1．零件的工艺分析
1.1零件的功用,结构及特点
该零件是以φ15.81F8孔套在轴上,并用螺钉径M1031-7H螺纹孔与轴定位,换挡叉脚卡在双联齿轮中的轴中,变速操作机构通过换挡叉头部的操纵槽带动换挡叉与轴一起在变速箱中滑动,换挡叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑动,就可实现变速功能,从而实现变速器变速。
换挡叉的主要工作表面为操纵槽换挡插脚两端面。主要配合面为φ15.81F8孔，M1031-7H螺纹孔和换挡叉脚侧面51 。该零件属于特殊形状零件，但复杂程度一般。由于换挡叉在工作时表面承受一定的压力，因此，要求有一定的强度和韧度。 1.2主要加工表面及其要求 1换挡叉安装孔
孔径Φ15.81F8孔是换挡叉的安装孔，其形状公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra12.5μm。 2换挡叉脚端面
换挡叉脚端面的厚度为5.9mm，两端面对孔φ15.81F8轴线的垂直度公差为0.15mm，内端面与操纵槽的对称面的距离为33.5+0.15mm，表面粗糙度Ra为6.3μm。 3换挡叉脚内侧面
换挡叉脚内侧面的宽度为51mm,其对称面与换挡叉头对称面同属一个面表面粗糙度Ra为6.3μm。
4换挡叉头两侧面
换挡叉脚端面的厚度为9.65mm,对称面与φ15.81F8孔及换挡叉脚面属同一面，表面粗糙度Ra为6.3μm。 5操纵槽
操纵槽的宽度为14.2mm,槽底为半圆，半径为R7.1，深度为19.1mm,对称面与换挡叉头内端面的距离为27.6mm, 表面粗糙度Ra为12.5μm，槽平面部分的倒角为0.8345°。 6螺纹孔端面
螺纹孔M1031-7H的端面的粗糙组要求为Ra12.5um。
2．毛坯的选择
2.1确定毛坯的类型，制造的方法和尺寸及其公差
①因零件的材料为锻件，要求成批生产，换挡叉的轮廓尺寸不大且有较多不需要加工的表面，所以毛坯选用模锻锻造成形。
②换挡叉属特殊形零件，且加工过程中利用不加工表面进行定位的工序较多又是成皮生产，故零件的毛坯选用为锻模。锻件公差等级为CTB（见表3-1），加工余量查表3-10，换挡叉脚内侧面留单边余量为2mm, φ15.81F8孔不锻出,孔左右两端面的加工余量为2mm.换挡叉头两端面的单边余量为4.25mm.huand换挡叉脚内平端面为1.9mm,外凸端面为2.2mm,操纵槽不锻出,单边余量为7.1mm. 2.2确定毛坯的技术要求
①未注明锻造图角为R15,拨模斜度为7°
②锻件正火硬度为180HBS ③材料:35钢 2.3绘制毛坯图
根据任务书图35变速器换挡叉零件图,在各加工表面上加上机械加工余量,绘制毛坯图,并标注尺寸和技术要求。
3．基准的选择
该换档叉零件图中教多尺寸及形位公差以Φ15.81F8孔及其端面为设计基准的。因此，
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必须首先加工出Φ15.81F8孔端面及其孔Φ15.81F8，为后续工序作为基准。根据粗、精基准选择原则，确定各工表面的基准如表3-11所示。
3-11 加工表面的基准 序号 1 2 3 4 5 6 加工部位 Φ15.81F8孔 换档叉脚两端面 换档叉脚内侧面510+0.1 换档叉头内侧面 操纵槽 M1031-7H螺纹孔 基准选择 换档叉头外形轮廓及端面（粗基准） Φ15.81F8孔及其端面 Φ15.81F8孔换档叉脚端面及叉脚外侧面 Φ15.81F8孔及叉头内侧面 叉头端面及叉脚两端面 操纵槽中心线及Φ15.81F8孔 4．拟订机械加工工艺路线 4.1确定表面的加工方法
Φ15.81F8孔端面的加工方法为铣削，Φ15.81F8孔的加工方法为钻、扩、铰和孔口倒角，换档叉脚两端面的加工方法铣削-吹砂，其内侧面的加工方法为铣削，叉头两端面、操纵槽的加工方法为铣削，M1031-7H的加工方法为先铣其端面，后定位钻Φ8孔，深度是8mm，再用机用丝锥攻丝，使其达到M1031-7H的要求。 具体加工方法分析如下：
① Φ15.81孔端面的粗糙度要求为Ra12.5μm，公差等级为IT12，粗铣。
② Φ15.81孔内表面粗糙度为Ra3.2μm，公差等级为IT8，查表4-3知Φ15.81F8孔可用
钻-扩-铰 。
③Φ15.81孔口倒角未说明，公差等级为IT14，粗糙度为Ra12.5μm，粗车。 ④换档叉脚两端面，粗糙度为Ra6.3μm，公差等级为IT12，查表4-5知粗铣可达到要求。 换
挡叉脚局部淬火，然后进行吹砂。
⑤ 换档叉脚内侧面510+0.1 ，表面粗糙度为Ra6.3μm，公差等级为IT12，查表4-2可知粗铣即可。
⑥ 换档叉头两侧面，表面粗糙度为Ra6.3μm，公差等级为IT12，查表4-2可知粗铣即可。 ⑦操纵槽，宽度14.2mm, 表面粗糙度为Ra12.5μm，公差等级为IT12，查表4-2可知粗铣即可。
4.2拟订加工工艺路线
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表4-3 加工方案 工序号 00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1 30 140 工序内容 毛坯锻件 热处理正火 铣换档叉头左端面，尺寸58mm 铣换档叉头右顶端面，尺寸56mm 钳：校正换档叉 钻、扩、铰Φ15.81F8孔 粗铣换档叉脚外凸端面 铣换档叉脚内平端面 铣换档叉脚内侧面及叉脚两端面倒角1.1345゜ 铣换档叉头两侧面 铣操纵槽（槽平面段两边倒角０.８345゜） 铣未钻螺纹孔端面 钻、攻螺纹孔M1031-7H 换档叉脚局部淬火 磨削换挡叉头两侧面 清洗 检验 设备 XA6132卧式铣床，专用夹具，三面刃铣刀，0~200mm/0.02mm游标卡尺 钳工台 Z525钻床 铣床 铣床 铣床 铣床 铣床 钻床，机用丝锥 5．确定机械加工余量、工序尺寸及公差 加工余量可采用查表修正法确定。换档叉零件第一道工序各工步无基准转换，其余各表面加工均用统一基准且基准重合，故只需查得加工余量以及根据零件情况确定加工余量，便可确定工序尺寸。为保证换档叉脚局部淬火淬深，更要进行一个工艺尺寸链的计算。
根据上述原始资料和加工工艺，查各表面加工余量，确定各表面加工余量，工序尺寸及公差，如表5-1所示。
表5-1 机械加工余量及工序尺寸 工序号 20 40 工序内容 铣换档叉头孔位置左端面 铣叉头右顶端面 钻Φ15.81F8孔 扩Φ15.81F8孔 铰Φ15.81F8孔 孔口倒角 50 60 70 80 90 100
单边余量/mm ２ ２ ７ 0.8 0.21 0.4 1.9 1.6 2 4.25 7.1 1.3 4 工序尺寸/mm ５８ ５６ Φ14 Φ15.6 Φ15.81F8 0.4 8.1 6.5 510+0.1 9.65-0.250 14.2 12.7 Φ8 表面粗糙度Ra/mm 12.5 12.5 12.5 6.3 3.2 12.5 12.5 12.5 6.3 6.3 12.5 12.5 12.5 3
铣换档叉脚外凸端面 铣换档叉脚内平端面 粗铣换档叉脚内侧面 铣换档叉脚内侧面 铣操纵槽 铣未攻螺纹孔M1031-7H端面 定位,钻Φ8孔
攻螺纹孔M1031-7H 120 磨削换挡叉头两侧面 1 0.3 M1031-7H 5.9-0.150 6.3 6．选择机床及工艺设备 6.1选择机床
⑴工序10，60，70，80，90，铣换挡叉头两端面，叉脚两端面几内侧面时，为提高效率，采用两把镶齿三面刃组合铣刀同时加工，铣操纵槽因要铣出半圆R7.1，所以选用特制直径为φ14.2的圆柱立铣刀，以达到要求。考虑到零件为成批生产，应选用范围广的机床，因此选用XA6132型卧式铣床能满足要求；工序50用立式铣床。 ⑵工序40
由于加工零件轮廓尺寸不大，工序包括4个工步，为减少换到时间，选用Z525钻床比较合适。
⑶工序100
攻螺纹孔M1031-7H。由于钻φ8的孔的直径较小，故可采用专用夹具在立式钻床上加工，攻螺纹用M1031-7H的丝锥。 6.2刀具选择
该零件无特殊表面，成批生产，一般采用通用或标准刀具。钻-扩-铰φ15.81F8的孔及倒角，均可用标准刀具，φ14mm标准麻花钻，φ15.6P10扩孔钻；φ15.81P10机用铰刀，φ8直柄麻花钻。
查表5-40可知，铣换挡叉头的两端面，两侧面，叉脚两内侧面，可选高速刚错齿三面刃铣刀，其规格为：直径d=100mm，宽度L=30mm,齿数Z=10mm，孔径D=30mm, 铣操纵槽因要铣出半圆R7.1，所以选用特制直径为φ14.2的圆柱立铣刀;特殊定制直径d=100mm,L=14.2,D=30mm,z=10mm的镶齿的三面刃圆弧铣刀，叉脚两端面用d=125mm,D=40mm,L=40mm,Z=14的镶齿套式面铣刀。 6.3选用夹具
该零件加工工序40采用三爪自定心卡盘,其余工序需用专用夹具加工。 6.4选择量具
该零件属于批量生产，一般采用通用量具。 ⑴选择钻-扩-铰φ15.81F8孔量具.
现按照计量器的不确定地选择该表面加工时所用量具,叉头两端面间距56mm，换挡叉头两侧面间距9.65(0-0.25)mm,套轴筒外径25.5mm,其公差分别为Tce=0.25,和Tt=1.2,粗糙度要求分别为Ra12.5um和Ra6.3μm.查表5-56和表5-59，可选用0-200mm/0.02mm的游标卡尺达要求。铰孔φ15.81F8，此时达到的公差的等级为IT8，由于精度高，加工时每个工件部需要进行测量，故选用极限量规，孔量具选用锥柄圆柱塞规。
⑵选择铣换挡叉脚两端面,内侧面,铣操纵槽的量具,换挡叉脚两端面的距离, ,内侧面,铣操纵槽的间距的公差等级都为IT12均可选用分度值为0.02mm,测量范围为0-200mm的游标卡尺。
⑶攻螺纹孔M10317H
钻φ8孔表面公差等级要求为IT12，可选用0-200mm/0.02mm的游标卡尺 ⑷对换挡叉脚的两端面吹砂
查表5-56和表5-59，可选用0-200mm/0.02mm的游标卡尺。根据生产类型和满足被加工零件的技术要求，且结合工厂现有的生产条件，个工序所选用的机床设备和工艺装备如下表6-2所示：
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