发布时间 : 星期日 文章(变速器换挡叉加工工艺及夹具设计)更新完毕开始阅读b2d93c84f56527d3240c844769eae009591ba276
图2-2 变速器换挡叉零件图
3 工艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形式
零件的材料为35钢。常用的毛坯件有铸件、锻件、型材、冲压件和焊接件等。考虑到零件在加工过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，且零件的轮廓尺寸不大，参照文献[1]表1.3-1,可采用模锻成型。 3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 公差等级:
由换挡叉的功用和技术要求，确定该零件的的公差等级为普通级。 锻件重量:
已知机械加工后换挡叉的重量为3kg，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为3.5kg。
3.3 锻件形状复杂系数与锻件材质系数的确定 （1）锻件形状复杂系数
对换挡叉零件图分析计算，可大概确定锻件外轮廓包容体出该换挡叉锻的长度、宽度和高度，即l=136mm，b=76mm，h=72mm，ρ=7.8×10-6kg/mm3由文献[2]公式2-3可计算件的形状复杂系数
S=mt/mn=3.5/（136×76×72×7.8×10-6）=3.5/5.8=0.6 故属于S 2级。 （2)锻件材质系数
由于该换挡叉材料为35钢，是碳的质量分数少于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属M1级。
3.4 锻件分模线形状与零件表面粗糙度
根据该换挡叉的形位特点，以对称平分面为分模面，属平直分模线。 由零件图可知，该换挡叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2um。
3.5 基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确和合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 (1)粗基准的选择
选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。粗基准的选择应以下面的几点为原则：a.应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。b.当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时，应选不加工的表面作为粗基准。c.要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表面为定位粗基准。d.当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准，以保证该表面有足够的加工余量。
在铣床上加工变速器换档叉时，以?15.8mm内孔作为粗基准。满足粗基准的选择原则。 (2)精基准的选择
精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择时应遵循以下原则：①尽量选零件的设计基准作精基准，可以避免因基准不重合引起的定位误差，这一原则称为“基准重合”原则。②尽可能使工件各主要表面的加工，采用统一的定位基准，这是“基准统一”原则。③当零件主要表面的相互位置精度要求很高时，应采用互为基准，反复加工的原则。④选择加工表面本身作为定位基准，即“自为基准”。⑤选择的定位精基准，应保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便[3]。
该零件加工时，采用?15.8mm内孔作为精基准来加工换档叉叉口前后两侧面。
3.6 制定工艺路线
工艺路线的拟订是制定工艺规程的关键，其主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序和工序的组合内容，它与定位基准的选择密切相关。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定的条件下，
应考虑机床的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。
工艺方案分析：由于零件表面精度要求较高，所以安排了粗铣和精铣。考虑到?15.8mm孔的精度要求较高，安排为钻并扩铰加工。精铣时以?15.8mm孔定位能保证端面与轴心的位置精度要求。
(1)综上分析，确定的加工路线方案一如下： 工序Ⅰ 钻并扩铰?15.8mm孔。 工序Ⅱ 粗铣叉口19?5.9两内侧面。 工序Ⅲ 粗铣16?56两侧面。
工序Ⅳ 粗铣叉口前后两侧面及R105mm的叉部端面。
工序Ⅴ 粗铣14.2槽及16.5?42.9面及16.5?14.5面及11?9.65面。 工序Ⅵ 精铣叉口19?5.9两内侧面。 工序Ⅶ 精铣16?56两侧面。
工序Ⅷ 精铣叉口前后两侧面及R105mm的叉部端面。 工序Ⅸ 精铣16.5?42.9面。
工序Ⅹ 钻螺纹底孔M10mm及攻M10?1-7H螺纹。 工序Ⅺ 倒角并检查。
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。
(2)工艺路线方案二为：
工序Ⅰ 粗铣叉口19?5.9两内侧面。 工序Ⅱ 钻并扩铰?15.8mm孔。 工序Ⅲ 粗铣16?56两侧面。
工序Ⅳ 粗铣叉口前后两侧面及R105mm的叉部端面。
工序Ⅴ 粗铣14.2槽及16.5?42.9面及16.5?14.5面及11?9.65面。 工序Ⅵ 精铣叉口19?5.9两内侧面。 工序Ⅶ 精铣16?56两侧面。
工序Ⅷ 精铣叉口前后两侧面及R105mm的叉部端面。 工序Ⅸ 精铣16.5?42.9面。
工序Ⅹ 钻螺纹底孔M10mm及攻M10?1-7H螺纹。