目录
1 概述 1
2 审查零件图的工艺性 1
3 选择毛坯 2
4 工艺规程设计 2
4.2零件各部分加工方法的选择 2
4.3制定工艺路线 3
5确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图 4
5.1确定加工余量 4
5.2 确定毛坯尺寸 4
5.3 确定圆角半径 4
5.4 确定拔模角 4
5.5 确定分模位置 4
5.6 确定毛坯的热处理 4
6 工序设计 5
6.1 选择加工设备与工艺装备 5
6.2 确定工序尺寸 7
7 确定切削用量及时间定额 9
7.1 铣mm外圆柱两端面以及两叉头左右两侧 9
7.2 加工H9内孔 10
7.3 加工mm孔 11
7.4 铣槽 12
8 钻孔夹具设计 14
8.1研究原始质料 14
8.2定位基准的选择 14
8.3 切削力及夹紧力的计算 14
8.4误差分析与计算 15
8.5 零、部件的设计与选用 16
8.5.1定位销选用 16
8.5.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用 17
8.6夹具设计及操作的简要说明 18
小 结 19
参考文献 20
1 概述
机械制造工艺学课程设计，是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习所获得的感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前学过的全部课程，并且独立完成一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下了良好基础。通过课程设计达到以下目的：
（1）、能熟练地运用机械制造技术基础的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制定工艺规程等问题方法，培养自我学习能力和解决问题能力。
（2）、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练，提高结构能力设计。
（3）、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册，查询相关资料等，增强解决实际工程问题的独立能力。
2 审查零件图的工艺性
副变速拨叉图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。零件各表面的加工并不困难。只是φ14H9的要求精度较高，且对应轴线的直线度要求也较高，需进行半精加工。槽14H13两壁关于孔φ10轴线的对称度有要求，需在数控机床上完成加工。
图1 副变速零件图
3 选择毛坯
零件材料为ZG45,考虑到零件在加工过程中所受冲击力不大，并且为大批量生产，所以，选择金属模机械砂型铸造毛坯。查《机械设计工艺制造设计简明手册》表1.3-1。选用铸件尺寸公差等级为CT10。保证的尺寸公差在1-3mm。
4 工艺规程设计
4.1 选择定位基准：
1：粗基准选择：以铸件左边的端面为主要粗基准，以铸件的φ24mm外圆为辅助粗基准。
2：精基准选择：本零件是带孔的零件。其中φ14H9和右端面为设计基准，根据精基准的选择原则“基准重合原则”，以及考虑到工件的装夹与加工方便。在孔φ14H9未加工出来前可选用右端面为主要精基准，以铸件的φ24mm外圆为辅助精基准。在孔φ14H9mm未加工出来后，以φ14H9mm的内孔面为定位精基准，右端面为辅助精基准。
4.2零件各部分加工方法的选择
本零件的加工面有：内孔、平面以及槽，其材料为ZG45，参考《机械制造工艺学》其各部分加工方法如下：
（1）圆柱左/右端面:由于表面粗糙度Ra为25μm,只需进行粗铣。
（2）两叉头左/右侧面：由于表面粗糙度Ra为6.3μm,需进行粗铣、半精铣。
（3）φ14H9内孔：由于公差等级为9级，且表面粗糙度为Ra3.2μm,需进行钻、扩、铰。
（4）两叉头内侧：由于表面粗糙度Ra为12.5μm，只需进行粗铣。
（5）槽14H13：由于公差等级为13级，且表面粗糙度为Ra12.5μm,只需进行粗铣。
（6）孔：由于表面粗糙度Ra为25μm,只需进行钻孔即可。
4.3制定工艺路线
按照先粗后精的原则同时考虑到零件的几何形状，尺寸精度以及位置精度等技术要求，以及加工时的经济性，尽量使工序能够集中起来。选择零件的加工方法及工艺路线如下：
工序1：以mm外圆柱面及其左端面定位，粗铣mm右端面。
工序2: 以mm外圆柱面及其右端面定位，粗铣mm左端面。
工序3：以mm圆柱右端面以及mm外圆柱面为定位，钻，扩，铰H9mm孔。
工序4：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，粗铣两叉头内侧。
工序5：以H9mm内孔面及mm外圆柱左端面定位，粗铣14H13mm槽。
工序6：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，钻φ10mm的孔。
工序7：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，粗铣两叉头至8mm。
工序8：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，半精铣两叉头至mm。
工序9：钳工去毛刺，并到0.5×45°角。
工序10：终检。
5确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图
5.1确定加工余量
由于该才有啥新机器造型，材料为ZG45且为大批量生产，查《机械制造工艺设计简明手册》可选铸件的尺寸公差等级为10级，又铸件基本尺寸在63-100范围内，故取铸件尺寸公差数值为3.2，铸件机械加工余量单侧为4mm,双侧为3mm。
5.2 确定毛坯尺寸
本零件的外表面均属于双侧切削，主要以粗加工为主，故取粗加工余量为3mm,但拨叉两侧面需进行半精加工，取半精加工余量为1mm。可得毛坯尺寸表如下。其余尺寸可以直接铸造出来。其毛坯图如下。
表1 副变速拨叉毛坯尺寸
零件尺寸 双侧余量 机加工余量 铸件尺寸
70 3 0 76
3 1 14
3 0 34
3 0 8
5.3 确定圆角半径
由于采用砂型铸造，所以圆角计算公式，取，所以本铸件内外圆角取R=5mm。对于特殊位置φ24mm圆柱与拨叉连接处的圆角要求为R=2mm，故可直接取其为2mm。
5.4确定拔模角
根据《机械制造工艺设计简明手册》可查得，砂型铸造外表面拔模斜度为0°30′，内表面拔模斜度为1°。
5.5确定分模位置
本零件较复杂，分型面为不同平面组合而成。
5.6确定毛坯的热处理
铸造完毛坯后应安排正火处理，以消除残留的铸造应力，以减少加工中的变形，同时改善加工性。
图2 副变速拨叉毛坯图
6 工序设计
6.1 选择加工设备与工艺装备
6.1.1 选择机床
（1） 工序1、2是粗铣。各工序的步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选择立式铣床就能满足要求，本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的X51。
（2） 工序3为孔加工，且一次定位需完成三个工步，可选用Z525的四联钻床，并采用随行夹具。
（3） 工序4为粗铣，且工步数较少，精度要求不高，选用最常用的X51。
（4） 工序5、6为半精铣，工步数较少，精度要求不高，选用最常用的X51。
（5） 工序7粗铣，精度要求不高，选用最常用的X51。
（6） 工序8为钻孔，精度要求不高，选用最常用的Z525。
6.1.2 选择夹具
在各工序中由于是大批量生产，所以都采用专用夹具。
6.1.3 选择量具
本零件属于大批生产，一般采用通用量具，对于精度要求高，不易测量的可采用专用夹具。
选择各轴向测量量具
工序2中要保证φ24圆柱两端面的距离为70mm，且未标注公差，取IT14级，T=0.74mm,按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用的量具，由于它所对应的不确定允许值为0.054mm，所以可选分度值为0.05mm的游标卡尺。即取测量范围为0-150mm，分度值为0.05mm的游标卡尺。在此工序中，还要保证拨叉两叉头的厚度为8mm，未标注公差，取IT14级，T=0.36mm，不确定允许值为0.029mm，所用的量具为分度值为0.02mm的游标卡尺。即取测量范围为0-150mm，分度值为0.02mm的游标卡尺。两个外部轴向测量在同一工序中，故可采用其中一个精度较高的游标卡尺即可，故选用范围为0-150mm，分度值为0.02mm的游标卡尺。
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