副变速拨叉课程设计说明书

1、目录零件分析1一、零件的作用1二、零件的工艺分析1（一）、确定毛坯1（二）、主要尺寸精度和形位公差1零件的工艺分析及生产类型的确定2一、确定毛坯2（一）、确定毛坯种类：2二、工艺规程设计2（一）、选择定位基准：2（二）、制定工艺路线3三、加工余量，工序尺寸及公差的确定4（一）、各个工序加工余量，精度等级4（二）、确定切屑用量及时间定额5夹具设计11一、 定位方案11二、 对刀装置12三、 使用方法12总结12参考文献13机械制造工艺学课程设计零件分析一、零件的作用副变速拨叉应用在副变速箱的换档机构中，拨叉头孔套早变速叉轴上。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。 当需要变速时， 操纵变速杆， 变换操

2、纵机构就通过拨叉头部的操纵 槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨插脚拨动双联变换齿轮在花键上滑动一改变档位， 从而改变速度。 该拨叉变速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用， 因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性， 以适应拨叉的工作条件。该拨叉形状特殊，结构简单。为实现变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求， 因此加工精度要求较高。 叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷，为增强起耐磨性，该表面要求高频淬火处理，硬度为 4858HRC。拨叉头两端面和叉脚两端面在轴方向上均高于相邻表面， 这样既减少了加工表面又提高了变速时叉脚端面的接触刚度。 该零件除了主加工表面外， 其余的表面加工精度均较低

3、，不需要高精度的机床加工， 通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。二、零件的工艺分析（一）、确定毛坯零件材料为KTH-10，考虑到零件在加工工程中所受冲击力不大，并且为中批量生产，因此，选择金属模砂型铸造毛坯。铸件要求不能有砂眼、疏孔等缺陷，以保证零件的强度、硬度和刚度，使其在外力作用下不至于发生意外事故。（二）、主要尺寸精度和形位公差（ 1） 24 的圆柱1机械制造工艺学课程设计（ 2） 14 的孔的尺寸精度为 H9（+0.043 0 ），内表面粗糙度为 3.2 ，其中心轴线的基准线偏差为 0.025（ 3）两叉头同侧的表面粗糙度为 6.3（ 4）零件图中 14H13（ +0.27 0

4、）凹槽表面粗糙度为 12.5（ 5）叉脚端面 40H(-0.12 -0.24) 表面粗糙度为 12.5 。零件的工艺分析及生产类型的确定一、确定毛坯（一），确定毛坯种类：零件材料为 KTH350-10,考虑到零件在加工过程中所受冲击力不大并且为中批量生产，所以，选择金属模机械砂型铸造毛坯。查表，选用铸件尺寸公差等级为 CT10。保证的尺寸公差在 1-3mm。副变速拨叉毛坯图见附件一， 零件图见附件二。二、工艺规程设计（一）、选择定位基准：（ 1）：粗基准选择： 以零件的左端面为主要粗基准， 以零件的左端面外圆为辅助粗基准。（ 2）：精基准选择：根据精基准的选择原则“基准统一原则”以及考虑到工件

5、的装夹与加工方便， 选用加工后的左端面为主要精基准， 以零件的左端面外圆为辅助精基准。2机械制造工艺学课程设计（二）、制定工艺路线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。零件的加工方法及工艺路线如下：方案一：工序一：先铸件回火工序二：以 24 外端面为粗定位基准，粗铣拨叉左右两端面；用成型刀铣左右两端面工序三：以 24 外端面为基准，铣叉脚右端面；倒角工序四：以 24 外端面为基准，钻，扩，铰孔14mm 孔工序五：以叉脚右端面为精基准，铣叉脚左端面，倒角；铣14H13（ 00.27 ） 槽工序六：以叉脚右端面为精基准，钻8.70 0.

6、1 孔工序七：去毛刺工序八：终检方案二：工序 1：铣24 右端面，以24 左端面为粗基准，采用立式铣床加专用夹具。工序 2: 钻，铰14 孔，以24 右端面以及24 外圆为基准，采用立式钻床以及专用夹具。工序 3：铣24 左端面，以及铣两叉头左侧及右侧，以24 右端面为定位基准，采用立式铣床及专用夹具。工序 4：铣两叉头内侧，以14 孔中心为定位基准，采用卧式铣床及专用夹具。工序 5：铣槽，以24 孔表面为定位基面，采用卧式铣床及专用夹具。工序 6：钻，铰8.7 孔，以24 孔表面为定位基面，采用立式钻床及专用夹具。工序 7：去毛刺。工序 8：终检。通过比较，方案一的加工精度和加工顺序都没有方

7、案二好，因此，将加工工艺路线确定为 :方案二工序 1：铣24 右端面，以24 左端面为粗基准，采用立式铣床加专用夹具。3机械制造工艺学课程设计工序 2: 钻，铰14 孔，以24 右端面以及24 外圆为基准，采用立式钻床以及专用夹具。工序 3：铣24 左端面，以及铣两叉头左侧及右侧，以24 右端面为定位基准，采用立式铣床及专用夹具。工序 4：铣两叉头内侧，以14 孔中心为定位基准，采用卧式铣床及专用夹具。工序 5：铣槽，以24 孔表面为定位基面，采用卧式铣床及专用夹具。工序 6：钻，铰8.7 孔，以24 孔表面为定位基面，采用立式钻床及专用夹具。工序 7：去毛刺。工序 8：终检。三、加工余量，工

8、序尺寸及公差的确定（一）、各个工序加工余量，精度等级序加工表面加工内加工余精度等工序尺表面粗工序余号容量（ mm） 级（ CT） 寸（ mm）糙度量（ mm）124 右端面粗铣3.21273.22502两叉头右侧粗铣4.61210.66.30314 孔钻，12,11122铰27143.20424 左端面粗铣3.212702505两叉头左侧粗铣4.61266.306两叉头内侧粗铣6124012.507槽粗铣2.2101412.5088.7 孔钻71071.7铰1.7108.72504机械制造工艺学课程设计（二）、确定切屑用量及时间定额1、铣24 端面以及两叉头左侧（ 1）、加工条件：被加工材料

9、KTH350-10 其最小抗拉强度为 330MPa，最低延伸率为 10 的黑心可锻铸铁。零件大小为 x=70mm，y=85mm。（ 2）、加工要求：铣 24 右端面，加工余量为 3.2mm。（ 3）、刀具选择：选择硬质合金端铣刀YG8，根据 a p4 ， ae60 ，选取铣刀直径 D=40mm，d=16mm，齿数 12。在 0.15 0.3mm/z 之间。（ 4）、切屑深度 : 因为加工余量较小，一次走刀即可完成。即被吃刀量为2mm。（ 5）、选用铣床：查机械制造工艺设计简明手册表4.2-35 ，选用 X51 立式铣床，同时查得主轴转速： 100r .min1 电动机功率： 4.5kw。（ 6

10、）、确定切屑速度和工作台每分钟进给量f Mz 。查切削用量简明手册 表 3.27中公式计算 vcC vd0qvkv 查表ma pxvf zyvupTae v zvcv548, kv1,T120 min, m0.33, ap2, xv0.17yv0.32, ae2, uv，q，00.22v0.22 pvvc74.8m/min（ 7）、工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式： Td Tj T f Tb Tx Tz / N 其中 Td - 单件时间定额； Tj - 基本时间 ； Tf - 辅助时间； Tb - 布置工作时间； Tx - 休息及生理需要时间； Tz - 准备与终结时间； N

11、-一批零件的数量。基本时间： Tjll1 l2 i ; l1ae (d ae ) 2; l 2 3 计算可得 Tj 0.4 min .f Mz辅助时间： Tf =0.2 Tj =0.08min.布置工作时间： Tb =0.05 ×0.48=0.024min.休息及生理需要时间Tz =0.03 ×0.480.02min5机械制造工艺学课程设计准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 T=0.53min2、加工14孔（ 1）、加工条件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉强度为 330MPa，最低延伸率为 10 的黑心可锻铸铁，孔直径为 14mm。钻孔至 12mm，

12、扩孔至 13.8mm，精铰至 14mm。（ 2）、选择刀具：钻孔时，高速钢，钻头直径12mm，铰孔时， YG8，钻头直径为14mm。进给量 fcv d0zvkv查切削用量简明手册0.3mm/ r ，切削速度 vcx fTma pyv表 2.30 算得 vc12.1m / min 。（ 3）、选用钻床：查机械制造工艺设计简明手册表4.2-14 ，选用立式钻床Z525。主轴最大行程 175mm，主轴转速 97r/min ，主轴最大转矩245.25N，功率2.8kw 。（ 4）、时间定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式： TdTjT fTb TxTz / N 其中 Td -单件时间定额；

13、Tj - 基本时间； Tf - 辅助时间； Tb - 布置工作时间； Tx - 休息及生理需要时间； Tz - 准备与终结时间； N-一批零件的数量。钻孔的基本时间： T jLll1 l2 ; l1D cot kr 2;l 2 3 ；计算可得：Tj 3.8minfnfn2辅助时间： Tf =0.2 Tj =0.76min.布置工作时间： Tb休息及生理需要时间 Tz0.11min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 Td Tj TfTb TxTz/ N4.86min铰孔的基本时间： TjLll1l 2 ;l1D d1 cot kr 2;l 2 3 ；计算可得：fnfn26机械制造工艺

14、学课程设计Tj4.9 min辅助时间： Tf =0.2 Tj =0.98min.布置工作时间： Tb休息及生理需要时间 Tz0.15min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 TdTjTfTbTxTz / N6.28min加工14 孔所用的额定工时为： T=17.6min3、加工8.7 孔（ 1）、加工条件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉强度为 330MPa，最低延伸率为 10 的黑心可锻铸铁，孔直径为 8.7mm。钻孔至 7mm，精铰至 8.7mm。（ 2）、选择刀具：钻孔时，高速钢，钻头直径 7mm，扩孔时，高速钢，钻头直径8mm，铰孔时， YG8，钻头直径为 8.7

15、mm。进给量 f0.3mm / r ，切削速度vccv d0zvkv 查切削用量简明手册表2.30算得 vc 12.1m / min 扩孔时，xyTma pfv高速钢，钻头直径 8mm，（ 3）、选用钻床：查机械制造工艺设计简明手册表4.2-14，选用立式钻床Z525。主轴最大行程 175mm，主轴转速 97r/min ，主轴最大转矩245.25N，功率2.8kw 。（ 4）、时间定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式：Td TjT f Tb TxTz / N 其中 Td -单件时间定额； Tj - 基本时间； Tf - 辅助时间； Tb - 布置工作时间； Tx - 休息及生理需要时

16、间； Tz - 准备与终结时间； N-一批零件的数量。钻孔的基本时间： T jLll1 l2 ; l1D cot kr 2;l 2 3 ；计算可得：Tj 2.3minfnfn2辅助时间： Tf =0.2 Tj =0.46min.7机械制造工艺学课程设计布置工作时间： Tb休息及生理需要时间 Tz准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 Td Tj TfTbTxTz/ N2.95min铰孔的基本时间： TjLll1l 2;l1D d1 cot kr 2;l 2 3 ；计算可得：fnfn2Tj4.6 min辅助时间： Tf =0.2 Tj =0.92min.布置工作时间： Tb =0.05

17、×4.6=0.23min.休息及生理需要时间 Tz =0.03 ×4.60.14min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 TdTjTfTbTxTz / N5.9min加工14 孔所用的额定工时为： T=12.95min4、铣槽（ 1）、加工情况：铣槽宽：14mm，槽长度：19mm，槽深度 16mm。被加工材料 KTH350-10其最小抗拉强度为350MPa，最低延伸率为10 的黑心可锻铸铁。（ 2）、选用刀具：高速钢三面刃铣刀。铣刀直径为125mm，宽度 14mm，齿数 20（ 3）、选机床：查机械制造工艺设计简明手册表4.2-38 ，选用 X62型卧式铣床。机

18、床功率为7.5kw。每齿进给量为0.06-0.1mm/z 。取 f=0.08mm/z。确定切屑速度和工作台每分钟进给量f Mz 。查切削用量简明手册 表 3.27 中公式计算 vcCvd0qvp kv 式中，mxvyzuTapf zae v zvCv63.4.qv0.25, xv0.1, yv0.2, uv0.15 pv0.1, m 0.2, T 120min,a p16mm, fz0.08mm / z, ae14mm, z20, d125mm,kv 1.0计算得 v25.4m/minn100025.464.68r / min1258机械制造工艺学课程设计根据 X62 型卧式铣床工作台进给表（

19、4.2-39 ），选择 n=60r/min=1r/s，则实际的切削速度 v=0.36m/s ，工作台每分钟进给量为：fMz 0.08 20 6096mm/ min根据 X62 型卧式铣床工作台进给表（ 4.2-40），选择 fMz75mm / min 。则实际的每齿进给量为 fz75200.063mm/ z60（ 4）、工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式：Td Tj T fTb Tx Tz / N 其中 Td -单件时间定额； Tj- 基本时间 ； Tf - 辅助时间； Tb - 布置工作时间； Tx - 休息及生理需要时间； Tz - 准备与终结时间； N-一批零件的数量。基

20、本时间： Tjll1 l2 i ; l1ae (d ae ) 2; l 2 3 计算可得 Tj 0.7 min 42s .f Mz辅助时间： Tf =0.2 Tj =0.14min.布置工作时间： Tb =0.05 ×0.7=0.35min.休息及生理需要时间 Tz =0.03 ×0.70.021min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 T=1.211min=72.66s5、铣两叉头内侧（ 1）、加工情况：两叉头内侧宽： 40mm，长度： 6mm，深度 18mm。被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉强度为 350MPa，最低延伸率为 10 的黑心可锻铸铁。

21、（ 2）、选用刀具：高速钢三面刃铣刀。铣刀直径为125mm，宽度 40mm，齿数 20（ 3）、选机床：查机械制造工艺设计简明手册表4.2-38 ，选用 X62型卧式铣床。机床功率为7.5kw。每齿进给量为0.06-0.1mm/z 。取 f=0.08mm/z。确定切屑速度和工作台每分钟进给量f Mz 。查切削用量简明手册 表 3.27 中公式计算 vcCvd0qvkv 式中，T m apxv f zyz aeuv z pv9机械制造工艺学课程设计Cv63.4.qv0.25, xv0.1, yv0.2, uv0.15 pv0.1, m 0.2, T 120min,a p18mm, f z0.08

22、mm/ z, ae40mm, z20, d125mm, kv1.0计算得 v25.4m/minn100025.412564.68r / min根据 X62 型卧式铣床工作台进给表（ 4.2-39），选择 n=60r/min=1r/s ，则实际的切削速度 v=0.36m/s ，工作台每分钟进给量为：fMz0.08206096mm/ min根据 X62 型卧式铣床工作台进给表（ 4.2-40），选择 fMz75mm / min 。则实际的每齿进给量为fz75200.063mm/ z60（ 4）、工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式：TdTj T fTb Tx Tz / N 其中 Td

23、 -单件时间定额； Tj- 基本时间 ； Tf - 辅助时间； Tb - 布置工作时间； Tx - 休息及生理需要时间； Tz - 准备与终结时间； N-一批零件的数量。Tjl l1l2 i ; l1ae (d ae ) 2; l 23基本时间：f Mz计算可得 Tj 0.7 min 42s .辅助时间： Tf =0.2 Tj =0.14min.布置工作时间： Tb =0.05 ×0.7=0.35min.休息及生理需要时间 Tz =0.03 ×0.70.021min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额 T=1.211min=72.66s10机械制造工艺学课程设计夹具设计一、定位方案本夹具是在工序 4 用卧式铣床铣两叉头两个侧面。 工件以已加工的孔