加工杆叉类零件的优化方法

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：杆叉类零件为受力零件，一般承受冲击载荷，因此要求其具有一定的强度。根据不同的工作条件，杆、叉类零件的毛坯种类一般可选用优质炭素结构钢35，45或40Cr等。由于杆类及叉类零件的外形较复杂，自由锻造达不到所需形状，如果在工作中不承受冲击载荷，生产批量也不大，则可以选用灰铸铁或可锻铸铁的铸件毛坯。叉类零件的加工工艺与杆类零件有共同之处。

1.概述

连杆类零件和叉类零件广泛用于轻工机械，纺织机械，内燃机及切削机床中。杆类零件包括：连杆（图3-67a、b、c）和手柄。它用于机器及仪器中传递摆动或回转运动。叉类零件包括：拨叉（图3-67d）、铰链叉架（图3-67e）。在机床变速箱中，拨叉用来改变轴上滑移齿轮或离合器的位置，以达到传动零件的离、合目的。铰链叉架用作机构的联接零件。杆叉类零件为受力零件，一般承受冲击载荷，因此要求其具有一定的强度。

图3-67 杆叉类零件

杆类及叉类零件虽然用途不同，形状尺寸也有差异，但其结构上的共同特点是：形状很不规则，一般为细长杆件，刚性较差，在机械加工安装时应该注意夹紧力作用点的位置，防止产生变形。

杆类及叉类零件上的主要表面是孔，它是零件的设计基准，孔的尺寸精度为IT7～IT10级。主要孔和辅助孔有孔距的要求，两孔轴线要求平行。端面与孔要求垂直。为了提高拔叉的使用寿命，两侧作用面还需淬硬至HR40～50。根据不同的工作条件，杆、叉类零件的毛坯种类一般可选用优质炭素结构钢35，45或40Cr等。毛坯可用锻件或精密铸造的铸件。由于杆类及叉类零件的外形较复杂，自由锻造达不到所需形状，如果在工作中不承受冲击载荷，生产批量也不大，则可以选用灰铸铁或可锻铸铁的铸件毛坯。

2.杆叉类零件的加工工艺过程与工艺分析

为了保证杆类零件上主要孔对辅助孔、端面及槽的位置精度要求，杆类零件的加工工艺过程可以作如下的安排：

（1）杆类零件上各孔端面在同一平面上先应加工出平面，以它为定位基准，加工主要孔及辅助孔，并保证达到其相互位置的要求。然后以孔为基准，加工其余各加工面。

（2）杆类零件上各孔的端面不在同一平面上先加工出主要孔及其一个端面，然后加工另一面，最后加工其余的表面。

由于杆类零件的刚性差，容易变形，在设计夹具的夹紧结构时必须注意夹紧点的距离小些，必要时采用辅助支承。

图3-68所示为连杆在加工两孔时的几种定位方式的示意图（其底平面已加工出来）。图b、c、d、e、f分别是五种定位方式，每种定位方式达到的定位精度不同，可以根据工件的技术要求来选择合适的方式。

叉类零件的加工工艺与杆类零件有共同之处。有些拨叉的叉口圆弧表面需经加工（接近半圆），为了便于机械加工，可以把两个零件合为一体，孔加工完毕后，在铣床上切断，拨叉孔加工时的定位方式见图3-69。拨叉叉口的两端面由于工作需要淬硬，因此，两端面在半精加工之后需进行热处理，再以主要孔为基准，精磨两端面。使之达到厚度上的尺寸精度及与主要孔轴线垂直的位置要求。

图3-70是机床变速箱中的一拨叉零件，表3-6是根据该零件的技术要求制订的加工工艺过程。

图3-69 拨叉孔加工时的定位方式

图3-70 拨叉零件图

表3-6 拨叉加工工艺过程

加工杆叉类零件的优化方法

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