【正文】 （論文） 第一章 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 由以上分析可知。該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(duì)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。 由于汽車變速箱的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是變速箱加工過程中的主要考慮因素。 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，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。變速箱箱體的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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。其次，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(duì)刀及調(diào)整，也有利于保 護(hù)刀具。 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。 變速箱箱體孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。 根據(jù)汽車變速箱箱體零件圖所示的變速箱箱體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （ 1）、用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中，汽車變速 箱箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí)，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。 1 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 （ 2）、用坐標(biāo)法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不 僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時(shí)，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。 用坐標(biāo)法鏜孔，需要將箱體孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。 零件圖所示變速箱箱體孔系尺寸換算如下： 如下圖所示為三個(gè)支承孔中心線所構(gòu)成的坐標(biāo)尺寸關(guān)系。其中： ， |O ， 。設(shè)加工時(shí)坐標(biāo)系為 x0y且 現(xiàn)在要計(jì)算 yOB、 xOA及 yOA。 由圖可知： 根據(jù)余弦定理： 2 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） c 根據(jù)幾何關(guān)系可得： 孔系中心的直角坐標(biāo)尺寸算出來后。還需要進(jìn)一步確定各組成環(huán)的公差。組成環(huán)的公差分配方法有多種，現(xiàn)以等公差分配法為例子說明各組成環(huán)公差的求解方法。 已知： 因 兩邊微分后得： 若 ，則有 |AC|與 xOA 和 xOB 構(gòu)成尺寸鏈，其中 |AC|為尺寸鏈的封閉環(huán)。按等公差分配原則， xOA及 xOB的公差各取 。 |CB|與 yOA 及 yOB 構(gòu)成另一個(gè)尺寸鏈，且 ||CB|為尺寸鏈的封閉環(huán)。按前述方法可得 yOA及 yOB的尺寸公差各為 。 最終求得的變速箱箱體孔系在直角坐標(biāo)中的尺寸及公差為： 3 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目給出的零件是汽車變速箱箱體。變速箱箱體的主要作用是支承各 傳動(dòng)軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證變速箱部件與發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)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(shí)現(xiàn)汽車的變速，改變汽車的運(yùn)動(dòng)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(dòng)軸，實(shí)現(xiàn)其變速功能。 由汽車變速箱箱體零件圖可知。汽車變速箱箱體是一個(gè)簿壁殼體零件，它的外表面上有五個(gè)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?，F(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； 的螺孔加工； 的工藝孔加工。其中頂面有表面粗糙度要求為 ， 8個(gè)螺孔均有位置度要求為 ， 2個(gè)工藝孔也有位置度要求為 。 （ 2）、以 、 、 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(gè) 、 2 個(gè)和 1 個(gè) 的孔；尺寸為 的與、 的 4個(gè)孔軸線相垂直的前后端面；前后端面上的 3個(gè) 、 16個(gè) 的螺孔，以及 4個(gè) 、 2個(gè)的孔；還有另外兩個(gè)在同一中心線上與兩端 的倒車齒輪軸孔及其內(nèi)端面和兩個(gè) 的螺孔。其 中前后端面有表面粗糙度要求為 ， 3 個(gè) 、 16 個(gè)的 4 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 螺孔， 4個(gè) 、 2個(gè) 的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 900mm及表面粗糙度要求為 。 （ 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 0為 1600與兩側(cè)窗口面相垂直的 12個(gè) 和 的兩側(cè)窗口面； 的螺孔；與兩側(cè)面成 角的尺寸為 的錐管螺紋孔（加油孔）。其中兩側(cè)窗口面有表面粗糙度要求為 ， 12個(gè)螺孔均有位置度要 求為 。 由以上分析可知。該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(duì)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。 由于汽車變速箱的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是變速箱加工過程中的主要考慮因素。 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，以基準(zhǔn)平面定位加工其他 平面。然后再加工孔系。變速箱箱體的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e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。其次，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(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。 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。 變速箱箱體孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外 ，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。 根據(jù)汽車變速箱箱體零件圖所示的變速箱箱體的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （ 1）、用鏜模法鏜孔 5 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 在大批量生產(chǎn)中，汽車變速箱箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí)，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。 采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用 幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 （ 2）、用坐標(biāo)法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時(shí)，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。 用坐標(biāo)法鏜孔，需要將箱體孔系尺 寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。 零件圖所示變速箱箱體孔系尺寸換算如下： 如下圖所示為三個(gè)支承孔中心線所構(gòu)成的坐標(biāo)尺寸關(guān)系。其中： ， ， 。設(shè)加工時(shí)坐標(biāo)系為 x0y且 現(xiàn)在要計(jì)算 yOB、 xOA及 yOA。 由圖可知： 6 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 根據(jù)余弦定理： 根據(jù)幾何關(guān)系可得： A|cos( 孔系中心的直角坐標(biāo)尺寸算出來后。還需要進(jìn)一步確定各組成環(huán)的公差。組成環(huán)的公差分配方法有多種，現(xiàn)以等公差分配法為例子說明各組成環(huán)公差的求解方法。 已知： 因 兩邊微分后得： 若 ，則有 |AC|與 xOA 和 xOB 構(gòu)成尺寸鏈，其中 |AC|為尺寸鏈的封閉環(huán)。按等公差分配原則， xOA及 xOB的公差各取 。 |CB|與 yOA 及 yOB 構(gòu)成另一個(gè)尺寸鏈，且 ||CB|為尺寸鏈的封閉環(huán)。按前述方法可得 yOA及 yOB的尺寸公差各為 。 7 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 最終求得的變速箱箱體孔系在直角坐標(biāo)中的尺寸及公差為： 0034mm 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； （ 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)以限制工件的四個(gè)自由度，再以另一個(gè) 主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí)，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(duì)位置。 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(gè)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(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè) 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(gè)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?yàn)樗c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(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。 對(duì)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個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。 8 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（