CA6140车床拨叉831002说明书三.docx

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CA6140车床拨叉831002说明书三

第一节拨叉的工艺分析及生产类型的确定.1

1.1拨叉的用途.1

1.2拨叉的技术要求.1

1.3审查拨叉的工艺性.2

1.4确定拨叉的生产类型.2

第二节确定毛胚、绘制毛胚简图.2

2.1选择毛胚.2

2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量.3

2.2.1公差等级.3

2.2.2公差带的位置.3

2.2.3机械加工余量.3

2.2.4铸件分模线形状.3

2.2.5零件表面粗糙度.3

2.3绘制拨叉铸造毛坯简图.4

第三节拟定拨叉工艺路线.5

3.1定位基准的选择.5

3.1.1精基准的选择.5

3.1.2粗基准的选择.5

3.2各表面加工方案的确定.5

3.3加工阶段的划分.6

3.4工序的集中与分散.6

3.5工序顺序的安排.6

3.5.1机械加工工序.6

3.5.2辅助工序.6

3.6机床设备及工艺装备的选用.7

3.6.1机床设备的选用.7

3.6.2工艺装备的选用.7

3.7确定工艺路线.7

第四节确定切削用量及时间定额.8

4.1确定切削用量.8

4.1.1工序十三铳32X32面8

4.1.2工序十二粗铣、精铣操纵槽8

4.1.3工序五扩、铰①25mm孔9

4.2时间定额的计算9

4.2.1基本时间tm的计算9

4.2.2辅助时间tf的计算10

4.2.3其他时间的计算10

4.2.4单件时间定额tdj的计算10

第五节专用机床夹具设计10

5.1确定工序十三定位元件10

5.2确定工序十三对刀装置10

5.3确定工序十三加紧机构10

5.4夹具体简图11

参考文献12

第一节拨叉的工艺分析及生产类型的确定

1.1拨叉的用途

拨叉零件用在变速器的换挡机构中。

拨叉通过叉轴孔025mm安装在变速叉轴上，螺栓

经拨叉上M22X1.5螺纹孔与变速叉轴连接作轴向固定，拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。

当需要变速时。

操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变速齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变速度。

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、

刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。

拨叉的主要工作表面为拨叉脚两端面、变速叉轴孔0

2500.02mm（H7和螺纹孔M22X1.5，在设计工艺规程时应重点予以保证。

1.2拨叉的技术要求

拨叉属于典型的叉杆类零件，其叉轴孔是主要装配基准，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承受冲击载荷，为保证拨叉拨动齿轮换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对变速叉轴孔02500.02mm的垂直度要求为0.1mm。

表1-1拨叉零件技术要求表

加工表面

尺寸及偏差/mm

公差及精度

表面粗糙度Ra/卩m

形位公差/mm

拨叉头端面

8000.25

IT12

6.3

拨叉脚表面

①6000.25

IT12

6.3

拨叉脚两端面

12°

1乙0.11

IT11

3.2

丄

0.1

A

①25mm孔

不cu0.02

①25。

IT7

1.6

M22X1.5螺纹孔

①20.5

操纵槽表面

—0043

16。

IT9

3.2

丄

0.08

A

操纵槽底面

80.15

80

IT12

6.3

操纵槽上表面

4400.3

IT12

6.3

32X32表面

IT12

6.3

切断面

IT12

6.3

1.3审查拨叉的工艺性

分析拨叉零件图可知，拨叉两端面和叉脚两端面在轴向方向上均高于相邻表面，这样既

减少了加工面积，又提高了换挡时叉脚端面的接触刚度：

025mm孔和M22X1.5螺纹孔的端

面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作

表面外，其余表面加工精度均比较低，通过铳削、钻削的一次加工就可以达到加工要求；主

要工作表面虽然加工精度相对比较高，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，该零件的工艺性很好。

1.4确定拨叉的生产类型

依设计题目知：

Q=6000件/年，m=1件/台；结合生产实际，备品率a%^废品率b%分别取为3囁口0.5%。

代入《机械制造技术基础课程设计指导教程》式（1-1）得

N=Qm（1+a%）（1+b%）=6000件/年X1件/台x（1+3%x（1+0.5%）=6210.9件/年

根据拨叉的质量查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-4知，该拨叉属轻型零

件；再由《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-5可知，该拨叉的生产类型为大批生

产。

第二节确定毛胚、绘制毛胚简图

2.1选择毛胚

由于任务书中交待拨叉的材料为HT200,所以宜选用铸造。

且加工场所为校属工厂，生

产纲领小，设备投资少，且为提高生产效率和零件机械性能，宜采用砂型铸造机器造型。

2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》第二章第二节确定铸造毛胚的尺寸公差及

机械加工余量，查表2-1〜表2-5，首先确定如下各项因素。

2.2.1公差等级

由铸造方法与大批量生产，且铸造材料为灰铸铁，确定该零件的公差为CT12。

2.2.2公差带的位置

不另设规定，公差带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。

2.2.3机械加工余量

不另设规定，要求的机械加工余量适用于整个毛胚铸件，即对所有需机械加工的表面只

规定一个值，且该值应根据铸件的最大轮廓尺寸，在相应的尺寸围选取。

由《机械制造技术

基础课程设计指导教程》表2-5选取机械加工余量等级为F。

表2-1铸件的F级机械加工余量（RMA

（单位：

mn）

最大尺寸

<40

40〜63

63〜100

100〜160

160〜250

250〜400

RMA

0.5

0.5

1

1.5

2

2.5

2.2.4铸件分模线形状

分析该拨叉件的特点，选择零件高度方向的平面为分型面，属于平直分型线。

2.2.5零件表面粗糙度

由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度均大于等于1.6卩m即Ra>1.6卩m

根据上述条件将所得结果列于下表2-2中。

表2-2铸件毛坯尺寸

（单位：

mn）

加工对象

铸件加工后尺寸

加工余量（RMA

尺寸公差

毛胚尺寸

拨叉头端面

80

1

±3

853

拨叉脚端面

12

0.5

±2.2

15

拨叉角表面

60

0.5

±2.8

562.6

①25mn孔

25

0.5

±2.3

2

222.6

操纵槽上表面

15

0.5

±2.2

18亍

32X32表面

4

0.5

±2.1

22

72

2.3绘制拨叉铸造毛坯简图

由表2-2所得结果，绘制毛胚简图如图1所示。

（图一）

第三节拟定拨叉工艺路线

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，然后确定粗基准。

3.1.1精基准的选择

根据拨叉零件的技术要求和装配要求，选择①2500.02mn孔作为精基准，符合“基准重

合”原则；同时，零件上很多表面都可以采用该孔作为精基准，又遵循了“基准统一”原则。

3.1.2粗基准的选择

作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面缺陷。

尽可能选择不加工表面为粗基准，对有若干个不加工表面的工件则应与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。

根据这个基准选择原则，现选取①250002mm孔的不加工外轮廓表面作为粗基

准。

3.2各表面加工方案的确定

根据拨叉零件图上各表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《机械制造技术基础课程设计指

导教程》表1-10、表1-11和表1-12，确定各表面加工方案，如表3-1所示。

表3-1拨叉零件各表面加工方案

加工表面

经济精度

表面粗糙度Ra/卩m

加工方案

拨叉头端面

IT12

6.3

粗铳

拨叉脚表面

IT12

6.3

粗镗

拨叉脚两端面

IT11

3.2

粗铳-半精铳

切断面

IT12

6.3

粗铳

①25mm孔

IT7

1.6

粗扩-精扩-铰

32X32表面

IT12

6.3

粗铳

M22X1.5螺纹孔

7H

3.2

钻孔-丝锥攻螺纹

操纵槽上表面

IT12

6.3

粗铳

操纵槽表面

IT9

3.2

粗铳-精铳

操纵槽底面

IT12

6.3

粗铳

3.3加工阶段的划分

在选定拨叉各表面加工方法后，就需进一步确定这些加工方法在工艺路线中的顺序及位置，这就涉及加工阶段划分方面的问题。

对于精度要求较高的表面，总是先粗加工后精加工，但工艺过程划分成几个阶段是对整个加工过程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。

该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工和精加工阶段。

3.4工序的集中与分散

工序的集中与分散是确定工序容的多与少的依据，它直接影响整个工艺路线的工序数目的设备、工装的选用等。

由于本拨叉零件的生产类型为大批生产，确定选用工序集中的原则组织工序容，一方面可以采用万能、通用机床配以专用夹具加工，以提高生产率；另一方面也可以减少工件的装夹次数，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度，并可以缩短辅助时间。

3.5工序顺序的安排

3.5.1机械加工工序

1遵循”先基准后其它”原则,首先加工精基准一①25o0.02mn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,先加工主要表面一①2500.02mm孔和操纵槽及拨叉脚两端面，后加工次要表面一32X32面及M22X1.5螺纹孔、拨叉脚表面及切断面；

4遵循”先面后孔"原则,先加工32X32面再加工M22X1.5螺纹孔。

3.5.2辅助工序

加工前进行时效处理，涂硝化漆。

精加工后进行去毛刺，清洗等终检工序。

3.6机床设备及工艺装备的选用

3.6.1机床设备的选用

在大批生产条件下，可以选用通用万能设备和数控机床设备。

查《机械制造技术基础课

程设计指导教程》表4-8、表4-15、表4-18和表4-25选取各工序所选取机床设备详见表

3-2。

3.6.2工艺装备的选用

工艺装备主要包括刀具、夹具、量检具和辅具等详见表3-2。

夹具均米用专用机床夹具。

3.7确定工艺路线

归纳以上考虑，制订了拨叉的工艺路线，详见表3-2。

表3-2拨叉工艺路线及设备、工装的选用

工序号

工序名称

机床设备

刀具

量具

1

铸造毛坯

2

时效处理

3

涂硝化漆

4

铳拨叉头端面

X53K立式铳床

硬质合金面铳刀

游标卡尺

5

扩、铰①25mm孔

Z525立式钻床

扩孔钻、铰刀

塞规

6

检杳