编号
南京航空航天大学金城学院毕业设计
题目基于UG的万向节滑动叉零件的工艺规程及工装设计
学生姓名
学号
系部机电工程系
专业机械工程及自动化班级
指导教师
二〇年月
完整的毕设过程
UG三维建模，包括零件，夹具各部分组件，夹具装配图，及装配动
画。（图中只截取部分）
铣床、钻床夹具的CAD零件图及装配图
这里贴上万向节滑动叉CAD零件图
该毕设成果经过严格而完整的毕业答辩过程，并取得优秀。如有需要可以联系QQ
420437075
南京航空航天大学金城学院
本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：基于UG的万向节滑动叉零件的工艺规程及工装设计）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
作者签名：年月日
（学号）：
基于UG的万向节滑动叉零件的
工艺规程及工装设计
摘要
万向节滑动叉主要用于在两个不同的心轴或有一定夹角的轴间传递动力，使用万向节滑动叉可以简化万向传动装置的结构，因此对于万向节滑动叉的研究具有深远的意义。
本次设计的主要内容就是制订万向节滑动叉的相关工艺规程，并设计其中的两套专用夹具，运用UG软件建立实体图并导出装配动画和爆炸图，导出二维图并应用CAD修改。设计内容需要运用各方面的机械专业知识，是对我们学习成果的全面考察也是对专业软件应用熟练程度的一次考验，UG和CAD等专业软件的运用大大提高了设计者的工作效率，省去了手工绘图的麻烦，给设计过程带来了极大地方便。
总的来说本次设计是对四年专业知识学习的总结与提高，是一种知识层次的升华。
关键词：万向节，滑动叉，工艺，专用夹具
The Process Procedures and Tooling Design of
Universal Joint Sliding Fork Based on UG
Abstract
Universal joint sliding fork is located in the top of the transmission shaft. The main use of it is transferring power between the two different heart shaft or the shaft that is having certain angle. The use of universal joint sliding fork may simplify the structure of universal transmission device, so it is important to make a research of it.
The main purpose of research is improving the processing efficiency by making some process procedures. Due to the complexity of its structure, it needs the assistant of special jig during the processing process. So we need to design two special jigs that is used during the processing process. In the process of designing, we need to use some professional drawing software, such as UG or CAD. So the graduation design is not only the test for our professional knowledge, but also the investigation for our use o f some software. Through the professional knowledge work out relevant process planning and design related fixture. Then we need to draw the fixture assembly drawings and explosion figure with UG, and using CAD modify 2d figure.
Generally, the graduation design is an actual combat maneuvers for our abilities. It is important for us about the development of our future.
Key words: gimbal ; sliding ;forks ;craft ;special ; fixture
目录
摘要 (i)
Abstract .................................................................................................................................. i i 第一章引言.................................................................................................................- 1 -1.1 概述 ....................................................................................................................... - 1 -1.2课题研究的方法和意义 ........................................................................................ - 1 -第二章机械加工工艺规程设计 .................................................................................... - 2 -2.1概述 ........................................................................................................................ - 2 -
2.1.1 工艺规程的作用............................................................................................. - 2 -
2.1.2 工艺规程的设计原则..................................................................................... - 2 -
2.1.3 工艺规程设计所需原始材料......................................................................... - 2 -
2.1.4 工艺规程设计的步骤及内容......................................................................... - 3 -2.2零件的分析 ............................................................................................................ - 3 -
2.2.1 生产类型的确定............................................................................................. - 4 -
2.2.2 零件的工艺分析............................................................................................. - 4 -
2.2.3 毛坯的选择和设计......................................................................................... - 6 -2.3 工艺路线的拟定 ................................................................................................... - 6 -
2.3.1定位基准的选择.............................................................................................. - 6 -
2.3.2 表面加工方法和加工方案的选择................................................................. - 7 -
2.3.3 制定工艺路线................................................................................................. - 8 -2.4机械加工余量及工艺尺寸 .................................................................................... - 9 -
2.4.1 加工余量及工序尺寸的确定......................................................................... - 9 -
2.4.2 确定切削用量及工时定额........................................................................... - 12 -第三章专用夹具设计 ................................................................................................ - 23 -
3.1 概述 ..................................................................................................................... - 23 -
3.1.1 机床夹具的分类........................................................................................... - 23 -
3.1.2 机床夹具的作用........................................................................................... - 23 -
3.1.3 专用机床夹具的组成................................................................................... - 24 -
3.2 夹具设计的基本要求 ......................................................................................... - 24 -3.3 专用夹具的设计方法和步骤 ............................................................................. - 24 -3.4 铣床专用夹具设计 ............................................................................................. - 25 -
3.4.1 铣床夹具的设计要点................................................................................... - 25 -
3.4.2 定位方案....................................................................................................... - 25 -
3.4.3定位基准的选择............................................................................................ - 26 -
3.4.4 定位误差分析............................................................................................... - 26 -
3.4.5 切削力及夹紧力计算................................................................................... - 27 -
3.4.6 夹具与机床连接元件................................................................................... - 28 -
3.4.7 对刀块........................................................................................................... - 28 -
3.4.8 铣床夹具使用说明....................................................................................... - 28 -3.5 钻床专用夹具设计 ............................................................................................. - 30 -
3.5.1 钻床专用夹具设计要点............................................................................... - 30 -
3.5.2 定位方案....................................................................................................... - 31 -
3.5.3 定位误差分析............................................................................................... - 31 -
3.5.4 钻床专用夹具使用说明............................................................................... - 31 -第四章夹具辅助设计 ................................................................................................ - 33 -
4.1 概述 ..................................................................................................................... - 33 -4.2 最终传动箱盖立体图的绘制 ............................................................................. - 33 -4.3 装配爆炸图 ......................................................................................................... - 33 -
4.3.1 创建默认的爆炸图....................................................................................... - 33 -
4.3.2 编辑爆炸图................................................................................................... - 33 -
4.3.3 二套夹具的爆炸图....................................................................................... - 34 -4.4 装配动画设计 ................................................................................................... - 35 -
4.4.1 简介............................................................................................................... - 35 -
4.4.2 制作装配动画............................................................................................... - 35 -第五章总结与展望 ...................................................................................................... - 37 -参考文献 .................................................................................................................. - 38 -致谢 ...................................................................................................................... - 39 -
附录 ............................................................................................................................ - 40 -
第一章引言
1.1概述
机床夹具是零件在机床上加工时，用以装夹工件和引导刀具之间的一种工艺装备，现代夹具有很多种类：按使用机床分为车床、铣床夹具。按夹紧动力源分手动、气动、液压夹具。按夹具使用特点分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调整夹具和成组夹具等，本次设计主要是专用夹具，现在一般企业都习惯于大量采用传统的专用夹具，特别是近几年来数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对专用夹具有了更大的需求。现代专用夹具的发展方向主要表现为标准化精密化，高效化、柔性化。所以对专用夹具的设计和研究具有重大意义。
1.2课题研究的方法和意义
本次毕业设计的主要内容是完成万向节滑动叉的加工工艺，设计专用夹具并用UG软件绘制零件三维图和夹具装配图，并导工程图和装配动画以及爆出炸图。
对万向节滑动叉的研究不仅是对以前学过的所有专业知识的考查，也是对自我能力提高的一个挑战，要求我们综合运用所学知识，而且设计过程要用到UG和CAD等制图软件，这些软件功能强大，在工业中应用极为广泛，对这些软件的熟练使用是对我们将要步入工作岗位的必备要求，与将来走上岗位的实际演练有着密切关系，研究成果对于万向节滑动叉的工业生产具有一定的积极作用。
第二章机械加工工艺规程设计
2.1概述
将工件在各个机加工工序中所采用的加工方法、应达到的加工要求、所需要的工装设备、具体的操作规范等用文件的形式详细地规定下来，即形成了零件机加工工艺规程。它既是指导零件生产的技术文件，也是新建或扩建零件机加工厂房的主要依据，同时也是现有生产方法和技术的总结。加工工艺规程是机械制造厂的最主要的技术文件之一。将工艺规程内容填入一定格式的卡片即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的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。
2.1.1 工艺规程的作用
(1) 工艺规程是工厂进行生产准备工作的主要依据。
(2) 工艺规程是企业组织生产的指导性文件。
(3) 工艺规程是创建和扩建机械制造厂（或车间）的重要技术文件。
2.1.2 工艺规程的设计原则
工艺规程设计必须遵循以下原则：
(1)所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量，达到设计图样上规定的各项技术要求。
(2) 工艺过程应具有较高的生产效率，使产品能尽快投放市场。
(3) 尽量降低制造成本。
(4) 注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
2.1.3 工艺规程设计所需原始材料
设计工艺规程必须具备以下原始材料：
(1) 产品装配图、零件图。
(2) 产品验收质量标准。
(3) 产品的年生产纲领。
(4) 毛坯材料与毛坯生产条件。
(5) 制造厂的生产条件，包括机床设备和工艺设备的规格、性能和当前的技术状态，工人的技术水平，工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气的能力等有关资料。
(6) 工艺规程的设计、工艺装备设计所用设计手册和相关标准。
2.1.4 工艺规程设计的步骤及内容
(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的装配图。
(2) 对零件图和装配图进行工艺审查。
(3) 由产品的年生产纲领和产品自身特性研究确定零件生产类型。
(4) 确定毛坯。提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本。
(5) 拟定工艺路线。
(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的专用工艺装备要提出设计任务书。
(7) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。
(8) 确定各工序的技术要求及检验方法。
(9) 确定各工序的切削用量和工时定额。
(10) 编制工艺文件。
2.2零件的分析
题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉，它位于传动轴的端部。主要作用：一是传递扭矩，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的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个Φ02.0
39 mm的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作
.0-
01
用。零件Φ65mm外圆内为Φ50mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。
2.2.1 生产类型的确定
计算零件生产纲领的公式：
N=Q×n(1+&%)(1+β%)（2-1）其中：Q=5000辆/年（产品的年产量）
n = 1件/辆（每辆汽车该零件的数量）
& = 4（零件的备品率）
β = 1（零件的废品率）。
则N=5000×1×(1+4%)×(1+1%)=5252（件）
根据生产纲领确定该零件为大批量生产。
2.2.2 零件的工艺分析
1. 零件作用：
万向节滑动叉主要应用于工程机械和汽车传动装置上，主要作用是在两个不同心轴或有一定夹角的轴间传递动力。万向节滑动叉不仅易于加工、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，也能满足功能要求，因此对万向节滑动叉的研究有及其重大的意义。
图2.1万向节滑动叉零件图
2. 结构分析：
该零件由两个叉头和一个圆套筒内有的花键孔组成，类似套筒类零件，各部分作
用如下：
(1) 零件的两个叉头部位上有两个直径为Φ02.001.0-39+mm 的孔，用以安装滚针轴承和
十字轴相联，起万向连轴节的作用；
(2) 在叉头和花键孔套筒相联结的筋条起过渡联结和加强零件刚性作用，防止零
件受阻变形；
(3) 外圆为Φmm 65，内圆Φmm 50花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用以
传递动力。
3. 加工表面的技术要求分析：
万向节滑动叉共有两组加工表面，他们相互间 有一定的位置要求。现分述如下：
(1) 以Φmm 39孔为中心的加工表面；
这一组加工表面包括：两个Φmm -027.0010
.039+的孔及其倒角，尺寸为mm 007.0118-的与两个孔Φmm -027.0010
.039+相垂直的平面，还有在平面上的四个M8螺孔。其中，主要加工表面为Φmm -027.0010
.039+的两个孔。 (2) 以Φ50mm 花键孔为中心的加工表面；
这一组加工表面包括：Φmm 039.00
50+十六齿方齿花键孔，Φ55mm 阶梯孔，以及Φ65mm 的外圆表面和M60×1mm 的外螺纹表面。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：
1) Φmm 039.00
50+花键孔与Φmm -027.0010.039+二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2； 2) Φ39mm 二孔外端面对Φ39mm 孔垂直度公差为0.1mm ；
3) Φmm 039.0050+花键槽宽中心线与Φ39mm 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，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，并且保证它们之间的位置精确要求。
(3) 表面处理内容及作用
由于零件受正反向冲击性载荷，容易疲劳破坏，所以采用表面喷砂处理，提高表
面硬度，还可以在零件表面造成残余压应力，以抵消部分工作时产生的拉应力，从而
提高疲劳极限。
2.2.3 毛坯的选择和设计
选择零件材料时要考虑到零件的使用要求，同时也要兼顾材料的工艺性和经济性。45钢属于优等碳素结构钢，经调质处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能，如表2.1所示45钢的性能可以满足零件的使用要求同时具有良好的工艺性和经济性，所以万向节滑动叉的材料选用45钢。
表2.1 45钢调质后机械性能
屈服强度抗拉强度
延伸
率布氏硬度
σs=550MN/
m2
σb=750
MN/m2
δs=20
%
HB=23
5
考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为5252件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。
模锻毛坯具有以下特点：
(1) 其轮廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量减少；
(2) 其制造周期短，生产率高，保证产品质量。
所以选用模锻毛坯对提高生产率、保证加工质量也是有利的。
2.3工艺路线的拟定
2.3.1定位基准的选择
在工艺规程设计中，正确选择定位基准，对保证零件技术要求、确定加工先后顺序有着至关重要的影响。定位基准有精基准与粗基准之分。用毛坯上未经加工的表面作定位基准，这种定位基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准，这种定位基准
称为精基准。在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用哪一组表面作粗基准才能把精基准加工出来。
1. 精基准的选择
选择精基准一般应遵行基准重合原则、统一基准原则、互为基准原则、自为基准
原则。
根据以上原则，故选择万向节滑动叉的叉部两个Φmm -027.0010.039+孔的不加工外轮廓
表面作为精基准(既是装配基准，又是设计基准)。为避免由于基准不重合而产生的误差，即遵循“基准重合”的原则。
2. 粗基准的选择
选择粗基准的原则是保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的
原则，合理分配加工余量的原则，便于装夹的原则，在同一尺寸方向上粗基准一般不得重复使用的原则。
对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对本零件来说，
如果以Φ65mm 外圆（或Φ62mm 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与零件的叉部外形不对称。按照有关粗基准的选择原则（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，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选择叉部两个
Φmm -027.0010
.039+孔的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Φmm -027.0010.039+的外轮廓作主要定位面，以消除 x x y y
四个自由度，再用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在Φ65mm 外圆柱面上，用以消除z 、 z
两个自由度，达到完全定位。
2.3.2 表面加工方法和加工方案的选择
在选择加工方法的时要考虑加工材料的利用率、加工精度的要求、表面质量的要求、对加工的适用程度、生产的效率以及加工零件的形状的复杂程度。
加工方法主要分为材料去除加工、材料成形加工和材料累积加工。此零件的加工
主要采用材料的去除加工。
零件各表面加工方法的选择，不但影响加工质量，而且也要影响生产率和成本。
同一表面的加工可以有不同的加工方法，这取决于表面形状，尺寸，精度，粗糙度及零件的整体构型等因素。
主要加工面的加工方法选择：
(1) 两个Φmm -027.0010.039+孔及其倒角可选用加工方案如下：
1) 该零件的批量不是很大，考虑到经济性，不适用于钻-拉方案。
2) 该零件除上述因素外，尺寸公差及粗糙度要求均不是很高，因此只需采用
钻-镗方案。
(2) 尺寸为mm 007
.0118-的两个与孔Φmm -027.0010.039+相垂直的平面根据零件外形及尺寸的要求，选用粗铣-磨的方案。
(3) Φ50mm 花键孔因孔径不大，所以不采用先车后拉，而采用钻-扩-拉方案。
(4) Φ65mm 外圆和M60x1外螺纹表面均采用车削即可达到零件图纸的要求。
2.3.3 制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当适合零件的几何形状、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。机械中零件加工工序的先后顺序的安排，一般应遵循一定的原则：先加工定位基面，在加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序；先加工平面，后加工孔。
遵循以上原则现拟定如下加工路线；
工序00 车端面及外圆Φ62mm ，Φ60mm ，车螺纹M 60×1mm 。以两个叉耳外轮
廓及Φ65mm 外圆为粗基准，选用C620-1卧式车床，专用夹具装夹。
工序05 钻、扩花键底孔Φ43mm ，并锪沉头孔Φ55mm 。以Φ62mm 外圆为基准，
选用C365L 转塔车床。
工序10 内花键孔5×60°倒角。选用C620-1车床加专用夹具。
工序15 钻锥螺纹Rc 1/8底孔。选用Z525立式钻床及专用钻模。这里安排钻
RC1/8底孔主要是为了下道工序拉花键时消除回转自由度而设置的一个定位基准。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、Φ55mm端面及Rc1/8锥纹孔定位，选用L6120卧式拉床加工。
工序25 粗铣Φ39mm二孔端面，以花键孔定位，选用X63卧式铣床加工。
工序30 钻、扩Φ39mm二孔及倒角。以花键孔及端面定位，选用Z550立式钻床加工。
工序35 精、细镗Φ39mm二孔。选用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Φ39mm二孔端面，保证尺寸1180-0.07mm，以Φ39mm孔及花键孔定位，选用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。选用Z4012立式及专用夹具加工，以花键孔及Φ39mm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录“机械加工工艺过程综合卡片”。
2.4机械加工余量及工艺尺寸
2.4.1 加工余量及工序尺寸的确定
确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准装换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
万向节滑动叉零件材料为45钢，硬度207～241HBS，毛坯重量约为6Kg，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加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. 外圆表面（Φ62mm及M60×1mm）
考虑其加工长度为90mm，与其联结的非加工表面直径为Φ65mm，为简化模锻
毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为Φ65mm 。Φ62mm 表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为Rz 200μm,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的加工余量及公差（M 60×1mm 端面）
查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-14，其中锻件重量为6Kg ，锻件复杂形
状系数为S 1，锻件材质系数取M 1，锻件轮廓尺寸（长度方向）＞180～315mm ，故长度方向偏差为-0.7～+1.5mm 。
长度方向的余量查《工艺手册》表2.2～2.5，其余量值规定为2.0～2.5mm ，现取
2.0mm 。
3. 两内孔Φ39mm （叉部）
毛坯为实心，不冲出孔。两内孔精度要求界于IT7～IT8之间，参照参考文献[8]
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 双边余量2Z=12mm ；
扩钻：Φ38.7mm 双边余量2Z=1.7mm ；
精镗：Φ38.9mm 双边余量2Z=0.2mm ；
细镗：Φmm -027.0010
.039+ 双边余量2Z=0.1mm 。 4. 花键孔（16-Φ039.0050+mm ×Φ16.0043+mm ×Φ048.005+mm ）
要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。
内孔尺寸为Φ16.0043+mm 。参照参考文献[8]表2.3-9确定孔的加工余量分配：
钻孔：Φ25mm ；
钻孔：Φ41mm 双边余量2Z=19mm ；
扩钻：Φ42mm 双边余量2Z=2mm ；
拉花键孔（16-Φ039.0050+mm ×Φ16.0043+mm ×Φ048.005+mm ），花键孔要求外径定心，
拉削时的加工余量参照参考文献[8]表2.3-19取2Z=1mm 。
5. Φmm -027.0010.039+二孔外端面的加工余量（加工余量的计算长度为007.0118-mm ）
(1) 按照参考文献[8]表2.2-25，取加工精度F 2，锻件复杂系数S 3，
开题报告概述表 学生姓名班级学号指导教师毕业设计(论文)题目万向节滑动叉的工艺规程及工装设计 选题的目的和意义 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一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。万向传动装置一般是由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置：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。 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一，这种轴一般长度较长，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用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，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。 国内外研究现状 目前世界上对万向节滑动叉的研究还是比较成熟的，给汽车行业的飞速发展提供了一个很好的技术支撑。十字轴式刚性万向节具有结构简单，传动效率高的优点，但在两轴夹角α不为零的情况下，不能传递等角速转动。主要用于传递角度的变化，一般由突缘叉、十字轴带滚针轴承总成、万向节叉或滑动叉或花键轴叉、滚针轴承的轴向固定件等组成。万向节叉是一个叉形零件，一般
毕业设计（论文）题目“万向节滑动差”零件的机械加工工艺规程及数控编设计程设计设计（论文）英文题目 姓名 专业年级 指导教师职称 提交日期答辩日期 答辩委员会主任 评阅人 辽宁工程技术大学 年月日 辽宁工程技术大学 教研室日期 教研室主任
辽宁工程技术大学 教研室主任批准教研室日期 签名 毕业设计任务书 发给学生______________ 1．设计题目及专题：______________________________________________ 2．学生提交设计期限：自___月___日开始至___月___日完成 3．设计所用原始资料：________________________________________________ ____________________________________________________________________ 4．设计的主要章节：__________________________________________________ ____________________________________________________________________ 5．图表目录（必须完成的图）：_________________________________________ ____________________________________________________________________ 6．设计答疑人 7．发题日期：二O_____年____月____日 指导人（签名）：__________________ 学生（签名）：__________________
机械制造工艺学 课程设计说明书设计题目：“万向节滑动叉”专用夹具设计 姓名： 班级：08机电1班 学号：0811115055 学院：机电及自动化学院 指导教师： 华侨大学 2012年01月09日 [目录] 前言------------------------------------------3
1.设计题目------------------------------------4 2.生产纲领------------------------------------4 3.工序说明------------------------------------4 4.问题提出------------------------------------4 5.方案选择------------------------------------4 6.具体设计方案--------------------------------5 6.1定位元件选择-----------------------------5 6.2夹紧元件选择-----------------------------6 6.3夹具体定位-------------------------------7 6.4夹具体设计-------------------------------7 7.夹具设计-----------------------------------8 7.1定位基准的选择---------------------------8 7.2切削力及夹紧力计算-----------------------8 7.3定位误差的分析---------------------------9 8.夹具设计总结-------------------------------10 致谢-----------------------------------------11 参考文献-------------------------------------12 [前言]
一. 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉（见附图1），它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由于零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个39027 .0010.0_Φ+mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联节的作用。零件mm 65Φ外圆内为mm 50Φ花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 （二）零件的工艺分析 万向节滑动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39Φmm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个39027 .0010.0Φ+-mm 的孔及其倒角，尺寸为1180 07.0-mm 的与两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺孔。其中，主要加工表面为mm 39027 .0010.0Φ+-的两个孔。 2.以mm 50Φ花键孔为中心的加工表面 （1） 这一组加工表面包括： 50 039 .00 Φ+mm 十六齿方齿花键孔，mm 55Φ阶梯孔，以及65Φmm 的外圆表面和的外螺纹表面。 花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2; （2） mm 39Φ二孔外端面对孔垂直度公差为0.1mm; （3） 50039 .00 Φ+mm 花键槽宽中心线与mm 39Φ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，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，并且保证它们之间的位置精度要求 二.工 艺 规 程 设 计 （一）确定毛坯的制造形式
二○一○年六月 The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Gimbal sliding fork processing and special fixture design machine tools Candidate：Zhang Ran Specialty：Vehicle Engineering Class：06-7 Supervisor：Professor. ShiMeiYu Heilongjiang Institute of Technology 2010-062Harbin
摘 要 万向节滑动叉是汽车后桥上的一个重要的零件，设计从零件的分析、工艺规程设 计、及加工过程中部分夹具的设计三个方面，研究了万向节滑动叉的设计与制造的全 过程，尤其在工艺规程设计中，运用了大量的科学的加工理论及计算公式，确定了毛 坯的制造形式，选择了定位基准，制定了工艺路线，确定了机械加工余量、工序尺寸 和毛坯尺寸，最后确定了切削用量及基本工时。汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉， 它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭距,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的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两 个叉头部位上有两个Φ027.0010.039+ - mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向 联轴节的作用。零件Φ65mm 外圆内为Φ50mm 花键孔与传动轴端部的花建轴相配合， 用于传递动力之用。 在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中，使用 着大量的夹具。所谓夹具就是一切用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工 或者检测的装置。在机械制造中采用大量的夹具，机床夹具就是夹具中的一种。它装 在机床上，使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置，并能承受切削力的作用。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向 发展。专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧 凑，操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用 于产品固定且批量较大的生产中。 关键词： 万向节滑动叉；工艺路线；加工余量；工序尺寸；夹具；设计
机械制造专业 课程设计说明书 设计题目：万向节滑动叉机加工艺及工装设计 设计者 指导教师 河南理工大学高等职业学院
机械制造专业课程设计任务书 题目：万向节滑动叉机加工艺及工装设计 内容：（1）零件图l张 （2）毛坯图l张 （3）机械加工工艺规程卡片 1套 （4）铣床夹具装配图及零件图1套 （5）课程设计说明书 1份原始资料：万向节滑动叉零件图一份，零件材料为45钢。 评语： 指导教师 年月日
目录 1引言 (2) 2零件的分析 (3) 2.1零件的作用 (3) 2.2零件的材料 (3) 2.3 零件的工艺分析 (3) 2.3.1.结构分析 (3) 2.3.2加工表面的技术要求分析 (4) 2.3.3.表面处理内容及作用 (4) 3 工艺规程设计 (5) 3.1制定零件工艺规程的原则和技术要求 (5) 3.1.1工艺要求 (5) 3.1.2技术依据 (5) 3.2生产类型的确定 (5) 3.3确定毛坯的制造形式 (6) 3.4制定工艺路线及方法 (6) 3.4.1加工方法的选择 (6) 3.4.2基准的选择 (6) 3.4.3制定工艺路线 (7) 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10) 3.6 确定切削用量及基本工时 (13) 3.6.1加工条件 (13) 3.6.2计算切削用量 (13) 4夹具设计 (25) 4.1问题的提出 (25) 4.2夹具设计 (25) 4.2.1 定位基准的选择 (25) 4.2.2切削力及夹紧力计算 (25) 4.2.3定位误差分析 (26) 4.2.4 铣床夹具操作的简要说明 (27) 4.2.5车床夹具操作的简要说明 (27) 总结 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31)
一. 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉（见附图1），它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由于零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个39027 .0010.0_Φ+mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联节的作用。零件mm 65Φ外圆内为mm 50Φ花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 （二）零件的工艺分析 万向节滑动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39Φmm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个39027 .0010.0Φ+-mm 的孔及其倒角，尺寸为1180 07.0-mm 的与两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺孔。其中，主要加工表面为mm 39027 .0010.0Φ+-的两个孔。 2.以mm 50Φ花键孔为中心的加工表面 （1） 这一组加工表面包括： 50 039 .00 Φ+mm 十六齿方齿花键孔， mm 55Φ阶梯孔，以及65Φmm 的外圆表面和的外螺纹表面。 花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2; （2） mm 39Φ二孔外端面对孔垂直度公差为0.1mm; （3） 50039 .00 Φ+mm 花键槽宽中心线与mm 39Φ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，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，并且保证它们之间的位置精度要求 二.工 艺 规 程 设 计
（一）确定毛坯的制造形式 零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反向行驶，零件在工作过程中则经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以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，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、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重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，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。 （1） 粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准完全合理的。但对本零件来说，如果以mm 65Φ外圆（或mm 62Φ外圆）表面作基准面（四点定位） ，则可能造成这一组内外圆柱表面与零件的叉部外形不对称。按照有关粗基准的选择原则（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，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现选取叉部两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔的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 39027 .0010.0Φ+-的外轮廓作主要定位面，以消除→ x x → y y 四个自由度，再用一对自动定心的窄口卡爪，夹持在mm 65Φ外圆柱面上，用以消除→ z z 两个自由度，达到完全定位。 （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，应该进行尺寸转算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 （三）制订工艺路线 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
万向节滑动叉夹具设计
一. 零 件 的 分 析 （一）零件的作用 题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉（见附图1），它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时，由于零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个39027 .0010.0_Φ+mm 的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联节的作用。零件mm 65Φ外圆内为mm 50Φ花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 （二）零件的工艺分析 万向节滑动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39Φmm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个39027 .0010.0Φ+-mm 的孔及其倒角，尺寸为 118007.0-mm 的与两个mm 39027 .0010.0Φ+-孔相垂直的平面，还有在平面上的四个螺 孔。其中，主要加工表面为mm 39027 .0010.0Φ+-的两个孔。 2.以mm 50Φ花键孔为中心的加工表面 （1） 这一组加工表面包括： 50 039 .00 Φ+mm 十六齿方齿花键孔， mm 55Φ阶梯孔，以及65Φmm 的外圆表面和的外螺纹表面。 花键孔与二孔中心联线的垂直度公差为100:0.2; （2） mm 39Φ二孔外端面对孔垂直度公差为0.1mm; （3） 50039 .00 Φ+mm 花键槽宽中心线与mm 39Φ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，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，并且保证它们之间的位置精度要求
2.1零件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉，它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩，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的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个①39 0.020mm勺孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件①65mm外卜圆内为①50mn花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 2.2零件的材料 万向节滑动叉的材料选用45钢，属于优等碳素结构钢，经调质处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能，零件材料的选择主要是考虑到满足使用要求，同时兼顾材料的工艺性和经济性，45钢满足以上要求，所以选用45钢。 2.3零件的工艺分析 2.3.1. 结构分析 该零件由两个叉头和一个圆套筒内有的花键孔组成，类似套筒类零件，各部 分作用如下： a. 零件的两个叉头部位上有两个直径为39 0.01：mm勺孔，用以安装滚针轴 承和十字轴相联，起万向连轴节的作用； b. 在叉头和花键孔套筒相联结的筋条起过渡联结和加强零件刚性作用， 防止零件受阻变形； c. 外圆为①65mm内圆①50mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用以传 递动力。 2.3.2 加工表面的技术要求分析 万向节滑动叉共有两组加工表面，他们相互间有一定的位置要求。现分述如下： a. 以①39mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括：两个① 390.010 mm 的孔及其倒角，尺寸为 118； 07的 与两个孔①390010mm 相垂直的平面，还有在平面上的四个 M8螺孔。其中， 0.027 主要加工表面为① 39 0.010mnt^两个孔。 b. 以①50mm 花键孔为中心的加工表面 0.039 这一组加工表面包括：①50) mn 十六齿方齿花键孔，①55mm 阶梯孔，以 及①65mm 的外圆表面和 M60X 1mm 的外螺纹表面。 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： ① 50。"39 mm 花键孔与①39 0'0i0mm 二孔中心联线的垂直度公差 为100： 0.2； ①39mm 二孔外端面对①39mn 孔垂直度公差为0.1mm 0.039 ①50J mm 花键槽宽中心线与①39mn 中心线偏转角度公差为2°。 由于零件受正反向冲击性载荷， 容易疲劳破坏， 所以采用表面喷砂处理， 提 高表面硬度， 还可以在零件表面造成残余压应力， 以抵消部分工作时产生的拉应 力，从而提高疲劳极限。 3.4 制定工艺路线及方法 3.4.1 加工方法的选择 零件各表面加工方法的选择， 不但影响加工质量， 而且也要影响生产率和成 本。同一表面的加工可以有不同的加工方法，这取决于表面形状，尺寸，精度， 粗糙度及零件的整体构型等因素。 主要加工面的加工方法选择： (1) (2) (3) 2.3.3. 表面处理内容及作用
目录 1 前言 (1) 2 总体方案论证 (3) 2.1 工艺方案设计 (4) 2.2 加工设备方案选择 (4) 2.3 确定机床总体布局 (5) 3 切削用量的选择和计算 (5) 3.1 切削刀具的选择 (5) 3.2 切削用量的选择 (6) 3.3 确定切削力、切削转矩、切削功率 (6) 4 组合机床通用部件的选择 (7) 4．1 进给动力部件选择 (8) 4．2 主运动动力部件选择 (8) 4.3 通用主轴部件选择 (9) 5 组合机床总体设计 (10) 5.1 被加工零件工序图 (10) 5.2 加工示意图 (11) 5.3 机床总联系尺寸图 (12) 5.4 机床生产率计算卡 (12) 6 组合机床主轴箱设计 (14) 6.1主轴箱设计的原始依据 (14) 6.2 运动参数和动力参数的确定 (14) 6.3主轴箱的坐标计算 (27) 7 结论 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31)
1 前言 组合机床是根据工件加工要求，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床的设计，有以下两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人总结自己生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业的在完成一定工艺范围的组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工的零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。 组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效，高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车，拖拉机，内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床和自动线最大的用户。如德国打众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，90年代初所采用的金属切削机床主要是自动线(60%)，组合机床(20%)，加工中心(20%)。显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床和自动线。因此，组合机床的应用在很大程度上决定了这些部门的生产效率及产品质量，也很大程度上决定了企业产品的竞争力。特别是近20年来，随着组合机床的发展，作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，起产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素同时也有力地推动和激励了组合机床的不断发展。组合机床的发展主要有以下2点:(1) 组合机床品种的发展；(2) 组合机床柔性化的发展。 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。据国际生产研究协会的统计表明，目前中，小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，面夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC），加工中心（MC），成组技术（GT），柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： a.能迅速面方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。 b.能装夹一组具有相似性特征的工件。 c.适用于精密加工的高精度机床夹具。 d.适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 e.采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。 f.提高机床夹的标准化程度。 现代机床夹具的发展方向主要表现在以下几个方面： a.精密化
机械加工工艺卡 零件名称：万向节滑动叉 学生：黄兴 指导老师：唐火红
机械加工工序01卡片 机械加工工序卡片 产品型号 零（部件）图号 产品名称 万向节 零（部件）名称 万向节滑动叉 共11页 第1页 90 62 30 1.5*45 6.3 4 1 ?185±0.5 20 50 M 60 x 15 车间 工序号 工序名 材料牌号 05 车外圆、螺纹及端面 45钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 模锻 2 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工 普通车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时/s 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 /r ﹒s -1 切削速度 /m ﹒s -1 进给量 /mm ﹒r -1 走刀长度 /mm 进给次数 工步工时/s 机动 辅助 1 车端面至至mm 30φ，保持尺寸 mm mm 5.0185± YT15端面车刀，45度外圆车刀，螺纹车 刀，卡尺 10 1.81 0.5 14.5 4 5.76 2 车外圆mm 62φ，长90mm 10 1.93 0.5 94 3 18.6 3 车外圆mm 60φ，长20mm 12.8 2.42 0.5 24 2 3.72 4 倒角??455.1 5 车螺纹mm M 160?，长15mm 0.36、0.61 56.4 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期
机械加工工序02卡片 机械加工工序卡片 产品型号 零（部件）图号 产品名称 万向节 零（部件）名称 万向节滑动叉 共11页 第2页 55 43 4 140±0.3 12.5 6.3 6.3 车间 工序号 工序名 材料牌号 10 钻、扩花键底孔、 镗止口 45钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 锻模 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工 六角车床 C365L 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时/s 准终 单件 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速/r ﹒s -1 切削速度 /m ﹒s -1 进给量 /mm ﹒r -1 走刀长度 /mm 进给次数 工步工时/s 机动 辅助 1 钻通孔mm 25φ 麻花钻25φ、41φ、 43φ，锪钻YT5 2.267 0.178 0.41 164 1 180 2 扩钻通孔mm 41 φ 1 0．1245 0.76 159 1 213 3 扩孔至mm 43φ 1 0.128 1.24 154.5 1 124.8 4 镗止口mm 55φ，保证尺寸mm 4.0140± 0.8 0.138 0.21 10 64.8 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期
河南工业职业技术学院《机械加工技术》课程设计 指导书 主编：杨峰 张晓妍 主审：吴长龙 机械工程系机械制造教研室 2008年9月
第一节课程设计的目的和要求 一、课程设计的目的 机械加工技术课程设计是机械加工技术课程教学的一个不可或缺的辅助环节。它是学生全面综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。它对于培养学生编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，为以后搞好毕业设计和到工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。本课程设计的目的在于： (1)培养学生综合运用机械制造工艺学及相关专业课程(工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削加工及装备等)的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 (2)能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。 (3)使学生熟悉和能够应用有关手册、标准、图表等技术资料，指导学生分析零件加工的技术要求和本企业具备的加工条件，掌握从事工艺设计的方法和步骤。 (4)进一步培养学生机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件等的基本技能。 (5)培养学生耐心细致、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良好习惯。 (6)培养学生解决工艺问题的能力，为学生今后进行毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计打下良好的基础。 二、课程设计的要求 本课程设计要求就一个中等复杂程度的零件编制一套机械加工工艺规程，并撰写设计说明书。设计编制工艺中教师指定一道工序的夹具。学生应在教师的指导下，认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。学生对待自己的设计任务必须如同在工厂接受设计任务一样，对于自己所作的技术方案、数据选择和计算结果必须高度负责，注意理论与实践相结合，以期使整个设计在技术上是先进的、在经济上是合理的、在生产中是可行的。 设计题目：(通常定为)××零件的机械加工工艺规程的编制。 ××工序专用夹具的设计。 生产纲领：5000件。 生产类型：批量生产。 具体要求： 产品零件图1张 产品毛坯图1张 机械加工工艺过程卡片1套 机械加工工序卡片1套 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 第二节课程设计的内容和步骤 一、课程设计的内容 本课程设计主要有以下内容： (1)绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求。 (2)根据生产类型和所拟企业的生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析。 (3)确定毛坯的种类及制造方法，绘制毛坯图。
摘要 万向节滑动叉位于传动轴的端部。它的主要作用：一是传递扭矩，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的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件上的花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 此次设计是在学完机械制造工艺学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上完成的。本设计主要编制该零件的机械加工工艺规程，并设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。 此次设计培养了我熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步锻炼了我识图、制图、运算、编写技术文件和操作CAD等基本能力。 关键字：万向节滑动叉、工艺、专用夹具 Abstract
Universal joint glide fork is located the drive shaft the nose.Its main function:One,the transmission torque,causes the automobile to obtain the advance the power;Two is when the automobile rear axle of car spring occupies the different condition,may adjust the drive shaft by this components the length and the position.In the components two jaw spot has two holes,with installs the needle bearing and is connected with the cross axle,plays the rotary shaft coupling role.On the components colored key hole and the drive shaft nose spline shaft coordinates,to use in transmitting using of the power. This design is in study the machine manufacture technology and the engine bed jig design curriculum,and carried on in the production practice foundation to complete.This design mainly establishes this components the machine-finishing technological process,and designs working procedure the unit clamp,and composes the design instruction booklet. This design trained me to be familiar with and to utilize related technical data and so on the handbook,standard,graph abilities.Further exercised me to know the chart,the charting,the operation,the compilation technology document and operates CAD and so on the basic capability. Keyword:Universal joint glide fork,craft,unit clamp.
毕业设计（论文）开题报告题目万向节滑动叉工艺及工装设计 专业名称机械设计制造及其自动化 班级学号118102117 学生姓名刘飞 指导教师焦益群 填表日期2015 年 5 月25 日
一、选题的依据及意义 制造是人类最主要的生产活动之一。他是指人类按照所需要目的，运用主管掌握的知识和技能，应用可利用的设备和工具，采取有效的方法，将原材料转化为有利用价值的物资产品并投放到市场的全过程。 本次毕业设计的课题名称是万向节滑动叉加工艺及专用机床夹具设计。万向节滑动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用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，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一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。万向传动装置一般是由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置：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。采用独立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。 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一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。万向传动装置一般是由万向节和传动轴组成，有时还要有中间支承，主要用于以下一些位置：制造是人类最主要的生产活动之一。他是指人类按照所需要目的，运用主管掌握的知识和技能，应用可利用的设备和工具，采取有效的方法，将原材料转化为有利用价值的物资产品并投放到市场的全过程。 1、发动机前置后轮驱动汽车的变速器与驱动桥之间（见图D－C4－1(a)）。 2、多轴驱动的汽车的分动器与驱动桥之间（见图D－C4－1(b)）。 3、轴线间相互位置变化的发动机与变速器之间。（见图D－C4－1(c)。 4、采用独立悬架的汽车的与差速器之间（见图D－C4－1(d)）。 5、转向驱动车桥的差速器与车轮之间（见图D－C4－1(e)）。
万向节滑动叉加工工艺与专用机床夹具设计 The Graduation Thesis for Bachelor's Degree Gimbal sliding fork processing and special fixture design machine tools Zhang Ran：Candidate Vehicle Engineering：Specialty06-7Class：Professor. ShiMeiYu：Supervisor Heilongjiang Institute of TechnologyHarbin2010-06·． 要摘 万向节滑动叉是汽车后桥上地一个重要地零件，设计从零件地分析、工艺规程设计、及加工过程中部分夹具地设计三个方面，研究了万向节滑动叉地设计与制造地全过程，尤其在工艺规程设计中，运用了大量地科学地加工理论及计算公式，确定了毛坯地制造形式，选择了定位基准，制定了工艺路线，确定了机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最后确定了切削用量及基本工时.汽车底盘传动轴上地万向节滑动叉，它位于传动轴地端部.主要作用一是传递扭距,使汽车获得前进地动力；二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同地状态时，由本零件可以调整传动轴地长短及其位0.027?39 mm地孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万置.零件地两个叉头部位上有两个Φ010.?0向联轴节地作用.零件Φ65mm外圆内为Φ50mm花键孔与传动轴端部地花建轴相配合，用于传递动力之用. 在机械制造地机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中，使用着大量地夹具.所谓夹具就是一切用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或者检测地装置.在机械制造中采用大量地夹具，机床夹具就是夹具中地一种.它装在机床上，使工件相对刀具与机床保持正确地相对位置，并能承受切削力地作用. 夹具是机械加工不可缺少地部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展地带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展.专用夹具是指专为某一工件地某道工序地加工而专门设计地夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点.专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大地生产中.
机械加工工艺过程卡片 产品名称零件名称万向节滑动叉共1页第 222mm x 124mm x 71mm 4000每台件数备注 工序号工名 序称 工序内容 车 间 工 段 设备 工艺装备工时 夹具刀具量具准终单件 10车外圆、螺纹 及端面车端面至? 30mm保持尺寸185mn± 0.5mm 车外圆? 62mm长90mm 车外圆? 60mm长60mm车倒角1.5 x 45 ;车螺纹M60x1mm长15mm. 金工普通车床C620-1专用夹具 外圆车刀， 60螺纹刀 20钻、扩花键底 孑孔、镗止口钻通孔? 25mm扩钻通孔? 41mm 扩孔至? 43mm;镗止口? 55mm 保证尺寸140± 0.4mm. 金工六角车床C365L专用夹具 ? 25mm麻花 钻、 镗刀 30倒角5 x 60车倒角5X 60金工普通车床C620-1专用夹具45°端面刀40钻Z1/8 ”底孔钻Z1/8 ”底孔为? 8.8mm 保证尺寸110mm.金工立式钻床Z525专用夹具$ 8.8mm麻花钻50拉花键孔拉花键孔16-0 SO：05mmx ? 4300.17mm x 50°.05mm金工卧式拉床L6120专用夹具 60粗铳? 39 mm 孔端面 粗铳两端面，保证尺寸118.69红35 mm金工卧式铳床X62专用夹具面铳刀 70钻、扩$ 3mm 孔、倒角 钻孔? 25mm保证尺寸185 mm；扩孔? 37 mm 扩孔? 38.4 mm ； 倒角2.5 X 45° 金工立式钻床Z535专用夹具$ 25mm麻花钻 80 粗、精镗 ? 39mm孔粗镗两孔至? 38.9mm;精镗两孔至? 39^.020 mm.金工金刚镗床T740专用夹具镗刀 90平磨端面平磨端面①39mm孔端面；平磨? 39mm另一端面，最终保证尺寸118；07mm.金工平面磨床M7130专用夹具 100钻M8底孔及 倒角 钻M8底孔4- $ 6.7mm两个，倒角120 .金工台式钻床Z4112专用钻模 110攻丝M8 Z1/8 ”攻丝4-M8；攻丝Z1/8 ”.金工 立式钻床Z525、 M8丝锥 专用钻模 120检验检 设计 （日期）校对（日期） 审核 （日期）标准化（日期） 会签 （日期） 材料牌号毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数45钢
目录 1 序言 2 2 零件分析 3 2.1、零件的作用 3 2.2、结构特点 3 2.3、结构工艺性 3 2.4、表面处理技术 4 3 工艺设计与计算 4 3.1、制定零件工艺规程的原则和技术要求 4 3.2、生产类型的确定 5 3.3、毛坯选择 5 3.4、制定工艺路线及方法 5 3.5、机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 9 3.6、确定切削用量及基本工时 12 4 夹具的设计22 总结23 参考文献23
1 序言 本次课程设计的课题名称是万向节滑动叉机加工艺及工装设计。万向节滑动叉位于传动轴的端部，主要作用之一是传递扭矩，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用管材制作的万向节叉与滑动套为一体的整体式结构，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。 本课题的研究及论文的撰写是在焦老师的悉心指导下完成的。焦老师在百忙中给我们讲解论文中的细节以及论文中所涉及的工艺分析，还有他严谨的治学态度也是我学习的榜样。通过本次毕业设计，使我对本专业有了更加深刻的了解，在以后的工作中也具有重要意义。
2 零件分析 2.1、零件的作用 题目所给定的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉，它位于传动轴的端部。主要作用一是传递扭矩，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的状态时，由本零件可以调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个Φ39027.0010.0+-mm的孔，用以安装滚针轴承并与十字轴相连，起万向联轴节的作用。零件Φ65mm外圆内为Φ50mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用于传递动力之用。 2.2、结构特点 该零件由两个叉头和一个圆套筒内有的花键孔组成，类似套筒类零件，各部分作用如下： 39+-mm的孔，用以安装滚针轴 a.零件的两个叉头部位上有两个直径为0.027 0.010 承和十字轴相联，起万向连轴节的作用； b.在叉头和花键孔套筒相联结的筋条起过渡联结和加强零件刚性作用， 防止零件受阻变形； c.外圆为Φ65mm，内圆Φ50mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合，用 以传递动力。 2.3、结构工艺性 万向节滑动叉共有两组加工表面，他们相互间有一定的位置要求。现分述如下： a.以Φ39mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个Φ39027.0010.0+-mm的孔及其倒角，尺寸为118007.0-的与两个孔Φ39027.0010.0+-mm相垂直的平面，还有在平面上的四个M8螺孔。其中，主要加工表面为Φ39027.0010.0+-mm的两个孔。 b. 以Φ50mm花键孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：Φ50039.00+mm十六齿方齿花键孔，Φ55mm阶梯孔，以