机械制造工艺学课程设计举例

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一、零件的分析

(一)零件的作用

题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉(见附图1),它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩,使汽车获得前进的动力;二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时,由本零件可以调整传动轴的长短及其

0.02739位置。零件的两个叉头部位上有两个Φ 0.010㎜的孔,用以安装滚针轴承并与十字轴相连,起万向联轴节的作用。零件Φ65㎜外圆内为Φ50㎜花键孔与传动轴端部的花键轴相配合,用于传递动力之用。

(二)零件的工艺分析

万向节滑动叉共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求。现分析如下:

1.以Φ39㎜孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括:两个Φ39 0.010㎜的孔及其倒角,尺寸为118 0.07㎜的与两个孔Φ39 0.010㎜相垂直的平面,还有在平面上的四个M8螺孔。其中,主要加工表面为Φ39 0.010㎜的两用个孔。

2.以Φ50㎜花键孔为中心的加工表面

0.039这一组加工表面包括:Φ50 0㎜十六齿方齿花键孔,Φ55 0.027 0 0.027 0.027㎜阶梯孔,以及Φ65㎜外圆表面和M60×1㎜的外螺纹表面。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是:

0.039(1)Φ50 0 0.02739㎜花键孔与Φ 0.010㎜二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2;

(2)Φ39㎜二孔外端面对Φ39㎜孔垂直度公差为0.1㎜;

(3)Φ50 0㎜花键槽宽中心线与Φ39㎜中心线偏转角度公差为2 。

由以上分析可知, 对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助于专用加具加工另一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求。

0.039

二、工艺规程设计

(一)确定毛坯的制造形式

零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶,零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷,因此应该选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。由于零件年产量为4000件,已达大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。

(二)基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。

(1)粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言,以外圆作为基准是完全合理的。但对本零件来说,如果以Ø65㎜外圆(或Ø62㎜外圆)表面作基准(四点定位),则可能造成这一组内外圆柱表面与零件的叉部外形不对称。按照有关

0.02739粗基准的选择原则(即当零件有不同加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准),现选取叉部两个Ø 0.010㎜孔的不加工外轮廓表面作

0.02739 0.010XXYYZZ为基准,利用一组共两个短V形块支承这两个Ø㎜外圆轮廓作主要定位面,以消除四个自由度,再用一对自动定心的窄口卡爪,夹持在Ø65㎜外圆柱面上,用以消除两个自由度,达到完全定位。

(2)精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。

(三)制订工艺路线

制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一

工序Ⅰ 车外圆Ø62㎜,Ø60㎜,车螺纹M60×1㎜。

工序Ⅱ 两次钻孔并扩钻花键底孔Ø43㎜,锪沉头孔Ø55㎜。

工序Ⅲ 倒角5×30 。

工序Ⅳ 钻Rc1/8底孔。

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