制定第四速及第五速变速叉(831011)的加工工艺及设计钻φ19孔的钻床卡具设计

拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计本文描述了CA6140车床拨叉（型号）零件的机械加工工艺规程及加工φ20孔的钻床夹具设计。

首先介绍了课程设计的重要性和个人的期望。

然后对零件进行了分析, 包括零件的作用和材料特性, 以及加工表面之间的位置要求。

接着设计了工艺规程, 包括毛坯的制造形式和基面的选择。

最后介绍了钻床夹具的设计和加工工艺过程综合卡片。

在零件的分析部分, 对拨叉的作用和结构进行了详细介绍, 并提出了加工表面位置精度要求。

在工艺规程设计部分, 选择了木摸手工砂型铸件毛坯, 并选用铸件尺寸公差等级为CT-12.在钻床夹具设计部分, 设计了一种可靠的夹具, 并提供了加工工艺过程综合卡片, 以确保加工精度和效率。

1.粗、精加工基准的选择为了保证零件的加工精度和装夹准确方便, 我们需要选择合适的基准。

根据“基准重合”原则和“基准统一”原则, 我们以粗加工后的上底面为主要的定位精基准, 以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。

2.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, 我们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。

根据《机械制造工艺设计简明手册》, 我们选择以下工艺路线方案:1.粗、精铣Φ32的上端面, 以Φ32的外圆面为粗基准, 采用X51立式铣床加专用夹具；2.钻、扩、铰、精铰Φ20孔, 以Φ32的上端面为基准, 采用Z525立式钻床加专用夹具；3.粗、精铣Φ32和Φ72的下端面, 以Φ32的内圆面为基准。

采用X51立式铣床加专用夹具；4.粗、精铣Φ72的上端面, 以Φ32的下端面为基准。

采用X51立式铣床加专用夹具；5.铣断, 采用X60卧式铣床加专用夹具；6.粗、精镗Φ50孔, 以Φ32的下端面为基准；7.钻Φ4通孔, 钻M6孔；8.用三面刃铣刀铣斜槽面；3.机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定针对“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200, 硬度200HBW, 毛坯重量1.2KG, 生产类型大中批量, 铸造毛坯的情况, 我们需要确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

目录一、设计题目 (1)二、零件的分析 (2)2.1 零件的作用 (2)2.2 零件的工艺分析 (2)三、定位方案设计 (4)3.1 方案一 (4)3.2 方案二 (6)3.3 方案的比较和选用 (6)3.4 定位元件的选取 (7)四、导向装置设计 (7)4.1导向装置的选用 (7)4.2 钻套的安装 (8)4.3 钻套的要求和配合 (8)4.4 钻套的选用 (9)五、夹紧机构设计 (9)5.1 夹紧机构的选用 (9)5.2 夹紧元件的设计 (10)5.3钻削力的计算 (11)5.4 夹紧力的计算 (12)5.5 校核强度 (13)5.6 夹紧元件的选用 (14)六、夹具体设计 (15)七、其他设计 (16)7.1底面定位支承板的设计 (16)7.2 带U槽的旋转板的设计 (17)八、总装配图 (17)九、总结 (19)十、参考资料 (19)一、设计题目图1.1为CA10B解放汽车第四速及第五速变速叉（零件号831011），本次课程设计是设计Φ045.019 孔专用钻床夹具。

图1 变速叉零件图进度要求：17、18周两周。

1、完成零件分析、绘制2、完成夹具设计、绘制总装图、零件图3、完成设计说明书，准备答辩4、最后一天答辩最后提交的资料：1、零件图 1 张2、夹具结构设计装配图 1 张3、夹具结构设计零件图 1-2 张4、课程设计说明数 1 份二、零件的分析2.1 零件的作用零件是解放汽车第四速及第五速变速叉,它位于变速箱中,主要重用是拨动变速箱中的齿轮,使汽车达到变速的目的。

已知材料为20钢，毛坯为铸件，工件的工艺路线如表1所示，此次夹具设计任务是设计第5个工序：钻Φ045.019+mm孔专用钻床夹具。

2.2 零件的工艺分析零件的工艺路线如下表所示9 镗粗镗Φ81.71+mm孔；金工10 镗精镗Φ82.21+mm孔；金工11 车Φ82.21+mm孔1*450倒角金工12 铣精铣Φ82.21+mm孔的两端面；金工13 检验入库由工艺路线和零件图要求可知，主要是以Φ045.019+mm孔位为基准,来加工16mm槽,M10螺纹,槽的两侧面。

1．零件的工艺分析1.1零件的功用,结构与特点该零件是以φ15.81F8孔套在轴上,并用螺钉径M10×1-7H螺纹孔与轴定位,换挡叉脚卡在双联齿轮中的轴中,变速操作机构通过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与轴一起在变速箱中滑动,换挡叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动,就可实现变速功能,从而实现变速器变速。

换挡叉的主要工作表面为操纵槽换挡插脚两端面。

主要配合面为φ15.81F8孔，M10×1-7H螺纹孔和换挡叉脚侧面51 。

该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。

由于换挡叉在工作时表面承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。

1.2主要加工表面与其要求1换挡叉安装孔孔径Φ15.81F8孔是换挡叉的安装孔，其形状公差遵守包容要求，表面粗糙度12.5µm。

2换挡叉脚端面换挡叉脚端面的厚度为5.9，两端面对孔φ15.81F8轴线的垂直度公差为0.15，内端面与操纵槽的对称面的距离为33.5+0.15，表面粗糙度为6.3µm。

3换挡叉脚内侧面换挡叉脚内侧面的宽度为51,其对称面与换挡叉头对称面同属一个面表面粗糙度为6.3µm。

4换挡叉头两侧面换挡叉脚端面的厚度为9.65,对称面与φ15.81F8孔与换挡叉脚面属同一面，表面粗糙度为6.3µm。

5操纵槽操纵槽的宽度为14.2,槽底为半圆，半径为R7.1，深度为19.1,对称面与换挡叉头内端面的距离为27.6, 表面粗糙度为12.5µm，槽平面部分的倒角为0.8×45°。

6螺纹孔端面螺纹孔M10×1-7H的端面的粗糙组要求为12.5。

2．毛坯的选择2.1确定毛坯的类型，制造的方法和尺寸与其公差①因零件的材料为锻件，要求成批生产，换挡叉的轮廓尺寸不大且有较多不需要加工的表面，所以毛坯选用模锻锻造成形。

②换挡叉属特殊形零件，且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序较多又是成皮生产，故零件的毛坯选用为锻模。

拨叉的加工工艺及钻20孔的夹具设计一、拨叉的加工工艺：1.首先，根据拨叉的设计图纸，选取适当的材料，通常选择一种高强度、耐磨性好的合金钢作为材料。

2.对选定的材料进行切割和锯切，将原材料切割成合适尺寸的坯料。

3.将切割好的坯料进行粗加工，采用数控机床对坯料进行车削，将坯料切削成近似形状。

4.对已经车削过的坯料进行精加工，采用数控铣床或加工中心进行铣削，使得坯料的形状和尺寸更加精确。

5.进行孔加工，根据拨叉的设计要求，在已经加工好的坯料上进行孔的加工。

一般来说，孔的加工可以通过钻孔、铰孔等方式进行。

6.对拨叉进行表面处理，采用喷砂、抛光等方法，使拨叉表面更加光滑，提高其表面质量。

7.对拨叉进行热处理，通过淬火、回火等工艺对拨叉进行处理，提高其强度和硬度。

8.最后，对经过热处理的拨叉进行表面涂层处理，通常采用镀锌、电镀等方式，提高其耐腐蚀性能。

二、钻20孔的夹具设计：钻20孔的夹具设计需要考虑以下因素：1.夹具的稳定性：夹具需要具有足够的稳定性，以保证在加工过程中夹紧工件不会发生移动或者旋转。

2.工件的定位：夹具设计需要考虑工件的定位，使得工件能够准确的被定位在正确的位置。

3.加工的精度：夹具设计需要保证加工的精度，使得钻孔的位置和尺寸能够满足设计要求。

4.工件的夹持：夹具设计需要确保工件能够被牢固的夹持，不会产生松动或者震动。

5.加工的效率：夹具设计需要考虑加工的效率，确保能够高效的完成钻孔任务。

基于以上因素，可以设计一个简单的夹具：该夹具由一个底座和两个夹紧板组成。

底座上有20个孔，用于定位工件。

夹紧板上也有20个相对应的孔，用于夹持工件。

在夹紧板上安装夹持装置，通过旋转夹持装置，可以实现夹紧和松开工件。

在夹持板和底座之间设置弹簧，以确保夹持板能够向下施加足够的压力，夹紧工件。

夹具的底座和夹持板可以采用合金钢材料制作，以确保足够的强度和耐磨性。

变速叉工艺规程制定与夹具设计摘要现在，变速箱运用的十分的广泛，变速叉又是其中的一个重要的组成部分。

本文主要任务是制定变速叉的工艺规程和对其加工所需的专用夹具的设计。

首先，先对零件进行工艺分析，明确加工表面及加工要求（包括粗糙度、尺寸和位置精度）；然后制定变速叉的加工工艺规程，确定毛坯的材料和制造形式，接着选择加工时工件的定位基准，包括粗基准的选择和精基准的选择；再拟定加工的工艺路线，安排加工工序，既要求合理，又要确保工件的位置精度能够得到保证；随后确定工件的加工余量、工序尺寸、公差和毛坯的尺寸，以及确定切削用量和基本工时；最后，对要加工的工序进行专用夹具的设计，确定工件的装夹定位，又要使工件方便装夹，减少加工的辅助时间。

关键字：变速叉、加工工艺、专用夹具The Establishment of the Technical Schedule of the Gear Shift Fork and the Fixture DesignAbstractAt present, the use of the gearbox is very widely, and the gear shift fork is also the important part of it. The main task of the paper is to establish the technical schedule of the gear shift fork and the design of the special fixture which is needed in the process. Above all, the first steps are to analysis the technology, and define the surface and the requirement of the process including the roughness, size and the accuracy of position; next are to make the manufacturing technical schedule of the process of the gear shift fork, and confirm the material and the manufacturing form of the rough; then, the datum reference of the work piece which is used in the process should be selected including the selection of the coarse datum and the accurate datum; next are to study out the manufacturing routing, and arrange the manufacturing processes which should be required recently and make sure of the accuracy of position of the work piece; next is to confirm the machining allowance of the work piece, procedure and size, tolerance and the size of the rough, as well as the cutting parameters and the time; the last steps are to design the special fixture for the manufacturing processes, make sure of the clamping and locating. The work piece should be lamped conveniently to reduce the manufacturing auxiliary time.Key words:gear shift fork; manufacturing technology; special fixture目录第一章绪论 (1)1．1 引言 (1)1．2 研究内容 (1)1．3 工作原理及磨损 (1)1．4 机械加工工艺规程的作用 (2)1．5 机械加工工艺规程的设计原则 (2)1．6 机床夹具的工作原理及作用 (2)1．6．1 机床夹具的工作原理 (2)1．6．2 机床夹具的作用 (3)第二章工艺规程制定 (4)2．1 毛坯的制造 (4)2．2 零件的加工分析 (4)2．3 定位基准的选择 (4)2．3．1 精基准的选择 (4)2．3．2 粗基准的选择 (5)2．4 拟定工艺路线 (5)2．5 加工余量、工序尺寸、公差和毛坯尺寸的确定 (8)2．6 确定切削用量及基本工时 (10)2．7 本章小结 (29)第三章变速叉的专业夹具设计 (30)3．1 钻床夹具设计 (30)3．2 铣床夹具设计 (33)3．3 车床夹具 (36)3．4 本章小结 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录A 译文 (42)附录B 外文原文 (52)第一章绪论1．1 引言变速箱在现代社会中运用的十分的广泛，在众多的工农业产品中，都有它的应用，是改变汽车、拖拉机等机器运转速度或牵引力的装置。

“CA6140车床”拨叉课程设计说明书设计题目：设计“CA6140车床”拨叉（831001-831009系列）零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）题目设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备（中批量生产）内容 1.零件图一张2．毛坯图一张3．机械制造加工工艺过程综合卡片一张4．结构设计装配图一张5．结构设计零件图一张6．课程设计说明书一份前言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。

让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。

在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。

在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点。

一．设计的目的：机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识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。

同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。

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（或量具）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。

二．零件的分析（一）、零件的作用：题目给定的零件是CA6140拨叉（见附图1）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的面求进行工作。