拨叉零件加工工艺标准规范标准

机械制造专业
课程设计说明书
设计题目：拨叉零件的机械加工
设计者___________________
指导教师_________________
___________________________ 大学
200年月日
机械制造专业课程设计任务书
题目：设计变速箱拨叉零件的机械加工工艺 规程及钻锁销孔钻床夹
具 内容：（1）零件图
I （2）毛坯图
I
3 ）机械加工工艺规程卡片 1
（4）钻锁销孔钻床夹具装配图及零件图 （5 ）课程设计说明书 1
原始资料：拨叉零件图1张（见附图1）；
生产纲领为8000台/年（每台一件）; 每日I 班。

指导教师— 系、部、室主任 教学院长—
00 年 月 日
张
张套套份
^1
第1章零件分析
1.1 零件的作用
拨叉是拖拉机变速箱的换档机构中的一个主要零件。

拨叉头以24 mm孔套在变速叉轴上，并用
螺钉经M8 6H螺纹孔与变速叉轴联结，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，变速操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，拨叉脚拨
动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。

1.2零件的工艺分析
由零件图1.1可知，其材料为45钢。

该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力
和冲击载荷作用的工作条件。

该拨叉形状特殊、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。

叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，
该表面要求高频淬火处理，硬度为48〜58HRC ;为保证拨叉换档时叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对
叉轴孔24o0.021mm的垂直度要求为0.05mm，其自身的平面度为0.08mm。

为保证拨叉在叉轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用紧固螺钉定位。

螺纹孔的尺寸为M8 6H。

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，这样既减少了加
工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；2400.021mm孔和M8 6H孔的端面均为平面，可以
防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速
叉轴孔2400.021mm，其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铳削、钻床、攻丝的
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。

该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔2400.021mm(H7),在设计工艺规程时应重点予以
保证。

舲一CH
图1.1 (零件图)
1.3确定零件的生产类型
依设计题目知：产品的年产量为8000台/年，每台产品中该零件数量为1件/台；结合生产实际,
备品率%和废品率%分别取3%和0.5%，零件年产量为
N=8000 台/年X 1 件/台X (1+3%) X (1+0.5%)=8281.2 件/年
拨叉属轻型零件，该拨叉的生产类型为大量生产。

第2章确定毛坯、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，毛坯选用锻件。

该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。

毛坯的拔模斜度为5°。

2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
1 •公差等级由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。

2 •锻件重量
由于无法得到加工后巴叉的质量，所以先根据图纸画出三维图经过分析(如下截图)
另摧I 特征
哲审 o75bQQCKii — * 桔度 jO. OM01300
7
罪規-4.2030565^*0+ 毫米"3 ft
- 1 I 斫宓讯 灵沪"P
悽扈=r.BucKKUQ«-a? at ; Hra 處星二3 276M41e-a4金吨 促吾」丁旺11AITT' I*标边桓礙帛甬4> - X Y t -1.巣TF306祇(H i. GZ52J93.
得出质量为(密度取 7.8 X 10-6kg / mm 3) m=0.32783841kg 〜0.33kg
可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为 0.44kg 。

3.锻件形状复杂系数
对拨叉零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、
宽度和
高度，即l =95mm , b =65mm , h =45mm ;该拨叉锻件的形状复杂系数为
5
m t / m N 0.44 /(lbh ) =0.44kg / (95mm X 65mm X 45mm X 7.8 X 10-6
kg / mm 3
) ~ 0.44/ 2.17 〜0.203
由于0.203介于0.16和0.32之间，故该拨叉的形状复杂系数属 S 3级。

4•锻件材质系数 由于该拨叉材料为 45钢，是碳的质量分数小于
0.65%的碳素钢，故该锻件的
材质系数属M i 级。

5•锻件分模线形状 根据该拨叉件的形位特点，
选择零件高度方向通过螺纹孔轴心的平面为分模
面，属平直分模线。

6 .零件表面粗糙度
由零件图可知，该拨叉各加工表面的粗糙度 Ra 均大于等于1.6卩m 。

根据上述诸因素，可查《机械制造设计基础课程设计》表 2.13确定该锻件的尺寸公差和机械加工
余量，所得结果列于表
2.1中。

表2.1拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差 加工表面 零件尺寸/mm
机械加工余量/mm
毛坯公差/mm
毛坯尺寸/mm
拨叉头左右端面
0 40
0.1
1.5〜2 (取 2)
1.1 1.6 ( 0.5) 1.1 44 ( 0.5)
拨叉角内表面
R25 1.5 〜2 (取 1.5)
.“ 1.0
1.4(
0.4)
1.0
R23.5 ( 04)
叵 叵 叼 因
末押亍
J. W1I
半柝初M
惟艺情杵
. 厂Q
2.3绘制拨叉锻造毛坯简图
由表2.1所得结果，绘制毛坯简图 2.3所示。

图2.3 （毛坯简图）
第3章工艺规程设计
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
0 021
叉轴孔24。

. mm的轴线是拨叉脚两端面设计基准，拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设
0 021
计基准。

选用叉轴孔24o . mm的轴线和拨叉头左端面作精基准定位加工拨叉脚两端面，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，由于拨叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用拨叉头左端面作精基准，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，夹紧稳定可靠。

2 .粗基准的选择
选择变速叉轴孔24 mm的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。

采用24 mm外圆面定位加工内孔
可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面作粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。

3.2拟订工艺路线
工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括：确定加工方法，戈U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）。

它不但影响加工的质量和效率，而且影响到工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。

因此，拟订工艺路线是制订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，查《机械制造设计基础课程设计》表 2.25平面加工法案的经济精度和表面粗糙度；查《机械制造设计基础课程设计》表 2.24孔加工法案的经济精
度和表面粗糙度，确定拨叉零件各表面的加工方法，如表 3.1所示。

2 •加工阶段的划分
该拨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（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；然后粗铳拨叉头右端面、拨叉脚内表面、拨叉脚两端面的粗铳、凸台。

在半精加工阶段，完成拨叉脚两端面的半精铳加工和螺纹孔的钻孔丝锥攻丝；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。

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，首先加工精基准一一拨叉头左端面和叉轴孔24o0.021mm ;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，先加工主要表面一
—拨叉头左端面和叉轴孔24o0.021mm和拨叉脚两端面，后加工次要表面一一螺纹孔；遵循“先面后
0 021
孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔24°. mm孔；先铳凸台，加工螺纹孔M8。

由此初拟
拨叉机械加工工序安排如表 3.2所示。

（2）热处理工序
模锻成型后切边，进行调质，调质硬度为241〜285HBS，并进行酸洗、喷丸处理。

喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。

叉脚两端面在精加工之
前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。

在表 3.2中工序80和工序90之间增加热处理工序，即：拨叉脚两端面局部淬火。

（3）辅助工序
粗加工拨叉脚两端面和热处理后，应安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；
精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。

综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工一一主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工
——主要表面半精加工和次要表面加工——热处理——主要表面精加工。

5.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，拟定拨叉的工艺路线如表 3.3所示。

表3.3 拨叉机械加工工艺路线（修改后）
3.3加工设备及工艺装备的选用
机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。

拨叉的生产类型为大批生产，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备，所选用的夹具均为专用夹具。

各工序加工设备及工艺装备的选用如表 3.4所示。

10 钻、攻丝M8螺纹孔 立式钻床525 复合钻头、丝锥、卡尺、塞规 11 去毛刺
钳工台
平锉、
12 中检
塞规、百分表、卡尺等
13 热处理一一拨叉脚两端面局部淬火 淬火机等
14 校正拨叉脚 钳工台 手锤
15 磨削拨叉脚两端面 平面磨床M7120A
砂轮、游标卡尺
16
清洗
清洗机
17
终检
塞规、百分表、卡尺等
3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定
1、工序10粗铳拨叉头两端面、工序
20半精铳拨叉头左端面和工序
80半精铳拨叉头右端面
工序10、工序20和工序80的加工过程如图 3.1所示。

工序10：以右端面定位，粗铳左端面，保证工序尺寸 L 1 ；以左端面定位，粗铳右端面，保证工序
尺寸L 2 ；
工序20:以右端面定位，半精铳左端面，保证工序尺寸
L 3。

工序80:以左端面定位，半精铳右端面，保证工序尺寸 L 4,达到零件图设计尺寸
L 的要求，
L 40°0.1。

由图3.1所示加工过程示意图，建立分别以
Z 2、Z 3和Z 4为封闭环工艺尺寸链如图
3.2所示。

=41 mm 。

由于工序尺寸L 3是在半精铳加工中保证的，查《机械制造设计基础课程设计》表 加工法案和表面粗糙度知，半精铳工序的经济加工精度等即可达到左端面的最终加工要求
L J
L
图3.1加工过程示意图 图3.2工艺尺寸链图
1）求解工序尺寸 L 3： 《机械制造设计基础课程设计》表 2.64平面精加工余量，得半精铳余量
Z 4=1mm ,由图 3.1 知 L 4
4O°0.1mm ，从图 3.2c 知，Z 4 L 3 L 4，则 L 3
L 4 Z 4
40 1 mm
2.25平面 IT10 ,因此
吒：
'
L
确定该工序尺寸公差为 ITIO ，其公差值为0.1mm ，故L 3 41 0.05 mm
2）求解工序尺寸 L 2 :查《机械制造设计基础课程设计》表
为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。

表3.1
表
3.1
表
3.2
2.64平面精加工余量，得半精铳余量
Z 4=1mm ，由图 3.2 (b )知，
L ?
L 3 Z 3= （41+1）mm=42mm 。

由于工序尺寸 L 2是在半精铳加工中
保证的，查《机械制造设计基础课程设计》表 2.25平面加工法案和表面粗糙度知，半精铳工序的经济 加工精度等即可达到左端面的最终加工要求 IT10，因此确定该工序尺寸公差为
ITI0，其公差值为
0.1mm ，故 L 2
42 0.05 mm 。

3）求解工序尺寸 L 1：右端加工余量，即
Z 2=2- Z 4=2-1=1，由图 3.2(a )知，Z 2
L 1 L 2， 则
L 1 L 2 Z 2 = （42+1）mm=43mm 。

由《机械制造设计基础课程设计》表
2.25平面加工方案的经济度和
表面粗糙度，确定该粗铳工序的经济加工等级为
IT13，其公差为 0.39，故L 1 43 0.185 mm 。

1）余量Z 4 的校核
在图3.2c ）所示尺寸链中 Z 4是封闭环，由竖式法
（如表 3.1）计算可得:
Z 4
1 0.05 mm
2）余量Z 3 的校核 在图3.2b ）所示尺寸链中 Z 3是封闭环，由竖式法
（如表 3.1）计算可得:
Z 3
1 0.；mm 。

3）余量Z 2 的校核 在图3.2c ）所示尺寸链中 Z 2是封闭环，由竖式法
（如表 3.1）计算可得:
Z 2
1 0..235
mm
余量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。

将工序尺寸按"入体原则”表示：L 4 4 0 00.1 mm ， L 3 41°0.1 mm ， L 2 42°0.1 mm ，
L i 43 0.39 mm 。

2、工序100钻、攻丝 M8螺纹孔
由于M8螺距为1mm ，则先钻孔余量为 Z 钻=7mm 。

由《机械制造设计基础课程设计》表 2.67攻
螺纹前钻孔用麻花钻直径为 7mm 。

3.5切削用量的计算
1、工序10粗铳拨叉头两端面
该工序分两个工步， 工步1是以右端面定位， 粗铳左端面；工步2是以左端面定位， 粗铳右端面。

由于这两个工步是在一台机床上经一次走刀加工完成的，因此它们所选用的切削速度 v 和进给量f 是
一样的。

(1) 背吃刀量 工步1的背吃刀量a p1取为乙，Z 1等于左端面的毛坯总余量减去工序 2的余量Z 3,
即Z 1=2mm - 1mm = 1mm ;而工步 2的背吃刀量 a p2取为Z 2，故a p2 = Z 2=1mm 。

(2) 进给量 由立式铳床X51功率为4.5kW ，查《机械制造设计基础课程设计》表
5.8高速钢套 式面铳刀粗铳平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量 f z 取
为 0.08mm/z
⑶铳削速度 由本工序采用高速钢镶齿铳刀、
d w 80 mm 、齿数z 10。

查《机械制造设计
1000 44.9
178.65( r/min )
80
由本工序采用 X51-型立式铳床，查《机械制造设计基础课程设计》 表3.6,取转速n w =160r /min ,
故实际铳削速度
当n w =160r /min 时，工作台的每分钟进给量 f m 应为
f m
f z Zr w
0.08 10 160
128 (mm /min )
可查《机械制造设计基础课程设计》表
3.7得机床进给量为125 ( mm / min )
2、工序20半精铳拨叉头左端面
基础课程设计》表 5.8高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度
v 44.9 m/min 。

n s
1000v d
1000
80 160
1000 40.2 (m /min )
(1)背吃刀量 a p3 Z 3=1 mm 。

(2)进给量
由本工序表面粗糙度 Ra,6.3ym,查《机械制造设计基础课程设计》表
式面铳刀精铳平面进给量，每转进给量
f 取为0.4mm/r ，故每齿进给量f z 为0.04mm/z
⑶铳削速度
由本工序采用高速钢镶齿铳刀、
d w 80 mm 、齿数z 10、f z =0.04mm/z ，查《机
械制造设计基础课程设计》表 5.8高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度
v 48.4 m/min 。

由本工序采用 X51-型立式铳床，查《机械制造设计基础课程设计》 表3.6,取转速n w =180r /min , 故实际铳削速度
80 180
45.24 (m / min )
1000
当n w =210r /min 时，工作台的每分钟进给量
f m 应为
m
f z zn w 0.04 10 210 84 (mm / min )
可查《机械制造设计基础课程设计》表
3.7得机床进给量为 80 (mm / min )
3、工序80半精铳拨叉头右端面 (1)背吃刀量 a p4 乙=1 mm 。

5.8高速钢套
n s
1000v d
1000 48.4 80
192.58 ( r/min )
1000 (2)进给量由本工序表面粗糙度 Ra,3.2ym,查《机械制造设计基础课程设计》表
5.8高速钢套
式面铳刀精铳平面进给量，每转进给量
f 取为0.4mm/r ，故每齿进给量 f z 为0.04mm/z
⑶铳削速度
由本工序采用高速钢镶齿铳刀、 d w 80 mm 、齿数z 10、f z =0.04mm/z ，查《机
械制造设计基础课程设计》表
5.8高速钢套式面铳刀铳削速度，确定铳削速度
v 48.4 m/min 。

n s
1000v d 1000
484 192.58 (r/min )
80
由本工序采用 X51-型立式铳床，查《机械制造设计基础课程设计》 表3.6,取转速n w =180r / min ,
故实际铳削速度
dn w v
1000
80 180
45.24 (m /min )
1000
当n w =210r /min 时，工作台的每分钟进给量 f m 应为
f z zn w 0.04 10 210 84 (mm / min )
可查《机械制造设计基础课程设计》表
3.7得机床进给量为80 (mm / min )
4、工序100钻、攻丝 M8螺纹孔 (1)钻7孔工步
由工件材料为 45钢、孔 7mm 、高速钢钻头，查《机械制造设计基础课程设计》表 5.19高速钢
Vc=20m/min ，进给量 f =0..20 mm /r 。

取 a p =7mm 。

(2)攻螺纹
由于螺纹螺距为1mm 则进给量为f=1mm/r ,查《机械制造设计基础课程设计》 5.35组合机床上加
工螺纹的切削速度 v=3--8m/min ，取v=5 m/min 所以该工位主轴转速
3.6时间定额的计算
1 •基本时间t j 的计算
(1)工序10 ――粗铳拨叉头两端面
由于该工序包括两个工步， 即两个工件同时加工， 由面铳刀对称铳平面、 主偏角r =90°,查《机 械制造设计基础课程设计》
表5.14铳削基本时间计算得：l 1
0.5 d ..d
2
2 a
e
1 〜3 mm , l 2=1
3mm 。

则l 1
1 0.5 d d 2
1 〜3 0.580 .802
362
1〜3 6.5
l 2 = 2mm
l 2 36
72 mm
麻花钻钻销碳钢的切削用量得，切削速度
1000v n s d w
1000 20
7
910 (r/min )
由本工序采用 Z525型立式钻床，取转速
n w =960r / min ，故实际切削速度 d w n
w
v
1000
7 960 1000
21.1 (m /min )
1000v d
1000 5 8
199(r/mi n)
由本工序采用 Z525型立式钻床，取转速
n=195r /min ，故实际切削速则
d n v ----------
1000
8 195 1000
4.89 (m /min )
则该工序的基本时间
t
l h l2
j f M Z 72 6.5 2
128
0.644 mi
n=38.6s。

(2)工序20――半精铳拨叉头左端面
同理，l10.5 d . d2£ 1 〜3 0.580 362 6.5
该工序的基本时间
4 l l1 l2
t j
36
M Z
(3)工序80 ――半精铳拨叉头右端面
同理，l10.5 d
该工序的基本时间
t j
l1 l236
M Z
⑷工序100 ——钻、攻丝M8螺纹孔
1)钻孔工《机械制
l1
D cot
2 1 ~2 cot 45
1
2)攻丝
2~3 P
12=
2mm
l 36 mm
6.5 2
80
0.556 min = 33.4s
1 〜3 0.580
l2= 2mm
l 36 mm
362 6.5
◎0.556min = 33.4s
80
造设计基础课程设计》表 5.39可知该工步
3.5mm ; l2=1 mm; l =9mm ;则该工序的基本时间
l l1 l2 9 3.5 1
t j
j fn 0.2 * 960
《机械制造设计基础课程设计》
表
3mm；则该工序的基本时间
5.39
l l1 l2 9 2 3
t j
j fn 1 195
0.07 min=4.2s
可知该工步I =9mm，11= 1 ~ 3 P =2mm，
0.07 min=4.2s
2 •辅助时间t f的计算
辅助时间t f与基本时间t j之间的关系为t a =(0.15〜0.2) t j，取t a =0.15 t j则各工序的辅助时间分别为：
工序10 的辅助时间：t f=0.15 88.6s=5.79s；
工序20 的辅助时间：t f=0.15 33.4s=5.01s；
工序80 的辅助时间：t f =0.15 33.4s=5.01s；
工序90钻孔工步的辅助时间：t f=0.15 4.2s=0.63s；
攻丝工步的辅助时间：t f =0.15 4.2s=0.63s ；
3 •其他时间的计算
除了作业时间(基本时间与辅助时间之和)以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休
息与生理需要时间和准备与终结时间。

由于拨叉的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与
终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间t b是作业时间的2%〜7%,休息与生理需要时间t x是作业时间的2%〜4%,均取为3%,则各工序的其他时间(t b + t x)可按关系式(3% +3 % ) Sb+t x)计算，它们分别为：工序10 的其他时间：t b+t x =6 % X(38.6s+5.79s)=2.66s ；
工序20 的其他时间：t b+t x =6 % X(33.4s+5.01s)=2.30s ；
工序80 的其他时间：t b+t x=6% X(33.4s+5.01s)=2.30s ；
工序100钻孔工步的其他时间：t b+t x=6% X(4.2s+0.63s)=0.29s ；
攻丝工步的其他时间：t b+t x =6% X(4.2s+0.63s)=0.29s ；
4 •单件时间t dj的计算
各工序的单件时间分别为：
工序10 的单件时间：t dj =38.6s+5.79s+2.66s=47.05s ；
工序20 的单件时间：t dj =33.4s+5.01s+2.30s=40.71s ；
工序80 的单件时间：t dj =33.4s+5.01s+2.30s=40.71s ；
工序100的单件时间t dj为两个工步单件时间的和，其中
钻孔工步：
t dj钻=4.2s+0・63s+0 ・29s=5.75 ；
攻丝工步：t d j 攻丝=4.2s+0.63s+0.29s=5.75s；
因此，工序100 的单件时间t dj=t dj钻+t dj攻丝=5.75s+5.75s=11.5s。

将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。

如附表1、附表2、附表3和附表4所示，附表
1为拨叉零件的机械加工工艺过程；附表2、附表3和附表4分别为拨叉加工第10、20、80、100三道工序的工序卡。

第4章专用钻床夹具设计
4.1夹具设计任务
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需设计专用夹具。

为工序90钻拨叉锁销孔设
计钻床夹具，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。

1•工序尺寸和技术要求
加工拨叉锁销孔800'015mm，孔的轴线对孔3000'021mm的轴线垂直度公差为0.15mm , B面的尺寸
0 18
为400. mm，表面粗糙度Ra1.6(im
2 •生产类型及时间定额
生产类型为大批生产，时间定额25min。

3 .设计任务书。

附表5所示为工序90加工拨叉锁销孔8。

0.015mm工艺装备设计任务书。

任务书按工艺规程提出定
位基面、工艺公差、加工部位，工艺要求等设计要求，以作为夹具设计的依据。

4.2拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图
1、确定工件定位方案，设计定位装置
分析工序简图可知，加工拨叉锁销孔&0.015mm，孔的轴线对孔3000.021mm的轴线垂直度公差为
0 18
0.15mm，距离B面的尺寸为40。

.mm。

从基准的重合原则和定位的稳定性、可靠性出发，选择B面为主要定位基准面，并选择3000.021mm孔轴线和工件叉口面为另两个定位基准面。

定位装置选用一面两销(图4.1),长定位销与工件定位孔配合，限制四个自由度，定位销轴肩小环
面与工件定位端面接触，限制一个自由度，削边销与工件叉口接触限制一个自由度，实现工件正确定位。

定位孔与定位销的配合尺寸取为30H 7 f6(在夹具上标出定位销配合尺寸30 f6)。

对于工序尺寸
0 18
40^ mm而言，定位基准与工序基准重合，定位误差dw(40) = 0 ;对于加工孔的垂直度公差要求，基
准重合dw(T=0 ;加工孔径尺寸8 mm由刀具直接保证，dw( 8 )=0。

由上述分析可知，该定位方
案合理、可行。

图4.1 一面两销定位方案图 4.3 偏心螺旋压板夹紧机构
2、确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置
钢套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面。

针对大批生产的工艺特征，此夹具
选用偏心螺旋压板夹紧机构，如图 4.2所示。

偏心螺旋压板夹紧机构中的各零件均采用标准夹具元件
照《夹具设计手册》中表？常用典型夹紧机构中偏心压板夹紧机构部分并查表确定）。

3、确定导向方案，设计导向装置
为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件一钻套。

钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间。

本工序要求对被加工孔依次进行钻、扩、铰等3个工步的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，如图 4.3 所示（参照《夹具设计手册》中表？快换钻套，表？钻套用衬套，表？钻套螺钉表确定）。

查表？钻套高度和排屑间隙知，钻套高度H （2.5〜3.5）d，排屑空间h （0.7〜1.5） d H 3d 3 8 mm=24mm，排屑空间h d =8mm。

，取
图4.3 导向装置简图
4、确定夹具体结构型式及夹具在机床上的安装方式
考虑夹具的刚度、强度和工艺性要求，采用铸造夹具体结构。

5、绘制夹具草图。

（略）
4.3绘制夹具装配总图
钻模的装配总图上应将定位心轴、钻模板与夹具体的连接结构表达清楚。

夹具装配总图如附图3所示。

其中定位心轴与夹具体采用过渡配合16H7 k6，用锁紧螺母固定。

钻模板与夹具体用两个销钉、
两个螺钉连接。

夹具装配时，待钻模板的位置调整准确后再拧紧螺钉，然后配钻、铰销钉孔，打入销钉。

4.4夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。

1、最大轮廓尺寸170mm、205mm、203mm。

2、确定定位元件之间的尺寸与公差定位销与削边销中心距尺寸公差取工件相应尺寸公差的1/3, 偏差对称标注，即标注尺寸为115.5 土0.03。

3、确定导向元件与定位元件之间的尺寸与公差根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确
定钻套中心线与定位销定位环面（轴肩）之间的尺寸取为（40.09 土0.03）mm（其基本尺寸取为零件相应尺
寸
4000.18mm的平均尺寸；其公差值取为零件相应尺寸40 00.18mm的公差值的1/3，偏差对称标注）。

钻套中
心线对定位销中心线的位置度公差取工件相应位置度公差值的1/3，即取为0.03mm。

4、确定定位元件与夹具体的尺寸与公差定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为0.02mm。

H 7 H 7 H 7
5、标注关键件的配合尺寸如附图所示，8F7、30f
6、57 f
7、15 、22——、8——
g6 r6 n6
和16也。

k6
附表1 拨叉零件机械加工工艺过程卡片
（续）
附表2 工序10 机械加工工序卡片
设计
（日期） 审核
（日期）
标准化
（日期）
会签
（日期）
装订号
标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期
机械加工工序卡片
产品型号
零件图号
产品名称
零件名称
拨叉 共16页 第1页
车间
工序号
工序名 底图号
粗铳A 面Ral2.5卩m 、控尺寸43
° mm
0.1
粗铳B 面 Ral2.5g m 、控尺寸42^^m
毛坯种类 锻件 设备名称
立式铣床
夹具编号
工位器具编号 主轴 转速
r/min
切削 速度
m/min 端铳刀、游标卡尺、
专用夹具
端铳刀、游标卡尺、
专用夹具
10
毛坯外形尺寸
设备型号
X51
进给量
mm/r
粗铳拨叉头两面 每坯可制件数
1
设备编号
材料牌号
45钢
每台件数
1
同时加工件数
2
夹具名称 专用夹具
工位器具名称
背吃 刀量
mm
进给 次数
切削液
工序工时 准终
单件
47.05 s
工步工时 机动
辅助
160 40.2 0.8 1 160
40.2
0.8
1
1 19.3s 2.895s
1
19.3s
2.895s
描校
附表3 工序20 机械加工工序卡片
产品型号零件图号
底图号
机械加工工序卡片
工步内容
产品名称零件名称拨叉共16页第1页
车间工序号工序名材料牌号
20半精铳拨叉头左面45钢
毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数
锻件11
设备名称设备型号设备编号同时加工件数
立式铣床X511
夹具编号夹具名称切削液
专用夹具
工位器具编号工位器具名称
工序工时
准终单件
40.71s
yg命0
1 半精铣A面Ra3.2阴m、控尺寸40 o'mm.端铳刀、游标卡尺、专用夹具
主轴转
速r/min
切削
速度
m/min
进给量
mm/r
背吃
刀量
mm
18045.240.41
进给
次数
工步工时
机动辅助
133.4s 5.01s
设计审核标准化会签
装订号
标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号
（日期）（日期）（日期）（日期）签字日期
附表4工序80 机械加工工序卡片。