1 绪论

机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的认识，为以后的工作打下基础。它是主要是对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进行专用夹具的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。在本设计中，就针对拨叉A的加工工艺进行分析，制定和比较加工工艺路线，选择较好的加工工艺路线进行加工。并对拨叉叉口两侧面、

?55孔和槽进行专用夹具的设计，在这过程中，制定多套夹具方案分别对各夹具的定位误差和精度进行分析计算，选择其一进行下一步的设计，以完成本次设计。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后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，它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。

2 零件的分析

2.1 零件的作用

车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的?25孔与操纵机构相连，而上方的?55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。

2.2 拨叉的工艺分析

拨叉是机车变速箱中一个重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和侧面有精度要求，此外还有小头孔上的槽要求加工，对精度有一定的要求。拨叉的底面、大头孔上两侧面和大小头孔粗糙度要求都是Ra3.2，所以都要求精加工。其大头孔与侧面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽两侧面有平行度公差和对称度公差要求等。因为零件的尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工必须保证精度要求。

2.3 拨叉的工艺

从设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足孔和槽加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。

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在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。

2.3.1 加工要求

要根据生产类型选择设备，在大批量生产中可采用高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。

该零件所需的加工部位为：拨叉小头孔端面、大头孔上两侧面；大小头孔以

?0.120及小头孔端160的槽。

2.3.2 平面的加工

由参考文献[3]表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（IT7~IT9），粗糙度为Ra6.3~0.8?m，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。

2.3.3 大头孔的加工

由参考文献[3]表2.1-11确定，?55孔的表面粗糙度要求为3.2，则选择孔的加工顺序为：粗、精镗。

2.3.4 小头孔的加工

?0.023的孔选择的加工方法是钻，但其表面粗糙度的要求为Ra?1.6，所?250以选择加工的方法是钻——扩——铰。

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图1.1 拨叉零件图

3 工艺规程设计

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3.1确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200，考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁。但是，零件在工作过程中，也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工。因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为5000件已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。

3.2 加工工艺过程

由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面、孔和槽等面。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于拨叉A来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。

由上面的一些技术条件分析得知：拨叉的尺寸精度，形位公差精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。

3.3 基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。

3.3.1 粗基准的选择

选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发，进而保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉A零件图分析可知，选择平面作为拨叉A加工粗基准。

3.3.2 精基准的选择

选择精基准的原则：基准重合原则。基准统一原则，互为基准的原则，自为基准原则。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。

3.4工艺路线的拟订

对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也是加工统一的基准。具体工序是先以小头孔左端面为粗基准，粗、精加工小头孔右端面，再以右端面为基准加工小头孔，在后续的工序安排中都是以小头孔为基准定位。

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后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

3.4.1 确定工序的原则

一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。

3.4.2 工序的特点

制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。一般采用结构简单的专用机床和专用夹具组织流水线生产。

同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。

3.4.3 加工精度的划分

零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： （1）粗加工阶段

一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra10~1.25?m。 （2）半精加工阶段

半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25?m。 （3）精加工阶段

.精加工的加工精度一般为IT6~IT7，表面粗糙度为Ra10~1.25?m。

3.4.4 制定工艺路线

加工工艺路线

工序号 工序一 工序二 工序三 工序四 工序五 工序六 工序七 工序八 工序九 工序十 工序十一 工序内容 铸造。 热处理。 粗、精铣?25孔上端面。 钻、扩、铰?25孔。 粗、精铣?55孔两侧面。 粗、精镗?55孔。 铣下平面。 粗、精铣16槽。 粗铣斜平面。 切断。 检查。

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