梨刀变速箱零件的工艺规程及钻4-Ø13孔的夹具设计
犁刀变速齿轮箱体的工艺规程编制
第一节 零件的分析
一、零件的作用
犁刀变速齿轮箱体是旋耕机的一个主要零件。旋耕机通过该零件的安装平面（即附图一零件图上的N面）与手扶拖拉机变速箱的后部相连，用两圆柱销定位，四个螺栓国定，实现旋耕机的正确连接。N面上的4-￠13mm孔即为螺栓联接孔，2-￠10F9孔为定位销孔。
如图2-1所示，犁刀变速齿轮箱体2内有一个空套在犁刀传动轴上的犁刀传动齿轮5，它与变速箱的一倒档齿轮常啮合。犁刀传动轴8的左端花键上套有啮合套4，通过拨叉可以轴向移动。啮合套4和犁刀传动齿轮5相对的一面都有牙嵌，牙嵌结合时，动力传给犁刀传动轴8。其操作过程通过安装在S￠30H9孔中的操纵杆3操纵拨叉而得以实现。
二、零件的工艺分析
由附图一得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。
该零件上的主要加工面为N面、R面、Q面和2-￠80H7孔。
N面的平面度0.05mm直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。
2-￠80H7孔的尺寸精度、同轴度￠0.04mm，与N面的平行度0.07mm，与R和Q面的垂直度￠0.1mm，以及R相对Q面的平行度0.055mm，直接影响犁刀传动轴对N面的平行度及犁刀传动齿轮的啮合精度、左臂壳体及右臂壳体轴线的同轴度等。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来。
2-￠10F9孔的尺寸精度、两孔距尺寸精度140+0.05mm以及140+0.05mm对R面的平行度0.06mm，影响旋耕机与变速箱联接时的正确定位，从而影响犁刀传动齿轮与变速箱倒档齿轮的啮合精度。
由参考文献[1]中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。
三、确定毛坯—零件合图（附图二）
根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲领为6000件/年。通过计算，该零件质量约为7kg。由参考文献[5]表1-4、表1-3可知，其生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及2-￠80mm孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。
参考文献[1]表2.3-6，该种铸件的尺寸公差等级CT为8-10级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级，MA为G级。
铸件的分型面选择通过C基准孔轴线，且与R面（或Q面）平行的面。浇胃口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。
参考文献[1]表2.3-5，用查表法确定各表面的总余量如表2-1所示。
表2-1 各加工表面总余量
加工表面 基本尺寸（mm） 加工余量等级 加工余量数值（mm） 说 明
R面
Q面
N面
凸台面
2-Φ80mm 168
168
168
106
80 G
H
G
G
H 4
5
5
4
3 底面，双侧加工（取下行数据）
顶面降一级，双侧加工
侧面，单侧加工（取上行数据）
侧面单侧加工
孔降一级，双侧加工
由参考文献[1]表2.3-9可得铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。
表2-2 主要毛坯尺寸及公差 (mm)
主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差CT
N面轮廓尺寸
N面轮廓尺寸
N面距￠80mm孔中心尺寸
凸台面距￠80mm孔中心尺寸
2-￠80mm孔 168
168
46
100+6
￠80 —
4+5
5
4
3+3 168
177
51
110
￠74 4
4
2.8
3.6
3.2
第二节 工艺规程设计
一、定为基准的选择
精基准的选择：犁刀变速齿轮箱体的N面和2-￠10F9孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方便。
粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔（即2-￠80mm孔）的毛坯孔与箱体内壁作粗基准：第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量均匀；第二，装入箱体内的旋转零件（如齿轮、轴套等）与箱体内壁有足够的间隙；此外还应能保证定位准确、夹紧可靠。
最先进行机械加工的表面是精基准N面和2-￠10F9孔，这时可有两种定位方案：
方案一 用一浮动圆锥销伸入一￠80mm毛坯孔中限制两个自由度；用三个支承钉支承在与Q面相距32mm并平行于去Q面的毛坯面上，限制三个自由度；再以N面本身找正限制一个自由度。这种方案适合于大批大量生产类型中，在加工N面及其面上各孔和凸台面及其各孔的自动线上采用随行夹具时用。
方案二 用一根两头带反锥形（一端的反锥可取下，以便装卸工件）的心棒插入2-￠80mm毛坯孔中并夹紧，粗加工N面时，将心棒置于两头的V形架上限制四个自由度，再以N面本身找正限制一个自由度。这种方案虽要安装一根心棒，但由于下一道工序（钻扩铰2-￠10F9孔）还要用这根心棒定位，即将心棒置于两头的U形槽中限制两个自由度，故本道工序可不用将心棒卸下，而且这一“随行心棒”比上述随行夹具简单得多。又因随行工位少，准备的心棒数量就少，因而该方案是可行的。
二、制定工艺路线
根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：N面：粗车—精铣；R面和Q面：粗铣—精铣；凸台面：粗铣：2-￠80mm孔：粗镗—精镗；7级～9级精度的未铸出孔：钻—扩—铰；螺纹孔：钻孔—攻螺纹。
因R面与Q面有较高的平行度要求，2-￠80mm孔有较高的同轴度要求，故它们的加工宜采用工序集中的原则，即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来，以保证其位置精度。
根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将N面、R面、Q面及2-￠80mm孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工N面，后再镗2-￠80mm孔。R面及Q面上的￠8N8孔及4-M12螺纹孔等次要表面放在最后加工。
参考文献
1 李洪主编.机械加工工艺手册.北京出版社
2 孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工艺出版社
3 机床夹具设计手册.上海科学技术出版社
4 王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工艺出版社
5 郑修本，冯冠大主编.机械制造工艺学.机械工艺出版社
6 刘有才，肖继德主编.机床夹具设计.机械工艺出版社
7 倪森寿主编.机械制造工艺与装备课程设计指导书.化学工业出版社
8 机械制图
