【正文】 1 摘 要 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，綜合應(yīng)用工程圖學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械幾何精度設(shè)計(jì)等相關(guān)理論知識(shí)。本設(shè)計(jì)為變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)。在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)過程中，詳細(xì)分析箱體零件的技術(shù)要求，變速箱箱體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，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則，并明確劃分粗、精加工階段。在進(jìn)行鏜孔專用夾具設(shè)計(jì)中，闡述了定位方案的選擇、夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、鏜模主要零件設(shè)計(jì) ，運(yùn)用 AutoCAD 完成此專用夾具的裝配圖和夾具零件圖。 關(guān)鍵詞： 變速箱；加工工藝；夾具設(shè)計(jì)； 第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2 ABSTRACT In the whole process of graduation design, the prehensive application engineering graphics, mechanical design,mechanical manufacturing technology, mechanical geometry precision design and related theory knowledge. This design for gearbox parts processing procedure and special fixture design. In process planning process, a detailed analysis of the technical requirements of the case accessories, gearbox main processing surface is flat and hole department, generally guarantee machining precision of the plane than guarantee hole machining precision of the department, therefore, this design to follow the principle of after make face first, and clearly hole diameter, finishing stage division. Special fixture design in boring, expounds the positioning of the choice, clamping mechanism design, boring major parts design, mould using AutoCAD plete this special jig39。s drawings and fixture detail drawings. Keywords: transmission。 Processing craft。 Fixture design。 第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 零件的分析 箱體類零件時(shí)機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件，變速箱箱體的主要作用是支撐各傳動(dòng)軸、軸承、套、和齒輪，并且保證各軸幾間的中心距及平行度，按規(guī)定的傳動(dòng)關(guān)系變速并協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。因此變速箱的加工質(zhì)量不但影響箱體的轉(zhuǎn)配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且影響整個(gè)機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。因此研究箱體類零件有重要意義。 表 11 加工表面技術(shù)要求 加工表面 尺寸公差 （ mm） 公差及精度等級 表面粗糙 度（ Ra） 行為公差 （ mm） I 平面 230 IT12 3 II 平面 230 IT12 III 平面 4 IT12 IV 平面 4 IT12 2Xφ72J7 φ72 IT7 φ92H7 φ92 IT7 φ80J7 φ80 IT7 φ62J7 φ62 IT7 2Xφ30H7 φ30 IT7 2Xφ22H7 φ22 IT7 φ13φ26 階梯孔 φ13φ26 IT12 各螺紋孔 M10/M16 該變速箱箱體零件結(jié)構(gòu)較為簡單，屬典型的箱體零件，為實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸齒輪安裝后在箱體上安裝后能正常嚙合工作，所以各支撐孔系加工精度要求較高：為保證變速箱體尺寸穩(wěn)定性，箱體需進(jìn)行時(shí)效處理。 由變速箱零件圖可知，該零件有 4 個(gè)平面需要進(jìn)行加工其中上下平面要求粗糙度 ，左右平面要求加工粗糙度要求均為 ，需 保證加工平面相對于 φ72J7 與φ80J7 的共同軸線的垂直度要求為 。左右支撐孔端面以及上平面一系列的螺紋孔，底面 4 φ13φ26階梯孔，這些加工面要求精度均不高，我通過一般的銑床、鉆床可保證加工精度要求。 2 φ72J φ92H φ80J7 等支撐孔要求加工精度相對較高，表面粗糙度為 ，但也可利用一般精度鏜床與設(shè)計(jì)高精度鏜一起保證孔系加工精度，這樣既不需用高精度機(jī)床又可提高生產(chǎn)效率。由此可見，該零件機(jī)械加工工藝性較好。 確定毛坯繪制毛坯圖 選擇毛坯制造類型 變速箱箱體生產(chǎn)要求時(shí) 10000 件，屬于大批量生產(chǎn)，采用鑄造的方式制作毛坯，選擇金屬型鑄造，選擇材料為 HT200，硬度 195HBS，此材料強(qiáng)度、耐磨性均良好，尺寸保存性良好，減震性良好，鑄造工藝性良好，且此材料價(jià)格便宜，滿足零件使用、經(jīng)濟(jì)要求。 第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 4 確定毛坯尺寸及公差 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 21，按大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件，制造方法為金屬型鑄造，查到公差等級 CT為 810 級，選擇 9 級公差。 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 25，按金屬型鑄造方法查到灰鑄鐵的要求機(jī) 械加工余量等級為 DF，選擇 F 級。零件設(shè)計(jì)尺寸最大輪廓為 396，由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 24 查得要求的機(jī)械加工余量 (RMA)為 .在由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表 23，按 9 級鑄造公差查得各尺寸的鑄造公差值，見下表： 表 12 毛坯尺寸公差 毛坯鑄件基本尺寸 /mm 鑄件尺寸公差值 /mm 230 326 26 22 17 4 φ62 2 φ80 φ72 φ92 φ42 2 φ30 φ22 毛坯各部分尺寸及公差設(shè)計(jì)計(jì)算： I— II 平面尺寸 230：由于上下表面雙側(cè)均要求加工，應(yīng)由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)指導(dǎo)教程》公式 21 R=F+2RMA+CT/2 式中 R— 鑄件基本尺寸； F— 零件設(shè)計(jì)尺寸； 5 RMA— 要求的機(jī)械加工 余量； CT— 鑄件各尺寸公差。 則 R=230+2+則毛坯尺寸為 177。 由于零件需進(jìn)行時(shí)效處理，且上下平面表面粗糙度要要為 ，需進(jìn)行粗銑 半精銑則把加工余量放大一點(diǎn)，上下表面均增加 機(jī)械加工余量 ,則尺寸為 238177。 尺寸 17：屬于當(dāng)側(cè)加工，由公式： R=F+RMA+CT/2=17++同理表面需要進(jìn)行銑削加工，增加 ,則毛坯尺寸為 22177。 長度尺寸 326：由于左右凸臺(tái)面均需要進(jìn)行加工，由公式 , R=F+2MRA+CT/2=326+2+ 左右表面粗糙度要求為 需要進(jìn)行粗銑 精銑加工，所以需稍微增大表面機(jī) 加工余量，由粗銑，精銑機(jī)械加工余量考慮，兩面均增加 左右機(jī)械加工余量，則尺寸為 334177。 左、右壁厚尺寸 2 26：凸臺(tái)面屬于單側(cè)加工由公式 左 R=F+RMA+CT/2=22++ 右 R=R+RMA+CT/2=26++同理左右平面需經(jīng)粗銑、精銑加工加工，需適當(dāng)增加平面機(jī)械加工余量兩平面均加 mm左右，則鑄件尺寸左壁為 26177。，右壁 30177。 各加工孔鑄造尺寸：由于孔屬于雙側(cè)加工，由公式 R=F2RMACT/2 進(jìn)行計(jì)算， φ 72 鑄造尺寸： R=F2RMACT/2=722 則 φ72鑄造尺寸為 177。 φ92鑄造尺寸： R=F2RMACT/2=922 則 φ72鑄造尺寸為 177。 φ42鑄造尺寸： R=F2RMACT/2=422 則 φ42鑄造尺寸為 φ36177。1 φ80鑄造尺寸： R=F2RMACT/2=802 則 φ80鑄造尺寸為 177。 φ62 鑄造尺寸： R=F2RMACT/2=622 則 φ62鑄造尺寸為 φ56177。1 2φ30鑄造尺寸： R=F2RMACT/2=302第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 6 則 φ30鑄造尺寸為 177。 2φ22鑄造尺寸： R=F2RMACT/2=222 則 φ22鑄造尺寸為 177。 底座孔鑄成實(shí)心。繪制毛坯圖（見附圖） 圖 12 變速箱鑄造毛坯簡圖 7 第二章 擬定零件加工工藝路線 定位基準(zhǔn)的選擇 工件在機(jī)床上用夾具 進(jìn)行夾緊加工時(shí)，用來決定工件相對于刀具的位置的這些表面稱為定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 （ 1）以不需要加工表面作為粗基準(zhǔn)。當(dāng)必須保證工件上加工表面與不需要加工表面之間的位置要求時(shí)，應(yīng)以不需要加工的表面作為粗基準(zhǔn)，若工件上有很多不需要加工的表面，則應(yīng)以其中與加工表面的位置精度要求較高表面作為粗基準(zhǔn)。 （ 2）以平整且面積較大的表面作為粗基準(zhǔn) .。選擇沒有澆口，冒口或飛邊等缺陷的較大表面。 （ 3）以工件上要求余量均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。 （ 4）粗基準(zhǔn)只能使用一次，應(yīng)避免重復(fù)使用。這 樣可避免產(chǎn)生較大的定位誤差，避免使加工表面間出現(xiàn)較大的位置誤差，只有在重復(fù)使用某一粗基準(zhǔn)時(shí)，所產(chǎn)生的定位誤差在允許的誤差范圍內(nèi)時(shí)，粗基準(zhǔn)才可以重復(fù)使用 粗基準(zhǔn)的選擇基本要求：（ 1）保證各重要支撐孔的加工余量均勻；（ 2）保證裝入箱體零件與箱壁有一定的間隙。為滿足要求，選擇變速箱主要支撐孔系為主要基準(zhǔn)，在以另一個(gè)主要支撐孔定位限制第五個(gè)自由度，由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支撐孔時(shí)，孔加工余量一定是均勻的。由于孔與箱壁的位置是同一型芯鑄出的，因此，孔的余量均勻間接保證了孔與箱壁的相對位置。 2．精基準(zhǔn)的選擇原則 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量考慮如何保證加工精度和保證裝夾方便，一般應(yīng)遵循如下原則： （ 1）“基準(zhǔn)重合”原則即用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差。 （ 2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，即盡可能在多數(shù)工序中采用同一基準(zhǔn)定位，目的是減少減少設(shè)計(jì)和制造的費(fèi)用，并減少基準(zhǔn)交換所帶來的定位誤差。 （ 3）“自為基準(zhǔn)”原則，即當(dāng)精加工或廣整加工工序要求余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。目的是保證高的位置精度。 （ 4）“互為基準(zhǔn)”原則，即當(dāng)兩個(gè)加工面相互位置精度要求較高時(shí)，以兩個(gè)需第二章 擬定零件加工工藝路線 8 要加工的表面互相作為基準(zhǔn)反復(fù)加工以獲得較高的位置精度和均勻的加工余量。 （ 5）選定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊簡單的表面為精基準(zhǔn)，目的是便于工件的安裝和加工。 箱體類零件是機(jī)械制造業(yè)中加工工序多、勞動(dòng)量大、精度要求高的關(guān)鍵零件，這類零件一般都有精度要求較高的孔需要加工，又常常要在幾臺(tái)機(jī)床上幾次安裝下進(jìn)行，大多數(shù)箱體零件采用“一面兩孔”定位方式，即利用零件上的一個(gè)平面和該平面上的兩個(gè)孔作為定位基準(zhǔn)。一個(gè)孔插入圓柱銷，一個(gè)孔插入菱形銷。 本設(shè)計(jì)選用的定位基準(zhǔn)為箱體的大底面為定位平面，限制 3個(gè)自由度，支撐座上四個(gè)孔一個(gè)插入 圓柱銷，限制 2個(gè)自由度，一個(gè)插入菱形銷，限制 1個(gè)自由度 表面加工方法的確定 各表面加工方案的確定見下表： 表 21 加工方案確定 加工表面 公差及精度等級 表面粗糙度 （ Ra） 加工方案 I 平面 IT12 粗銑 半精銑 II 平面 IT12 粗銑 半精銑 III 凸臺(tái)面 IT12 粗銑 精銑 IV 凸臺(tái)面 IT12 粗銑 精銑 2Xφ72J7 IT7 粗鏜 半精鏜 精鏜 φ92H7