副变速拨叉课程设计说明书.docx

1、副变速拨叉课程设计说明书零件分析 1一、 零件的作用 1二、 零件的工艺分析 1（一） 、确定毛坯 1（二） 、主要尺寸精度和形位公差 1零件的工艺分析及生产类型的确定 2一、 确定毛坯 2（一）、确定毛坯种类： 2二、 工艺规程设计 2（一） 、选择定位基准： 2（二） 、制定工艺路线 3三、 加工余量，工序尺寸及公差的确定 4（一） 、各个工序加工余量，精度等级 4（二） 、确定切屑用量及时间定额 5夹具设计 11一、 定位方案 11二、 对刀装置 12三、 使用方法 12总结 12参考文献 13零件分析一、零件的作用副变速拨叉应用在副变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉 脚则

2、夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变换操纵机构就通 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，拨插脚拨动双 联变换齿轮在花键上滑动一改变档位，从而改变速度。该拨叉变速时要承受弯曲 应力和冲击载荷的作用，因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性，以适应拨 叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现变速的功能，其叉轴孔与变 速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚两端面在工作中需要承受冲击 载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 48 58HRC拨叉头 两端面和叉脚两端面在轴方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工表面又提高 了变速时叉脚端面的接触

3、刚度。该零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度 均较低，不需要高精度的机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要 求。二、零件的工艺分析（一） 、确定毛坯零件材料为KTH-10,考虑到零件在加工工程中所受冲击力不大，并且为中 批量生产，因此，选择金属模砂型铸造毛坯。铸件要求不能有砂眼、疏孔等缺陷，以保证零件的强度、硬度和刚度，使其 在外力作用下不至于发生意外事故。（二） 、主要尺寸精度和形位公差（1）24的圆柱(2)14的孔的尺寸精度为 H9 ( +0.043 0 ),内表面粗糙度为3.2，其中心轴线的基准线偏差为0.025(3)两叉头同侧的表面粗糙度为 6.3(4)零件图中14H13

4、( +0.27 0 )凹槽表面粗糙度为12.5(5) 叉脚端面40H(-0.12 -0.24) 表面粗糙度为12.5。零件的工艺分析及生产类型的确定一、确定毛坯(一),确定毛坯种类：零件材料为KTH350-10,考虑到零件在加工过程中所受冲击力不大并且为中 批量生产，所以，选择金属模机械砂型铸造毛坯。查表，选用铸件尺寸公差等级 为CT10保证的尺寸公差在1-3mm副变速拨叉毛坯图见附件一，零件图见附件二 。二、工艺规程设计(一)、选择定位基准：(1):粗基准选择：以零件的左端面为主要粗基准， 以零件的左端面外圆为辅助 粗基准。(2):精基准选择：根据精基准的选择原则“基准统一原则”以及考虑到工

5、件的 装夹与加工方便，选用加工后的左端面为主要精基准，以零件的左端面外圆为辅 助精基准。(二)、制定工艺路线考虑到零件的几何形状，尺寸精度以及位置精度等技术要求，以及加工时的经济性，尽量使工序能够集中起来。零件的加工方法及工艺路线如下: 方案一：工序一：先铸件回火工序二:以24外端面为粗定位基准，粗铣拨叉左右两端面；用成型刀铣左右两端面 工序三：以24外端面为基准，铣叉脚右端面；倒角工序四：以24外端面为基准，钻，扩，铰孔 14mm孔工序五：以叉脚右端面为精基准，铣叉脚左端面，倒角；铣 14H13 ( 27)槽工序六：以叉脚右端面为精基准，钻 8.7。-01孔工序七：去毛刺 工序八：终检工序1

6、:铣24右端面，以24左端面为粗基准，采用立式铣床加专用夹具 工序2:钻，铰14孔，以24右端面以及24外圆为基准，采用立式钻床以及专 用夹具。工序3:铣24左端面，以及铣两叉头左侧及右侧，以 24右端面为定位基准，采用立式铣床及专用夹具。工序4:铣两叉头内侧，以14孔中心为定位基准，采用卧式铣床及专用夹具。工序5:铣槽，以24孔表面为定位基面，采用卧式铣床及专用夹具。工序6:钻，铰8.7孔，以24孔表面为定位基面，采用立式钻床及专用夹具。 工序7:去毛刺。工序&终检。通过比较，方案一的加工精度和加工顺序都没有方案二好，因此，将加工工艺路线确定为：工序1:铣24右端面，以24左端面为粗基准，采

7、用立式铣床加专用夹具 工序2:钻，铰14孔，以24右端面以及24外圆为基准，采用立式钻床以及专 用夹具。工序3:铣24左端面，以及铣两叉头左侧及右侧，以 24右端面为定位基准，采用立式铣床及专用夹具。工序4:铣两叉头内侧，以14孔中心为定位基准，采用卧式铣床及专用夹具。工序5:铣槽，以24孔表面为定位基面，采用卧式铣床及专用夹具。工序6:钻，铰8.7孔，以24孔表面为定位基面，采用立式钻床及专用夹具。 工序7:去毛刺。工序&终检。三、加工余量，工序尺寸及公差的确定（一）、各个工序加工余量，精度等级序号加工表面加工内容加工余量（mr）i精度等级（CT工序尺寸（mr）i表面粗糙度工序余量（mrh1

8、*24右端面粗铣3.21273.22502两叉头右侧粗铣4.61210.66.303*14孔钻，12,11122铰27143.204*24左端面粗铣3.212702505两叉头左侧粗铣4.61266.306两叉头内侧粗铣6124012.507槽粗铣2.2101412.508*8.7 孔钻71071.7铰1.7108.7250(二)、确定切屑用量及时间定额1、铣24端面以及两叉头左侧(1)、加工条件：被加工材料 KTH350-10其最小抗拉强度为330MPa最低延伸率为10的黑心可锻铸铁。零件大小为 x=70mr，i y=85mm(2)、加工要求：铣*24右端面，加工余量为3.2mm(3) 、刀

9、具选择：选择硬质合金端铣刀 YG8根据ap兰4，a。兰60，选取铣刀直径 D=40mmd=16mm 齿数 12。在 0.15 0.3mm/z之间。(4) 、切屑深度：因为加工余量较小，一次走刀即可完成。即被吃刀量为 2mm(5)、选用铣床：查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，选用X51立式 铣床，同时查得主轴转速：100r.min，电动机功率：4.5kw。(6)、确定切屑速度和工作台每分钟进给量 fMz。查切削用量简明手册表3.27 cv =548, kv T,T =120min,m= 0.33, ap = 2, xv = 0.17yv 二 0.32, ae = 2, uv 二 0.2

10、2, qv = 0.22, pv = 0 vc =74.8m/min(7)、工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式： Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -单件时间定额；Tj-基本时间；Tf-辅助时间；Tb-布置工作时间；Tx-休息及生 理需要时间；Tz-准备与终结时间；N-批零件的数量。基本时间：Tj 二 111 i；h = ae(d -ae) 2;|2 =3 计算可得乃二 0.4min . fMz辅助时间：Tf =0.2 Tj =0.08min.布置工作时间：Tb =0.05 x 0.48=0.024min.休息及生理需要时间Tz=0.03 x 0.48 0.02

11、min 准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额T=0.53min2、 加工14孔（1） 、加工条件：被加工材料 KTH350-10其最小抗拉强度为330MPa最低延伸 率为10的黑心可锻铸铁，孔直径为14mm钻孔至12mm扩孔至13.8mm精铰 至 14mm（2） 、选择刀具：钻孔时，高速钢，钻头直径 12mm铰孔时，YG8钻头直径为14mm进给量f兰0.3mm/r，切削速度v Cvd/ kv查切削用量简明手册 Tmap fyv表 2.30 算得 vc = 12.1m/min。（3） 、选用钻床：查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-14，选用立式钻床Z525。主轴最大行程175mm主

12、轴转速97r/min，主轴最大转矩245.25N，功率 2.8kw。（4） 、时间定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式： Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -单件时间定额；Tj-基本时间；Tf-辅助时间；Tb-布置工作时间；Tx-休息及生 理需要时间；Tz-准备与终结时间；N-批零件的数量。钻孔的基本时间：Tj - Ll2由=Dcotkr 2;l3 ;计算可得：Tj =3.8min j fn fn 2 j辅助时间：Tf =0.2 Tj =0.76min.布置工作时间：Tb=0.05*3.8=0.19mi n.休息及生理需要时间Tz =0.03*3.8 0.11min准

13、备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 Td 二Tj Tf Tb Tx Tz/N = 4.86minI I +l +l D-d铰孔的基本时间：Tj亠 J 11 l2;l1 cotkr 2；|3 ;计算可得：j fn fn 2Tj =4.9min辅助时间：Tf =0.2 Tj =0.98min.布置工作时间：Tb =0.05*4.9=0.25mi n.休息及生理需要时间Tz =0.03*4.9 ： 0.15min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N = 6.28min加工14孔所用的额定工时为：T=17.6mi n3、加工8.7孔（1）

14、、加工条件：被加工材料 KTH350-10其最小抗拉强度为330MPa最低延伸率为10的黑心可锻铸铁，孔直径为 8.7mm钻孔至7mm精铰至8.7mm（2） 、选择刀具：钻孔时，高速钢，钻头直径 7mm扩孔时，高速钢，钻头直径8mm铰孔时，YG8钻头直径为8.7mm进给量f兰0.3mm/r，切削速度c d ZvVc 竿0厂kv查切削用量简明手册表2.30算得vc =12.1m/min扩孔时，Tm3 p f v高速钢，钻头直径8mm（3） 、选用钻床：查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-14，选用立式钻床Z525。主轴最大行程175mm主轴转速97r/min，主轴最大转矩245.25N，功率2

15、.8kw。（4） 、时间定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式： Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td - 单件时间定额；Tj-基本时间；Tf-辅助时间；Tb-布置工作时间；Tx-休息及生 理需要时间；Tz -准备与终结时间；N-批零件的数量。钻孔的基本时间：Tj - L J 11 12 ；h =Dcotkr 2;13 ;计算可得：Tj =2.3minj fn fn 2辅助时间：Tf =0.2 Tj =0.46min.布置工作时间：Tb =0.05*2.3=0.12mi n.休息及生理需要时间Tz =0.03*2.3=0.07min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时

16、定额 Td 二Tj Tf % Tx Tz/N =2.95min铰孔的基本时间：Tj二丄11 12j fn fnTj =4.6min辅助时间：Tf =0.2=0.92min.布置工作时间：Tb =0.05 x 4.6=0.23min.休息及生理需要时间Tz=0.03 x 4.6 0.14min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 Td 二Tj Tf Tb Tx Tz/N = 5.9min加工14孔所用的额定工时为：T=12.95mi n4、铣槽(1)、加工情况：铣槽宽：14mm槽长度：19mm槽深度16mm被加工材料KTH350-10其最小抗拉强度为350MPa最低延伸率为10的黑心可

17、锻铸铁。(2) 、选用刀具：高速钢三面刃铣刀。铣刀直径为 125mm宽度14mm齿数20(3)、选机床：查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-38，选用X62型卧式铣床。机床功率为7.5kw。每齿进给量为0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。确定切屑速度和工作台每分钟进给量fMz。查切削用量简明手册表3.27中公式计Cv 63.4.qv 0.25, xv = 0.1, yv = 0.2, uv = 0.15pv = 0.1,m =0.2,T =120min, ap =16mm, fz = 0.08mm/z,ae =14mm, z = 20, d = 125mm,kv =1.0计算得

18、 v = 25.4m/min根据X62型卧式铣床工作台进给表(4.2-39 ),选择n=60r/min=1r/s，则实际的切削速度v=0.36m/s，工作台每分钟进给量为：fMz =0.08 20 60 = 96mm/min根据X62型卧式铣床工作台进给表(4.2-40)，选择fMz =75mm/min。则实际的75每齿进给量为fz 一 0.063mm/z20x60(4)、工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式： Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -单件时间定额；Tj-基本时间；Tf-辅助时间；Tb-布置工作时间；Tx-休息及生理需要时间；Tz -准备与终结时间；N

19、-批零件的数量。基本时间：Tjl1 l2 i；h =Jae(d -ae) - 2;|2 =3 计算可得 T0.7min =42s. fMz辅助时间：Tf =0.2 Tj =0.14min.布置工作时间：Tb =0.05 x 0.7=0.35min.休息及生理需要时间Tz=0.03 x 0.7 0.021min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 T=1.211min=72.66s5、 铣两叉头内侧(1) 、加工情况：两叉头内侧宽：40mm长度：6mm深度18mm被加工材料 KTH350-10其最小抗拉强度为350MPa最低延伸率为10的黑心可锻铸铁。(2) 、选用刀具：高速钢三面刃铣

20、刀。铣刀直径为 125mm宽度40mm齿数20(3) 、选机床：查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-38，选用X62型卧式铣床。机床功率为7.5kw。每齿进给量为0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。确定切屑速度和工作台每分钟进给量fMz。查切削用量简明手册表3.27中公式计Cv = 63.4.qv = 0.25, xv = 0.1, yv = 0.2, uv = 0.15pv = 0.1, m = 0.2,T = 120min, ap =18mm, fz = 0.08mm/z,ae = 40mm,z = 20,d = 125mm,kv = 1.0计算得 v = 25.4m/mi

21、nn 二1000 25.4 二 64.68r / min 兀灯25根据X62型卧式铣床工作台进给表（4.2-39 ）,选择n=60r/min=1r/s，则实际的 切削速度v=0.36m/s，工作台每分钟进给量为:fMz =0.08 20 60 = 96mm/min根据X62型卧式铣床工作台进给表（4.2-40），选择fMz =75mm/min。则实际的75每齿进给量为fz 一 0.063mm/z20x60（4）、工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式： Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -单件时间定额；Tj-基本时间；Tf-辅助时间；Tb-布置工作时间；Tx-休息及

22、生理需要时间；Tz-准备与终结时间；N-批零件的数量辅助时间：Tf =0.2 Tj =0.14min.布置工作时间：Tb =0.05 x 0.7=0.35min.休息及生理需要时间Tz=0.03 x 0.7 0.021min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 T=1.211min=72.66s夹具设计一、定位方案本夹具是在工序4用卧式铣床铣两叉头两个侧面。工件以已加工的孔轴及其 端面定位，限制四个自由度，以螺钉压板限制二个自由度，实现完全定位。据生 产要求，通过手动夹紧就可以满足要求，用螺钉压板夹紧工件。 所设计的夹具装配图如图所示：一、 对刀装置采用直角对刀块(JB/T8031.

23、3-1999)及平面塞尺(JB/T8032.1-1999)对刀。对刀块用螺钉固定在夹具上，定位销可以作上下调节以适应不同形状尺寸的零件 的安装，实现成组加工。二、 使用方法安装工件时，先将螺钉压板4转开，把工件从夹具前方放入夹具，并使各定 位表面靠紧各自的定位元件。然后拧紧夹紧螺母，即可进行加工。总结为期两周的夹具课程设计已经结束， 课程设计作为机械制造工艺学 课程 的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习 中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段： 第一阶段是机械加工工艺规程设计，第 二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、 切削用量选择计算、机

24、床选用、时间定额计算等方面的知识；第二阶段运用了工件定位、夹紧机构及零 件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、 专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。再次感谢在这次课程设计中何彪老师给予的指导和帮助参考文献机械制工艺学课程设计指导书 赵家齐编金属机械制加工工艺人员手册 赵如福编第一汽车制造机床夹具设计手册 东北重型机械学院、洛阳工学院、 厂职工大学编机械制造工艺学 王先逵主编机械制图 王兰美主编