汽车变速箱箱体加工工艺及铣前后端面夹具设计【优秀课程毕业设计含4张CAD图纸+带过程工序卡片+任务书+开题报告+文献综述+外文翻译】-jjsj21

汽车变速箱箱体加工工艺及铣前后端面夹具设计【优秀课程毕业设计含4张CAD图纸+带过程工序卡片+任务书+开题报告+文献综述+外文翻译】-jjsj21汽车变速箱箱体加工工艺及铣前后端面夹具设计摘  要本设计的主要内容是对给定的汽车变速箱箱体进行工艺规程程设计，并编制相应的工序卡片。其中包括拟定加工工艺路线，包括加工方法、定位基准选择、机床、刀具的选择及专用夹具设计。根据工艺要求设计并绘制指定工序的专用夹具装配图。要求结构合理，工作效率高，制造方便，尽量降低成本和制造难度，并对夹具精度和技术经济性进行分析。机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面以及加工表面相互之间的位置精度。在机床上使用专用夹具后可使加工变得方便，并扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产。关键字：变速箱箱体   工艺规程设计   专用夹具设计AbstractThe 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  录摘  要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题设计背景11.2 国内机床发展现状21.3 国外机床发展现状2第2章 汽车变速箱加工工艺规程设计42.1 变速箱箱体零件的分析42.1.1 零件的作用42.1.2 零件的工艺分析42.1.3 箱体零件的材料及毛坯42.2 箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施52.2.1 孔和平面的加工顺序52.2.2 面的加工方案选择52.2.3 孔系加工方案选择52.3 变速箱箱体加工定位基准的选52.3.1 粗基准的选择52.3.2 精基准的选择62.4 变速箱箱体加工主要工序安排62.4.1 箱体实际加工工艺具体安排62.4.2 箱体加工工艺路线72.5 机械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的确定92.5.1 顶面加工余量92.5.2 两工艺孔的加工余量92.5.3 顶面螺孔8个M10-6H的加工余量102.5.4 前后端面加工余量102.5.5 前后端面螺纹孔及倒车齿轮轴孔加工余量112.5.6 前后端面上支承孔加工余量122.5.7 两侧面的加工余量142.5.8 两侧面螺孔的加工余量152.5.9 倒车齿轮轴孔内端面加工余量162.6 确定切削用量162.6.1 粗、精铣顶面162.6.2 钻顶面螺纹底孔、钻扩铰定位孔172.6.3 粗精铣前后端面182.6.4 粗精铣两侧面192.6.5 铣倒车齿轮轴孔左右两内端面212.6.6 镗前后端面支承孔222.6.7 扩铰倒车齿轮轴孔、钻前后左右端面上通孔及螺纹底孔242.6.8 前后左右端面M10-6H、M14-6H螺孔螺纹底孔攻丝26第3章 专用夹具设计273.1 粗铣前、后端面夹具设计273.1.1 定位基准和夹紧方案的选择273.1.2 定位元件的选择及相关计算273.1.3 定位误差的分析与计算293.1.4 铣削力的计算303.1.5 夹紧力的估算303.1.6 定位键与对刀装置设计303.1.7 夹紧装置的组成313.1.8 对夹紧装置的要求313.1.9 夹紧方案的选择313.1.10 夹紧元件的设计计算313.1.11 夹具体的设计333.1.12 夹具设计及操作的简要说明33第4章 总  结34致  谢35参考文献36【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】5-工序卡打印.pdf任务书.doc外文翻译.docx工序卡-汽车变速箱箱体加工工艺及铣前后端面夹具设计.doc文件清单.txt毛坯图.dwg汽车变速箱箱体加工工艺及铣前后端面夹具设计开题报告.doc汽车变速箱箱体加工工艺及铣前后端面夹具设计文献综述.doc汽车变速箱箱体加工工艺及铣前后端面夹具设计说明书.docx箱体零件图A1.dwg铣前、后端面夹具体.dwg铣前、后端面夹具装配图A0.dwg 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 变速箱壳体机械加工工艺设计 摘自： 机械工程与技术（机加工）（英文版） 机械工业出版社 2004 年 3 月第 1 版 美国 卡卡尔帕基安施密德 摘要 变速箱壳体是变速器机零件中结构较为复杂的箱体零件，其精度要求高，加工工艺复杂，并且加工加工质量的好坏直接影响发动机整个机构的性能，因此，它成为各个发动机生产厂家所关注的重点零件之一。机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求，同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要的工作，要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。 1. 变速箱壳体的工艺特点 变速 箱壳体的工艺特点是：结构、形状复杂；加工的平面和孔比较多；壁厚不均，刚度低；加工精度要求高，属于典型的箱体类加工零件。变速箱的主要加工表面有顶面、孔系、主轴承孔及螺纹孔等，它们的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能，主要依靠设备进度、工夹具的可靠性和加工工艺的合理性来保证。 2. 变速箱壳体工艺方案设计原则和依据 设计工艺方案应在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；根据本企业能力，积极采用国内外先进的工艺技术和装备，不断提高企业工艺水平。变速箱壳体机械加工工艺设计应遵循以下基本原则 ： 工设备选型原则 加工设备选型采用刚柔结合的原则，加工设备以卧式加工中心为主，少量采用立式加工中心，关键工序 曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高精度高速卧式加工中心，非关键工序 上下前后四个平面的粗铣采用高效并有一定调整范围的专用机床加工； 中工序原则 关键工序 曲轴孔、缸孔、平衡轴孔的精加工缸盖结合面的精铣，采用在集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容方案，以确保产品精度满足缸体关键品质的工艺性能和有关技术要求。 3. 发动机缸体机械加工工艺设计的主要内容 发动机缸体结构复杂，精度要求高 ，尺寸较大，是薄壁零件，有若干精度要求较高的平面和孔。发动机缸体机械加工的工艺特点是：主要是平面和孔的加工，加工平面一般采用刨、铣削等方法加工，加工孔主要采用镗削，加工小孔多用钻削。由于缸体结构复杂，因此如何保证各表面的相互位置精度是加工中的一个重要问题。 坯的选择 变速箱壳体采用的材料一般是灰铸铁 有采用铸铝或者钢板的，此发动机缸体采用高强度合金铸铁。缸体在加工前进行时效处理，以消除铸件内应力和改善毛坯的力学性能。 提高毛坯精度，减少加工余量，是提高自动生产线 系统生产率及加工质量的重要措施。由于国外箱体类零件毛坯质量和精度较高，其生产线系统已实现了毛坯直接上线，既省去了毛坯检查装置，也节省了由于毛坯质量问题而浪费的加工工时，提高了综合效益。因此，精化毛坯是提高生产率最有潜力的出路。对于发动机缸体生产线，可在零件上线前粗铣六个面，去除大部分余量，便于零件直接上线。 械加工工艺基准的选择和加工 选择合理的加工工艺基准，直接关系到能否保证零件的加工质量。一般来说，工艺基准可分为粗基准和精基准。 基准 粗基准对于上线的毛坯，其粗基准的选择尤为重要，如果粗基准选择不合理，会使加工余量分布不均匀，加工面偏移，造成废品。在缸体生产线中，我们采用侧面作为粗基准； 基准 粗基准对于发动机缸体这种箱体零件来说，一般采用“一面两销”为全线的统一基准。对于较长的自动自动生产线系统，由于定位销孔在使用过程中的磨损造成定位不准确。在变数箱体的加工中，我们采用了以侧面、底面和主轴孔定位，在加工中心上加工。 械加工加工阶段的划分和工序的安排 一个零件往往有许多表面需要加工，当然表面的加工精度是不同的。加工 精度较高的表面，往往要经过多次加工；而对于加工精度低的表面，只要经过一两次就行了。因此，拟定工艺顺序时，要抓住“加工精度高的表面”这个矛盾，合理安排工序和合理划分加工阶段。安排工艺顺序的原则是：先粗后精，先面后孔，先基准后其他。在发动机缸体的机械加工中同样应遵循这一原则。 加工阶段 在发动机缸体的机械加工过程中，安排粗加工工序，对毛坯全面进行粗加工，切去大部分余量，以保证生产效率； 精加工阶段 在发动机缸体的机械加工过程中，为了保证一些重要表面的加工精度，安排一些半精加工工序，将 精度和表面粗造度要求中等的一些表面加工完成，而对要求高的表面进行半精加工，为以后的精加工做准备； 加工阶段 对精度和表面粗造度要求高的表面进行加工； 要小表面的加工 如螺纹孔，可以在精加工主要表面后进行，一方面加工时对工件变形影响不大，同时废品率也降低；另外，如果主要表面出废品后，这些小表面就不必再加 工了，从而避免浪费工时。但是，如果小表面的加工很容易碰伤主要表面时，就应该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 如检验工序，在零件粗加工阶段之后 ，关键工序加工前后，零件全部加工完毕后，都要适当安排。 对加工阶段进行划分，具有以下好处：首先，可以在粗加工后采取措施消除工作内应力，保证精度；其次，精加工放在最后面，不至于在运输过程中损坏工件已加工表面；再次，先粗加工各面，可以及早发现毛坯缺陷并及时处理，不会浪费工时。不过对于一般小工件就不要分的很细。 体的主要加工表面和辅助工序 面加工 目前，铣削是发动机缸体平面加工的主要手段，国内铣削进给量一般为300国外铣削进给量 2000mm/比， 相差甚远，有待于提高，因此，提高铣削进给量，缩短辅助时间，是提高生产效率的主要途径，发动机缸体精加工一些平面时的铣削进给量达到 2399mm/大提高了效率； 顶面的铣削是缸体加工中的一个关键工序，其平面度要求为 45面粗造度为 缸体的加工中，采用侧面和主轴轴承孔定位，顶面、底面和中间瓦盖面同时加工，在加工中采用线外对刀装置，能较好地满足发动机缸体加工精度要求； 般孔系的加工 一般孔系的加工仍采用传统的钻、扩、镗、铰、攻丝等工艺方法。课题在设计具体的工艺 方案时，采用涂层刀具、内冷却刀具等先进刀具，采用大流量冷却系统，大大提高了切削速度，提高了生产率； 油孔加工 传统的加工方法是采用麻花钻进行分级进给，其生产效率低，加工质量差。在发动机缸体深油孔的加工中，采用枪钻工艺； 洗 清洗分为湿式清洗和干式清洗。缸体机械加工自动生产线采用大流量湿式清洗； 测 检测分为在线检测和线外检测两种。在发动机缸体的质量检测中，根据实际情况采用线外检测，主要采用三坐标测量机对缸体进行综合测量，每 200 件抽查1，每班抽查一件。 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 第 1 页 共 1 页 零件名称 汽车变速器箱体 年产设计钢领 10 万件 材 料 坯种类 铸造毛坯 工 序号 工 序 名 称 设 备 名 称 设备型号 设备 数量 作业 时间 时 定额 备 负荷率 % 备 注 1 金属型铸造毛坯 2 去应力退火 3 粗、精铣顶面 立式铣床 4 钻顶面螺纹底孔及攻丝、钻扩铰工艺孔 立式加工中心 5 粗铣前后端面 数控组合铣床 6 粗铣左右两侧窗口面 数控组合铣床 7 钻前后左右面螺纹底孔及通孔、攻丝 卧式加工中心 8 自动线加工 数控铣床、数控 组 合机床 精铣前后端面 数控组合铣床 10 精铣两侧窗口面 数控组合铣床 11 去毛刺，清洗 清洗机、抛光机 12 最终检验，涂底漆 班级 学号 姓名 批 阅 成绩 日期 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 共 12 页 工序名称 金属型铸造毛坯 工序号 1 第 1 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 金属型铸造毛坯 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 共 12 页 工序名称 去应力退火 工序号 2 第 2 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 去应力退火 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速 箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 粗精铣顶面 工序号 3 第 3 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用铣床夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 粗铣顶面至 控组合铣床 质合 金面铣刀 高度测量仪 35 精铣顶面至 100 质合 金面铣刀 高度测量仪 60 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 钻顶面孔、钻扩铰工艺孔 工序号 4 第 4 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用钻床夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 钻 8纹底孔至 立式加工中心 高速钢麻花 钻 内径百分表 500 2 8纹底孔攻丝至 速钢机用 丝锥 螺纹塞规 450 3 钻两工艺孔至 11 高速钢麻花 钻 内径百分表 350 4 扩两工艺孔至 速钢扩孔 钻 内径百分表 700 铰两工艺孔至 12速钢铰刀 内径百分表 450 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 粗铣前后端面 工序号 5 第 5 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用铣床夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 粗铣前端面至 控 组合铣床 硬质合金端 铣刀 三坐标测量 机 40 粗铣后端面至 质合金 端 铣刀 三坐标测量 机 40 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 粗铣左右两侧窗口面 工序号 6 第 6 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用铣床夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 粗铣左侧窗口面至 数控 组合铣床 硬质合金端 铣刀 坐标测量 机 60 2 粗铣右侧窗口 面至 质合金 端 铣刀 坐标测量 机 60 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 钻前后左右面螺纹底孔、 通孔、攻丝 工序号 7 第 7 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用钻床夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/r 切削 深度 钻 纹底孔至 式加工中心 标准高速钢 麻花钻 内径百分表 500 纹底孔攻丝至 速钢机 用 丝锥 螺纹塞规 450 钻 纹底孔 至 准高速 钢 麻花钻 内径百分表 300 纹底孔攻丝至 速钢机 用 丝锥 螺纹塞规 250 钻 17 通孔至 17 标准高速 钢 麻花钻 内径百分表 250 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 自动线加工 工序号 8 第 8 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用铣床夹具 专用镗床夹具 专用钻床夹具 专用攻丝夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/r 切削 深度 铣倒车齿轮轴孔左侧内侧面至 90 数控铣床 数控组合机床 数控组合镗床 数控组合钻床 粗齿高速钢 圆柱形铣刀 三坐标测量 机 85 0 2 铣倒车齿轮轴孔右侧内侧面至 90 粗齿高速钢 圆柱形铣刀 三坐标测量 机 85 0 3 粗镗 80至 78 高速钢刀具 V 气动量仪 120 4 粗镗 120118 高速钢刀具 V 气动量仪 100 粗镗 100至 98 高速钢刀具 V 气动量仪 120 扩倒档轴孔至 准高速 钢 扩孔钻 气动量仪 200 半精镗 80至 速钢刀具 气动量仪 140 半精镗 120速钢刀具 气动量仪 100 半精镗 100至 速钢刀具 气动量仪 140 序号 铰倒档轴孔至 30准高速钢 铰刀 气动量仪 80 0 精镗 80至 80速钢刀具 气动量仪 50 1 精镗 120120速钢刀具 气动量仪 30 2 精镗 100至 100高速钢刀具 气动量仪 50 3 14 15 16 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 精铣前后端面 工序号 9 第 9 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用铣床夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 精铣前端面至 365 控组合铣床 硬质合金端 铣刀 三坐标测量 机 60 精铣后端面至 365 质合金 端 铣刀 三坐标测量 机 60 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 13 页 工序名称 精铣两侧窗口面 工序号 10 第 10 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 专用铣床夹具 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 精铣左侧窗口面至 104控组合铣床 硬质合金端 铣刀 坐标测量 机 90 精铣右侧窗口面至 160质合金 端 铣刀 坐标测量 机 90 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 去毛刺、清洗 工序号 11 第 11 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 去毛刺、清洗 清洗机 抛光机 机 械 加 工 工 序 卡 零件名称 变速箱箱体 切削液 合成切削液 共 12 页 工序名称 最终检验、涂底漆 工序号 12 第 12 页 设 计 校 对 修 改 审 核 机 床 夹 具 名称 序号 工 序 内 容 设 备 型 号 刀辅具名称 量检具名称 主轴 转速 r/削 速度 m/s 进给量 mm/s 切削 深度 最终检验、涂底漆 第 1 页 共 4 页 开题报告 学生姓名 专 业 班 级 指导教师姓名 职 称 工作单位 课题来源 教师自拟课题 课题性质 应用设计 课题名称 汽车变速箱箱体加工工艺程及专用卡具设计 本设计的科学依据 （科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等 ） 一、 课题研究目的和意义 1本课题研究目的 现代制造工艺技术是先进制造技术的重要组成部分。产品从设计变为现实是必须通过加工才能完成的，工艺是设计和制造的桥梁，设计的可行性往往会受到工艺的制约，工艺往往会成为“瓶颈”， 因此，工艺方法和水平是十分重要的。不是所有设计的产品都能加工出来，也不是所有设计的产品通过加工都能达到预定的技术性能要求。 在生产过程中，凡是改变生产对象的的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。结构相似或要求相同的机器零件，均可以采用多种不同的工艺过程，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。在合理的工艺过程的指导下，人们才能保证机器零件的加工质量，达到设计图样上规定的各项要求，提高生产效率，降低制造成本，减轻劳动强度，保证生产安全。 现代制造 业已经发生质的飞跃，传统生产模式已经不能适应产品更新换代的步伐。为了缩短产品的开发周期，提高生产效率，夹具是机械生产中必不可少的工艺装备。夹具是一种装夹工件的工艺装备，他广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。只有合理的使用夹具才能保证机械零件的加工精度，提高劳动生产率，扩大机床的使用范围，降低生产成本，改善工人的劳动条件。 二国内外研究动态 近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。虽然已有学者对其 理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数 据的缺乏，仍未有成熟的商品化的 统问世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于 型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚 拟加工奠定基础。 同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等 第 2 页 共 4 页 分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。 目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需 求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额。使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%95%的时间，缩小了生产 循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。 设计内容和预期成果 （具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式） 一 课题研究内容 本课题是汽车变速箱箱体加工工艺及专用夹具的设计，因此本课题设计重点是明白机械加工工艺规程和夹具的设计、定位等问题。 首先，确定零件的毛坯及毛坯图的绘制； 其次，选择加工方法、制定工艺路线及工艺卡片； 它 一般包括： 每个加工面选择合理的加工方法。 （ 1）工件的精基准表面应先进行加工； （ 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，后加工内孔。 削用量、时间定额等。 另外，夹具是保证零件加工精度的重要工具。 夹具设计的内容主要包括： （ 1）明确设计要求，收集和研究有关资料：了解零件作用、结构特点、技术要求；充分研究并了解工艺规程，及某一工序的加工要求 。分析夹具设计任务书上选用的定位基准和工序尺寸。 （ 2）确定夹具的结构方案。 第 3 页 共 4 页 二 课题可能遇到的问题 工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。 夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大， 以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过对工件与夹具的认真分析，结合一些夹具的具体设计事例，查阅相关的夹具设计资料，联系在工厂看到的一些箱体零件加工的夹具来解决这些问题。 拟采取设计方法和技术支持 （设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等） 研究步骤、方法及措施 备好相关的手册图册等工具书； 、零件的工作环境、受力状况； 较，确定方案后的所有设计计算； 成装配图纸及部分零件图纸； 附带中英文摘要； 实现本项目已具备的条件 （包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等） 现有的条件和设备 含对课题任务的要求以及应阅读的主要参考文献等。 国知网 方数据库等）及国外数据库（ 据库等）。 床夹具设计手册以及各种参考文献及参考资料。 第 4 页 共 4 页 各环节拟定阶段性工作进度 (以周为单位 ) 1 至 3 周 实习调研、资料查阅、英文翻译、开题报告； 4 至 5 周 方案分析、比较、确定。完成受力、运动分析及设计计算； 6 至 8 周 完成装配图的绘制； 9 至 10 周 完成零件图的绘制； 12 至 13 周 撰写设计说明书； 14 周 修改图纸和说明书； 15 周 答辩。 开 题 报 告 审 定 纪 要 时 间 地点 主持人 参 会 教 师 姓 名 职 务（职 称） 姓 名 职 务（职 称） 论 证 情 况 摘 要 记录人： 指 导 教 师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 第 5 页 共 4 页 教 研 室 意 见 教研室主任签名： 年 月 日 第 1 页 共 4 页 汽车变速箱箱体加工工艺过 程及专用卡具设计 摘要： 在生产过程中，只有合理的使用夹具以及合理的工艺过程的指导下，人们才能保证机器零件的加工质量，达到设计图样上规定的各项要求，提高生产效率，降低制造成本，减轻劳动强度，保证生产安全。 关键字： 合理， 卡具，合理，安全 In of of of to of to on 、 研究机床卡具的意义 技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。 工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求， 使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 二、机床卡具国内外发展现状与趋势 （一）机床卡具国外发展现状与趋势 国外生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具 ;另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新5080%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020%左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统 (新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 第 2 页 共 4 页 (1) 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本 ; (2) 能装夹一组具有相似性特征的工件 ; (3) 能适用于精密加工的高精度机床夹具 ; (4) 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具 ; (5) 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率 ; (6) 提高机床夹具 的标准化程度。 （二）机床的国内发展现状与趋势 夹具是机械加工不可缺少的部件，在我国机床技术正向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。 (1) 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 2148及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于 缩短生产准备周期，降低生产总成本。 (2) 精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5 m。 (3) 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右 ;在车床上使用高速三爪自定心卡盘， 可保证卡爪在试验转速为 9000r/条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 4) 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模 块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 三、总结 机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展 ,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。 第 3 页 共 4 页 四、参考文献 1 徐灏 M.（第二版、第三卷、第四卷）北京 :机械工业出版社 2 沈鸿 M.（第九卷）北京 :机械工业出版社 3 南京机械研究所 M. 北京 :机械工业出版社 4 王绍俊 M. 北京 :机械工业出版社 5 刘仁家 M. 北京 :机械工业出版社 6 路甬祥 M. 北京 :机械工业出版社 7 赵雪松 M华中科技大学出版 第 4 页 共 4 页 指导教师意见 指导教师： 年 月 日 专业教研室审查意见 负责人： 年 月 日 I 摘 要 本设计的主要内容是 对给定的汽车变速箱箱体进行工艺规程程设计，并编制相应的工序卡片。其中包括拟定加工工艺路线，包括加工方法、定位基准选择、机床、刀具的选择及专用夹具设计。根据工艺要求设计并绘制指定工序的专用夹具装配图。要求结构合理，工作效率高，制造方便，尽量降低成本和制造难度，并对夹具精度和技术经济性进行分析。机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面以及加工表面相互之间的位置精度。在机床上使用专用夹具后可使加工变得方便，并扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产。 关键字： 变速箱箱体 工艺规程设计 专用夹具设计 he of is to of as of To to of s is to to on it of of of 目 录 摘 要 . I . 1 章 绪论 . 1 题设计背景 . 1 内机床发展现状 . 2 外机床发展现状 . 2 第 2 章 汽车变速箱加工工艺规程设计 . 4 速箱箱体零件的分析 . 4 件的作用 . 4 件的工艺分析 . 4 体零件的材料及毛坯 . 4 体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 . 5 和平面的加工顺序 . 5 的加工方案选择 . 5 系加工方案选择 . 5 速箱箱体加工定位基准的选 . 5 基准的选择 . 5 基准的选择 . 6 速箱箱体加工主要工序安排 . 6 体实际加工工艺具体安排 . 6 体加工工艺路线 . 7 械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的确定 . 9 面加工余量 . 9 工艺孔的加工余量 . 9 面 螺孔 8 个 加工余量 . 10 后端面加工余量 . 10 后端面螺纹孔及倒车齿轮轴孔加工余量 . 11 后端面上支承孔加工余量 . 12 侧面的加工余量 . 14 侧面螺孔的加工余量 . 15 车齿轮轴孔内端面加工余量 . 16 定切削用量 . 16 、精铣顶面 . 16 顶面螺纹底孔、钻扩铰定位孔 . 17 精铣前后端面 . 18 精铣两侧面 . 19 倒车齿轮轴孔左右两内端面 . 21 前后端面支承孔 . 22 铰倒车齿轮轴孔、钻前后左右端面上通孔及螺纹底孔 . 24 后左右端面 孔螺纹底孔攻丝 . 26 第 3 章 专用夹具设计 . 27 铣前、后端面 夹具设计 . 27 位基准和夹紧方案的选择 . 27 位元件的选择及相关计算 . 27 位误差的分析与计算 . 29 削力的计算 . 30 紧力的估算 . 30 位键与对刀装置设计 . 30 紧装置的组成 . 31 夹紧装置的要求 . 31 紧方案的选择 . 31 紧元件的设计计算 . 31 具体的设计 . 33 具设计及操作的简要说明 . 33 第 4 章 总 结 . 34 致 谢 . 35 参考文献 . 36 1 第 1 章 绪论 题设计背景 汽车变速箱箱体一般通过灰铸铁铸造而成，由于汽车变速箱箱体结构比较复杂，常见的机械加工难以实现， 通过精密压铸方式加工，汽车变速箱箱体毛坯结构，然后通过机械加工进行精密加工，由于转子与汽车变速箱箱体内壁需要安装配合，对于公差要求高， 汽车变速箱箱体内部面一般要通过内圆磨进行精密加工，以达到要求的精度与表面 粗糙度。 转子部分通过轴承，轴套，内衬套等部件安装在中心轴上，在工作过程中， 转子绕中心轴做往复偏心圆周运动，通过输出轴将动力输出，依靠控制进气管的空气燃油混合物的量来控制 的转速，一般而言 输出高转速可到 了降低转速，增大转矩，在 输出轴通过连接变速器而将动力传送到驱动桥，进行驱动车辆。由于 的转速控制起来比较方便，而且，在恒定进气量的情况下，输出转速比较恒定，输出力矩基本稳定，所以，相对于其他类型 而言， 具有很多的优势。 现代社会中， 人类为了经济性和提高效率地生产各种各样高品质的产品，一般都 是采用各种设备，工具与仪器等技术设备和设备。 对于这些技术设备和设备的生产制造，还应该有各种各样的金属部件加工的装备备，比如冲压，铸造，切割和焊接设备。 因为机械部件的尺寸精度，表面粗糙度和外形精度，现在主要是通过切割方法来实现的，尤其是那些精度较高高，表面粗糙度较低与外形繁杂的部件，经常需要通过机床数十多道以至二三十道的切割过程才可以完成。所以说，现代机械制造产业中最重要的加工设备无疑就是机床。在通常的机械厂生产制造里 ,机床所负责加工制造的工作总量 ,大约占所有机械制造产业工作总量的很大部分机械制造产品，机 床的技术特点性能影响着机械产品的质量和它的制造的经济性 ,从而绝顶了国家的经济发展能力。所以说 ,假如机床没有得到很好的发展 ,假如各个机械制造厂没有这些种类众多、性能优异以及结构完备的各式机床 ,现如今的社会可以达到的高度物质文明是无法想象的。 我国工业领域里的各部门都有着一个强大的机械制造业为其提供相应的技术和设备、仪器、工具、现代化的设备以及各种机器等来支持，这个国家就能够实现国防业、科学技术、工业以及农业的现代化，进而使国家繁荣昌盛。但是，一个现代化的机床制造行业能够为一个现代化的机械工业提供坚强的支持。机 械制造行业的“总工艺师”和“装备部”是机床行业 ,机床行业在国家经济的发展中有着重要的影响。所以 ,许多国家都高度重视国内机床行业的发展和机床技术的改进 ,使国民经济发展可以扎实牢靠。机床是人们在持久的生产实践里 ,并不停地改善生产工具的基础上 ,伴随着科学技术的提高以及社会生产的提高 ,进而逐步改善。原来的机床是用木头制做的 ,人类或动物进行了所有的运动 ,主要用于木头、泥坯陶瓷产品以及木材的制造 ,当时的机床事实上并不是一个完整的机器设备。 2 内机床发展现状 年新中国成立后，中国机床行业才开始建立起来。新中国成立 以前，因为十九世纪中叶西方和日本帝国主义国家对旧中国长期技术封锁和侵略掠夺，中国的工业生产和农业生产特别的落后，既没有自己独立的机械制造产业，也没有自己完整的机床制造产业体系。年新中国成立前夕，全中国大概只有比较少数的几个城市有一些小型机械制造厂，只能制造一些少量简易的皮带车间，成型机和砂轮 ;在年新中国成立前夕，全中国只有种类也没有超过种的机床，生产产量也只有区区的多台。 新中国成立后，党中央以及中央人民政府高度注重机床制造行业的进展。在国家经济复苏时新中国成立初期，将原有的机械维修厂改造成为专业厂房 ;在此 之后的十多年里的五年计划里，逐步扩大，新建造了一批比较先进的机床厂。通过来年的艰苦建造，中国机床制造行业从零开始，从小规模到大规模，现如今已成为一个完整的类别，拥有一定实力、独立、以及完整的机床制造行业体系，可以生产制造多种类别的机床，数控操纵机床工具多个 ;不但是国内的机械制造的设备得到装备，每年还都有一定数目的设备出口到国外。 我国的机床制造行业发展较快，成果是非常的巨大。然而因为基数比较少和开始发展比较晚，和欧洲、美国以及日本这些国家的水平比起来，距离是很大的。为了提升机床制造产品在世界市场上的竞争能力 ，为了适应我国农业生产，科学技术现代化，工业生产以及国防事业的发展需要，使中国机床制造行业迅速达国际先进行列，就必须加大对机床制造行业的研发投入。 外机床发展现状 在现在来看，用于加工金属机械部件的机床在年开始出现并发展。那时候 ,美国，大多数的欧洲工业发达的国家以及日本就已经从工厂的手工加工业向资本主义机器大的工业生产方向进行发展 ,这就需要大量的各式各样的机器 ,它促进了机床的快速发展。为了将蒸汽机的发明用于实践，它是在年发明的，用来制造蒸汽机汽缸里的钻孔机。年发明与移动车床刀架 ,开创了用机械代替手 工具运动控制 ,不但解放了人类的双手 ,而且使机床加工精度和效率的飞跃 ,最初成为现代机床的轮廓。伴随着机械工业的发展，已经创造出了其他各式各样的机床。到世纪末 ,基本类型的机床 ,如拉床、车床、镗床、铣床、钻床、刨床、齿轮机先后形成。 自 从 上个世纪 开始 以来 ,因为 硬质合 金以及 高速钢 的陆续产生 ,如新型刀具材料、刀具切削性能改善 ,促进 机 床 在扩大驱动功率 、 提高结构刚度 以及 提高主轴转速的 目标开展 。同时 ,因为机械制造业和电子业的技术 有了 巨大 发展 ,促进 机 床 的结构 刚度、操纵和滚 动等方方面面 也 获得了 相应的提高 ,浴池、与此同时，机械制造业的生产率 和 加工精度获得了显著提高。 另 外 ,为了满足各种需求的机械制造业越来越宽 ,各种机床的发展正在增长 ,比 如 , 3 各式各样的 高效 率 的 中 重型机床 和 精 细 机床 和智能化 机床和和特殊材料处理需要特殊处理机床 和 适应的特殊形状 陆陆续续 出现了。 到了 年代 ,电子技术的综合应用 ,以 检 验 测 试 技术、计算机 科学 技术、自动 操纵 和 研发为 基础上开发的机床数控机床的各领域 有了很多 最新成果 ,促使 机床自动 控制操纵到达了 一个新 阶段 ,和 早期的发展只 合适用 于 大批 量的大规模生产的纯机械与自动化控制和继电器接触器控制相比 ,它是 拥有 高度灵 活 性 ,甚至在 小批生产和单件生产具有很好的经济性。 康、稳定发展，对于转变经济增长 从机床发展的历史来看，伴随着机械制造行业的发展和科技进步，一直在发展，一直在不断提高加工精度与生产效率和扩展产品品种以及自动化进行中，现如今的世界机床的总体发展趋势依然沿着这个目标展。 4 第 2 章 汽车变速箱加工工艺规程设计 速箱箱体零件的分析 件的作用 变速箱箱体内装有输入轴、输出轴、倒档轴和齿轮等。变速箱箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证变速箱箱体部件与其相连接的其他部件的正确安装。因此汽车变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响汽车变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车变速箱主要是实现汽车的变速，改变汽车的运动速度。汽车变速箱箱体零件的顶面用以安装变速箱盖，前后端面支承孔用以安装传动轴，实现其变速。从变速箱箱体零件图来看，它是一个薄壁壳体腔形零件，形状复杂，铸造困难，刚度差，易变形，加 工精度要求较高。 件的工艺分析 由汽车变速箱箱体零件图可知。汽车变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1）以顶面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶面的铣削加工；8 10 6的螺孔加工； 0 72 1 2 的工艺孔加工。m ， 8 个螺孔均有位置度要求为 ， 2 个工艺孔也有位置度要求为 。 （ 2）以 0 120 、 、 的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 2 个 、 1 个 和 1 个 的孔；尺寸为 365 与 0 2 1 2 0 、 的 3 个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上 3 14 6、 18 10 的螺孔，以及 4 个 的通孔；还有另外两个在同一轴心 线上与两端面相垂直的 倒车齿轮轴孔及其内端面。其中前后端面有表面粗糙度要求为 m ， 3 14 6、 18 10 螺孔， 4 个 通孔均有位置度要求为 ，两倒车齿轮轴孔内端面有尺寸要求为 及表面粗糙度要求 m 。 （ 3）以两侧窗口面为主要加工平面的加工面。这一组加工表面包括：尺寸为 和 的两侧窗口面；与两侧窗口面相垂直的 12 个 10 的螺孔。其中两侧窗口面有表面粗糙度要求为 12 个螺孔均有位置度要求为 。 体零件的材料及毛坯 对于汽车上的箱体类零件 ，由于形状较为复杂，通常采用铸铁制造毛坯。铸铁具有成形容易、可加工性良好，同时吸振性好，成本低等优点，故采用金属型铸造毛坯，壳体的 5 材料为 处理硬度为 190来，随着轻量化技术的成熟，轿车上的变速器壳体已采用铝合金压铸等。 体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 由以上分析可知，变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于变速箱箱体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相 互关系。 和平面的加工顺序 箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工箱体上的基准平面，再以基准平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。并且先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平，为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。同时变速箱箱体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 的加工方案选择 对于平面加工的技术要求，主要有平面本身的尺寸公差、平面度及该平面与其他表面的位置公差。箱体平面加工常用的方法有刨、铣、磨三种。刨削和铣削常作平面的粗加工和半精加工，而磨削则作平面的精加工，综合分析变速箱箱体的主要平面应该采用铣削的加工方法。 系加工方案选择 变速器箱体孔系加工方案的挑选，应该挑选达到孔系统加工精密准确度的加工技巧来加工。另外 ,还应该思考经济性的要素。在达到加工精密准确度及工厂生产制造效率的目的，一般会挑选比较廉价的机床进行加工。 通过汽车变速器箱体的零部件图的分析，考虑到生产制 造效率以及生产精度的因素 ,现在应当挑选组合机床，使用镗孔的方法更好。 速箱箱体加工定位基准的选 基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）、保证各重要支承孔的加工余量均匀； 6 （ 2）、保证装入箱体的零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择变速箱的主要支承孔作为主要基准。即以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的五个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第六个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以 后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 基准的选择 从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证变速箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速箱箱体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是变速箱箱体的装配基准，但因为它与变速箱箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 速箱箱体加工主要工序安排 体实际加工工艺具体安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。变速箱箱体加工的第一道工序也是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二道工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到变速箱箱体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则，应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工 支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 11%苏打及 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 7 体加工工艺路线 根据以上分析过程，现将汽车变速箱箱体加工工艺路线确定如下： 方案一： 工序 1：金属型铸造毛坯 工序 2：去应力退火 工序 3：粗、精铣顶面。以两个 的支承孔和一个 的支承孔为粗基准。选用立式铣床，和专用夹具。 工序 4：钻顶面螺纹底孔及攻丝、钻扩铰工艺孔。以两个 的支承孔和一个的支承孔为粗基准。选用立式加工中心和专用夹具。 工序 5：粗铣前后端面。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 6：粗铣左右两侧窗口面。以顶面和两工 艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 7：钻前后左右面螺纹底孔及通孔、攻丝。以顶面和两工艺孔为基准。选用卧式加工中心和专用夹具。 工序 8：自动线加工 工位 1：铣倒车齿轮轴孔处两内侧面。以顶面和两工艺孔为基准，选用数控铣床和专用夹具。 工位 2：粗镗前后端面支承孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工位 3：扩倒档轴孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工位 4：半精镗前后端面支承孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工位 5：铰倒档轴孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工位 6：精镗前后端面支承孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工序 9：精铣前后端面。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 10：精铣两侧窗口面。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 11：去毛刺，清洗。选用抛光机抛光、清洗机清洗。 工序 12：最终检验，涂底漆。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡 8 方案二： 工序 1：金属型铸造毛坯 工序 2：去应力退火 工序 3：涂底漆 工序 4：粗、精铣顶面。以两个 的支承孔和一个 的支承孔为粗基准。选用立轴圆工作台铣床，和专用夹具。 工序 5：钻顶面孔、铰工艺孔。以两个 的支承孔和前端面为基准。选用专用组合钻床和专用夹具。 工序 6：粗铣前后端面。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 7：粗铣左右两侧面。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 8：钻前后左右面螺纹底孔。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合攻丝机和专用夹具。 工序 9：铣倒车齿轮轴孔处两内侧面。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 10：粗镗前后端面支承孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工序 11：半精镗前后端面支承孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工序 12：精镗前后端面支承孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工序 13：铰倒档轴孔。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合镗床和专用夹具。 工序 14：精铣两侧面。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 15：精铣前后 端面。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合铣床和专用夹具。 工序 16：前后左右端面螺孔攻螺纹。以顶面和两工艺孔为基准，选用专用组合攻丝机和专用夹具。 工序 17：去毛刺，清洗。选用清洗机清洗。 工序 18：最终检验。 通过两个方案的比较可知，方案一是组合机床自动生产线，虽然不能用于多品种、小批量混流生产，但是比较适用于大批量、单一品种生产， 零件加工成本低 、质量好， 生产能力大 ，并且方案一中的工序集中，减少了不必要的定位夹紧次数，更容易保证箱体的加工精度，同时也提高了箱体的生产效率。而方案二工序相对来说要分散一些， 定位夹紧次数要多一些，但也适合于大量生产中变速箱箱体的机械加工工艺过程。综合各方面的因素，变速箱箱体的加工工艺选用方案一。 9 械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的确定 汽车变速箱箱体零件材料采用灰铸铁，材料为，硬度为 190生产类型为大批量生产，采用金属型铸造毛坯。根据机械制造工艺设计简明手册成批和大量生产铸件的尺寸公差等级表 .,查得铸件尺寸公差等级选用 工余量等级为 F。 面加工余量 计算长度为顶面与 支承孔轴线尺 根据文献机械制造工艺设计简明手册根据文献机械制造工艺设计简明手册铸件机械加工余量表查得毛坯的加工余量为 铸造毛坯的基本尺寸为 1 0 0 3 . 5 1 0 3 . 5 。 根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照文献机械加工工艺手册第一卷表可知，其余量值规定为 现取 粗铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照文献机械加工工艺手册第一卷表可知，其余量值规定为 毛坯的名义尺寸为： 毛坯最小尺寸为： 毛坯最大尺寸为： 粗铣后最大尺寸为： 粗铣后最小尺寸为： 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即 。 表 2面的工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工序间余量/济精度 工序间尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/铣 00 100 铣 00+50 铸造 工艺孔的加工余量 毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为，表面粗糙度要求为 m参照文献机械加工工艺手册第一卷表，确定其工序尺寸及加工余量为： 钻孔： 10 扩孔： （ Z 为单边余量） 铰孔： 812H 表 2工艺孔的工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工 序 间 余 量/济精度 工序间尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/孔 2 孔 25 钻孔 11/2 1 11 50 面 螺孔 8 个 加工余量 毛坯为实心，不冲孔。参照文献机械加工工艺手册第一卷表可确定其工序尺寸及加工余量为： 钻孔： 攻丝： 10 表 2面螺孔的工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工序间余量/济精度 工序间尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/丝 10 钻孔 50 后端面加工余量 计算长度为 根据文献机械制造工艺设计简明手册铸件尺寸公差数值查表 根据机械制造工艺设计简明手册铸件机械加工余量表查得毛坯的加工余量为 铸件毛坯的基本尺 3 6 5 3 . 5 2 3 7 2 。 根据工艺要求，前后端面分为粗铣、精铣加工。各工序余量如下： 粗铣：参照文献机械加工工艺手册第一卷表可知，其加工余量规定为 现取 精铣：参照文献机械加工工艺手册第一卷表可知，其加工余量取为 毛坯的名义尺寸为： 3 6 5 ( 2 . 7 0 . 8 ) 2 3 7 2 毛坯最小尺寸为： 3 7 2 0 . 8 2 3 7 0 . 4 11 毛坯最大尺寸为： 3 7 2 0 . 8 2 3 7 3 . 6 粗铣后端面工序尺寸定为 3 6 6 精铣后端面后尺寸与零件图尺寸相同，即 表 2后端面的工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工序间余量 /济精度 工序间尺寸 /寸、公差 /面粗糙度 Ra/铣 65 365 铣 6 5 2 0 6 6 50 铸造 3 6 6 . 6 2 2 . 7 3 7 2 372 后端面螺纹孔及倒车齿轮轴孔加工余量 毛坯为实心，不冲孔。参照文献机械加工工艺手册第一卷表可确定螺孔加工余量为： 螺孔 10 钻孔： 攻丝： 10 螺孔 6钻孔： 12 攻丝： 64 17 孔，工序尺寸为： 钻孔： 17 表 2后端面螺纹孔 工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工序间余量/济精度 工序间尺寸/寸、公差 /面粗糙度 Ra/丝 10 10 钻孔 50 12 表 2后端面螺纹孔 工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工 序 间 余 量/济精度 工序间尺寸 /寸、公差 /面粗糙度 Ra/丝 2 /2 14 6 钻孔 12/2 42 50 表 2后端面通孔的工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工 序 间 余 量/济精度 工序间尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/孔 17/2 7 17 50 倒车齿轮轴孔 ，铸造毛坯尺寸为 28，根据文献机械制造工艺设计简明手册铸件尺寸公差数值查表可得铸件尺寸公差为 毛坯的名义尺寸为： 28 毛坯最小尺寸为： 2 8 0 . 4 5 2 7 . 5 5 毛坯最大尺寸为： 2 8 0 . 4 5 2 8 . 4 5 参照文献机械加工工艺手册第一卷表，可确定工序尺寸及余量为： 扩孔： 铰孔： 830H 表 2车齿轮轴孔的工序间余量、工序尺寸公差及表面粗糙度 工序名称 工 序 间 余 量/济精度 工序间尺寸 /寸、公差 / 面 粗 糙 度Ra/ 铰孔 0 扩孔 25 铸造 8 28 后端面上支承孔加工余量 根据文献机械制造工艺设计简明手册铸件尺寸公差数值查表 根据文献机械制造工艺设计简明手册铸件机械加工余量表查得毛坯的单边孔加工余量分别为 铸造毛坯孔的基本尺寸分别为 1 2 0 5 1 1 5 、 80 4 76 、 1 0 0 5 9 5 。 根据工序要 求，前后端面支承孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三道工序完成，各工 13 序余量如下： 参照文献机械加工工艺手册按与级精度加工已预先铸出或热冲出的孔的余量表可知： 粗镗： 孔，其余量值为 3 孔，其余量值为 2 孔，其余量值为 3 半精镗： 孔 ,其余量值为 孔，其余量值为 孔，其余量值为 精镗： 孔 ,其余量值为 孔 ,其余量值为 孔，其余量值为 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 孔毛坯基本尺寸为 1 2 0 5 1 1 5 ； 孔毛坯基本尺寸为 80 4 76 ； 孔毛坯基本尺寸为 1 0 0 5 9 5 。 孔毛坯名义尺寸为 1 2 0 5 1 1 5 ； 毛坯最大尺寸为 1 1 5 0 . 6 1 1 5 . 6 ； 毛坯最小尺寸为 1 1 5 0 . 6 1 1 4 . 4 ； 粗镗工序后尺寸为 118； 半精镗工序后尺寸为 ； 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 。