变速器换挡叉说明书资料

机 械 制 造 技 术 基 础
目 设计变速器换挡叉机械加工工艺工装
机设1094
罗 成 学号 16
倪小丹
批
2012年1月8日
设计内容与设计要求

1、设计机械加工工艺规程；
、对指定工序进行工序设计；
、设计指定工序的专用夹具。

1、编制零件的机械加工工艺规程，填写工艺过程卡；
2、按教师要求设计指定工序，填写工序卡；
、设计专用夹具装配图；
、设计专用夹具夹具体的零件工作图；
、撰写设计计算说明书。


课程设计封面；
任务书（插入零件图）；
说明书目录；
设计计算过程；
参考文献；
总结与体会；
附录。





1、李洪主编《机械加工工艺手册》
2、王绍俊主编《机械制造工艺设计手册》
3、倪小丹主编《机械制造技术基础》
4、王益民主编《机械制造工艺课程设计指导书》
、王永康主编《机械制造技术课程设计指导书》
、杨黎明主编《机床夹具设计手册》
录
零件的分析 .................................................................. 1
零件的作用 .............................................................. 1
零件的工艺分析 .......................................................... 1
工艺规程设计 ................................................................ 3
确定毛坯的制造形式 ...................................................... 3
确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 ........................................ 3
锻件形状复杂系数与锻件材质系数的确定 .................................... 3
锻件分模线形状与零件表面粗糙度 .......................................... 3
基面的选择 .............................................................. 4
制定工艺路线 ............................................................ 4
机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定 .................................... 6
确定切削余量 ............................................................ 8
夹具设计 .................................................................... 9
问题的提出 .............................................................. 9
夹具设计 ................................................................ 9
考 文 献 .................................................................. 11
结 ....................................................................... 11
:变速器换挡叉机械加工工序卡 ............................................................................................ 12
零件的分析
零件的作用
，它位于传动轴的端部。
15.81F8孔套
M10×1-7H螺纹孔与轴定位，换挡叉脚卡在双联齿轮的轴中，变
Φ15.81F8
M10×1-7H螺纹孔

和换挡叉脚侧面.该零件属于特殊形状零件，但复杂程度

零件的工艺分析
1）该变速器换档叉需要加工的表面可大致分为四类：
）15.81F8孔；
）以15.81F8为基准的9.650
两侧面和叉口5.90-0.15的上下两侧面；
）以15.81F8为基准的其它几个平面以及槽；
）M101-7H螺纹。
15.81F8 mm孔的中心线与叉口的前后两侧面的垂直度公差为
。
换挡叉技术要求
2-1 换挡叉技术要求
尺寸及偏差（mm） 公差及精度等级 表面粗糙度Ra 形位公差

.09.5 IT12 6.3

.0
51 IT12 6.3
15.81内孔
15.81043.0
.0 IT8 3.2
螺纹孔 M10×1 IT7

.065.9 IT12 6.3
26.5端面 IT13 12.5
11 IT13 12.5
180HBS左右，
Φ15.8垂直度要求为
。换挡叉用螺钉定位，螺纹孔为M10。

3）审查换挡叉的工艺性

工艺规程设计
确定毛坯的制造形式
35钢。常用的毛坯件有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件

确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
:

:
3kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯
3.5kg。
锻件形状复杂系数与锻件材质系数的确定
1）锻件形状复杂系数
l=136mm，b=76mm，h=72mm，ρ=7.8×10-6kg/mm3由文献
公式2-3可计算件的形状复杂系数
（136×76×72×7.8×10-6）=3.5/5.8=0.6
S 2级。
2)锻件材质系数
35钢，是碳的质量分数少于0.65%的碳素钢，故该锻
M
级。
锻件分模线形状与零件表面粗糙度

Ra均大于等于3.2um。
基面的选择

粗基准的选择
a.应选能加工出精基准的毛坯表面
b.当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工
c.要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表
d.当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准，

以R10.5为半径的圆作为粗基准。满足粗
。
精基准的选择
应采用互为基准，反复加工的原则。
。⑤选择的定位精基准，应
[3]。
Φ15.81043.0
.0mm内孔作为精基准来加工换档叉叉口前

制定工艺路线

15.81mm孔的精度要求较高，安排为钻并扩铰加工。精铣时以15.81mm


：
钻并扩铰15.81mm孔和车其下端面。
铣拨槽的上端面。
铣14.2
+0.1的两端面
粗铣叉口5.90
.0两内侧面。
粗铣0
.065.9两侧面。
粗铣叉口51
+0.1的两内端面。
精铣叉口5.90
.0两内侧面.
精铣0
.065.9两侧面。
精铣叉口51
+0.1的两内端面。
铣16.526.5端面。
钻螺纹底孔M9 mm及攻M101-7H螺纹。
去毛刺、倒角并检查。
。

粗铣叉口5.90
.0两内侧面。
钻并扩铰15.8mm孔和车其下端面。
粗铣0
.065.9两侧面。
粗铣叉口51
+0.1的两内端面。
精铣叉口5.90
.0两内侧面。
精铣叉口头0
.065.9两内侧面。
精铣叉口51
+0.1的两内端面。
铣16.526.5端面。
工

序Ⅸ 铣拨槽的上端面。
铣14.2
+0.1的两端面。
钻螺纹底孔M9 mm及攻M101-7H螺纹。
去毛刺、倒角并检查。


机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定
35钢，硬度180-201HBS，采用在锻锤上合模模煅


1）15.81F8内孔
IT7，查阅机械制造工艺设计简明
2.3-8确定孔的加工余量分配：
Φ14
Φ15.5㎜ 2Z
=1.5㎜
Φ15.7㎜ 2Z
=0.2㎜
Φ15.81043.0
.0mm 2Zb=0.1㎜
2）叉口51
+0.1两内侧面.
R28.5中心线有平行度等位置要求，所以可以将其看作
即0.1
51的孔。毛坯为实心，已经有孔，精度要求为IT8，
[1]表2-3.9确定加工余量分配：为简化模煅毛坯的外形，先直接取叉
46㎜。表面粗糙度要求6.3
Rm，因而需要精铣，此时粗铣时单边余
z=2㎜，精铣时时单边余量z=0.25㎜。
3）叉头0
.065.9两侧面
13.65㎜。表面粗糙度为6.3
Rm，需要
z=2.0-0.2=1.8㎜，精铣时单边余量z=0.2mm。
4）叉口5.90
.0上下两侧面
9.9㎜。表面粗糙度为6.3
Rm，需要精
z=2.0-0.2=1.8㎜，精铣时单边余量z=0.2mm。
5）14.2
+0.1槽、16.526.5端面及119.65面
因为它们的粗糙度要求均为12.5
Rm，所以只需进行粗铣。此时粗
Z=2㎜。

基本尺寸 毛坯尺寸 （粗）加工余
mm （精）加工余量 mm
15.81内孔
15.81043.0
.0 14
15.81内孔 1.5
15.81内孔 0.2 0.1
51
+0.1两侧面 510+0.1 46 2 0.5
0
.065.9两侧面 025.065.9 13.65 1.8 0.2
5.90
.0上下两侧面 5.9019.0 5.9 1.8 0.2
+0.1槽、16.526.5
119.65面 2
3-1 变速器换挡叉毛坯图
确定切削余量
16.526.5面
机床：X51立式铣床。
刀具：硬质合金端铣刀。
背吃刀量：a
=2mm。
确定刀具寿命：刀具为
，Z=4，查文献[6]3.8，铣刀的寿命为180min。
.每齿进给量：根据切削用量简明手册表3.3得 每齿进给量f
=0.15～0.30
取f
=0.20 mm/z 。
切削速度Vc和每分钟进给量V
查文献[6]表3.16，Vc=86m/min，n=275r/min,
=432mm/min。查修正系数Kv=1.13,Kf =0.45,所以修正后的切削速度和每分

=Vf x Kf =432 x 0.45=195 mm/min

/8.386
14.318.9710001000nmdvc
阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-36,取min/200r
,v f
故实际切削速度和进给量为：
/2.50
2008014.31000mndvww
mm
vff
/2.04200165
夹具设计
保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。
16.526.5侧面的铣
X51立式铣床,刀具为80㎜硬质合金端铣刀。
问题的提出
16.526.5面，这个面对15.81孔有一
在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，

夹具设计
定位基准的选择
叉口两端面对15.8孔有位置度要求。为了达到夹紧定位要
15.81孔作为主要

定位分析
X、Y
Z轴的移动自由度；阶梯销限制了工件在
转动自由度；
4-1 总装图
图4-2 夹具体零件图
16 参 考 文 献 [1] 李洪主 《

机械加工工艺手册》第四版 北京出版社，1996. [2] 王绍俊 《机械制造工艺设计手册》机械工业出版社，1985 [3] 倪小丹 《机械制造技术基础》清华大学出版社，2007 [4] 王益民 《机械制造工艺课程设计指导书》 [5] 王永康 《机械制造技术课程设计指导书》 [6] 杨黎明 《机床夹具设计手册》第一版 国防工业出版社，1966
17 总结 这次的课程设计的主要内容是完成汽车变速器换档叉的机械加工工艺工装过程综合卡片、及其中一道工序的夹具设计，画出所设计零件的毛坯图和零件图，夹具体的CAD零件图和装配图。 通过这三周的课程设计，明显的感觉到了自己的不足，只学点理论知识是远远不够的，其中通过问老师，问同学，学到了很多课本上没有的，虽说很累，但累在其中，从到了很多东西，通过查阅图书馆资料、上网，同时也学会了些word排版，CAD等软件的使用，所以这三周并没有白费。其中更要感谢的是我的指导老师，认真仔细的为我们指导。
18 附录:变速器换挡叉机械加工工序卡 湖南工程学院 机械加工工序卡片 零件名称 工序名称 工序号 变速器换档叉 铣16.526.5端面 100 材料名称 材料牌号 设备名称 设备型号 夹具名称 夹具编号 额定时间 共 1页 毛坯 35钢 立式铣床 X51 专用夹具 第1页 工序简图 工步号 工步内容 进给量 mm/z 切削速度 m/min 刀具 量具 名称 规格 名称 规格 1 铣铣16.526.5端面 zmm/2.0 min/2.50m 硬质合金端铣刀 80 卡板 更改内容 班 级 机设1094 设计者姓名 罗成 设计日期 2013/1/7