机械制造技术课程设计-拨叉零件加工工艺规程及钻削φ8mm孔工序专用夹具设计

1、华北理工大学轻工学院 课程设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削8mm孔工序专用夹具设计 班级：12机械6班 姓名： 学 号：201224190629 指导教师：目录 摘要.3第1章 零件分析.41.1 零件的作用.41.2 零件的工艺分析.41.3 确定零件的生产类型.5第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图 .52.1 选择毛坯.52.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量.52.3 绘制拨叉锻造毛坯简图 .7第3章 工艺规程设计.73.1 定位基准的选择.73.2 拟订工艺路线.83.3 加工设备及工艺装备的选用.103.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定.113.5 切削用量的计算.143.6 时间定额的计算.16第4章 专用钻床夹具设计.194.1 夹具设计任务.194.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图.194.3 绘制夹具装配总图.194.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。.19参考文献.22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

2、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。 1第1章 零件分析1.1 零件的作用拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。拨叉头以mm孔套在变速叉轴上，并用螺钉经螺纹孔与

3、变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。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，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。1.2 零件的工艺分析由零件图1.1可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。该拨叉形状特殊、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，该表面要求高频淬火处理，硬度为4858HRC；为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔mm的垂直度要求为0.05mm，其自身的平面度为0.08mm。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用紧固螺钉定位。螺纹孔的尺寸为。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，这样既减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；mm孔和孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨

4、叉脚两端面、变速叉轴孔mm，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、攻丝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，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔mm(H7)，在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1.1（零件图）1.3 确定零件的生产类型依设计题目知：产品的年产量为8000台年，每台产品中该零件数量为1件台；结合生产实际，备品率%和废品率%分别取3%和0.5%，零件年产量为N=8000台年1件台(1+3%)(1+0.5%)=8281.2件年拨叉属轻型零件，该拨叉的生产类型为大量生产。第2章 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，毛坯选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为5。2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1公差等级 由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。2锻

5、件重量 由于无法得到加工后巴叉的质量，所以先根据图纸画出三维图经过分析（如下截图）得出质量为（密度取7.810-6kgmm3）m=0.32783841kg0.33kg可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为0.44kg。3锻件形状复杂系数 对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即=95mm， =65mm，=45mm；该拨叉锻件的形状复杂系数为=0.44kg(95mm65mm45mm7.810-6kgmm3)0.442.170.203由于0.203介于0.16和0.32之间，故该拨叉的形状复杂系数属S3级。 4锻件材质系数 由于该拨叉材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。5锻件分模线形状 根据该拨叉件的形位特点，选择零件高度方向通过螺纹孔轴心的平面为分模面，属平直分模线。6零件表面粗糙度 由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m。根据上述诸因素，可查机械制造设计基础课程设计表2.13确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表2.1中。表2.1 拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸

6、/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm拨叉头左右端面1.52（取2）1.6 ()44 ()拨叉角内表面R251.52 （取1.5）1.4()R23.5 ()拨叉角两端面121.52 （取2）1.4 ()16 ()拨叉头孔2.01.4 ()()2.3 绘制拨叉锻造毛坯简图 由表2.1所得结果，绘制毛坯简图2.3所示。图2.3（毛坯简图）第3章 工艺规程设计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。1精基准的选择叉轴孔mm的轴线是拨叉脚两端面设计基准，拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准。选用叉轴孔mm的轴线和拨叉头左端面作精基准定位加工拨叉脚两端面，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。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用拨叉头左端面作精基准，夹紧力作用在拨叉头的右端面上，可避免在机械加工中产生夹紧变形，夹紧稳定可靠。2粗基准的选择选择变速叉轴孔mm的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。采用mm外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面作粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基

7、准。3.2 拟订工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括：确定加工方法，划分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上，提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。1表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查机械制造设计基础课程设计表2.25平面加工法案的经济精度和表面粗糙度；查机械制造设计基础课程设计表2.24孔加工法案的经济精度和表面粗糙度，确定拨叉零件各表面的加工方法，如表3.1所示。表3.1 拨叉零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度加工方案备注拨叉角两端面 mmIT10Ra3.2 m粗铣半精铣磨削拨叉头孔 mmIT7Ra1.6 m钻扩粗精铰螺纹孔M8-6HIT6Ra3.2 m钻丝锥攻内螺纹拨叉头左端面 mmIT10Ra6.3 m粗铣半精铣拨叉头右端面 mmIT10Ra3.2 m粗铣半精铣拨叉角内表面R25 mmIT12Ra6.3 m粗铣凸台12 mmIT13Ra12.5m粗铣2加工阶段的划分该拨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

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