汽车换挡拔叉机械加工工艺规程及夹具设计

　摘

　要

　 本次汽车换挡拨叉的加工工艺规程及其夹具设计因为零件外形较小，但是需要有较高的工艺性能，所以采用模锻的形式制造毛坯件。拨叉的加工过程中，对于平面应采用铣的加工方式，对于孔采用钻的加工方式。在设计φ20孔的夹具时，采用定位销对零件叉脚，孔端面等地方进行定位，并且采用V型块和螺旋压夹紧装置对零件进行夹紧。在最后对零件的整个加工过程进行工程定额预算，计算加工过程中的预算，并且对加工过程中是否对环境造成影响和污水的处理问题作出解决方案。

　 关键词：机械加工工艺规程

　夹具设计

　工程定额

　ABSTRACT

　The machining procedure and fixture design of the gear shifting fork of the car are small in shape, but they need to have higher process performance. Therefore, the blank parts are manufactured in the form of die forging. In the process of cutting fork, milling should be used for the plane and drilling for the hole. When designing the jig of φ 20 hole, positioning pin is used to locate the fork foot, the end surface of the hole, and the parts are clamped by V block and spiral clamping device. In the end, the project quota budget is calculated for the entire processing process of the parts, the budget for the processing process is calculated, and the problem of whether the processing process has an impact on the environment and the treatment of sewage is solved.

　Key Words: Machine-processing process procedures Fixture design Project quota

　 目

　录

　绪

　论 1

　第一章 零件的分析 3

　1.1 零件的作用 3

　1.2 零件的工艺分析 3

　第二章 工艺规程设计 5

　2.1 确定毛坯制造形式 5

　2.2 选择定位基准 5

　2.3 选择加工方法 5

　2.3.1 平面的加工 5

　2.3.2 孔的加工 5

　2.4 制定工艺路线 5

　2.5 确定加工余量及毛坯尺寸 6

　2.6 工序设计 7

　2.6.1 选择加工设备 7

　2.6.2 夹具的选择 7

　2.6.3 刀具的选择 8

　2.7 确定切屑用量和基本时间 8

　第三章 夹具设计 12

　3.1 确定定位方案，选择定位原件 12

　第一定位基准：φ20孔两端面 13

　第二定位基准：拨叉叉脚 13

　3.2 确定夹紧方案、设计夹紧机构 13

　3.3 确定导向方案和导向元件 13

　3.4 夹具体设计 14

　3.5 夹具精度分析 14

　第四章 液压站设计 15

　4.1 汽车换挡拨叉制作过程中的成本预算 15

　4.1.1 非标准设备制作定额的说明 15

　4.1.2 汽车换挡拨叉制作定额基价表 15

　4.2汽车换挡拨叉制作对环境影响及其可持续性 16

　4.2.1 汽车换挡拨叉中材料对环境的影响 16

　4.2.2汽车换挡拨叉制作过程中产生三废的处理方法 16

　4.2.3汽车换挡拨叉设计理念的可持续性 16

　结

　论 17

　参考文献 18

　致

　谢 19

　绪

　论

　1 课题的背景、意义和国内外研究现状

　1.1 课题的背景、意义

　汽车换挡拨叉是汽车变速箱的一部分，与变速箱相连接，位于手柄底部，移动中间变速箱，使输入/输出速度的比率发生变化。最容易缓冲的区域是叉与齿轮凹槽接触的区域，因为车轮在高速旋转时不会旋转、磨损或不够坚固。这可能导致齿轮错位、掉档，或拨叉断掉

　机械加工是生产工件或部件的一个步骤，其中工件或部件的形状、尺寸、表面质量等。模具的输入通过机器加工直接改变。它成为组件的过程称为机器程序指令。正常零件的制造过程是，例如，布局装配检查包装，收集处理过程。机器加工是将制造对象的形状、尺寸、相对位置和类型改变为产品或中间产品的过程。这是每个步骤的详细描述，例如如上所述，屏蔽可以包含空白、闭合等。，每个步骤都需要详细的数据，例如工程师根据产品数量、工厂条件和人体工程学来确定过程，并将相应的内容写入过程文档，这称为过程陈述。那就相当有目的了。每个工厂都可能不同，因为环境不同。总的来说，流程是一个程序，它是每个步骤的详细参数，是由操作根据环境编写的特定流程。[1]

　1.2 国内研究现状

　自1949年以来，我国现代机械工业已发展成为一个工业部门，其工业部门相对坚实、规模相对较大、以技术为基础，其机器和设备也有了很大发展，但与主要以机械产品质量不足和建造质量低为特征的工业化国家相比，仍有逐渐的差别。

　 随着制造技术的进一步发展，机器和加工也有了长足的进步。机器加工过程因工作和工艺的不同而有很大差异。克服旧的死亡模式。根据情况变化的合理过程。产品质量明显提高。虽然根据需要开发一个过程是合理的，但它也必须满足基本要求:在不损害产品质量的情况下，最大限度地提高劳动生产率和降低制造成本。并尽可能从工厂现有的生产条件中获益。此外，必须保证操作员的工作条件。然而，在我国现阶段，我们主要依靠员工在流程开发方面的经验，通常是无意的劳动和削减消费，而工作时间的比率也是由于经验粗略地确定了科学上的不足和经济上的合理性。

　 1.3 国外研究现状

　直到18世纪末，机床夹具才出现。随着科学的发展，夹具已经从一种工具演变成一种成熟的处理设备。

　 将自动化生产的重点转移到中小型系列生产上，需要加快数控机床的发展，以满足市场需求。当今的数字设备依赖于最新的技术成果，这些技术成果朝着速度、高精度、智能、多功能和可靠性的方向发展。通过利用数控编程技术，尤其是数控程序中的自动编程，您可以快速响应市场变化，提高产品的竞争力。

　  [2]    

　国外的自动化英语编程技术广泛应用于机械、电子、航空航天领域，因为它为制造业提供了最大的前景，即专注于技术用途机器制造商的加工说明和当今制造业所需零件的优化设计。

　 第一章

　零件的分析

　1.1 零件的作用

　题目的指定组件是车辆变速部分的换挡拨叉，连接到汽车变速器，变速箱项在手柄下，推迟中间变速箱并改变输入/输出速度的比率。最容易缓冲的区域是叉与齿轮凹槽接触的区域，因为车轮在高速旋转时不会旋转、磨损或不够坚固。这可能导致齿轮错位、文件掉落或叉子被移除。

　 图1.1:罐子返回的三维表示

　图1.1 总图设计思路

　1.2 零件的工艺分析

　汽车换挡拨叉共有六组加工表面，分析如下：

　 （1） φ20孔两端面；

　（2） 20孔；

　（3） 拨叉叉脚上下两端面；

　（4） 拨叉叉脚左右两端面；

　（5） 拨叉叉脚φ4孔；

　（6） φ6孔

　第二章 工艺规程设计

　2.1 确定毛坯制造形式

　零件的轮廓尺寸不大，但是零件需要较好的耐磨性和工艺性能，故可采用模锻件，这从提高生产率、保证加工精度上考虑也是应该的。

　 2.2 选择定位基准

　定位基准的选择是工艺规程制订中的重要工作，它是工艺路线是否正确合理的前提。正确与合理的选择定位基准，可以确保加工质量，缩短工艺过程，简化工艺装备结构与种类、提高生产率。

　(1)厚度标准的选择:

　如果可能，选择未处理的区域作为组件的基础。对于具有多个未编辑表面的工件，应创建相对于工作表面要求相对精确定位的未编辑表面的粗略参考。由于在20个孔的两端铣削叉时保证了平行布置，所以在另一侧未加工区域的底部可以看到另一侧。。

　 (2)决定性标准:

　选择精确的盖子有助于确保加工的准确性，并有助于工件的安装。选择必须关注基本浓度、参考文献的一致性等问题。如果设计参考与工作接地元件不一致，应进行测量转换。加工叉车时，选择底座进行双面钻孔。

　2.3 选择加工方法

　2.3.1 平面的加工

　平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。对于本汽车换挡拨叉，φ20孔两端面粗糙度要求为Ra20，精度要求较低。故选择粗铣的加工方式，拨叉叉脚上下两端面粗糙度要求为

　Ra6.5,精度要求较高，故选择粗铣半精洗的加工方式。

　 2.3.2 孔的加工

　孔的加工方式有钻、扩、镗、拉、磨等。对于本汽车换挡拨叉，φ20的孔由于精度要求较为严格，所以选用钻床钻，扩，铰的加工的方式。φ4和φ6的孔，由于精度要求较底，因此只需钻即可。

　 2.4 制定工艺路线

　工艺制造的起点应该是对零件的几何形状、尺寸精度和位置精度等技术要求的适当保证。如果生产计划被标记为大规模生产，建议使用以性能为导向的机器系统作为特殊工具，并以提高生产率的方式集中操作。此外，为了将生产成本降至最低，必须考虑经济影响。

　 在制定工作时间表时，必须尽可能以最具成本效益的方式考虑确保产品质量和实现所需生产环境的必要措施:技术先进、经济合理、工作条件良好且安全。

　 工艺路线方案

　工序一

　 粗铣φ20孔两端面。

　 工序二

　 钻，扩，铰φ20孔。

　 工序三

　 粗铣叉脚上下两端面。

　 工序四

　 精铣，半精洗叉脚左右两端面。

　 工序五

　 钻叉脚φ4孔。

　 工序六

　 钻φ6孔。

　 工序七

　 去毛刺。

　 工序八

　 检验，入库。

　 上述工艺方案的特点在于：先加工出Φ20孔两端面，再以其为基准，加工出φ20孔，而后以φ20孔为精基准，加工拨叉叉脚，在以拨叉叉脚及φ20孔为基准加工φ4孔，最后以φ20孔两端面为基准加工φ6孔。

　 工序一

　 φ20孔两端面互为粗基准，粗铣φ20孔两端面。选用X51立式铣床及专用夹具加工。

　 工序二

　 以两端面为精基准，钻，扩，铰φ20孔，按工艺尺寸加工。选用Z525立式钻床及专用夹具加工。

　 工序三

　 以φ20孔为精基准，粗铣拨叉叉脚上下两端面。选用X51立式铣床及专用夹具加工。

　 工序四

　 φ20孔为精基准，粗铣半粗铣拨叉叉脚左右两端面，选用X51立式铣床及专用夹具加工。

　 工序五

　 以拨叉叉脚端面为精基准，钻φ4孔，选用Z525立式钻床及专用夹具加工

　工序六

　 以φ20孔为精基准，钻φ6孔，选用Z525立式钻床及专用夹具加工。

　 工序七

　 去毛刺。

　 工序八

　 检验，入库。

　 2.5 确定加工余量及毛坯尺寸

　“汽车换挡拨叉”零件材料为35钢，硬度HB163-229HBW，生产类型为大批生产，采用模锻件毛坯。

　 根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

　 （1）φ20孔端面

　根据《金属机械加工工艺人员手册》[3]，铸件最大尺寸≦120，确定底面毛坯机械加工余量为3mm。粗铣一次加工完成到尺寸。

　 （2）φ20孔

　根据手册表5-58，先用钻头钻至φ19，再扩至φ19.8，最后铰至φ20。

　 （3）拨叉叉脚上下两端面

　根据手册表5-5，确定毛坯余量3mm。粗铣一次完成。

　 （4）拨叉叉脚左右两端面

　根据手册表5-5，确定毛坯余量4mm，粗铣半精铣两次完成。

　 （5）拨叉叉脚φ4孔

　为工艺孔，加工时按工艺尺寸加工，直接在零件上钻铰完成。

　 （6）拨叉叉脚φ6孔

　孔为工艺孔，加工时按工艺尺寸加工，直接在零件上钻铰完成。

　 2.6 工序设计

　2.6.1 选择加工设备

　选择加工设备即选择机床类型。由于已经根据零件的形状、精度特点，选择了加工方法，因此机床的类型也随之确定。至于机床的型号，主要取决于现场的设备情况。若零件加工余量较大，加工材料又较硬，有必要校验机床功率。初步选择各工序机床如下：

　 工序一

　 粗铣φ20孔两端面：X52立式铣床

　工序二

　 钻，扩，铰φ20孔：Z525立式钻床

　工序三

　 粗铣拨叉叉脚上下两端面：X52立式铣床

　工序四

　 粗铣半精铣拨叉叉脚左右两端面：X52立式铣床

　工序五

　 钻φ4孔：Z525立式钻床

　工序六

　 钻φ6孔：Z525立式钻床

　2.6.2 夹具的选择

　机械过程是调节产品或零件的机械过程和处理的过程。生产的规模、高加工水平以及解决加工问题的方法和手段由机械过程表示。工具电压是机器中使用的一种装置，它使用相对于机器或工具处于正确位置的工件，并在加工过程中保持该位置。

　 机器加工过程是使用金属切削工具或工具或其他工艺加工工件和零件的一个步骤。使工件达到所需的形状、尺寸、表面粗糙度和物理力，以制造合格的部件。正常零件的制造过程是，例如，施瑞普顿，简单，强加，测试和包装。机器程序声明是确定产品或部件的机械过程和程序的过程文件，所有相关方必须严格遵守。机械扳手是一种用于制造的零件，用于将工件放置在工作单元和工具的正确位置，并在加工过程中保持该位置。加工是平稳和准确的。夹紧剂的使用还确保了加工质量，提高了生产率，降低了生产成本，扩大了机器生产，减少了人力，并确保了安全生产。

　 特殊的机器家具通常用于批量生产的部件。即使保证了加工质量、易用性和效率，使用普通家具也是可能的。本机器程序手册中的所有操作都使用需要专门设计和制造的机器家具。

　 2.6.3 刀具的选择

　在汽车换挡拨叉的加工中，采用了铣、钻、扩、铰等多种加工方式，与之相对应，初选刀具的情况如下：

　 工序一

　粗铣φ20孔两端面：采用直尺三面刃立式铣刀。

　 工序二

　钻扩铰镗Φ20孔：采用钻镗的形式，先用麻花钻头钻出底孔，再用YT15扩孔刀扩孔，再用YT15铰孔刀精加工。

　 工序三

　粗铣拨叉叉脚上下两端面：采用直尺三面刃立式铣刀。

　 工序四

　粗铣拨叉叉脚左右两端面：采用直尺三面刃立式铣刀。

　工序五

　加工拨叉叉脚上Φ4孔：钻头选取麻花钻头，直径Φ4。

　 工序六

　加工拨叉叉脚上Φ6孔：钻头选取麻花钻头，直径Φ6。

　2.7 确定切屑用量和基本时间

　工序一

　铣φ20孔两端面

　（1）加工条件

　工件材料：35钢，模锻件

　机床：X51立式铣床。

　 刀具：采用直尺三面刃铣刀。

　 （2）计算切削用量

　 毛坯加工余量为2mm左右，根据《切削用量简明手册》[4]，VC选20.7r/min,f=0.3mm/s。

　 （3） 确定机床主轴转速为

　（2.1）

　按机床说明书，与163r/min相近的机床转速为165r/min

　所以实际切削速度v=20.＼r/min

　（4）计算切削工时t为0.31min

　工序二

　 钻，扩，铰φ20孔

　（1）加工条件

　工件材料：35钢，模锻件。

　 加工要求：钻，扩，铰Φ20孔。

　 机床：X525立式铣床。

　 刀具：采用钻镗的形式，先用麻花钻头钻出底孔，再用YT15扩孔刀扩孔，再用YT15铰孔刀精加工。

　 1)用Φ18钻头钻底孔

　根据《切削用量简明手册》[4]，选取f=0.2mm/r,v=14m/min,

　所以

　（2.2）

　按机床选取n=350r/min

　实际切削速度V为14.13r/min

　2)用Φ19.8扩孔刀进行扩孔

　根据《切削用量简明手册》选取f=0.5mm/r,v=6m/min

　所以

　按机床选取n=195r/min

　实际切削速度v=5.65r/min

　3)用Φ20铰孔刀进行铰孔

　根据《切削用量简明手册》选取f=0.06mm/r,v=9.61m/min

　所以转速为

　按机床选取n=195r/min

　实际切削速度v=9.61r/min

　（2）计算切削工时

　钻削时间：t=0.92min

　扩削时间：t=0.5min

　铰削时间：t=3.07min

　总切削时间：t=4.49min

　 工序三

　铣拨叉叉脚上下两端面

　（1）加工条件

　工件材料：35钢，模锻件

　机床：X51立式铣床。

　 刀具：采用直尺三面刃铣刀。

　 （2）计算切削用量

　 毛坯加工余量为2mm左右，根据《切削用量简明手册》，VC选25r/min,f=0.03mm/r。

　 （4） 确定机床主轴转速

　按机床说明书，与36r/min相近的机床转速为37.5r/min

　所以实际切削速度v=26.5r/min

　（4） 计算切削工时

　t=0.4min

　工序四

　铣拨叉叉脚左右两端面

　（1）加工条件

　工件材料：35钢，模锻件

　机床：X51立式铣床。

　 刀具：采用直尺三面刃铣刀。

　 1）粗铣拨叉叉脚左右两端面

　计算切削用量

　 毛坯加工余量为2mm左右，根据《切削用量简明手册》，VC选14r/min,f=0.2m/r。

　 确定机床主轴转速为

　按机床说明书，与36r/min相近的机床转速为115r/min

　所以实际切削速度v=14.4r/min

　（4）计算切削工时

　t=0.31min

　2）半精铣拨叉叉脚左右两端面

　计算切削用量

　 毛坯加工余量为1mm左右，根据《切削用量简明手册》，VC选14r/min,f=0.1m/r。

　 确定机床主轴转速为

　按机床说明书，与36r/min相近的机床转速为115r/min

　所以实际切削速度v=14.4r/min

　计算切削工时t=0.31min

　工序五钻φ4孔

　（1）加工条件

　工件材料：35钢，模锻件。

　 加工要求：钻，扩，铰Φ20孔。

　 机床：X525立式铣床。

　 刀具：麻花钻头。

　用Φ4钻头钻底孔

　根据《切削用量简明手册》，选取f=0.2mm/r,v=10m/min,

　所以转速为

　按机床选取n=300r/min

　实际切削速度V=10.12r/min

　切削时间：t=0.82min

　 工序六

　 钻φ6孔

　（1）加工条件

　工件材料：35钢，模锻件。

　 加工要求：钻，扩，铰Φ20孔。

　 机床：X525立式铣床。

　 刀具：麻花钻头。

　 用Φ6钻头钻底孔

　根据《切削用量简明手册》，选取f=0.1mm/r,v=14m/min,

　所以

　转速为按机床选取n=350r/min

　实际切削速度V=14.13r/min

　切削时间：t=0.07min

　第三章 夹具设计

　机床夹具是机器中装配工件(和导向工具)的装置。它用于定位工件，使其在工作单元和工具方面获得正确的位置，并可靠地拧紧工件。

　 它用于通过夹紧剂来确保加工的精度，以精确地确定工件和机器、工具和工件之间的位置，从而通过应力来确保工件的精度，而不管人力的技术水平如何，具有高且稳定的加工精度。生产率更高，成本降低，使用夹紧剂的工具跨度更大，无需调整即可更快地定位和跨越工件，并大幅减少辅助时间；用夹紧剂停止工件，以增加工件的硬度，从而增加消耗；工件可以用多个多翼展和多个多翼展夹紧，并通过有助于提高劳动生产率的高效电压用范围，实现通用性。例如，在旋转机器或旋转臂中安装假定的夹紧剂后，可以编辑机制来增加。通过使用夹紧剂，产品质量稳定，委员会比率下降，可以计划更少精通技术的工人，从而显著降低生产成本。扩大机床的技术领域，使用特殊的夹紧剂改变原有机床的用途，扩大机床的使外壳钻孔系统。使用特殊的夹紧剂，车床也可以改装成拉丝机，以充分利用万能机床的功能。轻工人的人力，工件与夹紧剂容易，快速，与气动，液压等。[5]

　3.1 确定定位方案，选择定位原件

　机械加工中取向基准的选择决定了成型部件质量的好坏，保证了成型部件的尺寸精度和相互位置精度，以及成型部件表面之间加工顺序的安排。当工件安装有夹持剂时，位置覆盖物的选择也影响电压元件结构的复杂性。因此位置标准的选择是一个重要的过程问题。[6]。

　 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则：

　 (1)选择一个重要区域作为基础，确保工件重要区域尺寸小而均匀。然后选择该区域作为基础。重要的表面往往是工件上需要更高精度和表面质量的表面，例如机床导轨、车床主轴箱的主轴孔。因此，在加工机床和主轴箱时，应使用导向区或主轴孔作为基础。如图1所示。

　 起点的选择

　(2)选择菱形区域，以确保占据区域和未处理区域之间的位置通常是菱形。如果工件有几个未经编辑的表面，您应该选择一个厚的基底，在该基底上需要比工作表面位置更大的加工面积，以确保所需的对称性。如图2所示，模具插入孔与外圆之间的偏差较大，应选择未经编辑的外圆作为厚底座，工件夹在三爪定制定心衬套中，钻孔时模具输入的同轴度误差确保壁厚均匀。

　 (3)选择尺寸最小的表面作为粗糙基底。如果加工成型零件的所有表面不需要统一的尺寸，请选择测量最少的表面作为小队基地，以防止表面由于缺乏反应剂而加工坯料的一部分。

　 (4)选择加工面积大于厚底座的更平坦、更清洁的表面，以可靠地定位和跨越工件。

　 (5)水平仪盖只能在同一方向上使用一次，因为水平仪盖本身是未加工的空白区域，其表面粗糙且不准确，在重复使用过程中会出现重大错误，以便能够。

　 准确基准的选择原则

　(6)基底塌陷的原理，即所选的设计参考，用作位置几何形状，以避免由于位置覆盖物不匹配和设计覆盖物不匹配而导致的误差。

　 在鉆模的设计中，工件得定位方案和定位基准的选择一般应与该工件的机械加工工艺规程一致。若工艺规程中的定位方案与定位基准的选择确有问题时，可重新进行考虑和确定。

　 有零件图样和该图样的机械加工工艺规程可知，工件上Φ20mm孔于其两端面有位置度公差，在定位基准面和定位方案选择上要尽可能以底面和后垂直面为定位基准以避免基准不重合带来的加工误差。

　 由于部件的实际加工，工件夹紧后很难拧紧垂直面。如果基于单个基座的位置只能限制三个自由度，则需要选择另一个位置几何图形来满足位置要求。

　 经综合分析比较，最终决定选择用其两端面及其拨叉叉脚作为定位基准，工件的定位是通过定位基准面与定位元件接触来实现的，故定位元件的选择应与定位方案和工件定位表面相适应。

　 第一定位基准：φ20孔两端面

　第二定位基准：拨叉叉脚

　3.2 确定夹紧方案、设计夹紧机构

　根据工件的形状特点和定位方案，可采用以下两种加紧方案：一种为手动螺旋夹紧机构，另一种为手动偏心轮夹紧机构。经综合考虑，现采用手动螺旋夹紧的方案较为合适[2]。

　 在本夹具定位与夹紧方案确定后，现分析夹紧力。扩孔时切削力有两个，一个是主切削力，它形成扭矩；另一个是轴向进给力，它施加给工件侧移力。对于扭矩来说，由拨叉叉脚和半圆轮廓处的两个定位销来抵消。对于轴向进给里，由底座上三个支撑钉来抵消。

　 3.3 确定导向方案和导向元件

　本次加工不仅需要钻孔，还需要对孔进行扩孔和铰孔，故钻孔精度要求不高，因次采用镗套导向，这样可以起到减少精加工过程中的震动的作用，由于可换镗套磨损后，可以迅速更换，适用于大批量生产，故选用可换镗套。

　 可换镗套的具体结构可参考机床夹具手册（[5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000。）镗套中导向孔的孔径以及其偏差应根据所选取的刀具尺寸来确定。由前文可知本工序采用的是d=18mm的高速钢锥柄麻花钻，由课程设计指导书（

　[13] 王

　栋，李大磊，机械制造工艺学课程设计指导书[M]，机械工业出版社，2010。）中表5-67可知Φ20高速钢麻花钻的直径上偏差为0，下偏差为-0.033，此外在本书表5-39可知Φ20机夹单刃镗刀刃长上偏差为0，下偏差为-0. 25。故导向孔基本尺寸为Φ20，由机床夹具手册（[5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000。）导向孔偏差应取F7，筒套中和衬套配合部分应取公差k6。

　 钻套和工件之间应该有排屑间隙。由课程设计指导书（[13] 王

　栋，李大磊，机械制造工艺学课程设计指导书[M]，机械工业出版社，2010。）中表5-68，镗套与工件的间隙距离为，0.7到1.5倍的孔直径考虑到导向为精镗，单边加工余量仅为1mm，因此h值可适当减小。

　3.4 夹具体设计

　本夹具主要用来钻工件上φ20的孔成，孔加工通，先用Φ19的钻头粗钻后再用Φ19.8的扩孔刀进行扩孔，最后由φ20的铰孔刀加工到规定尺寸。在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，保证工艺要求孔的尺寸精度、位置精度以及表面粗糙准[7]。

　 前期方案分析过程中，是由三个支撑钉对φ20孔端面进行定位，再有拨叉叉脚和拨叉半圆轮廓面进行定，最后由V形块配合螺旋夹紧机构进行夹紧。

　 如上所述，在设计夹具时，必须注意提高劳动生产率。还必须考虑设备的实用性和人力。该部件是小尺寸的精细铸铁，切割力不太大，所需的压力也不太大，因此不需要气动或液压夹具来满足手动压制的需要。

　 夹具配有钻孔板，以便在加工多个零件之前，将夹紧剂与工具(与活塞带一起)一起很好地使用；同时，夹持剂底部的四个凹槽将整个电压装置牢固地拧在机台上，以简化钻孔过程。

　3.5 夹具精度分析

　根据各工序要求，对本工序的定位误差、导向误差进行分析。

　 （1） φ20孔径尺寸精度，本工序的尺寸精度有铰孔时的铰孔刀决定其尺寸，此外有钻套进行导正，因此不存在定位误差。

　 （2） φ20孔深尺寸精度，本工序尺寸因孔为通孔，不存在误差

　第四章 液压站设计

　4.1 汽车换挡拨叉制作过程中的成本预算

　4.1.1 非标准设备制作定额的说明

　（1）关于材料

　定额中的材料用量包括直接消耗在设备制作中的使用量与规定的损耗量。主材钢板所用的尺寸为 150mm×120mm，若实际尺寸小于该规格则另加损耗量 3%。

　 定额对用量较少，对基价影响较小的零星材料不列入名称和用量，合并为其他材料费，以“元”表示加入基价。定额中不包括外购件和协构件，其用量按设计图纸计算，价格按采购或协作合同价格计算。[8]

　（2）关于机械

　定额中对基价影响较小的零量小型机械，不列出和台班量，合并为其他机械费，以“元”加入基价。

　 （3）制作零部件的废品损失为直接费的 1%计。

　4.1.2汽车换挡拨叉制作定额基价表

　针对汽车换挡拨叉的机械加工工艺规程及其专用夹具，对该零件做出如下预算：

　 各部件材料的毛重为：

　 毛重=各部件金属净重/该部件的主材利用率。

　 表4.1 汽车换挡拨叉总体预算

　购件组

　价格（元）

　毛坯料

　20

　夹具体

　80

　钻模板

　钻模板支撑

　20

　15

　快换钻套

　17

　辅助支撑

　15

　定位销

　2

　其他外购件

　20

　自加工件

　20

　总计

　209

　增加人员布置与雇佣经费，制作此零件所需的总费用约为 1200 元。

　 4.2汽车换挡拨叉制作对环境影响及其可持续性

　4.2.1 汽车换挡拨叉中材料对环境的影响

　本设计的汽车换挡拨叉大体加工件都由35号钢制作，且一般的车、铣、钻、线切割等加工方式即可完成全部的机加工工作。在加工过程中，会产生切削碎屑等工件废料。由于校内没有废料回收利用的措施，当前对工件废料的处理大都只是分类倾倒，或者废品售卖， 并不会长时间堆积存放，所以不会产生金属废料污染地下水或在土壤富集影响土地质量的后果。其他对环境资源的耗用包括电能消耗、机加工碳排放等，但都在法规要求合理范围内。所以，该测试仪的制作装配全程对环境影响不大

　[9] 。

　 4.2.2汽车换挡拨叉制作过程中产生三废的处理方法

　该除冰机制作中产生废水较少，主要来源于冷却液循环，在循环利用过程中自然能达到废水的再利用。但对于含有金属污染物的废水，一般要打入废水处理站集中处理。废水工艺流程如下：车间废水→隔油池→原水池→铁碳塔→电解池→中和池→混凝池→初沉池→1#气浮池→中间池→保安器→催化塔→调节池→ 厌氧池→接触氧化池→二沉池→2#气浮池→排放口。废水处理的主要工艺分为三个单元，即物化处理、催化氧化处理和生化处理等。

　 对于产生的机加工材料碎屑，需要集中收集合理处置，否则易发生刮伤，卷入机器崩屑等事故。各种危险废物标识清楚，分开贮存；贮存场所设有危险废物标识；不同废物贮存场中间设有过道[10]。

　 废气主要是机加工过程中，产生的金属氧化气体和少量溶剂挥发物及不凝性气体等。最简单的方法是保证工厂内良好的通风与照明环境。

　 4.2.3汽车换挡拨叉设计理念的可持续性

　本设计毛坯件采用模锻的形式制造，模锻件具有良好的机械加工工艺性能和耐磨性，具有很长的使用寿命，并且如磨损过度，更换非常方便，换下的废件也方便回收再利用。

　 结

　论

　通过这次课程设计，使我对零件制造过程、加工工艺和夹具设计都有了更进一步的认识，也加深了对大学中所学基础知识的学习和理解。课程设计是理论联系实际的最有效方法。在具体设计过程中，必须考虑到方方面面的问题，在理论上正确无误的设计，在实际中往往存在各种问题。这样，在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理，在实际运用中能否正常工作，而不仅仅考虑理论上的可行性，课程设计使我学会了从实际出发加工零件和设计夹具。

　 在本次设计中，考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题，所选用的零、部件都是操作简单，通用性较强的标准件，从现时以最低的成本实现最先进的加工。但也有不足之处。无论怎样，这次的课程设计使我获益良多，是我在学校的一次答卷，也是我成功迈向社会的第一步。

　 参考文献

　[1] 杨叔子，机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，2004.

　[2] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，2004.

　[3] 李洪，机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，1990.

　[4] 方昆凡，公差与配合手册[M]，北京：机械工业出版社，1999.

　[5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000.

　[6] 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979.

　[7] 吴宗泽，机械设计实用手册[M]，北京：化学工业出版社，2000.

　[8] 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册[M]，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987.

　[9] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1984.

　[10] 周永强，高等学校毕业设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，2002.

　[11] 黄如林，切削加工简明实用手册[M]，北京：化学工业出版社，2004.

　[12] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M]，重庆：重庆大学出版社，1995.

　[13] 王

　栋，李大磊，机械制造工艺学课程设计指导书[M]，机械工业出版社，2010.

　[14]Turkovic, Calvo, some applications of physical metallurgy in metal cutting[J]，Maching Toll Design and Resistans，1968.

　[15]Trent, Wright，Metall Cutting，Butterworth-Heinemann，Boston，2000.

　[16]Maitre，Entre Eneries De Coupe.Endommagement Des Outils[J]，Wear，1980.

　致

　谢

　随着毕业设计的最后落笔，我四年的大学生活也即将画上一个圆满的句号。回忆这四年大学生活的点点滴滴，从大一刚入学对大学生活的无限憧憬到课堂上对各位老师学术学识的深沉沉湎，从奔波于教室图书馆的来去匆匆到业余生活的五彩缤纷，一切的一切都是历历在目，让人倍感留恋，倍感珍惜。

　 我首先要感谢我的论文指导老师、**老师对我论文的研究方向做出了指导性的意见和推荐，在论文撰写过程中及时对我遇到的困难和疑惑给予悉心指点，提出了许多有益的改善性意见，投入了超多的心血和精力。在此对许颖老师对我的帮忙和关怀表示诚挚的谢意!此外，还要感谢朋友以及同学们在毕业设计制作中带给的大力支持和帮忙，给我带来极大的启发。也要感谢参考文献中的作者们，透过他们的研究文章，使我对研究课题有了很好的出发点。