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。
Abstract
The manufactory continuously releases the forerunner's car of various each kind zero parts manufacturing technique, stir the fork crack solution technique is the stir of a kind of forerunner fork which appears in 90's for 20 centuries to process a new technique, compared with the traditional processing technology, that technique have significant exaltation product quality, raise rate of production and lower production cost etc. outstanding advantage but fully is pay attention to by industry.Currently that technique some big car companies are like three greatest cars in the United States company abroad, virtuous along with car industry of fly to soon develop, international car manufacturing industry the competition of the market is getting more vigorous, in order to raise the competition ability of product, treasure horse, the public etc. car company widely is application.That technique by the root changed to stir the tradition of fork to process a method, was the important change which stirs fork processing technology to the tradition.
We are just national at constantly the change stir fork of tradition process a method, speed an exaltation to stir process of fork level, continuously contract a together advanced car to produce a national margin, for example one vapor, two vapors, up the vapor, strange Rui etc. produce factory and world forerunner stir fork production the margin of the level more and more small, continuously strengthenned our country the car whole production level.
The machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundation lessons, lesson and greatly part of professional lessons of the technique foundation of university.This is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an important position in we the university of four years the life.
I am personal but speech, I hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and good foundation for the "four turn" construction that aftertime attends a motherland.
1.拨叉的工艺分析及生产类型的确定
1.1拨叉的用途：
题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔与操纵机构相连，下方的Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。
该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、钢度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔N=4000件/年，拨叉重量为1.0kg，拨叉属轻型零件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔φ20+0.020和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证
1.2．拨叉的技术要求
按表形式将该拨叉的全部技术要求列表中
拨叉零件技术要求表
加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等级
表面粗糙度Ra
(μm) 形位公差/
(mm)
拨叉头上端面 30 IT8 3.2 ⊥ 0.05 A
拨叉头下端面 30 IT8 3.2 ⊥ 0.05 A
拨叉脚内表面 R25+0.25+0.125 IT11 3.2
拨叉脚两端面 12-0.06-0.016 IT9 3.2 ⊥ 0.07 A
φ20mm孔 20+0.020 IT7
φ8mm孔 8 IT11
φ6mm孔 6 IT11
该拨叉形状的特殊、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。叉轴两端面在工作中需承受冲击负荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频率淬火处理，硬度为48~58 HRC；为保证拨叉在叉轴上有准备的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为φ8。
综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定的较合理，符合带零件在变速箱中的作用。
1.3．审核拨叉的工艺性
分析零件图可知，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，这样即减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；另外，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铣削、钻床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，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。
1.4.确定拨叉的生产类型
依设计题目知：N=4000件/年，拨叉重量为1.0kg，拨叉属轻型零件。该拨叉的生产类型为中批生产。
2．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，毛坯选用铸件，该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属中批生产，为提高生产率和铸件精度，以采用机器造型方法只草毛坯。毛坯的拨模斜度为5°。
2.2．确定毛坯的尺寸公差和加工余量
要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。
2.2.1公差等级
由于拨差的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级.
已知机械加工后拨叉件的重量为1kg，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.5kg。
2.2.2铸件的材质系数
由于该拨叉材料为HT200，是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M2级。
拨叉铸造毛坯尺寸公差及加工余量
铸件的质量/kg 包容体质量/kg 形状复杂系数 材质系数 公差等级
1.5 3 S2 M2 普通级
项目/mm 机械加工余量/mm 尺寸公差/ mm 备注
宽度R25 1 2.4 -----
厚度30 1 2.6 -----
厚度12 1 2.2 -----
孔径φ20 1 2.4 ------
中心距60 1 3.2 -------
3．拟定拔叉工艺路线
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，然后再确定粗基准。
3.1.1 粗基准的选择：
以拨叉头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。
3.1.2 精基准的选择：
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
3.2．表面加工方法的确定
根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表
加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案
拨叉头上端面 IT8 3.2 粗铣—半精铣
拨叉头下端面 IT8 3.2 粗铣—半精铣
拨叉脚内表面 IT11 3.2 粗铣—半精铣
拨叉脚端面 IT9 3.2 粗铣—半精铣
φ20mm孔 IT7 钻—粗铰—精铰
φ8mm孔 IT11 钻
φ6mm孔 IT11 钻
3.3加工阶段的划分
该拔叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。
在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拔叉头又端面，拔叉脚内表面，拔叉脚两端面的粗铣。在半加工阶段，完成拔叉脚两端面的精铣加工两个销轴孔的钻加工；在精加工阶段，进行拔叉脚两端面的半精铣加工。
3.4工序的集中与分散
选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。
3.5，工序顺序的安排
3.5.1：机械加工工序
（1.）遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准——拨叉头左端面和叉轴孔。
（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——拔叉头左端面和叉轴孔和拨叉脚两端面，后加工次要表面。
（4.）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔。
3.6：确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工艺路线。
工
序
号
工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备
1 粗铣拨叉头两端面 立式铣床X51 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具
2 半精铣拨叉头上端面 立式铣床X51 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具
3 钻、粗铰、精铰φ20mm孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀、卡尺、塞规
4 校正拨叉角 钳工台 手锤
5 粗铣拨叉角两端面 卧式双面铣床 三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具
6 粗铣叉爪口内侧面 立式铣床X51 铣刀、游标卡尺、专用夹具
7 半精铣叉爪口内侧面 立式铣床X51 铣刀、游标卡尺、专用夹具
8 半精铣拨叉角两端面 卧式双面铣床 三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具
9 钻φ8孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺
10 钻φ6孔 四面组合钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺
11 去毛刺 钳工台 平锉
12 中检 塞规、百分表、卡尺等
13 热处理 淬火机等
4、夹具设计
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序——钻削φ8mm孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。
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