機械制造技術基礎課程設計指導書.doc

機 械 制 造 技 術 基 礎 課 程 設 計 指 導 書遼寧工程技術大學二OO八年三月前 言目 錄第一章 概述1第一節(jié) 課程設計的目的1第二節(jié) 課程設計的要求1第三節(jié) 課程設計的時間安排5第四節(jié) 課程設計的成績考核5第五節(jié) 其他要求6第六節(jié) 課程設計內容及步驟6第二章 課程設計實例24第一章 概 述第一節(jié) 課程設計的目的本課程設計是重要的實踐教學環(huán)節(jié)之一。是在完成生產(chǎn)實習，學完機械制造技術基礎和其它專業(yè)課程之后進行的。學生通過該課程設計，將所學理論與生產(chǎn)實踐相結合，得到解決問題和分析問題能力的初步培養(yǎng),另外也為以后搞好畢業(yè)設計、走上工作崗位進行一次綜合訓練。通過該課程設計，學生應在下述各方面得到鍛煉：1使學生具有制定工藝規(guī)程的初步能力。能綜合運用機械制造技術基礎和其他課程的基本理論和方法，正確的制定一個零件的機械加工工藝規(guī)程。2具有設計專用夾具的初步能力，提高結構設計能力。3結合工藝設計內容，能夠熟練的應用工藝計算方法，正確的進行工藝計算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、夾緊力等。4進一步提高查閱資料，熟練地使用設計手冊、參考資料等方面的能力。5通過設計的全過程，使學生學會進行工藝設計的程序和方法，培養(yǎng)獨立思考和獨立工作的能力。第二節(jié) 課程設計的要求機械制造技術基礎課程設計題目一律定為：零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計。課程設計題目由指導教師指定，經(jīng)教研室主任審查簽字后發(fā)給學生。生產(chǎn)綱領為中批或大批生產(chǎn)。設計的要求包括如下幾個部分：1繪制零件圖 1張2毛坯圖 1張3編制機械加工工藝過程綜合卡片 1張4編制零件的機械加工工藝卡片（僅編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工藝卡片） 1張5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張6繪制夾具體零件圖 1張7編寫課程設計說明書（約60008000字）。 1份說明書主要包括以下內容（章節(jié)）（1）目錄 （2）摘要（中外文對照的，各占一頁）（3）零件工藝性分析（4）機械加工工藝規(guī)程設計 （5）指定工序的專用機床夾具設計 （6）方案綜合評價與結論（7）體會與展望（8）參考文獻 課程設計說明書格式見附錄1第三節(jié) 課程設計的時間安排本課程設計要求在3周內完成。1. 第l2天查資料，熟悉題目階段。2. 第37天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規(guī)程的設計并編制出零件的工藝過程綜合卡片和機械加工工藝卡片。3第810天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。4第1113天，完成夾具總裝圖的繪制。5第1415天，零件圖的繪制。6第1618天，整理并完成設計說明書的編寫。7第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8第2021天，答辯第四節(jié) 課程設計成績的考核 課程設計的全部圖紙及說明書應有設計者及指導教師的簽字。未經(jīng)指導教師簽字的設計，不能參加答辯。 由相應教師組成答辯小組，設計者本人應首先對自己的設計進行5分鐘的講解，然后進行答辯。每個學生的答辯總時間，一般不超過15分鐘。 課程設計成績根據(jù)平時的工作情況，工藝分析的深入程度，工藝裝備的設計水平，圖紙的質與量，獨立工作能力以及答辯情況等綜合衡量，由答辯小組討論評定。成績評定采用五級分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設計方案合理并新穎，設計說明書及設計圖紙規(guī)范、內容豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 良好：設計方案合理，設計說明書及設計圖紙比較規(guī)范、內容比較豐富。在設計過程中勤奮好學、有創(chuàng)新思想； 中等：設計方案一般，設計說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設計方案不完善，存在一些小錯誤，說明書及設計圖紙欠規(guī)范、內容一般。在設計過程中勤奮精神不夠： 不及格：設計方案有嚴重錯誤，設計說明書及設計圖紙不規(guī)范、內容淺薄。在設計過程中勤奮好學精神不夠。第五節(jié) 其他要求1要求學生在“制造技術基礎課程設計”階段，全力以赴完成課程設計任務，并經(jīng)常與指導教師溝通，指導教師要認真負責，及時掌握學生的設計進度和情況，使設計有條不紊地進行，直到圓滿完成設計任務。2按照學校規(guī)定，設計資料（含電子文檔）交學院統(tǒng)一存檔。3課程設計說明書一律用B5紙、縱向打印，書寫格式參見附錄1。第四節(jié) 課程設計內容及步驟機械制造工藝設計題目決定設計內容。其內容應根據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)目標，使學生受到必要的基本訓練。在選題時應充分考慮實現(xiàn)綜合訓練，要求題目具有一定的先進性，最好結合生產(chǎn)實際。這類題目是按指定零件制定其機械加工工藝規(guī)程，設計指定工序的專用機床夾具。零件最好是工廠正在改進的生產(chǎn)產(chǎn)品。設計內容主要包括如下內容：（1）分析研究零件的工作圖（2）確定毛坯的類型、制造方法（3）編制機械加工工藝規(guī)程（4）機床夾具設計（5）編寫設計計算使用說明書 1 對零件進行工藝分析，畫零件圖。 學生在得到設計題目之后，應首先對零件進行工藝分析，其主要內容包括， 對零件的作用及零件圖上的技術要求進行分析； 對零件主要加工表面的尺寸，形狀及位置精度，表面粗糙度、以及設計基準等進行分析； 對零件的材質，熱處理及機械加工的工藝性進行分析。 畫被加工件零件圖的目的是加深對上述問題的理解，并非機械地抄圖，繪圖過程應是分析認識零件的過程。零件圖上如有遺漏、錯誤、工藝性差或不符合標準的地方，應提出修改意見，經(jīng)指導教師認可后，在繪圖時加以改正。學生應按機械制圖國家標準仔細繪制，除特殊情況經(jīng)指導教師同意外，均按1，1比例畫出。零件圖標題欄如圖1-1所示。如果有條件，可以在計算機上對零件進行三維造型、創(chuàng)建二維工程圖，然后打印，效果更佳。圖1-1 零件圖標題欄 2. 選擇毛坯的制造方式。 毛坯分為鑄件、鍛件、焊接件和型材等。選擇毛坯應該以生產(chǎn)批量的大小、零件的復雜程度，加工表面及非加工表面的技術要求等幾方面來綜合考慮。正確地選擇毛坯的制造方式，可以使得整個工藝過程經(jīng)濟合理，故應慎重進行。在通常情況下，應主要以生產(chǎn)性質來決定。其工作步驟為： 根據(jù)生產(chǎn)類型、零件結構、形狀、尺寸、材料等選擇毛坯種類和制造方式； 確定各加工表面的總余量（毛坯余量）及毛坯尺寸公差； 繪制毛坯圖。a） 毛坯圖的表示毛坯總余量確定以后，便可繪制毛坯圖。其表示方法如下:以實線表示毛坯表面輪廓，以雙點劃線表示經(jīng)切削加工后的表面，在剖視圖上可用交叉線表示加工余量；毛坯圖上的尺寸值包括加工余量在內?？稍诿鲌D上注明成品尺寸（基本尺寸）但應加括號；在毛坯圖上可用符號表示出機械加工工序的基準；在毛坯圖上注有零件檢驗的主要尺寸及其公差，次要尺寸可不標注公差；在毛坯圖上注有材料規(guī)格及必要的技術要求、如材料及規(guī)格、毛坯精度、熱處理及硬度、硬度、圓角半徑、分模面、拔模斜度、內部質量要求（氣孔、縮孔、夾砂）等。b）毛坯圖的繪制方法毛坯圖的繪制方法 用粗實線表示毛坯表面形狀，以雙點劃線表示經(jīng)切削加工后的表面； 用雙點劃線畫出經(jīng)簡化了次要細節(jié)的零件圖的主要視圖，將確定的加工余量疊加在各相應被加工表面上，即得到毛坯輪廓，用粗實線表示。注意畫出某些特殊余塊，例如熱處理工藝夾頭、機械加工用的工藝搭子等。比例1：1。和一般零件圖一樣，為表達清楚某些內部結構，可畫出必要的剖視圖、剖面圖。對于由實體上加工出來的槽和孔，不必專門剖切，因為毛坯圖只要求表達清楚毛坯的結構。3. 制訂零件的機械加工工藝路線。 制定工藝路線。在對零件進行分析的基礎上，制訂零件的工藝路線。對于比較復雜的零件，可以先考慮幾個加工方案，經(jīng)分析比較后，再從中選擇比較合理的加工方案。 選擇定位基準，進行必要的工序尺寸計算。根據(jù)粗、精基準選擇原則，合理地選定各工序的定位基準。當某工序的定位基準與設計基準不相符時，則需對它的工序尺寸進行換算。 選擇機床及工、夾、量，刃具。機床設備的選用應當既要保證加工質量，又要經(jīng)濟合理。在成批生產(chǎn)的條件下，一般是采用通用機床和專用工夾具。 加工余量及工序間尺寸與公差的確定。根據(jù)工藝路線的安排，要求逐工序、逐表面的確定加工余量。其工序間尺寸公差，按經(jīng)濟精度確定。一個表面的總加工余量，應為該表面各工序間加工余量之和。 在本設計中，學生可根據(jù)指導教師的決定，利用計算法計算出一二個表面的各工序加工余量、公差及總余量與公差。其余各表面的余量及公差，則可利用查表法直接從機械制造工藝設計手冊或本課程設計指導書的附本（第？章）中查得。 切削用量的確定。在機床、刀具，加工余量等已確定的基礎上，要求學生用公式計算出道工序的切削用量，其余各工序的切削用量可由本課程設計指導書的附本（第？章）或切削用量簡明手冊中查得。 計算時間定額。本設計作為一種對時間定額確定方法的了解，可只確定12道工序的單件時間定額，可采用查表法或計算法確定。 畫毛坯圖。在加工余量已確定的基礎上畫毛坯圖。毛坯的輪廓要求用實線繪制，零件的實際尺寸用雙點畫線繪出，比例取1：1。同時，應在圖上標出毛坯的尺寸、公差、技術要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑和撥模斜度等。 填寫機械加工工藝過程卡片及工序卡片。將前述各項內容以及各工序加工簡圖一并填入規(guī)定的過程卡片及工序卡片上?？ㄆ母袷揭妶D1-2和圖1-3(或者將各數(shù)據(jù)及加工設備填入機械加工工藝過程綜合卡片上?？ㄆ某叽缫?guī)格見圖1-4)。表1-21，注意修改錯誤圖2 機械加工工藝過程卡片圖1-2 機械加工工藝過程卡片表1-22，注意“廠名”改為“校名”圖1-3 機械加工工序卡片圖1-4 機械加工工藝綜合卡片a) 工序簡圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出。簡圖中的加工表面用粗實線表示。對定位、夾緊表面應以規(guī)定符號標明。最后，應標明各加工表面在本工序加工后的尺寸，公差及表面粗糙度。b) 工序簡圖中定位、夾緊符號應符合機械制造工藝標準(應采用最新的) 規(guī)定，定位符號、定位點的表示方法、圖形比例見圖1-5。定位、夾緊符號線條按機械制圖規(guī)定的圖線寬度b/22b/3，符號高度應和工藝圖中數(shù)字高度一致。表1-1表1-5由JB/T5061-91標準摘錄的相關內容，可作為參考。(a) (b)圖1-5 定位符號、定位點的表示方法（摘自JB/T5061-91）(a) 定位符號 (b) 定位點的表示方法及圖形比例表1-1 定位支承符號固定式圈中應加點（參表1-5）表1-2 輔助支承符號表1-3 夾緊符號“手動夾緊”應加點（參表1-5）表1-4 常用裝置符號（續(xù)）可再參，鄒青P7表 1-5，2后2行表1-5 定位、夾緊符號與裝量符號綜合標注示例5、6、7兩列圖串位了：5-左-6右，6-左-7右，7-左-5右，（續(xù)）（續(xù)）（續(xù)）可再參，鄒青P7表 1-5，3后2行4. 工藝裝備的結構設計。要求學生設計加工給定零件所必需的夾具1套。具體的設計項目可根據(jù)加工的需要，由學生本人提出并經(jīng)指導教師同意后確定。所設計的夾具零件數(shù)以2040件為宜，即應具有中等以上的復雜程度。 夾具的設計過程，實際上就是按工序要求實現(xiàn)工件的定位和夾緊結構化的過程。夾具的定位要滿足以下三方面：工件在夾具中的正確定位、夾具相對刀具的正確定位以及夾具相對機床的正確定位。 結構設計的具體步驟如下： 確定設計方案，繪制結構原理示意圖。 設計方案的確定是一項十分重要的設計程序。方案的優(yōu)劣往往決定了夾具設計的成功與失敗。因此，必須充分地進行研究和討論，以確定最佳方案，而不應急于繪圖，草率從事。 學生在確定夾具設計方案時應當遵循的原則是：確保加工質量，結構盡量簡單，操作省力高效,制造成本低廉。如果單獨拿出這四條原則來分析，有些是互相矛盾的。而設計者的任務，就是要在設計實踐中，綜合上述四條原則，進行通盤考慮。亦即靈活運用所學的知識，結合實際情況，注意分析研究，考慮互相制約的各種因素，確定最合理的設計方案。 選擇定位元件，計算定位誤差。 在確定設計方案的基礎上，應按照加工精度的高低，需要消除不定度的數(shù)目以及根據(jù)粗、精加工的需要，按有關標準正確地選擇定位元件。選擇好定位元件之后，還應對定位誤差進行計算。計算結果如超差時，需要改變定位的方法或提高定位元件、定位表面的制造精度，以減少定位誤差，提高加工精度。有時甚至要從根本上改變工藝路線的安排，以保證零件的加工能順利進行。 計算所需的夾緊力，設計夾緊機構。 設計時所進行的夾緊力的計算，實際上是經(jīng)過簡化了的計算。這種簡化主要是考慮零件在切削力、夾緊力的作用下，按照靜力平衡條件而求得的理論夾緊力。為了保證零件裝夾的安全可靠，實際所需的夾緊力應比理論夾緊力大。為此，應對理論夾緊力乘以安全系數(shù)K。K的大小可由有關手冊中查得，一般K：1.52.5。具體程序可見本書第？章。 應該指出，由于加工方法，切削刀具以及裝夾方式千差萬別，在有些情況下，夾緊力的計算是沒有現(xiàn)成的公式可以套用的。所以需要同學們根據(jù)過去所學的理論進行分析研究，以決定合理的計算方法。 夾緊機構的功用就是將動力源的力，正確地、有效地施加到工件上來。同學可以根據(jù)具體情況，選擇并設計杠桿、螺旋、偏心和鉸鏈等不同的夾緊機構，并配合手動，氣動或液動的動力源，將夾具的設計工作逐步完善起來。 畫夾具裝配圖 畫夾具裝配圖是夾具設計工作中重要的一環(huán)。同學在畫夾具圖時，應當注意和遵循以下幾點。 a) 本設計中，要求按1:1的比例畫夾具總裝圖。被加工零件在夾具上的位置，要用雙點畫線表示，夾緊機構應處于“夾緊”的位置上。 b) 注意投影的選擇。應當用最少的投影將夾具的結構完全清楚地表達出來。因此在畫圖之前，應當仔細考慮各視圖的配置與安排。 c) 所設計的夾具，不但機構要合理，結構也應當合理，否則都不能正常工作。如圖1-6a所示，是屬于機構不合理的一例：一個圓形零件用V形塊定位，并用二個壓板夾緊。由于這個夾具是用雙向正反螺桿帶動二個壓板作自動定心夾緊，因此這個零件存在有重復定位，因而夾具在機構上是不合理的。圖1-6是經(jīng)過修改后的設計，零件仍由V形塊定位，雙頭螺桿壓板系統(tǒng)可以沿橫向移動，而且只起壓緊作用，從而解決了重復定位問題。圖1-6 夾具機構例圖圖1-7所示為一個鉸鏈夾緊機構的例子。從機構學的角摩考慮，它是合理的。但是，當鉸鏈機構中的滾子、銷軸磨損或出現(xiàn)制造、裝配誤差時，滾子的移動會超過死點而最終導致機構的失效。因此這個夾具還有不合理之。如果在拉桿上增加一調整環(huán)節(jié)（如圖1-8所示），那么這套夾具不但在機構上是合理的，在結構上也是合理的了。圖1-7 鉸鏈夾緊機構實例（在機構上是合理的但在結構上是不合理的）圖1-8 改進后的鉸鏈夾緊機構實例（在機構上和結構上都是合理的）d) 要保證夾具與機床的相對位置及刀具與夾具的相對位置的正確性。為此，夾具上應具有定位鍵及對刀裝置，這可在有關的夾具設計手冊中查得。也可參本書的第？章。e) 運動部件的運動要靈活，不能出現(xiàn)干涉和卡死的現(xiàn)象?；剞D工作臺或回轉定位部件應有鎖緊裝置，不能在工作中松動。 f) 夾具的裝配工藝性和夾具零件(尤其是夾具體)的可加工性要好。 g) 夾具中的運動零部件要有潤滑措施，夾具的排屑要方便。 h) 零件的選材、尺寸公差的標準以及總裝技術要求要合理。為便于審查零件的加工工藝性及夾具的裝配工藝性，從教學要求出發(fā)，各零部件盡量不采用簡化法繪制。 裝配圖的標題欄規(guī)格、形式如圖1-9圖1-9 裝配圖標題欄 畫夾具體零件圖通過夾具體將定位元件、對刀元件、夾緊元件、其他元件等所有裝置連接成一個整體。夾具體還用于保證夾具相對于機床的正確位置，銑夾具要有定位鍵、車床夾具注意與主軸連接的結構設計、鉆夾具注意鉆模板的結構設計。a) 夾具體設計應滿足如下基本要求：足夠的剛度和強度。設計夾具體時，應保證在夾緊力和切削力等外力作用下、不產(chǎn)生過大的變形和振動。必要時，可在適當位置設置若干條加強筋。夾具安裝穩(wěn)定。機床夾重心和切削力等力的作用點應處在夾具安裝基面內。機床夾具高度越大，要求夾具體底平面面積越大。為使夾具安裝基面與機床工作臺接觸良好，夾具體底平面應適當挖空。夾具體結構工藝性良好。便于清除切屑。b)夾具體材料及制造方法夾具體可用鑄造或焊接方法制造。由于鑄造夾具體具有工藝性良好、吸振性良好、可承受較大的切削力、夾緊力等力的作用特點，所以得到了較廣泛的應用鑄造夾具體材料，一般采用 HT150 或 HT200 兩種。夾具體應進行時效處理，以消除內應力。c)夾具體外形尺寸夾具體制造屬單件生產(chǎn)，通常都是參照類似的結構，按經(jīng)驗類比法確定其結構尺寸。實際上在繪制夾具總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置、對刀一導向元件以及其他輔助機構和裝置在總體上的布置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。表 1-1 列出夾具體結構尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。表 1-2 列出夾具體座耳結構尺寸。表 1-1 夾具體結構尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù)夾具體結構部分經(jīng)驗數(shù)據(jù)具體壁厚 h1525mm夾具體加強肋厚度(0.70.9)h具體加強肋高度不大于5h夾具體壁與壁連接的鑄造圓角R=1/51/10(h1+h2)）式中h1、h2圓角相連處的壁厚表 1-2 夾具體結構尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù)d)鑄造夾具體的技術鑄造夾具體的技術要求，一般有如下規(guī)定：鑄件不許有裂紋、氣孔、砂眼、縮松、夾渣等鑄造缺陷；澆口、冒口、結疤、粘砂應清除干凈；鑄件在機械加工前應經(jīng)時效處理；未注明的鑄造圓角R (3一5) mm；鑄造拔模斜度（鑄件在垂直分型面的表面需有鑄造斜度）；鑄造夾具體零件的尺寸公差取值參見表1-3。表1-3 鑄造夾具體零件的尺寸公差5 編寫設計說明書。學生在完成上述全部工作之后，應將前述的工作依先后順序編寫設計說明書一份。要求語言簡練，文字通順。課程設計說明書格式詳見附錄1。第二章 課程設計實例本章提供一個機械制造技術基礎課程設計的實例，以期給學生提供一個符合設計要求的格式，其中包括設計說明書、工藝文件和設計圖樣。該零件是一個典型的盤套類零件，雖然簡單，但其結構、技術要求、基準選擇、 工藝尺寸確定、加工順序安排、定位夾緊方法等諸方面既有其代表性，又頗具特色，幾乎包含了機械制造技術基礎課程的大部分內容。當然，希望學生不要拘泥于一種固定的格式，而應根據(jù)指導老師的要求，結合自己的題目做出有特色的設計。機械制造技術基礎課 程 設 計說明書設計題目： 撥叉 零件機械加工工藝規(guī)程及加工20H8 孔 工藝裝備設 計 者： 班級學號： 指導教師： 遼寧工程技術大學 年 月 日遼寧工程技術大學機械制造技術基礎課程設計任務書設計題目：設計“離合齒輪”零件的 機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計“萬向節(jié)活動叉”零件的 機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 內容：1零件圖 1張2毛坯圖 1張3機械加工工藝過程卡片 1張4零件的機械加工工藝卡片（僅編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工藝卡片） 1張5夾具裝配圖 1張6夾具體零件圖 1張7課程設計說明書 1份原始資料：1被加工零件的零件圖 1張2零件的生產(chǎn)綱領:4000件/年學 生 ： 班 級 學 號： 指 導 教 師： 系（教研室）主任： 目 錄（略）序 言機械制造技術基礎課程設計是我們在學完了機械制造技術基礎和大學的全部基礎課，技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢亞設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。這次設計使我們能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設計機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高結構設計能力，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。由于能力所限，經(jīng)驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。第一節(jié) 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定一、零件的作用 題目所給定的零件是CA6140車床主軸箱中運動輸人軸I軸上的一個離合圖2-1 離合器零件圖齒輪（圖2-1)，它位于工軸的右端，用于接通或斷開主軸的反轉傳動路線，與其他零件一起組成摩擦片正反轉離合器。它借助兩個滾動軸承空套在軸上，只有當裝在I軸上的內摩擦片和裝在該齒輪上的外摩擦片壓緊時，軸才能帶動該齒輪轉動。該零件的68K7mm孔與兩個滾動軸承的外圈相配合，71mm溝槽為彈簧擋圈卡槽，94mm孔容綱內、外摩擦片，416mm槽口與外摩擦片的翅片相配合使其和該齒輪一起轉動，61.5mm溝槽和45mm孔用于通人冷卻潤滑油。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（圖2-1為其零件圖），它位于傳動軸的端部，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的狀態(tài)時，由本零件可以調整傳動軸的長短及其位置。零件的兩叉頭部位上有二個的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向連軸節(jié)的作用。零件,外圓內為花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動力用。二、零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制J知原民樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。但基準孔068K7mm要求R80. 8p.m有些偏高。一般8級精度的齒輪，其基準孔要求Ra1.6即可。該零件屬盤套類回轉體零件，它的所有表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。416mm槽口相對價68K7mm孔的軸線互成90垂直分布，其徑向設計基準是68K7mm孔的軸線，軸向設計基準是90mm外圓柱的右端平面。45mm孔在61.5mm溝槽內，孔中心線距溝槽一側面的距離為3mm，由于加工時不能選用構槽的側面為定位基推，故要精確地保證上述要求則比較困難，但這些小孔為油孔，位置要求不高，只要鉆到溝槽之內接通油路即可，加工不成問題。應該說，這個零件的工藝性較好。萬向節(jié)滑動叉這個零件從圖2-1所示的零件圖上可以看出，它一共有兩組加工表面，而這二組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這二組加工表面分述如下：（1）以孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：二個的孔及其導角，尺寸為的兩個與孔相垂直的平面，還有在平面上的4個螺孔。其中主要加工表面為的兩個孔，這圖2-1 萬向節(jié)滑動叉零件圖注意將重量為5.3kg填進標題欄是用來安裝滾針軸承以便安裝十字軸的。（2）以花鍵孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 十六齒方齒花鍵孔，階梯孔，以及小的外圓表面和M60 1的外螺紋表面。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 花鍵孔與兩孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100：0。20； 兩孔外端面對該孔垂直度公差為0.1mm； 花鍵槽寬中心線與中心線偏轉角度公差為2。由以上分析可知，對于津二組加工表面而言，我們我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進行另一組表面的加工，并且保證它們之間的位置精度要求。三、零件的生產(chǎn)類型依據(jù)題目所給的原始資料可知，該零件的生產(chǎn)綱領為4000件/年，零件的重量為5.3kg，查表1-3和1-4鄒書，可知其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。依設計題目知：Q=2000臺年，n=1件合；結合生產(chǎn)實際，備品率a和廢品率分別取為10和1%。代人公式（2-1)得該零件的生產(chǎn)綱領 N=20001 (1+10%) (1+1%)=2222件年零件是機床上的齒輪，質量為1.36kg,查表2-1可知其屬輕型零件，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。第二節(jié) 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡圖一、毛坯的選擇該零件材料為45鋼?？紤]到車床在車削螺紋工作中要經(jīng)常正、反向旋轉，該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，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由子零件年產(chǎn)量為2222件，屬批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成形。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應該的。二、確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差參見本書第五章第一節(jié)，鋼質模鍛件的公差及機械加工余量按GB/T 12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應先確定如下各項因素。1鍛件公差等級由該零件的功用和技術要求，確定其鍛件公差等級為普通級。2鍛件質量mf根據(jù)零件成品質量1.36kg，估算為2.2kg。3鍛件形狀復雜系數(shù)S該鍛件為圓形，假設其最大直徑為0121mm，長68mm，則由公式（2-4)皺可得：由于0.358介于0.32和0.63之間，故該零件的形狀復雜系數(shù)S屬S2級。4鍛件材質系數(shù)M 由于該零件材料為45鋼，是碳的質量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質系數(shù)屬M1級。 5零件表面粗糙度 由零件圖知，除68K7mm孔為以外，其余各加工表面均為。6確定機械加工余量 根據(jù)鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查表2-13皺，得單邊余量在厚度方向為1.7-2.2mm，水平方向亦為1.7-2.2mm，即鍛件各外徑的單面余量為1.7-2.2mm，各軸向尺寸的單面余量也為1.7-2.2mm。鍛件中心兩孔的單面余量按表2-14皺查得為2.5mm.7確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度。的表面，余量要適當增大。 分析本零件，除68K7mm孔為以外，其余各加工表面均為，因此這些表面的毛坯尺止只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即（由于有的表面只需粗加工，這時可取所查數(shù)據(jù)中的小值。當表面需經(jīng)粗加工和半精加工時，可取其較大值）。68K7mm孔需精加工達到，參考磨孔余量表2-14皺確定精鏜孔單面余量為0.5mm。綜上所述，確定毛坯尺寸見表2-1。表2-1 離合齒輪毛坯（鍛件）尺寸 mm8確定毛坯尺寸公差 毛坯尺才公差根據(jù)鍛件質量、材質系數(shù)、形狀復雜系數(shù)從表2-10皺、表2-11皺中查得。本零件毛坯尺寸允許偏差見表2-2。表2-2 毛坯尺寸允許偏差三、設計及繪制毛坯圖1確定圓角半徑 鍛件的外圓角半徑按表5-12要加崇書P127三確定，內圓角半徑按表5-13要加崇書P127三確定。本鍛件各部分的t/H為0.5-1，故均按表中第一行數(shù)值。為簡化起見，本鍛件的內、外圓角半徑分別取相同數(shù)值，以臺階高度H=1625進行確定。結果為：外圓角半徑 r=6內圓角半徑 R=3鍛件圓角半徑也可以按如下辦法簡單確定：凸圓角半徑等于單面加工余量加成品零件圓角半徑或導角值；凹圓角半徑，計算所得半徑應圓整為標準值，以利于使用標準刀具。數(shù)值能保證各表面的加工余量。2確定模鍛斜度 本鍛件由于上、下模膛深度不相等，模鍛斜度應以模膛較深的一側計算。，按表5-11，外模鍛斜度，內模鍛斜度加大，取。模鍛斜度也可簡單地按照外壁斜度為7，內壁斜度為10來取。3確定分模位置 由于毛坯是HD的圓盤類鍛件，應采取軸向分模了這樣可沖內孔，使材料利用率得到提高。為了便于起模及便于發(fā)現(xiàn)上、下模在模鍛過程幣錯移，選擇最大直徑即齒輪處的對稱平面為分模面，分模線為直線，屬平直分模線。4確定毛坯的熱處理方式 鋼質齒輪毛坯經(jīng)鍛造后應安排正火，以消除殘余的鍛造應力，并使不均勻的金相組織通過重新結晶而得到細化、均勻的組織，從而改善加工性。圖2-2所示為本零件的毛坯圖。圖2-2 離合齒輪毛坯圖第三節(jié) 選擇加工方法，制定工藝路線一、定位基準的選擇本零件是帶孔的盤狀齒輪，孔是其設計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，即選68K7mm孔及一端面作為精基準。由于本齒輪全部表面都需加工，而孔作為精基準應先進行加工，因此應選外圓及一端面為粗基準。外圓117mm上有分模面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，故不能選為粗基準。二、零件表面加工方法的選擇本零件的加面有外圓、內孔、端而、齒面、槽及小孔等，材料為45鋼。以公差等級和表面粗糙度要求，參考本書有關資料，其加工方法選擇如下。190mm外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定其公差等級按IT14， 表面粗糙度為，需進行粗車和半精車（表1-6鄒）。2齒圈外圓面 公差等級為IT11，表面粗糙度一為一，需粗車、半精車（表1-6鄒)。3 mm外圓面、公差等級為IT1，;表面粗糙度為粗車即可 (表1-6鄒)。4 選68K7mm內孔 公差等級為IT7，表面粗糙度為，毛坯孔已鍛出，為未淬火鋼，根據(jù)表1-7鄒，加工方法可采取粗鏜、半精鏜之后用精鏜。5 94mm內孔 為未注公差尺憊鄉(xiāng)券等壑矛IT14，表面粗糙度為，毛坯孔已鍛出，只需粗鏜即可（表1-7鄒)。6端面 本零件的端面為回轉體端面，尺寸精度都要求不高，表面粗糙度為及兩種要求。要求的端面可粗車和半精車，要求的端面，經(jīng)粗車即可（表1-8鄒)。7齒面齒輪模數(shù)為2.25，齒數(shù)為50，精度8FL，表面粗糙度為，采用A級單頭滾刀滾齒即能達到要求（表5-18、表5-19）。8槽 槽寬和槽深的公差等級分別為IT13和IT14，表面粗糙度分別為和，需采用三面刃銑刀，粗銑、半精銑（表5-16）。95mm小孔采用復合鉆頭一次鉆出即成。三、制訂工藝路線齒輪的加工工藝路線一般是先進行齒坯的加工，再進行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面的加工。按照先加工基準面及先粗后精的原則，該零件加工可按下述工藝路線進行。 工序：以mm 處外圓及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓90mm 及臺階面，粗車外圓117mm ，粗鏜孔68mm 。 工序 ：以粗車后的90mm 外圓及端面定位，粗車另一端面，粗車外圓 mm及臺階面，車6mm1.5mm 溝槽，粗鏜94mm 孔，倒角。 工序：以粗車后的外圓及端面定位，半精車另一端面，半精車外圓90mm 及臺階面，半精車外圓價117mm ，半精鏜68mm 孔，倒角。 加工齒面是以孔68K7mm 為定位基準，為了更好地保證它們之間的位置精度，齒面加工之前，先精鏜孔。 工序：以90mm 外圓及端面定位，精鏜68K7mm 孔，鏜孔內的溝槽，倒角。工序V ：以68K7mm 孔及端面定位，滾齒。4 個溝槽與4 個小孔為次要表面，其加工應安排在最后?？紤]定位方便，應該先銑槽后鉆孔。 工序VI ：以68K7mm 孔及端面定位，粗銑4 個槽。 工序：以68K7mm 孔、端面及粗銑后的一個槽定位，半精銑4 個槽。工序：以68K7mm 孔、端面及一個槽定位，鉆4 個小孔。工序：鉗工去毛刺。工序X ：終檢。第四節(jié) 工序設計一、 選擇加工設備與工藝裝備1選擇機床（1）工序、是粗車和半精車。各工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不高，選用常用的 C620-1型臥式車床（表4-1鄒）。（2）工序VI為精鏜孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉體，故宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度數(shù)值較小，需選用較精密的車床才能滿足要求，因此選用C616A型臥式車床（表4-1鄒）。（3）工序V滾齒。從加工要求及尺寸大小考慮，選Y3150型滾齒機較合適（表5-79),（4）工序VI、 是用三面刃銑刀粗銑及半精銑槽，應選臥式銑床。考慮本零件屬成批生產(chǎn)，所選機床使用范圍較廣為宜，故選常用的X62型銑床能滿足加工要求（表4-17鄒）。（5）工序鉆4個5mm的小孔，可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工，故選Z525型立式鉆床（表4-8鄒）。 2選擇夾具 本零件除粗銑及半精銑槽、鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前四道車床工序用三爪自定心卡盤，滾齒工序用心軸。3選擇刀具（1）在車床上加工的工序，一般都選用硬質合金車刀和鏜刀。加工鋼質零件采用YT類硬質合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工用YT30,為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，應選用可轉位車刀（GB 5343.1-1985, GB 5343.2-1985)。切槽刀宜選用高速鋼。（2）滾齒根據(jù)表5-18（需加）,采用A級單頭滾刀能達到8級精度。滾刀的選擇按表5-107（需加），選模數(shù)為2. 25mm的型A級精度滾刀（GB 6083-1985)。（3）銑刀按表3-2鄒選鑲齒三面刃銑刀（JB/T 7953-1999)。零件要求銑切深度為15mm，按表3-2鄒，銑刀的直徑應為100160mm。因此所選銑刀：半精銑工序銑刀直徑d=125mm，寬L=15mm，孔徑 D=32mm，齒數(shù)z=20；粗銑由于留有雙面余量3 mm（表5-41