汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設(shè)計【銑頂面-銑上蓋結(jié)合面、銑前后端面兩套夾具優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含5張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設(shè)計【銑頂面-銑上蓋結(jié)合面、銑前后端面兩套夾具】

摘  要

本設(shè)計的主要內(nèi)容是對給定的汽車變速箱箱體進(jìn)行工藝規(guī)程程設(shè)計，并編制相應(yīng)的工序卡片。其中包括擬定加工工藝路線，包括加工方法、定位基準(zhǔn)選擇、機(jī)床、刀具的選擇及專用夾具設(shè)計。根據(jù)工藝要求設(shè)計并繪制指定工序的專用夾具裝配圖。要求結(jié)構(gòu)合理，工作效率高，制造方便，盡量降低成本和制造難度，并對夾具精度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工面與定位面以及加工表面相互之間的位置精度。在機(jī)床上使用專用夾具后可使加工變得方便，并擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵字：變速箱箱體   工藝規(guī)程設(shè)計   專用夾具設(shè)計

Abstract

The main content of this design is to process the process design of the car gearbox and the corresponding process card. Including drafting processing craft route, including processing methods, the locating datum selection and transformation, machine tools, cutting tools and equipment, such as the choice of special fixture design. To design and draw special fixture assembly drawings according to process requirements. Reasonable structure, high efficiency, convenient manufacturing, low cost and manufacturing difficulty, and analysis of fixture precision and technical economy. Machine tool fixture's first priority is to ensure the machining accuracy, especially to ensure that the processed workpiece machining surface and locating surface between machined surface and location accuracy. Using special fixture on machine tool, it can make machining easy, and enlarge the process scope of machine tool, reduce the workers' labor intensity and ensure safe production.

Key words: gear-box   the design of the process planing   the design of the special clamping apparatus

目  錄

摘  要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 課題設(shè)計背景 1

1.2 國內(nèi)機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 2

1.3 國外機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 2

第2章 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設(shè)計 4

2.1 變速箱箱體零件的分析 4

2.1.1 零件的作用 4

2.1.2 零件的工藝分析 4

2.1.3 箱體零件的材料及毛坯 4

2.2 箱體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 5

2.2.1 孔和平面的加工順序 5

2.2.2 面的加工方案選擇 5

2.2.3 孔系加工方案選擇 5

2.3 變速箱箱體加工定位基準(zhǔn)的選 5

2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5

2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 6

2.4 變速箱箱體加工主要工序安排 6

2.4.1 箱體實際加工工藝具體安排 6

2.4.2 箱體加工工藝路線 7

2.5 機(jī)械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的確定 9

2.5.1 頂面加工余量 9

2.5.2 兩工藝孔的加工余量 9

2.5.3 頂面螺孔8個M10-6H的加工余量 10

2.5.4 前后端面加工余量 10

2.5.5 前后端面螺紋孔及倒車齒輪軸孔加工余量 11

2.5.6 前后端面上支承孔加工余量 12

2.5.7 兩側(cè)面的加工余量 14

2.5.8 兩側(cè)面螺孔的加工余量 15

2.5.9 倒車齒輪軸孔內(nèi)端面加工余量 16

2.6 確定切削用量 16

2.6.1 粗、精銑頂面 16

2.6.2 鉆頂面螺紋底孔、鉆擴(kuò)鉸定位孔 17

2.6.3 粗精銑前后端面 18

2.6.4 粗精銑兩側(cè)面 19

2.6.5 銑倒車齒輪軸孔左右兩內(nèi)端面 21

2.6.6 鏜前后端面支承孔 22

2.6.7 擴(kuò)鉸倒車齒輪軸孔、鉆前后左右端面上通孔及螺紋底孔 24

2.6.8 前后左右端面M10-6H、M14-6H螺孔螺紋底孔攻絲 26

第3章 專用夾具設(shè)計 27

3.1 粗、精銑頂面夾具設(shè)計 27

3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 27

3.1.2 夾緊元件及動力裝置確定 27

3.1.3 定位誤差的計算 28

3.1.4 銑削力的計算 28

3.1.5 夾緊力的估算 28

3.1.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 29

3.2 粗銑前、后端面 29

3.2.1 定位基準(zhǔn)和夾緊方案的選擇 29

3.2.2 定位元件的選擇及相關(guān)計算 30

3.2.3 定位誤差的分析與計算 31

3.2.4 銑削力的計算 32

3.2.5 夾緊力的估算 32

3.2.6 定位鍵與對刀裝置設(shè)計 32

3.2.7 夾緊裝置的組成 33

3.2.8 對夾緊裝置的要求 33

3.2.9 夾緊方案的選擇 34

3.2.10 夾緊元件的設(shè)計計算 34

3.2.11 夾具體的設(shè)計 35

3.2.12 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 35

第4章 總  結(jié) 36

致  謝 37

參考文獻(xiàn) 38

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任務(wù)書 (理工類 ) 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 班級： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 完成時間： 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )題目：汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設(shè)計 題目來源 教師科研 課 題 縱向課題( ) 題目類型 理論研究 ( ) 注：應(yīng)直接在所屬的項目括號內(nèi)打勾 ”√” 橫向課題( ) 應(yīng)用研究 ( ) 教師自擬課題( √ ) 應(yīng)用設(shè)計 (√ ) 學(xué)生自擬課題 ( ) 其 他( ) 總體設(shè)計要求及技術(shù)要點： （ 1）工藝規(guī)程設(shè)計的基本要求 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。因此制定機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)滿足如下基本要求： ①應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙上提出的各項技術(shù)要求。在保證質(zhì)量的前提下，能盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗。同時要盡量減輕工人的勞勱強(qiáng)度。 ②在充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)。 ③工藝規(guī)程的內(nèi)容，應(yīng)正確、完整、統(tǒng)一、清晰。工藝規(guī)程編寫，應(yīng)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。工藝規(guī)程的格式與填寫方法以及所用的術(shù)語、符號、代號等應(yīng) 符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定。 （ 2）夾具設(shè)計的基本要求 設(shè)計的夾具在滿足工藝要求，有利于實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞勱條件的同時，還應(yīng)滿足下列要求： ①設(shè)計夾具必須結(jié)構(gòu)性能可靠、使用安全、操作方便。 ②所設(shè)計夾具應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于制造、調(diào)整、維修，且便于切屑的清理、排除。 ③設(shè)計夾具，應(yīng)提高其零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化。 ④夾具設(shè)計必須保證圖紙清晰、完整、正確、統(tǒng)一。 技術(shù)條件： （ 1）計算機(jī)及機(jī)械制圖軟件 （ 2）從圖書館借閱，查閱機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計的手冊和資料； （ 3）充分利用 學(xué)校的數(shù)字圖書資源，查閱中 、英文文獻(xiàn)。 工作內(nèi)容及最終成果： （ 1）文獻(xiàn)綜述，外文翻譯，開題報告各一份； （ 2）毛坯圖一張； （ 3）零件圖一張； （ 4）機(jī)械加工工藝過程綜合卡片一套； （ 5）機(jī)械加工工序卡一張； （ 6）粗精銑頂面夾具裝配配圖一張； （ 7）粗銑前后端面夾具裝配圖一張； （ 8）畢業(yè)設(shè)計說明書一份。 時間進(jìn)度安排： （ 1）查閱相關(guān)資料，編寫文獻(xiàn)綜述，完成外文翻譯，撰寫畢業(yè)論文開題報告，完成開題工作； (3周 ) （ 2）布置設(shè)計任務(wù)、查閱相關(guān)資料；（ 1周） （ 3） 繪制零件圖、毛坯圖； （ 1周 ） （ 4） 設(shè)計零件的加工工藝規(guī)程； （ 1周） （ 5）設(shè)計指定工序的工序卡； （ 1周） （ 6） 設(shè)計夾具結(jié)構(gòu)、繪制草圖； （ 1周） （ 7） 繪制夾具裝配圖； （ 1周） （ 8）書寫并整理設(shè)計說明書； （ 3周） （ 9） 準(zhǔn)備并進(jìn)行畢業(yè)答辯；（ 2周） （ 10）畢業(yè)設(shè)計資料整改；（ 1 周） 指導(dǎo)老師簽字： __________ 年 月 日 教研主任意見： 教研主任簽字 ： __________ 年 月 日 n 004, 64 （ （ is a of so it s of to in at is an a in of In to of to or of he of is of of of of so of on to be to at to on to of he of he of of of is a of an a of on a in of a on a to in to he to is a of of as of As so to of is an he of on is or in to in to of is to of As of on to of of is to of be in of to of is to be he is of if of in In we of of a of In of we to in on of a of of of As of of to go or on in to "of of of In he to of in to of n to of of be of of of to of to he he of of as of at n if of a to be a of if is a it be on a to as in be of it to to on of be do do he of at of is of is 00000to to be on is to of of a of to 399mm/of is a in 45mm,in of in of in of in of of a of of is to of is in of is a of of in to of of 00 -5 變速箱殼體機(jī)械加工工藝設(shè)計 摘自： 《機(jī)械工程與技術(shù)（機(jī)加工）》（英文版） 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年 3 月第 1 版 美國 卡卡爾帕基安·施密德 摘要 變速箱殼體是變速器機(jī)零件中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的箱體零件，其精度要求高，加工工藝復(fù)雜，并且加工加工質(zhì)量的好壞直接影響發(fā)動機(jī)整個機(jī)構(gòu)的性能，因此，它成為各個發(fā)動機(jī)生產(chǎn)廠家所關(guān)注的重點零件之一。機(jī)械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求，同時還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。因此，機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計是一項重要的工作，要求設(shè)計者必須具有豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)理論知識。 1. 變速箱殼體的工藝特點 變速 箱殼體的工藝特點是：結(jié)構(gòu)、形狀復(fù)雜；加工的平面和孔比較多；壁厚不均，剛度低；加工精度要求高，屬于典型的箱體類加工零件。變速箱的主要加工表面有頂面、孔系、主軸承孔及螺紋孔等，它們的加工精度將直接影響發(fā)動機(jī)的裝配精度和工作性能，主要依靠設(shè)備進(jìn)度、工夾具的可靠性和加工工藝的合理性來保證。 2. 變速箱殼體工藝方案設(shè)計原則和依據(jù) 設(shè)計工藝方案應(yīng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，充分考慮生產(chǎn)周期、成本和環(huán)境保護(hù)；根據(jù)本企業(yè)能力，積極采用國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)和裝備，不斷提高企業(yè)工藝水平。變速箱殼體機(jī)械加工工藝設(shè)計應(yīng)遵循以下基本原則 ： 工設(shè)備選型原則 加工設(shè)備選型采用剛?cè)峤Y(jié)合的原則，加工設(shè)備以臥式加工中心為主，少量采用立式加工中心，關(guān)鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔加工采用高精度高速臥式加工中心，非關(guān)鍵工序 — 上下前后四個平面的粗銑采用高效并有一定調(diào)整范圍的專用機(jī)床加工； 中工序原則 關(guān)鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔的精加工缸蓋結(jié)合面的精銑，采用在集中在一道工序一次裝夾完成全部加工內(nèi)容方案，以確保產(chǎn)品精度滿足缸體關(guān)鍵品質(zhì)的工藝性能和有關(guān)技術(shù)要求。 3. 發(fā)動機(jī)缸體機(jī)械加工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容 發(fā)動機(jī)缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高 ，尺寸較大，是薄壁零件，有若干精度要求較高的平面和孔。發(fā)動機(jī)缸體機(jī)械加工的工藝特點是：主要是平面和孔的加工，加工平面一般采用刨、銑削等方法加工，加工孔主要采用鏜削，加工小孔多用鉆削。由于缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此如何保證各表面的相互位置精度是加工中的一個重要問題。 坯的選擇 變速箱殼體采用的材料一般是灰鑄鐵 有采用鑄鋁或者鋼板的，此發(fā)動機(jī)缸體采用高強(qiáng)度合金鑄鐵。缸體在加工前進(jìn)行時效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和改善毛坯的力學(xué)性能。 提高毛坯精度，減少加工余量，是提高自動生產(chǎn)線 系統(tǒng)生產(chǎn)率及加工質(zhì)量的重要措施。由于國外箱體類零件毛坯質(zhì)量和精度較高，其生產(chǎn)線系統(tǒng)已實現(xiàn)了毛坯直接上線，既省去了毛坯檢查裝置，也節(jié)省了由于毛坯質(zhì)量問題而浪費的加工工時，提高了綜合效益。因此，精化毛坯是提高生產(chǎn)率最有潛力的出路。對于發(fā)動機(jī)缸體生產(chǎn)線，可在零件上線前粗銑六個面，去除大部分余量，便于零件直接上線。 械加工工藝基準(zhǔn)的選擇和加工 選擇合理的加工工藝基準(zhǔn)，直接關(guān)系到能否保證零件的加工質(zhì)量。一般來說，工藝基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)對于上線的毛坯，其粗基準(zhǔn)的選擇尤為重要，如果粗基準(zhǔn)選擇不合理，會使加工余量分布不均勻，加工面偏移，造成廢品。在缸體生產(chǎn)線中，我們采用側(cè)面作為粗基準(zhǔn)； 基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)對于發(fā)動機(jī)缸體這種箱體零件來說，一般采用“一面兩銷”為全線的統(tǒng)一基準(zhǔn)。對于較長的自動自動生產(chǎn)線系統(tǒng)，由于定位銷孔在使用過程中的磨損造成定位不準(zhǔn)確。在變數(shù)箱體的加工中，我們采用了以側(cè)面、底面和主軸孔定位，在加工中心上加工。 械加工加工階段的劃分和工序的安排 一個零件往往有許多表面需要加工，當(dāng)然表面的加工精度是不同的。加工 精度較高的表面，往往要經(jīng)過多次加工；而對于加工精度低的表面，只要經(jīng)過一兩次就行了。因此，擬定工藝順序時，要抓住“加工精度高的表面”這個矛盾，合理安排工序和合理劃分加工階段。安排工藝順序的原則是：先粗后精，先面后孔，先基準(zhǔn)后其他。在發(fā)動機(jī)缸體的機(jī)械加工中同樣應(yīng)遵循這一原則。 加工階段 在發(fā)動機(jī)缸體的機(jī)械加工過程中，安排粗加工工序，對毛坯全面進(jìn)行粗加工，切去大部分余量，以保證生產(chǎn)效率； 精加工階段 在發(fā)動機(jī)缸體的機(jī)械加工過程中，為了保證一些重要表面的加工精度，安排一些半精加工工序，將 精度和表面粗造度要求中等的一些表面加工完成，而對要求高的表面進(jìn)行半精加工，為以后的精加工做準(zhǔn)備； 加工階段 對精度和表面粗造度要求高的表面進(jìn)行加工； 要小表面的加工 如螺紋孔，可以在精加工主要表面后進(jìn)行，一方面加工時對工件變形影響不大，同時廢品率也降低；另外，如果主要表面出廢品后，這些小表面就不必再加 工了，從而避免浪費工時。但是，如果小表面的加工很容易碰傷主要表面時，就應(yīng)該把小表面加工放在主要表面的精加工之前； 助工序也要妥善安排 如檢驗工序，在零件粗加工階段之后 ，關(guān)鍵工序加工前后，零件全部加工完畢后，都要適當(dāng)安排。 對加工階段進(jìn)行劃分，具有以下好處：首先，可以在粗加工后采取措施消除工作內(nèi)應(yīng)力，保證精度；其次，精加工放在最后面，不至于在運輸過程中損壞工件已加工表面；再次，先粗加工各面，可以及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并及時處理，不會浪費工時。不過對于一般小工件就不要分的很細(xì)。 體的主要加工表面和輔助工序 面加工 目前，銑削是發(fā)動機(jī)缸體平面加工的主要手段，國內(nèi)銑削進(jìn)給量一般為300國外銑削進(jìn)給量 2000mm/比， 相差甚遠(yuǎn)，有待于提高，因此，提高銑削進(jìn)給量，縮短輔助時間，是提高生產(chǎn)效率的主要途徑，發(fā)動機(jī)缸體精加工一些平面時的銑削進(jìn)給量達(dá)到 2399mm/大提高了效率； 頂面的銑削是缸體加工中的一個關(guān)鍵工序，其平面度要求為 45面粗造度為 缸體的加工中，采用側(cè)面和主軸軸承孔定位，頂面、底面和中間瓦蓋面同時加工，在加工中采用線外對刀裝置，能較好地滿足發(fā)動機(jī)缸體加工精度要求； 般孔系的加工 一般孔系的加工仍采用傳統(tǒng)的鉆、擴(kuò)、鏜、鉸、攻絲等工藝方法。課題在設(shè)計具體的工藝 方案時，采用涂層刀具、內(nèi)冷卻刀具等先進(jìn)刀具，采用大流量冷卻系統(tǒng)，大大提高了切削速度，提高了生產(chǎn)率； 油孔加工 傳統(tǒng)的加工方法是采用麻花鉆進(jìn)行分級進(jìn)給，其生產(chǎn)效率低，加工質(zhì)量差。在發(fā)動機(jī)缸體深油孔的加工中，采用槍鉆工藝； 洗 清洗分為濕式清洗和干式清洗。缸體機(jī)械加工自動生產(chǎn)線采用大流量濕式清洗； 測 檢測分為在線檢測和線外檢測兩種。在發(fā)動機(jī)缸體的質(zhì)量檢測中，根據(jù)實際情況采用線外檢測，主要采用三坐標(biāo)測量機(jī)對缸體進(jìn)行綜合測量，每 200 件抽查1，每班抽查一件。 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 第 1 頁 共 1 頁 零件名稱 汽車變速器箱體 年產(chǎn)設(shè)計鋼領(lǐng) 10 萬件 材 料 坯種類 鑄造毛坯 工 序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 名 稱 設(shè)備型號 設(shè)備 數(shù)量 作業(yè) 時間 時 定額 備 負(fù)荷率 % 備 注 1 金屬型鑄造毛坯 2 去應(yīng)力退火 3 粗、精銑頂面 立式銑床 4 鉆頂面螺紋底孔及攻絲、鉆擴(kuò)鉸工藝孔 立式加工中心 5 粗銑前后端面 數(shù)控組合銑床 6 粗銑左右兩側(cè)窗口面 數(shù)控組合銑床 7 鉆前后左右面螺紋底孔及通孔、攻絲 臥式加工中心 8 自動線加工 數(shù)控銑床、數(shù)控 組 合機(jī)床 精銑前后端面 數(shù)控組合銑床 10 精銑兩側(cè)窗口面 數(shù)控組合銑床 11 去毛刺，清洗 清洗機(jī)、拋光機(jī) 12 最終檢驗，涂底漆 班級 學(xué)號 姓名 批 閱 成績 日期 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 共 12 頁 工序名稱 金屬型鑄造毛坯 工序號 1 第 1 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 金屬型鑄造毛坯 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 共 12 頁 工序名稱 去應(yīng)力退火 工序號 2 第 2 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 去應(yīng)力退火 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速 箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗精銑頂面 工序號 3 第 3 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 粗銑頂面至 控組合銑床 質(zhì)合 金面銑刀 高度測量儀 35 精銑頂面至 100 ?質(zhì)合 金面銑刀 高度測量儀 60 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 鉆頂面孔、鉆擴(kuò)鉸工藝孔 工序號 4 第 4 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用鉆床夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 鉆 8紋底孔至 ?立式加工中心 高速鋼麻花 鉆 內(nèi)徑百分表 500 2 8紋底孔攻絲至 速鋼機(jī)用 絲錐 螺紋塞規(guī) 450 3 鉆兩工藝孔至 ?11 高速鋼麻花 鉆 內(nèi)徑百分表 350 4 擴(kuò)兩工藝孔至 ?速鋼擴(kuò)孔 鉆 內(nèi)徑百分表 700 鉸兩工藝孔至 ?12?速鋼鉸刀 內(nèi)徑百分表 450 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗銑前后端面 工序號 5 第 5 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 粗銑前端面至 ?控 組合銑床 硬質(zhì)合金端 銑刀 三坐標(biāo)測量 機(jī) 40 粗銑后端面至 ?質(zhì)合金 端 銑刀 三坐標(biāo)測量 機(jī) 40 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗銑左右兩側(cè)窗口面 工序號 6 第 6 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 粗銑左側(cè)窗口面至 數(shù)控 組合銑床 硬質(zhì)合金端 銑刀 坐標(biāo)測量 機(jī) 60 2 粗銑右側(cè)窗口 面至 質(zhì)合金 端 銑刀 坐標(biāo)測量 機(jī) 60 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 鉆前后左右面螺紋底孔、 通孔、攻絲 工序號 7 第 7 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用鉆床夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/r 切削 深度 鉆 紋底孔至 ?式加工中心 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼 麻花鉆 內(nèi)徑百分表 500 紋底孔攻絲至 速鋼機(jī) 用 絲錐 螺紋塞規(guī) 450 鉆 紋底孔 至 ?準(zhǔn)高速 鋼 麻花鉆 內(nèi)徑百分表 300 紋底孔攻絲至 速鋼機(jī) 用 絲錐 螺紋塞規(guī) 250 鉆 ?17 通孔至 ?17 標(biāo)準(zhǔn)高速 鋼 麻花鉆 內(nèi)徑百分表 250 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 自動線加工 工序號 8 第 8 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 專用鏜床夾具 專用鉆床夾具 專用攻絲夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/r 切削 深度 銑倒車齒輪軸孔左側(cè)內(nèi)側(cè)面至 90? 數(shù)控銑床 數(shù)控組合機(jī)床 數(shù)控組合鏜床 數(shù)控組合鉆床 粗齒高速鋼 圓柱形銑刀 三坐標(biāo)測量 機(jī) 85 0 2 銑倒車齒輪軸孔右側(cè)內(nèi)側(cè)面至 90? 粗齒高速鋼 圓柱形銑刀 三坐標(biāo)測量 機(jī) 85 0 3 粗鏜 ?80?至 ?78 高速鋼刀具 V 氣動量儀 120 4 粗鏜 ?120?118 高速鋼刀具 V 氣動量儀 100 粗鏜 ?100?至 ?98 高速鋼刀具 V 氣動量儀 120 擴(kuò)倒檔軸孔至 ?準(zhǔn)高速 鋼 擴(kuò)孔鉆 氣動量儀 200 半精鏜 ?80?至 ?速鋼刀具 氣動量儀 140 半精鏜 ?120?速鋼刀具 氣動量儀 100 半精鏜 ?100?至 ?速鋼刀具 氣動量儀 140 序號 鉸倒檔軸孔至 ?30?準(zhǔn)高速鋼 鉸刀 氣動量儀 80 0 精鏜 ?80?至 ?80?速鋼刀具 氣動量儀 50 1 精鏜 ?120?120?速鋼刀具 氣動量儀 30 2 精鏜 ?100?至 ?100?高速鋼刀具 氣動量儀 50 3 14 15 16 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 精銑前后端面 工序號 9 第 9 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 精銑前端面至 365 ??控組合銑床 硬質(zhì)合金端 銑刀 三坐標(biāo)測量 機(jī) 60 精銑后端面至 365 ??質(zhì)合金 端 銑刀 三坐標(biāo)測量 機(jī) 60 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 13 頁 工序名稱 精銑兩側(cè)窗口面 工序號 10 第 10 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 精銑左側(cè)窗口面至 104?控組合銑床 硬質(zhì)合金端 銑刀 坐標(biāo)測量 機(jī) 90 精銑右側(cè)窗口面至 160?質(zhì)合金 端 銑刀 坐標(biāo)測量 機(jī) 90 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 去毛刺、清洗 工序號 11 第 11 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 去毛刺、清洗 清洗機(jī) 拋光機(jī) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 最終檢驗、涂底漆 工序號 12 第 12 頁 設(shè) 計 校 對 修 改 審 核 機(jī) 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉(zhuǎn)速 r/削 速度 m/s 進(jìn)給量 mm/s 切削 深度 最終檢驗、涂底漆 第 1 頁 共 4 頁 開題報告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單位 課題來源 教師自擬課題 課題性質(zhì) 應(yīng)用設(shè)計 課題名稱 汽車變速箱箱體加工工藝程及專用卡具設(shè)計 本設(shè)計的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等 ） 一、 課題研究目的和意義 1．本課題研究目的 現(xiàn)代制造工藝技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。產(chǎn)品從設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實是必須通過加工才能完成的，工藝是設(shè)計和制造的橋梁，設(shè)計的可行性往往會受到工藝的制約，工藝往往會成為“瓶頸”， 因此，工藝方法和水平是十分重要的。不是所有設(shè)計的產(chǎn)品都能加工出來，也不是所有設(shè)計的產(chǎn)品通過加工都能達(dá)到預(yù)定的技術(shù)性能要求。 在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。結(jié)構(gòu)相似或要求相同的機(jī)器零件，均可以采用多種不同的工藝過程，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最合理的。在合理的工藝過程的指導(dǎo)下，人們才能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖樣上規(guī)定的各項要求，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，減輕勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 現(xiàn)代制造 業(yè)已經(jīng)發(fā)生質(zhì)的飛躍，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式已經(jīng)不能適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐。為了縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，夾具是機(jī)械生產(chǎn)中必不可少的工藝裝備。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，他廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。只有合理的使用夾具才能保證機(jī)械零件的加工精度，提高勞動生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，降低生產(chǎn)成本，改善工人的勞動條件。 二．國內(nèi)外研究動態(tài) 近年來，機(jī)械制造工藝有著飛速的發(fā)展。雖然已有學(xué)者對其 理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù) 據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的 統(tǒng)問世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于 型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，人們開始嘗試?yán)眠@一技術(shù)來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟(jì)性等實驗?zāi)Ｐ?，并得到了初步的成果。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來，建立描述特種加工工藝規(guī)律的可擴(kuò)展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進(jìn)一步開展特種加工加工工藝過程的計算機(jī)模擬，應(yīng)用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛 擬加工奠定基礎(chǔ)。 同時，在機(jī)械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強(qiáng)度，夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)等 第 2 頁 共 4 頁 分析），精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案。 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需 求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當(dāng)然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機(jī)零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額。使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機(jī)械夾緊節(jié)省 90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn) 循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。 設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計內(nèi)容和重點解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式） 一． 課題研究內(nèi)容 本課題是汽車變速箱箱體加工工藝及專用夾具的設(shè)計，因此本課題設(shè)計重點是明白機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具的設(shè)計、定位等問題。 首先，確定零件的毛坯及毛坯圖的繪制； 其次，選擇加工方法、制定工藝路線及工藝卡片； 它 一般包括： 每個加工面選擇合理的加工方法。 （ 1）工件的精基準(zhǔn)表面應(yīng)先進(jìn)行加工； （ 2）先加工主要表面再加工次要表面； （ 3）先粗加工后精加工； （ 4）先加工平面，后加工內(nèi)孔。 削用量、時間定額等。 另外，夾具是保證零件加工精度的重要工具。 夾具設(shè)計的內(nèi)容主要包括： （ 1）明確設(shè)計要求，收集和研究有關(guān)資料：了解零件作用、結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求；充分研究并了解工藝規(guī)程，及某一工序的加工要求 。分析夾具設(shè)計任務(wù)書上選用的定位基準(zhǔn)和工序尺寸。 （ 2）確定夾具的結(jié)構(gòu)方案。 第 3 頁 共 4 頁 二． 課題可能遇到的問題 工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決。 夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大， 以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認(rèn)真分析，結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計事例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計資料，聯(lián)系在工廠看到的一些箱體零件加工的夾具來解決這些問題。 擬采取設(shè)計方法和技術(shù)支持 （設(shè)計方案、技術(shù)要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 研究步驟、方法及措施 備好相關(guān)的手冊圖冊等工具書； 、零件的工作環(huán)境、受力狀況； 較，確定方案后的所有設(shè)計計算； 成裝配圖紙及部分零件圖紙； 附帶中英文摘要； 實現(xiàn)本項目已具備的條件 （包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計環(huán)境及協(xié)作條件等） 現(xiàn)有的條件和設(shè)備 含對課題任務(wù)的要求以及應(yīng)閱讀的主要參考文獻(xiàn)等。 國知網(wǎng) 方數(shù)據(jù)庫等）及國外數(shù)據(jù)庫（ 據(jù)庫等）。 床夾具設(shè)計手冊以及各種參考文獻(xiàn)及參考資料。 第 4 頁 共 4 頁 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 1 至 3 周 實習(xí)調(diào)研、資料查閱、英文翻譯、開題報告； 4 至 5 周 方案分析、比較、確定。完成受力、運動分析及設(shè)計計算； 6 至 8 周 完成裝配圖的繪制； 9 至 10 周 完成零件圖的繪制； 12 至 13 周 撰寫設(shè)計說明書； 14 周 修改圖紙和說明書； 15 周 答辯。 開 題 報 告 審 定 紀(jì) 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 第 5 頁 共 4 頁 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 第 1 頁 共 4 頁 汽車變速箱箱體加工工藝過 程及專用卡具設(shè)計 摘要： 在生產(chǎn)過程中，只有合理的使用夾具以及合理的工藝過程的指導(dǎo)下，人們才能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖樣上規(guī)定的各項要求，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，減輕勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 關(guān)鍵字： 合理， 卡具，合理，安全 In of of of to of to on 、 研究機(jī)床卡具的意義 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo)，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機(jī)體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求， 使多品種，對中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機(jī)床夾具提出更高的要求。 二、機(jī)床卡具國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 （一）機(jī)床卡具國外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 國外生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具 ;另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3~4 年就要更新50~80%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10~20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng) (新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 第 2 頁 共 4 頁 (1) 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本 ; (2) 能裝夾一組具有相似性特征的工件 ; (3) 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具 ; (4) 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 ; (5) 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率 ; (6) 提高機(jī)床夾具 的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 （二）機(jī)床的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在我國機(jī)床技術(shù)正向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 (1) 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)： 2148~及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于 縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 (2) 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)± 用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μ m。 (3) 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右 ;在車床上使用高速三爪自定心卡盤， 可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為 9000r/條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 4) 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模 塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 三、總結(jié) 機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展 ,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項重要任務(wù)。 第 3 頁 共 4 頁 四、參考文獻(xiàn) [1] 徐灝 M].（第二版、第三卷、第四卷）北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 沈鴻 M].（第九卷）北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 南京機(jī)械研究所 M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 王紹俊 M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 劉仁家 M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 [6] 路甬祥 M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 [7] 趙雪松 M]華中科技大學(xué)出版 第 4 頁 共 4 頁 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 I 摘 要 本設(shè)計的主要內(nèi)容是 對給定的汽車變速箱箱體進(jìn)行工藝規(guī)程程設(shè)計，并編制相應(yīng)的工序卡片。其中包括擬定加工工藝路線，包括加工方法、定位基準(zhǔn)選擇、機(jī)床、刀具的選擇及專用夾具設(shè)計。根據(jù)工藝要求設(shè)計并繪制指定工序的專用夾具裝配圖。要求結(jié)構(gòu)合理，工作效率高，制造方便，盡量降低成本和制造難度，并對夾具精度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工面與定位面以及加工表面相互之間的位置精度。在機(jī)床上使用專用夾具后可使加工變得方便，并擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。 關(guān)鍵字： 變速箱箱體 工藝規(guī)程設(shè)計 專用夾具設(shè)計 he of is to of as of To to of s is to to on it of of of 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................ I ................................................................................................................................. 1 章 緒論 ................................................................................................................................. 1 題設(shè)計背景 .................................................................................................................... 1 內(nèi)機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................................................................ 2 外機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................................................................ 2 第 2 章 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設(shè) 計 ..................................................................................... 4 速箱箱體零件的分析 .................................................................................................... 4 件的作用 ................................................................................................................. 4 件的工藝分析 ......................................................................................................... 4 體零件的材料及毛坯 ............................................................................................. 4 體加工的主要問 題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ........................................ 5 和平面的加工順序 ................................................................................................. 5 的加工方案選擇 ..................................................................................................... 5 系加工方案選擇 ..................................................................................................... 5 速箱箱體加工定位基準(zhǔn)的選 ........................................................................................ 5 基準(zhǔn)的選擇 ............................................................................................................. 5 基準(zhǔn)的選擇 ............................................................................................................. 6 速箱箱體加工主要工序安排 ........................................................................................ 6 體實際加工工藝具體安排 ..................................................................................... 6 體加工工藝路線 ..................................................................................................... 7 械加工余量、毛坯尺 寸及工序尺寸的確定 ................................................................ 9 面加工余量 ............................................................................................................. 9 工藝孔的加工余量 ................................................................................................. 9 面 螺孔 8 個 加工余量 ....................................................................... 10 后端面加工余量 ................................................................................................... 10 后端面螺紋孔及倒車齒輪軸孔加工余量 ........................................................... 11 后端面上支承孔加工余量 ................................................................................... 12 側(cè)面的加工余量 ................................................................................................... 14 側(cè)面螺孔的加工余量 ........................................................................................... 15 車齒輪軸孔內(nèi)端面加工余量 ............................................................................... 16 定切削用量 .................................................................................................................. 16 、精銑頂面 ........................................................................................................... 16 頂面螺紋底孔、鉆擴(kuò)鉸定位孔 ........................................................................... 17 精銑前后端面 ....................................................................................................... 18 精銑兩側(cè)面 ........................................................................................................... 19 倒車齒輪軸孔左右兩內(nèi)端面 ............................................................................... 21 前 后端面支承孔 ................................................................................................... 22 鉸倒車齒輪軸孔、鉆前后左右端面上通孔及螺紋底孔 ................................... 24 后左右端面 孔螺紋底孔攻絲 .......................................... 26 第 3 章 專用夾具設(shè)計 ............................................................................................................... 27 、精銑頂面夾具設(shè)計 .................................................................................................. 27 位基準(zhǔn)的選擇 ....................................................................................................... 27 緊元件及動力裝置確定 ....................................................................................... 27 位誤差的計算 ....................................................................................................... 28 削力的計算 ........................................................................................................... 28 緊力的估算 ........................................................................................................... 28 具設(shè)計及操作的簡要說明 ................................................................................... 29 銑前、后端面 .............................................................................................................. 29 位基準(zhǔn)和夾緊方案的選擇 ................................................................................... 29 位元件的選擇及相關(guān)計算 ................................................................................... 30 位誤差 的分析與計算 ........................................................................................... 31 削力的計算 ........................................................................................................... 32 緊力的估算 ........................................................................................................... 32 位鍵與對刀裝置設(shè)計 ........................................................................................... 32 緊裝置的組成 ....................................................................................................... 33 夾緊裝置的要求 ................................................................................................... 33 緊方案的選擇 ....................................................................................................... 34 緊元件的設(shè)計計算 ............................................................................................. 34 具體的設(shè)計 ......................................................................................................... 35 具設(shè)計及操作的簡要說明 ................................................................................. 35 第 4 章 總 結(jié) ........................................................................................................................... 36 致 謝 ......................................................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 38 1 第 1 章 緒論 題設(shè)計背景 汽車變速箱箱體一般通過灰鑄鐵鑄造而成，由于汽車變速箱箱體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，常見的機(jī)械加工難以實現(xiàn)， 通過精密壓鑄方式加工，汽車變速箱箱體毛坯結(jié)構(gòu)，然后通過機(jī)械加工進(jìn)行精密加工，由于轉(zhuǎn)子與汽車變速箱箱體內(nèi)壁需要安裝配合，對于公差要求高， 汽車變速箱箱體內(nèi)部面一般要通過內(nèi)圓磨進(jìn)行精密加工，以達(dá)到要求的精度與表面粗糙度。 轉(zhuǎn)子部分通過軸承，軸套，內(nèi)襯套等部件安裝在中心軸上，在工作過程中， 轉(zhuǎn)子繞中心軸做往復(fù)偏心圓周運動，通過輸出軸將動力輸出，依靠控制進(jìn)氣管的空氣燃油混合物的量來控制 的轉(zhuǎn)速，一般而言 輸出高轉(zhuǎn)速可到 了降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩，在 輸出軸通過連接變速器而將動力傳送到驅(qū)動橋，進(jìn)行驅(qū)動車輛。由于 的轉(zhuǎn)速控制起來比較方便，而且，在恒定進(jìn)氣量的情況下，輸出轉(zhuǎn)速比較恒定，輸出力矩基本穩(wěn)定，所以，相對于其他類型 而言， 具有很多的優(yōu)勢。 現(xiàn)代社會中， 人類為了經(jīng)濟(jì)性和提高效率地生產(chǎn)各種各樣高品質(zhì)的產(chǎn)品，一般都是采用各種設(shè)備，工具與儀器等技術(shù)設(shè)備和設(shè)備。 對于這些技術(shù)設(shè)備和設(shè)備的生產(chǎn)制造，還應(yīng)該有各種各樣的金屬部件加工的裝備備，比如沖壓，鑄造，切割和焊接設(shè)備。 因為機(jī)械部件的尺寸精 度，表面粗糙度和外形精度，現(xiàn)在主要是通過切割方法來實現(xiàn)的，尤其是那些精度較高高，表面粗糙度較低與外形繁雜的部件，經(jīng)常需要通過機(jī)床數(shù)十多道以至二三十道的切割過程才可以完成。所以說，現(xiàn)代機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中最重要的加工設(shè)備無疑就是機(jī)床。在通常的機(jī)械廠生產(chǎn)制造里 ,機(jī)床所負(fù)責(zé)加工制造的工作總量 ,大約占所有機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)工作總量的很大部分機(jī)械制造產(chǎn)品，機(jī)床的技術(shù)特點性能影響著機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和它的制造的經(jīng)濟(jì)性 ,從而絕頂了國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力。所以說 ,假如機(jī)床沒有得到很好的發(fā)展 ,假如各個機(jī)械制造廠沒有這些種類眾多、性能優(yōu)異以及結(jié)構(gòu) 完備的各式機(jī)床 ,現(xiàn)如今的社會可以達(dá)到的高度物質(zhì)文明是無法想象的。 我國工業(yè)領(lǐng)域里的各部門都有著一個強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)為其提供相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備、儀器、工具、現(xiàn)代化的設(shè)備以及各種機(jī)器等來支持，這個國家就能夠?qū)崿F(xiàn)國防業(yè)、科學(xué)技術(shù)、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，進(jìn)而使國家繁榮昌盛。但是，一個現(xiàn)代化的機(jī)床制造行業(yè)能夠為一個現(xiàn)代化的機(jī)械工業(yè)提供堅強(qiáng)的支持。機(jī)械制造行業(yè)的“總工藝師”和“裝備部”是機(jī)床行業(yè) ,機(jī)床行業(yè)在國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中有著重要的影響。所以 ,許多國家都高度重視國內(nèi)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)的改進(jìn) ,使國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以扎實牢 靠。機(jī)床是人們在持久的生產(chǎn)實踐里 ,并不停地改善生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上 ,伴隨著科學(xué)技術(shù)的提高以及社會生產(chǎn)的提高 ,進(jìn)而逐步改善。原來的機(jī)床是用木頭制做的 ,人類或動物進(jìn)行了所有的運動 ,主要用于木頭、泥坯陶瓷產(chǎn)品以及木材的制造 ,當(dāng)時的機(jī)床事實上并不是一個完整的機(jī)器設(shè)備。 2 內(nèi)機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 年新中國成立后，中國機(jī)床行業(yè)才開始建立起來。新中國成立以前，因為十九世紀(jì)中葉西方和日本帝國主義國家對舊中國長期技術(shù)封鎖和侵略掠奪，中國的工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別的落后，既沒有自己獨立的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)，也沒有自己完整的機(jī)床制造產(chǎn)業(yè)體系 。年新中國成立前夕，全中國大概只有比較少數(shù)的幾個城市有一些小型機(jī)械制造廠，只能制造一些少量簡易的皮帶車間，成型機(jī)和砂輪 ;在年新中國成立前夕，全中國只有種類也沒有超過種的機(jī)床，生產(chǎn)產(chǎn)量也只有區(qū)區(qū)的多臺。 新中國成立后，黨中央以及中央人民政府高度注重機(jī)床制造行業(yè)的進(jìn)展。在國家經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇時新中國成立初期，將原有的機(jī)械維修廠改造成為專業(yè)廠房 ;在此之后的十多年里的五年計劃里，逐步擴(kuò)大，新建造了一批比較先進(jìn)的機(jī)床廠。通過來年的艱苦建造，中國機(jī)床制造行業(yè)從零開始，從小規(guī)模到大規(guī)模，現(xiàn)如今已成為一個完整的類別，擁有一定實力、獨立、以及完整的機(jī)床制造行業(yè)體系，可以生產(chǎn)制造多種類別的機(jī)床，數(shù)控操縱機(jī)床工具多個 ;不但是國內(nèi)的機(jī)械制造的設(shè)備得到裝備，每年還都有一定數(shù)目的設(shè)備出口到國外。 我國的機(jī)床制造行業(yè)發(fā)展較快，成果是非常的巨大。然而因為基數(shù)比較少和開始發(fā)展比較晚，和歐洲、美國以及日本這些國家的水平比起來，距離是很大的。為了提升機(jī)床制造產(chǎn)品在世界市場上的競爭能力，為了適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化，工業(yè)生產(chǎn)以及國防事業(yè)的發(fā)展需要，使中國機(jī)床制造行業(yè)迅速達(dá)國際先進(jìn)行列，就必須加大對機(jī)床制造行業(yè)的研發(fā)投入。 外機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 在現(xiàn)在來看，用于加工金屬機(jī)械部件的機(jī)床在年開始出現(xiàn)并發(fā)展。那時候 ,美國，大多數(shù)的歐洲工業(yè)發(fā)達(dá)的國家以及日本就已經(jīng)從工廠的手工加工業(yè)向資本主義機(jī)器大的工業(yè)生產(chǎn)方向進(jìn)行發(fā)展 ,這就需要大量的各式各樣的機(jī)器 ,它促進(jìn)了機(jī)床的快速發(fā)展。為了將蒸汽機(jī)的發(fā)明用于實踐，它是在年發(fā)明的，用來制造蒸汽機(jī)汽缸里的鉆孔機(jī)。年發(fā)明與移動車床刀架 ,開創(chuàng)了用機(jī)械代替手工具運動控制 ,不但解放了人類的雙手 ,而且使機(jī)床加工精度和效率的飛躍 ,最初成為現(xiàn)代機(jī)床的輪廓。伴隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)創(chuàng)造出了其他各式各樣的機(jī)床。到世紀(jì)末 ,基本類型的機(jī)床 ,如 拉床、車床、鏜床、銑床、鉆床、刨床、齒輪機(jī)先后形成。 自 從 上個世紀(jì) 開始 以來 ,因為 硬質(zhì)合 金以及 高速鋼 的陸續(xù)產(chǎn)生 ,如新型刀具材料、刀具切削性能改善 ,促進(jìn) 機(jī) 床 在擴(kuò)大驅(qū)動功率 、 提高結(jié)構(gòu)剛度 以及 提高主軸轉(zhuǎn)速的 目標(biāo)開展 。同時 ,因為機(jī)械制造業(yè)和電子業(yè)的技術(shù) 有了 巨大 發(fā)展 ,促進(jìn) 機(jī) 床 的結(jié)構(gòu) 剛度、操縱和滾 動等方方面面 也 獲得了 相應(yīng)的提高 ,浴池、與此同時，機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)率 和 加工精度獲得了顯著提高。 另 外 ,為了滿足各種需求的機(jī)械制造業(yè)越來越寬 ,各種機(jī)床的發(fā)展正在增長 ,比 如 , 3 各式各樣的 高效 率 的 中 重型機(jī)床 和 精 細(xì) 機(jī)床 和智能化 機(jī)床和和特殊材料處理需要特殊處理機(jī)床 和 適應(yīng)的特殊形狀 陸陸續(xù)續(xù) 出現(xiàn)了。 到了 年代 ,電子技術(shù)的綜合應(yīng)用 ,以 檢 驗 測 試 技術(shù)、計算機(jī) 科學(xué) 技術(shù)、自動 操縱 和 研發(fā)為 基礎(chǔ)上開發(fā)的機(jī)床數(shù)控機(jī)床的各領(lǐng)域 有了很多 最新成果 ,促使 機(jī)床自動 控制操縱到達(dá)了 一個新 階段 ,和 早期的發(fā)展只 合適用 于 大批 量的大規(guī)模生產(chǎn)的純機(jī)械與自動化控制和繼電器接觸器控制相比 ,它是 擁有 高度靈活 性 ,甚至在 小批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)具有很好的經(jīng)濟(jì)性。 康、穩(wěn)定發(fā)展，對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長 從機(jī)床發(fā)展的歷史來看，伴隨著機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展和科技進(jìn)步，一直在發(fā)展，一直在不斷提高加工精度與生產(chǎn)效率 和擴(kuò)展產(chǎn)品品種以及自動化進(jìn)行中，現(xiàn)如今的世界機(jī)床的總體發(fā)展趨勢依然沿著這個目標(biāo)展。 4 第 2 章 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設(shè)計 速箱箱體零件的分析 件的作用 變速箱箱體內(nèi)裝有輸入軸、輸出軸、倒檔軸和齒輪等。變速箱箱體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證變速箱箱體部件與其相連接的其他部件的正確安裝。因此汽車變速箱箱體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響汽車變速箱的裝配 精度和運動精度，而且還會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車變速箱主要是實現(xiàn)汽車的變速，改變汽車的運動速度。汽車變速箱箱體零件的頂面用以安裝變速箱蓋，前后端面支承孔用以安裝傳動軸，實現(xiàn)其變速。從變速箱箱體零件圖來看，它是一個薄壁殼體腔形零件，形狀復(fù)雜，鑄造困難，剛度差，易變形，加工精度要求較高。 件的工藝分析 由汽車變速箱箱體零件圖可知。汽車變速箱箱體是一個簿壁殼體零件，它的外表面上有五個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下： （ 1）以頂面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工；8 10 6的螺孔加工； 0 72 1 2 ?? 的工藝孔加工。m? ， 8 個螺 孔均有位置度要求為 ， 2 個工藝孔也有位置度要求為 。 （ 2）以 0 120 ? 、 ? 、 ? 的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括： 2 個 ? 、 1 個 ? 和 1 個 ? 的孔；尺寸為 365 與 0 2 1 2 0 ?? 、 ? 的 3 個孔軸線相垂直的前后端面；前后端面上 3 14 6、 18 10 ? 的螺孔，以及 4 個 的通孔；還有另外兩個在同一軸心線上與兩端面相垂直的 ??倒車齒輪軸孔及其內(nèi)端面。其中前后端面有表面粗糙度要求為 m? ， 3 14 6、 18 10 ? 螺孔， 4 個 通孔均有位置度要求為 ，兩倒車齒輪軸孔內(nèi)端面有尺寸要求為 及表面粗糙度要求 m? 。 （ 3）以兩側(cè)窗口面為主要加 工平面的加工面。這一組加工表面包括：尺寸為 和 的兩側(cè)窗口面；與兩側(cè)窗口面相垂直的 12 個 10 ? 的螺孔。其中兩側(cè)窗口面有表面粗糙度要求為 12 個螺孔均有位置度要求為 。 體零件的材料及毛坯 對于汽車上的箱體類零件，由于形狀較為復(fù)雜，通常采用鑄鐵制造毛坯。鑄鐵具有成形容易、可加工性良好，同時吸振性好，成本低等優(yōu)點，故采用金屬型鑄造毛坯，殼體的 5 材料為 處理硬度為 190來，隨著輕量化技術(shù)的成熟，轎車上的變速器殼體已采用鋁合金壓鑄等。 體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知，變速箱箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于變速箱箱體來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度， 處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 和平面的加工順序 箱體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準(zhǔn)平面，再以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。并且先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平，為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。同時變速箱箱體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 的加工方案選擇 對于平面加工的技術(shù)要求，主要有平面本身的尺寸公差、平面度及該平面與其他表面的位置公差。箱體平面加工常用的方法有刨、銑、磨三種。刨削和銑削常作平面的粗加工和半精加工，而磨削則作平面的精加工，綜合分析變速箱箱體的主要平面應(yīng)該采用銑削的加工方法。 系加工方案選擇 變速器箱體孔系加工方案的挑選，應(yīng)該挑選達(dá)到孔系統(tǒng)加工精密準(zhǔn)確度的加工技巧來加工。另外 ,還應(yīng)該思考經(jīng)濟(jì)性的要素。在達(dá)到加工精密準(zhǔn)確度及工廠生產(chǎn)制造效率的目的，一般會挑選比較廉價的機(jī)床進(jìn)行加工。 通過汽車變速器箱體的零部件圖的分析，考慮到生產(chǎn) 制造效率以及生產(chǎn)精度的因素 ,現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)挑選組合機(jī)床，使用鏜孔的方法更好。 速箱箱體加工定位基準(zhǔn)的選 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （ 1）、保證各重要支承孔的加工余量均勻； 6 （ 2）、保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇變速箱的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的五個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第六個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 基準(zhǔn)的選擇 從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證 變速箱箱體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從變速箱箱體零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是變速箱箱體的裝配基準(zhǔn)，但因為它與變速箱箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 速箱箱體加工主要工序安排 體實際 加工工藝具體安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。變速箱箱體加工的第一道工序也是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二道工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到變速箱箱體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則，應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔 用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c??9080 的含 11%蘇打及 硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 7 體加工工藝路線 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將汽車變速箱箱體加工工藝路線確定如下： 方案一： 工序 1：金屬型鑄造毛坯 工序 2：去應(yīng)力退火 工序 3：粗 、精銑頂面。以兩個 的支承孔和一個 的支承孔為粗基準(zhǔn)。選用立式銑床，和專用夾具。 工序 4：鉆頂面螺紋底孔及攻絲、鉆擴(kuò)鉸工藝孔。以兩個 的支承孔和一個的支承孔為粗基準(zhǔn)。選用立式加工中心和專用夾具。 工序 5：粗銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 6：粗銑左右兩側(cè)窗口面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 7：鉆前后左右面螺紋底孔及通孔、攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用臥式加工中心和專用夾具。 工序 8：自動線加工 工位 1：銑倒車齒輪軸孔處兩內(nèi)側(cè)面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用數(shù)控銑床和專用夾具。 工位 2：粗鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工位 3：擴(kuò)倒檔軸孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工位 4：半精鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工位 5：鉸倒檔軸孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工位 6：精鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 9：精銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 10：精銑兩側(cè)窗口面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 11：去毛刺，清洗。選用拋光機(jī)拋光、清洗機(jī)清洗。 工序 12：最終檢驗，涂底漆。 以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡 8 方案二： 工序 1：金屬型鑄造毛坯 工序 2：去應(yīng)力退火 工序 3：涂底漆 工序 4：粗、精銑頂面。以兩個 的支承孔和一個 的支承孔為粗基準(zhǔn)。選用立軸圓工作臺銑床，和專用夾具。 工序 5：鉆頂面孔、鉸工藝孔。以兩個 的支承孔和前端面為基準(zhǔn)。選用專用組合鉆床和專用夾具。 工序 6：粗銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 7：粗銑左右兩側(cè)面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 8：鉆前后左右面螺紋底孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。 選用專用組合攻絲機(jī)和專用夾具。 工序 9：銑倒車齒輪軸孔處兩內(nèi)側(cè)面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 10：粗鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 11：半精鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 12：精鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 13：鉸倒檔軸孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 14：精銑兩側(cè)面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 15：精銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 16：前后左右端面螺孔攻螺紋。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合攻絲機(jī)和專用夾具。 工序 17：去毛刺，清洗。選用清洗機(jī)清洗。 工序 18：最終檢驗。 通過兩個方案的比較可知，方案一是組合機(jī)床自動生產(chǎn)線，雖然不能用于多品種、小批量混流生產(chǎn)，但是比較適用于大批量、單一品種生產(chǎn)， 零件加工成本低 、質(zhì)量好， 生產(chǎn)能力大 ，并且方案一中的工序集中，減少了不必要的定位夾緊次數(shù)，更容易保證箱體的加工精度，同時也提高了箱體的生產(chǎn)效率。而方案二工序相對來說要分散一些，定位夾緊次數(shù)要多一些，但也適合于大量生產(chǎn)中變速箱箱體的機(jī)械加工工藝過程。綜合各方面的因素，變速箱箱體的加工工藝選用方案一。 9 械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的確定 汽車變速箱箱體零件材料采用灰鑄鐵，材料為，硬度為 190生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬型鑄造毛坯。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺 寸公差等級表 .,查得鑄件尺寸公差等級選用 工余量等級為 F。 面加工余量 計算長度為頂面與 ? 支承孔軸線尺 根據(jù)文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》根據(jù)文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》鑄件機(jī)械加工余量表查得毛坯的加工余量為 鑄造毛坯的基本尺寸為 1 0 0 3 . 5 1 0 3 . 5 。 根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表可知，其余量值規(guī)定為 現(xiàn)取 粗銑平面時厚度偏差取 。 精銑：參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表可知，其余量值規(guī)定為 毛坯的名義尺寸為： ?? 毛坯最小尺寸為： ? 毛坯最大尺寸為： ? 粗銑后最大尺寸為： ?? 粗銑后最小尺寸為： ? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即 。 表 2面的工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工序間余量/濟(jì)精度 工序間尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/銑 00 100 銑 00+?50 鑄造 工藝孔的加工余量 毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為，表面粗糙度要求為 m?參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表，確定其工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： 10 擴(kuò)孔： （ Z 為單邊余量） 鉸孔： 812H? 表 2工藝孔的工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工 序 間 余 量/濟(jì)精度 工序間尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/孔 2 ? 孔 25 鉆孔 11/2 1 11? 50 面 螺孔 8 個 加工余量 毛坯為實心，不沖孔。參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表可確定其工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： 攻絲： 10 ? 表 2面螺孔的工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工序間余量/濟(jì)精度 工序間尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/絲 10 鉆孔 50 后端面加工余量 計算長度為 根據(jù)文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》鑄件尺寸公差數(shù)值查表 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》鑄件機(jī)械加工余量表查得毛坯的加工余量為 鑄件毛坯的基本尺 3 6 5 3 . 5 2 3 7 2 ? ? 。 根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下： 粗銑：參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表可知，其加工余量規(guī)定為 現(xiàn)取 精銑：參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表可知，其加工余量取為 毛坯的名義尺寸為： 3 6 5 ( 2 . 7 0 . 8 ) 2 3 7 2 ? ? ? 毛坯最小尺寸為： 3 7 2 0 . 8 2 3 7 0 . 4 ? ? 11 毛坯最大尺寸為： 3 7 2 0 . 8 2 3 7 3 . 6 ? ? 粗銑后端面工序尺寸定為 3 6 6 精銑后端面后尺寸與零件圖尺寸相同，即 表 2后端面的工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工序間余量 /濟(jì)精度 工序間尺寸 /寸、公差 /面粗糙度 Ra/銑 ? 65 365 銑 ? 6 5 2 0 6 6 ? ? 50 鑄造 3 6 6 . 6 2 2 . 7 3 7 2? ? ? 372 后端面螺紋孔及倒車齒輪軸孔加工余量 毛坯為實心，不沖孔。參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表可確定螺孔加工余量為： 螺孔 10 ? 鉆孔： 攻絲： 10 ? 螺孔 6鉆孔： 12 攻絲： 64 17 孔，工序尺寸為： 鉆孔： 17 表 2后端面螺紋孔 工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工序間余量/濟(jì)精度 工序間尺寸/寸、公差 /面粗糙度 Ra/絲 10 10 ? 鉆孔 50 12 表 2后端面螺紋孔 工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工 序 間 余 量/濟(jì)精度 工序間尺寸 /寸、公差 /面粗糙度 Ra/絲 2 /2 14 6 鉆孔 12/2 42 50 表 2后端面通孔的工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工 序 間 余 量/濟(jì)精度 工序間尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/孔 17/2 7 17? 50 倒車齒輪軸孔 ? ?，鑄造毛坯尺寸為 28，根據(jù)文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》鑄件尺寸公差數(shù)值查表可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為： 28 毛坯最小尺寸為： 2 8 0 . 4 5 2 7 . 5 5 ?? 毛坯最大尺寸為： 2 8 0 . 4 5 2 8 . 4 5 參照文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》第一卷表，可確定工序尺寸及余量為： 擴(kuò)孔： 鉸孔： 830H? 表 2車齒輪軸孔的工序間余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名稱 工 序 間 余 量/濟(jì)精度 工序間尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/ 鉸孔 0 ? 擴(kuò)孔 25 鑄造 8 28 ? 后端面上支承孔加工余量 根據(jù)文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》鑄件尺寸公差數(shù)值查表 根據(jù)文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝