拨叉设计说明书---第一组

拨叉设计（说明书）设计题目：拨叉设计专业：机械设计与制造班级：15机械一学号：姓名：第一组指导老师：起讫日期目录摘要 (III)第一节拨叉机械加工工艺规程设计 0一、拨叉的用途 0二、拨叉的技术要求 0三、审查拨叉的工艺性 (1)第二节确定毛坯、绘制毛坯简图 (1)一、选择毛坯 (1)二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (2)三、绘制传动轴锻造毛坯简图 (3)第三节拟定拨叉工艺路线 (3)一、定位基准的选择 (3)1、粗基准的选择 (3)2、精基准的选择 (3)二、表面加工方法的确定 (4)三、工序的集中与分散 (4)四、工序顺序的安排 (4)五、确定工艺路线 (5)第四节机床设备及工艺装备的选用 (6)一、机床设备的选用 (6)二、工艺装备的选用 (6)第五节加工余量、工序尺寸和公差的确定 (6)一、铣左端面的确定 (6)二、钻φ22的孔确定 (7)三、拉花键的确定 (7)四、铣角尺面的确定 (7)五、M8螺纹孔的确定 (7)六、18H11槽的确定 (8)第六节切削用量、时间定额的计算 (8)一、切削用量的计算 (8)1、左端面 (8)2. 花键底孔 (11)3.拉花键 (12)4.角尺面 (13)螺纹孔 (14)槽 (15)二、时间定额的计算 (17)第七节心得体会 (19)第八节参考文献 (20)第九节附录 (20)1、零件-毛坯图纸各一张 (20)2、机械加工工艺过程卡片1套 (20)3、机械加工工序的工序卡片1套 (20)摘要所谓机械加工工艺规程，是指规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。

生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。

因此，机械加工工艺规程的设计是一项十分重要而又非常严肃的工作。

制订机械加工工艺规程的原则是：在一定的生产条件下，在保证持量和生产进度的前提下，能获得最好的经济效益。

制订工艺规程时，应注意以下三方面的问题：1、技术上的先进性；2、经济上的合理性；3、有良的劳动条件，避免环境污染。

第一节拨叉机械加工工艺规程设计一、拨叉的用途题目给定的零件是CA6140拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。

宽度为18mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。

所以，宽度为18mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。

二、拨叉的技术要求拔叉84009的毛坯为铸造件，在零件图上只有2处位置误差要求，即上顶面与花键中心线的平行度误差≤，18H11槽的两侧面与花键中心线的垂直度误差≤,综上所述，该拨叉的各项技术要求制订的较合理，符合该零件在实际中的功用。

三、审查拨叉的工艺性分析零件图可知，CA6140拔叉（型号：84009）共有3组加工表面：⑴、零件两端面，可以后端面加工精度高，可以先以后端面为粗基准加工右端面，再以前端面为精基准加工左端面；⑵、以花键中心线为基准的加工面：这一组面包括25H7的六齿方花键孔、22H12的花键底孔、两端的2X150倒角和距花键中心线为22mm的上顶面；⑶、以工件右端面为基准的18H11mm的槽、上顶面的2-M8通孔和5锥孔。

经上述分析可知，对于后两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。

由此可见，该零件的工艺性较好。

第二节确定毛坯、绘制毛坯简图一、选择毛坯CA6140车床拔叉，零件材料HT20-40，硬度190HB～210HB，生产类型为大批量生产，毛坯为铸件，灰铸铁的机械加工余量按JZ67-62规定了灰铸铁铸件的三种精度等级和相应的铸件机械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大批量生产的铸件，采用2级精度铸件，毛坯重量由《金属机械加工工艺人员手册》表5-2有零件≤80kg，偏差为7%，故毛坯估算约为，采用2级精度铸件，顶面的加工余量和底面的加工余量忽略不计，两侧面的加工余量也忽略不计，由表5-4左右端面的加工余量为，其余部分均为实心部分。

二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2-10至表2-12可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素：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、锻件质量已知机械加工后传动轴的重量为千克，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为1千克。

4、锻件材质系数由于该拨叉材料为HT200，该拨叉的材质系数属M2级。

6、零件表面粗糙度由零件图可知，该拨叉左端面，角尺面，花键底孔18h11两侧面的表面粗糙度Ra=，花键表面Ra=根据上述分析，可查表确定该锻件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果如下表2所示：表2 拨叉锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量的比例分配。

注：根据表2-10的表注，将公差按照21三、绘制传动轴锻造毛坯简图由表2所得结果，绘制毛坯简图，如附图一所示。

第三节拟定拨叉工艺路线一、定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准的选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高1、粗基准的选择在选择粗基准时，一般遵循下列原则：⑴保证相互位置要求原则；⑵保证加工表面加工余量合理分配的原则；⑶便于工件装夹原则；⑷粗基准一般不得重复使用的原则；⑸为了保证所有加工表面有足够的加工余量，选用加工余量小的表面作粗基准，不要用同一尺寸方向上。

两端面，左端面为精加工面，故在铣端面时，先以两侧面为粗基准，粗铣左端面。

加工花键底孔时，利用两边侧面找正对称面和以底面为粗基准加工花键底孔。

2、精基准的选择在选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方面，提高工件的加工精度。

一般遵循下列原则：⑴基准重合原则；⑵统一基准原则；⑶互为基准原则；⑷自为基准原则；⑸便于装夹原则。

为保证定位基准和工序基准重合，加工2-M8螺纹孔、Φ5锥孔，18H11槽以零件的左端面和花键中心线为精基准，铣上顶面以花键中心线为精基准。

二、表面加工方法的确定根据拨叉零件上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如下表：表3 拨叉零件各表面加工方案三、工序的集中与分散该零件的结构复杂程度一般，但有较高的技术质量要求，可选用工序集中原则安排加工工序。

采用通用x-62W铣床和部分高生产率专用设备，配用专用夹具，减少工序数量，缩短工艺路线，减少工件的搬动次数，提高生产效率；采用工序集中原则，使生产计划、生产组织工作得以简化，工作装夹次数减少，辅助时间缩短，而且易于保证各加工表面之间的相互位置精度要求。

四、工序顺序的安排1、机械加工工序a．遵循“先基准后其他”原则，首先加工拨叉左端面b．遵循“先面后孔”的原则，先加工端面，再加工孔，花键槽。

c．遵循“先主后次”的原则，先加工主要表面，后加工次要表面。

d．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。

2、时效处理工序为改善工件材料的切削性能，在粗加工前应进行时效处理。

3、辅助工序在铣削加工之后，安排去毛刺和清洗和终检工序。

综上所述，该传动轴工序的安排顺序为：铣左端面—钻花键底孔—拉花键—铣角尺面—钻M8的孔—铣18H11的槽。

五、确定工艺路线在综合考虑上述工序安排原则的基础上，表4列出了该传动轴的工艺路线。

表4 拨叉工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称车床设备刀具量具1铸造2时效处理3粗铣左端面（以未加工两侧表面为粗基准）铣床端铣刀游标卡尺4精铣左端面至尺寸（以未加工两侧表面为粗基准）铣床端铣刀游标卡尺5钻Φ22的孔到（以左端面为基准）钻床麻花钻游标卡尺6扩Φ22的孔到（以左端面为基准）钻床扩孔刀游标卡尺7拉花键（以左端面为基准）拉床拉刀游标卡尺、外圆千分尺、卡规8铣角尺面，保证72±（以左端面与花键槽为基准）铣床三面刃铣刀游标卡尺9钻2-M8通孔，螺纹攻丝钻床麻花钻游标卡尺10铣18H11槽（以左端面与花键槽为基准）铣床三面刃铣刀游标卡尺、外圆千分尺第四节机床设备及工艺装备的选用一、机床设备的选用根据该零件的尺寸大小要求，选用x-62W铣床，拉床，等具体情况如上表所示。

二、工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。

工艺装备采用专用夹具，通用刀具和通用量具。

1、刀具的选择：a．铣左端面：可以选用YT5的刀具，￠250mm端面铣刀。

b．钻花键底孔：可以选用YT15的刀具，￠20高速钢麻花钻，扩高速钢麻花钻￠22。

c．拉花键：高速钢拉刀，切削液乳化液，加工设备：拉床d.铣角尺面：高速钢错尺三面刃刀￠160X32,Z=20螺纹孔：￠麻花钻，￠8攻丝丝锥。

槽：高速钢错尺三面刃刀￠125X18,Z=202、夹具的选择：使用专用夹具，3、量具的选择：游标卡尺（精度为），千分尺，卡尺，塞规。

第五节加工余量、工序尺寸和公差的确定各工序的加工余量可依据机械制造技术基础课程设计指导教程表2-16、表2-17、表2-18、表2-19查得。

一、铣左端面的确定表5粗铣IT1281±毛坯---二、钻φ22的孔确定表6工序名称工序余量/mm加工经济精度/mm表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm扩2IT9钻20IT1212毛坯----三、拉花键的确定表7工序名称工序余量/mm加工经济精度/mm表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm拉3IT7250021.0毛坯---22-四、铣角尺面的确定表8工序名称工序余量/mm加工经济精度/mm表面粗糙度Ra/um工序基本尺寸/mm尺寸、公差/mm铣3IT87272±毛坯----75五、M8螺纹孔的确定表9工序工序余量加工经济精表面粗糙度工序基本尺尺寸、公六、18H11槽的确定表10第六节 切削用量、时间定额的计算一、切削用量的计算 1、左端面1.选择刀具1）根据表选择YT15硬质合金刀片。

根据表，铣削深度4mm a p ≤时，端铣刀直径o d 为80mm ，e a 为60mm 。

但已知铣削宽度e a 为90mm ，故应根据铣削宽度90mm a e ≤，选择o d =125mm 。

由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数z=4（表）2）铣刀集合形状（表）：由于a 800b MP ≤σ，故选择o r 60k =，o r 30k =ε，o r 5k ='，o o 8a =（假定0.08mm a cmax >），o o 10a ='，o s -15=λ，o o -5=γ。

2.粗铣切削用量1）决定铣削深度p a 由于加工余量不大，故可在一次走刀内完成，则p a =h=决定每齿进给量z f 采用不对称端铣以提高进给量。

根据表，当使用YT15，铣床功率为（表，根据X62W 型立铣说明书选择 2)型立铣说明书）时，0.18m m /z ~0.09f z =但因采用不对称端铣，故取z f =z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径o d =125mm ，故刀具寿命T=180min （表）.4）决定切削速度c v 和每分钟进给量f v 切削速度c v 可根据表中的公式计算，也可直接由表中查出。