汽车换挡拔叉机械加工工艺规程夹具设计
摘
次汽车换挡拨叉加工工艺规程夹具设计零件外形较需较高工艺性采模锻形式制造毛坯件拨叉加工程中面应采铣加工方式孔采钻加工方式设计φ20孔夹具时采定位销零件叉脚孔端面等方进行定位采V型块螺旋压夹紧装置零件进行夹紧零件整加工程进行工程定额预算计算加工程中预算加工程中否环境造成影响污水处理问题作出解决方案
关键词：机械加工工艺规程 夹具设计 工程定额
ABSTRACT
The machining procedure and fixture design of the gear shifting fork of the car are small in shape but they need to have higher process performance Therefore the blank parts are manufactured in the form of die forging In the process of cutting fork milling should be used for the plane and drilling for the hole When designing the jig of φ 20 hole positioning pin is used to locate the fork foot the end surface of the hole and the parts are clamped by V block and spiral clamping device In the end the project quota budget is calculated for the entire processing process of the parts the budget for the processing process is calculated and the problem of whether the processing process has an impact on the environment and the treatment of sewage is solved
Key Words Machineprocessing process procedures Fixture design Project quota
目 录
绪 1
第章 零件分析 3
11 零件作 3
12 零件工艺分析 3
第二章 工艺规程设计 5
21 确定毛坯制造形式 5
22 选择定位基准 5
23 选择加工方法 5
231 面加工 5
232 孔加工 5
24 制定工艺路线 5
25 确定加工余量毛坯尺寸 6
26 工序设计 7
261 选择加工设备 7
262 夹具选择 7
263 刀具选择 8
27 确定切屑量基时间 8
第三章 夹具设计 12
31 确定定位方案选择定位原件 12
第定位基准：φ20孔两端面 13
第二定位基准：拨叉叉脚 13
32 确定夹紧方案设计夹紧机构 13
33 确定导方案导元件 13
34 夹具体设计 14
35 夹具精度分析 14
第四章 液压站设计 15
41 汽车换挡拨叉制作程中成预算 15
411 非标准设备制作定额说明 15
412 汽车换挡拨叉制作定额基价表 15
42汽车换挡拨叉制作环境影响持续性 16
421 汽车换挡拨叉中材料环境影响 16
422汽车换挡拨叉制作程中产生三废处理方法 16
423汽车换挡拨叉设计理念持续性 16
结 17
参考文献 18
致 谢 19
绪
1 课题背景意义国外研究现状
11 课题背景意义
汽车换挡拨叉汽车变速箱部分变速箱相连接位手柄底部移动中间变速箱输入输出速度率发生变化容易缓区域叉齿轮凹槽接触区域车轮高速旋转时会旋转磨损够坚固导致齿轮错位掉档拨叉断掉
机械加工生产工件部件步骤中工件部件形状尺寸表面质量等模具输入通机器加工直接改变成组件程称机器程序指令正常零件制造程例布局装配检查包装收集处理程机器加工制造象形状尺寸相位置类型改变产品中间产品程步骤详细描述例述屏蔽包含空白闭合等步骤需详细数例工程师根产品数量工厂条件体工程学确定程相应容写入程文档称程陈述相目工厂环境总说流程程序步骤详细参数操作根环境编写特定流程[1]
12 国研究现状
1949年国现代机械工业已发展成工业部门工业部门相坚实规模相较技术基础机器设备发展机械产品质量足建造质量低特征工业化国家相逐渐差
着制造技术进步发展机器加工长足进步机器加工程工作工艺差异克服旧死亡模式根情况变化合理程产品质量明显提高然根需开发程合理必须满足基求损害产品质量情况限度提高劳动生产率降低制造成工厂现生产条件中获益外必须保证操作员工作条件然国现阶段员工流程开发方面验通常意劳动削减消费工作时间率验粗略确定科学足济合理性
13 国外研究现状
直18世纪末机床夹具出现着科学发展夹具已种工具演变成种成熟处理设备
动化生产重点转移中型系列生产需加快数控机床发展满足市场需求数字设备赖新技术成果技术成果着速度高精度智功性方发展通利数控编程技术尤数控程序中动编程您快速响应市场变化提高产品竞争力
[2]
国外动化英语编程技术广泛应机械电子航空航天领域制造业提供前景专注技术途机器制造商加工说明制造业需零件优化设计
第章 零件分析
11 零件作
题目指定组件车辆变速部分换挡拨叉连接汽车变速器变速箱项手柄推迟中间变速箱改变输入输出速度率容易缓区域叉齿轮凹槽接触区域车轮高速旋转时会旋转磨损够坚固导致齿轮错位文件掉落叉子移
图11罐子返回三维表示
图11 总图设计思路
12 零件工艺分析
汽车换挡拨叉六组加工表面分析：
（1） φ20孔两端面
（2） 20孔
（3） 拨叉叉脚两端面
（4） 拨叉叉脚左右两端面
（5） 拨叉叉脚φ4孔
（6） φ6孔
第二章 工艺规程设计
21 确定毛坯制造形式
零件轮廓尺寸零件需较耐磨性工艺性采模锻件提高生产率保证加工精度考虑应该
22 选择定位基准
定位基准选择工艺规程制订中重工作工艺路线否正确合理前提正确合理选择定位基准确保加工质量缩短工艺程简化工艺装备结构种类提高生产率
(1)厚度标准选择
果选择未处理区域作组件基础具未编辑表面工件应创建相工作表面求相精确定位未编辑表面粗略参考20孔两端铣削叉时保证行布置侧未加工区域底部侧
(2)决定性标准
选择精确盖子助确保加工准确性助工件安装选择必须关注基浓度参考文献致性等问题果设计参考工作接元件致应进行测量转换加工叉车时选择底座进行双面钻孔
23 选择加工方法
231 面加工
面加工方法车刨铣磨拉等汽车换挡拨叉φ20孔两端面粗糙度求Ra20精度求较低选择粗铣加工方式拨叉叉脚两端面粗糙度求
Ra65精度求较高选择粗铣半精洗加工方式
232 孔加工
孔加工方式钻扩镗拉磨等汽车换挡拨叉φ20孔精度求较严格选钻床钻扩铰加工方式φ4φ6孔精度求较底需钻
24 制定工艺路线
工艺制造起点应该零件形状尺寸精度位置精度等技术求适保证果生产计划标记规模生产建议性导机器系统作特殊工具提高生产率方式集中操作外生产成降低必须考虑济影响
制定工作时间表时必须具成效益方式考虑确保产品质量实现需生产环境必措施技术先进济合理工作条件良安全
工艺路线方案
工序 粗铣φ20孔两端面
工序二 钻扩铰φ20孔
工序三 粗铣叉脚两端面
工序四 精铣半精洗叉脚左右两端面
工序五 钻叉脚φ4孔
工序六 钻φ6孔
工序七 毛刺
工序八 检验入库
述工艺方案特点：先加工出Φ20孔两端面基准加工出φ20孔φ20孔精基准加工拨叉叉脚拨叉叉脚φ20孔基准加工φ4孔φ20孔两端面基准加工φ6孔
工序 φ20孔两端面互粗基准粗铣φ20孔两端面选X51立式铣床专夹具加工
工序二 两端面精基准钻扩铰φ20孔工艺尺寸加工选Z525立式钻床专夹具加工
工序三 φ20孔精基准粗铣拨叉叉脚两端面选X51立式铣床专夹具加工
工序四 φ20孔精基准粗铣半粗铣拨叉叉脚左右两端面选X51立式铣床专夹具加工
工序五 拨叉叉脚端面精基准钻φ4孔选Z525立式钻床专夹具加工
工序六 φ20孔精基准钻φ6孔选Z525立式钻床专夹具加工
工序七 毛刺
工序八 检验入库
25 确定加工余量毛坯尺寸
汽车换挡拨叉零件材料35钢硬度HB163229HBW生产类型批生产采模锻件毛坯
根述资料加工工艺分确定加工表面机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸：
（1）φ20孔端面
根金属机械加工工艺员手册[3]铸件尺寸≦120确定底面毛坯机械加工余量3mm粗铣次加工完成尺寸
（2）φ20孔
根手册表558先钻头钻φ19扩φ198铰φ20
（3）拨叉叉脚两端面
根手册表55确定毛坯余量3mm粗铣次完成
（4）拨叉叉脚左右两端面
根手册表55确定毛坯余量4mm粗铣半精铣两次完成
（5）拨叉叉脚φ4孔
工艺孔加工时工艺尺寸加工直接零件钻铰完成
（6）拨叉叉脚φ6孔
孔工艺孔加工时工艺尺寸加工直接零件钻铰完成
26 工序设计
261 选择加工设备
选择加工设备选择机床类型已根零件形状精度特点选择加工方法机床类型确定机床型号取决现场设备情况零件加工余量较加工材料较硬必校验机床功率初步选择工序机床：
工序 粗铣φ20孔两端面：X52立式铣床
工序二 钻扩铰φ20孔：Z525立式钻床
工序三 粗铣拨叉叉脚两端面：X52立式铣床
工序四 粗铣半精铣拨叉叉脚左右两端面：X52立式铣床
工序五 钻φ4孔：Z525立式钻床
工序六 钻φ6孔：Z525立式钻床
262 夹具选择
机械程调节产品零件机械程处理程生产规模高加工水解决加工问题方法手段机械程表示工具电压机器中种装置相机器工具处正确位置工件加工程中保持该位置
机器加工程金属切削工具工具工艺加工工件零件步骤工件达需形状尺寸表面粗糙度物理力制造合格部件正常零件制造程例施瑞普顿简单强加测试包装机器程序声明确定产品部件机械程程序程文件相关方必须严格遵守机械扳手种制造零件工件放置工作单元工具正确位置加工程中保持该位置加工稳准确夹紧剂确保加工质量提高生产率降低生产成扩机器生产减少力确保安全生产
特殊机器家具通常批量生产部件保证加工质量易性效率普通家具机器程序手册中操作需专门设计制造机器家具
263 刀具选择
汽车换挡拨叉加工中采铣钻扩铰等种加工方式相应初选刀具情况：
工序 粗铣φ20孔两端面：采直尺三面刃立式铣刀
工序二 钻扩铰镗Φ20孔：采钻镗形式先麻花钻头钻出底孔YT15扩孔刀扩孔YT15铰孔刀精加工
工序三 粗铣拨叉叉脚两端面：采直尺三面刃立式铣刀
工序四 粗铣拨叉叉脚左右两端面：采直尺三面刃立式铣刀
工序五 加工拨叉叉脚Φ4孔：钻头选取麻花钻头直径Φ4
工序六 加工拨叉叉脚Φ6孔：钻头选取麻花钻头直径Φ6
27 确定切屑量基时间
工序 铣φ20孔两端面
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
机床：X51立式铣床
刀具：采直尺三面刃铣刀
（2）计算切削量
毛坯加工余量2mm左右根切削量简明手册[4]VC选207rminf03mms
（3） 确定机床轴转速
（21）
机床说明书163rmin相机床转速165rmin
实际切削速度v20＼rmin
（4）计算切削工时t031min
工序二 钻扩铰φ20孔
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
加工求：钻扩铰Φ20孔
机床：X525立式铣床
刀具：采钻镗形式先麻花钻头钻出底孔YT15扩孔刀扩孔YT15铰孔刀精加工
1)Φ18钻头钻底孔
根切削量简明手册[4]选取f02mmrv14mmin
（22）
机床选取n350rmin
实际切削速度V1413rmin
2)Φ198扩孔刀进行扩孔
根切削量简明手册选取f05mmrv6mmin
机床选取n195rmin
实际切削速度v565rmin
3)Φ20铰孔刀进行铰孔
根切削量简明手册选取f006mmrv961mmin
转速
机床选取n195rmin
实际切削速度v961rmin
（2）计算切削工时
钻削时间：t092min
扩削时间：t05min
铰削时间：t307min
总切削时间：t449min
工序三 铣拨叉叉脚两端面
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
机床：X51立式铣床
刀具：采直尺三面刃铣刀
（2）计算切削量
毛坯加工余量2mm左右根切削量简明手册VC选25rminf003mmr
（4） 确定机床轴转速
机床说明书36rmin相机床转速375rmin
实际切削速度v265rmin
（4） 计算切削工时
t04min
工序四 铣拨叉叉脚左右两端面
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
机床：X51立式铣床
刀具：采直尺三面刃铣刀
1）粗铣拨叉叉脚左右两端面
计算切削量
毛坯加工余量2mm左右根切削量简明手册VC选14rminf02mr
确定机床轴转速
机床说明书36rmin相机床转速115rmin
实际切削速度v144rmin
（4）计算切削工时
t031min
2）半精铣拨叉叉脚左右两端面
计算切削量
毛坯加工余量1mm左右根切削量简明手册VC选14rminf01mr
确定机床轴转速
机床说明书36rmin相机床转速115rmin
实际切削速度v144rmin
计算切削工时t031min
工序五钻φ4孔
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
加工求：钻扩铰Φ20孔
机床：X525立式铣床
刀具：麻花钻头
Φ4钻头钻底孔
根切削量简明手册选取f02mmrv10mmin
转速
机床选取n300rmin
实际切削速度V1012rmin
切削时间：t082min
工序六 钻φ6孔
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
加工求：钻扩铰Φ20孔
机床：X525立式铣床
刀具：麻花钻头
Φ6钻头钻底孔
根切削量简明手册选取f01mmrv14mmin
转速机床选取n350rmin
实际切削速度V1413rmin
切削时间：t007min
第三章 夹具设计
机床夹具机器中装配工件(导工具)装置定位工件工作单元工具方面获正确位置拧紧工件
通夹紧剂确保加工精度精确确定工件机器工具工件间位置通应力确保工件精度力技术水具高稳定加工精度生产率更高成降低夹紧剂工具跨度更需调整更快定位跨越工件幅减少辅助时间夹紧剂停止工件增加工件硬度增加消耗工件翼展翼展夹紧通助提高劳动生产率高效电压范围实现通性例旋转机器旋转臂中安装假定夹紧剂编辑机制增加通夹紧剂产品质量稳定委员会率降计划更少精通技术工显著降低生产成扩机床技术领域特殊夹紧剂改变原机床途扩机床外壳钻孔系统特殊夹紧剂车床改装成拉丝机充分利万机床功轻工力工件夹紧剂容易快速气动液压等[5]
31 确定定位方案选择定位原件
机械加工中取基准选择决定成型部件质量坏保证成型部件尺寸精度相互位置精度成型部件表面间加工序安排工件安装夹持剂时位置覆盖物选择影响电压元件结构复杂性位置标准选择重程问题[6]
选择粗基准时求保证加工面足够余量加工面加工面间位置符合图样求特注意快获精基面具体选择时应考虑列原：
(1)选择重区域作基础确保工件重区域尺寸均匀然选择该区域作基础重表面工件需更高精度表面质量表面例机床导轨车床轴箱轴孔加工机床轴箱时应导区轴孔作基础图1示
起点选择
(2)选择菱形区域确保占区域未处理区域间位置通常菱形果工件未编辑表面您应该选择厚基底该基底需工作表面位置更加工面积确保需称性图2示模具插入孔外圆间偏差较应选择未编辑外圆作厚底座工件夹三爪定制定心衬套中钻孔时模具输入轴度误差确保壁厚均匀
(3)选择尺寸表面作粗糙基底果加工成型零件表面需统尺寸请选择测量少表面作队基防止表面缺乏反应剂加工坯料部分
(4)选择加工面积厚底座更坦更清洁表面定位跨越工件
(5)水仪盖方次水仪盖身未加工空白区域表面粗糙准确重复程中会出现重错误便够
准确基准选择原
(6)基底塌陷原理选设计参考作位置形状避免位置覆盖物匹配设计覆盖物匹配导致误差
鉆模设计中工件定位方案定位基准选择般应该工件机械加工工艺规程致工艺规程中定位方案定位基准选择确问题时重新进行考虑确定
零件图样该图样机械加工工艺规程知工件Φ20mm孔两端面位置度公差定位基准面定位方案选择底面垂直面定位基准避免基准重合带加工误差
部件实际加工工件夹紧难拧紧垂直面果基单基座位置限制三度需选择位置图形满足位置求
综合分析较终决定选择两端面拨叉叉脚作定位基准工件定位通定位基准面定位元件接触实现定位元件选择应定位方案工件定位表面相适应
第定位基准：φ20孔两端面
第二定位基准：拨叉叉脚
32 确定夹紧方案设计夹紧机构
根工件形状特点定位方案采两种加紧方案：种手动螺旋夹紧机构种手动偏心轮夹紧机构综合考虑现采手动螺旋夹紧方案较合适[2]
夹具定位夹紧方案确定现分析夹紧力扩孔时切削力两切削力形成扭矩轴进力施加工件侧移力扭矩说拨叉叉脚半圆轮廓处两定位销抵消轴进里底座三支撑钉抵消
33 确定导方案导元件
次加工仅需钻孔需孔进行扩孔铰孔钻孔精度求高次采镗套导样起减少精加工程中震动作换镗套磨损迅速更换适批量生产选换镗套
换镗套具体结构参考机床夹具手册（[5] 王光斗王春福机床夹具设计手册[M]海科学技术出版社2000）镗套中导孔孔径偏差应根选取刀具尺寸确定前文知工序采d18mm高速钢锥柄麻花钻课程设计指导书（
[13] 王 栋李磊机械制造工艺学课程设计指导书[M]机械工业出版社2010）中表567知Φ20高速钢麻花钻直径偏差0偏差0033外书表539知Φ20机夹单刃镗刀刃长偏差0偏差0 25导孔基尺寸Φ20机床夹具手册（[5] 王光斗王春福机床夹具设计手册[M]海科学技术出版社2000）导孔偏差应取F7筒套中衬套配合部分应取公差k6
钻套工件间应该排屑间隙课程设计指导书（[13] 王 栋李磊机械制造工艺学课程设计指导书[M]机械工业出版社2010）中表568镗套工件间隙距离0715倍孔直径考虑导精镗单边加工余量仅1mmh值适减
34 夹具体设计
夹具钻工件φ20孔成孔加工通先Φ19钻头粗钻Φ198扩孔刀进行扩孔φ20铰孔刀加工规定尺寸道工序加工时应考虑提高劳动生产率降低劳动强度保证工艺求孔尺寸精度位置精度表面粗糙准[7]
前期方案分析程中三支撑钉φ20孔端面进行定位拨叉叉脚拨叉半圆轮廓面进行定V形块配合螺旋夹紧机构进行夹紧
述设计夹具时必须注意提高劳动生产率必须考虑设备实性力该部件尺寸精细铸铁切割力太需压力太需气动液压夹具满足手动压制需
夹具配钻孔板便加工零件前夹紧剂工具(活塞带起)起时夹持剂底部四凹槽整电压装置牢固拧机台简化钻孔程
35 夹具精度分析
根工序求工序定位误差导误差进行分析
（1） φ20孔径尺寸精度工序尺寸精度铰孔时铰孔刀决定尺寸外钻套进行导正存定位误差
（2） φ20孔深尺寸精度工序尺寸孔通孔存误差
第四章 液压站设计
41 汽车换挡拨叉制作程中成预算
411 非标准设备制作定额说明
（1）关材料
定额中材料量包括直接消耗设备制作中量规定损耗量材钢板尺寸 150mm×120mm实际尺寸该规格加损耗量 3
定额量较少基价影响较零星材料列入名称量合材料费元表示加入基价定额中包括外购件协构件量设计图纸计算价格采购协作合价格计算[8]
（2）关机械
定额中基价影响较零量型机械列出台班量合机械费元加入基价
（3）制作零部件废品损失直接费 1计
412汽车换挡拨叉制作定额基价表
针汽车换挡拨叉机械加工工艺规程专夹具该零件做出预算：
部件材料毛重：
毛重部件金属净重该部件材利率
表41 汽车换挡拨叉总体预算
购件组
价格（元）
毛坯料
20
夹具体
80
钻模板
钻模板支撑
20
15
快换钻套
17
辅助支撑
15
定位销
2
外购件
20
加工件
20
总计
209
增加员布置雇佣费制作零件需总费约 1200 元
42汽车换挡拨叉制作环境影响持续性
421 汽车换挡拨叉中材料环境影响
设计汽车换挡拨叉体加工件35号钢制作般车铣钻线切割等加工方式完成全部机加工工作加工程中会产生切削碎屑等工件废料校没废料回收利措施前工件废料处理分类倾倒者废品售卖 会长时间堆积存放会产生金属废料污染水土壤富集影响土质量果环境资源耗包括电消耗机加工碳排放等法规求合理范围该测试仪制作装配全程环境影响
[9]
422汽车换挡拨叉制作程中产生三废处理方法
该冰机制作中产生废水较少源冷液循环循环利程中然达废水利含金属污染物废水般入废水处理站集中处理废水工艺流程：车间废水→隔油池→原水池→铁碳塔→电解池→中池→混凝池→初沉池→1#气浮池→中间池→保安器→催化塔→调节池→ 厌氧池→接触氧化池→二沉池→2#气浮池→排放口废水处理工艺分三单元物化处理催化氧化处理生化处理等
产生机加工材料碎屑需集中收集合理处置否易发生刮伤卷入机器崩屑等事种危险废物标识清楚分开贮存贮存场设危险废物标识废物贮存场中间设道[10]
废气机加工程中产生金属氧化气体少量溶剂挥发物凝性气体等简单方法保证工厂良通风明环境
423汽车换挡拨叉设计理念持续性
设计毛坯件采模锻形式制造模锻件具良机械加工工艺性耐磨性具长寿命磨损度更换非常方便换废件方便回收利
结
通次课程设计零件制造程加工工艺夹具设计更进步认识加深学中学基础知识学理解课程设计理联系实际效方法具体设计程中必须考虑方方面面问题理正确误设计实际中存种问题样设计时必须考虑设计机构否合理实际运中否正常工作仅仅考虑理行性课程设计学会实际出发加工零件设计夹具
次设计中考虑零件加工难易材料成等问题选零部件操作简单通性较强标准件现时低成实现先进加工足处样次课程设计获益良学校次答卷成功迈社会第步
参考文献
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[2] 海金属切削技术协会金属切削手册[M]海：海科学技术出版社2004
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[5] 王光斗王春福机床夹具设计手册[M]海科学技术出版社2000
[6] 东北重型机械学院等机床夹具设计手册[M]海：海科学技术出版社1979
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[8] 刘文剑曹天河赵维夹具工程师手册[M]哈尔滨：黑龙江科学技术出版社1987
[9] 海金属切削技术协会金属切削手册[M]海：海科学技术出版社1984
[10] 周永强高等学校毕业设计指导[M]北京：中国建材工业出版社2002
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[12] 余光国马俊张兴发机床夹具设计[M]重庆：重庆学出版社1995
[13] 王 栋李磊机械制造工艺学课程设计指导书[M]机械工业出版社2010
[14]Turkovic Calvo some applications of physical metallurgy in metal cutting[J]Maching Toll Design and Resistans1968
[15]Trent WrightMetall CuttingButterworthHeinemannBoston2000
[16]MaitreEntre Eneries De CoupeEndommagement Des Outils[J]Wear1980
致 谢
着毕业设计落笔四年学生活画圆满句号回忆四年学生活点点滴滴刚入学学生活限憧憬课堂位老师学术学识深沉沉湎奔波教室图书馆匆匆业余生活五彩缤纷切切历历目倍感留恋倍感珍惜
首先感谢文指导老师**老师文研究方做出指导性意见推荐文撰写程中时遇困难疑惑予悉心指点提出许益改善性意见投入超心血精力许颖老师帮忙关怀表示诚挚谢意外感谢朋友学毕业设计制作中带力支持帮忙带极启发感谢参考文献中作者透研究文章研究课题出发点
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摘
次汽车换挡拨叉加工工艺规程夹具设计零件外形较需较高工艺性采模锻形式制造毛坯件拨叉加工程中面应采铣加工方式孔采钻加工方式设计φ20孔夹具时采定位销零件叉脚孔端面等方进行定位采V型块螺旋压夹紧装置零件进行夹紧零件整加工程进行工程定额预算计算加工程中预算加工程中否环境造成影响污水处理问题作出解决方案
关键词：机械加工工艺规程 夹具设计 工程定额
ABSTRACT
The machining procedure and fixture design of the gear shifting fork of the car are small in shape but they need to have higher process performance Therefore the blank parts are manufactured in the form of die forging In the process of cutting fork milling should be used for the plane and drilling for the hole When designing the jig of φ 20 hole positioning pin is used to locate the fork foot the end surface of the hole and the parts are clamped by V block and spiral clamping device In the end the project quota budget is calculated for the entire processing process of the parts the budget for the processing process is calculated and the problem of whether the processing process has an impact on the environment and the treatment of sewage is solved
Key Words Machineprocessing process procedures Fixture design Project quota
目 录
绪 1
第章 零件分析 3
11 零件作 3
12 零件工艺分析 3
第二章 工艺规程设计 5
21 确定毛坯制造形式 5
22 选择定位基准 5
23 选择加工方法 5
231 面加工 5
232 孔加工 5
24 制定工艺路线 5
25 确定加工余量毛坯尺寸 6
26 工序设计 7
261 选择加工设备 7
262 夹具选择 7
263 刀具选择 8
27 确定切屑量基时间 8
第三章 夹具设计 12
31 确定定位方案选择定位原件 12
第定位基准：φ20孔两端面 13
第二定位基准：拨叉叉脚 13
32 确定夹紧方案设计夹紧机构 13
33 确定导方案导元件 13
34 夹具体设计 14
35 夹具精度分析 14
第四章 液压站设计 15
41 汽车换挡拨叉制作程中成预算 15
411 非标准设备制作定额说明 15
412 汽车换挡拨叉制作定额基价表 15
42汽车换挡拨叉制作环境影响持续性 16
421 汽车换挡拨叉中材料环境影响 16
422汽车换挡拨叉制作程中产生三废处理方法 16
423汽车换挡拨叉设计理念持续性 16
结 17
参考文献 18
致 谢 19
绪
1 课题背景意义国外研究现状
11 课题背景意义
汽车换挡拨叉汽车变速箱部分变速箱相连接位手柄底部移动中间变速箱输入输出速度率发生变化容易缓区域叉齿轮凹槽接触区域车轮高速旋转时会旋转磨损够坚固导致齿轮错位掉档拨叉断掉
机械加工生产工件部件步骤中工件部件形状尺寸表面质量等模具输入通机器加工直接改变成组件程称机器程序指令正常零件制造程例布局装配检查包装收集处理程机器加工制造象形状尺寸相位置类型改变产品中间产品程步骤详细描述例述屏蔽包含空白闭合等步骤需详细数例工程师根产品数量工厂条件体工程学确定程相应容写入程文档称程陈述相目工厂环境总说流程程序步骤详细参数操作根环境编写特定流程[1]
12 国研究现状
1949年国现代机械工业已发展成工业部门工业部门相坚实规模相较技术基础机器设备发展机械产品质量足建造质量低特征工业化国家相逐渐差
着制造技术进步发展机器加工长足进步机器加工程工作工艺差异克服旧死亡模式根情况变化合理程产品质量明显提高然根需开发程合理必须满足基求损害产品质量情况限度提高劳动生产率降低制造成工厂现生产条件中获益外必须保证操作员工作条件然国现阶段员工流程开发方面验通常意劳动削减消费工作时间率验粗略确定科学足济合理性
13 国外研究现状
直18世纪末机床夹具出现着科学发展夹具已种工具演变成种成熟处理设备
动化生产重点转移中型系列生产需加快数控机床发展满足市场需求数字设备赖新技术成果技术成果着速度高精度智功性方发展通利数控编程技术尤数控程序中动编程您快速响应市场变化提高产品竞争力
[2]
国外动化英语编程技术广泛应机械电子航空航天领域制造业提供前景专注技术途机器制造商加工说明制造业需零件优化设计
第章 零件分析
11 零件作
题目指定组件车辆变速部分换挡拨叉连接汽车变速器变速箱项手柄推迟中间变速箱改变输入输出速度率容易缓区域叉齿轮凹槽接触区域车轮高速旋转时会旋转磨损够坚固导致齿轮错位文件掉落叉子移
图11罐子返回三维表示
图11 总图设计思路
12 零件工艺分析
汽车换挡拨叉六组加工表面分析：
（1） φ20孔两端面
（2） 20孔
（3） 拨叉叉脚两端面
（4） 拨叉叉脚左右两端面
（5） 拨叉叉脚φ4孔
（6） φ6孔
第二章 工艺规程设计
21 确定毛坯制造形式
零件轮廓尺寸零件需较耐磨性工艺性采模锻件提高生产率保证加工精度考虑应该
22 选择定位基准
定位基准选择工艺规程制订中重工作工艺路线否正确合理前提正确合理选择定位基准确保加工质量缩短工艺程简化工艺装备结构种类提高生产率
(1)厚度标准选择
果选择未处理区域作组件基础具未编辑表面工件应创建相工作表面求相精确定位未编辑表面粗略参考20孔两端铣削叉时保证行布置侧未加工区域底部侧
(2)决定性标准
选择精确盖子助确保加工准确性助工件安装选择必须关注基浓度参考文献致性等问题果设计参考工作接元件致应进行测量转换加工叉车时选择底座进行双面钻孔
23 选择加工方法
231 面加工
面加工方法车刨铣磨拉等汽车换挡拨叉φ20孔两端面粗糙度求Ra20精度求较低选择粗铣加工方式拨叉叉脚两端面粗糙度求
Ra65精度求较高选择粗铣半精洗加工方式
232 孔加工
孔加工方式钻扩镗拉磨等汽车换挡拨叉φ20孔精度求较严格选钻床钻扩铰加工方式φ4φ6孔精度求较底需钻
24 制定工艺路线
工艺制造起点应该零件形状尺寸精度位置精度等技术求适保证果生产计划标记规模生产建议性导机器系统作特殊工具提高生产率方式集中操作外生产成降低必须考虑济影响
制定工作时间表时必须具成效益方式考虑确保产品质量实现需生产环境必措施技术先进济合理工作条件良安全
工艺路线方案
工序 粗铣φ20孔两端面
工序二 钻扩铰φ20孔
工序三 粗铣叉脚两端面
工序四 精铣半精洗叉脚左右两端面
工序五 钻叉脚φ4孔
工序六 钻φ6孔
工序七 毛刺
工序八 检验入库
述工艺方案特点：先加工出Φ20孔两端面基准加工出φ20孔φ20孔精基准加工拨叉叉脚拨叉叉脚φ20孔基准加工φ4孔φ20孔两端面基准加工φ6孔
工序 φ20孔两端面互粗基准粗铣φ20孔两端面选X51立式铣床专夹具加工
工序二 两端面精基准钻扩铰φ20孔工艺尺寸加工选Z525立式钻床专夹具加工
工序三 φ20孔精基准粗铣拨叉叉脚两端面选X51立式铣床专夹具加工
工序四 φ20孔精基准粗铣半粗铣拨叉叉脚左右两端面选X51立式铣床专夹具加工
工序五 拨叉叉脚端面精基准钻φ4孔选Z525立式钻床专夹具加工
工序六 φ20孔精基准钻φ6孔选Z525立式钻床专夹具加工
工序七 毛刺
工序八 检验入库
25 确定加工余量毛坯尺寸
汽车换挡拨叉零件材料35钢硬度HB163229HBW生产类型批生产采模锻件毛坯
根述资料加工工艺分确定加工表面机械加工余量工序尺寸毛坯尺寸：
（1）φ20孔端面
根金属机械加工工艺员手册[3]铸件尺寸≦120确定底面毛坯机械加工余量3mm粗铣次加工完成尺寸
（2）φ20孔
根手册表558先钻头钻φ19扩φ198铰φ20
（3）拨叉叉脚两端面
根手册表55确定毛坯余量3mm粗铣次完成
（4）拨叉叉脚左右两端面
根手册表55确定毛坯余量4mm粗铣半精铣两次完成
（5）拨叉叉脚φ4孔
工艺孔加工时工艺尺寸加工直接零件钻铰完成
（6）拨叉叉脚φ6孔
孔工艺孔加工时工艺尺寸加工直接零件钻铰完成
26 工序设计
261 选择加工设备
选择加工设备选择机床类型已根零件形状精度特点选择加工方法机床类型确定机床型号取决现场设备情况零件加工余量较加工材料较硬必校验机床功率初步选择工序机床：
工序 粗铣φ20孔两端面：X52立式铣床
工序二 钻扩铰φ20孔：Z525立式钻床
工序三 粗铣拨叉叉脚两端面：X52立式铣床
工序四 粗铣半精铣拨叉叉脚左右两端面：X52立式铣床
工序五 钻φ4孔：Z525立式钻床
工序六 钻φ6孔：Z525立式钻床
262 夹具选择
机械程调节产品零件机械程处理程生产规模高加工水解决加工问题方法手段机械程表示工具电压机器中种装置相机器工具处正确位置工件加工程中保持该位置
机器加工程金属切削工具工具工艺加工工件零件步骤工件达需形状尺寸表面粗糙度物理力制造合格部件正常零件制造程例施瑞普顿简单强加测试包装机器程序声明确定产品部件机械程程序程文件相关方必须严格遵守机械扳手种制造零件工件放置工作单元工具正确位置加工程中保持该位置加工稳准确夹紧剂确保加工质量提高生产率降低生产成扩机器生产减少力确保安全生产
特殊机器家具通常批量生产部件保证加工质量易性效率普通家具机器程序手册中操作需专门设计制造机器家具
263 刀具选择
汽车换挡拨叉加工中采铣钻扩铰等种加工方式相应初选刀具情况：
工序 粗铣φ20孔两端面：采直尺三面刃立式铣刀
工序二 钻扩铰镗Φ20孔：采钻镗形式先麻花钻头钻出底孔YT15扩孔刀扩孔YT15铰孔刀精加工
工序三 粗铣拨叉叉脚两端面：采直尺三面刃立式铣刀
工序四 粗铣拨叉叉脚左右两端面：采直尺三面刃立式铣刀
工序五 加工拨叉叉脚Φ4孔：钻头选取麻花钻头直径Φ4
工序六 加工拨叉叉脚Φ6孔：钻头选取麻花钻头直径Φ6
27 确定切屑量基时间
工序 铣φ20孔两端面
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
机床：X51立式铣床
刀具：采直尺三面刃铣刀
（2）计算切削量
毛坯加工余量2mm左右根切削量简明手册[4]VC选207rminf03mms
（3） 确定机床轴转速
（21）
机床说明书163rmin相机床转速165rmin
实际切削速度v20＼rmin
（4）计算切削工时t031min
工序二 钻扩铰φ20孔
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
加工求：钻扩铰Φ20孔
机床：X525立式铣床
刀具：采钻镗形式先麻花钻头钻出底孔YT15扩孔刀扩孔YT15铰孔刀精加工
1)Φ18钻头钻底孔
根切削量简明手册[4]选取f02mmrv14mmin
（22）
机床选取n350rmin
实际切削速度V1413rmin
2)Φ198扩孔刀进行扩孔
根切削量简明手册选取f05mmrv6mmin
机床选取n195rmin
实际切削速度v565rmin
3)Φ20铰孔刀进行铰孔
根切削量简明手册选取f006mmrv961mmin
转速
机床选取n195rmin
实际切削速度v961rmin
（2）计算切削工时
钻削时间：t092min
扩削时间：t05min
铰削时间：t307min
总切削时间：t449min
工序三 铣拨叉叉脚两端面
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
机床：X51立式铣床
刀具：采直尺三面刃铣刀
（2）计算切削量
毛坯加工余量2mm左右根切削量简明手册VC选25rminf003mmr
（4） 确定机床轴转速
机床说明书36rmin相机床转速375rmin
实际切削速度v265rmin
（4） 计算切削工时
t04min
工序四 铣拨叉叉脚左右两端面
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
机床：X51立式铣床
刀具：采直尺三面刃铣刀
1）粗铣拨叉叉脚左右两端面
计算切削量
毛坯加工余量2mm左右根切削量简明手册VC选14rminf02mr
确定机床轴转速
机床说明书36rmin相机床转速115rmin
实际切削速度v144rmin
（4）计算切削工时
t031min
2）半精铣拨叉叉脚左右两端面
计算切削量
毛坯加工余量1mm左右根切削量简明手册VC选14rminf01mr
确定机床轴转速
机床说明书36rmin相机床转速115rmin
实际切削速度v144rmin
计算切削工时t031min
工序五钻φ4孔
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
加工求：钻扩铰Φ20孔
机床：X525立式铣床
刀具：麻花钻头
Φ4钻头钻底孔
根切削量简明手册选取f02mmrv10mmin
转速
机床选取n300rmin
实际切削速度V1012rmin
切削时间：t082min
工序六 钻φ6孔
（1）加工条件
工件材料：35钢模锻件
加工求：钻扩铰Φ20孔
机床：X525立式铣床
刀具：麻花钻头
Φ6钻头钻底孔
根切削量简明手册选取f01mmrv14mmin
转速机床选取n350rmin
实际切削速度V1413rmin
切削时间：t007min
第三章 夹具设计
机床夹具机器中装配工件(导工具)装置定位工件工作单元工具方面获正确位置拧紧工件
通夹紧剂确保加工精度精确确定工件机器工具工件间位置通应力确保工件精度力技术水具高稳定加工精度生产率更高成降低夹紧剂工具跨度更需调整更快定位跨越工件幅减少辅助时间夹紧剂停止工件增加工件硬度增加消耗工件翼展翼展夹紧通助提高劳动生产率高效电压范围实现通性例旋转机器旋转臂中安装假定夹紧剂编辑机制增加通夹紧剂产品质量稳定委员会率降计划更少精通技术工显著降低生产成扩机床技术领域特殊夹紧剂改变原机床途扩机床外壳钻孔系统特殊夹紧剂车床改装成拉丝机充分利万机床功轻工力工件夹紧剂容易快速气动液压等[5]
31 确定定位方案选择定位原件
机械加工中取基准选择决定成型部件质量坏保证成型部件尺寸精度相互位置精度成型部件表面间加工序安排工件安装夹持剂时位置覆盖物选择影响电压元件结构复杂性位置标准选择重程问题[6]
选择粗基准时求保证加工面足够余量加工面加工面间位置符合图样求特注意快获精基面具体选择时应考虑列原：
(1)选择重区域作基础确保工件重区域尺寸均匀然选择该区域作基础重表面工件需更高精度表面质量表面例机床导轨车床轴箱轴孔加工机床轴箱时应导区轴孔作基础图1示
起点选择
(2)选择菱形区域确保占区域未处理区域间位置通常菱形果工件未编辑表面您应该选择厚基底该基底需工作表面位置更加工面积确保需称性图2示模具插入孔外圆间偏差较应选择未编辑外圆作厚底座工件夹三爪定制定心衬套中钻孔时模具输入轴度误差确保壁厚均匀
(3)选择尺寸表面作粗糙基底果加工成型零件表面需统尺寸请选择测量少表面作队基防止表面缺乏反应剂加工坯料部分
(4)选择加工面积厚底座更坦更清洁表面定位跨越工件
(5)水仪盖方次水仪盖身未加工空白区域表面粗糙准确重复程中会出现重错误便够
准确基准选择原
(6)基底塌陷原理选设计参考作位置形状避免位置覆盖物匹配设计覆盖物匹配导致误差
鉆模设计中工件定位方案定位基准选择般应该工件机械加工工艺规程致工艺规程中定位方案定位基准选择确问题时重新进行考虑确定
零件图样该图样机械加工工艺规程知工件Φ20mm孔两端面位置度公差定位基准面定位方案选择底面垂直面定位基准避免基准重合带加工误差
部件实际加工工件夹紧难拧紧垂直面果基单基座位置限制三度需选择位置图形满足位置求
综合分析较终决定选择两端面拨叉叉脚作定位基准工件定位通定位基准面定位元件接触实现定位元件选择应定位方案工件定位表面相适应
第定位基准：φ20孔两端面
第二定位基准：拨叉叉脚
32 确定夹紧方案设计夹紧机构
根工件形状特点定位方案采两种加紧方案：种手动螺旋夹紧机构种手动偏心轮夹紧机构综合考虑现采手动螺旋夹紧方案较合适[2]
夹具定位夹紧方案确定现分析夹紧力扩孔时切削力两切削力形成扭矩轴进力施加工件侧移力扭矩说拨叉叉脚半圆轮廓处两定位销抵消轴进里底座三支撑钉抵消
33 确定导方案导元件
次加工仅需钻孔需孔进行扩孔铰孔钻孔精度求高次采镗套导样起减少精加工程中震动作换镗套磨损迅速更换适批量生产选换镗套
换镗套具体结构参考机床夹具手册（[5] 王光斗王春福机床夹具设计手册[M]海科学技术出版社2000）镗套中导孔孔径偏差应根选取刀具尺寸确定前文知工序采d18mm高速钢锥柄麻花钻课程设计指导书（
[13] 王 栋李磊机械制造工艺学课程设计指导书[M]机械工业出版社2010）中表567知Φ20高速钢麻花钻直径偏差0偏差0033外书表539知Φ20机夹单刃镗刀刃长偏差0偏差0 25导孔基尺寸Φ20机床夹具手册（[5] 王光斗王春福机床夹具设计手册[M]海科学技术出版社2000）导孔偏差应取F7筒套中衬套配合部分应取公差k6
钻套工件间应该排屑间隙课程设计指导书（[13] 王 栋李磊机械制造工艺学课程设计指导书[M]机械工业出版社2010）中表568镗套工件间隙距离0715倍孔直径考虑导精镗单边加工余量仅1mmh值适减
34 夹具体设计
夹具钻工件φ20孔成孔加工通先Φ19钻头粗钻Φ198扩孔刀进行扩孔φ20铰孔刀加工规定尺寸道工序加工时应考虑提高劳动生产率降低劳动强度保证工艺求孔尺寸精度位置精度表面粗糙准[7]
前期方案分析程中三支撑钉φ20孔端面进行定位拨叉叉脚拨叉半圆轮廓面进行定V形块配合螺旋夹紧机构进行夹紧
述设计夹具时必须注意提高劳动生产率必须考虑设备实性力该部件尺寸精细铸铁切割力太需压力太需气动液压夹具满足手动压制需
夹具配钻孔板便加工零件前夹紧剂工具(活塞带起)起时夹持剂底部四凹槽整电压装置牢固拧机台简化钻孔程
35 夹具精度分析
根工序求工序定位误差导误差进行分析
（1） φ20孔径尺寸精度工序尺寸精度铰孔时铰孔刀决定尺寸外钻套进行导正存定位误差
（2） φ20孔深尺寸精度工序尺寸孔通孔存误差
第四章 液压站设计
41 汽车换挡拨叉制作程中成预算
411 非标准设备制作定额说明
（1）关材料
定额中材料量包括直接消耗设备制作中量规定损耗量材钢板尺寸 150mm×120mm实际尺寸该规格加损耗量 3
定额量较少基价影响较零星材料列入名称量合材料费元表示加入基价定额中包括外购件协构件量设计图纸计算价格采购协作合价格计算[8]
（2）关机械
定额中基价影响较零量型机械列出台班量合机械费元加入基价
（3）制作零部件废品损失直接费 1计
412汽车换挡拨叉制作定额基价表
针汽车换挡拨叉机械加工工艺规程专夹具该零件做出预算：
部件材料毛重：
毛重部件金属净重该部件材利率
表41 汽车换挡拨叉总体预算
购件组
价格（元）
毛坯料
20
夹具体
80
钻模板
钻模板支撑
20
15
快换钻套
17
辅助支撑
15
定位销
2
外购件
20
加工件
20
总计
209
增加员布置雇佣费制作零件需总费约 1200 元
42汽车换挡拨叉制作环境影响持续性
421 汽车换挡拨叉中材料环境影响
设计汽车换挡拨叉体加工件35号钢制作般车铣钻线切割等加工方式完成全部机加工工作加工程中会产生切削碎屑等工件废料校没废料回收利措施前工件废料处理分类倾倒者废品售卖 会长时间堆积存放会产生金属废料污染水土壤富集影响土质量果环境资源耗包括电消耗机加工碳排放等法规求合理范围该测试仪制作装配全程环境影响
[9]
422汽车换挡拨叉制作程中产生三废处理方法
该冰机制作中产生废水较少源冷液循环循环利程中然达废水利含金属污染物废水般入废水处理站集中处理废水工艺流程：车间废水→隔油池→原水池→铁碳塔→电解池→中池→混凝池→初沉池→1#气浮池→中间池→保安器→催化塔→调节池→ 厌氧池→接触氧化池→二沉池→2#气浮池→排放口废水处理工艺分三单元物化处理催化氧化处理生化处理等
产生机加工材料碎屑需集中收集合理处置否易发生刮伤卷入机器崩屑等事种危险废物标识清楚分开贮存贮存场设危险废物标识废物贮存场中间设道[10]
废气机加工程中产生金属氧化气体少量溶剂挥发物凝性气体等简单方法保证工厂良通风明环境
423汽车换挡拨叉设计理念持续性
设计毛坯件采模锻形式制造模锻件具良机械加工工艺性耐磨性具长寿命磨损度更换非常方便换废件方便回收利
结
通次课程设计零件制造程加工工艺夹具设计更进步认识加深学中学基础知识学理解课程设计理联系实际效方法具体设计程中必须考虑方方面面问题理正确误设计实际中存种问题样设计时必须考虑设计机构否合理实际运中否正常工作仅仅考虑理行性课程设计学会实际出发加工零件设计夹具
次设计中考虑零件加工难易材料成等问题选零部件操作简单通性较强标准件现时低成实现先进加工足处样次课程设计获益良学校次答卷成功迈社会第步
参考文献
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[15]Trent WrightMetall CuttingButterworthHeinemannBoston2000
[16]MaitreEntre Eneries De CoupeEndommagement Des Outils[J]Wear1980
致 谢
着毕业设计落笔四年学生活画圆满句号回忆四年学生活点点滴滴刚入学学生活限憧憬课堂位老师学术学识深沉沉湎奔波教室图书馆匆匆业余生活五彩缤纷切切历历目倍感留恋倍感珍惜
首先感谢文指导老师**老师文研究方做出指导性意见推荐文撰写程中时遇困难疑惑予悉心指点提出许益改善性意见投入超心血精力许颖老师帮忙关怀表示诚挚谢意外感谢朋友学毕业设计制作中带力支持帮忙带极启发感谢参考文献中作者透研究文章研究课题出发点
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