毕业设计-动车转向架构架横梁零件的数控加工工艺分析与设计论文.doc

摘 要

转向架是高速动车组的核心组成部分，其制造技术是确保动车组能够实现安全、平稳、舒适、快捷运行的关键性技术之一。转向架构架是转向架的基体，其制造精度直接影响着转向架的装配精度、安全性能，进而影响到动车组的运行品质及安全性。
本论文主要介绍了动车转向架构架横梁零件的数控加工工艺分析与设计。通过对零件图，毛坯件，以及其结构工艺性的分析，从定位基准入手，确定各个表面的加工方法，划分加工阶段，合理安排加工顺序，选择机床设备，确定切削用量得到最终的工艺规程。
一个优化的工艺设计，为零件加工的可行性和经济性提供理论依据，从而可以减少零件的加工时间，提高生产率，降低生产成本。

关键字：转向架 数控加工 工艺 铣削 切削用量

Abstract

Bogie is a high-speed EMU core component of its manufacturing technology is to ensure that the DMUs to achieve safe, stable, comfortable, fast and run one of the key technologies. Bogie bogie frame is the matrix, and its direct impact on manufacturing precision bogie assembly accuracy, security, performance, there by affecting the operation of EMU quality and safety.
This paper introduces the vehicle bogie frame beams moving parts CNC machining process analysis and design. Map of parts, pieces of rough, and its structure analysis process, starting from the base position to identify the various surface processing methods, dividing the processing stage, reasonable arrangements for processing the order, select the machine tool equipment, to determine the final cutting process has been a point of order.
An optimized process design for the feasibility of machining and economy and provide a theoretical basis, which can reduce machining time and improve productivity, reduce production costs.

Keywords: Bogie CNC Machining Process Design Milling Cutting

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目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的背景与意义 1
1.2 国内外现状分析 1
1.3 课题研究的方法、内容与目的 2
1.4 小结 2
2 动车转向架构架横梁的加工工艺分析 3
2.1动车转向架构架横梁的数控加工 3
2.2动车转向架构架横梁数控加工工艺分析 4
3工艺路线的拟定 18
3.1基准的选择 18
3.2 动车转向架构架横梁各表面的加工方法的选择 19
3.3加工阶段的划分 25
3.4 动车转向架构架横梁工序的划分 26
3.5 合理安排加工顺序 27
4数控加工工艺设计 28
4.1数控机床的选择 28
4.2刀具的选择 29
4.3夹具的选择 31
4.4量具的选择 31
4.5 定位与夹紧方案的确定 31
4.6 走刀路线的确定 31
4.7切削用量的选择 32
5 动车转向架构架横梁数控加工典型工序分析 35
5.1侧铣Y740面 35
5.2 加工平面切削用量的选择 35
5.3加工Φ20H7孔 36
5.4 配合孔Φ20H7切削用量的选择 36
6结论和展望 40
参 考 文 献 41

长春工业大学学士毕业论文
1 绪论

1.1 课题研究的背景与意义
高速动车组技术是我国近年来从国外引进的先进交通运输技术之一，是轮轨技术的颠峰之作，可与磁悬浮技术相提并论。转向架是高速动车组的核心组成部分，其制造技术是确保动车组能够实现安全、平稳、舒适、快捷运行的关键性技术之一。转向架构架是转向架的基体，其制造精度直接影响着转向架的装配精度、安全性能，进而影响到动车组的运行品质及安全性。
铁路车辆的安全关系着全国千家万户的生命财产安全，每年因为机车车辆质量问题造成的运行事故屡见不鲜，其中绝大多数都与转向架相关。铁道部高速动车组联合办公室明确提出在高速动车组制造过程中要实现零缺陷，如何能够提高转向架构架加工的精度和效率是众多轨道交通装备企业所面临的难题。
随着国家因拉动内需对轨道交通运输领域的投入加大，铁道部组织北京铁路局与中国北车股份有限公司于2009年3月16日签署100列新一代高速动车组采购合同，合同总金额达到392亿人民币。新一代高速动车组持续运营时速350公里，试验时速将超过400公里，届时将成为世界上商业运营速度最快、科技含量最高、系统匹配最优的动车组。新一代高速动车组将在2011年用于京沪高速铁路。
在未来5－10年，我国将有约2000多列的高速动车组需求，约合1万亿的商业价值【1】。
在机械制造业中，对零件的加工工艺进行合理的优化设计可以提高生产效率、降低生产成本、提高加工质量。
1.2 国内外现状分析
自二十世纪60年代末轮轨蠕滑理论有了突破性的进展以来，对轮轨接触面上的作用力有了真正的认识，机车车辆动力学得到了迅猛的发展，使重载牵引、高速列车得以顺利发展。机车车辆径向转向架的发展是轮轨蠕滑理论在曲线通过领域应用的重要成果。
车辆转向架的结构及作用相对比较简单，其径向转向架在70年代初便开始出现并陆续投入运用，目前已有不少国家作为货车转向架的一种重要形式。
机车转向架除必须具备车辆转向架的所有功能外，还必须把轮周上的牵引力由车轴传递到转向架构架。这通常是由轮对定位的纵向方向来传递的，因而轮对定位的纵向刚度通常都很大，否则无法传递牵引力。定位纵向刚度大，轮对就无法向径向位置偏斜，机车径向转向架就难以实现。这就是通常所说的牵引和导向的矛盾。所谓导向，这里是指使轮对占径向位置，利于通过曲线。机车径向转向架的导向机理、设计方法以及结构形式远较车辆径向转向架复杂。因此，机车径向转向架的发展远远滞后于车辆转向架。经过长时间的技术积累，到80年代末90年代初，机车径向转向架的技术出现了突破，德国、瑞士、南非、奥地利等国家相继在电力机车转向架上采用了径向调节技术。
值得特别提出的是，美国GM公司与德国西门子公司于1992～1993年联合开发了新一代的SD60M-AC及SD70M-AC内燃机车，其特征为交流传动、微机控制及径向转向架，被称为径向交流机车。该机车取得了极大的成功，达到了前所未有的轮轨粘着水平和牵引能力，并可用于过去三轴转向架难以涉足的多小半径曲线的困难区段，扩大了三轴转向架的应用范围。1993年初，美国以承担重载运输著称的伯灵顿北方铁路提出一份350台SD70M-AC机车的订单，准备用来代替原有的600台直流电传动内燃机车。这将大大节约燃料、减少维修、节省人力物力，成为美国国内市场近年来最大的一笔机车订货。
1.3 课题研究的方法、内容与目的
加工工艺设计是一个长期现场实践和经验积累的过程，必须采用理论分析及实际相结合的方法，根据现场实际情况，通过查阅各种资料，了解相关工艺的基础上，在保证产品质量的前提下，以获得最大的经济效益（包括高效率和低成本等）为目标，通过大量对比试验，采集数据并进行优化处理，从而确定较为合理的加工工艺解决生产难题。
1.4 小结
随着机车不断向高速、重载方向发展，必然会对转向架的强化提出越来越高的要求，为适应这种状况，必须对转向架的可靠性提出更高的要求，相关企业为此也投入相当大的精力去研发各种新的工艺来适应这种要求。
本章通过对目前国、内外企业在相关转向架领域的加工工艺现状研究、分析，阐述了本课题研究的意义。

2 动车转向架构架横梁的加工工艺分析

2.1动车转向架构架横梁的数控加工
2.1.1数控加工的简介
数控加工，泛指在数控机床上进行零件加工的一种工艺过程。数控加工的特点：
1、柔性化高：
传统的通用机床，虽然柔性好，但效率低下；而传统的专机，虽然效率很高，但对零件的适应性很差，刚性大，柔性差，很难适应市场经济下的激烈竞争带来的产品频繁改型。只要改变程序，就可以在数控机床上加工新的零件，且又能自动化操作，柔性好，效率高，因此数控机床能很好适应市场竞争。
2、加工自动化：
数控机床加工时，不需人工控制刀具，自动化程度高。带来的好处很明显。
（1）对操作工人的要求降低：
一个普通机床的高级工，不是短时间内可以培养的，而一个不需编程的数控工培养时间极短（如数控车工需要一周即可，还会编写简单的加工程序）。并且，数控工在数控机床上加工出的零件比普通工在传统机床上加工的零件精度要高，时间要省。
（2）降低了工人的劳动强度：数控工人在加工过程中，大部分时间被排斥在加工过程之外，非常省力。
（3）产品质量稳定：数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性。
（4）加工效率高：数控机床的自动换刀等使加工过程紧凑，提高了劳动生产率。
3、工序集中：
数控机床一般带有可以自动换刀的刀架、刀库，换刀过程由程序控制自动进行，因此，工序比较集中。工序集中带来巨大的经济效益：
（1）减少机床占地面积，节约厂房。
（2）减少或没有中间环节（如半成品的中间检测、暂存搬运等），既省时间又省人力。
4、加工能力强：
机床能精确加工各种轮廓，而有些轮廓在普通机床上无法加工【2】。
2.1.2动车转向架构架横梁的数控加工
动车转向架构架横梁结构复杂，多孔多圆弧曲线，五面体加工，重量大，最好能一次装夹。而数控加工的高效，高柔性、高自动化，能够满足动车转向架构架横梁的加工要求。
2.2动车转向架构架横梁数控加工工艺分析
2.2.1零件图分析
分析零件图，就是根据零件图了解零件的名称，材料和用途，弄清零件各部分的结构形状及相对位置关系，了解零件的制造方法和技术要求，从而找出制定零件各项技术要求的根据。零件图分析包括：检查零件图的完整性和正确性；零件的技术要求分析；零件的材料分析；合理的标注尺寸。本设计只对零件的技术要求做出分析【3】。
零件的技术要求包括下列几个方面：加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形状精度；主要加工表面之间的相互位置精度；加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其它要求。
1、根据图纸标注（图2.1、图2.2）可确定，零件的设计基准是以A面作为XY 面，以转向架构架横梁的中间空腔的中心线作为XZ基面和YZ基面，三个平面的空间坐标作为设计基准。
2、图2.2中A端面位于XY上方342.5±1mm处，表面粗糙度Ra12.5。与XY面的平行度误差为0.4 。
3、图2.1和图2.2中以YZ为基准的加工表面有X558、X590、X580,以XZ为基准的加工面有Y602、Y740、Y374。对于这些加工表面除了Y740加工表面有四个，表面粗糙度Ra为12.5，其他加工表面都有两个，表面粗糙度都为Ra6.3。四个空心圆柱端面Y740与XZ面的平行度误差为1。
4、图2.1、图2.10和图2.11中，在基面A上，槽的加工部位有四处。其中距XZ基面374mm，距YZ基面475mm处有两个；距XZ基面602mm，距YZ基面475mm处有两个。对于这四个槽的加工尺寸是槽宽80mm，槽深2.5mm，表面粗糙度Ra12.5.
5、图2.4和图2.10中，槽的加工部位在侧面有两处，距离YZ方向590mm，距离基面XZ方向374mm，在基面A下方58.5mm处。槽宽40K6，槽深5mm，表面粗糙度为Ra1.6。
6、图2.4 和图2.10中，孔的加工部位有十八处，在与基面XZ距离374mm的侧面上有十处，其中八个螺纹孔M24孔，坐标为（420，-27.5）、（530，-27.5）、（-420，-27.5）、（-530，-27.5）、（420，-122.5）、（530，-122.5）、（-420，-122.5）、（-530，-122.5）,钻孔深度55mm,攻丝深度45mm；两个配合孔φ20H7，坐标（475，-52.5）、（-475，-52.5），孔的内表面粗糙度Ra1.6。孔加工在与基面YZ距离590mm的侧面上有四处，坐标为（415，-58.5）、（535，-58.5）、（-415，-418.5）、（-535，-418. 5），尺寸精度M24。攻丝深度45mm,钻孔深度55mm。
7、图2.2和图2.11中，孔的加工部位有十处，在与基面XZ距离602mm的侧面上，其中八个M24螺纹孔，坐标（420，-27.5）、（530，-27.5）、（-420，-27.5）、（-530，-27.5）、（420，-82.5）、（-420，-82.5）、（530，-122.5）、（-530，-122.5），攻丝深度45mm,钻孔深度55mm；两个配合孔φ20H7，坐标（425，-52.5）、（-425，-52.5），孔的内表面粗糙度Ra1.6。
8、图2.2中，位于基面A下方447.5±0.3，在四个空心圆柱端面的下方,距离YZ面400处有四个加工部位，R20的圆角，表面粗糙度为Ra12.5。
9、图8中，距离XZ基面379，距YZ基面406.9加工R45, 表面粗糙度为Ra12.5；距离XZ基面357，距离YZ基面489加工R130，外切线和YZ面的角度为15°表面粗糙度为Ra12.5。
10、 图9中，加工部位在圆弧R52上，倒45°角，表面粗糙度Ra12.5。

图2.1

图2.1

图2.2

图2.3

图2.4

图2.5

图2.6

图2.7

图2.8 图2.9

图2.10

图2.11
2.2.2 毛坯分析
毛坯是根据零件或产品所要求的形状、工艺尺寸等而制成的更进一步加工的生产对象。毛坯的种类、形状、尺寸及精度对机械加工工艺过程、产品质量、材料消耗和生产成本有着直接的影响。
2.2.2.1 毛坯的选择原则
选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：
1、零件的生产纲领
　 大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；型材件选用冷拉和冷轧型材。单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。
2、零件材料的工艺性
　　例如材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不太高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造件毛坯。
3、零件的结构形状和尺寸
　　形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造。一般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用圆棒料；如各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采用锻造毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可考虑选择模锻件。
4、 现有的生产条件
选择毛坯时，还要考虑本厂的毛坯制造水平、设备条件以及外协的可能性和经济性等。
2.2.2.2 常见的毛坯种类
常见的毛坯种类有以下几种：
1、 铸件
　 对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。
2、锻件
锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中小型锻件。
3、型材
　　型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。
4、 焊接件
　 焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。
5、其它毛坯
　 其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。
2.2.2.3 毛坯的形状及尺寸
毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。
2.2.2.4毛坯的加工余量
加工余量是指加工过程中在工件表面所切去的金属层厚度。余量有总加工余量和工序余量之分。由毛坯转变为零件的过程中，在某加工表面上切除金属层的总厚度，称为该表面的总加工余量（亦称毛坯余量）；一般情况下，总加工余量并非一次切除，而是分在各工序中逐渐切除，故每道工序所切除的金属层厚度称为该工序加工余量（简称工序余量）。工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差，毛坯余量是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。由于工序尺寸有公差，故实际切除的余量大小不等。
2.2.2.5动车转向架构架横梁的毛坯的选择
转向架的功能是承载、牵引、缓冲、导向，所用材料要有好的抗弯矩和扭矩的能力。本设计毛坯的材料选用低碳钢。由于动车转向架构架横梁的形状结构复杂，尺寸与重量都很大，难于用铸、锻方法整体生产，属于复杂结构件。在毛坯制造上，选用组合毛坯。对形状较复杂的部分，选用铸造；零件中对力学性能要求高，受力复杂的重要部分，选用锻件；对形状不复杂，力学性能要求又不太高的部分，选用型材；用焊接的方法将以上的锻件、型材或局部加工的半成品组合为一个整体的毛坯。此类毛坯的优点是对毛坯材料利用率高，生产周期较短，生产成本较低，能满足动车转向架构架横梁的大批量生产的要求。由于焊接的接头组织不均匀使得整体尺寸误差较大和抗震性较差，并有焊接应力和变形存在，所以毛坯需经时效处理后才能进行机械加工。
2.2.3 结构工艺性分析
零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺性。由此可见，零件结构工艺性涉及面很广，本设计只对零件切削加工工艺性进行分析。
2.2.3.1 机械加工对零件局部结构工艺性的要求
1、便于刀具的引进和退出：如图2.12中边缘孔的钻削；

图2.12
2、保证刀具正常工作：例如图2.13a所示结构，孔的入口端和出口端都是斜面或曲面，钻孔时钻头两个刃受力不均，容易引偏，而且钻头也容易损坏，宜改用图b所示结构。图c所示孔结构，入口是平的，但出口都是曲面，宜改用图d所示结构。



图2.13
3、保证能以较高的生产率加工：例如
①被加工表面形状应尽量简单
图2.14a所示键槽形状只能用生产率较低的键槽铣刀加工，图b所示结构就能用生产率较高的三面刃铣刀加工。

图2.14
②尽量减少加工面积
图2.15 a所示两种气缸套零件，图b所示结构比图a所示结构加工面积小，工艺性好。
图2.16所示箱体零件耳座结构，图b、图c所示结构不但省料而且生产效率高，它的工艺性就优于图a所示结构。

图2.15

图2.16
③尽量减少加工过程的装夹次数
加工图2.17示零件螺孔，需作两次装夹，先钻、攻螺孔B、C，然后翻身装夹，再钻、攻螺孔A。如果设计允许，宜将螺孔A改成图左上角的结构。

图2.17

④尽量减少工作行程次数
图2.18右边所示平面结构只需一次工作行程就可以铣出来，工艺性好。图2.18左边平面结构需作3次工作行程才能加工完，工艺性差。
⑤应统一或减少尺寸种类
图18右边轴上槽宽尺寸统一，可减少刀具种类，减少换刀时间。

图2.18

⑥避免深孔加工
例如图2.19中，左图为深孔加工，工艺难；采用右图结构，避免深孔加工，节约了零件材料。

图2.19

⑦外表面联接代替内表面联接：例如图

图2.20
⑧零件的结构应与生产类型相适应。
例如：在大批量生产中，图2.21a所示箱体同轴孔系结构是工艺性好的结构；在单件小批生产中，则认为图2.21b是工艺性好的结构。这是因为在大批大量生产中采用专用双面组合镗床加工，此机床可以从箱体两端向中进给镗孔。采用专用组合镗床，一次性投资虽然高，但因产量大，分摊到每个零件上的工艺成本并不多，经济上仍是合理的。

图2.21
⑨有位置要求或同方向的表面能在一次装夹中加工出来。例如图2.22

图2.22
⑩零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削。
例如加工时，工件要承受切削力和夹紧力的作用，工件刚性不足易发生变形，影响加工精度。图示两种零件结构，图2.23b所示结构有加强筋，零件刚性好，加工时不易产生变形，其工艺性就比图2.23a所示结构好。



图2.23
2.2.3.2 机械加工对零件整体结构工艺性的要求
零件是各要素、各尺寸组成的一个整体，所以更应考虑零件整体结构的工艺性，具体有以下几点要求：
1、尽量采用标准件、通用件。
2、在满足产品使用性能的条件下，零件图上标注的尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值
3、尽量选用切削加工性好的材料
4、有便于装夹的定位基准和夹紧表面。
5、节省材料，减轻质量【3】
2.2.3.3动车转向架构架横梁结构工艺分析
动车转向架构架横梁进行结构工艺性分析主要侧重于其制造的可行性和经济性，以下分别对动车转向架构架横梁加工部位进行结构工艺性分析。
1、图2.1中对Y740平面加工时，由于加工表面比较大，壁厚较薄，结构性较好但是力学性能较差，不便于刀具进给。对Y602平面加工时，由于受到Y740平面的位置影响，要注意刀具的进刀点，避免刀具和零件部位的干涉。
2、图2.2中X558、X590、X580加工平面,结构性和力学性能较好，便于刀具的切削和进给。
3、图2.10和图2.11中，槽的加工部位在A端面上有四处，槽深2.5，结构性和力学性能较好，便于刀具的切削和进给。
4、图2.10中槽的加工部位在侧面有两处，表面精度Ra1.6，表面精度要求较高，在加工时要注意刀具的切削速度和进给，以保证加工部位的表面精度。
5、图2.3中，在空心圆柱端面的下方,距离YZ面400mm处有两个加工部位，R20的弧段,由于圆柱端面力学性较差，不便于刀具的进给。刀具的选择上要注意刀具的半径小于或等于工件圆弧。
6、图2.8中，圆弧R45,、R130，表面粗糙度为Ra12.5在加工两个圆弧面时，合理选择刀具的路径，避免刀具与工件干涉。
7、图2.10中,螺纹孔 M24要注意刀具的走刀路线，避免刀具和零件的干涉。φ20H7孔的尺寸精度和表面精度要求都较高，加工时要注意刀具的进给和起床转速的选择。在槽里面钻孔时，要特别注意入刀点的选择，避免干涉到Y590面,造成其表面划伤。
8、图4中，右侧两个M24，由于所在位置，构件表面较大，壁厚较薄，所以在加工时，要注意刀具的进给和主轴转速的选择，以保证Y580面的位置精度。

3工艺路线的拟定

包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等；
3.1基准的选择
3.1.1基准的基本概念
基准就是确定生产对象上的某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。
基准的分类：基准分为设计基准和工艺基准两大类。
1、设计基准是设计工作图上所采用的基准。
2、工艺基准是加工过程中所采用的基准。又分为有工序基准、定位基准和测量基准等。
(1) 工序基准是工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。
(2) 定位基准是在机械加工中用作工件定位的基准。
(3) 测量基准是测量时所采用的基准。
此外还有装配过程中用于确定零、部件间相互位置的装配基准。
3.1.2 定位基准的选择
正确选择定位基准是制订机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。定位基准包括粗基准和精基准。粗基准是用未加工过的毛坯表面做基准。精基准：用已加工过的表面做基准 。
1、粗基准的选择原则
（1）合理分配加工余量的原则
    应保证各加工表面都有足够的加工余量：如外圆加工以轴线为基准；以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高；
（2）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则
    一般应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。
（3）便于装夹的原则：选表面光洁的平面做粗基准，以保证定位准确、夹紧可靠。
（4）粗基准一般不得重复使用的原则：在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用。
2、精基准的选择原则
（1）基准重合原则： 利用设计基准做为定位基准，即为基准重合原则。
（2）基准统一原则： 在大多数工序中，都使用同一基准的原则。 这样容易保证各加工表面的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差。
（3）互为基准原则： 加工表面和定位表面互相转换的原则。一般适用于精加工和光磨加工中。
（4）自为基准原则： 以加工表面自身做为定位基准的原则， 如浮动镗孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的位置精度【5】。
3.1.3 动车转向架构架横梁的定位基准的选择
动车转向架构架横梁的定位基准是以经过两个空心圆柱轴线的平面作为XY面，以转向架构架横梁的中间空腔的中心线作为XZ、YZ，三个平面的空间坐标作为定位基准。动车转向架构架横梁是一个复杂的结构件，体积大，质量很重，大部分表面精度要求不高，采用一次装夹加工，缩短生产周期，降低成本。由分析可知，动车转向架构架横梁零件的定位基准和设计基准是不重合的。定位基准XY面在设计基准中A面下方342.5±1mm处，表面粗糙度Ra12.5。与 A面的平行度误差为0.4 。
3.2 动车转向架构架横梁各表面的加工方法的选择
加工方法的选择应以满足加工精度和表面粗糙度的要求为原则。由于获得同一级加工精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸和热处理要求等全面考虑。
3.2.1 选择加工方法应考虑因素
选择加工方法应考虑每种加工方法加工经济精度、零件材料可加工性、工件结构形状和尺寸，生产类型及工厂现有身产条件。加工表面技术要求是决定表面加工方法最重要因素。
3.2.2 平面加工
平面加工的方法通常有刨、铣、拉、车、磨及光整加工等。其中，铣、刨、磨为主要加工方法。采用哪种加工方法较合理，需根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求、生产类型及工厂现有设备来决定。
1、刨削主要用于加工平面和直槽。如果对机床进行适当的调整或使用专用夹具，还可用于加工齿条、齿轮、花键以及母线为直线的成形面等。刨削加工精度一般可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可达6.3～1.6um。
刨削加工的工艺特点如下：
(1) 刨床结构简单，调整、操作方便；刀具制造、刃磨容易，加工费用低。
(2) 刨削特别适宜加工尺寸较大的T形槽、燕尾槽及窄长的平面。
(3) 刨削加工精度较低。粗刨的尺寸公差等级为ITl3～ITll，表面粗糙度Ra值12.5um；精刨后尺寸公差等级IT9～IT7，表面粗糙度Ra值3.2～1.6um，直线度为0.04～0.08mm/m.
(4) 刨削生产率较低。因刨削有空行程损失，主运动部件反向惯性力较大，故刨削速度低，生产率低。但在加工窄长面和进行多件或多刀加工时，刨削生产率却很高。
2、铣削　铣削是平面加工中应用最普遍的一种方法，利用各种铣床、铣刀和附件，可以铣削平面、沟槽、弧形面、螺旋槽、齿轮、凸轮和特形面。一般经粗铣、精铣后，尺寸精度可达lT9～1T7，表面粗糙度可达Ra12.