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
0.027 两个①Bg oeo mm 孔及其倒角可选用加工方案如下：
该零件的批量不是很大，考虑到经济性，不适用于钻 - 拉方案
b) 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118°0Q 7mm 的两个与孔①390.0：0mm 相垂直的平面根据零
件外形 及尺寸的要求，选用粗铣 -磨得方案
1)
a)
(3)①50mm 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)①65mm 外卜圆和M60x1外螺纹表面均采用车削即可达到零件图纸的要求
0.027
(2)细镗孔至①39oo 10mm 由于细镗与精镗孔共用镗杆，禾【J 用金刚镗床同
时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时均与精镗相同
a p =0.05mm
f=0.1mm/r ；
n W =816r/min ，v=100m/min ；
t=0.64mi n
工序55:磨①39mn 二孔端面，保证尺寸118°-o.o7mm
( 1 )选择砂轮。
见《工艺手册》第三章中磨料选择各表，结果为
WA46KV6P350 X 40X 127 其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46#
，硬度为 中软 1 级，陶瓷结合剂， 6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350X 40X 127( D X B X d )。
(2)切小用量的选择。
砂轮转速 n 砂=1500r/min (见机床说明书)，v 砂
=27.5m/s 。
轴向进给量f a =0.5B=20mm(双行程)
工作速度 v W =10m/min
径向进给量f r =0.015mm 双行程
( 3)切削工时。
当加工一个表面时
1=2LbZ b k/1000v f a f r ( 见《工艺手册》表 6.2-8)
式中 L -- 加工长度 73mm ；
- 加工宽度， 68mm ；
b 单面加工余量， 0.2mm ；
-
系数， 1.10； - 工作台移动速度( m/min )；
a 工作台往返一次砂轮轴向进给量( mm )；
r 工作台往返一次砂轮径向进给量( mm )。
1=2X 73X 68X 1.1/1000 X 10X 20X 0.015
=10920/3000=3.64
min )
当加工两端面时
t F3.64 x 2=7.28 (min)
工序60:钻螺纹底孔4-①6.7mm并倒角120°。
f=0.2 x0.50=0.1 (mm/r) (《切削手册》表2.7)
v=20m/min (《切削手册》表2.13 及表2.14)
所以n s=1000v/n D=1000X 20/nx 6.7=950 (r/min )
按机床取n W=960r/min ，故v=20.2m/min。
切削工时( 4 个孔)
l=19mm ，l 1=3mm，l 2=1mm
tm=( l+l 1+l 2) /n W f=
倒角仍取n=960r/min 。
手动进给。
工序65:攻螺纹4-M8mn及Rc1/8
由于公制螺纹M8m与锥螺纹Rc1/8外径相差无几，故切削用量一律按加工M8选取
v=0.1m/s=6m/min
所以n s=238r/min
按机床选取n W=195r/min ，则v=4.9m/min 。
机动工时l=19mm ，l 1=3mm，l 2=3mm
攻M8孔t m= (l+l 1+12)*2/nf*4=1.02(min)
攻Rc1/4 孔l=11mm ，l 1=3mm，l 2=0mm
t m2=(l+l 1+l 2) /nf*2=0.15(min)
4.2.2 切削力及夹紧力计算
刀具：高速钢镶齿三面刃铣刀，①225mm z=20
x y u w
a e FZ/d p F n F (见《切削手册》表3.28)
F= C F a p FF?F
其中: C F=650，ap =3.1mm，x F=1.0，f z=0.08mm，y F=0.72，
a e=40mm
(在加工面上测量的近似值) u F=0.86，d0=225mm，q F=0.86，w F=0，z=20
所以F=650 x3.1 x0.080.72x 400.86x 20/2250.86
=1456 ( N)
当用两把刀铣削时，F实=2F=2912 ( N
水平分力：F H=1.1F实=3203 (N)
垂直分力：F v=0.3F实=873 (N) 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。
安全系数K=K1K2K3K4。
其中：K i为基本安全系数1.5 ;
K 2为加工性质系数1.1 ；
K 3为刀具钝化系数1.1 ；
K 4为断续切削系数1.1 。
所以F ' =KFF=1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 3203=6395 ( N)
选用气缸-斜楔夹紧机构，楔角a =10。
，其结构形式选用W型，则扩力比
i=3.42 。
为克服水平切削力，实际夹紧力N应为
N(f1+f2)=KF H
所以N=KF H/ (f 1+f2)
其中f1及f2为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，f1=f2=0.25。
贝U
N=6395/0.5=12790 ( N)
气缸选用①100mm当压缩空气单位压力p=0.5MPa时，气缸推力为3900N。
由于已知斜楔机构的扩力比i=3.42 ，故由气缸产生的实际夹紧力为
N 气=3900i=3900 X 3.42=13338 (N )
此时N气已大于所需的12790N的夹紧力，故本夹具可安全工作。