拨叉设计毕业设计说明书

目录第一章第一节第二节第三节第四节第五节第二章第一节第二节第三节第四节第五节第三章第一节第二节第三节第四节第五节第四章第一节第二节第三节第四节第五节第一章拨叉的工艺规程设计第一节拨叉的工艺分析及生产类型的确定一、拨叉的用途和主要工作面分析该拨叉位于某机器变速箱的换挡机构中，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φ20孔与操纵机构相连，二下方的φ113半圆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。

该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。

该零件的主要工作φ）和叉脚底面，在设计工艺规程的过程表面为叉脚两端面、叉轴孔（208H中要重点予以保证。

二、拨叉的技术要求零件的材料为6003QT-，零件质量1.12kg。

该拨叉形状特殊，结构复杂，属典型叉杆类零件。

为实现换挡变速的功能要求，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度较高。

叉脚两端面在工作过程中需要承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求淬火处理，硬度为48 ~ 58 HRC。

为此，把拨叉的各项技术要求如下：三、拨叉的工艺性审查分析零件图可知拨插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，又提高了换挡时叉脚端面的接触刚度；零件除主要工作表面外其余工作表面加工精度均要求不高，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度要求较高，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。

由此可知，该零件的工艺性较好。

四、拨叉的生产类型此零件的生产类型为大量生产。

第二节确定毛坯并绘制毛坯图一、选择毛坯考虑到零件的工作要求和加工经济性，零件毛坯选择铸件，砂型铸造。

二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量三、绘制拨叉的铸造毛坯简图图xx 拨叉铸造毛坯简图第三节拨叉工艺路线的拟定一、定位基准的选择1，精基准的选择根据拨叉零件的技术要求，选择拨叉左端面和叉轴孔作为精基准，，零件上的很多表面都可以采用他们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。

叉轴孔的轴线是设计基准，选用其做精基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔，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。

选用拨插头左端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则，因为该拨叉在轴向方向上的尺寸多以该端面为设计基准；另外，由于拨叉刚性较差，受力容易弯曲变形，为了在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并作用于刚度较大部位的原则，夹紧力作用点不能在叉杆上。

选用拨叉头左端面作精基准，夹紧可作用在拨叉头的右端面上，加紧稳定可靠。

2，粗基准的选择作为粗基准的表面要平整，没有铸造飞边、毛刺或其他缺陷。

本设计采用拨叉头右端面和叉脚圆弧内侧面作为粗基准分别加工叉头左端面和叉轴孔，为后续加工工序准备好精基准。

二、表面加工方法的确定根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法如表xx所示：表—xx 拨叉零件各表面加工方案拨叉脚两端面IT8 粗铣—半精铣—精铣φ叉轴孔IT7 粗扩—精扩—倒角—铰20叉头内侧面IT12 粗铣叉脚侧面IT12 粗铣——半精铣φ锥销孔IT7 钻—粗铰—精铰8三、加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。

在粗加工阶段，首先保证精基准（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、拨叉脚内表面、拨叉脚两端面的粗铣、操纵槽内侧面和底面。

在半精加工阶段，完成拨叉脚两端面的精铣加工和销轴孔 8mm的钻、铰加工；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。

四、工序的集中与分散本例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，有利于保证各加工过表面之间的相对位置精度的要求。

五、工序顺序的安排1.机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”的原则，首先加工精基准——拨插头端面和叉轴孔；（2）遵循“先粗后精”的原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；（3）尊循“先主后次”的原则，先加工主要表面——叉脚两端面和叉轴孔，后加工次要表面——叉头内侧面；（4）遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔和螺纹孔；先加工叉脚端面后加工配作孔；2.热处理工序铸造成型后切边，进行调质，调制硬度为241~285HRC，并进行酸洗、喷丸处理。

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

3.辅助工序粗加工拨叉脚两端面和热处理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中检工序；精加工之后，安排去毛刺、清洗和终检工序。

六、确定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

查《机械制造工艺及设备设计指导手册》346页表15-32、15-33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如表xxxx所示：工序号工序名称机床设备刀具、量具2半精铣拨叉头两端面立铣X51 高速钢套式面铣刀.游标卡尺3粗扩、粗铰、精铰、倒角φ20H8mm孔四面组合钻床扩孔钻φ17、铰刀d20L288±2 L60±1.5（锥柄刀）外锥面锪钻d25φ90 4校正拨叉脚钳工台手锤5粗铣拨叉脚两端面立铣X51 三面刃铣刀D80d22 齿数10、专用夹具6精铣叉脚两端面立铣X51 三面刃铣刀D80d22 齿数10、专用夹具7.粗铣、半精铣叉脚内侧面立铣X51 槽铣刀D20Z5、卡规、深度游标卡尺、专用夹具8粗铣拨叉头内侧表面立铣X51 立铣刀D32、游标卡尺9钻、倒角、粗铰、精铰4×φ6.2孔四面组合铣床直柄麻花钻、锥柄机用铰刀d60.L138±2 . L26±1、外锥面锪钻10钻、粗铰、精铰φ8锥销孔四面组合钻床直柄麻花钻d6、锥柄机用铰刀、成型锥销孔钻刀11钻攻2×M20×1.5螺纹孔四面组合钻床直柄麻花钻d18.5、M20细柄机用丝锥.游标卡尺12钻攻2×M8螺纹孔四面组合钻床直柄麻花钻d6.7.、M8细柄机用丝锥、游标卡尺13去毛刺钳工台手锤14中检塞规、百分表、卡尺等15热处理淬火机等16校正拨叉脚钳工台手锤17磨削拨叉脚两端面平面磨床M7120A 砂轮、游标卡尺18清洗清洗机塞规、百分表、卡尺等第四节机床设备及工艺装备的选用一、 机床设备的选用在大量生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用机床设备。

本次工艺规程设计采用的专用机床有四面组合钻床，所采用的通用机床有立式铣床X51，平面磨床M7120A 等。

二、 工艺装备的选用工艺装备的选用有专用夹具、淬火机、百分表、游标卡尺、塞规等和各种刀具，详见工艺工程卡片。

第五节 工序尺寸公差、切削用量和时间定额的确定工序1和工序2——加工拨叉头两端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定第1、2两道工序的加工过程为：1. 以右端面B 定位，粗铣左端面A ，保证工序尺寸；2. 以左端面定位，粗铣右端面，保证工序尺寸；3. 以右端面定位，半精铣左端面，保证工序尺寸，达到零件图设计尺寸D 的要求，。

加工余量、工序尺寸和公差的确定： 1）由设计图可知，。

2）由加工过程可知，，其中为半精铣余量。

查表2-38确定，则。

由于工序尺寸是在粗铣加工中保证的，查表1-20知，粗铣工序的经济加工精度等级可达到加工最终要求——IT12，因此确定该工序尺寸公差为IT12，其公差值为0.35mm,故。

3）由加工过程可知，,其中为第二次粗铣余量。

查表2-38确定，则。

查表1-20确定该粗铣工序的经济加工精度等级为IT13，其公差值为0.54mm,故。

加工余量的校核： 1）余量的校核1P 2P3P mm D 74=mm D P 743==332Z P P +=3Z mmZ 5.03=mm mm P5.74)5.074(2=+=2P mm P )175.05.74(2±=221Z P P+=2Z mm Z 22=mm mm P5.76)25.74(1=+=mm P)27.05.76(1±=3Z2）余量的校核余量校核证明所确定的供需尺寸公差合理 将工序尺寸按入体原则表示：，，。

切削用量、时间定额 （1）粗铣工步由加工过程可知两次粗铣所选用的切削速度和进给量f 是一样的，只是背吃刀量不同。

1）背吃刀量的确定 工步1的背吃刀量取为，且，则；工步2的背吃刀量取为，则。

2）进给量的确定 由机床功率为5~10Kw ，工件夹具系统刚度为中等条件选取每齿进给量为0.08mm/z ，则每转进给量。

3）切削速度的计算 查表5-9，按镶齿铣刀、D/z=80/10的条件选取，铣削速度v 可取44.9m/min 。

由公式n=1000v/πd 可求得该工序铣刀转速，n=178.65r/min 。

参照表4-15所列X51型立式铣床的主轴转速，取转速n=160r/min 。

带入公式v=nπd/1000=40.2m/min 。

（2）半精铣工步1）背吃刀量的确定 工步3的背吃刀量；2）进给量的确定 按表面粗糙度Ra6.3μm 的条件选取，该工步的每转进给量。

3）切削速度的计算 查表5-8，按镶齿铣刀、D/z=80/10，的条件选取，铣削速度v 可取50.8m/min 。

由公式n=1000v/πd 可求得该工序铣刀转速，n=202.23r/min 。

参照表4-15所列X51型立式铣床的主轴转速，取转速n=210r/min 。

带入公式v=nπd/1000=52.7m/min 。

时间定额的计算 （1）基本时间的计算 根据基本时间计算公式可计算出：粗铣工步1 ； 粗铣工步2；mm mm P P Z mm mm P P Z 325.0)74175.05.74(675.0)74175.05.74(3min 2min 33max 2max 3=--=-==-+=-=2Z mm mm P P Z mm mm P P Z 555.1)]175.05.74(27.05.76[445.2)]175.05.74(27.05.76[max 2min 1min 2min 2max 1max 2=+--=-==--+=-=mmP 743=mmP 035.02675.74-=mmP 054.0177.76-=1p a 1Z mm Z 21=mmZ a p 211==2p a 2Z mmZ a p 222==z f r mm z f f z /8.01008.0=⨯=⋅=mmZ a p 5.03==r mm f /0.1=r mm f /0.1=mt nfl l l t j /)(21++=st j 5.801=st j 9.1182=半精铣工步3。