拨叉课程设计(1)

一、零件的分析

1.1 拨叉的生产类型

拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。已知生产纲领为5000件/年，零件的质量是1.12Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

1.2 拨叉的结构图

1.3 拨叉的工艺分析

拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其多处粗糙度要求较为严格，即很多表面需要精加工完成。

1.4 拨叉的工艺要求

机械加工工艺规程是指导生产的重要技术文件，是一切有关的生产人员应严格执行、认真贯彻的纪律性文件，制定机械加工基本的要求是优质、高产、低消耗。首先是保证零件的加工质量，要在此前提下，提高生产效率，降低消耗，以取得较好的经济效益和社会效益。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

拨叉的加工主要分为五个部分：粗精加工两大端面；加工深度为35，宽度为42的槽；

钻、铰2-M8通孔，并攻丝；Φ156圆端面（粗糙度要求较高）以及Φ113和Φ156的圆的粗精加工；四个Φ6的小孔的粗精加工等：工艺要求如下： （1）首先总体遵循先粗后精，先面后孔的原则；

（2）端面的粗精加工均在卧式铣床上完成，且是互为基准进行加工，使得粗糙度达到Ra6.3的要求；

（3）2-M8的螺纹因其粗糙度要求较高，所以遵循典型孔的加工路线：钻、扩、铰，最后攻丝完成螺纹加工；

（4）四个Φ6的小孔的粗精加工钻、扩、铰即可完成；

（5）深度与宽度方向均有尺寸要求与粗糙度要求的槽的加工采用卧式铣床上的盘形铣刀实现；

（6）Φ156和Φ113的孔以及Φ156的外圆采取的是卧式镗床上粗镗加精镗实现。

二、工艺规程设计

2.1毛坯的选择

拨叉材料为QT600-3，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故毛坯选择金属型铸造。因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在mm 3~1，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。

2.2基准的选择

由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面、孔，螺纹、圆端面和槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔、槽的加工精度容易。因此，对于拨叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，使得槽系完成两个维度的加工。

2.2.1 粗基准的选择

选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。

粗基准选择应当满足以下要求：

（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准； （2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准； （3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准；

（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准； （5）粗基准应避免重复使用，多次使用难以保证表面间的位置精度；

（6）要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，具体其粗基准见工序卡片。

2.2.2 精基准选择的原则

（1）基准重合原则

（2）基准统一原则

（3）互为基准的原则

（4）自为基准原则

此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置角度选择了加工工艺过程的精基准。具体见工序卡片。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹比较简洁可靠。

2.3工艺路线的拟订

对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是：先加工平面（便有后面定位），再粗精加工孔和槽，精加工M8螺纹孔。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

2.3.1确定各表面加工方案

一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足各加工表面尺寸精度、位置精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。

在选择各表面、孔及槽的加工方法时，要综合考虑以下因素：

（1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工；

（2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法；

（3）考虑被加工材料的性质；

（4）考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平；

（5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。

选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。

1.平面的加工

查《机械加工工艺手册》可以确定，端面的加工方案为：粗铣——精铣（IT7~IT9），粗糙度为Ra 6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。而且采用为互基准的原则进行加工，可以减小定位误差，可以获得较高的位置精度与尺寸精度要求。

2.孔的加工

（1）Φ20的孔的加工

因为其粗糙度要求达到了Ra1.6，所以综合考虑可以很清楚得到它的加工路线—钻、扩、铰；

（2）4个Φ6的小孔的加工

因其粗糙度要求也较高，达到了Ra1.6，所以可以得到和上述Φ20的孔相同的加工方法。

（3）2-M8螺纹孔的加工

加工方案定为：钻，扩、铰、攻丝。

（4）锥销孔的加工

可以由专门的刀具完成，在这里不做赘述。

3.槽的加工

运用盘铣刀可以直接完成，选择普通的卧式铣床即可以实现。槽的加工工艺路线定为：直接粗铣（设计为两次走刀）。

4.Φ156和Φ113的孔及其端面的加工

由于粗糙度要求较高，选择卧式镗床进行两次走刀进行加工，加工工艺路线定位：粗镗——精镗。

2.3.2 工序的合理组合

确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：

（1）工序分散原则；

（2）工序集中原则；

（3）加工工序完成以后，将工件清洗干净。

2.3.3.加工阶段的划分

零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：

（1）粗加工阶段

粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。

一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra=80~100μm。