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1、2.1 零件的作用題目所給定的零件是解放牌汽車底盤傳動軸上的萬向節(jié)滑動叉,它位于傳動軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩,使汽車獲得前進(jìn)的動力;二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時,由本零件可以調(diào)整傳動軸的長短及其位置。零件的兩個叉頭部位上有兩個mm的孔,用以安裝滾針軸承并與十字軸相連,起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件65mm外圓內(nèi)為50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合,用于傳遞動力之用。2.2 零件的材料萬向節(jié)滑動叉的材料選用45鋼,屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機械性能和加工工藝性能,零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求,同時兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性,45鋼滿足以上要求,所以選用4
2、5鋼。2.3 零件的工藝分析2.3.1. 結(jié)構(gòu)分析該零件由兩個叉頭和一個圓套筒內(nèi)有的花鍵孔組成,類似套筒類零件,各部分作用如下: a. 零件的兩個叉頭部位上有兩個直徑為mm的孔,用以安裝滾針軸承和十字軸相聯(lián),起萬向連軸節(jié)的作用;b. 在叉頭和花鍵孔套筒相聯(lián)結(jié)的筋條起過渡聯(lián)結(jié)和加強零件剛性作用,防止零件受阻變形;c. 外圓為65mm,內(nèi)圓50mm花鍵孔與傳動軸端部的花鍵軸相配合,用以傳遞動力。2.3.2 加工表面的技術(shù)要求分析萬向節(jié)滑動叉共有兩組加工表面,他們相互間 有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:a. 以39mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:兩個mm的孔及其倒角,尺寸為的與兩個孔mm相垂
3、直的平面,還有在平面上的四個M8螺孔。其中,主要加工表面為mm的兩個孔。b. 以50mm花鍵孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括:mm十六齒方齒花鍵孔,55mm階梯孔,以及65mm的外圓表面和M601mm的外螺紋表面。 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主要是:(1) mm花鍵孔與mm二孔中心聯(lián)線的垂直度公差為100:0.2;(2) 39mm二孔外端面對39mm孔垂直度公差為0.1mm;(3) mm花鍵槽寬中心線與39mm中心線偏轉(zhuǎn)角度公差為2。2.3.3. 表面處理內(nèi)容及作用由于零件受正反向沖擊性載荷,容易疲勞破壞,所以采用表面噴砂處理,提高表面硬度,還可以在零件表面造成殘余壓應(yīng)力,以
4、抵消部分工作時產(chǎn)生的拉應(yīng)力,從而提高疲勞極限。3.4制定工藝路線及方法3.4.1加工方法的選擇零件各表面加工方法的選擇,不但影響加工質(zhì)量,而且也要影響生產(chǎn)率和成本。同一表面的加工可以有不同的加工方法,這取決于表面形狀,尺寸,精度,粗糙度及零件的整體構(gòu)型等因素。 主要加工面的加工方法選擇:(1) 兩個mm孔及其倒角可選用加工方案如下:a) 該零件的批量不是很大,考慮到經(jīng)濟(jì)性,不適用于鉆-拉方案b) 該零件除上述因素外,尺寸公差及粗糙度要求均不是很高,因此只需采用鉆-鏜方案。(2) 尺寸為mm的兩個與孔mm相垂直的平面根據(jù)零件外形及尺寸的要求,選用粗銑-磨得方案(3) 50mm花鍵孔因孔徑不大,所
5、以不采用先車后拉,而采用鉆-擴-拉方案。(4) 65mm外圓和M60x1外螺紋表面均采用車削即可達(dá)到零件圖紙的要求(2)細(xì)鏜孔至mm。由于細(xì)鏜與精鏜孔共用鏜桿,利用金剛鏜床同時對工件精、細(xì)鏜孔,故切削用量及工時均與精鏜相同p=0.05mm;f=0.1mm/r;nW=816r/min,v=100m/min;t=0.64min工序55:磨39mm二孔端面,保證尺寸1180-0.07mm(1)選擇砂輪。見工藝手冊第三章中磨料選擇各表,結(jié)果為 WA46KV6P35040127其含義為:砂輪磨料為白剛玉,粒度為46#,硬度為中軟1級,陶瓷結(jié)合劑,6號組織,平型砂輪,其尺寸為35040127(DBd)。(
6、2)切小用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min(見機床說明書),v砂=27.5m/s。軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm(雙行程)工作速度vW=10m/min徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/雙行程(3)切削工時。當(dāng)加工一個表面時 t1=2LbZbk/1000v fa fr (見工藝手冊表6.2-8) 式中L-加工長度73mm; b-加工寬度,68mm; Zb-單面加工余量,0.2mm; k-系數(shù),1.10; v-工作臺移動速度(m/min); fa-工作臺往返一次砂輪軸向進(jìn)給量(mm); fr-工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量(mm)。 t1=273681.1/100010200.015 =
7、10920/3000=3.64(min)當(dāng)加工兩端面時 tm=3.642=7.28(min)工序60:鉆螺紋底孔4-6.7mm 并倒角120。 f=0.20.50=0.1(mm/r) (切削手冊表2.7) v=20m/min (切削手冊表2.13及表2.14)所以 ns=1000v/D=100020/6.7=950(r/min)按機床取nW=960r/min,故v=20.2m/min。切削工時(4個孔) l=19mm, l1=3mm, l2=1mm tm=(l+l1+l2)/nWf= 倒角仍取n=960r/min。手動進(jìn)給。工序65:攻螺紋4-M8mm及Rc1/8由于公制螺紋M8mm與錐螺紋R
8、c1/8外徑相差無幾,故切削用量一律按加工M8選取 v=0.1m/s=6m/min所以 ns=238r/min按機床選取nW=195r/min,則v=4.9m/min。機動工時 l=19mm, l1=3mm, l2=3mm攻M8孔 tm1=(l+l1+l2)*2/nf*4=1.02(min)攻Rc1/4孔 l=11mm, l1=3mm, l2=0mm tm2=(l+l1+l2)/nf*2=0.15(min)4.2.2切削力及夾緊力計算刀具:高速鋼鑲齒三面刃銑刀,225mm,z=20 F= CFFFFFZ/dFF(見切削手冊表3.28)其中:CF=650,ap =3.1mm,xF=1.0,fz=
9、0.08mm,yF=0.72,e=40mm(在加工面上測量的近似值)uF=0.86,d0=225mm,qF=0.86,wF=0,z=20所以 F=6503.10.080.72400.8620/2250.86 =1456(N)當(dāng)用兩把刀銑削時,F(xiàn)實=2F=2912(N)水平分力:FH=1.1F實=3203(N)垂直分力:Fv=0.3F實=873(N)在計算切削力時,必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K1K2K3K4。其中:K1為基本安全系數(shù)1.5; K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1; K3為刀具鈍化系數(shù)1.1; K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。所以 F=KFH=1.51.11.11.13203=6395(N)選用氣缸-斜楔夾緊機構(gòu),楔角=10,其結(jié)構(gòu)形式選用型,則擴力比i=3.42。為克服水平切削力,實際夾緊力N應(yīng)為 N(f1+f2)=KFH所以 N=KFH/(f1+f2)其中f1及f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),f1=f2=0.25。則 N=6395/0.5=12790(N)氣缸選用100mm。當(dāng)壓縮空氣單位壓力p=0.5MPa時,氣缸推力為3900N。由于已知斜楔機構(gòu)的擴力比i=3.42,故由氣缸產(chǎn)生的實際夾緊力為 N氣=3900i=39003.42=13338(N)此時N氣已大于所需的12790N的夾緊力,故本夾具可安全工作。