加工倒挡变速叉专用夹具说明书

农业大学

机械制造工艺学课程设计

题目：制定倒挡变速叉机械加工工艺及钻035.0016+φ孔工序专用机床

夹具设计

学 院： 机电工程学院

专业班级： 机械设计制造及其自动化1201班 学 号： 22 学生： 翟博文

指导教师： 弋景刚、海勇

教师职称： 教授、副教授

二零一五年七月十六号

目录

1.设计任务 (2)

2.零件的工艺分析 (3)

3.毛坯的选择 (4)

4.制订零件的机械加工工艺路线 (5)

5.确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (9)

6.夹具结构设计 (9)

7.设计体会 (11)

8.附参考资料 (12)

1.设计任务

（1）设计题目

倒挡变速叉钻035.0016+φmm 孔专用夹具设计

（2）原始数据

1）生产类型：大批量生产 2）倒挡变速叉零件图样 （3）设计容

（1）制订零件的机械加工工艺路线

在对零件分析的基础上，制定零件的工艺路线。对比较复杂的零件，应先考虑几个加工方案，分析比较后从中选择比较合理的加工方案。 （2）确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (3）设计指定的专用夹具，绘制夹具装配总图

(4）零件图3

(5)编写设计说明书1份

2.零件的工艺分析

根据图纸进行三维造型

由零件图1.1可知，其材料为ZG45。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。

该倒挡变速叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档的功能，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，该表面要求盐炉淬火处理，硬度为45～53HRC ，并且R7.5槽表面要求变频淬火，硬度为45～53HRC 。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035

.00

16+φmm 的垂直度要求为0.1mm 。为保证变速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10M 。

变速叉头左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；035.00

16+φmm 孔和10M 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(变速叉脚两端面、变速叉轴孔035.00

16+φ其余表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、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变速叉脚两端面和叉轴孔035

.00

16+φmm(H8)，在设计工艺规程时应重点予以保证。

3.选择毛坯

变速叉属轻型零件，该拨叉的生产类型为大量生产，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，并且形状复杂，毛坯选用铸件。ZG45比较于铸铁，机械性能优良，特别是韧性好！在"钢"的畴里铸造性能较好，此零件在工艺上必须是铸造，而对塑性韧性又有较高要求，所以选ZG45。

4.工艺规程设计

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，划分加工阶段，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，确定变速叉零件各表面的加工方法，如表4.1所示。

表4.1 拨叉零件各表面加工方案

3.1

（2）定位基准的选择

艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于变速叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用变速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

叉轴孔035

.00

16+φmm 的中心轴线是变速叉脚两端面设计基准，变速叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准。选用叉轴孔035

.00

16+φmm 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生夹紧变形，夹紧稳定可靠。

2）．粗基准的选择

选择变速叉轴24φmm 的外圆面和变速叉头右端面作粗基准。采用24φmm 外圆面定位加工孔可保证孔的壁厚均匀；采用变速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）．工序的集中与分散

本零件体积小安装较麻烦，自动化程度低，选用工序集中原则安排倒挡变速叉的加工工序。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——倒挡变速叉头左端面和叉轴孔