换挡叉加工工艺规程及φ19、φ20两端面铣削夹具设计

机械制造技术基础

课程设计

题目：换挡叉加工工艺规程及φ19、φ20

两端面铣削夹具设计

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

完成日期：

任务书

一、设计题目:换挡叉加工工艺规程及φ19、φ20两端面铣削夹具设计

二、原始资料

(1) 被加工零件的零件图1张

(2) 生产类型:（中批或大批大量生产）

三、上交材料

1．所加工的零件图1张2．毛坯图1张3．绘制夹具装配图（A0或A1）1张4．绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张5．课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。（约5000-8000字）1份

四、进度安排

本课程设计要求在3周内完成。

1．第l～2天查资料，绘制零件图。

2．第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。

3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。

4．第11～13天，完成夹具装配图的绘制。

5．第14～15天，零件图的绘制。

6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。

7．第19天～21天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩

五、指导教师评语

该生设计的过程中表现，设计内容反映的基本概念及计算，设计方案，图纸表达，说明书撰写，答辩表现。

综合评定成绩：

指导教师

日期

摘要

随着机械制造技术不断发展，各制造商推出各种各样的先进的汽车零部件制造技术，换挡叉裂解技术就是20世纪90年代出现的一种先进的换挡叉加工新技术，和传统加工技术相比，该技术具有大幅度提高产品质量﹑提高生产率﹑降低生产成本等突出优点而备受业界关注。我们国家正在不断地改变换挡叉的传统加工方法，加快提高换挡叉的加工水平，不断缩小同先进汽车生产国家的差距，使生产厂与世界先进换挡叉生产水平的差距越来越小，不断加强了我国汽车整体的生产水平。

机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课技术基础课以及大部分专业课之后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

Abstract

The manufactory conti nuously releases the forerunner’s car of various cash kind zero parts manufacturing technique, stir the fork crack solution technique is the stir of a kind of forerunner fork which appears in 90’s for 20 centuries to process a new technique, compared with the traditional processing technology, that technique have significant product quality, raise rate of production and lower production cost etc.

We are just national at constantly the change stir fork of tradition process a method, speed an exaltation to stir process of fork level, continuously contract a together advanced car to produce a national margin, for example one an important position in we the university of the level more and more small, continuously strengthened our country the car whole production level

The machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundation lessons, lesson and part of professional lessons of the technique foundation of university. This is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an important position in we the university of four years the life.

目录

1零件工艺性分析 (1)

1.1换挡叉的概述 (1)

1.2换挡叉的技术要求 (1)

1.3分析换挡叉的工艺性 (2)

1.4确定换挡叉的工艺类型 (2)

2换挡叉机械加工工艺规程设计 (2)

2.1换挡叉材料及毛坯制造方法 (2)

2.2确定毛坯尺寸公差和加工余量 (3)

2.3定位基准的选择 (3)

2.4制订工艺路线 (4)

2.5确定切削用量及基本工时 (6)

3 φ19、φ20两端面铣削专用机床夹具设计 (10)

3.1设计主旨 (10)

3.2夹具设计 (10)

4方案综合评价与结论 (11)

5体会与展望 (12)

6参考文献 (12)

1

1零件工艺性分析

1.1换挡叉的概述

1.1.1换挡叉的功用

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轮在花键轴上滑动以变换档位，从而改变机器的运转速度。1.1.2换挡叉的结构特点

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。

1.2换挡叉的技术要求

该换挡叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换挡、变速

的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。差脚两端面以及换挡叉头部方槽两侧面在工作中需承受冲击载荷为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为55-63HRC ；为保证换挡叉换挡时叉脚受力均匀，

要求叉脚两端面对叉轴孔027

.0016+φmm 垂直度为0.1。为保证换挡叉在叉轴上有准

确的位置，该换档位准确，换挡叉采用螺栓螺纹连接定位。为保证整个零件的硬度和加工性能，要求对整个零件进行热处理、调质，硬度为18-25HRC 。 综上所述，该换挡叉零件的各项技术要求制定的较为合理，符合该零件在变速箱中的功用。

1.3分析换挡叉的工艺性

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；16φmm 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

07.00

43+R mm 和差轴孔027

.0016+φmm ）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。

1.4确定换挡叉的工艺类型

设计要求该零件的生产类型为大批生产。

2换挡叉机械加工工艺规程设计

2.1换挡叉材料及毛坯制造方法

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°。

2.2确定毛坯尺寸公差和加工余量

要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。

2.2.1铸件机械加工余量等级

查表2-5[1]得铸件机械加工余量等级为F~H，取G级。

2.2.2铸件公差等级

由于铸件选择机器造型，材料为ZG45Ⅱ，生产类型为大批量，查表2-1[1]得铸件公差等级CT为8~12级，取10级。

2.2.3确定铸件基本尺寸

2.3定位基准的选择

2.3.1粗基准

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。

粗基准：选择换挡叉脚两端面和内表面作为粗基准。

2.3.2精基准

根据该换挡叉零件的技术要求和装配要求，选择换挡叉头右端面和叉轴孔

027

.00

16+φmm 做为精基准，零件上的很多表面都可以采用他们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。

叉轴孔027.0016+φmm 的轴线是设计基准，选用其做精基准定位加工换挡叉脚两

端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。

选用换挡叉左端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则，因为该换挡叉在轴方向的尺寸多以该端面作为设计基准；

另外，由于换挡叉刚性较差，受力易产生弯曲变形，为了避面在机械加工中产生加紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力作用点不能做用在叉杆上。

选用换挡叉头右端面作精基准，夹紧可作用在换挡叉左端面上，加紧稳定可靠。

2.4制订工艺路线

2.4.1工艺路线方案一 工序1：粗铣换挡叉头左右两端面 工序2：钻16φmm 孔。

工序3：拉16φmm 孔至图样尺寸。 工序4：锪16φmm 孔处倒角1×45o。 工序5：粗铣换挡叉头上端面。 工序6：粗铣—精铣换挡叉头部方槽。 工序7：粗铣—精铣—磨削换挡叉脚两端面。 工序8：粗铣—精铣换挡叉脚内表面。 工序9：粗铣螺纹孔端面。

工序10：钻M10mm 底孔Φ8.5mm ，倒角120 o，攻螺纹M10mm 。 工序11：清洗。 工序12：终检。

2.4.2工艺路线方案二

工序1：粗铣换挡叉头左右两端面

φmm孔。

工序2：钻16

φmm孔至图样尺寸。

工序3：拉16

φmm孔处倒角1×45o。

工序4：锪16

工序5：粗铣—精铣—磨削换挡叉脚两端面。

工序6：粗铣—精铣换挡叉脚内表面。

工序7：粗铣换挡叉头上端面。

工序8：粗铣—精铣换挡叉头部方槽。

工序9：粗铣螺纹孔端面。

工序10：钻M10mm底孔Φ8.5mm，倒角120 o，攻螺纹M10mm。工序11：清洗。

工序12：终检。

2.4.3工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：方案一是先加工换挡叉头部两端面及Φ16mm孔，再加工换挡叉头部方槽，再加工换挡叉脚部端面及内表面，最后加工M10mm螺纹孔。方案二是先加工换挡叉头部两端面及Φ16mm孔，再加工换挡叉脚部端面及内表面，再加工换挡叉头部方槽，最后加工M10mm螺纹孔。显然在加工换挡叉脚部端面及内表面之后在加工换挡叉头部方槽，较易保证方槽的加工精度和形位公差，所以方案二较合理。

2.4.4工艺路线确定

在综合考虑工序顺序安排原则的基础上，表4列出了换挡叉的工艺路线。