发布时间 : 星期一 文章万向节滑动叉加工艺及铣床夹具设计说明书 - 图文更新完毕开始阅读2f30f1f3ec3a87c24028c4b1
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工序60 终检。 3.6.4 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工以花键孔为中心的一组表面，然后以此为基面加工Φ39mm二孔；而方案二则与此相反，先是加工Φ39mm孔，然后再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，先加工花键孔后再以花键孔定位加工Φ39mm二孔，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等比较方便。但方案一中的工序35虽然代替了方案二中的工序10、15、20，减少了装夹次数，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。而转塔车床目前大多适用于粗加工，用来在此处加工Φ39mm二孔是不合适的。 通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现方案二还有其他问题，主要表现在Φ39mm两个孔及其端面加工要求上。图样规定：Φ39mm二孔中心线应与Φ55mm花键孔垂直，垂直公差为100：0.2；Φ39mm二孔与其外端面应垂直，垂直度公差为0.1mm。由此可以看出：因为Φ39mm二孔的中心线要求与Φ55mm花键孔中心线相垂直，因此，加工及测量Φ39mm孔时应以花键孔为基准。这样做，能保证设计基准与工艺基准相重合。在上述工艺路线制订中也是这样做了的。同理，Φ39mm二孔与其外端面的垂直度（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：Φ39mm孔加工时，以Φ55mm花键孔定位（这是正确的）；而Φ39mm孔的外端面加工时，也是以Φ55mm花键孔定位。这样做，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Φ39mm二孔的外端面以花键孔为基准加工时，如果两个端面与花键孔中心线已保证绝对平行的话（这是很难得），那么由于Φ39mm二孔中心线与花键孔仍有100：0.2的垂直公差，则Φ39mm 孔与其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。方案三解决了上述问题，因此，最后的加工路线确定如下：
工序00 车端面及外圆Φ62mm，Φ60mm，车螺纹M60×1mm。以
两个叉耳外轮廓及Φ65mm外圆为粗基准，选用C620-1卧式车床，专用夹具装夹。
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工序05 钻、扩花键底孔Φ43mm，并锪沉头孔Φ55mm。以Φ62mm外圆为
基准，选用C365L转塔车床。
工序10 内花键孔5×60°倒角。选用C620-1车床加专用夹具。 工序15 钻锥螺纹Rc1/8底孔。选用Z525立式钻床及专用钻模。这里安
排钻RC1/8底孔主要是为了下道工序拉花键时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20 拉花键孔。利用花键内底孔、Φ55mm端面及RC1/8锥纹孔定位，
选用L6120卧式拉床加工。
工序25 粗铣Φ39mm二孔端面，以花键孔定位，选用X63卧式铣床加工。 工序30 钻、扩Φ39mm二孔及倒角。以花键孔及端面定位，选用Z550立
式钻床加工。
工序35 精、细镗Φ39mm二孔。选用T740型卧式金刚镗床及用夹具加工，
以花键内孔及端面定位。
工序40 磨Φ39mm二孔端面，保证尺寸1180-0.07mm，以Φ39mm 孔及花键孔定位，选用M7130平面磨床及专用夹具加工。
工序45 钻叉部四个M8mm螺纹底孔并倒角。选用Z4012立式及
专用夹具加工，以花键孔及Φ39mm孔定位。
工序50 攻螺纹4-M8mm，Rc1/8。 工序55 冲箭头。 工序60 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”。 3.7 机械加工余量、工艺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207～241HBS，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。
根据上述原是资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.外圆表面（Φ62mm及M60×1mm）
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考虑其加工长度为90mm，与其联结的非加工表面直径为Φ65mm，为简化模锻毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为Φ65mm。Φ62mm表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为Rz200μm,只要求粗加工，此时直径余量2Z=3mm已能满足加工要求。
2.外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差（M60×1mm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，锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（长度方向）＞180～315mm，故长度方向偏差为
?1.5?0.7mm。
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。
3.两内孔Φ39mm（叉部）
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2.3-12确定工序尺寸及余量为： 钻孔：Φ25mm
钻孔：Φ37mm 2Z=12mm 扩钻：Φ38.7mm 2Z=1.7mm 精镗：Φ38.9mm 2Z=0.2mm 细镗：Φ
4.花键孔（16-Φ
390?0.027?0.010mm 2Z=0.1mm
50?0.160?0.039mm×Φ
43?0.160mm×50?0.048mm）
要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。 内孔尺寸为Φ分配：
钻孔：Φ25mm 钻孔：Φ41mm 扩钻：Φ42mm 拉花键孔（16-Φ
43mm，见图样。参照《工艺手册》表2.3-9确定孔的加工余量
50?0.0390mm×Φ
43?0.160mm×50?0.048mm）
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。
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5.Φ
39?0.027mmmm二孔外端面的加工余量（加工余量的计算长度为118?0.07mm） ?0.0100（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《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
?1.3?0.7 mm。
（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：铣削的公差余量（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，因此可知本工序的加工公差为-0.22mm（入体方向）。
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，应按调整法加工方式予确定。Φ39mm二孔外端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布见图。
毛坯名义尺寸118+2x2=122 118+0.2x2=118.4 最大余量 118 最小余量 最大余量 最小余量
磨 粗铣 -0.07/2 -0.02/2 -0.7 +1.3
Φ39mm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：
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