倒档变速叉.doc

河南科技大学工艺课程设计说明书

倒档变速叉

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目录

序 言 1
一、零件的分析 2
二、工艺规程的设计 3
三、 零件专用夹具的设计 ７
四．课程设计总结 ８
参考书目 ９
序 言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
倒档变速叉工工艺规程及钻孔夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正
一、零件的分析
〈一〉零件的作用

题目所给的是变速箱中的变速叉，它的主要作用是推动倒档齿轮向输入轴传动齿轮移动并与之啮合，使汽车实现倒行。再换倒档时，拨叉将受到较大的冲击。
〈二〉零件的工艺分析
该拨叉为精密铸件，铸造表面光洁，平整，无裂痕，毛刺，分层，缩孔，缩松等铸造缺陷。
从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有16的孔表面粗糙度为Ra1.6um，斜脚面尺寸要求公差尺寸为自由公差，表面粗糙度为Ra3.2m并保证与16轴线的垂直度为0.10；R34面粗糙度为Ra3.2um，表面要求淬火处理，硬度要求为45~53HRC。通过分析该零件，其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。

5个加工表面分别是：
（1）Φ16孔的上端面;
（2）加工φ16的孔内表面；
（3）拨叉两端面，保证尺寸9±0.15；
（4）钻，扩，铰螺纹孔；
（5）加工R50圆弧槽
二、工艺规程的设计
<一> 确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200，考虑到变速叉运行时经常需要挂档倒车或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料的零件强度也能得到保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。
有上述工艺要求与资料，对毛坯初步设计如下:
1. Φ16mm的孔
由于16mm难以铸造，在毛坯设计时，不宜设计底孔，因此毛坯采用实心铸造，以确保毛坯成功率。
2.叉口侧面
叉口两侧面粗糙度均为3.2，进行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，毛坯的叉口厚度定为1.5mm。
3. 叉口内圆面
粗糙度没有要求，直接铸出

<二> 基准的选择

基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺问题百出，更有甚者，造成生产无法进行。
1． 粗基准的选择
对于零件而言，粗基准的选择对于后面的精加工至关重要，从零件图上看出，变速叉较不规则，所以粗基准不太容易选择，为了保证Φ16孔的精度要求，选φ16孔下端面为粗基准。
2． 精基准的选择
以φ16孔下端面为粗基准，加工φ16孔的上端面，然后以加工过的上端面为精基准加工φ16内孔，从而保证加工精度。

<三> 制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，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，以便生产成本尽量降低。

10
铸造
铸造
20
铣
粗铣Φ24右端面
30
钻
钻，扩，铰Φ16孔
40
热
淬火E表面和R34端面
50
铣
精铣R34端面
60
车
车R23内圆
70
铣
铣宽15mm的槽
80
钻
钻M10螺纹底孔，攻丝M10
85

去毛刺
90
检验
检验入库

<四> 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定

CA10B中间轴轴承支架零件材料为HT200,生产类型为大批量
产.根据上诉资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸以及毛坯尺寸如下:

确定机械加工余量，工序尺寸，毛坯尺寸
工序尺寸为45mm，加工余量为3mm

<五> 切削用量以及机床的确定
1.决定铣削深度
由于加工余量不大，粗糙度要求不高，故一次走刀完成。
故ap=3mm。
2. 决定每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书，功率为7.5kw，中等刚度。查表fz =0.2min/齿，则
取ns =1450r/min

选fm=1160mm/r
3. 计算工时

三、 零件专用夹具的设计
<一> 设计方案的确定
此工序运用粗基准，工件尺寸小重量轻，加工要求不高，因此设计为手动加紧即可。

<二> 夹紧力的分析
选用夹紧螺钉夹紧机N（f1+f2）=KF＇
其中ｆ为夹紧面上的摩擦系数，取ｆ１＝ｆ２＝０.２５
Ｆ＝ｐｚ＋Ｇ

<三> 精度的分析
夹具的主要定位原件为一个平面和一个定位销，孔与销的间隙配合。
工件的工序基准为孔心，当工作孔心最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销的配合间隙量。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线放向相同。

四．课程设计总结
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己的四年的大学生活做出总结,同时为将来工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后自己的研究生生活打下一个良好的基础。但是这次课程设计的确显得有点心有余而力不足:
首先是自己的心态问题,轻视这次课程设计,以为可以像以前一样轻轻松松地通过,其次就是基本知识问题,以前对基础知识没有很好的掌握，以后需要多加巩固。
总的说来,在这次设计中自己学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一定的不足和缺陷,我想这都是这次设计的价值所在,以后的日子以后自己应该更加努力认真,以冷静沉着的心态去办好每一件事情!
参考书目
1.《机械制造技术基础课程设计指导书》，冯涛等主编。
2．《机械加工工艺手册》，孟少农主编，机械工业出版社
3．《机械加工工艺设计手册》，张耀宸，航空工业出版社
4．《机械制造技术基础》，曾志新主编，武汉理工大学出版社
5．《机械设计课程设计手册》，吴宗泽主编，高等教育出版社

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