路線中裝夾較方便的特點(diǎn)因此，最后的加工路線確定如下：工序Ⅰ 車外圓，，車螺紋M60×1mm.以兩個(gè)叉耳外輪廓及外圓粗基準(zhǔn)，選用CKA6150·FANUC系統(tǒng)臥式車床并加專用夾具工序Ⅱ 鉆 擴(kuò)花鍵底孔，锪沉頭孔，以外圓為基準(zhǔn)，選用CKA6150臥式車床工序Ⅲ 內(nèi)花鍵孔5×30°倒角選用CKA6150臥式車床加專用夾具。

工序Ⅳ 鉆Rel/8底孔選用xxxxxxxxxx及專用鉆模這里安排鉆Rel/8底孔主要是為了下道工序拉花鍵孔時(shí)為消除回轉(zhuǎn)自由度而設(shè)置的一個(gè)定位基準(zhǔn)本工序以花鍵內(nèi)底孔定位，并利用叉部外輪廓消除回轉(zhuǎn)自由度工序Ⅴ 拉花鍵孔利用花鍵內(nèi)底孔，端面及Rel/8錐螺紋底孔定位，選用L6120臥式拉床加工工序Ⅵ 粗銑二孔端面，以花鍵孔定位，選用XXXXXXXXXXXXX及專用夾具加工工序Ⅶ 鉆 擴(kuò)二孔及倒角以花鍵孔及端面定位，選用xxxxxxxxx 加工工序Ⅷ 精細(xì)鏜二孔選用xxxxxxxxxxx及專用夾具加工，以花鍵 內(nèi)孔及其端面定位工序Ⅸ 磨二孔端面，保證尺寸，以孔及花鍵孔定位，選用M7130平面磨床及專用夾具加工工序Ⅹ 鉆叉部四個(gè)M8mm螺紋底孔并倒角選用xxxxxxxxxxx及專用夾具加工，以花鍵孔及孔定位工序Ⅺ 攻螺紋4-M8mm及Rel/8工序Ⅻ 沖箭頭工序XIII 終檢以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”3) 車外圓柱面1mm f = 0.5mm/r(見《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》,Ra =6.3m,刀夾圓弧半徑=1.0mm)切削速度 = 其中： = 242， m = 0.2，T = 60，=0.15，=0.35， =1.18， =0.81（見《工藝手冊(cè)》表2.7-17） = =130.3(m/min) n = == 691.2(r/min)按機(jī)床說明書取 n =700 r/min則此時(shí) = 132 m/min切削工時(shí) t = 其中 ： = 20, = 4, = 0 所以 t = = 0.069（min）（4） 車削螺紋 M601mm1) 切削速度計(jì)算 見《工藝手冊(cè)》，刀具壽命 T= 60min,采用告訴鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時(shí)0.08mm，走刀次數(shù) i = 2 = 其中： = 11.8，m = 0.11， =0.70，=0.30，，螺距 = 1 = = 1.11，=0.75所以粗車螺紋時(shí) ： = =21.57(m/min)粗車螺紋時(shí) ： = =36.8(m/min)2） 確定主軸轉(zhuǎn)速粗車螺紋時(shí) ： = == 114.4 (r/min)按機(jī)床說明書取 n =96 r/min則此時(shí) = 48 m/min精車螺紋時(shí) ： = == 195(r/min)按機(jī)床說明書取 n =184 r/min則此時(shí) = 34 m/min3） 切削工時(shí) 取切入長度 = 3mm粗車螺紋工時(shí) = （min）精車螺紋工時(shí) = （min）所以車削螺紋的總工時(shí)為 +=0.93（min）工序Ⅱ ： 鉆擴(kuò)花鍵底孔及锪沉頭孔，選用xxxxxxxxxxx加工中心（1） 鉆孔 = == 217.63 (r/m。