3、工序的集中与分散
选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产， 可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中 原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加 工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
B
22
§3 工艺规程设计
• 确定零件的生产类型
2、毛坯的确定
• 选择和确定毛坯的种类和制造方法 • 确定毛坯的尺寸公差、加工余量 • 绘制毛坯简图
3、工艺规程设计
• 拟订工艺路线，选择各加工面的加工方法和加工方案 • 选择机床及工艺装备（夹具、刀具、量具） • 确定各工序间的加工余量、工序尺寸和公差 • 计算切削用量 • 计算时间定额 • 填写工艺过程卡片和工序卡片
B
13
§2 确定毛坯类型绘制毛坯简图
§ 2.1 选择毛坯
由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧 度，获得纤维组织，毛坯选用锻件。该拔叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属 大批生产，为提高生产率和锻件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的材 料为45号钢，起模斜度为5°。
§ 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
B
4
内容和步骤
4、专用夹具设计
• 明确夹具设计的任务 • 拟订夹具结构方案，确定定位、夹紧、对刀、导向等装置，并绘制夹 具草图
• 绘制夹具装配总图，并标注尺寸、配合及技术要求 • 绘制夹具专用零件图
5、撰写说明书
B
5
时间进度
序号
设计内容
参考进度
1
熟悉题目、准备各种资料、分析零件图、确定生产类 型和毛坯、绘制毛坯图
B
20
§3 工艺规程设计
§ 3.2 拟订工艺路线
1、表面加工方法的确定
根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查表2.25平面加工 方案的经济精度和表面粗糙度；查表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙 度，确定拨叉零件各表面的加工方法，如表§ 3.1所示。
B
21
§3 工艺规程设计
§ 3.2 拟订工艺路线
3、图纸
（1）绘制该零件毛坯图1张（A4）
（2）指定工序的专用夹具装配图1张（A1）
（3）专用夹具的主要零件图2张B（A3，指导教师指定）
7
案例分析
目录
§1 零件分析
1.1 零件的作用 1.2 零件的工艺分析 1.3 确定零件的生产类型
§2 确定毛坯类型绘制毛坯简图
2.1 选择毛坯 2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量 2.3 绘制拨叉锻造毛坯简图
1天
2
工艺过程设计，包括拟订机械技工工艺路线、选择机 床和工装、填写机械加工工艺过程卡等工作
1天
3
工序设计，包括确定加工余量、工序尺寸及公差、切 削用量、时间定额，填写工序卡片
2天
4
机床夹具设计，包括定位方案、夹紧方案、定位元件 选择、定位误差计算、方案对比
1天
5
夹具装配图草图绘制，包括草图绘制、夹紧力计算、 其他零件设计校核等工作
§ 1.2 零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为45号钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性， 适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。
B
10
§1 零件分析
§ 1.2 零件的工艺分析
该拨叉形状特殊、结构简单，属于典型的叉杆类零件。为实现换挡、变
速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。叉脚
§3 工艺规程设计
3.1 定位基准的选择 3.2 拟订工艺路线 3.3 加工设备及工艺装备的选用 3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 3.5 切削用量的计算 3.6 时间定额的计算
§4 专用钻床夹具设计
4.1 夹具设计任务 4.2 拟订钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 4.3 绘制夹具装配总图 4.4 夹具装配图上标注尺寸、配合和技术要求 4.5 夹具专用零件图设计绘制
2、加工阶段的划分
该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段分成粗加工、半精加工和精加 工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（拨叉头左端面和叉轴孔）准备 好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求； 然后粗铣拨叉头右端面、拨叉脚内表面、拨叉脚两端面的粗铣、操纵槽内侧 面和底面。在半精加工阶段，完成拨叉脚两端面的精铣加工和销轴孔 8m m 的钻、铰加工；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。
两端面在工作中需承受冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处
理，硬度为48~58 HRC；为保证拨叉换挡时叉脚受力均匀，要求叉脚两端
面对叉轴孔3000.021mm 的垂直度要求为0.10mm，其自身的平面度要求为 0.08mm。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置，改换档位准确，拨叉采用锁
销定位。锁销孔的尺寸为
N 8 0 0 0 台 / 年 1 件 / 台 （ 1 + 3 % ） （ 1 + 0 .5 % ） = 8 2 8 1 . 2 件 / 年
拨叉质量为4.5kg，差本指导书表2.2（或查有关工艺手册，以下是指本 指导书中的表号）的“机械加工零件生产分类”知，拨叉属于轻型零件。查 表2.3知，该拨叉的生产类型为大批生产。
济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。
该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔 3000.021mm(H7) 和锁销 孔 800.015mm(H7) 在设计工艺规程时应重点予以保证。
B
12
§1 零件分析
§ 1.3 确定零件的生产类型
依题目可知：产品的年产量为8000台/年，每台产品中该零件数量为1件 /台；结合生产实际，备品率 和废品率 分别取3%和0.5%，该零件年产量 为：
§ 3.2 拟订工艺路线
工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括确定加工方法、划分 加工阶段、决定工序的集中与分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验 及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影响加工的质量和效率，而且 影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。
因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研 究的基础上提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方 案。
B
23
§3 工艺规程设计
§ 3.2 拟订工艺路线
4、工序顺序的安排 （2）热处理工序
模锻成形后切边，进行调质处理，调质硬度为241~285HBS，并进行酸 洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳 而多机械加工带来的不利影响。叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火， 提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。在表§ 3.2中工序80和工序 90之间增加热处理工序，即拨叉脚两端面局部淬火。
B
8
案例分析
零 件 图
B
9
§1 零件分析
§ 1.1 零件的作用
拨叉是拖拉机变速箱变换机构中的一个主要零件。拨叉头以30mm 孔套 在变速叉轴上，并用销钉经 8m m 孔与变速叉轴连接，拨叉脚则夹在双联变 换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部 在操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，拨叉脚拨动双联变换齿 轮在花键轴上滑动以改换档位，从而改变拖拉机的行驶速度。
§ 3.1 定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基 准。
1、精基准的选择
叉轴孔
3000.021mm的轴线是拨叉脚端面和锁销孔
80.015 0
Байду номын сангаасmm
的设计基准，
拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准。选用叉轴孔 3000.021mm 的
轴线和拨叉头左端面作精基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔
2天
6
夹具装配图加深、尺寸标注、技术要求制定、标题栏、 明细栏的填写等工作、夹具主要零件图设计
1.5天
7
整理课程设计说明书
1天
8
答辩
0.5天
B
6
提交的资料
1、课程设计说明书
内容包括四大部分：零件图分析；确定毛坯；工艺规程设计； 专用夹具设计。要求字数不少于8000字，需手写。
2、机械加工工艺规程卡片 （1）该零件的机械加工工艺过程卡片 （2）该零件机械加工工艺过程指定工序的工序卡（1道工序）
孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，
以保证孔的加工精度；另外，该零件除主要工作表面（拨叉脚两端面、变速
叉轴孔 3000.021mm 和锁销孔
80.015 0
mm
）外，其余表面加工精度均较低，不需
要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要
工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经
3、通过设计使学生树立正确的设计理念，懂得合理的设计 应该是技术上先进，经济上合理，并且在生产实践中是可 行的。
4、通过编写设计说明书，提高学生的技术文件整理、写作
及组织编排能力，为学生将来撰写专业技术及科研论文打
下基础。
B
3
内容和步骤
1、零件分析
• 明确零件的作用 • 分析零件的工艺性，即掌握零件的结构形状、材料等情况，形成总体 构思；分析零件上哪些表面需要加工，明确各主要加工表面
80.015 0
mm
，且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的
垂直度要求为0.15mm。
B
11
§1 零件分析
§ 1.2 零件的工艺分析
拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相 邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了换挡时叉脚端面的接触刚度；
3000.021mm
孔和
80.015 0