十字轴

十字轴零件的机械加工工艺的设计
专业: 机械设计与制造
班级: 三班
**: ***
学号: 2 0 1 3 2 0 0 1 1 9 1
成绩:
目录
一、零件工艺分析
1、零件图 (3)
2、十字轴用途 (3)
3、技术要求 (4)
4、十字轴工艺性 (4)
二、绘制图形确定毛坯 (6)
1、绘制零件图与工程图......... (6)
2、确定毛坯... ..... ... .. (6)
三、拟订工艺路线..... ... ..................... ............ (6)
1、选定位基准 (6)
2、表面加工方法的选择 (7)
3、加工阶段划分 (7)
4、确定加工过程工序数原则 (7)
5、工序先后顺序安排 (8)
6、确定工艺路线 (8)
7、机床设备与工艺装备选择 (8)
参考文献 (9)。

一、零件的工艺分析
1、零件图
图1-1
2、十字轴的用途
十字轴又称十字节，即万向接头，英文名称universal joint，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。

十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大交角为15゜～20゜。

因为起传递动力的作用，承受较大载荷，故毛坯采用强度和韧性都较好的20GrMnTi。

十字轴零件主要用于各种机械的多向传动连接，常与联轴器配套使用，如：十字轴式万向器等。

由于其主要承受扭转等力矩，所以在轴颈上进行一定的热处理用以提高零件强度。

3、技术要求
表1-1
4、十字轴的工艺性
（1）以毛坯四个轴颈为粗基准的加工表面
以四个轴颈为基准的加工轴向中心孔和铣轴端面的安排，这是因为四个轴颈是重要加工表面，这样做可保证它们的加工余量均匀，并防止加工余量不够而导致废品产生，同时这也符合便于装卡的原则。

为了避免多次装卡，引起误差以及造成工时的损耗，故采用一次装卡同时加工10和6，为了减小钻孔走刀长度，先加工6的孔钻中心孔注意尽量保证处于同一轴线的中心孔有较好的同轴度，这样便于四轴颈加工，而且夹紧力不宜过大，防止产生变形。

（2）以轴向中心孔为精基准的加工表面
这一组加工表面包括：轴颈，径向中心孔（钻孔，攻丝，），
轴颈是最重要的加工表面，由于十字轴的刚性较差，毛坯的圆柱度误差很容易反映到工件上来，造成工件的圆柱度误差，四轴的圆柱度误差允许值为0.007，要求较高，故轴颈安排了粗车，半精车，磨削，这样毛坯误差复映到工件的误差就明显减小，从而保证了零件的加工精度。

此外，为了减小磨削力引起的变形，选用切削性能较好的白刚玉粒度号为46的较软砂轮。

（3）以轴颈为精加工基准的加工表面
磨四周端面，四个轴端面的对称度要求比较高故最终安排一道轴颈为精基准的磨削加工。

（4)CA6140车床拨叉零件主要加工表面为：
1.车φ75mm两端面
2.车φ55mm孔
3.钻—扩—铰φ25mm的孔
4.铣侧面，保证尺寸23mm
5.铣侧面16mm的槽，保证尺寸11mm和8mm
二、绘制图形确定毛坯
1、绘制零件图
十字轴零件图：
图2-2实体图
2、确定毛坯
考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件可靠工作。

此外考虑到生产性质为大批大量，所以采用效率和精度等级都比较高的模锻成型加工工艺。

毛坯如上图所视，如果刚好包住整个工件，那尺寸要为108x108x28mm
三、拟订工艺路线
1、定位基准的选择
定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。

基准选择得合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工过程中将问题百出，更有甚者，造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。

该工件选择φ25外圆面和左端面作为粗基准。

采用左端面作粗基准加工右端面，可以为后续工序准备好精基准。

（2）精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后φ25的轴线为主要的定位精基准，采用小弯板为辅助的定位精基准。

2、表面加工方法的选择
表3-2
3、加工阶段的划分
在粗加工阶段。

首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；首先φ25圆面作为粗基准粗车右端面及φ25，然后以此圆轴线及端面为精基准加工其他面和孔。

在采用小弯板加工另一部分，以保证其形位公差之要求。

4、工序的集中和分散
选用工序集中原则安排十字轴的加工工序。

该零件的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则
使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。

5、工序顺序的安排
a)遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——φ25外圆轴线及端面。

b)遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。

c)遵循“先主后次”原则，先加工主要表面。

d)遵循“先面后孔”原则，先加工外圆面、端面，再加工孔，确定工艺路。

6、确定工艺路线
粗车，半精车φ25外圆表面；粗车圆柱端面；钻φ8和φ6孔槽；先钻后扩φ23的孔；中检；热处理；清洗；终检。

7、机床设备和工艺装备的选择
机床的选择：采用CA6140普通车床、钻床。

选择夹具：该零件的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。

选择量具：采用塞规.双用游标卡尺。

参考文献
[1] 葛汉林主编, [机械制造工艺与设备]，国防科技大学出版社，2010。

[2] 吴宗泽、罗圣国主编，[机械设计手册（第4版）]，高等教育出版社，2012。

[3] 陈锡渠、彭晓南主编，[金属切削原理与刀具]，北京出版社，2010。