目 录
1 绪论 1
2 概述 1
2.1 选题的目的和意义 1
2.2 国内外研究现状及发展趋势 1
3 零件的分析 2
3.1 零件的作用 2
3.2 零件的工艺分析 2
4 工艺规程设计 3
4.1 确定毛坯的制造形式 3
4.2 基面的选择 4
4.3 制定工艺路线 4
5 夹具设计 19
6 结束语 20
致谢 21
参考文献 22
1 绪论
机械制造加工工艺与机床夹具设计主要是对零件的加工工艺进行分析和对零件的某几个主要部位进行专用夹具的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。在本次设计中，就针对拨叉的加工工艺进行分析，制定和比较加工工艺路线，选择一种较好的加工工艺路线进行加工。并对拨叉ｍｍ的半孔进行专用夹具的设计，在这过程中，制定多套夹具方案分别对各夹具的定位误差和精度进行分析计算，选择其一，以完成本次设计。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。
就个人而言，希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
2 概述
2.1 选题的目的和意义
机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。
2.2 国内外研究现状及发展趋势
在我国现阶段拨叉类零件的加工还没有达到现代自动化的加工水平。在批量的生产中，它的加工工艺还需要人工画线的方法来保证其精度，而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此，我国对拨叉类不规则零件的加工还处于效率低、加工成本高的阶段。
随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，气动、液压夹紧等夹具正是适应发展的产物。它对缩短工艺装备的设计、制造周期起到至关重要的作用。国外把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
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。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
3、零 件 的 分 析
（一）零件的作用
题目所给的零件是拨叉。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φ30孔与操纵机构相连，二下方的φ55mm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。
（二）零件的工艺分析
零件的材料为QT450-10，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求
需要加工的表面：
1.小孔的上端面、大孔的上下端面；
2.小头孔30mm孔；
3.大头半圆孔47.5mm；
位置要求：
小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.05mm、大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm。
由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
4、 工 艺 规 程 设 计
（一）确定毛坯的制造形式
零件材料为QT450-10。考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级CT9级，已知此拨叉零件的生产纲领为4000件/年，零件的质量是1.0Kg/个，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
（二）基面的选择
基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。
（1） 粗基准的选择：以零件的底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。这样就可以达到限制五个自由度，再加上垂直的一个机械加紧，就可以达到完全定位。
（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，以两个小头孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门的计算，此处不再重复。
（三） 制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。再生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
1.工艺路线方案一
工序Ⅰ 粗铣Ф47.5mm孔的两头的端面。
工序Ⅱ 精铣Ф47.5mm孔的两头的端面。
工序Ⅲ 粗镗、半精镗、精镗Ф47.5mm孔至图样尺寸。
工序Ⅳ 钻、扩、铰两端Ф30mm孔至图样尺寸。
工序Ⅴ 铣断保证图样尺寸。
工序Ⅵ 去毛刺，检查。
2.工艺路线方案二
工序Ⅰ 粗铣Ф47.5mm孔的两头的端面。
工序Ⅱ 钻、铰两端Ф30mm孔之图样尺寸。
工序Ⅲ 粗铣中间孔上端面至Ф55mm。
工序Ⅳ 粗镗、半精镗、精镗Ф47.5mm孔至图样尺寸。
工序Ⅴ 铣断保证图样尺寸
工序Ⅵ 去毛刺，检查。
3. 工艺方案的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与Ф30mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完Ф30mm的孔，再以孔的中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一的装夹次数少，但在加工Ф30mm的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。其他两个面很难保证。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三个面时都是用Ф30mm孔的中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求。这样也体现了基准重合的原则。很是审美！其他的工序尤为平常简单无需再议。这样一比较最终的工艺方案为：
工序Ⅰ 粗铣Ф47.5mm孔的两头的端面。
工序Ⅱ 钻、铰两端Ф30mm孔之图样尺寸。
工序Ⅲ 粗铣中间孔上端面至Ф55mm。
工序Ⅳ 粗镗、半精镗、精镗Ф47.5mm孔至图样尺寸。
工序Ⅴ 铣断保证图样尺寸
工序Ⅵ 去毛刺，检查。
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。
（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“拨叉”零件材料为QT450-10，毛坯重量约为1.6㎏,生产类型为大批生产，采用砂型铸造毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1.外圆表面（Ф47.5mm）
考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度CT9即可。又因它们是对称的两个零件最后还需铣断，故对Ф47.5mm的中心轴线的尺寸偏差为115.5的范围内。
2. 两小孔Ф30mm
毛坯为实心，两内孔精度要求界于IT7~IT8之间，参照《切屑加工简明实用手册》表8-21确定工序尺寸及余量：
钻孔：Ф29.8mm 2Z=29.8mm
铰孔：Ф30mm 2Z=0.2mm
3.中间孔（Ф47.5mm）
中间孔尺寸相对较大可以铸造，根据机械制造工艺设计手册表1-13得：孔的铸造毛坯是在Ф47.5孔的基础之上铣削加工得到，其轴向尺寸上下表面距离为30mm，由于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得到。
参照《切屑加工简明实用手册》表8-95确定Ф47.5mm工序尺寸及余量：
粗 镗：Ф43mm 2Z=4mm
半精镗：Ф47mm
精 镗：Ф47.5mm
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