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1、题 目：设计换挡叉的机械加工工艺规程院 、 系：机械与汽车工程学院班 级：姓 名：学 号：指导教师： 年 月 日 一、设计目的机械制造技术基础课程设计是综合运用机械制造技术基础及有关课程内容，分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节。通过课程设计培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。机械制造技术课程设计是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。二、设计的题目和内容 1、课程设计的题目：设计输出轴的机械加工工艺规程条件：年产5000件（或者按零件图要求）。零件图见设计指导书。2、设计
2、应完成的内容：1）制定指定零件（或零件组）的机械加工工艺规程，编制机械加工工艺卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具； （一套）2）对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算；3）确定毛坯制造方法及主要表面的总余量；4）确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求；5）对主要工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出的工序简图，选择切削用量，工序夹具设计； （一份）6）编写设计说明书。（封面、目录参考附后、不少于1万字） （一份）目 录一、零件的工艺及性分析生产类型的确定51.零件的作用52零件的工艺分析53.零件的生产类型6二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图71.选择毛坯72.确定机械加工余
3、量、毛坯尺寸和公差7（1）最大轮廓尺寸7（2）公差等级CT7（3）要求的机械加工余量8（4）公差带的位置10（5）求毛坯基本尺寸113设计毛坯图12（1）确定铸造圆角12（2）确定铸造斜度12三、选择加工方法，制定工艺路线121定位基准的选择12（1）、 粗基准的选择13（2）、 精基准的选择132零件表面加工方法的选择133制定工艺路线14（1）工艺路线方案一14（2）工艺路线方案二15（3）工艺方案的比较与分析16四、工序设计161选择加工设备与工艺装备16五、确定切削用量及基本时间181. 工序2切削用量及基本时间的确定18（1）背吃刀量的确定18（2）进给量的确定18（3）铣削速度计算
4、19（4）基本时间192.工序8 切削用量及基本时间的确定19（1）背吃刀量的确定19（2）进给量的确定20（3）切削速度的确定20（4）基本时间20六、16孔钻扩铰专用机床夹具设计201设计主旨202夹具设计20（1）约束自由度20（2）设计夹具定位夹紧结构20（3）定位误差分析21（4）夹紧力计算21七、方案综合评价与结论22八.参考文献231 零件的工艺分析及生产类型的确定 换挡叉头以孔套在变素差叉轴上，并用销钉经孔与变速叉轴联接，换挡叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中，当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，换挡叉脚拨动双联变速齿
5、轮在花键轴上滑动以变换档位，从而改变机器的运转速度。换挡叉在改变档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应换挡叉的工作条件。该零件的主要工作表面为换挡叉脚两端面、叉轴孔和锁销孔，在设计工艺规程时应重点予以保证。2零件的工艺分析分析零件图可知，拨插头两端面和差脚两端面均要求切削加工，且在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少里加工面积，又提高了换挡时叉脚端面的接触刚度；mm孔的端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面（换挡叉脚两端面、内表面mm和差轴孔mm）外，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣
6、削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。3.零件的生产类型依设计题目知：Q=5000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取为4%和1%。代入公式N=Qn（1+）（1+）得该零件的生产纲领N=50001（1+4%）（1+1%）=5252件/年根据 45钢密度为7.85g/cm3，估算零件的重量小于40kg,查表1可知属轻型零件，生产类型为大批生产。表1 生产类型与生产纲领的关系生产类型同类零件的年产量/件重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量10
7、02000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产5201000500050000产品代表轧钢机柴油机缝纫机已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图1.选择毛坯由于该换挡叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强换挡叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件，该换挡叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属于中批生产，为提高生产率和铸件精度，以采用砂型铸造方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5。2.确定机械加工余量、毛坯
8、尺寸和公差查铸件尺寸公差与机械加工余量确定步骤如下（1）最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长100mm，宽42mm，高136mm。故最大轮廓尺寸为136 mm.。（2）公差等级CT由于铸件选择机器造型，材料为ZG45，生产类型为大批量，查表2得铸件公差等级CT为812级，取10级。表2 大批量生产的毛坯铸件的公差等级方法公差等级CT铸件材料钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金锌合金砂型铸造手工造型111411141114111410131013砂型铸造机器造型和壳型812812812812810810金属型铸造81081081081079压力铸造6846熔模铸造水玻璃79797958硅溶胶4646
9、4646（3）要求的机械加工余量 由表3得铸件机械加工余量等级为FH，取G级。表3 毛坯铸件典型的机械加工余量等级方法要求的机械加工余量等级铸件材料钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铜合金锌合金砂型铸造手工造型GKFHFHFHFHFH砂型铸造机器造型和壳型FHEGEGEGEGEG金属型铸造DFDFDFDFDF 压力铸造BDBD熔模铸造EEEE对所有加工表面取同一个数值，由表4查最大轮廓尺寸为136 mm，机械加工余量等级为H级，得RMA数值为3 mm表4 要求的铸件机械加工余量（RMA） /mm最大尺寸要求的机械加工余量等级大于至CDEFGHIJ400.20.30.40.50.50.711.440630
10、.30.30.40.50.711.42631000.40.50.711.422.841001600.50.81.11.52.23461602500.711.422.845.582504000.91.31.42.53.557104006301.11.52.2346912（4）公差带的位置根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT为9，由表6得公差带的位置（注：除非另有规定，公差带应相对于基本尺寸对称分布，即一半在基本尺寸之上，一半在基本尺寸之下） 表6 铸件尺寸公差 /mm毛坯铸件基本尺寸铸件尺寸公差等级CT大于至45678910111213100.260.360.520.7411.522.84.2
11、10160.280.380.540.781.11.62.23.04.416250.300.420.580.821.21.72.43.24.6625400.320.460.640.91.31.82.63.65740630.360.500.7011.422.845.68631000.400.560.781.11.62.23.24.4691001600.440.620.881.21.82.53.657101602500.500.7211.422.845.68112504000.560.781.11.62.23.24.46.29124006300.640.91.21.82.63.6571014（5）求毛坯基本尺寸 换挡叉铸件尺寸公差、加工余量和基本尺寸如下表5 换挡叉毛坯（铸件）尺寸 /mm加工表面公差等级加工面基本尺寸铸造尺寸公差机械加工余量公差等级RMA毛坯基本尺寸换挡叉头部上端面10212.4G1.423.6换挡叉头部方槽两侧面0换挡叉头部方槽底面0换挡叉头部两侧面10422.8G1.446.2螺纹孔端面10142.2G1.416.5孔0换挡叉脚两端面1082G
