变速器换挡拨叉说明书

2011 级 专 业 课 程 设 计

说明书

设计题目：变速器换挡叉的机械加工工艺规程及钻Φ15.8F8孔 夹具设计 学生姓名： 范宇 学 号： 03111305 专 业： 机械制造及其自动化 指导教师： 钱济国

中 国 矿 业 大 学 2014年12 月 10 日

前言

课程设计是机械制造及其自动化专业教学计划所设的重要实践性教学环节，也是理论联系实际的重要环节，学生能利用所学的基础知识，专业基础知识和设计手册等资料，设计中等复杂程度零件的制造工艺过程，通过课程设计，巩固所学的知识，掌握机械制造设计的一般方法和程序，熟悉设计过程即注意事项，在设计的过程中，学习一些专业前沿知识和设计经验，具体要求如下：

1、培养学生综合运用所学基础课，专业基础和专业课及知识，分析和解决加工过程技术问题的工作能力。

2、巩固，深化和扩大学生所学基本理论，基本知识和基本技能。

3、培养学生查阅文献和收集资料的能力，理论分析和能力，制定设计或实验方案的能力，设计计算和绘图能力，计算机应用能力，撰写论文和设计说明书的能力等。

4、培养学生的创新能力和团队精神，树立良好的学术思想和工作作风。

编者

2014年12月

目录

1.零件的工艺分析.........................................................1 1.1零件的功用结构及特点................................................1 1.2主要的加工表面及要求................................................1 2.毛坯的选择.............................................................1 2.1确定毛坯的类型，制造的方法和尺寸及其公差..............................1 2.2确定毛坯的技术要求....................................................1 2.3绘制毛坯图 ..........................................................2 3.基准选择...............................................................2 4.拟订机械加工路线.......................................................2 4.1确定各表面的加工方法..................................................2 4.2拟订加工路线..........................................................2 5.确定机械加工余量.......................................................3 6选择机床设备和工艺设备..................................................4 6.1选择机床.............................................................4 6.2刀具选择..................................................... .....4 6.3选用夹具..................................................... .......4 6.4选择量具...................................................... ......4 7.确定切削用量及基本工时.......................................... .......5 7.1工序10....................................................... .......5 7.2 工序40........................................................ ......7 7.3工序50...................................................... ........8 7.4 工序60..............................................................9 7.5 工序70...............................................................9 7.6 工序80..............................................................10 7.7 工序90..............................................................10 7.8 工序100.............................................................11 8.填写工艺文件...........................................................11 9.机床夹具设计...........................................................22 9.1 定位方案及定位元件的选择和设计....................................22 9.2 导向方案及导向元件的选择和设计.....................................22 9.3 夹紧装置设计.......................................................22 9.4 夹具装配图........................................................23 9.5 夹具零件图........................................................24

10.总结..................................................................24 参考文献.................................................................25

1．零件的工艺分析

1.1零件的功用,结构及特点

该零件是以φ15.8F8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φ15.8F8孔，M10×1-7H螺纹孔和换挡叉脚侧面51mm 。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主要加工表面及其要求 1.换挡叉安装孔

孔径Φ15.8F8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Ra3.2μm，端面倒角0.4×45°。 2.换挡叉脚端面

换挡叉脚端面的厚度为5.9mm，两端面对孔φ15.8F8轴线的垂直度公差为0.15mm，内端面与操纵槽的对称面的距离为33.5?0.15mm，表面粗糙度Ra为6.3μm，叉脚端面倒角0.8×45°。 3.换挡叉脚内侧面

换挡叉脚内侧面的宽度为51mm,其对称面与换挡叉头对称面同属一个面表面粗糙度Ra为6.3μm，叉脚内侧面倒角0.8×45°。 4.换挡叉头两侧面

换挡叉脚端面的厚度为9.65mm,对称面与φ15.8F8孔及换挡叉脚面属同一面，表面粗糙度Ra为6.3μm。 5.操纵槽

操纵槽的宽度为14.2mm,槽底为半圆，半径为R7.1mm，深度为19.1mm,对称面与换挡叉头内端面的距离为27.6mm, 表面粗糙度Ra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Ra12.5um。

2.毛坯的选择

2.1确定毛坯的类型，制造的方法和尺寸及其公差

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。锻件公差等级为CTB（见表3-1），加工余量查表3-10，换挡叉脚内侧面留单边余量为2mm, φ15.81F8孔不锻出,孔左右两端面的加工余量为2mm.换挡叉头两端面的单边余量为4.25mm.，换挡叉脚内平端面为1.9mm,外凸端面为2.2mm,操纵槽不锻出,单边余量为7.1mm. 2.2确定毛坯的技术要求

① 未注明锻造图角为R15,拨模斜度为7° ② 锻件正火硬度为180HBS

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③ 材料:35钢

④ 两叉口淬火至全厚硬度45HRC 2.3绘制毛坯图

根据任务书图6-15变速器换挡叉零件图,在各加工表面上加上机械加工余量,绘制毛坯图,并标注尺寸和技术要求，见附图。

3．基准的选择

该换档叉零件图中教多尺寸及形位公差以Φ15.8F8孔及其端面为设计基准的。因此，必须首先加工出Φ15.8F8孔端面及其孔Φ15.8F8，为后续工序作为基准。根据粗、精基准选择原则，确定各工表面的基准如表1所示。

表1 加工表面的基准 序号 加工部位 基准选择 1 Φ15.8F8孔 换档叉头外形轮廓及端面（粗基准） 2 换档叉脚两端面 Φ15.8F8孔及其端面 3 换档叉脚内侧面510+0.1 Φ15.8F8孔换档叉脚端面及叉脚外侧面 4 换档叉头内侧面 Φ15.8F8孔及叉头内侧面 5 操纵槽 叉头端面及叉脚两端面 6 M10×1-7H螺纹孔 操纵槽中心线及Φ15.8F8孔

4．拟订机械加工工艺路线

4.1确定表面的加工方法

Φ15.8F8孔端面的加工方法为铣削，Φ15.8F8孔的加工方法为钻、扩、铰和孔口倒角，换档叉脚两端面的加工方法铣削-吹砂，其内侧面的加工方法为铣削，叉头两端面、操纵槽的加工方法为铣削，M10×1-7H的加工方法为先铣其端面，后定位钻Φ8孔，深度是8mm，再用机用丝锥攻丝，使其达到M10×1-7H的要求。 具体加工方法分析如下：

① Φ15.8孔端面的粗糙度要求为Ra12.5μm，公差等级为IT12，粗铣。

② Φ15.8孔内表面粗糙度为Ra3.2μm，公差等级为IT8，查表4-3知Φ15.8F8孔可用钻-扩-铰 。

③Φ15.8孔口倒角0.4×45°。

④换档叉脚两端面，粗糙度为Ra6.3μm，公差等级为IT12，查表4-5知粗铣可达到要求。 换挡叉脚局部淬火，然后进行吹砂。

⑤ 换档叉脚内侧面510+0.1 ，表面粗糙度为Ra6.3μm，公差等级为IT12，查表4-2可知粗铣即可。

⑥ 换档叉头两侧面，表面粗糙度为Ra6.3μm，公差等级为IT12，查表4-2可知粗铣即可。

⑦操纵槽，宽度14.2mm, 表面粗糙度为Ra12.5μm，公差等级为IT12，查表4-2可知粗铣即可。

4.2拟订加工工艺路线

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