解放牌汽车变速叉工艺规程与夹具设计.docx

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1、吉林化工学院本科毕业设计说明书解放牌汽车变速叉工艺规程及夹具设计The liberation of licensing automobile transmission fork process and fixture design性 质: 毕业设计 毕业论文教 学 院： 机电工程学院系 别：机械设计制造及其自动化学生学号：09410114学生姓名：关凯强专业班级：机自0901指导教师：谭丽辉职 称：讲师起止日期：2013.3.12013.6.20吉 林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工学院本科毕业设计说明书摘 要此次毕业设是由谭

2、丽辉老师亲自指导，设计一解放牌汽车配套变速箱，经过数个月的设计，基本完成此次设计的任务。此变速箱主要是变速叉的设计，采用铣端面、钻孔、铣拔叉内侧、铣拔叉两侧面、铣凸台上面、铣凸台侧面、铣槽等多种工序相结合的变速叉拔叉零件，本人经查阅相关书籍、资料以对此拔叉零件所用到的相关公式、数据做出了一个准确的依据。此零件的设计一共分为三章，和其他拔叉零件的设计一样，首先第一章是绪论对课题背景、意义、理论分析、国内外状况、课题研究主要问题作了介绍。第二章对零件进行了工艺分析，接着对工艺方案进行了比较，最终确定采用先铣拔叉拔爪后铣凸台的工艺方案，选择机床设备及工艺装备拔叉设计的计算。第三章是夹具设计的定位方式

3、及元器件的选择、切削力和夹紧力的计算、定位误差的计算、液压缸的选择，然后是总结、参考文献。 本人在设计过程中得到了其他同学的大力支持，并有谭老师的耐心指导，在此表示诚恳的感谢。由于本人水平有限，此次设计难免存在一些缺点和错误，恳请阅读者批评指正。关键词：变速叉；加工工艺；夹具设计- I -Abstract This graduation design is by Tan Lihui the teacher personally guide, design a Jiefang automobile accessory gearbox, after months of design, comple

4、ted the design of the task. This transmission is the main transmission fork design, end milling, drilling, milling the fork, the fork two side inner milling, milling, milling lug boss on the side, milling etc. combining the processes of transmission fork fork parts by, I refer to the relevant books,

5、 data from this fork parts used by the related formula, data to make an accurate basis. This design is divided into four chapters, and the other fork parts of the design, the first chapter is the introduction of the background, significance, theoretical analysis, the situation at home and abroad, th

6、e research mainly introduce. The second chapter of the parts of the process analysis, and then the process are compared and analyzed, finally determined by milling fork pull claw after milling convex process scheme, selection of equipment and machine tooling fork design calculation. The third chapte

7、r is the fixture design of the positioning method and components selection, cutting force and clamping force calculation, the calculation of the positioning error, the selection of hydraulic cylinder. then summarized, Ref. I am in the design process to get the other classmates to support energetical

8、ly, and Tan teachers patient instructions, to express sincere thanks. Because myself level is limited, the design will inevitably exist some shortcomings and mistakes, please reader criticism.Key words: shifting fork; processing technology; fixture design- 29 -目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1变速器变速叉的介绍11.

9、2变速器行业概况21.3 变速器行业面临挑战3第二章 零件的加工工艺52.1 零件的作用52.2 零件的工艺性分析62.2.1 零件的加工表面及其要求62.2.2 零件材料选择62.3 毛坯选择72.3.1 毛坯的种类72.3.2 选择毛坯时应考虑的因素82.3.3毛坯形状与尺寸的确定92.4 工艺基准选择102.4.1 零件的加工定位原理102.4.2 定位基准的选择原则102.5 拟订加工路线112.5.1确定各加工表面的加工方法及加工路线112.5.2拟定加工路线方案112.6 确定机械加工余量、工序尺寸及公差132.7选择机床设备及工艺装备142.8 确定切削用量和基本工时142.8.

10、1 工序I铣凸台端面142.8.2工序II 钻扩铰20H8孔并倒角152.8.3工序III 钻孔8.5mm并攻丝M10162.8.5工序IV 铣拨爪内侧面172.8.6工序V 铣拨爪两侧面182.8.7工序VI 铣凸台侧面182.8.8工序VII 铣凸台上面192.8.9工序VIII 铣槽192.8.10工序IX 钻5mm孔20第三章 夹具设计213.1 问题的提出213.2夹具设计213.2.1 定位方式及元器件的选择213.2.2 切削力及夹紧力的计算233.2.3 定位误差的计算243.3液压缸的选择243.3.1 液压缸作用的大小243.3.2活塞（或缸）的运动速度243.3.3液压缸

11、的分类253.3.4液压缸的安装形式253.3.5采用此类型液压缸的好处263.3.6安装形式的选择263.3.7活塞杆与活塞的连接结构27总 结28参考文献29致 谢29第一章 绪论1.1变速器变速叉的介绍变速叉是汽车变速器的重要零部件，它接收换挡手柄传递的变速信号，来控制齿轮变速箱以相应的档位运行。这就要求变速叉有一定的强度和刚度，工作可靠、稳定，以便汽车能很好的变换速度，稳定行驶；具有结构紧凑、传动力矩大、体积小重量轻、传动效率高、寿命长等特点。其结构图如图1-1所示图1-1 变速叉本文所涉及的变速叉是解放牌汽车上使用的。变速叉的材质要求为45#钢。我厂在生产该零件过程中，经历了几种不同

12、工艺方案的比较，最后选定了合理的工艺方案，从而编制了工艺卡，确定了该工艺每个工序的加工机床，加工刀具测量选用的量具。以及计算了各个加工步骤的切削速度、进给量和主轴转速等。1.2变速器行业概况我国汽车变速器行业在经历了改革改造、引进消化、改制重组，在激烈的市场竞争中在行业规模、产品技术、经营管理等方面取得了较好的发展。目前，国内汽车变速器企业很多。2007年我国生产商用车变速器约2857台，同比曾长21.6%。2007年商用车增幅较大，因此商用车变速器增幅也较大。其中由于2007年重 卡增长76.6%，大客车产量增长46.3%，半挂牵引车增长95.6%，货车底盘增长32.8%，因此重型汽车变速器

13、的增幅也较大，一些企业的出口量也较大(如法士特重型车变速器)。目前国内变速器厂家主要有綦江齿轮传动有限公司、中国第一汽车集团哈尔滨变速箱厂、东风汽车变速箱有限公司、杭州前进齿轮箱集团有限公司等厂家在国内变速器厂家竞争的同时，国外变速器厂家也参与到竞争中，如德国ZF 公司、英国艾里逊、美国伊顿、韩国统一等都看好国内市场，并且已经牢牢占领着高端市场。2004年国家出台的汽车产业发展政策，要求中国汽车零部件企业要适应国际产业发展趋势，积极参与主机厂的产品开发工作。在关键汽车零部件领域要逐步形成系统开发能力，在一般汽车零部件领域要形成先进的产品开发和制造能力，满足国内外市场的需要，努力进入国际汽车零部

14、件采购体系。但中国汽车零部件工业在下一轮发展面临越来越大的困难，民族汽车零部件企业的生存空间正被国际汽车零部件巨头不断挤压。就汽车动力传动系统来看，汽车变速器已经形成机械变速箱MT、机械式自动变速器AMT、无级变速器CVT、双离合器变速器DCT、自动变速器AT等手动档和自动档结构。变速器主要发展方向：安全、环保、节能、操纵轻便化、换档自动化、智能化。大功率、大扭矩。客车最大功率达397kW、2300Nm，如ZF8S180，ZF商用车变速器输入扭矩3300Nm。系列化、多种档位、组合化。如ZF公司拥有16种AT、3种MT、3种CVT；Getrag公司拥有23种MT、AMT。伊顿公司用42种变速器

15、覆盖了700-2500Nm商用车。变速器中心距系列化。ZF公司用10种中心距系列，覆盖了所有变速器；伊顿公司用8种中心距系列覆盖了所有机械变速器等等。主箱与副箱组合化。如ZF公司主箱有3、4、5档3种，副箱2档，组合为52(10档)；232(12档)、242(16档)等。大传动比，小档间级差化，重型商用车国外最低档传动比已至17左右，最高档传动比已达到0.7左右。小型化、轻量化。用冲压件代替铸锻件、广泛使用铝镁合金、用电焊代替铆接等；减小中心距，如ZF公司20世纪80年代至90年代末单体变速器中心距减少23mm。换档向轻便化、自动化、智能化、电子集成化方向发展。中国商用车今后有可能大力发展AM

16、T(价格低于AT，与AT相比物美价廉)。改革开放初期，为推动我国汽车工业的快速发展，汽车合资大潮开始涌动。1983年，经国务院批准，中国重型汽车工业联营公司引进奥地利斯太尔公司整车制造技术(含发动机、变速器、车桥)。其中配套变速器的任务交给了陕西齿轮厂（“陕西法士特传动集团有限公司”的前身）和重庆綦江齿轮厂，促进了我国重型汽车变速器的发展。1984年，陕西齿轮厂与美国伊顿公司签署技术转让协议，并在西安建立新的生产基地，开始生产双中间轴变速器。1985年，重庆綦江齿轮厂引进德国采埃孚公司机械变速器系列制造技术，生产重型车变速器，为斯太尔重卡配套。在重型汽车变速器领域，还有两家企业不得不提，一家是

17、山西大同齿轮厂，另外一家是哈尔滨汽车齿轮厂。1986年，大齿引进日产柴TMH402变速器制造技术，生产5挡和6挡的产品，主要为东风卡车配套。1986年12月，哈齿正式隶属解放汽车工业企业联营公司，并更名为第一汽车制造厂哈尔滨汽车齿轮厂。哈齿在吸收日野变速器技术基础上开发出一系列产品，主要为一汽解放卡车配套。不过，严格来讲，大齿和哈齿的变速器与陕齿和綦齿不同，其传递扭矩要小些，在800N?m左右，而陕齿和綦齿的变速器传递扭矩在1000N/m以上。在乘用车方面，1984年，中外合资汽车企业北京吉普汽车有限公司成立。为给北京吉普配套，北京齿轮总厂承担了开发生产吉普车变速器的任务。同样在1984年，上

18、海大众合资公司成立，开始引进桑塔纳项目。上海汽车齿轮总厂承担了为桑塔纳配套国产014变速器的任务。该变速器项目1988年立项，1989年10月出样机，1990年生产了2700台，1991年批量生产2.3万台，本土化率达到88%。1990年，上海汽车齿轮总厂又在014手动变速器的基础上，研制开发了013五挡手动变速器，为桑塔纳2000型轿车配套。随着桑塔纳的热销，上海汽车齿轮总厂成为当时国内最大的汽车变速器生产企业。我国微型汽车的发展也是从20世纪80年代开始的，主要是引进日本铃木和大发两大系列的产品。与之配套的微型汽车变速器，也随之产生并逐渐提高产量。这期间，国营青山机械厂（重庆青山工业有限责

19、任公司的前身）和唐山齿轮厂是主要的微车变速器生产厂家。1.3 变速器行业面临挑战国内变速器行业虽然已经有了长足进步，但与国际同行比较，差距仍很明显。企业经营规模小，抗风险能力低。缺乏技术含量高、前瞻性、可持续发展的产品。品牌意识不强，标准化程度低。国内企业缺乏高水平的研究开发人员，企业自主开发能力低；企业内部管理水平不高，没有系统的人才培训，人才流失等现象相当严重。国内企业规模小，数量众多，技术、质量参差不齐。国内原材料供应商的质量、技术水平较低，一些关键部件只能依赖进口，增加了零部件企业的生产成本。技术方面：缺乏创新能力，缺少自主的专项、专利技术；新产品、新技术、新工艺落后，将受制于跨国公司

20、；生产工艺先进程度、可靠性较差，自动化程度和生产率相差甚远；研发的人力、物力、财力严重不足。研发手段落后；实车试验及主观评价极少实行。管理及质量方面：虽然业内90左右的企业通过了ISO9000、QS9000、VDA6.1、ISO/TS16949等各类质量体系认证。也有开始运用工业工程、ERP、一体化管理等现代管理技术。然而，因企业变数较多，造成了管理体系动荡，多数认证流于形式；管理滞后，使产品质量稳定性难以保证，对于全球采购50-70ppm要求，只能望而却步。装备及工艺方面：主要企业的装备及工艺基本与国际同行相似，然而行业的装备水平低一档次；成套碳氮共渗设备应用不广，机加工CNC设备采用不普遍

21、，工艺装备对产品的保证能力不强；试验、检测设备的精度不够，可靠性和再生性差。本题目是学完了所有基础课及机械制造技术基础机械设计基础等主要专业课程的实践性环节，在三年级的生产实习中，已对变速叉有了较深的了解，对其零件的作用也有所了解。通过这次毕业设计，对我们的设计能力有所提高，扩大和强化自己所学的理论知识与技能，提高自己的设计计算，制图，编写技术文件的能力，学会正确查阅，使用文献及工具书等资料，并在设计中培养自己理论联系实际，严肃认真的工作作风和独立的工作能力，为以后工作打好基础。第二章 零件的加工工艺2.1零件的作用 变速叉操纵变速操纵杆，通过叉型拨杆，变速导块变速叉轴带动叉拨动滑动齿套改换档

22、位，实现汽车行驶的各种速度。变速箱中的拨叉是典型的叉杆类零件，变速叉刚性差，及容易产生弯曲变形，变速叉在改换档位时叉杆受弯曲应力的作用，要求变速叉右足够的刚度，因此变速叉的结构形式，材质选择、以及热处理方式及硬度指标等，均以增强刚度为基点，以适应拨叉的工作条件。 本课题研究的变速叉如下图2-1、2-2所示： 图2-1 拨叉零件三维图图2-2 变速叉零件图2.2 零件的工艺性分析2.2.1 零件的加工表面及其要求1. 20内孔表面：保证尺寸mm，两边倒角C1.5mm，表面粗糙度Ra 6.3m2. 凸台端面：保证尺寸，表面粗糙度Ra 6.3m3. 两拨抓内表面：保证尺寸，并满足位置度要求0.2mm

23、，表面粗糙度Ra 6.3m4. 拨爪两侧面：保证尺寸，并且满足对空中心线的垂直度要求0.1mm，表面粗糙度Ra 6.3m5. 螺纹孔：螺纹孔径8.5mm6. 5孔.孔直径5mm，其位置距20孔中心线分别15mm、16mm，其表面粗糙度Ra 6.3m7. 拨叉台上尺寸：100.1mm，500.2mm，2.2.2 零件材料选择1. 满足使用要求设计机械零件的基本原则之一是工作可靠。零件的材料直接影响着其强度、刚度、耐磨性、耐蚀性、耐热性、疲劳寿命、重量、美观等，应根据零件的工况选择适当的材料。如零件承受较大载荷或要求尺寸小重量轻，应选择高强度合金钢；零件承受较大冲击载荷，需要选择韧性好的合金钢；构

24、成摩擦副的零件要求耐磨性好，应按摩擦学设计来选择减摩耐磨性好的材料配对，如磨损主要是磨粒磨损时，一般应选淬火钢；工作时要接触腐蚀性气体或液体的零件，要针对造成腐蚀的具体情况，选择合适的耐腐蚀的材料。当某个零件对设备的正常使用非常重要时，应选择质量可靠的材料。2. 满足工艺要求便于加工是设计机械零件时也必须遵守的一个原则。零件是否便于加工直接关系到零件的成本和制造时间。生产形状复杂铸造毛坯零件，一般要选择铸铁，受力较大时选择铸钢。生产形状复杂、单件或小批量的零件，可以用钢板或型钢焊接。冲压件应选择塑性好的低碳钢或铜合金等材料。在机器制造过程中，切削加工方法占有重要位置，材料的切削加工性能主要指材

25、料被切削的难易程度、材料被切削后的表面粗糙度和刀具的寿命。材料成分、组织和热处理不同的零件，其切削加工性是不同的，甚至差异很大。对大批量生产的零件，要特别重视材料的机械加工性能。在材料手册中，对具体材料的加工性能有简要的说明。设计零件时，也要注意热处理工艺性。如结构形状复杂的零件，应选择选择淬透性好的钢材，其变形小。3. 满足经济性要求降低零件成本，是提高产品价格竞争力的一个重要途径。价格低廉，是设计零件时要遵守的原则之一。在满足使用性能的前提下，选用零件材料时要注意降低零件的总成本。零件的总成本主要包含材料的价格和加工等费用。不同材料的价格可能相差几倍，甚至几十倍。在金属材料中，碳钢和铸铁的

26、价格相对较低，其加工工艺性能较好。所以，在满足机械性能要求的前提下，宜优先选择碳钢或铸铁。在选材时还应考虑材料的供应情况本零件材料采用45钢，能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比较高。2.3 毛坯选择2.3.1 毛坯的种类毛坯是指根据零件（或产品）所要求的形状、工艺尺寸等制成的为提供进一步加工用的生产对象。毛坯主要通过铸造、锻压、焊接等方法获得，也可以直接选用型材作为毛坯1. 铸件铸造是指将熔融的具有一定化学成分的合金浇入事先造好的铸型型腔内，待其冷却凝固后获得一定形状和性能铸件的工艺工程。铸件毛坯的制造方法可分为砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造等。铸造能够满足形

27、状复杂的大中型零件毛坯的成型要求，但铸件晶粒粗大，组织疏松，成分不均匀，有内应力，力学性能差，但铸件减振性能、耐磨性好。适用于各种性状复杂的零件，铸件材料有铸铁、铸钢及钢等有色金属。 2. 锻件锻件是指对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状和性能，获得的毛坯。锻件可分为自由锻件和模锻件。自由锻是指只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砥铁间直接使坯料变形而获得所需几何形状及内部质量锻件的方法。自由锻工艺灵活，所用工具、设备简单，通用性大，成本低，可锻造小至几克、大到数百吨的锻件。但自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，劳动条件差，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻是用高

28、强度金属制造的成型锻件的模具，其上有与锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形。在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制，因而锻造终了时能得到和模膛形状一致的锻件。模锻件毛坯精度高、加工余量小、生产率高，适用于中批以上生产的中小型毛坯。常用的锻件材料为中、低碳钢及低合金钢。3. 轧制件轧制是将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。主要包括各种热轧和冷轧圆钢、方钢、六角钢、八角钢等型材，热轧毛坯精度较低，冷轧毛坯精度较高。 4. 焊接件焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两个

29、分离的物体产生原子（分子）间结合而连接成整体的过程。是将型材或板料等焊接成所需的毛坯，简单方便，但需经过时效处理消除应力后才能进行机械加工。 5. 其他毛坯 如冲压件、粉末冶金和塑料压制件等。 2.3.2 选择毛坯时应考虑的因素 1. 零件的材料及力学性能要求 零件的材料选定后，毛坯的种类一般可大致确定。例如，铸铁和某些金属只能铸造；对于主要的钢质零件为获得良好的力学性能，应选用锻件毛坯。 2. 零件的结构形状和尺寸 毛坯的形状和尺寸应尽量与零件的形状和尺寸接近，形状复杂和大型零件的毛坯多用铸造；板状钢质零件多用锻造；轴类零件毛坯，如各台阶直径相差不大，可选用棒料；如各台阶直径相差较大，易用锻

30、件。对于锻件，尺寸大时可选用自由锻，尺寸小且批量较大时可选用模锻。 3. 生产纲领的大小 大批量生产时，应选用精度和生产率较高的毛坯制造方法，如模锻、金属型机器造型铸造等。单件小批生产时应选用木模手工造型造成自由锻造。 4. 现有生产条件 选用毛坯时，要充分考虑现有的生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力，外协生产的可能性。 5. 充分考虑利用好技术、新工艺、新材料的可能性 为节约材料和能源，随着毛坯专业化生产的发展，精铸，冷扎，冷挤压等毛坯制造方法的应用将日益广泛，应用这些方法后，可大大减少机械加工量，甚至不需要切削加工，其经济效益非常显著。 2.3.3毛坯形状与尺寸的确定 毛坯尺寸和零件

31、图上的设计尺寸之差称为加工余量，又叫毛坯余量。毛坯尺寸的公差、毛坯余量的大小同毛坯的制造方法有关。生产中可参照有关工艺手册和标准确定。毛坯余量的确定后，将毛坯余量附加在零件相应的加工表面上，即可大致确定毛坯的形状和尺寸，此外还要考虑毛坯制造、机械加工及热处理等许多工艺因素。下面尽从机械加工工艺角度分析在确定毛坯形状和尺寸时应注意的问题。1. 工艺凸台 为了加工时装夹方便，有些毛坯需要铸出工艺搭子。这种情况下，除了将毛坯余量附加在零件相应的加工表面上外，还要把工艺凸台或工艺搭子附加在零件上。2. 一坯多件 为了提高零件机械加工的生产率，对于需经锻造的小零件，可以将若干零件合锻为一件毛坯，经平面加

32、工后再切割分离成单个零件。显然，在确定毛坯的长度时，应考虑切割零件所用锯片的厚度和切割的零件数。3. 组合毛坯为了保证加工质量，同时也为了加工方便，通常将轴承、瓦块、砂轮平衡块及车床的开合螺母外壳之类的分离零件的毛坯先作成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离。本设计中由于零件的材料为45钢，零件上有许多表面不切削加工，且零件大批量生产，所以采用模锻毛坯。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。2.4 工艺基准选择2.4.1 零件的加工定位原理1. 基准及其分类所谓基准是指用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点，线，面。根据基准的作用不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。工艺基准可分为工

33、序基准，定位基准，测量基准，装配基准。2. 工件定位的基本原理工件定位：工件相对于机床处于一个正确的位置。要保证加工精度，安装于机床或夹具上的工件还必须相对于刀具有一个正确的位置。在生产加工中工件与刀具之间的相对位置常用试切法或调整法来保证。要遵循六点原则，即用合理分布的六个支承点来限制六个自由度，使工件在机床上或夹具中的位置完全确定下来。2.4.2 定位基准的选择原则设计基准已由零件图给定，但定位基准可以不同的选择方案。在最初工序只能用工件毛坯上的未加工的表面作为定位基准，这样的基准称为粗基准。用已经加工过的表面作为定位基准则称为精基准。另外，为了满足工艺需要，在工件上专门设计的定位基准（顶

34、尖孔），称为辅助基准。1. 粗基准的选择 为了保证加工表面与不加工表面的位置尺寸要求，应选择不加工表面作粗基准。若要保证某加工表面切除的余量厚度均匀，应选择该表面作为基准。为保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量小的表面作为粗基准。选择粗基准的表面，应尽可能平整，不能有飞边、浇注系统、冒口或其他表面缺陷，以便使工件定位稳定可靠，夹紧方便。重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，一般情况下粗基准不重复使用。2. 精基准的选择选择精基准主要应考虑如何减少定位误差，保证加工精度，使工件装夹方便，可靠，夹紧结构简单。遵循基准重合原则，基准统一原则，自为基准原则，互为基准原则

35、。基准重合原则：应尽可能选择所加工表面的工序基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。统一基准原则：应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面，以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一的精基准来加工轴类零件上的所有的外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。采用统一基准进行加工还有减少夹具种类、降低夹具设计制造费用的作用。互为基准原则：当工件上两个加工表面之间的位置精度妖气比较高时，可以采用两个加工表面互为基准的方法加工。例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主

36、轴锥孔作为定为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为定位基准磨主轴锥孔，最后达到图样上规定的同轴度要求。自为基准原则：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准进行加工。必须指出，定位基准选择不能单单考虑本工序定位，夹紧是否合理，而应结合整个工艺路线进行统一考虑，使先行工序为后续工序创造条件，使每个工序都有合适额定位基准和夹紧方式。由于本零件图上多数尺寸及形位公差以20mm内孔为设计基准。因此必须首先将20mm内孔加工好，为后续工序准备基准。根据基准重合、基准统一、自为基准、互为基准的原则，另外根据本零件的结构以及尺寸要求，凸台端面和20mm内孔在

37、后序加工中是作为精基准，确定主要加工表面的基准如下：1. 凸台端面：端面A（粗基准）2. 20mm内孔：凸台端面，拨叉外圆3. M101螺纹孔：凸台端面，20mm内孔，凸台侧面4. 拨叉两内侧面：凸台端面，20mm内孔，8.5螺纹孔5. 拨叉外侧面：凸台端面，20mm内孔，拨叉拨爪内侧面6. 拨叉凸台侧面：凸台端面，20mm内孔，拨叉拨爪内侧面7. 拨叉凸台高度面：凸台端面，20mm内孔，拨叉拨爪内侧面8. 凸台槽：凸台端面，20mm内孔，拨叉拨爪内侧面9. 5mm孔：凸台端面，20mm内孔，拨叉拨爪内侧面2.5 拟订加工路线2.5.1确定各加工表面的加工方法及加工路线该零件的加工表面为：30

38、.5mm凸台端面及20H8mm内孔，M101螺纹孔，拨爪侧面和拨爪两内侧面， 拨叉凸台侧面， 凸台槽，5mm孔。根据各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求，凸台端面的加工方法为铣削；20H8mm内孔的加工方法为钻、扩、铰组合加工；螺纹孔的加工方法为钻削；拨叉两内侧面的加工方法为铣削；拨叉侧面加工方法为铣削；拨叉侧耳的加工方法为铣削；凸台槽的加工路线为铣削加工；5mm孔的加工方法为钻孔。零件的表面粗糙度要求为6.3m。2.5.2拟定加工路线方案1. 工艺路线方案一工序 铣端面工序 钻-铰mm并倒角工序 钻孔8.5mm 攻丝M10工序 铣拨叉拨爪内侧面141.50.1mm工序 铣拨叉拨爪两侧面mm工

39、序 铣凸台侧面工序 铣凸台上面工序 铣槽工序 钻孔5mm工序 淬火工序 清洗工序 检查 2. 工艺路线方案二工序 铣端面工序 钻15mm工序 扩19.4mm工序 铰工序 倒角工序 钻孔8.5mm工序 攻丝M10工序 铣凸台侧面工序 铣凸台上面工序 铣槽工序 铣拨叉拨爪两侧面mm工序 铣拨叉拨爪内侧面141.50.1mm工序XIII 钻孔5mm工序XIV 淬火工序XV 清洗工序XVI 检查工艺路线方案一是先加工主要表面后加工工次要表面，保证主要加工表面的质量。工艺路线方案二是按工序分散原则组织工序，可在普通机床上加工，但工艺路线变长，增加了工件的装卡次数。且主要加工表面质量不易保证，若主要表面加

40、工不满足要求，则浪费次要表面的加工时间。综合上述两工艺路线方案，选择第一方案。2.6 确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据上述原始资料及加工工艺，查机械制造工艺设计手册（以下简称工艺手册），分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如表2-1所示：表2.1 加工工艺表工序工序内容单边余量（mm）工序尺寸（mm）表面粗糙度Ra（m）工序铣端面1.522.170.26.3工序1.钻孔7.5156.32.扩孔4.819.46.33.铰孔0.16.34.倒角1.51.5456.3工序钻8.5mm孔4.258.56.3攻丝M10M101工序铣拨叉内侧1.25141.50.16.3工序铣拨爪两侧面1.2

41、56.3工序铣凸台侧面1.25100.16.3工序铣凸台上面1.25320.26.3工序铣槽176.3工序钻5mm孔2.556.3 2.7选择机床设备及工艺装备为了满足生产需要，现选用各工序所用的设备为：工序I：采用卧式万能铣床X62W，套式面铣刀40mm，专用夹具，游标卡尺。工序II：组合钻床，钻头（15mm），钻头（19.4mm），铰刀（20mm），锪钻，专用夹具，塞规。工序III：立式钻床Z525，锪钻，专用夹具，游标卡尺。工序IV：立式钻床Z525，麻花钻8.5mm，专用夹具，塞规。工序V：采用卧式万能铣床X62W，镶齿套式面铣刀160mm，专用夹具，游标卡尺。工序VI：采用卧式万能铣

42、床X62W，镶齿套式面铣刀160mm，专用夹具，游标卡尺。工序VII：采用立式铣床X51，直柄立铣刀10mm，专用夹具，游标卡尺。工序VIII：采用卧式万能铣床X62W，圆柱铣刀, 专用夹具，游标卡尺。工序IX：采用立式铣床X51，直柄立铣刀16mm，专用夹具, 量块。工序X：立式钻床Z525，锥柄麻花钻5mm，专用夹具, 塞规。工序XI：摇臂钻床Z3025，丝锥M101，专用夹具，螺纹塞规。2.8 确定切削用量和基本工时2.8.1 工序I铣凸台端面加工条件：卧式万能铣床X62W，套式面铣刀细齿40mm，齿数z12，高速钢。（1）确定背吃刀量，铣削宽度=30.5mm，铣削深度=1.5mm。（2

43、）确定每齿进给量，根据工艺手册表3-28，取=0.14mm/z。（3）确定切削速度和工作台每分钟进给量，根据工艺手册表3-30， 确定铣削时的铣削速度为=0.5m/s=30m/min 根据工艺手册表4-17-1 取=235 rmin, 实际切削速度=29.5 mmin 工件台每分钟进给量为： =0.141260 =100.8mm/min根据工艺手册附表4-17-2：取 =118 mmmin，则实际每齿进给量=mmz。（4）计算基本时间 根据工艺手册表7-7:T机=0.39 min 2.8.2工序II 钻扩铰20H8孔并倒角加工条件：组合钻床，锥柄麻花钻（15mm），锥柄麻花钻（19.4mm），

44、锥柄机用铰刀（20mm），锪钻，专用夹具。1. 工位I 钻孔15mm（1）确定背吃刀量=7.5mm。（2）确定进给量 根据工艺手册表3-118，取 =0.2mmr。（3）确定切削速度 根据工艺手册表3-118，=190 rmin,（4）计算基本时间 根据工艺手册表7-5, T机=1.6 min。2. 工位II（1）确定背吃刀量=2.4mm。（2）确定进给量 根据工艺手册表3-121，取=0.2mmr。（3）确定切削速度 根据工艺手册表3-121，=190rmin,（4）计算基本时间 根据工艺手册表7-5, T机=1.6min。3. 工位（1）确定背吃刀量=0.05mm。（2）确定进给量 根据工

45、艺手册表3-122，取=0.5mmr。（3）确定切削速度 根据工艺手册表3-122，=76 rmin,（4）计算基本时间 根据工艺手册表7-5, T机=1.8min。4. 工位（1）确定背吃刀量 ap=2mm。（2）确定进给量 根据工艺手册表3-38，取=0.4mmr。（3）确定切削速度 根据工艺手册表3-42，=238 rmin,（4）计算基本时间 根据工艺手册表7-5, T机=3.8 s。2.8.3工序III 钻孔8.5mm并攻丝M101.工位 钻孔8.5mm加工条件：摇臂钻床Z3052，锥柄麻花钻8.5mm，专用夹具，塞规。（1）确定背吃刀量 = 4.25 mm（2）确定切削速度 根据工艺手册表3-42 取 =0.25m/s=15m/min = = 562 r/min根据工艺手册表4-4-1，取 =500 rmin。 = = =13.35 m/mi