（毕业论文）万向节滑动叉加工工艺与专用机床夹具设计 ㊣ 精品文档 值得下载

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万向节滑动叉位于传动轴的端部，主要作用之是传递扭矩，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状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。

万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的部分组合起来，使其成为个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为体的整体式结构，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，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易成本低，而且强度高，故其使用寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。

它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功能要求，因此对万向节滑动叉的研究有极大的实际意义。

在工程机械和汽车的传动装置中，由于总体布置上的需要，都要用到万向传动装置。

它的功用主要是在两轴不同心或有定夹角的轴间传递动力，在工作中相对位置不断发生变化的两轴间传递动力。

万向传动装置般是由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下些位置发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间。

当变速器与驱动桥之间距离较远时，应将传动轴分成两段甚至多段，并加设中间支承。

多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间或驱动桥与驱动桥之间。

由于车架的变形，会造成轴线间相互位置变化的两传动部件之间。

采用悬架的汽车的与差速器之间转向驱动车桥的差速器与车轮之间。

汽车的动力输出装置和转向操纵机构中，万向节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地方。

传动轴是万向传动装置的组成部分之，这种轴般长度较长，转速高并且由于所连接的部件如变速箱与驱动桥间的相对位置经常变化，因而要求传动轴长度也要相应地有所变化，以保证正常运转，这就要用到滑动花键副。

滑动花键副由内外花键组成，在工作时滑动副之间的伸缩运动来实现距离变化，用于传递长度的变化。

万向节滑动叉就是将万向节叉和滑动花键副的部分组合起来，使其成为个零件，其特征是该万向节滑动叉为采用管材制作的万向节叉与滑动套为体的整体式结构，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，这种呈整体式结构的滑动叉，不仅加工容易成本低，而且强度高，故其使用二〇〇九年六月二十四日星期三寿命与传统的万向节叉滑动套合件相比，有了成倍的提高。

它的研究和使用可以简化万向传动装置的结构，也满足功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。

制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当适时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。

由于生产类型为大批生产，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。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

根据零件的结构形状和技术要求，现初步制定三种工艺路线方案工艺路线方案工序车外圆车螺纹。

工序两次钻孔并扩钻花键底孔，锪沉头孔。

工序倒角。

工序Ⅳ钻底孔。

工序Ⅴ拉花键孔。

工序Ⅵ粗铣二孔端面。

工序Ⅶ精铣二孔端面。

工序Ⅷ钻扩粗铰精铰两个孔至图样尺寸并锪倒角。

二〇〇九年六月二十四日星期三工序Ⅸ钻底孔，倒角。

工序Ⅹ攻螺纹底孔，倒角。

工序Ⅺ冲箭头。

工序检查。

工艺路线方案二工序粗铣二孔端面。

工序精铣二孔端面。

工序钻二孔不到尺寸。

工序Ⅳ镗二孔不到尺寸。

工序Ⅴ精镗二孔，倒角。

工序Ⅵ车外圆车螺纹工序Ⅶ钻镗孔，并锪沉头孔。

工序Ⅷ倒角。

工序Ⅸ钻底孔。

工序Ⅹ拉花键孔。

工序Ⅺ钻螺纹底孔孔，倒角。

工序攻螺纹底孔，倒角。

工序冲箭头。

工序检查。

工艺路线方案三工序车端面及外圆车螺纹。

工序钻扩花键底孔，并锪沉头孔。

工序内花键孔倒角。

工序Ⅳ钻锥螺纹底孔。

工序Ⅴ拉花键。

工序Ⅵ粗铣二孔端面。

工序Ⅶ钻扩二孔及倒角。

工序Ⅷ精细镗二孔。

工序Ⅸ磨二孔端面，保证尺寸。

工序Ⅹ钻叉部四个螺纹底孔并倒角。

工序Ⅺ攻螺纹，。

工序冲箭头。

二〇〇九年六月二十四日星期三工序终检。

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是先加工以花键孔为中心的组表面，然后以此为基面加工二孔而方案二则与此相反，先是加工孔，然后再以此二孔为基准加工花键孔及其外表面。

两相比较可以看出，先加工花键孔后再以花键孔定位加工二孔，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等比较方便。

但方案中的工序虽然代替了方案二中的工序，减少了装夹次数，但在道工序中要完成这么多工作，除了选用专门设计的组合机床但在成批生产时，在能保证加工精度的情况下，应尽量不选用专用组合机床外，只能选用转塔机床。

而转塔车床目前大多适用于粗加工，用来在此处加工二孔是不合适的。

通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现方案二还有其他问题，主要表现在两个孔及其端面加工要求上。

图样规定二孔中心线应与花键孔垂直，垂直公差为二孔与其外端面应垂直，垂直度公差为。

由此可以看出因为二孔的中心线要求与花键孔中心线相垂直，因此，加工及测量孔时应以花键孔为基准。

这样做，能保证设计基准与工艺基准相重合。

在上述工艺路线制订中也是这样做了的。

同理，二孔与其外端面的垂直度的技术要求在加工与测量时也应遵循上述原则。

但在已制订的工艺路线中却没有这样做孔加工时，以花键孔定位这是正确的而孔的外端面加工时，也是以花键孔定位。

这样做，从装夹上看似乎比较方便，但却违反了基准重合的原则，造成了不必要的基准不重合误差。

具体来说，当二孔的外端面以花键孔为基准加工时，如果两个端面与花键孔中心线已保证绝对平行的话这是很难得，那么由于二孔中心线与花键孔仍有的垂直公差，则孔与其外端面的垂直度误差就会很大，甚至会造成超差而报废。

这就是由于基准不重合而造成的恶果。

因此综合上述三个方案，进行优化设计，最后的加工路线确定如下工序车端面及外圆，并车螺纹。

以两个叉耳外轮廓及外圆为粗基准，选用卧式车床并加专用夹具。

工序钻扩花键底孔，并锪沉头孔。

以外圆为基准，选用转塔车床。

工序内花键孔倒角。

选用车床加专用夹具。

工序Ⅳ钻锥螺纹底孔。

选用立式钻床及专用钻模。

这里安排底孔主要是为了下道工序拉花键孔时为消除回转自由度而设置的个定位基准。

本工二〇〇九年六月二十四日星期三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Ⅴ拉花键孔利用花键内底孔端面及锥螺纹底孔定位，选用卧式拉床加工。

工序Ⅵ粗铣二孔端面，以花键孔定位，选用卧式铣床加工。

工序Ⅶ钻扩二孔及倒角。

以花键孔及端面定位，选用立式钻床加工。

工序Ⅷ精细镗二孔，选用卧式金刚镗床及专用夹具加工，以花键内孔及其端面定位。

工序Ⅸ磨二孔端面，保证尺寸，以孔及花键孔定位，选用平面磨床及专用夹具加工。

工序Ⅹ钻叉部四个螺纹底孔并倒角。

选用立式钻床几专用夹具加工，以花键孔及孔定位。

工序Ⅺ钻螺纹及。

工序冲箭头。

工序终检。

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。

机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定万向节滑动叉零件材料为钢，硬度，毛坯重量约为，生产类型为大批生产，采用在锻锤上合模模锻毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下外圆表面及考虑其加工长度为，与其联结的非加工外圆表面直径为，为简化模锻毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为。

表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为，只要求粗加工，此时直径余量已能满足加工要求。

外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差端面查机械制造工艺设计简明手册，其中锻件重量为，锻件复杂形状系数为，二〇〇九年六月二十四日星期三锻件材质系数，锻件轮廓尺寸长度方向，故长度方向偏差为。

长度方向的余量查工艺手册，其余量值规定为，现取。

两内孔叉部毛坯为实心，不冲出孔。

两内孔精度要求界于之间，参照机械加工工艺师手册确定工序尺寸及余量为钻孔钻孔扩钻精镗细镗，。

花键孔要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。

内孔尺寸为，参照工艺手册确定孔的加工余量分配钻孔钻孔扩钻。

拉花键孔花键孔要求外径定心，拉削时的加工余量参照工艺手册取。

二孔外端面的加工余量技工余量的计算长度为按照工艺