万向节滑动叉的机械加工工艺规程及工装设计模板.doc

太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名：任 毅专业：机电一体化学号：指导老师：荆忠亮所属系（部）：机械电子工程系二一三年五月太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书题目： 万向节滑动叉机械加工工艺规程及工装设计 机电 系 一体化 专业 姓名 任 毅 设计时间： 年3月 11 日 年5月 12 日 评阅意见：成绩： 指导老师： （签字） 职务：201 年月日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩统计卡 机电 系一体化专业 姓名 任 毅答 辩 内 容问 题 摘 要评 议 情 况 统计员： （署名）成 绩 评 定指导老师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100分制，指导老师为30%，答辩组为70%。专业答辩组组长：（署名） 201 年月日摘 要汽车底盘传动轴上万向节滑动叉它在传动轴端部。关键作用一是传输扭矩，使汽车取得前进动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处于不一样状态时，由本零件能够调整传动轴长短及其位置。零件两个叉头部位上有两个孔，是用来安装滚针轴承而且和十字轴相连，起万向节轴节作用。而零件外圆内花键孔和传动轴端部花键轴相配合，用于传输动力之用。而这次夹具也是用于装夹此零件，而夹具作用也是为了提升零件劳动生产率、确保加工质量、降低劳动强度。而夹具另一个目标也是为了固定零件位置，使其得到最高效率。关键字：万向节滑动叉；传输扭矩；调整位置；夹具；提升效率目 录第一章 概述1第二章 零件分析22.1 零件作用22.2 零件材料22.3 零件工艺分析22.3.1 结构分析22.3.2 零件技术要求分析32.3.3 毛坯选择32.3.4 加工表面技术要求分析62.3.5 表面处理内容及作用7第三章 工艺规程设计83.1 生产过程和工艺过程83.1.1 生产过程83.1.2 工艺过程83.2 机械加工工艺过程组成83.2.1 工序93.2.2 安装和工位93.2.3 工步和走刀93.3 制订零件工艺规程标准和技术要求103.3.1 工艺规程设计标准103.3.2 工艺规程作用103.3.3 工艺规程设计所需原始材料103.3.4 工艺规程设计步骤及内容103.3.5 工艺要求113.3.6 技术依据113.4 生产类型确实定113.5 确定毛坯制造形式123.6 制订工艺路线及方法123.6.1加工方法选择123.6.2 基准选择123.6.3. 制订工艺路线133.6.4 工艺方案比较和分析153.7 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确实定163.8确定切削用量及基础工时203.8.1加工条件203.8.2计算切削用量21第四章 夹具设计334.1 问题提出334.2 夹具设计334.2.1定位基准选择334.2.2切削力及夹紧力计算334.2.3 定位误差分析344.2.4.铣床夹具设计及操作简明说明354.2.5 车床夹具操作简明说明35总 结37参考文件38致 谢39 第一章 概述此次毕业设计课题名称是万向节滑动叉机加工艺及工装设计。万向节滑动叉在传动轴端部，关键作用之一是传输扭矩，使汽车取得前进动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处于不一样状态时，由本零件能够调整传动轴长短及其位置。万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副一部分组合起来，使其成为一个零件，其特征是该万向节滑动叉为采取管材制作万向节叉和滑动套为一体整体式结构，其端部呈叉形结构，并设有两个十字销孔，用于安装十字万向节；在管内设有内花键，这种呈整体式结构滑动叉，不仅加工轻易、成本低，而且强度高，故其使用寿命和传统万向节叉滑动套合件相比，有了成倍提升。它研究和使用能够简化万向传动装置结构，也满足功效要求，所以对万向节滑动叉研究有极大实际意义。本课题研究及论文撰写是在荆老师悉心指导下完成。荆老师在百忙中给我们讲解论文中细节和论文中所包含工艺分析，还有她严谨治学态度也是我学习楷模。经过此次毕业设计，使我对本专业有了愈加深刻了解，在以后工作中也含相关键意义。第二章 零件分析2.1 零件作用题目所给定零件是解放牌汽车底盘传动轴上万向节滑动叉，它在传动轴端部。关键作用一是传输扭矩，使汽车取得前进动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处于不一样状态时，由本零件能够调整传动轴长短及其位置。零件两个叉头部位上有两个mm孔，用以安装滚针轴承并和十字轴相连，起万向联轴节作用。零件65mm外圆内为50mm花键孔和传动轴端部花键轴相配合，用于传输动力之用。2.2 零件材料万向节滑动叉材料选择45钢，属于优等碳素结构钢，经调质处理后有良好综合机械性能和加工工艺性能，零件材料选择关键是考虑到满足使用要求，同时兼顾材料工艺性和经济性，45钢满足以上要求，所以选择45钢。 45钢调质后机械性能屈服强度抗拉强度延伸率布氏硬度=550MN/mb=750 MN/ms=20%HB=2352.3 零件工艺分析2.3.1 结构分析零件结构分析关键包含以下三方面： (1)零件表面组成和基础类型 尽管组成零件结构多个多样，但从形体上加以分析，全部是由部分基础表面和特形表面组成。基础表面有内外圆柱表面、圆锥表面和平面等；特形表面关键有螺旋面、渐开线齿形表面、圆弧面（如球面）等。在零件结构分析时，依据机械零件不一样表面组合形成零件结构上特点，就可选择和其相适应加工方法和加工路线，比如外圆表面通常由车削或磨削加工；内孔表面则经过钻、扩、铰、镗和磨削等加工方法取得。 机械零件不一样表面组合形成零件结构上特点。在机械制造中，通常按零件结构和工艺过程相同性，将各类零件大致分为轴类零件、套类零件、箱体类零件、齿轮类零件和叉架类零件等。 (2)关键表面和次要表面区分 依据零件各加工表面要求不一样，能够将零件加工表面划分为关键加工表面和次要加工表面；这么，就能在工艺路线确定时，做到主次分开以确保关键表面加工精度。 (3)零件结构工艺性 所谓零件结构工艺性是指零件在满足使用要求前提下，制造该零件可行性和经济性。功效相同零件，其结构工艺性能够有很大差异。所谓结构工艺性好，是指在现有工艺条件下，既能方便制造又有较低制造成本。2.3.2 零件技术要求分析零件图样上技术要求，既要满足设计要求，又要便于加工，而且齐全和合理。其技术要求包含下列多个方面： （1）加工表面尺寸精度、形状精度和表面质量； （2）各加工表面之间相互位置精度； （3）工件热处理和其它要求，如动平衡、镀铬处理、去磁等。 零件尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度要求，对确定机械加工工艺方案和生产成本影响很大。所以，必需认真审查，以避免过高要求使加工工艺复杂化和增加无须要费用。 在认真分析了零件技术要求后，结合零件结构特点，对零件加工工艺过程便有一个初步轮廓。加工表面尺寸精度、表面粗糙度和有没有热处理要求，决定了该表面最终加工方法，进而得出中间工序和粗加工工序所采取加工方法。如，轴类零件上 IT7 级精度、表面粗糙度 R a 1.6 m 轴颈表面，若不淬火，可用粗车、半精车、精车最终完成；若淬火，则最终加工方法选磨削，磨削前可采取粗车、半精车（或精车）等加工方法加工。表面间相互位置精度，基础上决定了各表面加工次序。 2.3.3 毛坯选择 毛坯确实定，不仅影响毛坯制造经济性，而且影响机械加工经济性。所以在确定毛坯时，既要考虑热加工方面原因，也要兼顾冷加工方面要求，方便从确定毛坯这一步骤中，降低零件制造成本。 机械加工中常见毛坯种类 毛坯种类很多，同一个毛坯又有多个制造方法，机械制造中常见毛坯有以下多个： (1)铸件 形状复杂零件毛坯，宜采取铸造方法制造。现在铸件大多用砂型铸造，它又分为木模手工造型和金属模机器造型。木模手工造型铸件精度低，加工表面余量大，生产率低，适适用于单件小批生产或大型零件铸造。金属模机器造型生产率高，铸件精度高，但设备费用高，铸件重量也受到限制，适适用于大批量生产中小铸件。其次，少许质量要求较高小型铸件可采取特种铸造（如压力铸造、离心制造和熔模铸造等）。 (2)锻件 机械强度要求高钢制件，通常要用锻件毛坯。锻件有自由铸造锻件和模锻件两种。自由铸造锻件可用手工锻打（小型毛坯） 、 机械锤锻（中型毛坯）或压力机压锻（大型毛坯）等方法取得。这种锻件精度低，生产率不高，加工余量较大，而且零件结构必需简单；适适用于单件和小批生产，和制造大型锻件。 模锻件精度和表面质量全部比自由锻件好，而且锻件形状也可较为复杂，所以能降低机械加工余量。模锻生产率比自由锻高得多，但需要特殊设备和锻模，故适适用于批量较大中小型锻件。 (3)型材 型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其它特殊截面型材。型材有热轧和冷拉两类。热轧型材精度低，但价格廉价，用于通常零件毛坯；冷拉型材尺寸较小、精度高，易于实现自动送料，但价格较高，多用于批量较大生产，适适用于自动机床加工。 (4)焊接件 焊接件是用焊接方法而取得结合件，焊接件优点是制造简单、周期短、节省材料，缺点是抗振性差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。 除此之外，还有冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其它毛坯。 毛坯种类选择中应注意问题 (1) 零件材料及其力学性能 零件材料大致确定了毛坯种类。比如材料为铸铁和青铜零件应选择铸件毛坯；钢质零件形状不复杂，力学性能要求不太高时可选型材；关键钢质零件，为确保其力学性能，应选择锻件毛坯。 (2)零件结构形状和外形尺寸 形状复杂毛坯，通常见铸造方法制造。薄壁零件不宜用砂型铸造；中小型零件可考虑用优异铸造方法；大型零件可用砂型铸造。通常见途阶梯轴，如各阶梯直径相差不大，可用圆棒料；如各阶梯直径相差较大，为降低材料消耗和机械加工劳动量，则宜选择锻件毛坯。尺寸大零件通常选择自由铸造；中小型零件可选择模锻件；部分小型零件可做成整体毛坯。 (3)生产类型 大量生产零件应选择精度和生产率全部比较高毛坯制造方法，如铸件采取金属模机器造型或精密铸造；锻件采取模锻、精锻；型材采取冷轧或冷拉型材；零件产量较小时应选择精度和生产率较低毛坯制造方法。 (4)现有生产条件 确定毛坯种类及制造方法，必需考虑具体生产条件，如毛坯制造工艺水平，设备情况和对外协作可能性等。 (5)充足考虑利用新工艺、新技术和新材料 伴随机械制造技术发展，毛坯制造方面新工艺、新技术和新材料应用也发展很快。 如精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中应用日益增加。采取这些方法大大降低了机械加工量，有时甚至能够不再进行机械加工就能达成加工要求，其经济效益很显著。我们在选择毛坯时应给充足考虑，在可能条件下，尽可能采取。毛坯形状和尺寸确实定 毛坯形状和尺寸，基础上取决于零件形状和尺寸。零件和毛坯关键差异，在于在零件需要加工表面上，加上一定机械加工余量，即毛坯加工余量。毛坯制造时，一样会产生误差，毛坯制造尺寸公差称为毛坯公差。毛坯加工余量和公差大小，直接影响机械加工劳动量和原材料消耗，从而影响产品制造成本。所以现代机械制造发展趋势之一，便是经过毛坯精化，使毛坯形状和尺寸尽可能和零件一致，努力争取作到少、无切削加工。毛坯加工余量和公差大小，和毛坯制造方法相关，生产中可参考相关工艺手册或相关企业、行业标准来确定。 在确定了毛坯加工余量以后，毛坯形状和尺寸，除了将毛坯加工余量附加在零件对应加工表面上外，还要考虑毛坯制造、机械加工和热处理等多方面工艺原因影响。下面仅从机械加工工艺角度，分析确定毛坯形状和尺寸时应考虑问题。 (1)工艺搭子设置 有些零件，因为结构原因，加工时不易装夹稳定，为了装夹方便快速，可在毛坯上制出凸台，即所谓工艺搭子。工艺搭子只在装夹工件时用，零件加工完成后，通常全部要切掉，但假如不影响零件使用性能和外观质量时，能够保留。 (2)整体毛坯采取 在机械加工中，有时会碰到如磨床主轴部件中三瓦轴承、发动机连杆和车床开合螺母等类零件。为了确保这类零件加工质量和加工时方便，常做成整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。 (3)合件毛坯采取 为了便于加工过程中装夹，对于部分形状比较规则小形零件，如 T 形键、扁螺母、小隔套等，应将多件合成一个毛坯，待加工到一定阶段后或大多数表面加工完成后，再加工成单件。 图 5.3a 为 T815 汽车上一个扁螺母。毛坯取一长六方钢， 图 5.3b 表示在车床上先车槽、倒角；图 5.3c 表示在车槽及倒角后，用 ? 24.5mm 钻头钻孔。钻孔同时也就切成若干个单件。合件毛坯，在确定其长度尺寸时，既要考虑切割刀具宽度和零件个数，还应考虑切成单件后，切割端面是否需要深入加工，若要加工，还应留有一定加工余量。 在确定了毛坯种类、形状和尺寸后，还应绘制一张毛坯图，作为毛坯生产单位产品图样。绘制毛坯图，是在零件图基础上，在对应加工表面上加上毛坯余量。但绘制时还要考虑毛坯具体制造条件，如铸件上孔、锻件上孔和空档、法兰等最小铸出和锻出条件；铸件和锻件表面起模斜度（拔模斜度）和圆角；分型面和分模面位置等。并用双点划线在毛坯图中表示出零件表面，以区分加工表面和非加工表面。 2.3.4 加工表面技术要求分析万向节滑动叉共有两组加工表面，她们相互间 有一定位置要求。现分述以下：a. 以39mm孔为中心加工表面这一组加工表面包含：两个mm孔及其倒角，尺寸为和两个孔mm相垂直平面，还有在平面上四个M8螺孔。其中，关键加工表面为mm两个孔。b. 以50mm花键孔为中心加工表面 这一组加工表面包含：mm十六齿方齿花键孔，55mm阶梯孔，和65mm外圆表面和M601mm外螺纹表面。 这两组加工表面之间有着一定位置要求，关键是：(1) mm花键孔和mm二孔中心联线垂直度公差为100：0.2；(2) 39mm二孔外端面对39mm孔垂直度公差为0.1mm；(3) mm花键槽宽中心线和39mm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，能够先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，而且确保它们之间位置正确要求。2.3.5 表面处理内容及作用因为零件受正反向冲击性载荷，轻易疲惫破坏，所以采取表面喷砂处理，提升表面硬度，还能够在零件表面造成残余压应力，以抵消部分工作时产生拉应力，从而提升疲惫极限。第三章 工艺规程设计将工件在各个机加工工序中所采取加工方法、应达成加工要求、所需要工装设备、具体操作规范等用文件形式具体地要求下来，即形成了零件机加工工艺规程。它既是指导零件生产技术文件，也是新建或扩建零件机加工厂房关键依据，同时也是现有生产方法和技术总结。加工工艺规程是机械制造厂最关键技术文件之一。将工艺规程内容填入一定格式卡片即成为生产准备和施工依据工艺文件。常见有机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片。3.1 生产过程和工艺过程3.1.1 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品全过程。机械产品生产过程，通常包含： 生产和技术准备,如工艺设计和专用工艺装备设计和制造、生产计划编制，生产资料准备；毛坯制造，如铸造、铸造、冲压等；零件加工，如切削加工、热处理、表面处理等；产品装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；生产服务，如原材料、外购件和工具供给、运输、保管等。 机械产品生产过程通常比较复杂，现在很多产品往往不是在一个工厂内单独生产，而是由很多专业工厂共同完成。比如：飞机制造工厂就需要用到很多其它工厂产品（如发动机、电器设备、仪表等），相互协作共同完成一架飞机生产过程。所以，生产过程即能够指整台机器制造过程，也能够是某一零部件制造过程。 3.1.2 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中改变生产对象形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品过程。如毛坯制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。 在工艺过程中，若用机械加工方法直接改变生产对象形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件工艺过程，称为机械加工工艺过程。一样，将加工好零件装配成机器使之达成所要求装配精度并取得预定技术性能工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究两项关键内容。3.2 机械加工工艺过程组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个次序排列工序组成，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次经过这些工序加工而变成为成品。 3.2.1 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对多个工件所连续完成那一部分工艺过程。区分工序关键依据，是工作地点（或设备）是否变动和完成那部分工艺内容是否连续。图 4.1所表示零件，孔1需要进行钻孔和铰孔，假如一批工件中，每个工件全部是在一台机床上依次地先钻孔，以后铰孔，则钻孔和铰孔就组成一个工序。假如将整批工件全部是优异行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这么钻孔和铰孔就分成两个工序了。 工序不仅是组成工艺过程基础单元，也是制订工时定额，配置工人，安排作业和进行质量检验依据。 通常把仅列出关键工序名称简略工艺过程称为工艺路线。3.2.2 安装和工位 工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置 (定位 )，然后再夹紧过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成那一部分工艺内容称为安装。在一道工序中能够有一个或多个安装。工件加工中应尽可能降低装夹次数，因为多一次装夹就多一次装夹误差，而且增加了辅助时间 。所以生产中常见多种回转工作台、回转夹具或移动夹具等，方便在工件一次装夹后，可使其处于不一样位置加工。为完成定工序内容，一次装夹工件后，工件 (或装配单元)和夹具或设备可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据每一个位置，称为工位。图4.2所表示为一个利用回转工作台在次装夹后次序完成装卸工件、钻孔，扩孔和铰孔四个工位加工实例。 3.2.3 工步和走刀（1）工步 工步是指被加工表面(或装配时连接表面 )和切削(或装配)工具不变情况下所连续完成那一部分工序。一个工序能够包含多个工步，也能够只有一个工步。通常来说，组成工步任一要素 (加工表面、刀具及加工连续性)改变后，即成为一个新工步。但下面指出情况应视为一个工步。对于那些一次装夹中连续进行若干相同工步应视为一个工步。图 4.1所表示，两孔1加工，能够作为一个工步。 为了提升生产率，有时用几把刀具同时加工一个或多个表面，此时也应视为一个工步。称为复合工步 （2）走刀 在一个工步内，若被加工表面切去金属层很厚，需分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步能够包含一次走刀或几次走刀。 3.3 制订零件工艺规程标准和技术要求3.3.1 工艺规程设计标准工艺规程设计必需遵照以下标准：(1)所设计工艺规程必需确保机器零件加工质量和机器装配质量，达成设计图样上要求各项技术要求。(2) 工艺过程应含有较高生产效率，使产品能立即投放市场。(3) 尽可能降低制造成本。(4) 注意减轻工人劳动强度，确保生产安全。3.3.2 工艺规程作用(1) 工艺规程是工厂进行生产准备工作关键依据。(2) 工艺规程是企业组织生产指导性文件。(3) 工艺规程是创建和扩建机械制造厂（或车间）关键技术文件。3.3.3 工艺规程设计所需原始材料设计工艺规程必需含有以下原始材料：(1) 产品装配图、零件图。(2) 产品验收质量标准。(3) 产品年生产纲领。(4) 毛坯材料和毛坯生产条件。(5) 制造厂生产条件，包含机床设备和工艺设备规格、性能和目前技 术状态，工人技术水平，工厂自制工艺装备能力和工厂供电、供气能力等相关资料。(6) 工艺规程设计、工艺装备设计所用设计手册和相关标准。3.3.4 工艺规程设计步骤及内容(1)分析零件图和产品装配图。设计工艺规程时，首先应分析零件图所在部件所在零件在部件或总成装配图。(2) 对零件图和装配图进行工艺审查。(3) 由产品年生产纲领和产品本身特征研究确定零件生产类型。(4) 确定毛坯。提升毛坯制造质量，能够降低机械加工劳动量，降低机械加工成本。(5) 确定工艺路线。(6) 确定各工序所用机床设备和工艺设备（含刀具、夹具、量具、辅助等），对需要改装或重新设计专用工艺装备要提出设计任务书。(7) 确定各工序加工余量，计算工序尺寸及公差。(8) 确定各工序技术要求及检验方法。(9) 确定各工序切削用量和工时定额。(10) 编制工艺文件。3.3.5 工艺要求制订零件机械加工工艺过程是生产技术准备工作一个关键组成部分。一个零件能够采取不一样工艺过程制造出来，但正确和合理工艺过程应满足以下基础要求：（1） 确保产品质量符合图纸和技术要求条件所要求要求；（2） 确保提升生产率和改善劳动条件；（3） 确保经济性合理。3.3.6 技术依据 （1）. 产品零件图和装配图，技术条件； （2）. 毛坯生产和供给条件； （3）. 年生产纲领 （4）. 本车间生产条件（包含设备，工人技术等级，劳动场所条件等）； （5）. 工艺技术条件，手册等。3.4 生产类型确实定计算零件生产纲领公式： N=Q*n(1+&%)(1+%)其中： Q=5000辆/年（产品年产量） n=1件/辆（每辆汽车该零件数量） &=4（零件备品率） =1（零件废品率）则 N=5000x1x(1+4%)x(1+1%)=5252（件）依据生产纲领确定该零件为成批生产。3.5确定毛坯制造形式零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要常常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则常常承受交变载荷及冲击性载荷，所以应该选择锻件，以使金属纤维不被切断，确保零件工作可靠。因为零件年产量为5252件，已达大批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可采取模锻成型。这对提升生产率、确保加工质量也是有利。模锻毛坯含有以下特点：1. 其轮廓尺寸靠近零件外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量降低；2. 其制造周期短，生产率高，确保产品质量。3.6 制订工艺路线及方法3.6.1加工方法选择零件各表面加工方法选择，不仅影响加工质量，而且也要影响生产率和成本。同一表面加工能够有不一样加工方法，这取决于表面形状，尺寸，精度，粗糙度及零件整体构型等原因。 关键加工面加工方法选择：（1） 两个mm孔及其倒角可选择加工方案以下：a) 该零件批量不是很大，考虑到经济性，不适适用于钻-拉方案b) 该零件除上述原因外，尺寸公差及粗糙度要求均不是很高，所以只需采取钻-镗方案。（2） 尺寸为mm两个和孔mm相垂直平面依据零件外形及尺寸要求，选择粗铣-磨得方案（3） 50mm花键孔因孔径不大，所以不采取先车后拉，而采取钻-扩-拉方案。（4） 65mm外圆和M60x1外螺纹表面均采取车削即可达成零件图纸要求3.6.2 基准选择基面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择得正确和合理，能够使加工质量得到确保，生产率得以提升。不然，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。粗基准选择对于通常轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理。但对本零件来说，假如以65mm外圆（或62mm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和零件叉部外形不对称。根据相关粗基准选择标准（即当零件有不加工表面时，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，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作为粗基准），现选择叉部两个mm孔不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承这两个mm外轮廓作关键定位面，以消除 四个自由度，再用一对自动定心窄口卡爪，夹持在65mm外圆柱面上，用以消除 两个自由度，达成完全定位。精基准选择精基准选择关键应该考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。3.6.3. 制订工艺路线制订工艺路线出发点，应该适时零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。因为生产类型为大批生产，能够考虑采取万能性机床配以专用工夹具，并尽可能使工序集中来提升生产率。除此之外，还应该考虑经济效果，方便使生产成本尽可能下降。依据零件结构形状和技术要求，现初步制订两种工艺路线方案：工艺路线方案一工序00 车外圆62mm，60mm，车螺纹M601mm。工序05 两次钻孔并扩钻花键底孔43mm，锪沉头孔55mm。工序10 倒角560。工序15 钻Rc1/8底孔。工序20 拉花键孔。工序25 粗铣39mm二孔端面。工序30 精铣39mm二孔端面。工序35 钻、扩、粗铰、精铰两个39mm孔至图样尺寸并锪倒角245。工序40 钻M8mm底孔6.7mm，倒角120。工序45 攻螺纹M8mm底孔6.7mm，倒角120。工序50 冲箭头。工序55 检验。工艺路线方案二工序00 粗铣39mm二孔端面。工序05 精铣39mm二孔端面。工序10 钻39mm二孔（不到尺寸）。工序15 镗39mm二孔（不到尺寸）。工序20 精镗39mm二孔，倒角245。工序25 车外圆62mm，60mm，车螺纹M601mm工序30 钻、镗孔43mm，并锪沉头孔55mm。工序35 倒角560。工序40 钻Rc1/8底孔。工序45 拉花键孔。工序50 钻M8mm螺纹底孔6.7mm孔，倒角120。工序55 攻螺纹M8mm底孔6.7mm，倒角120。工序60 冲箭头。工序65 检验。工艺路线方案三工序00 车端面及外圆62mm，60mm，车螺纹M601mm。工序05 钻、扩花键底孔43mm，并锪沉头孔55mm。工序10 内花键孔560倒角。工序15 钻锥螺纹Rc1/8底孔。工序20 拉花键。工序25 粗铣39mm二孔端面。工序30 钻、扩39mm二孔及倒角。工序35 精、细镗39mm二孔。工序40 磨39mm二孔端面，确保尺寸1180-0.07mm。工序45 钻叉部四个M8mm螺纹底孔并倒角。工序50 攻螺纹4-M8mm，Rc1/8。工序55 冲箭头。工序60 终检。3.6.4 工艺方案比较和分析 上述两个工艺方案特点在于：方案一是先加工以花键孔为中心一组表面，然后以此为基面加工39mm二孔；而方案二则和此相反，先是加工39mm孔，然后再以此二孔为基准加工花键孔及其外表面。两相比较能够看出，先加工花键孔后再以花键孔定位加工39mm二孔，这时位置精度较易确保，而且定位及装夹等比较方便。但方案一中工序35即使替换了方案二中工序10、15、20，降低了装夹次数，但在一道工序中要完成这么多工作，除了选择专门设计组合机床（但在成批生产时，在能确保加工精度情况下，应尽可能不选择专用组合机床）外，只能选择转塔机床。而转塔车床现在大多适适用于粗加工，用来在此处加工39mm二孔是不适宜。 经过仔细考虑零件技术要求和可能采取加工手段以后，就会发觉方案二还有其它问题，关键表现在39mm两个孔及其端面加工要求上。图样要求：39mm二孔中心线应和55mm花键孔垂直，垂直公差为100：0.2；39mm二孔和其外端面应垂直，垂直度公差为0.1mm。由此能够看出：因为39mm二孔中心线要求和55mm花键孔中心线相垂直，所以，加工及测量39mm孔时应以花键孔为基准。这么做，能确保设计基准和工艺基准相重合。在上述工艺路线制订中也是这么做了。同理，39mm二孔和其外端面垂直度（0.1mm）技术要求在加工和测量时也应遵照上述标准。但在已制订工艺路线中却没有这么做：39mm孔加工时，以55mm花键孔定位（这是正确）；而39mm孔外端面加工时，也是以55mm花键孔定位。这么做，从装夹上看似乎比较方便，但却违反了基准重合标准，造成了无须要基准不重合误差。具体来说，当39mm二孔外端面以花键孔为基准加工时，假如两个端面和花键孔中心线已确保绝对平行话（这是极难得），那么因为39mm二孔中心线和花键孔仍有100：0.2垂直公差，则39mm 孔和其外端面垂直度误差就会很大，甚至会造成超差而报废。这就是因为基准不重合而造成恶果。方案三处理了上述问题，所以，最终加工路线确定以下：工序00 车端面及外圆62mm，60mm，车螺纹M601mm。以两个叉耳外轮廓及65mm外圆为粗基准，选择C620-1卧式车床，专用夹具装夹。工序05 钻、扩花键底孔43mm，并锪沉头孔55mm。以62mm外圆为基准，选择C365L转塔车床。工序10 内花键孔560倒角。选择C620-1车床加专用夹具。工序15 钻锥螺纹Rc1/8底孔。选择Z525立式钻床及专用钻模。这里安排钻RC1/8底孔关键是为了下道工序拉花键时消除回转自由度而设置一个定位基准。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、55mm端面及RC1/8锥纹孔定位，选择L6120卧式拉床加工。工序25 粗铣39mm二孔端面，以花键孔定位，选择X63卧式铣床加工。工序30 钻、扩39mm二孔及倒角。以花键孔及端面定位，选择Z550立式钻床加工。工序35 精、细镗39mm二孔。选择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39mm二孔端面，确保尺寸1180-0.07mm，以39mm 孔及花键孔定位，选择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。选择Z4012立式及专用夹具加工，以花键孔及39mm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确实定“万向节滑动叉”零件材料为45钢，硬度207241HBS，毛坯重量约为6Kg，生产类型为大批生产，采取在锻锤上合模模锻毛坯。依据上述原是资料及加工工艺，分别确定各加工表面加些加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸以下：1.外圆表面（62mm及M601mm）考虑其加工长度为90mm，和其联结非加工表面直径为65mm，为简化模锻毛坯外形，现直接取其外圆表面直径为65mm。62mm表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为Rz200m,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加工余量及公差（M601mm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）180315mm，故长度方向偏差为mm。长度方向余量查工艺手册表2.22.5，其它量值要求为2.02.5mm，现取2.0mm。3.两内孔39mm（叉部）毛坯为实心，不冲出孔。两内孔精度要求界于IT7IT8之间，参考工艺手册表2.3-9及表2.3-12确定工序尺寸及余量为： 钻孔：25mm 钻孔：37mm 2Z=12mm 扩钻：38.7mm 2Z=1.7mm 精镗：38.9mm 2Z=0.2mm 细镗：mm 2Z=0.1mm4.花键孔（16-mmmmmm）要求花键孔为外径定心，故采取拉削加工。内孔尺寸为mm，见图样。参考工艺手册表2.3-9确定孔加工余量分配：钻孔：25mm钻孔：41mm 扩钻：42mm拉花键孔（16-mmmmmm）花键孔要求外径定心，拉削时加工余量参考工艺手册表2.3-19取2Z=1mm。5.mmmm二孔外端面加工余量（加工余量计算长度为mm）（1）根据