隨著科學技術的進步和生產的發展,要求機械工業不斷提供先進的技術裝置,加上市場需求的變化多端,產品更新換代的週期也越來越短,多品種、小批量生產的比例在提高[1]。這樣,傳統的生產技術準備工作很不適應新的生產特點。為了適應機械工業又好又快發展的需求,工具機夾具的設計與製造技術也必須與時俱進,要求企業的高階技能人才能不斷設計出構思合理、結構正確、工藝良好的各種新型夾具[2]。
我國工程機械行業經過近兩年來的巨集觀調控，終於將其從2023年、2023年的狂飆式發展速度上降了下來，回到了按照科學發展觀要求的理性發展的軌道上來，雖然對行業有些影響和負面作用，但使整個行業對其發展前途認識更清楚了，這是經受巨集觀調控的洗禮的成果[3]。
隨著社會勞動生產率的不斷提高，沉重的人員負擔已經成為制約工程機械國企快速發展的桎梏之一。現有體制下，國企無法根據產業週期和經營需要調節雇員數量，並因此導致勞動成本居高不下和薪酬結構缺乏競爭力，客觀上形成「無用之人無法不用，有用之人無力留用」的尷尬局面。要想扭轉這種局面，只能從根而治，通過改制徹底解決國有職工身份置換問題，在此基礎上遵循市場化原則對企業的勞務成本和薪酬結構進行合理化調[4]。
工程機械國企有必要緊緊抓住國企改革以及行業快速發展的有利時機，充分利用自身的行業地位優勢、市場優勢和品牌優勢，通過產權制度改革，力爭從根本上解決自身存在的重大問題，全面提公升市場競爭能力，並進一步謀求國際化發展，參與國際競爭，在世界工程機械領域樹立中國民族品牌[5]。
題目所給定的零件是變速器換檔叉（見圖1），它位於傳動軸的端部。主要作用是是傳遞扭矩，使變速器獲得換檔的動力[6]。
圖1 變速器換擋叉零件圖
該變速器換檔叉需要加工的表面可大致分為四類：
（1）孔。
（2） 以為基準的頂端兩1956和2.644.6側面。
（3） 叉口的前後兩側面。
（4） 以為基準的其它幾個平面以及槽面。
（5） m10×1-7h螺紋。
這幾組加工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後兩側面的垂直度公差為0.05mm。
從變速器換擋叉的作用和效能來分析：變速器換擋叉是用來傳遞扭矩的不撥動齒輪的，所以對孔的精度還是比較高的，由於叉口是用來對齒輪撥動的，叉口的精度也是要求高一點，而相對的槽面的粗糙度就可以大一點。至於m10×1-7h螺紋，因為需要將換擋叉在乙個軌道上移動說以需要確定乙個軌道而設計的。
從以上的分析可以看出該零件在中批量生產條件下是不需要採用專用工具機來進行加工的[7]。可以通普通車床配上專用夾具就可以保證其精度和表面加工要求。可以說該零件在加工上應該沒有相當大的技術難題[8]。
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。考慮到零件在加工過程中經常承受交變載荷及衝擊性載荷，因此應該選用鍛件，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，故可採用模鍛成型[9]。
基準的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基準選擇的正確與否，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。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，使生產無法正常進行[10]。
3.2.1 粗基準的選擇。
選擇定位粗基準是要能加工出精基準，同時要明確哪一方面的要求是主要的。粗基準的選擇應以下面的幾點為原則：
（1） 應選能加工出精基準的毛坯表面作粗基準。
（2） 當必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時，應選不加工的表面作為粗基準。
（3） 要保證工件上某重要表面的餘量均勻時，則應選擇該表面為定位粗基準。
（4） 當全部表面都需要加工時，應選餘量最小的表面作為基準，以保證該表面有足夠的加工餘量。
在銑床上加工變速器換檔叉時，以㎜內孔作為粗基準。滿足粗基準的選擇原則[11]。
3.2.2 精基準的選擇。
精基準的選擇應從保證零件加工精度出發，同時考慮裝夾方便，夾具結構簡單。選擇時應遵循以下原則：
（1） 盡量選零件的設計基準作精基準，可以避免因基準不重合引起的定位誤差，這一原則稱為「基準重合」原則。
（2） 盡可能使工件各主要表面的加工，採用統一的定位基準，這是「基準統一」原則。
（3） 當零件主要表面的相互位置精度要求很高時，應採用互為基準，反覆加工的原則[12]。
（4） 選擇加工表面本身作為定位基準，即「自為基準」。
（5） 選擇的定位精基準，應保證工件定位準確，夾緊可靠，夾具結構簡單，操作方便。
該零件加工時，採用㎜內孔作為精基準來加工換檔叉叉口前後兩側面。
工藝路線的擬訂是制定工藝規程的關鍵，其主要任務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容，它與定位基準的選擇密切相關。制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定的條件下，應考慮工具機的夾具，並盡量使工序集中來提高生產率。
除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降低[13]。
工藝方案分析：由於零件表面精度要求較高，所以安排了粗銑和精銑。考慮到㎜孔的精度要求較高，安排為鑽、鉸加工。精銑時以孔定位能保證端麵與軸心的位置精度要求[14]。
綜上分析，確定的加工路線方案一如下：
工序ⅰ 鑽並擴鉸㎜孔。
工序ⅱ 粗銑叉口195.9兩內側面。
工序ⅲ 粗銑1956和2.644.6兩側面。
工序ⅳ 粗銑叉口前後兩側面。
工序ⅴ 粗銑槽119.65兩內側個面。
工序ⅵ 精銑叉口兩內側面。
工序ⅶ 精銑1956和2.644.6兩側面。
工序ⅷ 精銑叉口前後兩側面。
工序ⅸ 攻m101-7h螺紋孔。
工序ⅹ 檢查。
工藝路線方案二為：
工序ⅰ 粗銑叉口195.9兩內側面。
工序ⅱ 鑽並擴鉸㎜孔。
工序ⅲ 粗銑1956和2.644.6兩側面。
工序ⅳ 粗銑叉口前後兩側面。
工序ⅴ 粗銑槽119.65兩內側個面。
工序ⅵ 精銑叉口兩內側面。
工序ⅶ 精銑1956和2.644.6兩側面。
工序ⅷ 精銑叉口前後兩側面。
工序ⅸ 攻m101-7h螺紋孔
工序ⅹ 檢查。
工藝方案的比較與分析：
上述兩個工藝方案的特點在於：方案一是先將定位孔加工出來以便於其他面的加工。這樣設計符合加工基準的選擇，對和麵的加工起到定位基準的作用；方案二則先將叉口內側面加工出來，然後再加工其它平面，叉口內側面加工好在以此為加工基準的話很難確定空的定位，而且這樣銑叉口內側面在鑽孔然後又銑叉口兩內側面增加了裝夾次數，所以增加了勞動時間和工作量[15]。
兩相比較可以看出，先加工孔再加工其它平面可以更好的保證各個平面的位置及方向誤差。因此決定用方案一進行加工[16]。工藝過程詳見「機械加工工藝過程綜合卡片」。
「變速器換檔叉」零件為35鋼，硬度180-201hbs，採用在鍛錘上合模模煅毛坯。
根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工餘量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
（1）內孔
毛坯為實心，不衝出孔。內孔精度要求it7，參照《機械製造工藝設計簡明手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.3-9確定孔的加工餘量分配：
鑽孔：㎜
擴鑽z=0.5㎜
粗鉸z=0.2㎜
精鉸z=0.1㎜
表1 工序尺寸
（2） 粗銑叉口兩內側面
由於兩內側面對於r28.5中心線有平行度等位置要求，所以可以將其看作內孔來確定加工餘量，即㎜的孔。毛坯為實心，已經有孔，精度要求為it8，參照《工藝手冊》表2-3.
9確定加工餘量的分配：
為簡化模煅毛坯的外形，先直接取叉口尺寸為46.5㎜。表面粗糙度要求，需要精銑，此時粗銑單邊餘量z=2.0㎜。
表2 工序尺寸
（3） 1956和2.644.6兩側面
由於是在臥式銑床上兩把刀同時銑床上兩把刀同時銑，所以可以把兩側面的餘量用雙邊餘量來計算[17]。現毛坯長度方向直接取13.65㎜。
需要精銑，此時粗銑單邊餘量為z=2.0-0.2=1.
8㎜，表面粗糙度為ra12.5精銑時單邊餘量z=0.2，表面粗糙度為ra6.
3。表3 工序尺寸1956兩側面
表4 工序尺寸 2.644.6兩側面，工序間尺寸是到孔心的距離
（4） 叉口前後兩側面
該端麵的表面粗糙度要求，所以先粗銑再精銑。查《機械加工餘量手冊》（以下簡稱《餘量手冊》）中的表4-2查得煅件尺寸公等級ct分為7-9級，用8級[18]。此時粗銑單邊餘量為z=2.
0mm，精銑時單邊餘量z=0.2。
表5 工序尺寸叉口前後兩側面
（5） 槽的加工
變速器換擋撥叉畢業設計
課程設計任務書 一.設計題目 如圖 1 設計變速器換擋叉的機械加工工藝規程及夾具設計規程 二 原始資料和技術要求 1.該零件圖樣一張 2.生產綱領 大批量生產 3.生產條件 金工車間加工 三 設計內容與要求 1 毛坯圖1張如圖 2 2 制定零件的機械加工工藝規程，填寫機械加工工藝過程卡片及所有工序的...
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