机械制造技术基础课程设计报告书
学院机械工程
专业机械设计制造及其自动化
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2014年 10 月 10 日
机械制造技术基础课程设计任务书
目录
第一章零件分析
1.1 零件的作用 (1)
1.2 零件的工艺分析 (1)
1.3 确定零件生产类型 (1)
第二章确定毛坯类型绘制毛坯简图
2.1选择毛坯 (2)
2.2确定毛坯尺寸公差和机加工余量 (2)
2.3绘制拨叉毛坯简图 (3)
第三章工艺规程设计
3.1定位基准的选择 (4)
3.2拟定工艺路线 (4)
3.3工序尺寸及公差确定 (6)
3.3切削用量的确定 (7)
第四章机床夹具设计
4.1定位及加紧机构设计 (8)
4.2切削力及夹紧力计算 (11)
4.3夹紧元件的强度校核 (13)
4.4定位误差分析 (14)
参考文献.................................................... .. (18)
附
录 .................................................... . (19)
第一章零件分析
1.1 零件的作用
题目所给的零件是拨叉。它位
于变速机构中，主要起换档、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。零件上
方的φ20H7孔与操纵机构相连，并用
螺钉经M5孔与变速叉轴连接。拨叉脚
则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要
变速时，操纵变速杆，变速操纵机构
就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与
变速叉轴一起在变速箱中滑移，通过
连接装置改换档位，实现变速。
1.2 零件的工艺分析
零件的材料为QT400，球墨铸铁
是通过球化和孕育处理得到球状石
墨，有效地提高了铸铁的机械性能，
特别是提高了塑性和韧性，从而得到
比碳钢还高的强度。
该拨叉零件叉轴孔Φ20H7 mm的
轴线是拨叉脚两端面和螺纹孔M5的设
计基准，拨叉头左端面是拨叉轴向方
向上尺寸设计基准。选用叉轴孔Φ20H7 mm的轴线和拨叉头左端面作为精基准。选用叉轴孔Φ20H7 mm的轴线和拨叉头左端面作为精基准定位加工拨叉脚两端面和螺纹孔M5,实现了设计基准和工艺基准重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易发生弯曲变形，选用拨叉头左端面作为精基准，夹紧力作用在插头的右端面上，可以避免在机械加工中产生夹紧变形，
mm的尺寸要求，所以选择拨叉脚左端面作为粗基准。夹紧稳定可靠。由于有50
2.0
采用Φ32 mm的外圆面定位加工内孔尅保证孔的壁厚均匀；采用拨叉脚左端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。
该拨叉的加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先用车床将精基准（拨叉头左端面和叉轴孔）准备好，因为车床可以一次性将两个精基准都加工出来，从而提高了精度，也为使后续工序都采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；由于精度要求不高，故而粗铣，半精铣拨叉脚左右端面、拨叉脚内表面、螺纹孔端面，最后完成M5螺纹孔的加工，这也体现了工序集中的原则。
1.3 确定零件生产类型
由零件图示的生产批量200件可知，该零件为单件小批量生产。
第二章确定毛坯类型绘制毛坯简图
2.1选择毛坯
该拨叉的尺寸不大，且生产类型为单间小批量，为提高生产效率和毛坯精度，宜采用手工砂型铸造。毛坯的材料为QT400。
2.2确定毛坯尺寸公差和机加工余量
表2-2 小批量生产毛坯铸件公差等级
由表可知，选择11级公差
表2-3 小批量生产毛坯铸件公差等级 /mm
表2-5 毛坯铸件典型机械加工余量等级
由表可知，选择H级机加工余量
表2-4 铸件F-H级机械加工余量 /mm 最大尺寸要求的机械加工余量等级
大于至 F G H
40 0.5 0.5 0.7 40 63 0.5 0.7 1 63 100 1 1.4 2 100 160 1.5 2.2 3
由于拨叉零件最大尺寸H
1+H
2
=72+20=92mm，故而选择机加工余量2mm。
由零件图上的基本尺寸，以及毛坯的制造方式，查表2-2 ，2-3，2-4，2-5可以确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量如下表2-6所示
表2-6 /mm 加工表面零件尺寸机械加工余量毛坯公差毛坯尺寸拨叉头左右端
面
35 两端面各2 2±0.65 39±1.8 拨叉脚内表面R22 2 2±0.7 R20±1.6
拨叉脚两端面1009.0
两端面各2 2±0.55 14±1.5 螺纹孔端面20 2 2±0.6 22±1.6 2.3绘制拨叉毛坯简图
第三章工艺规程设计
3.1定位基准的选择
3.11精基准的选择
拨叉轴孔Φ20 mm的轴线是拨叉脚两端面和螺纹孔M5的设计基准，拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸设计基准。选用叉轴孔Φ20mm的轴线和拨叉头左端面作为精基准定位加工拨叉脚两端面和螺纹孔M5,实现了设计基准和工艺基准重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易发生弯曲变形，选用拨叉头左端面作为精基准，夹紧力作用在插头的右端面上，可以避免在机械加工中产生夹紧变形，夹紧稳定可靠。
3.12粗基准的选择
mm要求，故而使拨叉脚由于精基准拨叉头左端面与拨叉脚左端面有尺寸50
2.0
左端面为粗基准加工加工精基准，为后续加工做好准备。
3.2拟定工艺路线
3.21表面加工方法确
由各个加工表面的尺寸精度以及表面粗糙度，查表得]1[
3.22工序的分散与集中
由于是单件小批量生产，故而工序应该尽量集中，所以可以采用机床配以不同工具、夹具，以提高生产效率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不断可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。故而在加工精基准时，采用车床一次性加工出，拨叉头左端面及拨叉孔。再通过铣床和钻床加工其他表面。
