变速器拨叉工艺规程及夹具设计

变速拨叉零件的机械加工工艺及工艺装备设计

摘要：汽车制造工艺学课程设计,是在学完汽车制造工艺学后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。通过课程设计达到以下目的：

1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练，提高结构设计的能力。

3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。

关键词：拔叉；工艺分析；工艺规格设计；夹具设计

序言：

拨叉是用来推动变速器齿轮,改变齿轮位置的工具，通过将齿轮改变位置来改变齿比,以达到变速的目的，变速器的齿轮都是装载主轴和副轴上,通过拨叉来推动它们前进或者后退,就可以改变齿比，所以它对汽车领域的作用是非常重要的。

一、零件的分析

1.1零件的作用

题目所给的零件是汽车变速器的拨叉。它位于汽车变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔与操纵机构相连，φ55半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。 1.2零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1．小头孔φ25023

.00+；

2.小头孔轴线侧面端面的距离0

3.023-

3．大头半圆孔Ф4.0055+及其端面；

4.两孔中心距Ф1.02.0

5.134--

5．16×8槽；

6．φ40外圆斜面；

7. 工件尺寸为40的外侧面

8．大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.1mm ；槽端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.08m 。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二、工艺规程设计

2.1确定毛坯的制造形式

已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

2.2基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择。

因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择Φ40mm圆一个端面作为粗基准加工另一个端面。再加一个钩形压板和一个V形块限制自由度，达到完全定位。

（2）精基准的选择。

主要因该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。

2.3制定工艺路线

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。

1．工艺路线方案一

工序1 粗镗，半精镗φ55孔

工序2 粗铣，精铣φ55孔两端面

工序3 铣断，使之为两个零件

工序4 粗铣，精铣尺寸为40的外侧面

工序5 铣φ40外圆斜面

工序6 铣16×8槽

工序7 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔

工序8 去毛刺；

工序9 终检。

2．工艺路线方案二

工序1 铣断，使之为两个零件

工序2 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔

工序3 粗铣，精铣尺寸为40的外侧面

工序4 铣16×8槽

工序5 粗镗，半精镗φ55孔

工序6 粗铣，精铣φ55孔两端面

工序7 铣φ40外圆斜面

工序8 去毛刺；

工序9 终检。

3．工艺方案的比较与分析

上述两个方案的特点在于：方案一是先加工φ55孔，以便于后续加工，并利用了两件合铸的优势，提高了工作效率，然后在铣床上把所有铣的工序全部弄完，省去了在各机床间切换的麻烦，最后加工孔；方案二是先铣断，使之为两个工件，分别加工。先加工小头孔，然后以小头孔为基准，进行其他工序的加工。

显然，方案二不如方案一效率高。但由于大头孔端面和槽都与小头孔有垂直度要求，可以先加工小头孔，后加工槽；大头孔应该利用两件合铸的优势，所以还是先加工φ55大头孔。可以将工序定为：

工序1 粗镗，半精镗φ55孔，以φ40外圆面为粗基准，选用T740型卧式金刚镗床和专用夹具

工序2 铣断，使之为两个零件，选用X60卧式铣床和专用夹具。

工序3 钻、扩、粗铰、精铰Φ25孔，以Φ40外圆为定位基准，选用Z5125A 立式钻床和专用夹具。

工序4 粗、精铣φ55孔两端面，以φ25孔定位，选用XA6132卧式铣床和专用夹具。

工序5 铣φ40外圆斜面，以φ25孔定位，选用XA6132卧式铣床和专用夹具。

工序6 粗铣、精铣尺寸为40的外侧面，以φ25孔定位，选用XA6132卧式铣床和专用夹具。

工序7 铣16×8槽，以φ25孔定位，选用x61W型万能铣床和专用夹具。

工序8 去毛刺；

工序9 终检。

这样，看起来工序简洁且保证了垂直度的要求，还能充分利用两件合铸的优势。

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.12kg，生产类型中批量，铸造毛坯。

1.毛坯图

2、圆柱表面工序尺寸：