传动轴突缘叉

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目设计“传动轴突缘叉（CA10B解放牌汽车）”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件）

设计者吴栋荫

AP0808326

指导老师耿爱农

五邑大学

机电工程学院教研室

2011年3月8日

五邑大学

机械制造工艺学课程设计任务书

题目：设计“传动轴突缘叉（CA10B解放牌汽车）”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000）

内容：1、零件图1张

2、毛坯图1张

3、机械加工工艺过程综合卡片1张

4、工艺装备主要零件图1张

5、课程设计说明书1份

班级AP08083

学生吴栋荫

指导教师耿爱农

2011年3 月8

序言

机械加工工艺过程，是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的重要工艺文件。它不仅是企业生产中的重要技术文件，也是机械制造过程中用于知道生产、组织、加工和管理工作的基本依据。

这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性复习，也是一次理论联系时机的训练，因此，它对我们工科学生具有重大意义。

由于能力以及实践能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

一、零件的分析

（一）零件的作用

传动轴突缘叉（CA10B解放牌汽车）是10B解放牌汽车传动轴上一个比较复杂的作用，他位于传动轴的中部。主要作用是稳定轴，还有传递扭矩，使扭矩传递获得成功。零件的两个叉头处有两个零件孔φ39（+0.027 -0.010）mm，用此安装滚针轴承并与十字轴相连，起链接作用。

（二）零件的工艺分析

传动轴突缘叉共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求现分述如下：1、以φ39孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ39（+0.027 -0.010）mm的孔及其倒角，尺寸为118mm 的与两个孔φ39（+0.027 -0.010）mm相垂直的平面，还有在平面上的四个M8螺孔。起重，主要加工表面为φ39（+0.027 -0.010）mm的两个孔。

2、以R43孔为中心的加工表面

这一组加工表面包括：φ95（0 -0.107mm）的轴和左平面上的四个φ16的孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：

（1）φ39二孔外端面对φ39孔垂直度公差为0.1mm；

（2）四孔对φ95外圆中心线的位置度偏差为φ0.1mm；

（3）φ39孔对φ95有垂直度公差为0.1mm，及对称度偏差为0.15mm；

（4）φ95外圆面对对断面有平行度偏差为0.2mm，

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

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制作形式

零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中经常加速及正反向行驶，零件在工作过程中对经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选锻件，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，质量小于100kg，属于轻型零件已经到中批生产的水平，而且零件的底部轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产效率，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主要工作之一。基面选择得正确与合理，可以便加工质量得到保证，生产效率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有深者，更选成零件报废。

1）粗基准的选择。

有关粗基准的选择原则，先选取部分两个孔φ39mm的不加工外轮廓表面的粗基准，利用一组共两个v形块支承这两个孔φ39mm的外轮廓作主要定位面，以消除上下左右四个轴度，再利用一对自动定心的扎紧，夹住在孔φ95外圆柱面上，用以消除z方向两个自由度，达到全定位。

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。

（三）、制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置等技术要求能合理地保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以采用万能性能机床配专用工线，并尽量使工序集中来提高生产率，而且还有考虑到经济成本，尽量合理地制造锻件，降低成本。

1.工艺路线方案一

工序Ⅰ粗车外圆φ95（不到尺寸）

工序Ⅱ半精工外圆φ95，保证φ950-0.07

工序Ⅲ铣倒角4X2，并铣其端面

工序Ⅳ钻孔4Xφ16，并倒角4X45o

工序Ⅴ粗车左端面，保证尺寸64.5mm

工序Ⅵ粗铣端面孔φ39mm

工序Ⅶ钻、扩φ39孔及倒角

工序Ⅷ精细镗φ39二孔

工序Ⅸ精铣φ39二孔端面，保证尺寸118

工序Ⅹ钻叉部四个M8的螺纹底孔并倒角

工序Ⅺ攻螺纹4XM8

工序Ⅻ去毛刺并终检

2.工艺路线方案二

工序Ⅰ车外圆φ95和4X2倒角

工序Ⅱ钻孔4Xφ16，并倒角0.5X45o

工序Ⅲ扩孔φ43

工序Ⅳ粗铣端面孔φ39mm

工序Ⅴ钻、扩φ39孔及倒角

工序Ⅵ精细镗φ39二孔

工序Ⅶ磨φ39二孔端面，保持尺寸118

工序Ⅷ钻叉部四个M8的螺纹底孔并倒角

工序Ⅸ攻螺纹4XM8

工序Ⅹ终检

3、工艺方案的比较与分析

上述两个工艺方案的特点在于：方案一是以右端为基准加工孔4xφ6，然后加工φ39孔端面，而方案二则是先加工外圆φ95，后与方案一相似。两者比较而言，方案一工序少，夹具少，但很难保持加工质量和精度，而方案二中的精车φ95超过了精度，不够经济。至此，讨论确立最优方案如下：

工序Ⅰ车外圆φ95和4X2倒角

工序Ⅱ钻孔4Xφ16，并倒角0.5X45o

工序Ⅲ扩孔φ43

工序Ⅳ粗铣端面孔φ39mm

工序Ⅴ钻、扩φ39孔及倒角

工序Ⅵ精细镗φ39二孔

工序Ⅶ磨φ39二孔端面，保持尺寸118

工序Ⅷ钻叉部四个M8的螺纹底孔并倒角

工序Ⅸ攻螺纹4XM8

工序Ⅹ终检

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

1.两内孔φ39+.027-0.01（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

扩孔：φ38.7mm 2Z=1.7mm

精镗：φ38.9mm 2Z=0.2mm

细镗：φ39+0.027-0.1mm 2Z=0.1mm

2. φ390.027-0.01mm二孔外端面的加工余量（加工余量的计算长度为1180-0.07mm）（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，去Z=2mm。锻件的公差按《工艺手册》表2.2-14，材质系数去M1，复杂系数S3，则锻件的偏差为+1.3-0.7mm。（2）磨削用量：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：铣削的公称余量（单边）为

Z=20.-0.2=1.8mm

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。

由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工工差，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。

由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整发加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。

φ39二孔外端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布见图