拨叉零件的机械加工工艺规程设计

《机械制造基础》课程设计

题目：拨叉零件的机械加工工艺规程设计班级：

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指导老师：

2013年6月

第1章零件分析

1.1 零件的工艺分析

由图1.1可知，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。

该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。加工精度要求较高。叉脚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48～58HRC ；为保证拨叉脚受力均匀，要求叉脚两端面对叉轴孔

025

.00

25+φmm 的垂直度要求为0.05mm 。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置，拨叉采用紧固螺钉定位，螺纹孔的尺寸为8M 。 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，又提高了叉脚端面的接触刚度；025

.00

25+φmm 孔和8M 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、叉轴孔025.0025+φmm ，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、攻丝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和叉轴孔025

.0025+φmm ，在设计工艺

规程时应重点予以保证。

1.2 确定零件的生产类型

由题目可知生产批量30件。 1.3 选择毛坯

毛坯为精铸件。 1.4绘制拨叉毛坯简图

第2章 工艺规程设计

2.1 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。 2.1.1．精基准的选择

叉轴孔025

.0025+φmm 的轴线是拨叉脚两端面设计基准，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025

.0025+φmm 的轴线和拨叉头左端面作精基准定位加工拨叉脚

两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用拨叉头左端面作精基准，夹紧力作用在拨叉头的右端面上，可避免在机械加工中产生夹紧变形，夹紧稳定可靠。

2.1.2．粗基准的选择

选择变速叉轴孔25 φmm 的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。采用25 φmm 外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面作粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。

2.2 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，而且影响到工人的劳动强度、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。

2.2.1．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《机械制造设计基础课程设计》表2.25平面加工法案的经济精度和表面粗糙度；查《机械制造设计基础课程设计》表2.24孔加工法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2.1所示。

表2.1 拨叉零件各表面加工方案

该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、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、凸台。在半精加工阶段，完成拨叉脚两端面的半精铣加工和螺纹孔的钻孔丝锥攻丝；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。

2.2.3．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。

2.2.4．工序顺序的安排 (1) 机械加工工序

遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——拨叉头左端面和叉轴孔025

.0025+φmm ；

遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，

先加工主要表面——拨叉头左端面和叉轴孔025

.0025+φmm 和拨叉脚两端面，后加工次要表面——螺纹孔；遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔025.0025+φmm 孔；

先铣凸台，加工螺纹孔M8。由此初拟拨叉机械加工工序安排如表2.2所示。

表2.2 拨叉机械加工工序安排（初拟）

模锻成型后切边，进行调质，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对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2.2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。

(3) 辅助工序

粗加工拨叉脚两端面和热处理后，应安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。

综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的