网络教育学院，论文（设计）题 目：变速箱拨叉中批生产工艺规程判定与工装设计学习中心： 江苏南京溧水奥鹏学习中心层次： 专科起点本科专业：机械设计制造及其自动化年级： 年秋季学号学生： 李小春指导教师：完成日期： 2015年03月2日内容摘要本文详细阐述了“拨叉”生产工艺的判定与铣断夹具的设计论证过程拨叉 类零件以其良好的操纵性和良好的稳定性广泛应用于各种机械的变速箱中，该零 件的制造工艺简单，但其过程涉及了机械加工工艺的很多方面，是机械加工的基 础的体现本文详细分析了该零件从毛坯选择到加工为成品的过程就拨叉的加 工工艺，分析了两套加工方案，最终确定了一套科学合理的加工路线，并在以后 的计算过程中，验证了这套工序的科学性，数字分析表明，该工序制定比较合理 最后，就工序IX设计夹具，并做了切削力、夹紧力的分析关键词： 机械加工；工艺；切削；夹具设计；工时目录内容摘要 I引 言 11概述 21.1给定零件 21.2设计任务 32零件工艺分析 42.1零件的作用、材料、形状特征 42.2技术要求 42.3 设计基准 52.3.1 粗基准的选择 52.3.2 精基准的选择 53工艺过程设计 63.1毛坯一零件综合图设计 63.2工序判定 73.3 填写工艺卡 94 典型工装设计 154.1 定位原理及方案分析 154.2夹具总体设计 154.3夹具体设计 16结论 17参考文献 18附图 19__bI I iDialnnssrlnolnE CQ—I丄 a：Q|： ||S -I拨叉毛坯-零件當 19附图1变速箱拔叉毛坯零件综合图 19■ : dli：L：jEOPAWTHULOif<3IdJMIn4311semi-in0：7irciinUKL44J-MJMWM h>E■3-VBM丄LA秆■ —■ 91/|r*7MMK 輪国eMM* 陽p厚3■ann£l4w *&?3 =■•B4GB£-%-5itF»L4£a".2nB>P4^-mEAHM HIKbMmLJI1M*HT5Bft #•林M4肛就斷夹具昨圈———1 一 丨 fA L t» 20引言在些次设计中我们主要是设计 CA6140 拨叉的铣床夹具。
题目所给定的零件为 拨叉，是一种辅助零件，它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动 按照工作者的要求进行工作本次设计共分为五部分，分别是：①绘制、分析零件 图，进行工艺审查；②选择毛坯制造方式，画毛坯图；③拟订工艺路线，确定加 工工序；④机床夹具总体方案设计通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体（如《公差于配合》、《机 械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等）让我们对所学的专业课得 以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻 的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！1概述拨叉类零件以其良好的操纵性和良好的稳定性广泛应用于各种机械的变速箱 中，该零件的制造工艺简单，但其过程涉及了机械加工工艺的很多方面，是机械 加工的基础的体现，本文将对该类零件的加工工程进行一次全面的阐述1.1给定零件一、件图分析厂 r -.Nl图1-1变速箱拔叉零件图原图拔叉形式如上图所示，本文将对图中所绘制的拔叉进行具体的件图分析二、 生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工 过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
三、 加工设备1） 机床的选择：X6022型卧式铳床，X5028立式铳床，Z535立式钻床，T618 卧式镗床2） 采用专用夹具3） 采用硬质合金铳刀，铰刀4） 采用极限量规5）其他：对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证， 其他尺寸采用通用量具即可在加工此拔叉零件时，需要设计镗孔夹具、铣槽夹具及钻顶面螺纹底孔夹具 各一套1.2 设计任务本次设计任务需完成毛坯选择、编排加工工艺、工装夹具设计、撰写产品说 明书，以及图纸绘制等工作，图纸说明如下：1．毛坯—零件综合图 1 张2．夹具装配图 1 张3．说明书 1 份2 零件工艺分析2.1 零件的作用、材料、形状特征1.1.1 零件的作用CA614 0车床的拨叉，位于车床变速机构中，主要起换档作用，使主轴回转运 动按照所需的速度和扭矩工作通过拨叉可以控制滑套与旋转齿轮的接合，在滑 套的上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿 轮带动滑套，滑套带动输出轴，从而将动力传至输出轴因此，摆动拨叉可以控 制滑套与不同齿轮的结合与分离，以达到换档的目的1.1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。
但灰铸铁的 铸造性能和切削加工性能优良以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的 位置要求：1） 中心圆孔 0 35+0.021 mm02） 小头孔内部为0 20+0.021四齿方花键孔，花键底孔有2*15°的倒角03） 键槽15+0.11与中心孔有0.03的垂直度，深为52+0.1500先加工拨叉中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位 置精度要求再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此 拨叉零件没有复杂的加工曲面，采用常规的加工工艺均可保证2.2 技术要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也 就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动 量最小而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的设计者要考虑加工工艺 问题工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求其加工有四组加工：017H7内花键孔；粗精铳上端面；粗精铳18H11底槽； 钻、铰 2-M8 通孔，并攻丝1） 以020H12为主要加工面，拉内花键槽017H7，槽数为4个，其粗糙度要 求是底边Ra = L6，侧边Ra = 32，°22H12内孔粗糙度Ra = 6.3。
2） 另一组加工是粗精铳上端面，表面粗糙度要求为Ra = 3.23） 第三组为粗精铳18H11底槽，该槽的表面粗糙度要求是两槽边Ra = 3.2， 槽底的表面粗糙度要求是Ra = &34）钻并攻丝 2-M82.3 设计基准定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择得正确与 合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高机械加工工序安排为先基准 后其他，先面后孔，先主后次，先粗后精，根据以上原则，拟订基准2.3.1 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准而对有若干个不加工表 面的工件，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粗基准根 据这个基准选择原则，现选取©26孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组 共两块V形块支承这两个©35作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限 制最后 1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削2.3.2 精基准的选择根据“基准统一”的原则，为保证定位基准和工序基准相重合，应以零件的 右端面和花键孔中心线为精基准3 工艺过程设计3.1 毛坯—零件综合图设计一、毛坯的选择零件材料为HT200考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构 又比较简单，生产类型为中批生产，故选择砂型机器造型铸件毛坯。
查《机械制 造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-8二、造型方法及加工余量：（1）毛坯余量的确定① 总体分析通过分析零件图纸（图1-1），零件的两小孔、大孔及上下端面需要机加工 才能满足表面精度要求其余表面精度要求不高，直接铸出既能满足要求②①35的通孔通孔较小，不易用型芯铸出考虑到这些结构即使铸造形式铸出表面精度 也不能满足要求，还会大大降低零件的铸造工艺性故采用余块结构不铸出孔③①52的大孔孔大，可直接铸造出来然后再粗铣削，精铣达到所需要的要求 ④拨叉槽槽尺寸虽不是太大，机加工（三面刃盘状铣刀铣削加工）达到要求的尺寸及 表面精度经查阅资料（铸件机械加工余量表）从而确定该面的毛坯中孔的机械 加工余量可定为2mm,侧面的机械加工余量定为2.5mm,又铸件的尺寸公差为1.6mm, 故该面的孔的毛坯余量为2±0.8mm，侧面的毛坯余量为2.5±0.8mm⑤ 侧面孔系侧面孔系,孔的直径都较小,不易用铸造铸出,且有螺纹孔,采用后期机 加工的方法更容易制作,故选用余块结构不铸出2）分型面的选择与浇注位置的确定 分型面选择的合适与否直接影响到铸造的工艺性能,甚至影响铸件的制造质 量。
浇注位置也对铸件的质量有直接影响,不良的浇注位置还会导致残次品率升 高的问题,因此要合适的选择分型面以及浇冒口的位置观察零件形状,可取下端面分型面经分析,若选用上端面为分型面,零件 纵向尺寸较大，拔模难度较大，需要较大的拔模斜度若采用下端面为分型面不 仅可以减小拔模方向的尺寸从而降低拔模难度，还能顺利铸拨叉槽综上选择下 端面作为分型面由于零件通孔不铸出，零件材料集中在下底面，故应该讲冒口位置设在下底 面右端弥补材料凝固时收缩带来的材料不足问题，防止出现缩孔浇口应设置在 零件左端面一侧，开挖内浇道使铁水自然流入型腔，避免对型腔的冲刷3) 拔摸斜度与收缩率零件材料为HT200经查资料可知，采用1—1.5度的拔模斜度，材料的收缩率 为 0.8—1%三、绘制毛坯一零件综合图图1-2毛坯-零件综合图3.2工序判定一、工艺路线方案一工序I以©30外圆为粗基准，粗铳©20孔下端面工序II精铳©20孔上下端面工序III以©20孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰©20孑L,保证垂直度 误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7工序W 以©20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰©35孔，保证空的精度达到 IT7。
工序V切断工序切 以©20孔为精基准，粗铳©35孔上下端面工序⑷ 以©20孔为精基准，精铳©35孔上下端面，保证端面相对孔的垂直 度误差不超过 0.07工序训 以©20孔为精基准，钻©4孔（装配时钻铰锥孔）工序IX 以©20孔为精基准，钻一个©4孔，攻M6螺纹工序X 以©20孔为精基准，铳47°凸台工序XI检查二、 工艺路线方案二工序I粗铳①52上端面和①30上端面，以底面和2个①30的外圆为粗基准. 采用CA6140车床加专用夹具进行铳.工序II粗镗，半精镗①17孔，以①52孔和底面为基准，采用车床CA6140加专 用夹具工序III,铳①52下底面.以以加。