变速器换挡叉零件的工艺规程及夹具设计概论

中北大学课程设计说明书

课程设计说明书

学生姓名：学号：

学院：机械工程与自动化学院

专业：机械设计制造及其自动化

题目：机械制造工艺学课程设计

—变速器换挡叉零件的工艺规程及夹具设计

指导教师：职称: 讲师

职称: 教授

年12月3日

课程设计任务书

学年第 1 学期

学院：机械工程与自动化学院

专业：机械设计制造及其自动化

学生姓名：学号：

课程设计题目：机械制造工艺学课程设计

—变速器换挡叉零件的工艺规程及夹具设计起迄日期：年12月3日～年12月15日

课程设计地点：

指导教师：

系主任：

下达任务书日期: 年12月 3日

课程设计任务书

目录

1零件的工艺分析 (2)

1.1零件的功用、结构及特点 (2)

1.2主要加工表面及要求 (2)

2毛坯的选择 (3)

2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 (3)

2.2确定毛坯的技术要求 (4)

2.3绘制毛坯图 (4)

3基准的选择 (4)

4拟订机械加工工艺路线 (5)

4.1确定各表面的加工方法 (5)

4.2拟定加工工艺路线 (6)

4.3工艺路线方案的分析与比较 (6)

5确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (7)

6选择机床设备及工艺装备 (7)

7确定切削用量及基本工序 (8)

7.1工序10 (8)

7.2工序60 (11)

8填写工艺文件 (11)

课程设计总结 (15)

参考文献 (16)

1零件的工艺分析

1.1零件的功用、结构及特点

该零件是以Φ15.8F8 孔套在轴上，并用销钉经Φ5H12 孔与轴定位，拨叉脚卡在双联齿轮的槽中，变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑移，从而实现拖拉机的变速。

拨叉的主要工作表面为操纵槽及拨叉脚两端面。主要配合面为Φ15H8孔、Φ5H12 孔和拨叉脚内侧面 50H12 。该零件属特殊形状零件，但复杂程度一般。由于拨叉在工作时承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧性。

1.2主要加工表面及要求

3.2μm；孔端面

拨叉安装孔：孔径Φ15H8㎜，其形状公差遵守包容要求，表面粗糙度R

a

2 . 5μm。

位置尺寸30㎜，表面粗糙度R

a

拨叉脚端面：厚度为7㎜，两端面对孔Φ15H8轴线的垂直度公差为0.1㎜，外端面与操纵槽对称面的距离为 31㎜，表面粗糙度 Ra 6.3μm。

拨叉脚内侧面：宽度尺寸为 50H12㎜，其对称面与拨叉头对称面间的夹角为20011' ，表面粗糙度 Ra l2.5μm。

图一

操纵槽：宽度为 13，深度为12㎜，对称面与拨叉安装孔端面的距离为12㎜，表面粗糙l2.5μm。

度R

a

拨叉紧定孔：孔径Φ5H12㎜，孔深为23㎜，其形状公差遵守包容要求．孔轴线对孔Φ15H8轴线的位置度公差为Φ0．2㎜，并遵守最大实体要求。

2毛坯的选择

2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差

因零件材料为铸钢件，要求的年产量为 5000 件，属大批生产，拨叉的轮廓尺寸不大，且有较多不需要切削加工的表面．所以毛坯制造选用金属模砂型机器造型铸造成形。

选择以通过零件最高线且平行于拨叉脚对称面的平面（拨叉脚对称面偏右17㎜）作为分型面，采用带型芯的分模造型，可多件同时浇注，钢液由两拨叉脚经横浇道流入。

拨叉属特形零件，且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序较多，故零件毛坯选为精铸件。铸件尺寸公差等级为 CT9（见表5－6），加工余量等级按 CT9－MA - H / G 级（表5－5）。

2.2确定毛坯的技术要求

1）铸件不应有裂纹，砂眼和局部缩松、气孔及夹渣等缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤

和粘砂等。

2）正火处理硬度174～207HBS，以消除内应力，改善切削加工性能。

3）未注圆角为R3～R5㎜。

4）起模斜度为30’。

2.3绘制毛坯图

根据拨叉零件图，在各加工表面上加上机械加工余量，绘制毛坯图，并标注尺寸和技术要求，如图二所示。

3基准的选择

该拨叉零件图中较多尺寸及形位公差是以Φ15H8孔及其端面为设计基准，因此，必须首先加工出Φ15H8孔及其端面，为后续工序作为基准。根据粗、精基准选择原则，确定各加工表面的基准如表一所示。

（图二）

表一

序号加工部位基准选择

1 φ15H8孔及其端面拨叉头的外形轮廓及端面（粗基准）

2 拨叉脚两端面（粗加工）φ15H8孔及其端面

3 拨叉脚两端面（精加工）φ15H8孔及拨叉脚端面

4 拨叉脚内侧面50H12 φ15H8孔、拨叉脚端面及拨叉脚外侧面

5 操纵槽13 φ15H8孔及其端面、拨叉脚内侧面

6 φ5H12孔φ15H8孔、操纵槽、拨叉脚内侧面

4拟订机械加工工艺路线

4.1确定各表面的加工方法

根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，选定如下加工方法：

Φ15H8孔的端面加工方法为车削；Φ15H8孔的加工方法为钻、扩、铰和孔口倒角；拨叉脚两端面的加工方法为铣削－磨削；其内侧两端面的加工方法为铣削；操纵槽的加工方法为铣削；此Φ5H12孔的加工方法为钻削。

4.2拟定加工工艺路线

加工方案有以下两种，如表二和表三所示。

表二

工序号内容设备

10 车拨叉头端面、钻、扩、饺φ15H8孔，孔口倒角回轮式转塔车床

20 孔口倒角、校正拨叉脚钻床、校正工具

30 粗铣拨叉脚两端面铣床

40 铣拨叉脚内侧面铣床

50 铣操纵槽铣床

60 钻φ5H12孔钻床

70 去毛刺

80 拨叉脚局部淬火