拨叉——课程设计说明书

湖南工业大学机械制造工艺学课程设计课题名称:拨叉零件制造工艺规程院系：机械工程学院专业：机械工程及自动化班级：姓名：学号：指导老师:课程设计任务书拨叉零件的机械加工工艺规程第一章序论第二章零件的分析------------------------ 61、零件的工艺分析--------------------- 62、毛坯的确定------------------------- 7①、毛坯种类的确定-------------------- 7②、铸件加工余量及形状的确定------------- 7③、铸件毛坯图的绘制------------------ 8第三章工艺规程的设计---------------------- 91、定位基准的选择----------------- 9①、精基准的选择-------------------- 9②、粗基准的选择-------------------- 92、工艺路线的制定----------------- -------------- 9①、确定工序的原则------------------- 10②、工序的特点--------------------- 10③、加工精度的划分-------------------- 10④、工艺方案确定------------------- 10⑤、工艺设备工装的确定----------------- 113、机械加工余量及工序尺寸与公差的确定--一——12①、加工余量、工序尺寸和公差的确定-------- 12②、确定切削用量--------------------- 16第四章工艺卡片的制定---------------------- 23第五章工序卡片的制定----------------------- 23第六章小结------------------------------- 23第七章附录（重要参考文献） --------------------- 23第一章序论21世纪现在是我国全面建设小康社会，实现国民经济增长模式根本转变，走新型工业化道路的关键时期。

机械工程高等教育承担着培养适应和推进新型工业化发展的现代高级人才的历史重任。

对于我们当代大学生来说，最根本的任务是学习。

准确地把握未来科学和技术发展领域的机遇和挑战，客观掌握识我们知识技能的基本出发点。

大三上学期我们学习了《机械制造基础》，为了巩固所学知识，并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行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，我们进行了本次课程设计。

通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。

另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。

由于能力所限，设计还有许多不足之处，希望指导老师给予批评指正。

第二章零件的分析1、零件的工艺分析拨叉零件是变速箱中的一个重要零件，且其尺寸较小，结构也比较复杂，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 很咼。

分析知该零件除主要工作表面 （拨叉脚部槽的两端面、叉轴孔© 27mm 和拨 叉头两端面外，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，精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地加工出来。

由此可 见，该零件的工艺性较好。

零件如图所示：零件的材料为HT20Q 灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、 脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的技术 及位置要求： 加工表面尺寸及偏差 mm公差及精度等 级 表面粗糙 度 Ra/ 卩 m 形位公差/mm 拨叉两端面 50IT12 12.5丄 0,05 A] ?27的孔 ©27严1 IT7 3.2^40曲5图1.1 拨叉零件图为实现换挡、变速功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。

叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面须高频淬火处理，硬度为48-58HRC为保证拨叉换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面的垂直度要求为0.05mm2、毛坯的确定①、毛坯种类的确定零件材料为HT200，零件在工作过程中，经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。

因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度, 由于零件的年生产量为大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，为使零件有较好的机械性能，故可采用砂型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。

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-12。

②、铸件加工余量及形状的确定查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用加工余量为MA-H 级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：③、铸件毛坯图粗基准选择：按有关的基准的选择原则，当零件有不加工表面时，应以这些第三章 1、定位基准的选择加工工艺规程的设计不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。

精基准选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，应依据“基准统一”和“基准重合”的原则。

定位基准通常先确定精基准，然后再确定粗基准。

①、精基准的选择由上面分析可知，根据该零件的技术要求和装配要求，选择叉头上端面和© 27 00.021mm作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则，又轴孔©27o0.021mm勺轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工拨叉两端面，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。

选用拨叉头上端面作为精基准同样遵循了“基准重合”的原则，因为该拨叉是在轴线方向上的尺寸多以该轴面作设计基准；另外由于拨叉件刚性差受力易产生弯曲变形，为避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，夹紧力作用点不能作用在叉杆上，选用拨叉头上端面作精基准，夹紧可作用在拨叉头的下端面上，夹紧稳定可靠证。

②、粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。

选择© 40mm 的外圆面和拨叉头下端面作粗基准加工© 27°0.021mn孔和上端面，可为后续工序准备做好精基准。

2、工艺路线的制定对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。

拨叉的加工的第一个工序也是加工统一的基准。

具体工序是先以小头孔左端面为粗基准，粗、精加工小头孔右端面，再以右端面为基准加工小头孔，在后续的工序安排中都是以小头孔为基准定位。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

①、确定工序的原则一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。

但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。

一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。

②、工序的特点制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。

所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。

一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。

但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。

一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。

③、加工精度的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：（1）粗加工阶段一般粗加工的公差等级为IT11~ IT12。

粗糙度为Ra10~1.255。

（2）半精加工阶段半精加工的公差等级为IT9~IT10。

表面粗糙度为Ra10~1.25」m。

（3）精加工阶段精加工的加工精度一般为IT6~ IT7，表面粗糙度为Ra10〜1.25」m。

④、工艺方案确定根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，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。

查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，列出了拨叉的工艺路线⑤、工艺设备工装的确定拨叉工艺路线及设备、工装的选用3、机械加工余量及工序尺寸与公差的确定①、加工余量、工序尺寸和公差的确定1、工序10粗铣拨叉头两端面工序10的加工过程如图3.1所示。

工序10 :以下端面定位，粗铣上端面，保证工序尺寸L1;以上端面定位，粗铣下端面，保证工序尺寸L2，达到零件图设计尺寸L的要求，L=50mm。

1) 求解工序尺寸L1 :查《机械制造设计基础课程设计》表2.64平面粗加工余量， 得粗铣余量 Z1 =2mm 由图3.1 知L2=L=50mm 从图3.2b 知，Z2 = L1-L2，L 仁L2+Z2=(50+2)mm=52mm 由于工序尺寸L1是在半精铣加工中保证的，查《机械制造设计基础课程设计》表2.25平面加工法案和表面粗糙度知，粗铣工序的 经济加工精度等即可达到上端面的最终加工要求 IT12，其公差值为0.3mm 故L3=52± 0.15mm2) 求解工序尺寸L0 :查《机械制造设计基础课程设计》表 2.64平面粗加工余 量，得粗铣余量 Z2=2mm 由图 3.2 (b )知，L0 = L1 + Z1 = (52+2)mm=54mm 。

由于工序尺寸L0是在粗铣加工中保证的，查《机械制造设计基础课程设计》表 2.25平面加工法案和表面粗糙度知，半精铣工序的经济加工精度等即可达到左 端面的最终加工要求IT12，因此确定该工序尺寸公差为ITI2，其公差值为 0.3mm ，故 L0=54 ± 0. 15mm拨叉脚的偏差计算(一)拨叉平面的偏差及加工余量计算 (1)拨叉头两端面加工余量的计算根据工序10要求，其加工为粗铣加工。

各工步余量如下：粗铣：其余量值规定 为1.5 ~ 2.0mm ，现取2.0mm 。

其粗铣为IT12。

工序10的加工过程如图3.1所示。

工序10:以下端面定位，粗铣上端面，保证工序尺寸L1 ;以上端面定位，Z1和Z2为封闭环工艺尺寸链如由图3.1所示加工过程示意图，建立分别以图3.1加工过程示意图1!111111 JI•二二1 1L1b11CU卜Jk >图3.2工艺尺寸链图粗铣下端面，保证工序尺寸L2，达到零件图设计尺寸L的要求，L=50mm。