万向节滑动叉学士学位毕业论文(编辑修改稿)

万向节滑动叉学士学位毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

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、Φ 55mm 端面及 RC1/8 锥纹 孔定位，选用 L6120 卧式拉床加工。 工序 25 粗铣Φ 39mm 二孔端面，以花键孔定位，选用 X63 卧式铣床加工。 工序 30 钻、扩Φ 39mm 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Φ 39mm 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Φ 39mm 二孔端面，保证尺寸 ，以Φ 39mm 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Φ 39mm 孔定位。 工序 50 攻螺纹 4M8mm， 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”。 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： （Φ 62mm 及 M60 1mm） 考虑其加工长度为 90mm，与其联结的非加工表面直径为Φ 65mm，为简化模锻毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为Φ 65mm。 Φ 62mm 表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为 Rz200181。 m,只要求粗加工，此时直径余量 2Z=3mm 已能满足加工要求。 南昌航空大学学士学位论文 13 （ 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 ，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 mm。 长度方向的余量查《工艺手册》表 ～ ，其余量值规定为 ～ ，现取。 Φ 39mm（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 及表 ： 钻孔：Φ 25mm 钻孔：Φ 37mm 2Z=12mm 扩钻：Φ 2Z= 精镗：Φ 2Z= 细镗：Φ  mm 2Z= （ 16Φ  mmΦ  mm  mm） 要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。 内孔尺寸为Φ  mm，见图样。 参照《工艺手册》表 分配： 钻孔：Φ 25mm 钻孔：Φ 41mm 扩钻：Φ 42mm 拉花键孔（ 16Φ  mmΦ  mm  mm） 花键孔要求外径定心，拉削时的加工余量参照《工艺手册》表 2Z=1mm。  mmmm 二孔外端面的加工余量（加工余量的计算长度为 1180  mm） （ 1）按照《工艺手册》表 ，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 ～ ，取 Z=2mm。 锻件的公差按《工艺手册》表 ，材质系数取 M1，复杂系数 S3，则 锻件的偏差为  mm。 （ 2）磨削余量：单边 （见《工艺手册表 》），磨削公差即零件公差。 （ 3）铣削余量：铣削的公差余量（单边）为： Z==（ mm） 南昌航空大学学士学位论文 14 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 （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。 Φ 39mm 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+= 最大余量 118 最小余量 最大余量 最小余量 磨 粗铣 + Φ 39mm 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： 118+2 2=122（ mm） 毛坯最大尺寸： 122+ 2=（ mm） 毛坯最小尺寸： 2=（ mm） 粗铣后最大尺寸： 118+ 2=（ mm） 粗铣后最小尺寸： =（ mm） 磨后尺寸与零件图尺寸应相符，即 最后，将上述计算的工序间尺寸及公差整理成表 1。 南昌航空大学学士学位论文 15 表 1 加工余量计算表 (mm) 锻件毛坯 （Φ 39mm 二端面，零件尺寸 ） 粗铣二端面 磨二端面 加工前尺寸 最大 最小 加工后尺寸 最大 118 最小 加工余量（单边） 2 最大 最小 加工公差 + 确定切削用量及基本工时 工序 15：车削端面、外圆及螺纹。 本工序采用计算法确定切削用量。 加工条件 工件材料： 45 钢正火，σ b=、模锻。 加工要求：粗车Φ 60mm，断面及Φ 60mm、Φ 62mm 外圆， Rz200181。 m；车螺纹 M60 1mm。 机床： C6201 卧式车床。 刀具：刀片材料 YT15，刀杆尺寸 16 25mm2，κ r=90176。 ， r0=15176。 ，а 0= 12176。 ， rε =。 60176。 螺纹车刀：刀片材料： W18Cr4V。 计算切削用量 （ 1）粗车 M60 1mm 端面 1） 已知毛坯长度方向的加工余量为  mm，考虑 7176。 的模锻拔 模斜度，则毛坯超过年度方向的最大加工余量 Zmax=。 但实际上，由于以后还要钻花键底孔，因此端面不必全部加工，而可以留出一个Φ 40mm 芯部待以后钻孔时工 序 加 工 尺 寸 及 公 差 南昌航空大学学士学位论文 16 加工掉，故此时实际端面最大加工余量可按 Zmax= 考虑，分两次加工，а p=3mm计。 长度加工公差按 IT12 级，取 （入体方向） 2） 进给量 f 根据《切削用量简明手册》（第三版）（以下简称《切削手册》）表 ，当刀杆尺寸为 16mm 25mm，а p≤ 3mm 以及工件直径为 60mm 时 f=～ 按 C6201车床说明书（见《切削手册》表 ）取 f=3） 计算切削速度 按《切削手册》表 ，切削速度的计算公式为（寿命选 T=60min）。 Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv（ m/min） 其中： Cv=242， Xv=， Yv=， m=。 修正系数 Kv 见《切削手册》表 ，即 kmv=， ksv=， kkv=， kkrv=， kBv=。 所以 Vc=242/ =（ m/min） 4）确定机床主轴转速 ns=1000vc/∏ dw=532（ m/min） 按机床说明书（见《工艺手册》表 ），与 532r/min 相近的机床转速为480r/min 及 600r/min。 现选取 nw=600r/min。 如果选 nw=480r/min，则速度损失太大。 所以实际切削速度 v=122m/min。 5） 切削工时，按《工艺手册》表。 l=6540/2=（ mm）， l1=2mm， l2=0， l3=0 tm=l1+l2+l3/nwfi=+2/600*=（ min） （ 1） 粗车Φ 62mm 外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度。 1） 切削深度 单边余量 Z=，可一次切除。 2） 进给量 根据《切削手册》表 ，选用 f=。 3） 计算切削速度 见《切削手册》表 Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv =116 （ m/min） 4） 确定主轴转速 南昌航空大学学士学位论文 17 ns=1000vc/∏ dw =568 （ r/min） 按机床选取 n=600r/min 所以实际切削速度 V=∏ dn/1000=∏ 65x600/1000=122(m/min) 5） 检验机床功率 主切削力 Fc按《切削手册》表 所示公式计 算 Fc= CFc axpFc yf Fcvnc FcKFc 其中： CFc=2795， XFc=， YFc=， nFc=， MpK =(σ b/650)nF = kkr= 所 以 Fc=2795 =（ N） 切削时消耗功率 Pc 为 Pc=FcVc/6x 410 =(Kw) 由《切削手册》表 中 C6201 机床说明书可知， C6201 主电动机功率为，当主轴转速为 600r/min 时，主轴传递的最大功率为 ，所以机床功率足够，可以正常加工。 6） 校验机床进给系统强度 已知主切削力 Fc=，径向切削力 Fp按《切削手册》表 所示公式计算 Fp= CFp axpFp yf Fpvnc FpKFp 其中： CFp=1940， xFp=， yFp=， nFp= MpK =(σ b/650)nF = Kkr= 所以 Fp=1940 =195（ N） 而轴向切削力 Ff= CFfaxf Ffvnc FpKFp 其中： CFf =2880， xFf=， yFf=， nFf= kM=(σ b/650)nF = kk= 轴向切削力 Ff=2880 =480（ N） 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数μ =，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为 南昌航空大学学士学位论文 18 F=Ff+μ（ Fc+Fp） =480+（ +195） =600（ N） 而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N（见《切削手册》表 ），故机床进给系统可正常工作。 7） 切削工时 t=l+l1+l2/nf 其中 l=90， l1=4， l2=0 所以 t=90+4/600 =（ min） （ 2） 车Φ 60mm 外圆柱面 а p=1mm f=（《切削手册》表 ， Ra= m，刀夹圆弧半 径 rs=） Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv 其中： Cv=242 m=,T=60 xv=,yv=,kM=,kk= Vc=159(m/min) n=843(r/min) 按机床说明书取 n=770r/min 则此时 v=145m/min 切削工时 t=（ l+l1+l2） /nf 其中： l=20 l1=4 l2=0 所以 t=（ 20+4） /770 =（ min） （ 3） 车螺纹 M60 1mm 1）切削速度的计算 见《切削用量手册》（艾兴、肖诗纲编，机械工业出版社，1985）表 21，刀具寿命 T=60min，采用高速螺纹车刀，规定粗车螺纹时а p =，走刀次数 i=2 Vc=Cv/Tmа pXvfYvkv 其中： Cv=， m=， xv=， yv=，螺距 t1=1。