拨叉的工艺过程毕业设计及专用铣床夹具设计

优秀设计拨叉的工艺过程设计及专用铣床夹具设计——机械制造课程设计三级锥销孔装配时做配合用目录一、拨叉的分析 (2)1.拨叉的用途 (2)2.拨叉的技术要求 (2)3.拨叉的工艺性 (2)4.拨叉的生产类型 (2)二、确定毛坯、绘制毛坯简图............................................................... 错误!未定义书签。

1.选择毛坯................................................................................................ 错误!未定义书签。

2.确定毛坯的尺寸和机械加工余量 (3)3.毛坯锻件图............................................................................................ 错误!未定义书签。

三、拟定工艺路线................................................................................... 错误!未定义书签。

1.定位基准的选择 (4)2.各表面的加工方案................................................................................ 错误!未定义书签。

3.确定工艺路线........................................................................................ 错误!未定义书签。

四、计算加工余量、切削用量和时间定额 (5)工序05——粗铣拨叉叉爪内侧面 (5)1.确定加工余量........................................................................................ 错误!未定义书签。

2.确定切削用量........................................................................................ 错误!未定义书签。

3.计算时间定额........................................................................................ 错误!未定义书签。

五、专用钻床夹具设计 (5)1. 确定定位元件 (5)2. 确定对刀装置 (5)3. 确定夹紧机构...................................................................................... 错误!未定义书签。

4. 确定定位键 (6)5. 绘制装配图 (6)6. 标注尺寸、配合及技术要求 (7)六、专用铣床夹具装配图一、拨叉的分析1.拨叉的用途拨叉零件用在机器变速箱的换挡机构中。

拨叉通过φ30孔安装在变速叉轴上，销钉经拨叉上φ9孔与变速叉轴连接作轴向固定，拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中，当需要变速时，操纵变速杆，就能通过带动拨叉来使双联变速齿轮在花键轴上滑动以实现改变档位，从而改变转速。

拨叉在换当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。

拨叉的主要工作表面是拨叉脚两端面，变速叉轴孔φ30H7和锁销孔φ8H7，在设计工艺规程时应重点保证此处精度。

2.拨叉的技术要求加工表面基本尺寸偏差精度等级表面粗糙度Ra形位公差上偏差下偏差拨叉头左/右面70 0 -0.19 IT11 Ra6.3/12.5 ↗0.15拨叉脚两端面36 0 -0.15 IT9 Ra3.2拨叉爪内侧面R68 +0.46 0 IT13 Ra12.5螺纹孔台阶面30 ±0.17 IT13 Ra12.5φ30通孔φ30 +0.033 0 IT8 Ra3.2螺纹孔M16 M16 6H Ra3.2φ9锥销孔φ9 +0.015 0 IT7 Ra1.63.拨叉的工艺性分析拨叉零件图可知，拨叉头两端面和拨叉脚两端面在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积也提高了换挡时拨叉脚面的接触刚度。

而且该零件除了主要工作表面（拨叉脚两端面、φ30孔、φ9锥销孔）外，其余表面加工精度的都较低，通过一次粗加工或者粗加工之后半精加工即可达到加工要求。

而主要工作表面虽然精度较高，但也可以是在正常生产条件下保证质量的加工出来。

由此可见，零件的加工工艺性良好。

4.拨叉的生产类型Q=3000台/年，m=1件/台；结合实际生产，被频率a%和废品率b%分别取3%和5%。

代入公式计算。

N=Qm(1+a%)(1+b%)=10815根据质量查表，属于大量生产类型。

二、确定毛坯、绘制毛坯简图1.选择毛坯由于拨叉在换当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。

所以拨叉零件材料选为45号钢锻造，因为拨叉的轮廓尺寸不大，宜选用普通模锻方法制毛坯。

毛坯的起模斜度为5°，模锻成型后切边，调质热处理，硬度≤229HBW。

2.确定毛坯的尺寸和机械加工余量锻件质量/kg 包容体质量/kg 形状复杂系数材质系数公差等级2.68 9.63 0.278 M1 普通级毛坯尺寸/mm 机械加工总余量公差（上偏差）公差（下偏差）毛坯基本尺寸高度70 2.2（双边余量）+1.5 -0.7 74高度36 2.2（双边余量）+1.5 -0.7 40φ30孔 2.5 +1.5 -0.5 φ25R68表面 2 +1.9 -0.6 R70中心距218 ±0.2 2183.毛坯锻件图±三、拟定工艺路线1.定位基准的选择（1）精基准的选择对于拨叉头和拨叉脚的两端面，根据基准统一原则和基准重合原则，应选左侧同高的面为精基准定位。

对于φ30孔，因为要求其孔中心与拨叉爪内侧面的圆心之间的中心距在定的尺寸公差范围内，而其他外表面均为粗基准，所以根据自为基准原则，以预锻出的孔自身为精基准。

拨叉爪内侧面以φ30孔为精基准定（2）粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或者其他表面缺陷，如φ30孔的外圆表面。

而且零件的粗基准应保证非加工表面相对于加工表面具有一定的位置精度原则，故选取φ30孔的外圆表面作为粗基准。

2.各表面的加工方案加工表面加工经济精度表面粗糙度Ra 加工方案拨叉头左右端面IT11 6.3 粗铣—半精铣拨叉脚左右端面IT9 3.2 粗铣—精铣拨叉叉爪内侧面IT13 12.5 粗铣螺纹孔台阶面IT13 12.5 粗铣φ30通孔IT8 3.2 粗扩—精扩—铰螺纹孔M16 6H 3.2 钻—攻螺纹φ9锥销孔IT7 1.6 钻—粗铰—精铰3.确定工艺路线序号工序名称机床设备刀具量具1 粗铣拨叉头右端面X51 镶齿套式面铣刀游标卡尺2 粗铣拨叉投左端面粗铣拨叉脚左端面X51 镶齿套式面铣刀游标卡尺3 粗铣拨叉脚右端面X51 镶齿套式面铣刀游标卡尺4 粗扩、精扩、铰φ30孔摇臂钻床Z535锥柄扩孔钻锥柄锥面锪钻锥柄机用铰刀游标卡尺内径千分尺5 去毛刺钳工台手锤6 粗铣拨叉叉爪内侧面X51 高速钢圆柱铣刀卡规7 粗铣拨叉头端平面X51 硬质合金立铣刀8 中检塞规、卡尺等9 半精铣拨叉头左侧面X51 镶齿套式面铣刀游标卡尺10 精铣拨叉脚左侧面X51 镶齿套式面铣刀游标卡尺11 精铣拨叉脚右侧面镶齿套式面铣刀游标卡尺12 钻左右φ9锥销孔摇臂钻床Z535 硬质合金直柄麻花钻硬质合金直柄铰刀专用量具13 钻孔、倒角、攻螺纹M16 Z535 麻花钻、机用丝锥卡尺、螺纹塞尺14 去毛刺钳工台平锉15 淬火拨叉脚淬火机等16 校直钳工台手锤17 清洗清洗机18 终检塞规、卡尺等四、计算加工余量、切削用量和时间定额1.确定加工余量由于拨叉叉爪内侧面的要求加工精度和粗糙度都不高，仅一步粗铣即能达到设计要求。

所以只需一个工步即可。

而加工R68的侧面，如果用定尺寸刀具加工，即可直接保证尺寸以及形位公差要求。

所以，这一个工步的加工余量等于锻件的总机械加工余量2mm。

2.确定切削用量因为加工方式选用立式铣床上圆柱铣刀铣削，所以背吃刀量=36mm，切削深度=2mm。

而立式铣床X51的功率P=4.5kW，根据机床功率、背吃刀量、切削深度和刀具尺寸根据经验表选择单齿进给量=0.12。

继续查表得刀具寿命T=120min，v=27m/min。

n=1000v/(πd)=63.2r/min，以此计算数值去贴近X51机床的主轴转速，取n=65r/min。

即v=27.76m/minf=zn=78，贴近X51的水平进给量，取f=80，即=f/zn=0.123mm/z即切削用量：=36mm=2mm=0.123mm/zn=65r/minv=27.76m/min3.计算时间定额基本时间=（L+）i/fL=2，=3~5=5，i=2，f=78即=10.5 s辅助时间=0.15=1.575 s布置工作地时间=3%*(+)休息和生理需要时间=3%*(+)准备与中介时间/m=4%*((+)则单件定额时间=+/m=13.285 s五、夹具装配图的绘制1.确定定位元件根据工序见图确定定位基准，选用平面销加上可调支撑的定位方式。

其中两支撑板组成一个支撑面，限制了三个自由度，短销限制两个自由度，可调支撑作用于粗基准面，限制一个自由度。

其中，定位孔与定位销的配合尺寸选φ30H7/f7。

2.确定对刀装置加工拨叉脚内侧面只需要在一个方向上确定刀具的加工位置。

在内侧面的高度方向上不需要确定刀具位置，因为刀具会在上下两个方向上大于拨叉尺寸，而在中心距方向上靠机床的行程开关控制。

故对刀块选取平面对刀块，塞尺厚度去2mm。

3.确定夹紧机构采用双钩形压板同时加紧拨叉脚。

4.确定定位键铣床夹具采用两个标准定位键，使其固定在夹具体底面的同一直线位置的键槽中，用于确定铣床夹具相对于机床进给方向的正确位置。

由于选用的是立式铣床X51，可知T型槽槽宽为14mm，槽中心距为50mm。

为保证定位键的宽度与机床工作台T型槽的宽度匹配，查表确定采用基本尺寸为14的A型定位键。

5.绘制装配图通过夹具体把夹具的各个组成部分连接起来，并根据设计的夹具选择正确的视图表达方式。

左耳结构需要选定机床和定位键相匹配，查表绘制。

6.标注尺寸、配合及技术要求1）对刀块的位置尺寸对刀块工作表面到工作元件定位表面的基本尺寸为：塞尺的厚度2mm和圆柱铣刀的半径68mm。