拨叉课程设计

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1、拨叉的建模与加工仿真一.拨叉的三维建模采用SolidWorks2008完成拨叉的三维建模的过程如下:1. 绘制圆柱首先，选择“前视基准面”进入草图绘制界面，以原点为圆心绘制直径为 中40mm的圆，如图1所示。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸 凸体/基体”，输入拉伸长度为85mm，如图2所示。2 .建立拨叉的外轮廓选择“右视基准面”进入草图绘制界面，绘制如图3所示的草图，并添加相 关的尺寸约束和几何约束。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸凸 体/基体”，选择“两侧对称”，拉伸长度为40mm如图4所示。图43.建立拨叉的花键选择拨叉的圆柱端面进入草图绘制界面，绘制如图5所示的

2、直径为22mm 的圆。然后，点击“退出草图”，选择特征栏里的“拉伸切除”，选择“完全贯穿”，如图6所示。选择孔的一端倒角，尺寸如图7所示，孔的另一端也进行倒角，结果如图8所示。图75.建立花键的槽首先，选择“前视基准面”8所示I后，点击“退出草图”。然后，选择特征栏里的“拉伸切除”，选择“完全贯穿”，如图10所示。6.建立拨叉的槽选择拨叉的一侧面进入草图绘制界面，绘制如图11所示的草图。然后，点 击“退出草图”。然后，选择特征栏里的“拉伸切除”，选择“完全贯穿”，如图12所示。图117 .添加肋板和倒圆角通过采用SolidWorks2008完成拨叉的三维建模，并通过其三维模型生成如 下图14所

3、示拨叉的二维图。剖面B-B 比例1 : 110图14拨叉的二维图三. 零件的分析1 .零件的作用图纸中所给的零件是CA6140车床的拨叉。它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，工作过程：拨叉零件是在传动系 统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速，转向。其花键孔中25mm通过与轴的配合 来传递凸轮曲线槽传来的运动，零件的两个叉头部位与滑移齿轮相配合。2 .零件的工艺分析CA6140车床共有两处加工表面，分述如下：1. 以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括25+0.023mm的六齿方花键孔、22+0.20mm花键底孔两端的2x150到角、工件右端面和距离中心线为2

4、7mm的平面。2. 以工件右端面为基准的8+0.03mm的槽和18+0.012mm的槽经上述分析可知，对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于 专用夹具加工另一组表面。四. 拨叉工艺规程设计1 .确定毛坯的制造形成零件材料为HT200。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，故选择铸件毛坯。2 .基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使 加工质量得到保证，生产率得以提高。(1) 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若十个不加工表面 的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据

5、这个基准选择原则，现选取22mm孔的不加工外轮廓底面作为粗基准，利用圆 柱来定位，另外四爪握住两边来限制六个自由度，达到完全定位然后进行铣削。(2) 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行 尺寸换算。3 .制定工艺路线制定工艺路线，在生产纲领确定的情况下，根据零件的几何形状、尺寸精度 及位置精度等技术要求来制定工艺路线。可以考虑采用万能性机床配以专用工卡 具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使 生产成本尽量下降。(1)工艺路线方案工序一铸坯。工序二粗铣圆柱底面。工序三钻圆柱成20的孔。工序四 扩铰孔20到22。工序五 粗车

6、圆柱孔口斜度为15度。工序六 粗铣右槽1侧平面和宽度为8mm，粗铣宽度为18mm的左槽2。工序七精铣槽1的上下面和和里面、侧面，精洗槽2的上下面和里面。工序八 拉销孔22成花键。工序九去毛刺。工序十检验。工序号工序内容定位基准01铸件02粗铣下端面孔的外圆，上端面03钻孔孔的外圆，下端面04扩孔22孔的外圆，下端面05车倒角，角度为15度孔的上下端面06铣左边键槽，铣右边键槽孑L，下端面07精铣左右两槽孑L，下端面08拉花键槽孔的外圆，下端面9去毛刺10终检（2）选择机床工序二、工序六、工序七都为铣表面，可用XA5032铣床。工序三为钻孔，工序四为扩孔工艺，可采用摇臂钻床Z305B。工序八为拉

7、花键，采用普通拉床。工序五用车床。（3）选择夹具：每个工序都可以采用专用的夹具。（4）选择刀具：在铣床上用高速钢立铣刀，铣上下两槽用三面刃铣刀，在车床 上选普通车刀，内拉床选矩形齿花键拉刀。（5）选择量：精度要求较高的可用内径千分尺量程50125mm，其余都用游标 卡尺分度值为0.02mm。4 .机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定“CA6140车床拨叉”，零件材料为HT200，硬度190210HB，生产类型大批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，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.查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）铣削加工余量为：粗铣2-4mm半精铣1

8、-2mm精铣0-1mm2. 圆柱（40用铸成）内孔22用钻和扩成，加工余量：扩孑L 1.2mm3. 粗车加工余量：粗车 1.2mm半精车 0.8mm4. 右凹槽：对于右凹槽的加工，由于事先未被铸出，要满足其槽的深度先需要粗铣，现确定其加工余量取8mm。为了保证槽两边的表面粗糙度和槽的水 平尺寸8 +0.03的精度要求，需要进行精铣槽的两侧面，加工余量取0.5mm。05 .左凹槽：由于此平面没有加工，只加工平面的凹槽，其基本尺寸为槽宽18 +0.012 mm （精度较高，IT6级），槽的深度为23mm，可事先铸出该凹槽，该槽的三个表面的粗糙度都为Ra3.2，在粗铣后r精铣就能达到粗糙度要求。6.

9、孔：钻孔其尺寸为20mm，加工余量取2mm，扩孔钻，保留0.5mm的拉刀加 工余量。孔里的花键槽用组合装配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。7 .其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。五. 数控加工仿真采用数控铣削加工槽1的上下面和和里面、侧面。步骤如下所示：1. 启动UG NX 5.0后，打开拨叉的模型文件“bocha.x-t”。选择“开始一加工” 命令，打开“加工环境对话框。在CAM设置框中选择“mill-planar选项， 然后单击“初始化”按钮，进入加工环境。2. 单击“创建几何体”工具按钮，打

10、开“创建几何体”对话框。设置各个选项， 然后单击“应用”按钮，打开“工件”对话框，设置部件和毛坯。如图15所示。I确切应用I 取消I图15 “创建几何体”对话框和“工件”对话框3. 在“加工创建”工具条中单击“创建刀具”工具按钮，打开“创建刀具”对 话框。在对话框中设置各个选项，然后单击“应用”，在新的对话框中设置刀具 的各个参数。4.单击“创建操作”按钮，打开“创建操作”对话框。设置各个选项后，单击 “应用”，打开“Face Milling Area”对话框，设置相应的各个选项。如图16所示。创建操作X类型操作子类型株|够己IS得虚耳A暨|俨1位置几何体WOEKFIECE_1 r指定部件指定

11、切削区域指定壁几何体指定检查体a -口自动壁r.r：刀具刀轴力辕设置机床控君程序选嗔揉作几何体ace Billing Area程序刀具几何体方法A名称MIL LINS 皿甚图16 “创建操作”对话框和“Face Milling Area”对话框J 职消Jf确定|谖|取消5.在“诉3 Milling Area”对话框中单击“切削区域”按钮，然后在模型部件中 指定要进行铣削的区域。如图17所示。话框和指定铣削的区域6.在“Face Milling Area”对话框中，设置其它选项，然后在“操作”面板中单击“生成”按钮，在模型部件中显示生成的刀轨。如图18所示。ea”对话框和生成的刀轨，打开“刀轨可

12、视化”对话框，进行3。后，在“刀轨可视化”对话框中单击“确显示选项普析IFW碰撞检查 0检查刀具夹持器碰撞重置口抑制动画创建册除选项列表动画速度1取消.119 Fl1囱m画回EH臼市博l “数控加工程序I邱分辨率小平面实体* IFW 匚）过切 超出/具皿F；显示I洪价!.卜为轨可视化xQ视化”对话框和加工模拟的演示效果选择MILL 3-AXIS数控铣床进行后处理操作，数控程序如下所示。N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G1 G90 X.9843 Y1.5748 Z1.0564 F39.4 S0 M03 M08N0

13、050 Y1.2598 F9.8N0060 Y1.1417N0070 X.8858N0080 X-.8858N0090乙9121N0100 X.8858N0110乙7677N0120 X-.8858N0130乙6234N0140 X.8858N0150乙479N0160 X-.8858N0170乙3346N0180 X.8858N0190乙1903N0200 X-.8858N0210 乙0459N0220 X.8858N0230 X.9843 F19.7N0240 Y1.2598N0250 Y1.5748 F39.4N0260 Z1.0564N0270 Y1.2205 F9.8N0280 Y1

14、.1024N0290 X.8858N0300 X-.8858N0310乙9121N0320 X.8858N0330乙7677N0340 X-.8858N0350乙6234N0360 X.8858N0370 Z.479N0380 X-.8858N0390 Z.3346N0400 X.8858N0410乙1903N0420 X-.8858N0430 Z.0459N0440 X.8858N0450 X.9843 F19.7N0460 Y1.2205N0470 Y1.5748 F39.4N0480 Z1.0564N0490 Y1.1811 F9.8N0500 Y1.063N0510 X.8858N0520 X-.8858N0530乙9121N0540 X.8858N0550 Z.7677N0560 X-.8858N0570 Z.6234N0580 X.8858N0590 Z.479N0600 X-.8858N0610乙3346N0620 X.8858N0630乙1903N0640 X-.8858N0650 Z.0459N0660 X.8858