摘要
本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
变速叉加工工艺规程及其铣7mm的侧面的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
序 言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
变速叉的加工工艺规程及其铣7mm的侧面的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。
一、零件的分析
1.1 零件的作用
变速叉的作用，题目所给定的零件是变速箱中的变速叉，它位于倒档拨叉杆上，主要作用一是通过倒档拨叉杆将扭矩传递给变速叉，拨动同步器，改变齿轮的啮合方向，实现拖拉机的倒行；二是在倒档拨叉上有一个配合槽，与其他零件配合装配，在变速叉转动时带动其运动。
1.2 零件的工艺分析
从变速叉的零件图上可以看出，它有两组加工表面，这两组加工面之间也有一定的位置要求，现将这两组加工面分述如下：
1. 以Ø12mm孔为中心的加工面
这一组加工面包括：一个的Ø12mm孔以及对其倒角，各个槽的侧面和孔
2. 以底面为基准的加工面
这一组加工面包括：Φ24的左右端面
二. 工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200，考虑到变速叉运行时经常需要挂档以倒行或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。
2.2 毛坯的设计
变速叉零件材料为 HT200，硬度选用260HBS，毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：
1. Ø12mm的孔
因为孔只有12mm大，因此在铸造时不容易铸造出，因此在毛坯的设计时，不宜设计底孔。因此毛坯采用实心铸造。以确保毛坯的成功率。
2. 叉口侧面
该叉口两侧面粗糙度都是3.2，进行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，选取加工余量等级为G，选取尺寸公差等级为9级。
所以根据相关资料和经验可知，毛坯的叉口厚度定为1.5mm，符合要求。
3. 叉口内圆面
叉口内圆面的圆弧半径为R41.5mm，光洁度要求没有，直接铸造出来，查资料知，砂型铸造机械翻砂造型的尺寸公差等级为8~10级，
5. 钻孔、
Ø12mm，Ø8mm,Ø3mm的孔
因为加工的孔不是很大，所以可以不必留铸造底孔。
因其它表面均为不加工表面，而且砂型机器造型铸造铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。
根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图.2 “变速叉”零件毛坯简图。
2.2 基面的选择的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，变速叉较不规则，所以粗基准不太容易选择。为了保证Ø12mm孔的位置精度的要求，选择Φ24外圆面作为粗基准，依照粗基准的选择原则
（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。
工件放在工作台上，工件的Φ24外圆表面紧靠在固定V型块上，限制5个自由度；固定V型块对面用活动V型块夹紧，限制一个自由度，实现完全定位。
对于精基准而言，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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
2.3 制定工艺路线
制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。
方案一
工序Ⅰ：铸造。
工序Ⅱ：时效处理
工序Ⅲ：铣Φ24左端面
工序Ⅳ：铣Φ24右端面
工序V：钻扩铰Φ12的孔
工序ⅤI：铣宽8mm的2侧面
工序Ⅶ：铣宽92mm内面
工序Ⅷ：铣宽7的2侧面
工序Ⅸ：铣宽16mm的槽
工序X：钻Φ8mm孔
工序XI：钻Φ3孔
工序XII：入库。
方案二
工序Ⅰ：铸造。
工序Ⅱ：时效处理
工序Ⅲ：钻扩铰Φ12的孔
工序Ⅳ：铣Φ24左端面
工序V：铣Φ24右端面
工序ⅤI：铣宽8mm的2侧面
工序Ⅶ：铣宽92mm内面
工序Ⅷ：铣宽7的2侧面
工序Ⅸ：铣宽16mm的槽
工序X：钻Φ8mm孔
工序XI：钻Φ3孔
工序XII：入库。
方案二和方案一的不同之处在于方案一在铣完Φ24左右端面后开始钻，扩，绞Φ12的孔，然后以Φ12孔为定位基准铣各个槽和侧面，这样就能更好的保证加工精度提高生产效率，综合考虑我们选择方案一，具体的加工路线如下
工序Ⅰ：铸造。
工序Ⅱ：时效处理
工序Ⅲ：铣Φ24左端面
工序Ⅳ：铣Φ24右端面
工序V：钻扩铰Φ12的孔
工序ⅤI：铣宽8mm的2侧面
工序Ⅶ：铣宽92mm内面
工序Ⅷ：铣宽7的2侧面
工序Ⅸ：铣宽16mm的槽
工序X：钻Φ8mm孔
工序XI：钻Φ3孔
工序XII：入库。
