CA6140车床拨叉831007的钻Φ8锥销孔夹具设计及加工工艺装备课程设计

CA6140车床拨叉831007的钻8锥销孔夹具设计及加工工艺装备课程设计,ca6140,车床,锥销孔,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,课程设计辽宁工程技术大学课程设计2 课 程 设 计题 目：设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削8mm孔工序专用夹具班级：姓名：指导教师：完成日期：一、 设计题目设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削8mm孔工序专用夹具二、设计要求1.绘制零件图 1张2.毛坯图 1张3.编制机械加工工艺过程综合卡片 1张4.编制零件的机械加工工艺卡片 1张5绘制夹具装配图（A0或A1） 1张6.绘制夹具零件图 1张7.编写课程设计说明书（约5000-8000字） 1份三、上交材料1.绘制零件图2.毛坯图 3.编制机械加工工艺过程综合卡片4.编制零件的机械加工工艺卡片5绘制夹具装配图（A0或A1）6.绘制夹具零件图7.编写课程设计说明书四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1. 第l2天查资料，熟悉题目阶段。2. 第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的工艺过程综合卡片和机械加工工艺卡片。3第810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1113天，完成夹具总装图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩。五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期目录摘要1Abstract31.拨叉的工艺分析及生产类型的确定41.1拨叉的用途41.2拨叉的技术要求41.3审核拨叉的工艺性61.4.确定拨叉的生产类型62确定毛坯、绘制毛坯简图62.1选择毛坯62.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量72.2.1公差等级72.2.2铸件的材质系数73拟定拔叉工艺路线83.1定位基准的选择83.1.1 粗基准的选择83.1.2 精基准的选择83.2表面加工方法的确定83.3加工阶段的划分93.4工序的集中与分散93.5，工序顺序的安排93.5.1：机械加工工序93.6：确定工艺路线104、夹具设计104.1问题的提出114.2夹具设计114.2.1、定位基准选择114.2.2、定位误差分析114.2.3、夹具设计及操作的简要说明12参考文献13摘要制造商不断推出各种各样先进的汽车零部件制造技术,拨叉裂解技术就是20世纪90年代出现的一种先进的拨叉加工新技术,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。目前该技术在国外一些大汽车公司如美国三大汽车公司,德随着汽车工业的飞速发展,国际汽车制造业市场的竞争更加激烈,为提高产品的竞争力,宝马、大众等汽车公司广为应用。该技术从根本上改变了拨叉的传统加工方法,是对传统拨叉加工技术的重大变革。 我们国家正在不断地改变拨叉的传统加工方法，加快提高拨叉的加工水平，不断缩小同先进汽车生产国家的差距，例如一汽，二汽，上汽，奇瑞等生产厂与世界先进拨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。就我个人而言，我希望能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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 Abstract The manufactory continuously releases the forerunners car of various each kind zero parts manufacturing technique, stir the fork crack solution technique is the stir of a kind of forerunner fork which appears in 90s for 20 centuries to process a new technique, compared with the traditional processing technology, that technique have significant exaltation product quality, raise rate of production and lower production cost etc. outstanding advantage but fully is pay attention to by industry.Currently that technique some big car companies are like three greatest cars in the United States company abroad, virtuous along with car industry of fly to soon develop, international car manufacturing industry the competition of the market is getting more vigorous, in order to raise the competition ability of product, treasure horse, the public etc. car company widely is application.That technique by the root changed to stir the tradition of fork to process a method, was the important change which stirs fork processing technology to the tradition. 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 vapor, two vapors, up the vapor, strange Rui etc. produce factory and world forerunner stir fork production the margin of the level more and more small, continuously strengthenned 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 greatly 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.I am personal but speech, I hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and good foundation for the four turn construction that aftertime attends a motherland.1.拨叉的工艺分析及生产类型的确定1.1拨叉的用途题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。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工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔与操纵机构相连，下方的50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。该拨叉在改换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、钢度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔N=4000件/年，拨叉重量为1.0kg，拨叉属轻型零件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔20+0.020和锁销孔8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证1.2拨叉的技术要求按表形式将该拨叉的全部技术要求列表中拨叉零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)形位公差/ (mm)拨叉头上端面30IT83.20.05A拨叉头下端面30IT83.20.05A拨叉脚内表面R25+0.25+0.125IT113.2拨叉脚两端面12-0.06-0.016IT93.20.07A20mm孔20+0.020IT78mm孔8IT116mm孔6IT11该拨叉形状的特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件，为实现换档、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。叉轴两端面在工作中需承受冲击负荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频率淬火处理，硬度为4858 HRC；为保证拨叉在叉轴上有准备的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为8。 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定的较合理，符合带零件在变速箱中的作用。1.3审核拨叉的工艺性分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样即减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；另外，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，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，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.4.确定拨叉的生产类型 依设计题目知：N=4000件/年，拨叉重量为1.0kg，拨叉属轻型零件。该拨叉的生产类型为中批生产。2确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件，该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属中批生产，为提高生产率和铸件精度，以采用机器造型方法只草毛坯。毛坯的拨模斜度为5。2.2确定毛坯的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公差等级由于拨差的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级.已知机械加工后拨叉件的重量为1kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.5kg。2.2.2铸件的材质系数由于该拨叉材料为HT200，是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M2级。拨叉铸造毛坯尺寸公差及加工余量铸件的质量/kg 包容体质量/kg形状复杂系数材质系数公差等级1.53S2M2普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/ mm 备注宽度R2512.4-厚度3012.6-厚度1212.2-孔径2012.4-中心距6013.2-3拟定拔叉工艺路线3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1 粗基准的选择 以拨叉头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。3.1.2 精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。3.2表面加工方法的确定 根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案拨叉头上端面IT83.2粗铣半精铣拨叉头下端面IT83.2粗铣半精铣拨叉脚内表面IT113.2粗铣半精铣拨叉脚端面IT93.2粗铣半精铣20mm孔IT7钻粗铰精铰8mm孔IT11钻6mm孔IT11钻3.3加工阶段的划分该拔叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拔叉头又端面，拔叉脚内表面，拔叉脚两端面的粗铣。在半加工阶段，完成拔叉脚两端面的精铣加工两个销轴孔的钻加工；在精加工阶段，进行拔叉脚两端面的半精铣加工。3.4工序的集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5，工序顺序的安排3.5.1：机械加工工序（1.）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准拨叉头左端面和叉轴孔。（2.）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3.）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面拔叉头左端面和叉轴孔和拨叉脚两端面，后加工次要表面。（4.）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔。3.6：确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工艺路线。 工 序 号 工 序 内 容设 备工 艺 装 备1粗铣拨叉头两端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具2半精铣拨叉头上端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具3钻、粗铰、精铰20mm孔四面组合钻床麻花钻、铰刀、卡尺、塞规4校正拨叉角钳工台手锤5粗铣拨叉角两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具6粗铣叉爪口内侧面立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具7半精铣叉爪口内侧面立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具8半精铣拨叉角两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具9钻8孔四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺10钻6孔四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺11去毛刺钳工台平锉12中检塞规、百分表、卡尺等13热处理淬火机等4、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序13钻M6螺纹底孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。4.1问题的提出本夹具主要用来钻8孔，跟拨叉的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。4.2夹具设计4.2.1、定位基准选择 由零件图可知，8孔为斜孔，相对于拨叉中线有要求，为使定位误差为零，应该选择拨叉中线为定位基准保证该角度。此外，还应以20孔端面为基准，从而保证螺纹孔在拨叉体上的位置。 为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻底孔后攻螺纹。4.2.2、定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同，即。此外，这两定位销共同保证加工孔偏斜的角度，其中心连线与工作台面成10角。（2）计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。钻套外径与衬套孔的最大间隙为：衬套外径与钻模板孔的最大间隙为：则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为：0.026-0.005=0.021。（3）计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：夹具体孔的长度为14mm，则上述间隙引起的最大平行度误差为： 0.034/14，即0.24/1004.2.3、夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具，应考虑提高劳动生产率。为此，设计采用快换装置。拆装时松开加进螺栓12扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套进行攻螺纹加工参考文献1、机床夹具设计（第二版） 肖继德、陈宁平主编 机械工业出版社 2000.52、机床夹具的现代设计方法 秦国华、张卫红主编 航空工业出版社 2006.113、机械制造技术基础 黄健求主编 机械工业出版社 2005.114、机床夹具设计 秦宝荣主编 中国建材工业出版社 1998.25、机械制造技术基础课程设计指南 崇凯主编 化学工业出版社 2007.26、机械制造与模具制造工艺学 陈国香主编 情话大学出版社 2006.57、机械精度设计与检测技术 李彩霞主编 上海交通大学出版社 2006.18、机械制造技术基础 方子良主编 上海交通大学出版社 2005.1 9、敏捷夹具设计理论及应用 武良臣、郭培红等主编 煤炭工业出版社 2003.9 10、机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛 冶金工业出版社 2002.1211、机械制造技术基础课程设计指导教程 邹青主编 机械工业出版社 2004.8机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8 页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 1 页 车 间工序号工序名称材料牌号03铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗铣工件底面端面铣刀，游标卡尺3809.50.22.011.382编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 2 页 车 间工序号工序名称材料牌号04铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗铣40端面端面铣刀，游标卡尺49076.90.21.720.8922精铣40端面端面铣刀，游标卡尺59092.60.120.321.195编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8 页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 3 页 车 间工序号工序名称材料牌号05钻扩铰HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻孔至20麻花钻，游标卡尺47529.80.221021.2062扩20孔至21.8端面铣刀，游标卡尺654.70.570.922.7813铰21.8孔至22H727212.50.130.122.947编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8 页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 4 页 车 间工序号工序名称材料牌号06镗HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数坐标镗床T4240夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗镗51孔至54.4硬质合金镗刀，内径百分尺4001170.271.710.2382粗镗69孔至72.4硬质合金镗刀，内径百分尺4001170.271.710.0993精镗54.4孔至55硬质合金镗刀，内径百分尺5001300.190.310.2564精镗72.4孔至73硬质合金镗刀，内径百分尺5001300.190.310.098编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8 页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 5 页 车 间工序号工序名称材料牌号07镗HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数坐标镗床T4240夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1粗镗69孔至72.4硬质合金镗刀，内径百分尺4001170.271.710.0992精镗72.4孔至73硬质合金镗刀，内径百分尺5001300.190.310.098编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8 页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 6 页 车 间工序号工序名称材料牌号08钻铰HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻孔至7.8麻花钻，内径百分尺60014.70.253.920.6252铰7.8孔至8铰刀，内径百分尺1989.30.350.121.244编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8 页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 7 页 车 间工序号工序名称材料牌号09钻攻HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻M8螺纹底孔6.8麻花钻，内径百分尺5009.60.253.420.3242攻M8螺纹丝锥，螺纹量规3007.50.60.620.237编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零（部）件图号共8 页产品名称零（部）件名称CA6140拨叉第 8 页 车 间工序号工序名称材料牌号10铣HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1铣断三面刃铣刀，游标卡尺60750.0634.020.853编制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称CA6140拨叉共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数2每 台 件 数2备 注 工序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件01备料金属型浇注02热处理时效处理03铣粗铣工件底面金工X51端面铣刀、游标卡尺04铣粗铣、精铣40端面金工X51端面铣刀、游标卡尺05钻钻、扩、铰22孔金工Z525麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺06镗粗镗、精镗55孔、粗镗、精镗上面73孔金工T4240镗刀、内径百分尺07镗粗镗、精镗底面73孔金工T4240镗刀、内径百分尺08钻钻、铰8金工Z525麻花钻、铰刀、内径百分尺09钻钻、攻M8螺纹金工Z525麻花钻、丝锥、螺纹量规、内径百分尺10铣铣断金工X62三面刃铣刀、游标卡尺11去毛刺去毛刺钳工12质检检验至图纸要求13涂漆涂漆14入库入库设 计（日 期）校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字日 期目录1.拨叉的工艺分析及生产类型的确定11.1拨叉的用途：11.2拨叉的技术要求11.3审核拨叉的工艺性31.4.确定拨叉的生产类型32确定毛坯、绘制毛坯简图32.1选择毛坯32.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量42.2.1公差等级42.2.2铸件的材质系数43拟定拔叉工艺路线53.1定位基准的选择53.1.1 粗基准的选择：53.1.2 精基准的选择：53.2表面加工方法的确定53.3加工阶段的划分63.4工序的集中与分散63.5，工序顺序的安排63.5.1：机械加工工序63.6：确定工艺路线74、夹具设计74.1问题的提出84.2夹具设计84.2.1、定位基准选择84.2.2、定位误差分析84.2.3、夹具设计及操作的简要说明91.拨叉的工艺分析及生产类型的确定1.1拨叉的用途：题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。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工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔与操纵机构相连，下方的50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。该拨叉在改换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、钢度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔N=4000件/年，拨叉重量为1.0kg，拨叉属轻型零件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔20+0.020和锁销孔8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证1.2拨叉的技术要求按表形式将该拨叉的全部技术要求列表中拨叉零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)形位公差/ (mm)拨叉头上端面30IT83.20.05A拨叉头下端面30IT83.20.05A拨叉脚内表面R25+0.25+0.125IT113.2拨叉脚两端面12-0.06-0.016IT93.20.07A20mm孔20+0.020IT78mm孔8IT116mm孔6IT11该拨叉形状的特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件，为实现换档、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。叉轴两端面在工作中需承受冲击负荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频率淬火处理，硬度为4858 HRC；为保证拨叉在叉轴上有准备的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为8。 综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定的较合理，符合带零件在变速箱中的作用。1.3审核拨叉的工艺性分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样即减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；另外，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，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，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.4.确定拨叉的生产类型 依设计题目知：N=4000件/年，拨叉重量为1.0kg，拨叉属轻型零件。该拨叉的生产类型为中批生产。2确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件，该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属中批生产，为提高生产率和铸件精度，以采用机器造型方法只草毛坯。毛坯的拨模斜度为5。2.2确定毛坯的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公差等级由于拨差的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级.已知机械加工后拨叉件的重量为1kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.5kg。2.2.2铸件的材质系数由于该拨叉材料为HT200，是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M2级。拨叉铸造毛坯尺寸公差及加工余量铸件的质量/kg 包容体质量/kg形状复杂系数材质系数公差等级1.53S2M2普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/ mm 备注宽度R2512.4-厚度3012.6-厚度1212.2-孔径2012.4-中心距6013.2-3拟定拔叉工艺路线3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1 粗基准的选择： 以拨叉头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。3.1.2 精基准的选择： 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。3.2表面加工方法的确定 根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案拨叉头上端面IT83.2粗铣半精铣拨叉头下端面IT83.2粗铣半精铣拨叉脚内表面IT113.2粗铣半精铣拨叉脚端面IT93.2粗铣半精铣20mm孔IT7钻粗铰精铰8mm孔IT11钻6mm孔IT11钻3.3加工阶段的划分该拔叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拔叉头又端面，拔叉脚内表面，拔叉脚两端面的粗铣。在半加工阶段，完成拔叉脚两端面的精铣加工两个销轴孔的钻加工；在精加工阶段，进行拔叉脚两端面的半精铣加工。3.4工序的集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5，工序顺序的安排3.5.1：机械加工工序（1.）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准拨叉头左端面和叉轴孔。（2.）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3.）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面拔叉头左端面和叉轴孔和拨叉脚两端面，后加工次要表面。（4.）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔。3.6：确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工艺路线。 工 序 号 工 序 内 容设 备工 艺 装 备1粗铣拨叉头两端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具2半精铣拨叉头上端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具3钻、粗铰、精铰20mm孔四面组合钻床麻花钻、铰刀、卡尺、塞规4校正拨叉角钳工台手锤5粗铣拨叉角两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具6粗铣叉爪口内侧面立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具7半精铣叉爪口内侧面立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具8半精铣拨叉角两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具9钻8孔四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺10钻6孔四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺11去毛刺钳工台平锉12中检塞规、百分表、卡尺等13热处理淬火机等4、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序13钻M6螺纹底孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。4.1问题的提出本夹具主要用来钻M6螺纹底孔，该孔为斜孔，跟拨叉的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。4.2夹具设计4.2.1、定位基准选择 由零件图可知，M6螺纹孔为斜孔，相对于拨叉中线有的要求，为使定位误差为零，应该选择拨叉中线为定位基准保证该角度。此外，还应以20孔端面为基准，从而保证螺纹孔在拨叉体上的位置。 为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻底孔后攻螺纹。4.2.2、定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同，即。此外，这两定位销共同保证加工孔偏斜的角度，其中心连线与工作台面成10角。（2）计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。钻套外径与衬套孔的最大间隙为：衬套外径与钻模板孔的最大间隙为：则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为：0.026-0.005=0.021。（3）计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：夹具体孔的长度为14mm，则上述间隙引起的最大平行度误差为： 0.034/14，即0.24/1004.2.3、夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具，应考虑提高劳动生产率。为此，设计采用快换装置。拆装时松开加进螺栓12扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套进行攻螺纹加工参考文献1、机床夹具设计（第二版） 肖继德、陈宁平主编 机械工业出版社 2000.52、机床夹具的现代设计方法 秦国华、张卫红主编 航空工业出版社 2006.113、机械制造技术基础 黄健求主编 机械工业出版社 2005.114、机床夹具设计 秦宝荣主编 中国建材工业出版社 1998.25、机械制造技术基础课程设计指南 崇凯主编 化学工业出版社 2007.26、机械制造与模具制造工艺学 陈国香主编 情话大学出版社 2006.57、机械精度设计与检测技术 李彩霞主编 上海交通大学出版社 2006.18、机械制造技术基础 方子良主编 上海交通大学出版社 2005.1 9、敏捷夹具设计理论及应用 武良臣、郭培红等主编 煤炭工业出版社 2003.9 10、机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛 冶金工业出版社 2002.1211、机械制造技术基础课程设计指导教程 邹青主编 机械工业出版社 2004.8