拨叉说明书汇总

1、、设计题目设计“换挡叉”零件的机械加工工艺过程及夹具设计 二、原始资料（1）被加工零件的零件图一张。三、上交材料（1）换挡叉零件图一张。（2）换挡叉零件立体图一张。（3）换挡叉零件毛胚图一张。（4）换挡叉加工工艺规程一套。（5）换挡叉夹具装配图一张。（6）换挡叉课题说明书一份目录第一章 ：零件分析 - 51.1 、零件的作用 51.2 零件的工艺分析 61.3 、尺寸和粗糙度的要求 61.4 、位置公差要求 7第二章 ：毛坯的设计 -92.1 选择毛坯 -92.2 确定机加工余量、毛坯尺寸和公差 92.3 确定机械加工加工余量 92.4 确定毛坯 102.5 确定毛坯尺寸公差 -102.6 设

2、计毛坯图 10 第三章 ：选择加工方法，拟定工艺路线 133.1 、基面的选择 133.2 、粗基准的选择 133.3 、精基准的选择 133.4 、制定机械加工工艺路线14173.5 、工艺路线的比较3.6 、拟定工艺过程 18第四章 ：加工设备及道具、夹具、量具的选择 -204.1 加工机床的选择 -204.2 刀具的选择 -214.3 量具的选择 -23 第五章 ：夹具设计 - 245.1 、工件的加工工艺和定位分析 245.2 、夹具设计方案 24 第六章 ：编制程序单 25 第七章 ：总结 28 参考献文第一章 零件分析1.1 、零件的作用由所给的零件图及查阅资料可知，换档叉位于传动

3、轴的端部，主要作用是换挡。使变速器获得换档的动力U0.1 A0(_14一JI51C1.2、零件的工艺分析由零件图可知，该零件的材料为ZG45钢，铸造成型，由零件的尺寸 公差选择铸造加工成型，保证不加工表面达到要求的尺寸公差。该零件需要加工的表面有以下几类：(1) 、以16孔的轴心线为基准的上下两平面。(2) 、16H8的孔。(3) 、以16孔的下底面为基准的T1,T2面(4) 、以16孔的轴心线为基准的前端面5)、换挡叉槽的底面及两个侧面(6) 、以16孔的下表面为基准，与水平线夹角 25度的台阶面(7) 、以16孔的下表面为基准的 M10-H8的螺纹孔。(8) 、以16孔的下底面为基准的 2

4、的孔。( 9)、换挡叉叉口的半径为 43 的内半圆表面。1.3 、尺寸和粗糙度的要求(1 )、其中16H8的孔和换挡叉的槽以及叉口的上下端面和换挡叉 叉口的中间两侧面为主要的配合面，加工的精度及粗糙度的要求较 高，应作为加工的重点。(2) 、16的孔的上偏差为+0.027，下偏差为0，配合公差为H8 , 属于间隙配合，孔的内表面的粗糙度为 0.2，要求较高，鉴于孔径为 16，可先采用15的麻花钻钻孔，再用 15.8的扩孔钻进行扩孔， 再用15.9的铰刀粗，精铰后再用无心砂轮进行精加工， 最后进行研 磨，以达到所要求的表面粗糙度，及位置精度。(3) 、16的孔的上下两平面的表面的粗糙度均为 12

5、.5，直接采用 端铣刀铣削加工即可达到要求。(4) 、以16孔下表面为基准的T1,T2面表面粗糙度0.8要求较高， 采用粗，精铣后， 在平面磨床上粗磨，以达到表面粗糙度要求及所求 的位置精度。(5) 、以16的孔的轴心线为基准的换挡叉的前端面的表面粗糙度为 6.3，可直接用端铣刀进行加工保证尺寸要求。(6) 、换挡叉槽的底面及两侧面其表面粗糙度为 3.2，可采用三面刃 铣刀在立式升降台铣床上进行粗精铣加工保证尺寸要求。(7) 、以16孔的下端面为基准，与水平面的夹角为25度的台阶表面，其表面粗糙度为 6.3. 可在立式升降台铣床上铣削。(8) 、16孔的下表面为基准的M10*1-H8的螺纹孔，

6、先采用8.5 的麻花钻钻孔，再采用 10 的丝锥攻丝完成。(9) 、以16的孔的下底面为基准的 2的孔无粗糙度要求可在保证 位置精度的条件下钻孔加工。( 1 0 ) 、换挡叉叉口处半径为 R43 的内半圆表面，以 16 孔的中心 轴线为基准，表面粗糙的为 3.2可在立式升降台铣床上进行镗孔加工， 保证它尺寸精度及位置精度。1.4 、位置公差要求由零件图可知，该零件主要要求保证 16 的孔和换挡叉叉口的上下 端面之间的垂直度要求，根据基准互换原则，以 16 孔上下端面做 为定位基准加工 16 的孔可以保证其垂直度的要求 ,其次图纸要求T1,T2面关于16H8孔的轴心线的垂直度要求，只要保证 16

7、孔与 上下底面的垂直度，然后以 16 孔的上下底面为基准加工 T1,T2 面 即可保证 T1,T2 面与16 孔轴心线的垂直的要求。第二章 毛坯的设计2.1 、选择毛坯该零件的材料为 ZG45 钢，考虑到零件在工作时要求有较高的强度和 抗扭性，非加工面的尺寸精度要求较高，换挡叉的轮廓尺寸不大，为 提高生产率和铸件精度， 以采用砂型铸造方法制造毛坯， 要求铸件不 得有砂眼，疏松等缺陷。2.2 、确定机加工余量、毛坯尺寸和公差 （1）、确定最大轮廓尺寸 根据零件图计算零件的最大轮廓尺寸为：长 106mm ，宽 102mm ， 高 42mm（2）、选择铸件公差等级查手册铸造成型，零件材料按中碳钢，得

8、铸件公差等级为812级取为 10 级。（3）、求铸件尺寸公差 公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）、求机械加工余量等级 查手册得按铸造成型的方法，铸件材料为 45 钢的机械加工余量等级 1-4 级级选择 3 级。2.3 、确定机械加工加工余量 根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，查铸造工艺手册， 取铸件加工上下表面的单边余量为 5伽,其余加工表面的单边余量为 4mm ,孔的加工余量查阅相关资料，由于铸造6孔较小，难以铸造， 最终综合考虑铸造为实心。2.4 、确定毛坯查资料得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra三1.6.Ra v 1.6的表面，余量要适当加大。分析本零件，加工表面 Ra

9、v1.6 的表面有16 孔的内表面，及换挡 叉口的上下表面（即T1、T2面），所以16孔选则实心铸造，换挡 叉叉口的上下表面适当加大余量， 但从节约材料的方面考虑 4mm 的 余量足够。其余各表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量 即可。（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）2.5、确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差为 0.1-0.2mm，表面粗糙度 为Ra12.5-252.6、设计毛坯图用查表法确定锻件各表面的加工总余量:加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工余 量（单侧）铸件尺寸16上下端面420.15552换挡

10、叉叉口上下端面80.1541616孔中心轴线到叉口前端面210.2425换挡叉叉口前端面到槽底面110.2415槽的两侧面间的距离110.243与水平夹角为25度的台阶面140.248换挡叉叉口处内圆表面的半径430.1543916孔的余量实心2孔的余量实心最终根据余量的选择可得零件的毛坯图如下第三章选择加工方法，拟定工艺路线3.1、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合 理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过 程会问题百出， 更有甚者，还会造成零件大批报废， 使生产无法进行。3.2 、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

11、他表面缺欠，粗基准 的选择影响影响各加工面的余量分配及不需加工表面与加工表面之 间的位置精度。为了保证换挡叉叉口上下平面与 16孔的垂直度要 求以及叉口上下面的加工余量分配均匀， 所以选择换挡叉口的下端面 作为第一道工序的定位基准。粗基准： 1 6 孔的下底面。3.3 、精基准的选择根据该换挡叉零件的技术要求和装配要求， 以第一道工序中的 已加工面作为下到道工序的定位平面，在进行粗加工过后，以16孔的中心轴线为定位基准， 零件上的很多表面都可以采用它们作基准 进行加工，即遵循了“基准统一”原则，确保设计基准与工艺基准的 重合，以减少加工误差。精基准： 16 孔的中心轴线。3.4 、制定机械加工

12、工艺路线工艺路线一：工序一：（1）粗铣 16孔的下端面加工经济精度 IT12 ，粗糙度 12.5 （组合夹具）（2）粗铣 16孔的上端面加工经济精度 IT12 ，粗糙度 12.5 （组合夹具）（3）粗铣 T1,T2 面加工经济精度 IT12, 粗糙度 12.5 （组合夹具）工序二：(1) 用15的麻花钻加工孔，加工经济精度IT13，粗糙度12.5 (专用夹具)(2) 用15.8的扩孔钻扩孔，加工精度为IT10,粗糙度为6.3(3) 用15.9的机用铰刀铰孔IT6,粗糙度1.6( 4)去毛刺，倒角。工序三：(1) 粗铣换挡叉前端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.5 (组合夹具)(2) 粗铣换

13、挡叉的槽的底面及两侧面，加工经济精度 IT12，粗糙度12.5(组合 夹具)(3) 粗铣与16孔中心轴线14水平夹角为25度的台阶面端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.5 (专用夹具)工序四：(1) 用8.5麻花钻钻孔。(专用夹具)(2) 用10丝锥进行攻丝，加工 M10的螺纹孔。( 3)去毛刺，倒角。工序五：(1) 钻2的孔(专用夹具)工序六：(1) 粗镗换挡叉叉口的R43的圆的内表面。(组合夹具)(2) 精镗换挡叉叉口的R43的圆的内表面。( 3)去毛刺，倒角。工序七：(1) 精铣换挡叉的T1面，精度等级IT5表面粗糙度Ra1.6(组合夹具)(2) 精铣换挡叉的T2面，精度等级IT5表

14、面粗糙度Ra1.6.工序八：(1)磨 T1 面，精度等级 IT5 ，表面粗糙度 Ra0.8。(2)磨 T2 面，精度等级 IT5 ，表面粗糙度 Ra0.8。 工序九：(1) 磨16的孔的内表面，精度等级IT5，表面粗糙度Ra0.4。(2) 研磨16的孔的内表面，精度等级IT4,表面粗糙度Ra0.2。 工序十：( 1 )终检工艺路线二： 工序一：(1) 用15的麻花钻加工孔，加工经济精度IT13，粗糙度12.5 (专用夹具)。(2) 用15.8的扩孔钻扩孔，加工精度为IT10,粗糙度为6.3。( 3)用 15.9 的机用铰刀铰孔。 工序二：(1) 粗铣16孔的下端面加工经济精度IT12，粗糙度1

15、2.5 (组合夹具)(2) 粗铣16孔的上端面加工经济精度IT12，粗糙度12.5 工序三：(1) 粗铣换挡叉叉口上、下端面加工经济精度 IT12，粗糙度12.5 (组合夹具)(2) 粗镗换挡叉叉口 R43的内圆柱面，加工经济粗糙度 6.3 工序四：(1)换挡叉T1、T2、T3淬火处理，硬度要求为45HRC工序五：1)精铣换挡叉叉口的上、下端面，加工经济精度 IT10 ，粗糙度 6.3(2) 精镗换挡叉口 R43的内表面，加工经济精度IT10，粗糙度3.2( 3)去毛刺，倒角。工序六：(1)粗铣换挡叉槽的底面及两个侧面，加工经济精度 IT12，粗糙度12.5(3) 精铣换挡叉槽的底面及两个侧面

16、，加工经济精度 IT10，粗糙度3.2工序七：(1)钻2的孔。工序八：(1) 粗铣与16孔轴心线距离14与水平夹角为25度的面，加工经济精度IT12，粗糙度 6.3(2) 用8.5的麻花钻钻孔(3) 用10的丝锥攻丝，加工 M10的螺纹孔。工序九：(1)用无心磨床精加工 16的孔，粗糙度3.2( 2)进行研磨 16 内孔。( 3)去毛刺，倒角工序十：( 1 )钳工，去毛刺工序十一：( 1 )终验3.5 、工艺路线比较上述两个工艺路线，路线一先加工 16 的底平面，后加工孔，先 以16孔的底平面做为粗基准，在粗加工过后，以 16作为半精、 精加工的基准，遵循先面后孔的原则，然后孔为加工的基准，遵

17、循基 准统一的原则，有利于保证换挡叉其它加工部分的位置精度。而路线 二遵循基准先行的原则，路线二鉴于孔的加工要求较高，如不能保证 孔与16底面的位置精度，在后面的加工中就难以保证其它加工的 位置精度，并且是很多尺寸的设计基准，难以保证所有加工面的位置 精度及尺寸精度。而在路线一中，先加工 16的下底面，后加工孔。 这样就能保证各加工要求的尺寸精度和位置精度。 所以路线一优于路 线二。最终选择路线一为加工路线。3.6、拟定工艺过程经过以上工艺过程的分析，比较最终确定工艺过程如下表：机械加工工艺过程表工序号工序内容00铸造成型05正火处理10钳工划线15铣16孔的下表面（即A面）20铣16孔的上表

18、面（即B面）25铣T1面（即C面）30铣T2面（即D面）35钻，扩，铰16的孔40钳工去毛刺，倒16孔的角45铣换挡叉的前端面（即E面）50铣槽的底面及槽的两侧面55铣与水平夹角为25度的台阶面（即F面）60钻孔，攻丝达图纸M10-H865钳工去毛刺，倒角70粗镗换挡叉的叉口 R43的内圆75热处理调质，硬度20HRC80精铣C面85精铣D面90半精镗换挡叉的叉口的R43的内圆表面95钳工去毛刺，倒角100热处理T1,T2,T3表面高频淬火HRC45105磨T1,T2表面110磨16H8内圆表面115研磨16H8内圆表面120终检125非加工表面涂防锈漆130清洗，油封入库第四章 加工设备及道

19、具、夹具、量具的选择第五章为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，形成 批量生产，通常需要设计专用夹具。4.1、根据不同的工序选择不同的机床 15工序是粗铣16孔的下表面，可选用立式升降台铣床完成 20工序是粗铣16孔的上表面，可选用立式升降台铣床完成。25 工序是粗铣 T1 表面，可选用立式升降台铣床完成。30 工序是粗铣 T2 表面，可选用立式升降台铣床完成。35工序是加工16的孔，先用15的麻花钻钻孔，再用选用 15.8 的扩孔钻扩孔，再用 16H8的机用铰刀进行粗精加工，可选用立式 摇臂钻床45 工序是粗铣换挡叉的前端面，可以选用立式升降台铣床完成。50 工序是铣槽的底面及槽的

20、两侧面，可以选用立式升降台铣床。55 工序是铣与水平夹角为 25 度的台阶面（即 F 面），选用立式升降 台铣床。60 工序是钻孔并攻丝，选用立式摇臂钻床完成。70 工序是粗镗换挡叉换挡叉叉口 R43 的内圆，可在立式升降台铣床 加工。80 工序是精铣 C 面，可在立式升降台上完成。85 工序是精铣 D 面,也可在立式升降台上加工。90 工序半精镗换挡叉叉口 R43 的内圆表面，可选用立式升降台铣加 工。105 工序是磨 T1,T2 表面，应选用平面磨床。120工序是磨16H8内圆表面。应采用无心内圆磨床。4. 2、刀具选择因为所加工的材料为ZG45 ,材料硬度大所以选用硬质合金铣刀， 硬质合

21、金钻头，硬质合金扩孔钻、加工中碳钢零件采用硬质合金。各工序所需刀具如下表:工序号工序内容所选刀具00铸造成型05正火处理10钳工划线15铣16孔的下表面（即A面）20端面铣刀20铣16孔的上表面（即B面）20端面铣刀25铣T1面（即C面）20端面铣刀30铣T2面（即D面）20端面铣刀35钻，扩，铰16的孔15的麻花钻，15.8的扩 孔钻，16H8的机用铰刀40钳工去毛刺，倒16孔的角45铣换挡叉的前端面（即E面）20端面铣刀50铣槽的底面及槽的两侧面二面刃铣刀55铣与水平夹角为25度 的台阶面（即F面）20端面铣刀60钻孔，攻丝达图纸M10-H89.8麻花钻，M10-H8 的丝锥65钳工去毛刺

22、，倒角。70粗镗换挡叉的叉口 R43的内圆镗刀75热处理调质，硬度20HRC80精铣C面20端面铣刀85精铣D面20端面铣刀90半精镗R43的内圆表面镗刀95钳工去毛刺，倒角100热处理 T1,T2,T3表面 高频淬火105磨T1,T2表面砂轮110磨16H8内圆表面砂轮115研磨16H8内圆表面砂轮120终检125非加工表面涂防锈漆130清洗，油封入库4.3、选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用夹具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：15、20、30、45、50、55、70、80、85、90、105 、110 、115 工序采用游标卡尺和标准粗糙

23、度块。35 工序采用游标卡尺和塞规。倒 1*45 0 角度，采用万能角度卡尺。50 工序采用塞规检验。第五章 夹具的设计本夹具是用立式铣床加工换挡叉的 M10-H8 的孔的专用夹具 。5.1 、工件的加工工艺和定位分析在工M10-H8的螺纹孔是，以16孔和16孔的下表面为定 为基准，16孔的下表面的粗糙度为12.5，所以M10H8螺纹孔的 精度取决于 16 孔与16 孔下表面的位置精度。5.2 、夹具设计方案1 、定位方案。工件以已加工的 16 的下表面和 16 圆柱为定位基准来保证加工要求。 为防止换挡叉转动， 换挡叉叉口内侧加一定位圆柱 体，让换挡叉内侧和圆柱体的表面可靠接触。另外在16 孔里用螺栓、螺母连接，换挡叉的下表面与挡块接触。这样就实现了限制 6 个自由度。2 、夹紧机构。为保证 16 孔的下表面和挡块表面可靠接触，在换挡 叉16 孔的右上面用压板将其夹紧，用螺母紧固。3、夹具的结构设计详见装配图。 _U7TjytTu m1 WW iiif