副变速拨叉工艺及钻14孔夹具设计【5张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

目   录
1零件的工艺分析及生产类型的确定……………………………………  1
  1.1零件的作用………………………………………………………………… 1
  1.2零件的工艺分析…………………………………………………………… 1
  1.3确定零件的生产类型……………………………………………………… 1
2确定毛胚类型绘制毛胚简图……………………………………………… 1
  2.1选择毛胚…………………………………………………………………… 1
  2.2确定毛胚尺寸和机加工余量……………………………………………… 1
  2.3铸件毛胚图………………………………………………………………… 2
3工艺规程设计………………………………………………………………… 2
  3.1定位基准的选择…………………………………………………………… 2
  3.2拟定工艺路线……………………………………………………………… 4
  3.3加工设备及工艺装备的选用……………………………………………… 6
  3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定……………………………………… 7
  3.5确立切削用量及基本工时………………………………………………… 8
4专用钻床夹具设计………………………………………………………… 13
  4.1 夹具设计任务……………………………………………………………  13
  4.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图………………………………  14
  4.3 绘制夹具装配总图………………………………………………………  14
  4.4 夹具装配图上标注尺寸，定位误差分析………………………………  15
课程设计总结…………………………………………………………………  17
参考文献………………………………………………………………………   17

1零件的工艺分析及生产类型的确定
1.1零件的作用
副变速拨叉是变速箱换挡机构中的一个重要零件。拨叉头以孔套在变速叉轴上，并用销钉经孔与变速叉轴连接，拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操作变速杆，变速操作机构就通过拨叉头部的操作槽带动拨叉与变速拨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。
1.2零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为KTH350-10该材料具有一定的强度、刚度和韧性，易于锻造、铸造加工。
该零件形状特殊，结构一般复杂，属叉杆类零件。拨叉脚两端面、变速叉轴孔和两耳内表面是重要工作表面，其他表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求，而主要加工表面虽然加工精度相对较高，但也可以再正常的生产条件下，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。
该零件的主要加工表面为拨叉脚两端面、变速叉轴孔和锁销孔，在设计工艺规程时应重点予以保证。
1.3确定零件的生产类型
按照教学要求，该副变速拨叉的生产类型为大批量生产。
2确定毛胚类型绘制毛胚简图
2.1选择毛胚
根据零件材料为KTH350-10，零件结构一般复杂，生产类型为大批量生产，确定毛胚为铸件。毛胚的铸造方法选用砂型机器造型，由于孔需铸出，故还应安放型芯，此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。
2.2确定毛胚尺寸和机加工余量
1.铸件尺寸公差等级
    根据铸件采用砂型机器造型，材料为可锻黑铸铁，其加工表面的铸造尺寸精度等级由《机械制造技术基础课程设计（高等教育版）》（以下简称参考一）表2.8查得加工余量等级为G，铸件尺寸公差等级为CT8-CT10，取CT8。
2.铸件机械加工余量
由参考一表2.7，2.8，2.11确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 两件尺寸 加工余量 毛胚尺寸 公差CT
拨叉头孔 14mm 双侧余量一半
2.0mm 10mm 1.0mm
两耳内表面 14mm 双侧余量一半
2.0mm 10mm 1.0mm
拨叉脚两端面 6mm 双侧余量一半
2.0mm 10mm 1.0mm
拨叉脚内表面 40mm 双侧余量一半
2.0mm 36mm 1.0mm
拨叉头左右端面 70mm 双侧余量一半
2.0mm 74mm 1.0mm

2.3铸件毛胚图
零件毛胚图一般包括铸造毛胚形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。根据主要毛胚尺寸，该铸件毛胚图如下图（一）图（二）所示
3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
叉轴孔的轴线是拨叉脚两端面和两耳内表面的设计基准，拨叉头左端面是拨叉轴方向上的设计基准。选用叉轴孔的轴线和拨叉头左端面做精基准定位加工拨叉脚两端面和两耳内表面，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

图（一）

图（二）
件刚性较差，受力易产生变形，选用拨叉头左端面做精基准，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，加紧稳定可靠。
2.粗基准的选择
选择变速叉轴孔的外圆面和拨叉头右端面做粗基准。采用的外圆面定位内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面做粗基准加工左端面，可以为后续准备好精基准。
3.2拟定工艺路线
工艺路线的拟定是制定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）。他不但影响加工的质量和效率，而且影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。
因此拟定工艺路线是制定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要求，查参考一表2.25平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；查参考一表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定变速副拨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 尺寸精度等级 表面粗糙度/ 加工方案
拨叉头孔  IT9 3.2 粗镗-半精镗
两耳内表面  IT13 12.5 粗铣
拨叉脚两端面  IT12 6.3 粗铣
拨叉脚内表面  IT12 12.5 粗铣
拨叉头左端面 70 IT12 25 粗铣
拨叉头右端面 70 IT12 25 粗铣
锁销孔  IT12 25 钻
   
2.加工阶段的划分
该副变速拨叉加工质量较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（拨叉头左端面和叉轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉头右端面、两耳内表面、拨叉脚两端面、拨叉脚内表面。在半精加工阶段，完成拨叉头孔的镗和轴销孔的钻加工。
3.工序的集中与分散
选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨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，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
4.工序顺序的安排
   （1）机械加工工序
遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——拨叉头左端面和叉轴孔；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——叉轴孔和拨叉脚两端面，后加工次要表面——两耳内表面、拨叉脚两内表面；遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面再加工叉轴孔，先加工两耳内表面再钻销轴孔。由此初拟定副变速拨叉机械加工工序安排，如下：