Buaslu机械制造课程设计说明书《变速器换挡叉》

毕业设计（论文）变速箱换挡叉的加工工艺及夹具设计摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

拨叉的加工工艺规程及其铣叉口面与钻mm 8.15Φ孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。

铣叉口面以mm 8.15Φ孔及其端面作为来定位基准，以工件的另外一个端面作为辅助基准，实现工件的完全定位，夹紧则是通过调节螺母来实现；钻mm 8.15Φ孔以其端面作为定位基准，夹紧则是由快换垫圈、螺母、心轴等组成。

关键词：夹紧 定位 基准AbstractThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.Fork processing procedures and milling fork and drill mm 8.15Φ hole of fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. Milling fork with diameter mm 8.15Φ hole and end as to the locating datum to the workpiece, another end as auxiliary reference, realize the workpiece positioning, clamping is realized through adjusting nut; drill mm 8.15Φ hole and its face as a positioning reference, to achieve workpiece positioning, clamping is fast changing washer, nut, the mandrel.Key words: clamping positioning datum目录摘要 (i)Abstract..................................................... i i 1 绪论.. (1)1.1 课题的现状分析： (1)1.2 课题的研究目的及意义： (2)2 零件的分析 (4)2.1零件的作用 (4)2.2零件的工艺分析 (4)2.2.1零件的功用、结构及特点 (4)2.2.2该零件需要加工的表面大致分为 (5)2.2.3尺寸和粗糙度的要求 (5)2.2.4位置公差要求 (6)3 工艺规程设计 (7)3.1确定毛坯的制造形式 (7)3.2基面的选择 (7)3.3制定工艺路线 (8)3.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9)3.4.1圆柱表面工序尺寸 (9)3.4.2平面工序尺寸 (9)3.4.3确定切削用量及时间定额： (9)4 夹具设计 (21)4.1问题的提出 (21)4.2夹具设计 (21)5 总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1 绪论1.1 课题的现状分析：汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能，为满足现代人们对汽车适应节能、安全、舒适、高效、可靠方面不断提高的要求，变速器的性能及换挡叉的操作简便、舒适度就尤为重要。

- 1 目录目录1 序言 (2)2 零件的分析 (3)2.1零件的作用 (3)2.2零件的工艺分析 (3)3 工艺规程设计 (4)3．1确定毛坯的制造形式 (4)3．2基面的选择 (4)3.3制订工艺路线 (5)3．4机械加工雨量、工序尺寸及毛坯尺寸确定 (5)3．5确定切削余量及基本工时 (6)4 夹具设计 (13)4.1问题的提出 (13)4.2夹具设计 (13)4.3、夹具设计及操作说明 (14)小结 (15)参考文献 (16)1 序言1 序言机械制造工艺与机床夹具课程设计是机械制造工艺与机床夹具课程教学的一个不可或缺的辅助环节，是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

它是我们全面综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践。

同时还能培养我们编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合行链接，也是一次理论联系实际的训练。

因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。

就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应行训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

2 零件的分析2 零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是变速器换档叉（见图 2.1），它位于传动轴的端部。

主要作用是是传递扭矩，使变速器获得换档的动力。

2.2零件的工艺分析该变速器换档叉需要加工的表面可大致分为四类：1）15.81∅F8孔；2）以15.818⨯两侧面和叉口的前后两侧面；F∅为基准的顶端16563）以15.818∅为基准的其它几个平面以及槽；F4）M101-7H螺纹。

这几组加工加工面之间有着一定的位置要求，主要是：15.818∅mm孔的中心线F与叉口的前后两侧面的垂直度公差为0.15mm；3 工艺规程设计3．1确定毛坯的制造形式零件的材料为35钢。

目录一、设计任务书 (1)二、零件分析1、零件的作用 (2)2、零件的工艺分析 (2)三、工艺规程的设计1、确定毛坯的设计制造 (3)2、基准的选择 (3)3、制定工艺路线 (4)4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)5、确定切削用量及基本工时 (7)四、心得体会 (10)参考文献 (11)二、零件分析1、零件的作用：该零件是变速器换挡叉，如零件图所示。

它位于传动轴的端部，主要作用是换档。

使变速器获得换挡的动力。

2、零件的工艺分析：由零件图可知，其材料为35钢，锻造成型，由零件的尺寸公差选择模锻加工成型，保证不加工表面达到要求的尺寸公差。

现分述如下：（1）Φ15.81的孔。

（2）以Φ15.81孔为基准的16×56两侧面和叉口的前后两侧面。

（3）以Φ15.81孔为基准的其它几个平面及槽。

（4）M10×1-7H的螺纹孔。

这几组加工面之间有着一定的位置要求，主要是Φ15.81mm孔的中心线与叉口的前后两侧面的垂直度公差为0.15mm。

三、工艺规程的设计1、确定毛坯的设计制造：零件的材料为35钢，常用的毛坯有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件等。

考虑到零件在工作时要求较高的强度和抗扭性，非加工面的尺寸精度要求较高，以及批量为大批量生产，所以采用锻件，模锻毛坯成型。

2、基准的选择：基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。

（1）粗基准的选择：选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。

粗基准的选择应以下面的几点为原则：a.当必须保证加工表面与非加工表面的位置和尺寸时，应选非加工的表面作为基准。

b.应选能加工出精基准的毛坯表面作为粗基准。

c.要保证工件上某重要表面的余量均匀时，应选该表面为定位基准。

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，以保证该表面有足够的加工余量。

课程设计说明书设计题目设计“变速器换挡叉”零件的机械加工工艺及铣宽9.65mm槽的夹具设计设计者指导教师摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。

变速换挡叉加工工艺规程及其铣槽的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。

在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。

ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录序言 (1)一. 零件分析 (2)1.1 零件作用 (2)1.2零件的工艺分析 (3)二. 工艺规程设计 (4)2.1确定毛坯的制造形式 (4)2.2基面的选择传 (5)2.3制定工艺路线 (8)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11)2.5确定切削用量及基本工时 (14)三夹具设计 (14)3.1问题的提出 (14)3.2定位基准的选择 (14)3.3切削力及夹紧力计算 (15)3.4定位误差分析 (17)3.5定向键和导向装 (20)3.6夹具设计及操作简要说明 (22)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是变速器换挡叉。

目录第1章概述 (3)1.1机床夹具的定义 (3)1.2机床夹具的作用 (3)1.3机床夹具的基本组成 (3)1.4机床夹具的分类 (4)1.5机床夹具的发展趋势 (5)第2章零件分析及毛坯设计 (6)2.1零件的作用 (6)2.2零件的工艺分析 (6)2.3审查换挡叉的工艺性 (7)2.4毛坯的设计 (8)2.4.1毛坯的选择 (8)2.4.2机械加工余量、毛坯尺寸和公差的确定 (8)2.4.3机械加工余量的确定 (8)2.4.4毛坯的确定 (8)2.4.5毛坯尺寸公差的确定 (8)第3章工艺路线的确定 (9)3.1基面的选择 (9)3.2粗基准的选择 (9)3.3精基准的选择 (9)3.4制定机械加工工艺路线 (9)第4章专用夹具的设计 (11)4.1问题的提出 (11)4.2夹具的设计 (11)4.2.1定位基准的确定 (11)4.2.2定位方案与定位元件的确定 (11)4.2.3定位误差的分析与校核 (11)4.2.4加紧方案的确定 (12)4.2.5切削力及夹紧力的计算 (12)4.2.6专用夹具装配图 (14)4.2.7夹紧装置装配图 (16)第5章总结 (18)参考文献 (19)第1章概述1.1机床夹具的定义在机械制造成批的零件加工生产过程中，除了需要机床、刀具、量具之外，机床夹具也是必不可少的部件。

它是机床与工件之间必不可少的连接装置。

在机床上加工工件时，为了加工出符合工艺规程要求的表面，加工前首先要对工件在机床上的位置有一个准确的定位。

在加工过程中由于工件受到切削力、重力、振动、离心力、惯性力等作用容易移位，所以要使用一定的装置使工件在加工过程中始终保持在原先确定的位置上这就是夹紧。

在机械制造过程中，它用来固定加工对象，使得工件相对于机床或刀具获得准确的位置，以便接受施工或检测。

它的优劣对工件加工表面的位置精度有着直接影响。

因此，机床夹具的设计是装备设计中最重要的因素之一。

1.2机床夹具的作用机床夹具是机械加工过程中必不可少的辅助装备。

机电及自动化学院机械制造加工工艺课程设计设计题目：变速器换挡叉专业：08机械电子工程学号： **********姓名：指导老师：2011年7月4日目录第一章：零件分析————————————————————- 3 1.1、零件的作用———————————————————— 3 1.2．零件的工艺分析—————————————————— 3 1.3、尺寸和粗糙度的要求———————————————— 3 1.4、位置公差要求——————————————————— 4 第二章：毛坯的设计———————————————————- 4 2.1选择毛坯—————————————————————-- 4 2.2确定机加工余量、毛坯尺寸和公差——————————-- 5 2.3 确定机械加工加工余量———————————————- 6 2.4 确定毛坯—————————————————————- 6 2.5 确定毛坯尺寸公差—————————————————- 6 2.6设计毛坯图————————————————————-- 6 第三章：选择加工方法，拟定工艺路线———————————- 7 3.1、基面的选择———————————————————— 7 3.2、粗基准的选择——————————————————— 7 3.3、精基准的选择——————————————————— 8 3.4、制定机械加工工艺路线——————————————— 8 第四章机械加工余量——————————————————— 9 4.1、各种加工方法加工余量——————————————— 9 4.2、各种加工方法的加工经济精度和表面粗糙度—————— 9 第五章机床设备的选择—————————————————— 9 5.1、生产过程概念——————————————————— 9 5.2、生产类型概念——————————————————— 10 5.3、生产纲领概念——————————————————— 10 5.4、机床设备的选择—————————————————— 10 第六章确定切削用量—————————————————— 11 第七章基本时间的确定—————————————————- 12 第八章设计总结————————————————————- 12 第九章参考文献—————————————————————13第一章：零件分析1.1、零件的作用题目所给定的零件是变速器换档叉，如下图所示。

1 引言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的，这是我们在进行毕业设计之间对所学的各科课程一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。

因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。

由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。

2 零件分析2.1零件的功用题目所给的零件是变速器换挡叉材料为35钢，生产纲领设计为5000件/年。

要求设计加工该零件用的毛坯图或零件与毛坯合图1张，机械加工工艺过程卡片1套，主要工序的机械加工工序卡片1~2份，以及设计说明书1份。

它位于车床变速机构中，主要起换挡，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。

该零件是以φ15.8F8孔套在轴上，并用螺栓经M10X1-7H孔与轴定位，拨叉脚卡在双联齿轮的槽中，变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑移，从而实现变速。

2.2零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知道图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全，零件最高表面粗糙度要求仅为6.3μm，表面质量要求较低。

拨叉的主要工作表面为操纵槽及拨叉脚两端面。

主要配合面为φ15.8F8孔、M10X1-7H 孔和拨叉脚内侧面51。

该零件属特殊形状零件，但复杂程度一般。

由于拨叉在工作时承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧性。

2.3零件的生产类型依设计题目知：Q=5000件/年，n=1件/次；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取为10%和1%。

代入公式（2-1）得该零件的生产纲领N=2000X1X(1+10%)X(1+1%)=5555件/年零件是车床上的变速机构，质量为0.8Kg,查表2-1可知其属轻型零件，生产类型为中批生产。

换挡叉课程设计说明书一、课程背景换挡叉是汽车变速箱中的重要部件，直接影响车辆的动力传递和驾驶舒适性。

为了提高学生对换挡叉设计和制造的认识和技能，我们设计了一门换挡叉课程。

二、课程目标1.了解换挡叉的工作原理和结构组成；2.掌握换挡叉的设计方法，包括力学分析、材料选择、制造工艺等；3.掌握换挡叉的制造和调试技能，能够独立完成换挡叉的制造和调试任务；4.培养学生的团队协作和沟通能力，能够与团队成员共同完成课程项目。

三、教学内容与安排1.换挡叉概述（2学时）：介绍换挡叉的发展历程、应用场景和重要性。

2.换挡叉工作原理（4学时）：讲解换挡叉的工作原理和力学特性，包括动力传递、锁止机构等。

3.换挡叉结构设计（4学时）：介绍换挡叉的结构组成，包括导向件、锁定件、传动件等，以及结构设计要点。

4.换挡叉材料选择（2学时）：介绍换挡叉常用的材料及其性能，包括耐磨性、耐腐蚀性、强度等。

5.换挡叉制造工艺（6学时）：介绍换挡叉的制造工艺流程，包括毛坯制造、机械加工、热处理等。

6.换挡叉调试与优化（4学时）：介绍换挡叉的调试方法，包括调整参数、调整精度等，以及优化方法。

7.课程项目（8学时）：学生分组完成一个换挡叉的设计和制造任务，包括设计、制造、调试等环节。

四、教学方法与手段1.理论教学：采用PPT、视频、图片等多种形式，生动形象地讲解换挡叉的工作原理、结构组成、材料选择、制造工艺等。

2.实践操作：学生动手操作机械加工设备，进行换挡叉的制造和调试，提高动手能力和技能水平。

3.案例分析：通过分析实际案例，让学生了解换挡叉在实际应用中的问题和解决方法，提高分析和解决问题的能力。

4.互动讨论：鼓励学生积极参与讨论，提出自己的观点和建议，培养团队协作和沟通能力。

五、教学评估1.平时成绩：包括出勤率、课堂表现、作业完成情况等；2.课程项目成绩：根据学生的设计、制造、调试等环节的表现进行评价；3.期末考试：对课程中的重点知识和技能进行测试，以评估学生对课程的掌握程度。

换挡叉课程设计说明书换挡叉课程设计说明书一. 课程设计目标本门课程旨在帮助学员了解和掌握换挡叉的基本原理、操作技巧和维护方法，培养学员的换挡叉相关知识和技能。

通过该课程的学习，学员应能够独立进行换挡叉的安装、调试、维修和保养等工作，提高其在相关职场中的竞争力和操作效率。

二. 课程大纲1. 换挡叉的概述1.1 换挡叉的作用和重要性1.2 换挡叉的分类和结构组成2. 换挡叉的原理和工作机制2.1 换挡叉的原理介绍2.2 换挡叉的工作机制说明2.3 换挡叉的相关零部件介绍及其作用3. 换挡叉的操作技巧3.1 换挡叉的基本操作步骤3.2 换挡叉的正确握持姿势和动作要领3.3 换挡叉的换挡技巧和战术应用4. 换挡叉的维护保养4.1 换挡叉的日常维护要点4.2 换挡叉的定期保养流程4.3 换挡叉故障排除和维修方法介绍5. 换挡叉的安全注意事项5.1 换挡叉的安全操作规定5.2 换挡叉的使用注意事项5.3 换挡叉的安全防护措施三. 课程设计方法本门课程将采用多种教学方法来达成教学目标，包括但不限于：1. 理论讲授：通过教师讲解、课件展示等方式，帮助学员了解换挡叉的基本概念、原理和操作技巧；2. 实践操作：学员将进行实际的换挡叉操作练习，以提高其实际操作技能；3. 案例分析：通过分析真实的换挡叉故障案例，掌握故障排查和维修的方法；4. 小组讨论：学员将分组进行问题讨论和解决方案的制定，锻炼其团队合作和解决问题的能力；5. 实地考察：安排学员到企业或机械设备维修点进行实地考察，了解实际工作环境和工作流程。

四. 评估与考核为了评估学员的学习效果和掌握程度，本门课程将采用以下方式进行评估和考核：1. 期末考试：对学员基本理论知识进行测试，考查其对换挡叉相关知识的掌握情况；2. 实操考核：通过对学员的实际操作考核，检验其换挡叉的操作技巧和维修能力；3. 作业评估：对学员的作业完成情况进行评估，包括课堂练习、案例分析报告等；4. 学习参与度：评估学员的课堂参与情况、小组讨论表现等，考察学员积极性和合作能力。