【正文】 健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。同時夾具作為機械制造系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，在保證工件加工精度、提高勞動生產(chǎn)率、擴大機床適用范圍、改善操作者勞動條件、降低成本都具有十分突出的貢獻。隨著信息化時代的來臨，出現(xiàn)了更加精密、復(fù)合、智能、環(huán)保的機床，企業(yè)對零件的加工工藝及夾具設(shè)計、制造提出了更高的要求。然而，在當(dāng)今許多企業(yè)中，像變速器換擋叉等不規(guī)則零件的加工上依然無法滿足流水線自動化加工的水準(zhǔn)。因此設(shè)計高精、高效、模塊組合、通用的夾具是提高工件的加工質(zhì)量，加工效率，充分發(fā)揮機床的工藝性能的必然要求。 設(shè)計的目的本次設(shè)計為大學(xué)四年所學(xué)基礎(chǔ)課程的一次綜合性設(shè)計，對于培養(yǎng)我們編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設(shè)計的能力具有重要的意義。（1） 培養(yǎng)綜合運用相關(guān)專業(yè)課程（工程材料、互換性與測量技術(shù)、金屬切削及裝備等）的理論知識，結(jié)合金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立的分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設(shè)計中等復(fù)雜程度的零件的工藝規(guī)程的能力。（2） 能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計保證加工質(zhì)量的高效、省力、經(jīng)濟合理的專用夾具的能力。（3） 熟悉和能夠應(yīng)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖標(biāo)等技術(shù)資料，分析零件加工的技零件的分析2術(shù)要求和本企業(yè)具備的加工條件，掌握從事工藝的方法和步驟。（4） 進一步熟練機械制圖、設(shè)計計算、機構(gòu)設(shè)計、和編寫技術(shù)文件等的基本技能。（5） 培養(yǎng)解決工藝問題的能力，為以后去工廠從事工藝與夾具設(shè)計打好良好基礎(chǔ)。 設(shè)計任務(wù)和要求按照設(shè)計任務(wù)，根據(jù)調(diào)查研究所提供的數(shù)據(jù)和有關(guān)技術(shù)資料，進行以下工作：制定工藝規(guī)程方案，繪制有關(guān)圖紙（零件圖、毛坯圖、夾具零件圖、夾具裝配圖等） ，編寫技術(shù)文件等。其基本內(nèi)容如下：（1）工藝規(guī)程設(shè)計。（2）繪制被加工零件毛胚圖、夾具零件圖、夾具裝配圖及相應(yīng)的 PRO/E 實體圖。（3）按規(guī)定格式編制設(shè)計計算說明書。2 零件的分析 零件的作用題目所給定的零件是變速器換檔叉（如下圖 21 所示） ，它位于傳動軸的端部。主要作用是傳遞扭矩，使變速器獲得換檔的動力。該零件是以 ?套在軸上，并用 M1017H 螺紋孔與軸定位，換擋叉腳卡在雙聯(lián)齒輪的軸中，變速操作機構(gòu)通過換擋叉頭部的操縱槽帶動換擋叉與軸一起在變速箱中滑動，換擋叉腳撥動雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑動，就可實現(xiàn)變速功能，從而實現(xiàn)變速器變速。換擋叉的主要工作面為操縱槽換擋叉腳兩端面，主要配合面為孔， M1017H ，?復(fù)雜程度一般。由于換擋叉在工作是表面承受一定的壓力，因此，要求有一定的強度和韌度。 零件的工藝分析（1）該變速器換檔叉需要加工的表面可大致分為四類： 31） 孔；?2）以 為基準(zhǔn)的頂端 兩側(cè)面和叉口的前后兩側(cè)面；165?3）以 為基準(zhǔn)的其它幾個平面以及槽；4）M10 17H 螺紋。?這幾組加工面之間有著一定的位置要求，主要是： mm 孔的中心線與?叉口的前后兩側(cè)面的垂直度公差為 。(2)換擋叉技術(shù)要求表 21 換擋叉技術(shù)要求加工表面 尺寸及偏差（mm） 公差及精度等級 表面粗糙度 Ra 形位公差（mm）叉腳兩端面 ?IT12 叉口兩內(nèi)側(cè)面 .0?IT12 內(nèi)孔 M10 螺紋孔 M101 IT7叉頭凸臺兩端面 ?IT12 叉頭平臺外表面 IT13 叉頭平臺凸面 11 IT13 叉頭下表面 IT13 該變速器換擋叉結(jié)構(gòu)簡單，屬于典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換擋、變速的功能，其叉軸孔和變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求高。叉腳兩端面在工作中需承受沖擊載荷，為增強耐磨性，采用局部淬火，硬度為 180HBS 左右，為保證換擋叉換擋時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面與孔 垂直度要求為。換擋叉用螺釘定位，螺紋孔為 M10。綜上所述，該零件得各項技術(shù)要求制訂較合理，符合在變速箱中的功用。（3）審查換擋叉的工藝性分析零件圖可知，該換擋叉叉腳兩端面厚度薄于連接的表面，但減少了加工面積，使用淬火處理提供局部的接觸硬度。叉腳兩端面面積相對較大，可防止加工過程中鉆頭鉆偏，保證孔的加工精度及叉腳兩端面的垂直度。其它表面零件的分析4加工精度較低，通過銑削、鉆床的粗加工就可達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常得生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟得方法保質(zhì)保量地加工出來?？梢娫摿慵に囆院谩D 21 變速器換擋叉實體圖圖 22 變速器換擋叉零件圖 53 工藝規(guī)程設(shè)計 確定毛坯的制造形式零件的材料為 35 鋼。常用的毛坯件有鑄件、鍛件、型材、沖壓件和焊接件等?？紤]到零件在加工過程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠，且零件的輪廓尺寸不大，參照文獻[1]表 ,可采用模鍛成型。 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量公差等級:由換擋叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級為普通級。鍛件重量:已知機械加工后換擋叉的重量為 3kg，由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為 。 鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)與鍛件材質(zhì)系數(shù)的確定（1）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對換擋叉零件圖分析計算，可大概確定鍛件外輪廓包容體出該換擋叉鍛的長度、寬度和高度，即 l=136mm，b=76mm，h=72mm，ρ=10 6kg/mm3由文獻[2]公式 23 可計算件的形狀復(fù)雜系數(shù)S=mt/mn=（136767210 6）=故屬于 S 2 級。（2)鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該換擋叉材料為 35 鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)少于 %的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬 M1級。 鍛件分模線形狀與零件表面粗糙度根據(jù)該換擋叉的形位特點，以對稱平分面為分模面，屬平直分模線。由零件圖可知，該換擋叉各加工表面粗糙度 Ra 均大于等于 。工藝規(guī)程設(shè)計6 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確和合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。(1)粗基準(zhǔn)的選擇選擇定位粗基準(zhǔn)是要能加工出精基準(zhǔn)，同時要明確哪一方面的要求是主要的。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以下面的幾點為原則：作粗基準(zhǔn)。，應(yīng)選不加工的表面作為粗基準(zhǔn)。，則應(yīng)選擇該表面為定位粗基準(zhǔn)。，應(yīng)選余量最小的表面作為基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠的加工余量。在銑床上加工變速器換檔叉時，以 內(nèi)孔作為粗基準(zhǔn)。?的選擇原則。(2)精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。選擇時應(yīng)遵循以下原則：①盡量選零件的設(shè)計基準(zhǔn)作精基準(zhǔn)，可以避免因基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差，這一原則稱為“基準(zhǔn)重合”原則。②盡可能使工件各主要表面的加工，采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，這是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。③當(dāng)零件主要表面的相互位置精度要求很高時，應(yīng)采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原則。④選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，即“自為基準(zhǔn)” 。⑤選擇的定位精基準(zhǔn)，應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便 [3]。該零件加工時，采用 ?面。 制定工藝路線工藝路線的擬訂是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵，其主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序和工序的組合內(nèi)容，它與定位基準(zhǔn)的選擇密切相關(guān)。制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的條件下， 7應(yīng)考慮機床的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。工藝方案分析：由于零件表面精度要求較高，所以安排了粗銑和精銑。考慮到 孔