副變速撥叉說明書

1、目錄1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1零件的作用 1零件的工藝分析 1確定零件的生產(chǎn)類型 12確定毛胚類型繪制毛胚簡圖1選擇毛胚 1確定毛胚尺寸和機加工余量 1鑄件毛胚圖 23工藝規(guī)程設(shè)計2定位基準的選擇 2擬定工藝路線 4加工設(shè)備及工藝裝備的選用 6加工余量、工序尺寸和公差的確定 7確立切削用量及基本工時 84專用鉆床夾具設(shè)計 13夾具設(shè)計任務(wù) 13擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 14繪制夾具裝配總圖 14夾具裝配圖上標注尺寸，定位誤差分析 15課程設(shè)計總結(jié) 17參考文獻 171 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定零件的作用副變速撥叉是變速箱換擋機構(gòu)中的一個重要零件。撥叉頭以 14mm 孔套

2、在 變速叉軸上，并用銷釘經(jīng) 8.7mm 孔與變速叉軸連接，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒 輪的槽中。當需要變速時， 操作變速桿，變速操作機構(gòu)就通過撥叉頭部的操作槽 帶動撥叉與變速撥叉軸一起在變速箱中滑移， 撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸 上滑動以改換檔位。零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為KTH350-10該材料具有一定的強度、剛度和韌性， 易于鍛造、鑄造加工。該零件形狀特殊，結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，屬叉桿類零件。撥叉腳兩端面、變速叉軸孔14H9mm和兩耳內(nèi)表面14H13mm是重要工作表面，其他表面加工精度均較 低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求，而 主要加工表面雖然加工精度相

3、對較高， 但也可以再正常的生產(chǎn)條件下， 采用較經(jīng) 濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。該零件的主要加工表面為撥叉腳兩端面、變速叉軸孔14H9mm和鎖銷孔8.70+0.1mm ，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。 確定零件的生產(chǎn)類型按照教學要求，該副變速撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2確定毛胚類型繪制毛胚簡圖選擇毛胚根據(jù)零件材料為KTH350-1Q零件結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)， 確定毛胚為鑄件。 毛胚的鑄造方法選用砂型機器造型， 由于孔需鑄出， 故還應(yīng)安 放型芯，此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。 確定毛胚尺寸和機加工余量1. 鑄件尺寸公差等級根據(jù)鑄件采用砂

4、型機器造型，材料為可鍛黑鑄鐵，其加工表面的鑄造尺寸精 度等級由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計（高等教育版） （以下簡稱參考一）表 查得加工余量等級為G,鑄件尺寸公差等級為 CT8-CT10取CT82. 鑄件機械加工余量由參考一表，確定零件各面加工余量及毛胚尺寸如下表：主要毛胚尺寸加工表面兩件尺寸加工余量毛胚尺寸公差CT撥叉頭孔14mm雙側(cè)余量一半10mm兩耳內(nèi)表面14mm雙側(cè)余量一半10mm撥叉腳兩端面6mm雙側(cè)余量一半10mm撥叉腳內(nèi)表面40mm雙側(cè)余量一半36mm撥叉頭左右端面70mm雙側(cè)余量一半74mm鑄件毛胚圖零件毛胚圖一般包括鑄造毛胚形狀、 尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄 造斜度及圓角

5、、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準及其他有關(guān)技術(shù)要求等。根 據(jù)主要毛胚尺寸，該鑄件毛胚圖如下圖（一）圖（二）所示3工藝規(guī)程設(shè)計定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。1.精基準的選擇叉軸孔14H9mm的軸線是撥叉腳兩端面和兩耳內(nèi)表面14H13mm的設(shè)計基準，撥叉頭左端面是撥叉軸方向上的設(shè)計基準。選用叉軸孔14H9mm的軸線和撥叉頭左端面做精基準定位加工撥叉腳兩端面和兩耳內(nèi)表面14H13mm，實現(xiàn)了設(shè)計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。另外，由于撥叉圖（一）圖（二）件剛性較差，受力易產(chǎn)生變形，選用撥叉頭左端面做精基準，夾緊力作用在撥叉 頭

6、的右端面上，可避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，加緊穩(wěn)定可靠。2. 粗基準的選擇選擇變速叉軸孔14H9mm的外圓面和撥叉頭右端面做粗基準。采用14H9mm的外圓面定位內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面做粗基準 加工左端面，可以為后續(xù)準備好精基準。擬定工藝路線工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的總體布局，包括確定加工方法劃分加工階 段決定工序的集中與分散、加工順序的安排以及安排熱處理、檢驗及其他輔助工 序（去毛刺、倒角等）。他不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響工人的勞動強 度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。因此擬定工藝路線是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基 礎(chǔ)上提出工藝方案，并加以

7、分析比較，最終確定一個最經(jīng)濟合理的方案。1. 表面加工方法的確定根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度要求，查參考一表平面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度；查參考一表孔加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，確定變速副撥叉零件各表面的加工方法，如下表所示：各表面加工方案加工表面尺寸及偏差/mm尺寸精度等級表面粗糙度/ m加工方案撥叉頭孔/+0.04314oIT9粗鏜-半精鏜兩耳內(nèi)表面14。0.27IT13粗銑撥叉腳兩端面Q 0.126 0.24IT12粗銑撥叉腳內(nèi)表面40 0.12HU 0.24IT12粗銑撥叉頭左端面70IT1225粗銑撥叉頭右端面70IT1225粗銑鎖銷孔8.700.1IT12

8、25鉆2. 加工階段的劃分該副變速撥叉加工質(zhì)量較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工幾個階 段。在粗加工階段，首先將精基準（撥叉頭左端面和叉軸孔）準備好，使后續(xù)工 序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉頭右 端面、兩耳內(nèi)表面、撥叉腳兩端面、撥叉腳內(nèi)表面。在半精加工階段，完成撥叉 頭孔的鏜和軸銷孔 8.7。0.1的鉆加工。3. 工序的集中與分散選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可 以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使 工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表 面，有利于保證

9、各加工表面之間的相對位置精度要求。4工序順序的安排（1）機械加工工序遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準一一撥叉頭左端面和叉軸孔1400043 ;遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵 循“先主后次”原則，先加工主要表面一一叉軸孔14；°.043和撥叉腳兩端面，后加工次要表面兩耳內(nèi)表面、撥叉腳兩內(nèi)表面；遵循“先面后孔”原則，先加 工撥叉頭端面再加工叉軸孔14；°.043，先加工兩耳內(nèi)表面再鉆銷軸孔8.7。0.1。由此初擬定副變速撥叉機械加工工序安排，如下：副變速撥叉機械加工工序安排（初擬）工序號工序內(nèi)容簡要說明10粗銑撥叉頭兩端面“先基準后其他”2

10、0粗鏜、半粗鏜14；0.043孔（主要表面）“先面后孔” “先主后次”30銑撥叉腳兩端面（主要表面）“先主后次”40銑撥叉腳內(nèi)表面（次要表面）“先主后次”工序號工序內(nèi)容簡要說明50銑兩耳內(nèi)表面（次要表面）“先主后次”60鉆8.7001孔（次要表面）“先面后孔”（2）輔助工序在鏜14+0'043孔后應(yīng)安排倒角，在鉆8.7。0.1孔完成后應(yīng)安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該變速副撥叉工序的安排順序為：基準加工一一主要表面加工一次要表面加工。5.確定工藝路線圖在綜合考慮工藝順序安排原則的基礎(chǔ)上，擬定撥叉的機械加工工藝路線，見下圖:變速副撥叉機械加工工藝路線（修改后）工序號工序內(nèi)容定位基

11、準10粗銑撥叉頭兩端面端面、14；0.043mn孔、撥叉腳內(nèi)表面20粗鏜、半粗鏜、倒角1400.043孔右端面、14；0.043 mm撥叉腳內(nèi)表面30銑撥叉腳兩端面左端面、14；0.043 mm40銑撥叉腳內(nèi)表面左端面、14；0.043mm撥叉腳內(nèi)表面50銑兩耳內(nèi)表面左端面、14；0.043 mm撥叉腳內(nèi)表面60鉆8.700.1 孔左端面、14；0.043mm撥叉腳內(nèi)表面70去毛刺80校正撥叉腳90清洗100終檢加工設(shè)備及工藝裝備的選用機床和工藝裝備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加 工質(zhì)量的前提下，與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標準化的工 藝裝備和充分利用現(xiàn)有條

12、件，以降低生產(chǎn)準備費用。副變速撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機床， 也可選用通用設(shè)備，所選用的夾具均為專用夾具。根據(jù)參考一表立式銑床各種型 號及主要參數(shù)、表銑刀的種類用途、表孔加工刀具的類型及應(yīng)用、表游標卡尺， 各工序加工設(shè)備及工藝裝備的選用見下表：加工設(shè)備及工藝裝備工序號工序內(nèi)容加工設(shè)備工藝裝備10粗銑撥叉頭兩端面立式銑床X51高速鋼套式銑刀、游標卡尺20粗鏜、半粗鏜、倒角孔立式銑床X51鏜刀、卡尺、錐柄圓柱塞規(guī)30銑撥叉腳兩端面立式銑床X51高速鋼套式銑刀、游標卡尺40銑撥叉腳內(nèi)表面立式銑床X51咼速直齒二面刃銑刀、游標卡尺50銑兩耳內(nèi)表面立式銑床X51咼速直齒二面

13、刃銑刀、游標卡尺60鉆 8.7。0.1 孔立式鉆床Z525麻花鉆、游標卡尺、錐柄圓柱塞規(guī)70去毛刺鉗工臺80校正撥叉腳鉗工臺手錘90清洗清洗機100終檢塞規(guī)、百分尺、卡尺等加工余量、工序尺寸和公差的確定1. 工序10粗銑撥叉頭兩端面以右端面定位，粗銑左端面，銑削量 2mm以左端面定位，粗銑右端面，銑削量為2mm2. 工序20粗鏜、半粗鏜 14mm孔鑄造后雙側(cè)余量一半為2mm粗鏜雙側(cè)余量3mm半精鏜雙側(cè)余量1mm3. 工序30銑撥叉腳兩端面鑄造后雙側(cè)余量一半為2mm粗銑雙側(cè)余量4mm4. 工序40銑撥叉腳內(nèi)表面鑄造后雙側(cè)余量一半為2mm粗銑雙側(cè)余量4mm5. 工序50銑兩耳內(nèi)表面鑄造后雙側(cè)余量一

14、半為2mm粗銑雙側(cè)余量4mm6. 工序 60鉆 8.700.1 孔一次鉆孔確立切削用量及基本工時1. 工序10粗銑撥叉頭兩端面該工序分兩個公步，公步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗銑右端面，它們所選用的背吃刀量 ap、切削速度Vc和進給量f是- 樣的。（1）背吃刀量由于切削量較小，故選擇 ap1=ap2=2mm次走刀即可完成。（2）進給量X51型立式銑床功率為，查參考一表高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為z。（3）銑削速度由本工序采用高速鋼整體銑刀、dw =40mm齒數(shù)z=12。查參考一表高速鋼ns1000

15、 vcdw1000 44-9=min整體銑刀銑削速度，確定銑削速度 Vc=mi n,則40由本工序采用X51型立式銑床，查參考一表，取轉(zhuǎn)速nw=380r/min，故實際 切削速度dnw40 380Vc=min10001000當nw =380r/min時，工作臺的每分鐘進給量 fm = fz z nw=min也可根據(jù)參考一表查得機床的進給量為300mm/min（4）基本工時由于該工序包括兩個工步，每個工步的基本加工時間計算查參考一表銑削基本時間計算，l1 0.5d , C0（dC0） （1: 3）mm,C0 （0.03: 0.05）d。確定h=14mm,2=2mm l =24mm則該工序的基本時

16、間為tjI h I2fMZ24 14 23000.13min8s，則該工序基本工時為16s2. 工序20粗鏜、半粗鏜、倒角1400'043孔該工序分為三個工步：(1) 粗鏜 10mm孔工步取背吃刀量ap=，查參考一表高速鋼鏜刀鏜孔的切削用量得，切削速度取v=35m/min,進給量取f =r,則ns1000vcdw1000 3510=1114r/min故實際切削速度為10 1225m/mi n=min1000由本工序采用X51立式銑床，取轉(zhuǎn)速nw =1225r/min.d w nwvc = 1000(2) 半鏜 13mm孔工步取背吃刀量ap=，查參考一表高速鋼鏜刀鏜孔的切削用量得，切削速

17、度去v=20m/min，進給量取r,則ns = 1000Vc dw1000 20 =490r/min13又本工序采用X51立式銑床，取轉(zhuǎn)速nw =490r/min,故實際切削速度為Vc =20m/m in。(4)基本工時由參考一表鏜孔基本時間的計算tj i -一l1一 i,l10 (2 : 3)mm,l2 3 : 5mm，因此粗鏜工步基本工時為fn fntan r11s，半精鏜工步基本工時為 46s。3. 工序30銑撥叉腳兩端面該工序分兩個公步，公步1是粗銑撥叉腳左端面；工步2是粗銑撥叉腳右端面。它們所選用的背吃刀量ap、切削速度Vc和進給量f是一樣的(1) 背吃刀量由于切削量較小，故選擇 a

18、p1 =ap2 =2mm一次走刀即可完成。(2) 進給量X51型立式銑床功率為，查參考一表高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按 機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為z。(3) 銑削速度由本工序采用高速鋼整體銑刀、dw =40mm齒數(shù)z=12。查參考一表高速鋼整體銑刀銑削速度，確定銑削速度 Vc=mi n,則足=軽dw1000 44.9=min40由本工序采用X51型立式銑床，查參考一表，取轉(zhuǎn)速 =380r/min，故實際切削速度dnw40 380Vc=min10001000當nw =380r/min時，工作臺的每分鐘進給量 fm = fz z nw=min也可根據(jù)參

19、考一表查得機床的進給量為300mm/min(4) 基本工時由于該工序包括兩個工步，每個工步的基本加工時間計算查參考一表銑削基本時間計算 l10.5d、.、C0(dC0)(1: 3)mm，C。(0.03 : 0.05)d，確定h=14mm,2=2mm I =62mm則該工步的基本時間為II l 62 142勺f 飛廠0.26min 15.6s，該工序基本工時為32s。4. 工序40銑撥叉腳內(nèi)表面該工序分兩個公步，公步1是粗銑撥叉腳左內(nèi)表面；工步2是粗銑撥叉腳右內(nèi)表面，它們所選用的背吃刀量ap、切削速度Vc和進給量f是一樣的(1) 背吃刀量由于切削量較小，故選擇ap1 =ap2 =2mm一次走刀即

20、可完成。(2) 進給量、銑削速度X51型立式銑床功率為，查機械加工工藝人員手冊(第三版)下文簡稱參考二表14-77高速鋼整體三面刃銑刀銑平面及凸臺的切屑速度采用直齒三面刃銑刀、d =68mm齒數(shù)z=16，每齒進給量fz=,銑削速度vc=49m/min，則1000vc 1000 49.ns=c=mind68由本工序采用X51型立式銑床，查參考一表，取轉(zhuǎn)速nw =210r/min，故實際 切削速度dnw68 210.Vc=min10001000當nw =210r/min時，工作臺的每分鐘進給量 fm = fz z nw=min也可根據(jù)參考一表查得機床的進給量為 250mm/min(3) 基本工時由

21、于該工序包括兩個工步，它們所選用的背吃刀量ap、切削速度Vc和進給量f是一樣的，所以兩工步基本工時也相同。偏角r 90，查參考一表銑削基本時間計算，l1 0.5dC0( d C0) (1: 3)mm，C。(0.03 : 0.05)d，確定h=14mm,2=2mm I =6mm則每個工步工序的基本時間為I I1 I26 14 22500.09min 5s，該工序基本工時為10s。5. 工序40銑兩耳內(nèi)表面該工序分兩個公步，工步一是粗銑左耳內(nèi)表面，工步二是粗銑右耳內(nèi)表面，由于它們的機械加工余量，粗糙度要氣相同，因此它們所選用的背吃刀量ap、切削速度Vc和進給量f是一樣的(1) 背吃刀量由于切削量較

22、小，故選擇 ap1 =ap2 =2mm一次走刀即可完成。(2) 進給量、銑削速度X51型立式銑床功率為，查機械加工工藝人員手冊(第三版)下文簡稱參考二表14-77高速鋼整體三面刃銑刀銑平面及凸臺的切屑速度采用直齒三面刃銑刀、d =68mm齒數(shù)z=16，每齒進給量fz=,銑削速度vc=49m/min，則1000vc 1000 49.ns=c=mind68由本工序采用X51型立式銑床，查參考一表，取轉(zhuǎn)速nw =210r/min，故實際 切削速度dnw68 210.Vc=min10001000當nw =210r/min時，工作臺的每分鐘進給量 fm = fz z nw=min也可根據(jù)參考一表查得機床

23、的進給量為 250mm/min(3) 基本工時由于該工序包括兩個工步，它們所選用的背吃刀量ap、切削速度Vc和進給量f是一樣的，所以兩工步基本工時也相同。偏角r 90，查參考一表銑削基本時間計算，l1 0.5d 、C0( d C0) (1: 3)mm，C。(0.03 : 0.05)d，確定 h=14mm,2=2mm l =15mm則每個工步工序的基本時間為III 15142tj 12 0.124min 8s，該工序基本工時為 16s。jfMz2506. 鉆 8.700.1 孔(1)切削用量由工件材料為KTH35O-10孑L 8.7°0.1mm查參考二表10-22麻花鉆，選定直度 Vc

24、=20m/min,進給量 f =r，取 ap=,則ns = 型r/min=min d8.7由本工序采用Z525型立式鉆床,由表得，轉(zhuǎn)速nw =680r/min，故實際切削速度為Vc =w10008.7 680=min1000(2)基本工時由參考一表，工步Dl1 cot r (1: 2)mm 2工序的基本時間為cot 451)mm 4.1mm, l21mm, l 20mm，則該tjh 丨2fn4.10.18min0.2 68011s4專用鉆床夾具設(shè)計夾具設(shè)計任務(wù)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度,需設(shè)計專用夾具。為工序60鉆8.7。0.1孔設(shè)計鉆床夾具，所用機床為 Z525型立式鉆床

25、，大批生產(chǎn)類型。1. 工序尺寸和技術(shù)要求加工拔叉鎖銷孔8.700.1 mm孔的軸線對孔14；°.°43 mm的軸線垂直度公差為,表面粗糙度為Ra25 mVdw0 o2. 生產(chǎn)類型及時間定額生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，時間定額為 25mi no2.設(shè)計任務(wù)書根據(jù)工序60加工拔叉鎖銷孔8.700.1mmr序卡，提出該工序的專用機床夾具。設(shè)計任務(wù)書，任務(wù)書中按工藝規(guī)程要求，提出定位基面，尺寸就公差，加工部位，工藝要求等作為夾具設(shè)計的依據(jù)。 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖1. 確定工件定位方案，設(shè)計定位裝置擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。 定位基準的選擇必須合理， 否則將 直接影響

26、所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。 基準選擇不當往 往會增加工序或使工藝路線不合理， 或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的 加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保 證零件的加工精度要求出發(fā)， 合理選擇定位基準。 此零件圖沒有較高的技術(shù)要求， 也沒有較高的平行度和對稱度要求， 所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率， 降低勞 動強度，提高加工精度。19的圓柱和其一端面都已加工好，為了使定位誤差 減小，選擇© 19的圓柱和其上一側(cè)面作為定位精基準，來設(shè)計本道工序的夾具， 以© 19圓柱和其上端面作為定位夾具。2. 確定導(dǎo)向方案，設(shè)計導(dǎo)向裝置 為能迅速，準確的確定刀具與夾具的相對位置， 鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件鉆套。 鉆套一般安裝在鉆模板上， 鉆模板與夾具體連接， 鉆套與工件之 間留有排屑空間。 本工序要求對被加工孔進行一次的鉆工步加工， 就能達到工序 簡圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件。3. 確定夾具體結(jié)構(gòu)形式及夾具在機床上的安裝方式 考慮夾具的剛度，強度和工藝性要求，采用鑄造夾具體結(jié)構(gòu)。繪制夾具裝配總圖鉆模的裝配總圖上應(yīng)將定位心軸， 鉆模板與夾具體的連接結(jié)構(gòu)表達清楚