1、質量工程職業(yè)學院 畢 業(yè) 設 計（論 文）題目車床撥叉工藝設計質量工程職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）任務書班 級學生*指導教師*設計（論文）題目車床撥叉工藝設計主要研究容該零件是以Ø25H7的孔套在軸上,并用銷釘經Ø5錐孔與其定位,撥叉腳在旋轉齒輪的槽中,變速操作機構通過撥叉頭部的操作花鍵槽帶動撥叉與軸在變速箱中滑動,撥叉腳撥動旋轉齒輪在花鍵 軸上滑移,就可以實現變速箱的變速功能,從而實現機床主軸的變速。主要技術指標或研究目標撥叉的主要工作表面為操縱花槽鍵與撥叉腳兩側端面。主要配合的面為Ø25H7的孔和Ø22H12的孔操縱花鍵槽和撥叉腳兩側面18H11.該零件

2、為異型件，但復雜程度一般?；疽笄笥幸欢ǖ膹姸?剛度,韌性和耐磨性。主要參考資料與文獻1長青.機械制造課程設計指導.：華中科技大學，20072 長青.機械制造技術.：華中科技大學，20053 瑾.互換性與測量技術基礎.：華中科技大學，20064 全新.機械制圖.：華中科技大學，20055 蔡南武.機械設計基礎.：華中科技大學，20056 益民.機械制造工藝設計簡明手冊.：機械工業(yè)，20047 薛源順.機床夾具設計.：機械工業(yè)，20048 吳宗澤，羅圣國.機械設計手冊.：高等教育，1999車床撥叉工藝設計摘要：此次設計是對撥叉零件的加工設計，該零件位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動

3、按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。其零件為鍛件，具有體積小，零件復雜的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對于加工大頭孔、槽和鉆小頭孔斜面小孔的工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡單的手動夾緊方式夾緊，其機構設計簡單，方便且能滿足要求。關鍵詞：撥叉，加工工藝，專用夾具，設計Abstract：This design is part of the process fork design, the part in the lathe speed change mechanism, the main ef

4、fect shift, so that spindle turning motion in accordance with the requirements of workers in the work to obtain the necessary speed and torque effect. Its components are forging with a small, spare parts of complex features, ease of processing due to surface more than holes in the formulation of tec

5、hnical rules, the processing on the first face to face as a benchmark and then to process other, in which the processes have adopted special fixture jigs, particular for the processing of the bulk holes, slots and drill a small hole the first hole slope processes, the selection side of the positioni

6、ng of the two sales methods, and to operate a simple manual clamping means clamping, its agencies designed to be simple, convenient and can meet the requirements of .Keywords：Fork, processing technology, special fixtures, design 目 錄1零件的工藝分析51.1零件的功能、結構與特點51.2 主要工作表面與其要求52毛坯的選擇52.1確定毛坯的類型、制造方法和尺寸與其公差

7、52.2確定毛坯的技術要求62.3繪制毛坯63基準的選擇64擬訂機械加工工藝路線74.1 確定各加工表面的加工方法74.2擬定加工工藝路線85確定機械加工余量、工序尺寸與公差96選擇機床與工藝裝備106.1選擇機床106.2選擇刀具106.3選擇夾具107確定切削用量117.1工序1-2117.2工序3127.3工序4137.4工序5147.5工序6157.6工序717致19參考文獻191零件的工藝分析1.1零件的功能、結構與特點該零件是以Ø25H7的孔套在軸上,并用銷釘經Ø5錐孔與其定位,撥叉腳在旋轉齒輪的槽中,變速操作機構通過撥叉頭部的操作花鍵槽帶動撥叉與軸在變速箱中滑

8、動,撥叉腳撥動旋轉齒輪在花鍵軸上滑移,就可以實現變速箱的變速功能,從而實現機床主軸的變速。撥叉的主要工作表面為操縱花槽鍵與撥叉腳兩側端面。主要配合的面為Ø25H7的孔和 Ø22H12的孔操縱花鍵槽和撥叉腳兩側面18H11.該零件為異型件，但復雜程度一般。由于撥叉在工作時承受一定的力,因此要求有一定的強度,剛度,韌性和耐磨性。1.2 主要工作表面與其要求撥叉安裝孔孔徑Ø25H7的孔是撥叉的安裝孔，其形狀公差遵守包容要求,表面粗糙度Ra3.2um。孔端面位置尺寸為35mm，表面粗糙度Ra3.2um。撥叉腳端面的厚度為40mm®®撥叉腳兩側面 撥叉腳

9、兩側面的寬度為此18H11。兩端面對孔Ø25H7軸線的垂直度公差為此0.08mm。與軸線垂直的兩表面粗糙度Ra為3.2um，與軸線平行的表面粗糙度Ra為6.3um。撥叉緊定孔 撥叉的緊定孔為1個 5的錐孔和2個M8的螺紋孔，均為通孔。2毛坯的選擇2.1確定毛坯的類型、制造方法和尺寸與其公差因零件材料為鑄鋼，要求單件小批量生產，撥叉的輪廓尺寸不大，所以選擇的毛坯為木摸手工砂鑄造成形。選擇以通過零件最高線且平行與撥叉腳對稱的平面（撥叉腳對稱面扁右16mm）作為分型面，采用帶型芯的分模造型，可多件同時澆注，鋼液由撥叉腳經橫道流入。撥叉屬特殊形零件，且加工過程中利用不加工表面進行定位的工序較

10、多，故零件毛坯選為精鑄件。鑄件尺寸公差等級為CT12拔叉頭端面留單邊余量為6 mm，Ø22H12孔不鑄出，撥叉叫兩端面留為5mm的單邊余量，撥叉腳側面留單邊余量為5mm,操縱槽留單邊余量為9mm, Ø22H12孔的單邊余量為3.5mm。2.2確定毛坯的技術要求鑄件不應有裂紋，砂眼和局部縮松，氣孔與夾渣等缺陷。鑄件表面應清除毛刺、結瘤和粘砂等。正火處理硬度為174207HBS，以清除應力，改善切削加工性能。未注圓角為R3R5mm。起摸斜度為300。2.3繪制毛坯撥叉毛坯圖見圖2-1 圖2-1 撥叉毛坯圖3基準的選擇該撥叉零件圖中較多的尺寸與行位公差是以Ø22H12孔

11、與其端面為設計基準的，因此，必須首先加工出孔Ø22H12與起端面，為后續(xù)工序作為基準。根據粗精基準選擇原則，確定各加工表面的基準。如表3-1所示：表3-1加工表面的基準序號 加工部位 基準選擇 1撥叉的四個端面撥叉的外行輪廓與端面（粗基準） 2Ø22H12孔（粗加工）撥叉的左端面 3Ø22H12孔（精加工）撥叉的左端面 4Ø25H7花鍵槽（粗加工）撥叉的左端面和上下端面 5Ø25H7花鍵槽（精加工）撥叉的左端面和上下端面 6撥叉腳槽（粗加工）Ø22H12孔的中心線 7撥叉腳槽（精加工）Ø22H12孔的中心線 8撥叉的上端面&

12、#216;22H12孔的中心線 92×M8通孔和Ø5錐孔Ø22H12孔的中心線4擬訂機械加工工藝路線4.1 確定各加工表面的加工方法根據各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，選定如下加工方法：Ø22H12孔的上下端面和右端面加工方法為粗銑，左端面粗銑后精銑；Ø22H12孔的加工方法為擴后鉸，孔口倒角鉗工；Ø25H7花鍵槽的加工方法為粗插后精插；撥叉腳的槽18H11粗銑后精銑；撥叉的上端面臺階粗銑；2×M8通孔和Ø5錐孔的加工方法為鉆到Ø5孔攻螺紋，再鉗工修錐度。具體的加工方法分析如下：Ø22H

13、12孔的上下端面和右端面未注表面粗糙度粗銑即可左端面粗糙度Ra3.2um，查機械制造工藝設計簡明手冊表4-2 粗銑后精銑可達到；Ø22H12孔粗糙度Ra6.3um，公差等級IT12，查機械制造工藝設計簡明手冊表4-3，采用擴-鉸孔口倒角鉗工可以達到要求；Ø25H7花鍵槽表面粗糙度Ra3.2um，公差等級IT7，查機械制造工藝設計簡明手冊表4-2粗-精插即可；撥叉腳的槽粗糙度Ra3.2um，公差等級IT11，查機械制造工藝設計簡明手冊表4-3，粗銑后精銑；撥叉的上端面未標注公差尺寸，公差等級按IT14，表面粗糙度Ra3.2um，查機械制造工藝設計簡明手冊表4-2粗銑后精銑；2

14、×M8通孔和Ø5錐孔，鉆到Ø5孔攻螺紋，再鉗工修錐度。4.2擬定加工工藝路線按工序集中的原則組織工序Ø2H12孔的端面采用銑床和專用夾具加工，撥叉腳槽和上端面臺階在同一個床子上完成。其優(yōu)點是：工藝路線短，減少了工件的裝夾次數，易于保證加工面的互相位置精度，需要的銑床的量少，減少工件在工序間的運輸，節(jié)省時間。如表4-1所示：表4-1加工方案工 序 容 設 備 10粗銑撥叉上下端面和左右端面再精銑左端面 銑 床 20鉗工劃線找Ø22H12孔中心 鉗工臺 30擴-鉸Ø22H12孔 車 床 40粗插Ø25H7花鍵槽 插 床 50精插

15、Ø25H7花鍵槽 插 床 60去毛刺，倒Ø22H12孔口倒角 鉗工臺 70校正撥叉腳 校正工具 80粗銑撥叉腳的槽 銑 床 90精銑撥叉腳的槽 銑 床 100精銑撥叉的上端面 銑 床 110鉆2×M8通孔和Ø5錐孔到Ø5的孔 鉆 床 120絲錐攻2×M8的螺紋 鉆 床 130去毛刺，加工Ø5錐孔的錐度 鉗工臺 140撥叉腳局部淬火 150校正撥叉腳 校正工具 160清洗 170檢驗5確定機械加工余量、工序尺寸與公差加工余量可采用查表修正法確定。確定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖

16、樣的要求標注。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序只與工序（或工步）的加工余量有關。當基準不重合時，工序尺寸用工藝尺寸鏈解算，中間工序尺寸按“單向入體”原則標注，但毛坯和孔心距尺寸公差帶一般取雙向對稱布置。中間工序尺寸的公差可以相應的加工經濟精度表中查得。撥叉零件的第一道工序各工步無基準轉換，其余個表面加工均用統(tǒng)一基準且基準重合，故只需查得加工余量，便可確定工序尺寸。為保證撥叉腳局部淬火淬深，要進行一個工藝尺寸鏈的計算。根據上述原始資料和加工工藝，查各種表面余量表分別確定個加工表面的加工余量，工序尺寸公差，如下表5-1所示:表5-1 機械加工余量與工序尺寸工序號工序容單邊余量mm工序尺寸mm

17、表面粗糙度Ra/um10（1）撥叉上端面6803.2（2）撥叉下端面5753.2（3）銑撥叉左側面5853.2（4）銑撥叉右側面5803.230（1）擴Ø22H12孔2.5Ø206.3（2）鉸Ø22H12孔1Ø22H12+0.021 6.340（1）粗插花鍵槽2Ø263.2（2）精插花鍵槽1Ø283.280（1）粗銑撥叉腳槽8166.3（2）精銑撥叉腳槽918H110.11 03.2100精銑撥叉上端面（臺階）1.533.2110鉆2×M8通孔和Ø5錐孔到Ø5的孔2.553.26選擇機床與工藝裝備6.1選

18、擇機床工序10 銑撥叉上下端面與左右端面。選用X15立式銑床。工序30 擴，鉸Ø22H12的孔，為減少工件裝夾次數，選用CA6140車床加工。工序40-50 粗，精插花鍵槽，選用 B5020插床。工序80-90 銑撥叉腳槽，根據精度要求，選用X61臥式銑床。工序100 銑撥叉上端面臺階，選用X51立式銑床。工序110 鉆2×M8螺紋孔和直徑為5的錐孔，由于孔的直徑較小，故可采用專用夾具在立式鉆床上加工，選用Z525型立式鉆床。工序120 攻2×M8螺紋。為減少裝夾次數和設備故在Z525型立式鉆床。6.2選擇刀具 該零件無特殊形表面，成批生產，一般采用通用或標準刀具

19、。 銑撥叉上下端面左右端面，選用把一YG6硬質合金端銑刀，其參數為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數為Z=10。擴，鉸Ø22H12孔，選用莫氏錐柄2號刀具，其公稱直徑選用21.7mm，鉸刀選用Ø22的刀具。 撥叉腳槽可選用高速鋼錯齒三面刀加工，鉆2×M8螺紋孔選直徑為5標準直柄麻花鉆和M8×1.25的絲錐。6.3選擇夾具 該零件加工選用各機床的通用夾具。如表6-1所示：表6-1機床設備和工藝裝備選擇工序號工序容機床設備和工藝裝備1銑撥叉上下兩端面X51立式銑床，YG6硬質合金端面刀，0200mm /0.02mm的游標卡尺2銑撥叉兩側面X51立式銑床，Y

20、G6硬質合金端面刀，0200mm /0.02mm的游標卡尺3擴，鉸Ø22H12的孔CA6140車床，Ø22圓柱塞規(guī)4-5銑撥叉腳側面X61臥式銑床，YG6硬質合金端面刀，0200mm /0.02mm的游標卡尺6銑撥叉上端面臺階X51臥式銑床，YG6硬質合金端面刀，0200mm /0.02mm的游標卡尺7鉆2×M8與Ø5錐孔的直徑5Z525型立式鉆床，M8×1.25的絲錐7確定切削用量7.1工序1-2銑撥叉上下左右四個端面（1）上端面的銑削用量確定銑削深度ap：單邊加工余量Z=5，余量不大，一次走刀切完，則：ap=5mm（2)下端面的銑削用量確定

21、銑削深度ap：單邊加工余量Z=5mm，余量不大，一次走刀切完，則：ap =5mm。（3）撥叉右端面的銑削用量確定銑削深度ap：單邊加工余量Z=5mm，余量不大，一次走刀切完，則：ap =5mm。（4)撥叉左端面的銑削用量確定銑削深度ap：單邊加工余量Z=5mm，余量不大，一次走刀切完，則：ap =5mm。如圖7-1所示：圖7-1銑端面7.2工序3 擴Ø22H12孔至Ø20mm(1)確定進給量f 與切削速度根據(制造技術課程設計指導)表5-114，背吃刀量ap=2.5mm,選進給量f=0.5mm/r ，切削速度=20m/min(2)確定機床主軸轉速：n= =318r/min根

22、據CA6140臥式車床（制造技術課程設計指導表5-4），按機床實際轉速取n=320r/min =20.1m/min (3)鉸Ø22H12孔 同上查制造技術課程設計指導表5-117，背吃刀量=0.15mm, 選進給量f=0.5mm/r，切削速度=5m/min.主軸 轉速n=72r/min。如圖7-2所示：圖7-2擴孔7.3工序4（1）粗插Ø25H7花鍵槽粗插，查制造技術課程設計指導5-17表,=1.2mm；查表制造技術課程設計指導5-126表，=0.13mm；查制造技術課程設計指導5-141表，L4+L5=35mm，L=80+35=115mm。對于插床，k=0.650.93，

23、取0.8。查制造技術課程設計指導表5-17，V取10m/min。查表5-141，L4+L5=35mm，L=80+35=115mm。對于插床有：= mm/min48mm/min槽深度h=3mm，H=3+1=4mm。（2）精插Ø25H7花鍵槽查制造技術課程設計指導5-126表，=0.13mm；查制造技術課程設計指導5-141表，L4+L5=35mm，L=80+35=115mm。對于插床，k=0.650.93，取0.8。查制造技術課程設計指導表5-17，V取10m/min。= mm/min48 mm/min槽深度h=3mm，H=3+1=4mm。精插Tj2=min=0.07min，3個槽則=

24、3×0.07=0.21min如圖7-3所示：圖7-3插鍵7.4工序5（1）粗銑撥叉腳槽 粗銑槽寬為18mm，深為35mm的槽，保證尺寸為17mm×34.5mm，槽寬單邊加工余量為Z=9mm，選用X61臥式銑床，使用專用銑床夾具。選擇刀具： 根據機械制造技術課程設計指導表5-9，選擇Ø16的錐柄鍵槽銑刀。確定銑削深度： 由于槽深為35mm，寬為18mm，加工余量比較大，故分三次走刀粗銑完，則：ap=3mm。（2）精銑撥叉腳槽 在粗銑的基礎上，保證尺寸為18mm×35mm，槽寬單邊加工余量為Z=0.5mm，銑削深度ap=0.5mm。選擇刀具： 根據機械制造技

25、術工藝手冊表3.1-33，選擇Ø16的立銑刀，齒數為4。確定每齒進給量: 根據現代工藝方法表1.2-10，在X61銑床功率為4.5kw（參看機械制造技術設計工藝手冊表4.2-35），工藝系統(tǒng)剛性為中等，用高速鋼立銑刀加工時，選擇每齒進給量=0.10mm/z選擇銑刀磨鈍標準與刀具耐用度： 根據機械制造技術設計切削手冊表3.7，立銑刀后刀面最大磨損量為0.6mm，根據表3.8立銑刀直徑Ø16的最大刀具耐用度T=60min。確定切削速度：可根據機械制造技術設計切削手冊表3.14直接查出：=15m/min，n=299r/min ,vf=76mm/min。如圖7-4所示：圖7-4銑腳

26、槽7.5工序6（1）加工條件工件材料：鑄剛HT40，硬度174207 HBS；工件尺寸：寬30mm，長40mm平面；機床選擇：選擇X51立式銑床，用端銑刀粗銑；機床功率：4.5kw。（2）確定切削用量選擇刀具 根據機械制造技術設計工藝手冊表3.1-27，選擇用YG6硬質合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數Z=10確定銑削深度a p： 由于單邊加工余量為3mm ，余量不大，故一次走刀切完，則：ap= 3 mm確定每齒進給量: 由機械制造技術切削手冊表3.5，在X51銑床功率為4.5kw，用硬質合金銑刀加工時，選擇每齒進給量=0.140.24mm/z，現?。?0.18mm/z選擇銑刀磨鈍

27、標準與刀具耐用度： 根據切削手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.01.5mm，現取1.2mm，根據機械制造技術切削手冊表3.8，銑刀直徑d0=100mm的硬質合金端銑刀的耐用度T=180min。確定切削速度： 根據切削手冊表3.16可以查，由ap=3mm， =0.14mm/z，查得：=110mm/z , n=352mm/z , vf=394mm/z。 根據X51型立銑床說明書（表4.2-35） =380 r/min vfc=400 mm/min (橫向)如圖7-5所示：圖7-5精銑端面（臺階）7.6工序7鉆2×M8螺紋孔和直徑為5mm的錐孔,鉆到直徑為5mm步驟如下：確定進給

28、量f根據表切削手冊5-113，取f=0.015d。=0.015×5mm/r=0.075mm/r，根據Z525鉆床實際進給量取f=0.10mm/r。確定切削速度 按切削手冊表5-113，取=20m/min確定機床主軸轉速nn= r/min1274r/min 根據切削手冊表5-4，按機床實際轉速取n=960r/min 實際切削速度=15m/min。如圖7-6所示圖7-6鉆螺紋孔致感我的導師*老師，本設計是在我的導師*；*老師的悉心指導下完成的。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，*老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持

29、。在此謹向*老師致以誠摯的意和崇高的敬意。在此，我還要感這三年教過我的所有任課老師；他們嚴謹細致、一絲不茍的教學作風一直是我學習中的榜樣；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給我無盡的啟迪。在設計即將完成之際，我的心情無比感激，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的意!最后我還要感培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，你們!參考文獻1長青.機械制造課程設計指導.：華中科技大學，20072 長青.機械制造技術.：華中科技大學，20053 瑾.互換性與測量技術基礎.：華中科技大學，20064 全新.機械制圖.：華中科技大學，20055 蔡南武.機械設計基礎.：華中科技大學，20056 益民.機械制造工藝設計簡明手冊.：機械工業(yè)，20047 蔡南武.機械設計基礎.：華中科技大學，20058蔡南武.機械設計基礎.：華中科技大學，20059 吳宗澤,羅圣國.機