减速器箱体转向节机械加工工艺.doc

设计（论文）题目： 减速器箱体、转向节机械加工工艺
与夹具设计

填表时间： 年 月

摘要
本设计是减速器箱体与转向节的机械加工工艺设计，以及对转向节的某个工序的夹具设计。减速器箱体零件主要加工表面是平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度要容易。因此，在设计过程中遵循先面后孔的原则，并将孔与平面的加工明确划分粗加工和精加工阶段，以保证孔系的加工精度。减速器箱体加工的基准选择以零件的输入和输出轴的支承孔作为粗基准，以上表面作为精基准。转向节的机械加工，主要表面是轴颈的外圆与叉部主销孔。加工轴颈时，以轴颈的中心线作为定位基准，加工主销孔时，以轴颈的中心线和主销孔的轴心线的交点作为定位基准。夹具设计是设计工序铣叉部两耳内侧表面，表面与主销孔有较高的位置精度要求，因此，以主销孔做为该工序的定位基面，采用定位元件为两个销，一个固定销与一个活动销限制4个自由度。为了保证加工的稳定性和加工的精度要求，在轴颈处加一V形块做为定位元件。使工件达到完全定位，有足够的稳定性。工件在加工过程中受力不是很大，采用普通压板夹紧即可，这样使的夹具的设计更为的简单和更经济。

关键词：工艺 夹具 定位元件
abstract
This design is reducer with steering knuckle of the body, and machining process design of steering knuckle of the fixture design a process. Reducer case accessories main processing surface is flat and pore department. Generally speaking, guarantee the processing precision to easy plane. Therefore, in the design process follows the principle of after make face first, and hole hole and flat processing to differentiate clearly rough and finishing phase to ensure hole machining precision of the department. The benchmark selection box processing gear reducer with parts of input and output shaft bearing hole as thick as a benchmark, above the surface of pure benchmarks. Steering knuckle mechanical processing, mainly surface is a circular shaft neck with a fork department dowel holes. Processing shaft neck when, with shaft centerline as the locating datum of the crankshaft, processing precision to axis holes carotid centerline and precision of the intersection of the hole axis line as the locating datum. Fixture design is the design process and milling fork department two ears inside surface, the surface and dowel hole a higher position precision requirements, therefore, as the process of sales hole, the yankees face positioning for two pins, positioning components of a fixed cradles and a activities four cf. Sales restrictions In order to guarantee the stability and processing of machining accuracy requirement, and in the shaft neck with a v-shaped blocks as positioning components. To make the work be completely positioning, have enough stability. Workpiece in the machining process stress is not very big, use common pressure can, so make powder tight of fixture design more simple and more economical.
Key words: process fixture locating components

目录

第一章 绪论
1.1 机械加工的作用与意义
机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态﹐分为冷加工和热加工。一般在常温下加工,并且不引起工件的化学或物相变化﹐称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工﹐会引起工件的化学或物相变化﹐称热加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理﹐煅造﹐铸造和焊接。
生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力和竞争力。
在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理[1]；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。

1.2 数控加工在制造业中的地位
随着科学技术的飞速发展，社会对产品多样化的要求日益强烈。产品更新越来越快了，多品种、中小批量生产的比重明显增加；同时，随着航空工业、汽车工业和轻工业消费品生产的速度增长，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越高；此外，激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已经难以适应这种多样化、柔性化与复杂形状的高效高质量加工要求。因此，在近几十年来，能有效解决复杂，精密、小批量多变零件加工问题的数控加工技术得到了迅速的发展和广泛运用，使制造技术发生了根本性的变化。努力数控加工技术，并向更高层次的自动化、柔性化、敏捷化、网络化和数字化制造技术推进，是当前机械制造业发展的方向。

第二章 减速器箱体的机械加工工艺

加工减速器箱体，材料：HT200,批量：小批量生产。
2.1 零件图纸的审查
1.零件图纸基本正确，有些尺寸没有标注明确，在图纸中少了一些尺寸。并完善这些尺寸。
2.在工件图纸中，平面的表面粗糙度的要求不是很高，最高的要求为3.2um。孔的内表面的要求很高，其表面粗糙度的要求为1.6um。三组孔的位置精度有相互的平行度要求，其平行度要求为0.021mm。尺寸精度要求最高的为7级精度，其余的为9级精度。
3.尺寸标注的合理，有自己的基准。
2.2 毛坯的选择
1.该工件的材料为HT200,且工件是箱体类零件，所以工件的毛坯选择为铸件，因为工件的结构较复杂，属孔系类零件，选用铸件，更逼近工件的形状，切除材料较少，可以提高生产效率。
2.毛坯的余量，表面需加工部分，余量为2mm。对于孔，留有预制孔，用于镗削加工，孔的预制孔的大小为φ25，这样也可以最为粗基准，对精基准的切削加工。毛坯的公差在。
见【13】表1-4
2.3 定位基准的选择
在制订工艺过程中，定位基准的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大的影响。
选择定位基准时，是保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。
1. 精基准选择原则
（1） 基准重合原则
（2） 基准统一原则
（3） 自为基准原则
（4） 互为基准原则
（5） 便于装夹原则
在减速器箱体工件中，孔φ45H7，φ25H7， φ35H7的设计基准左面P,和上面M。在机械加工过程中，加工着些孔，以面M作为定位面，达到了基准重合原则，在加工中，就消去了基准不重合误差。在此以面M作为精基准。
2 粗基准的选择原则
（1） 选择重要表面为粗基准
（2） 选不加工面为粗基准
（3） 选择加工余量最小的面为粗基准
（4） 选择较为平整光洁，加工面积较大的表面为粗基准
（5） 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次
在减速器箱体工件中，以孔前后面上的孔作为粗基准，加工面M，因为在这工件中，孔是重要尺寸。

2.4 工艺路线的制订
零件机械加工的工艺路线时指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过工序的先后顺序。在拟定工艺路线时，除了首先考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法的选择，工序集中与分散的过程，加工阶段的划分和工序先后顺序的安排问题。
（1） 所需加工的表面的加工方法
平面M：表面粗糙度值3.2um,采用加工方法，粗铣——精铣
前面凸起面：表面粗糙度值6.4um，采用加工方法，铣
左面凸起面：表面粗糙度值6.4um，采用加工方法，铣
大孔：表面粗糙度值1.6um，采用加工方法，粗镗—半精镗—精镗
沉头大孔：表面粗糙度值3.2um，采用加工方法，粗镗—半精镗
小孔内表壁面：表面粗糙度值3.2um，采用加工方法，钻——扩
（2） 加工阶段的划分
对于那些加工质量要求较高或复杂的零件，通常将整个工艺路线划分为几个阶段：
粗加工阶段——主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题就是提高生产效率。
半精加工阶段——完成次要表面的加工，并为主要表面的加工做准备。
精加工阶段——保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。
光整加工——对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。提高工件的表面质量。
在工件减速器箱体加工中，采用的是粗加工——半精加工——精加工。因表面的要求不是很高，没有光整加工这项，就以上三个加工阶段，就能够达到图样的要求。
（3） 加工顺序的安排
切削加工顺序的安排
1. 先粗后精
2. 先主后次
3. 先面后孔
4. 基面先行
在工件减速器箱体中，采用的加工顺序为，先加工精基准定位面，再加工主要的尺寸孔。按先粗后精的方法加工，把主要的孔加工后，在做次要的孔加工。

（ 4）工艺路线的拟定
1. 铸造
2. 上防锈漆
3. 时效去除应力
4. 铣平面M
5. 铣φ25凸台面
6. 铣Q面上的凸台面
7. 铣φ90凸台面
8. 镗孔（在数控机床）
9. 加工平底孔φ25
10. 加工M8EQS的螺纹
11. 加工M16*1.5螺纹
12.去毛刺
13.清洗
14.终检

2.5 工艺过程分析
2.5.1 铸造

因为该工件的结构较复杂，采用铸件，更逼近工件的形状，加工时，去除余料要更少。毛坯的余料2mm。φ45mm的预制孔的大小为φ25mm.

2.5.2 上防锈漆

为了防止工件生锈在露天，加上防锈漆可以起保护作用。

2.5.3 时效去除应力

由于工件在铸造时，会在工件内部产生内应力，如果铸造完成就拿去加工，由于内应力的存在，会使工件变形，因此在机械加工前要去除应力。采用自然时效去除铸造应力。

2.5.4 铣平面M

平面M是作为精基准，在减速器机械加工过程中。M面得余料为2mm，分层切除。加工M面以工件上的预制孔作为基准，因为M面是作为精基准，以主要的面定位来加工，才能保证工件加工后的尺寸。加工到170mm,选用铣床X5040。主轴运动速度为300r/min，进给量为0.25mm/r，则进给速度为75mm/min。
见【4】表1-9
2.5.5 铣削φ35mm凸台平面

该平面的表面粗糙度要求6.4um，尺寸为自由公差，以M面作为定位基准，采用立式铣床X5040加工，要求不是很高，一次加工到位。去除预料2mm。

2.5.6 铣削Q面上的凸台面

该表面所在位置在前面，与φ90mm凸台面正对，表面粗糙度值要求为6.3um，设计尺寸公差为自由公差，要求不高，采用端面铣削加工，以φ90mm凸台面为定位基准。一次加工到102mm。

2.5.7 铣削φ90mm凸台面
该表面的要求较高，表面粗糙度值要求为3.2um，分两次切除余料，加工该表面时以Q面上的凸台平面作为定位基准，采用端面铣削方式加工。第一次加工到22.5mm，留余料0.5mm，在半精加工过程中切除，第二次加工到位22mm。分两次加工，容易达到要求，不论尺寸精度还是表面粗糙度。

2.5.8 数控镗孔

2.5.8.1 工件工艺分析
该工件由平面、型腔以及孔系组成，工件结构复杂，尺寸精度要求较高。工件需要加工的孔较多。虽然绝大部分配合孔的尺寸精度要求在IT7级，但孔系内各孔之间的位置精度要求较高，两处平行度的要求为0.021mm，孔的内表壁表面粗糙度要求也较高，孔内表面粗糙度为1.6um，还有就是孔与孔之间的连心线的尺寸精度要求为0.07mm。

2.5.8.2 设备的选择
为保证孔加工精度的实现，提高生产率，本次加工选择日本一家公司的卧式加工中心，机床配有MAZTAL·CAM-2数控系统，具有三坐标联动，双工作台自动交换，由机械手制动换刀，刀库容量60把，工作台面积630mm*630mm，工作台横向（X轴）行程910mm。纵向（Z轴）行程635mm，主轴行程710mm。一次装夹完成不同工作的钻、扩、较、镗、铣、攻螺纹等工序。

2.5.8.3 确定工件的定位基准和装夹方式
选择工件的上表面作为本次数控加工的精基准，选择毛坯的预制孔作为粗基准，加工上平面，因为在这个减速器箱体工件中，孔的尺寸很重要。采用夹具，选择 平口钳。并采用可旋转的工作台，以便对孔系的旋转加工，保证孔的位置精度。

2.5.8.4 加工阶段的划分
为了使切屑过程中切削力和加工变形不过大，前一次加工所产生的误差（变形）能在后续加工中基本消除，可把加工阶段划分细一些，全部配合孔均经过：粗加工——半精加工——精加工三个加工阶段。
（1） 大于φ30孔的加工：粗镗——半精镗——精镗
（2） 对于φ25H7的孔加工：钻——扩——铰。

2.5.8.5 工艺设计说明
1） ：对同轴孔系采用”调头镗“的加工方法，先以孔粗加工M面，再精加工M面。M面作为孔系加工的精基准，
2） ：在B0时，粗镗前面的一系列孔（2-φ45H7孔），钻孔（φ25H7）。调头，B180时，粗镗后面的一系列的孔(2φ-45H7，2-φ58H9,φ35H7)。B0半精镗前面的一系列孔（2-φ45H7孔），扩孔（φ25H7），B180半精镗后面一系列孔(2φ-45H7，2-φ58H9,φ35H7)。B0精镗前面的一系列孔（2-φ45H7孔），铰孔（φ25H7），B180精镗后面的一系列孔(2φ-45H7，2-φ58H9,φ35H7)。
3） ：因为2*φ45H7与孔φ25H7平行，有平行度的要求，先镗大孔，在加工小孔。

2.5.8.6 刀具卡片

产品名称及代号
xxx
零件名称
槽型凸轮
零件图号
xxx
序号
刀具号
刀具规格名称/mm
数量
加工表面
备注
1
T01
Φ5硬质合金中心钻
1
打Φ25H7的中心孔，螺纹的中心孔

2
T02
Φ24硬质合金麻花钻
1
初钻φ25H7的孔

3
T03
Φ24.85硬质合金扩孔刀
1
扩Φ25H7的孔，

4
T04
Φ25硬质合金铰刀
1
铰Φ25H7的孔，到要求尺寸

5
05
Φ34硬质合金镗刀
1
初镗Φ35H7的孔，到Φ34

6
T06
Φ34.85硬质合金镗刀
1
办精镗Φ35H7的孔到Φ34.85

7
T07
Φ35H7硬质合金镗刀
1
精镗Φ35H7孔，到要求尺寸

8
T08
Φ44硬质合金镗刀
1
初镗Φ45H7的孔，到Φ44尺寸

9
T09
Φ44.85硬质合金镗刀
1
半精镗Φ45H7的孔到尺寸Φ44.85

10
T10
Φ45H7硬质合金镗刀
1
精镗Φ45H7的孔到要求尺寸

11
T11
Φ57硬质合金镗刀
1
初镗Φ58H9的孔到Φ57尺寸

12
T12
Φ58H9硬质合金镗刀
1
半精镗Φ58H9的孔道要求尺寸

2.5.8.7 工序卡片

单位名称

产品名称和代号
零件名称
零件图纸

减速器箱体

工序号
程序编程号
夹具名称
使用设备
车间
8

平口钳
卧式加工中心
数控中心
工步号

加工内容

刀具号
刀具规格
(mm)
主轴转速 (r/min)
进给速度（mm/min）
被吃刀量
（mm）
备注
0
B 0度

2
打Φ25H7的中心孔
T01
中心钻Φ5
1000
80

4
钻Φ25H7的孔到Φ24
T02
麻花钻Φ24
500
60

6
扩孔Φ25H7的孔到Φ24.85
T03
扩孔钻Φ24.85
800
60

8
初镗左Φ45H7的孔到Φ44
T08
镗刀Φ44
180
30

10
初镗右Φ45H7的孔到Φ44
T08
镗刀Φ44
180
30

12
半精镗左Φ45H7的孔到Φ44.85
T09
镗刀Φ44.85
200
20

14
半精镗右Φ45H7的孔到Φ44.85
T09
镗刀Φ44.85
200
20

15
B180

16
初镗左Φ45H7的孔到Φ44
T08
镗刀Φ44
180
30

18
初镗右Φ45H7的孔到Φ44
T08
镗刀Φ44
180
30

20
初镗中Φ35H7的孔到Φ34
T05
镗道Φ34
180
30

22
初镗左Φ58H9的孔到Φ57
T11
镗刀Φ57
180
30

24
初镗右Φ58H9的孔到Φ57
T11
镗刀Φ57
180
30

26
半精镗左Φ45H7的孔到Φ44.85
T09
镗刀Φ44.85
200
20

28
半精镗右Φ45H7的孔到Φ44.85
T09
镗刀Φ44.85
200
20

30
半精镗Φ35H7的孔到Φ34.85
T05
镗刀Φ34
200
20

32
半精镗左Φ58H9的孔到Φ58
T12
镗刀Φ58
200
20

34
半精镗右Φ58H9的孔到Φ58
T12
镗刀Φ58
200
20

36
B0

38
铰孔Φ25H7到指定尺寸
T04
铰刀Φ25
100
50

40
精镗左Φ45H7的孔到要求尺寸
T10
镗刀Φ45
200
20

42
精镗右Φ45H7的孔到要求尺寸
T10
镗刀Φ45
200
20

44
B180

46
精镗左Φ45H7的孔到尺寸
T10
镗刀Φ45
200
20

48
精镗右Φ45H7的孔到要求尺寸
T10
镗刀Φ45
200
20

50
精镗Φ35H7的 孔到要求尺寸
T07
镗刀Φ35
200
20

2.5.9 加工孔Φ18
该孔有两个，一个在工件的左面底部一个在工件的右面底部，孔的内壁面粗糙度值为3.2，要求较高，对于该孔所采用的加工方法是：钻中心孔—钻孔到Φ17mm—扩孔到Φ18mm。加工该孔式，以M面作为定位基准，采用卧式钻床加工，加工完左面的孔后，工件旋转180°加工右面的孔。

2.5.10 加工M8EQS的螺纹孔
螺纹孔分布在Φ90mm的凸台面上，一个凸台面上分布的有四个螺纹孔，成均布分布，该螺纹孔的加工方法：钻中心孔Φ5mm，钻螺纹底孔Φ6.8mm。倒角，攻螺纹。在这个面上的8个中心孔同时打出，底孔同时钻出，螺纹同时攻出。

2.5.11 加工M16x1.5的螺纹孔
该孔分布在工件上的左下部，只有一个孔，加工方法是，画线，打佯冲，钻螺纹底孔到Φ13.6mm，攻丝。以M面作为定位基准，采用卧式钻床钻螺纹底孔，手动攻丝，因为该工件为小批量生产。

2.5.12 去毛刺
该过程是机械加工完成后，去除机械加工过程留下的边沿毛刺。用锉刀，手动去除即可。

2.5.13 清洗
该过程是工件机械加工完成后进行的，对工件表面的遗留铁屑进行清除，采用气枪进行吹洗，吹除工件表面的铁屑以及加工冷却液。

2.5.14 终检
做最后的检查，看机械加工后的尺寸是否达到图纸要求的。如达到要求，则产品合格，如没有达到要求，是否有可能进行返修，如可以返修，则返修，如不能，则只有报废。

工艺卡片见附录：减速器箱体的工艺卡片

第三章 转向节的机械加工工艺

3.1 零件图纸分析

该转向节视图表达清楚，但是尺寸标注不完全，图纸中有很多铸造尺寸没有标注，有许多不够重要的尺寸标注遗漏。在此，在绘制零件图时，应适当的添加上。其它的重要尺寸标注明确。
转向节的尺寸精度要求不是很高，一般在11级左右，或有的是自由公差。但是其表面加工的粗糙度要求很高，有0.8um的外圆表面，或0.8um的内孔表面，1.6um的内圆表面,3.2um的表面。还有相当高的位置公差，0.03um的同轴度，0.05um、0.01um的垂直度，0.20um的对称度。
技术要求分析：
1：轴颈部分
转向节轴颈部位精度要求较高的有：与轴承相配合的两个支承轴颈，分别是φ25和φ40以及端面。两个支承轴颈对轴线的同轴度不大于φ0.01mm，端面对轴线的垂直度不大于0.03mm。圆角R5处是应力集中部位，φ74轴颈端面易磨损，因此要求有较高的强度和硬度。在此区域采用淬火，淬火深度3-6mm，硬度为HRC53-58。
2：法兰面部分
法兰面上又均匀分布的4-φ13的孔，法兰面背后有因锻造拔模角为斜面，为使孔端面与法兰面很好贴合，每个孔锪有φ15的沉孔。
3叉架部位
转向节的上下耳环和法兰面构成叉架体，精度要求高的部分有：主销孔为断续长孔，尺寸要求φ30，最大实体同轴度不大于φ0.03mm，与轴线的垂直度不大于0.05mm。锥孔大径为φ28，锥度为1:8。
该工件转向节由40Cr材料做成，并有相应的热处理过程，调质处理。由于是合金材料，具有较高的硬度，在机械加工过程中，对于较硬的材料加工，是一件不容易的事。由于材料过硬，在机械加工中，应选择较硬的刀具来进行机械加工，所以得选择硬质合金刀具或者陶瓷刀具。在工件结构材料组成中，不许有气泡、内裂纹等缺陷，在处理过程中有磁力探伤过程，因此对材料的要求更高。
该工件图纸尺寸基本标注合理，相应的基准都有显示出来。

3.2 毛坯的确定

在制订机械加工工艺规程中，正确选择合适的工件毛坯，对零件的加工质量，材料消耗和加工时都有很大的影响。显然毛坯的尺寸和形状越接近近工件的成品尺寸，机械加工的劳动量就越少，但是毛坯的制造成本越高。所以应根据生产纲领，综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯，以求得最好的经济效益。
工件转向节是用于汽车上的零部件，由于目前汽车的产量有空前的规模，一般一个品种的车型在生产过程中，都有相当大的规模，一般在几万、十几万更是上百万的规模。所以此工件的批量为大批量。又该工件所用材料为40Cr，是合金材料，且工件的结构复杂，可视为三个部分组成，即：轴颈部、法兰盘部、叉架部。结构不对称工件各部位有相对的角度倾斜。综上，该工件的毛坯应又铸造或锻造而成，这样可以逼近工件的形状，减少加工劳动量和加工时间以及加工余料。转向节的材料选取的为40Cr，并经调质淬火处理，以提高强度及冲击能力，使其具有较高的综合性能。
由于汽车在行驶过程中要经常转弯，故转向节在工作过程中要频繁的承受正反两个方向的冲击载荷，转向节的毛坯一般采用锻造，锻造后的毛坯要求金属纤维的方向沿着轴颈线方向并与外形轮廓相适应，并且有较高的抗拉、抗扭和抗弯的强度，以提高零件的强度。
根据生产类型不同，采用不同的锻造方法。由于转向节形状复杂，强度要求高，大批量生产毛坯，所以在毛坯的选择时采用模锻，模锻的毛坯制造精度高，加工余量小，生产效率高。
毛坯的尺寸：

厚度方向单边余量为1.7~2.2mm。水平方向的单边余量为1.7~2.2mm。
锻件尺寸公差
部位
公差、极限偏差、余量
依据
长度149
2
【14】表3-37
直径φ44
2.0
【14】表3-37
φ29
2.0
【14】表3-37
φ26
2.0
【14】表3-37
厚度44
2
【14】表3-39
48
2
【14】表3-39
39.5
1.7
【14】表3-39
对工件的质量估算，工件的总的质量大约为5kg，工件安放在夹具上，可以分为两个部分，即轴颈部位，叉部，轴颈占的质量，重2kg。叉部重3kg。叉部又分为两部，即长耳部短耳部。长耳部的质量为2kg，短耳部的质量为1kg。

3.3 定位基准的选择

在制订工艺过程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大的影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。
选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发，因此，定位基准的选择应先选择精基准，在选择粗基准。
1. 精基准的选择原则
选择精基准时，准要考虑保证加工精度和工件安装方便可靠，选择的原则如下：
1）：基准重合原则
即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
工件转向节的设计基准为轴颈部的中心线与主销孔的中心线，及两中心线的交点。在加工轴颈部时，须以轴颈部的中心线定位，可以避免基准不重合误差，在实际加工过程中，是可以做到以轴颈部的中心线定位加工轴颈部的。就避免了轴颈部的基准不重合误差，更能够保证工件本生的高精度要求。铣削叉架部位时，以垂直主销孔的中心线定位，叉架的两边耳环的设计基准为轴颈部的中心线与主销孔的中心线的交点。也可以实现基准重合。
2）：基准统一原则
采用同一组基准，定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。这样做可以简化工艺规程的制定工作，减少夹具设计、制造工量的成本。缩短生产准备周期。由于减少了基准转换，便于保证加工表面的相互位置精度。
在工件转向节加工中，采用轴颈部的中心线定位，加工轴颈部上的所有形状尺寸和外形，因此在轴颈部可以实现基准统一原则。对于整个工件而言，要想实现基准统一原则很难，因为此工件的形状复杂，要加工的孔较多，要根据个形状的不同而选择定位基准。
3)：自为基准原则
某些要求加工余量较小且均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。
4)：互为基准原则
当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面相互做为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。
5)：便于装夹原则
所选精基准应保证工件安装可靠，设计简单、操作方便。

2.粗基准的选择

选择粗基准时，主要要求保证各加工面又足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精几基面。具体的选择原则如下：
1） ：选择重要的表面为粗基准。
为保证工件上重要的加工余量小而均匀，应选择该表面作为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。如工件转向节的轴颈部的端面。
2）：选择不加工表面作为粗基准。
为了保证加工面与部加工面间的位置要求，一般应选择不加工面作为粗基准。如果工件上有多个部加工面，则应选择其中与加工面位置要求较高的不加工面做为粗基准，以保证精度要求，使外形对称等。
3） ：选择加工余量最小的表面为粗基准。在没有要求保证重要的表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量小的表面做为粗基准，以免该表面在加工时因余量不足而留下部分坯面，造成废品。
4） ：选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准。以便工件定位可靠、夹紧方便。
5）：粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。因为粗基准本生都未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。
实际上，无论精基准还是粗基准的选择上述原则都不可能同时满足，有时还是互相矛盾。因此，在选择时应根据具体的情况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求。

3.4 加工工艺路线的制定

零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经工序的先后顺序，在拟定工艺路线时，除了首先考虑定位基准的选择外，还应当考虑各表面加工方法的选择，工序集中于分散的程度，加工阶段的划分和工序先后顺序的安排问题。目前还没有一套通用而完整的工艺路线拟定方法，只有一些综合性的原则，要根据具体的条件综合分析。

3.4.1.表面加工方法的选择
表面加工方法的选择，就是为零件上每个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。在选择时，一般先根据表面得精度和粗糙度按要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序的加工方法，即加工方案，由于获得同一精度的加工方法往往有几种，在选择时除了考虑生产率要求和经济效益外，还应考虑下列因数。
1） ：工件材料的性质
2） ：工件结构和尺寸
3） ：生产类型：选择加工方法要与生产类型相适应。大批大量生产应选用生产效率高和质量稳定的加工方法。
4） ：具体生产条件：应充分利用现在设备和工艺手段，不断的引进新技术，对老设备进行技术改造，挖掘企业潜力，提高工艺水平。

3.4.2.加工阶段的划分

对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件，通过整个工艺路线划分为几个阶段：
（1） ：粗加工阶段——主要任务是切除各表面上大部分余量，起关键问题是提高生产率。
（2） ：半精加工阶段——完成次要表面的加工，并为主要表面加工作准备。
（3） ：精加工阶段——保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。
（4） 光整加工阶段——对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面，还需要进行光整加工阶段。这个阶段的主要目的是提高表面质量，一般不能用于提高形状精度和位置精度。
根据表面粗糙度得要求来划分：粗加工的表面有轴颈、上下内外耳环端面、主销孔、锥孔、键槽、轴头扁柄等。精加工的表面有上下耳环内端面，轴颈等。

3.4.3.加工顺序的安排

切削加工顺序的安排：
（1） ：先精后粗
（2） ：先主后次
（3） ：先面后孔
（4） ：基面先行
主要表面的加工顺序：
端面的加工顺序：粗铣——精铣
轴颈的加工顺序：车削——粗磨——精磨
主销孔的加工顺序：钻——扩——拉

3.4.4.主要表面的加工

（1） ：铣上下耳环外端的加工
在立式铣床上同时加工两耳内外端面，有刀具保证加工尺寸，因此容易保证工序尺寸和有较高的生产率。
（2） ：车削轴颈的加工
转向节尺寸精度和位置精度要求均较高，因此轴颈的车削加工分为车轴颈锥体——车轴颈，在仿形车床上加工。为磨削加工达到图纸要求做好准备。
（3） ：磨削加工
对转向节三处轴颈端面磨削，可以对转向节轴颈磨削加工采用双砂轮端面外圆磨床，一次装夹定位。同时磨出各轴颈外圆及端面，以及外圆与端面的连接角。
（4） ：主销孔的加工
转向节的主销孔，为断续长孔，首先在毛坯上进行钻孔和扩孔加工，为后面的加工做好准备。
拉主销孔，采用专用同轴孔拉夹具。生产效率高，适应大量生产。

3.4.5.转向节各表面加工方法

（1） φ25外圆，表面粗糙度0.8um，车——粗磨——精磨
（2） φ40外圆，表面粗糙度0.8um，车——粗磨——精磨
（3） 台肩面，表面粗糙度1.6um，车——磨
（4） 注销孔φ30H7，表面粗糙度1.6um，钻——扩——铰——精铰
（5） 锥孔1:8，表面粗糙度0.8um，钻——扩——铰——精铰
（6） 法兰面上的孔φ8H7，表面粗糙度1.6um，钻——扩——铰——精铰
（7） 法兰面上孔φ13，钻——扩——铰
（8） 法兰面上的其他部分，表面粗糙度6.3um，铣
（９）　键槽，表面粗糙度３．２ｕｍ，插削——精插
（１０）叉部的其他部位，表面粗糙度６．３ｕｍ，铣
（１１）轴颈扁柄，表面粗糙度１２．５ｕｍ，铣
（１２）轴颈其他部位，表面粗糙度６．３ｕｍ　，车
（１３）轴颈外螺纹的加工，车
（１４）其他内螺纹的加工，攻丝

3.4.6.转向节加工工艺过程方案

工序方案（一）

1：锻造
2：铣端面钻中心孔
3：车轴颈，台肩面
4：钻扩法兰面上的孔
5：滚压R5
6: 清洗
7：中频淬火
8：铣平面
9：铣上下耳前后端面
10：铣上下耳外侧面
11：粗铣上下耳内侧面
12：钻扩主销孔
13：铰主销孔
14：锪上耳沉孔
15：锪下耳沉孔
16：精铰主销孔
17：钻扩锥孔
18：铰锥孔
19：插键槽
20：精铣上下耳内侧面
21：锪法兰面上的沉孔
22：中间检测
23：清洗中心孔
24：粗磨轴颈及端面
25：精磨轴颈及端面
26：钻轴上孔
27：攻螺纹M10×1
28：铣端扁柄
29：车螺纹
30：去毛刺修螺纹
30：清洗
32：最终检查

工序方案（二）
1：锻造
2：铣上下耳环内外端面
3：钻扩主销孔
4：拉主销孔
5：铣端面钻中心孔
6：车轴颈，台肩及端面
7：粗磨轴颈及端面
8：钻扩