【正文】 畢 業(yè) 設 計 論 文汽車變速箱箱體加工工藝及銑平面夾具設計摘 要本設計是汽車變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程設計及銑削專用夾具設計。汽車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，本設計遵循先面后孔的原則,并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。基準選擇以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的軸承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以軸承孔系定位加工出頂面，再以頂面與軸承孔系定位加工出工藝孔，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。軸承孔系的加工是采用鏜模法鏜孔，各平面采用銑削法加工，整個加工過程以數控組合機床為主數控銑床及加工中心為輔。夾具選用專用夾具，定位元件采用若干個支撐板一短圓柱銷一短削邊銷，夾緊方式選用氣動夾緊、夾緊可靠，然后分析定位誤差和計算夾緊力，設計夾具體，繪制夾具裝配圖。關鍵字：變速箱箱體 工藝規(guī)程設計 專用夾具設計AbstractThose are the machining processing procedures and special clamping apparatus design of the automobile gearbox. The main machining surfaces of the automobile gearbox are planes and holes. Generally speaking, to guarantee the accuracy of the planes are easier than the holes’s. Therefore, the design follows the principle of planes first and holes second, and the machining of the holes and the planes are clearly divided into rough machining and finish machining stage. The supporting holes of the input and output shaft of the gearbox are as the rough datum, and the top plane and two fabrication holes are as the finish datum. The main processing process are fastening the gearbox with the supporting holes to process the top plane, then fastening the gearbox with the top plane and two fabrication holes to process the bearing holes. In the subsequent working procedure, in addition to some individual processes, the gearbox is fastened by the top plane and two fabrication holes to processing the othes. The whole processes are given priority to CNC bination machine tools，CNC milling machines and machining centers are plementary. The special clamping apparatus are used in the whole machining process, positioning ponents adopt a number of support plates , a short cylindrical pin and a short cutting edge pin, and the clamping way choose pneumatic and is very the end I analysis the error and calculate the clamping force, design the body of the specific clamping apparatus.Key words: gearbox the design of the process planing the design of the special clamping apparatus目錄第1篇 汽車變速箱箱體加工工藝規(guī)程設計 1 1 1 1 1 1 2 3 3 3 4 6 6 6 8 8 8 9 11 12 12 12 13 1毛坯尺寸及工序尺寸的確定 14 14 15 15 16 17 18 21 22 23 23（機動時間） 2精銑頂面 2鉆擴鉸定位孔 26 29 32 35 37 37 38 鉆前后左右端面上通孔及螺紋底孔 42 45 前后左右端面M106H、M146H螺孔螺紋底孔攻絲 47 48 49第2篇 專用夾具設計 50 50 50 524. 銑削力與夾緊力的計算 53 53 54 55 56 56 56 56 56 58 58總結 59致謝 60參考文獻 61第1篇 汽車變速箱箱體加工工藝規(guī)程設計變速箱箱體內裝有輸入軸、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[14]。汽車變速箱主要是實現汽車的變速，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，形狀復雜，鑄造困難，剛度差，易變形，加工精度要求較高[15]。汽車箱體零件對一些主要孔與平面有較高技術要求，主要有：主要孔的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度；主要孔與孔、孔與平面的位置公差；主要平面的尺寸公差、平面度和表面粗糙度。其主要技術指標如下：（1）主要孔（軸承座孔）的尺寸公差不低于IT7級；（2）孔與孔、孔與平面的位置公差：A. 前后端面A和B相對于LL軸線的跳動量。B. 軸線LL和軸線MM在同一平面內的不平行度。C. 端面C相對于軸線NN的跳動量。D. 。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、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；尺寸為與、的3個孔軸線相垂直的前后端面；前后端面上、的螺孔，以及4個、2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端面和2個的螺孔。其中前后端面有表面粗糙度要求為，、螺孔，4個、2個通孔均有位置度要求為，兩倒車齒輪軸孔內端面有尺寸要求為及表面粗糙度要求。（3）以兩側窗口面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括：尺寸為和的兩側窗口面；與兩側窗口面相垂直的12個的螺孔；與兩側面成角的尺寸為的錐管螺紋孔（加油孔）。其中兩側窗口面有表面粗糙度要求為，12個螺孔均有位置度要求為?！?4】 對于汽車上的箱體類零件，由于形狀較為復雜，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，殼體的材料為HT200，熱處理硬度為190HB；近來，隨著輕量化技術的成熟，轎車上的變速器殼體已采用鋁合金壓鑄ZL10ZL105等[10]。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[14]，處理好孔和平面之間的相互關系。箱體類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工箱體上的基準平面，再以基準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，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。同時變速箱箱體零件的加工工藝應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。[15]對于平面加工的技術要求，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。1）刨削加工 其特點是刀具結構簡單，機床調整方便，成本較低，在龍門刨床上可以利用幾個刀架，在一次裝夾中，同時或依次完成若干個表面的加工或多個零件的同時加工，從而較經濟地保證這些表面的相互位置精度。精刨后的表面粗糙度Ra值可達。但由于刨削速度低，有空回程損失，同時參加工作的刀具數目少，故其生產效率低，只適于單件小批生產。2）銑削加工 銑削生產效率高于刨削，故在汽車制造業(yè)中的發(fā)動機機體、汽缸蓋的加工中，常采用多軸龍門銑床，用幾把銑刀同時加工幾個平面，這樣既能保證平面間的位置精度，又能提高生產效率。近年來，由于端銑刀在結構、刀具材料等方面都有了很大的改進，如不重磨刃端銑刀、密齒硬質合金可轉位端銑刀等高速刀具獲得了廣泛的應用。其中不重磨刃端銑刀，每齒進給量可達數毫米，其生產率較普通精加工端銑刀高倍，因此國內外制造行業(yè)普遍提倡以銑代刨。另外，在組合機床上，為了提高機床的工序集中程度，可用多個密齒硬質合金可轉位銑刀，同時加工箱體的幾個面，以提高加工質量和生產率。[4]故變速箱箱體的主要平面應該采用銑削的加工方法?？紫凳侵赶潴w零件上一系列有位置精度要求的孔的組合。孔系加工是箱體零件加工的關鍵。根據箱體零件的生產批量的不同和孔系精度要求的不同，所用的加工方法也不同。汽車變速箱箱體零件上的孔，按其工作性質和加工精度的不同，可分為主要孔和次要孔。其中軸承座孔為主要孔，這類孔的公差要求較嚴，一般為IT7IT9級，多在鏜床類機床（如臥式鏜床、組合鏜床）上加工。次要孔，如螺紋底孔及油孔等，此類孔的公差較大，通常為IT12級，可在普通立式鉆床、搖臂鉆床或多軸組合機床上加工。箱體零件孔系的加工，可在普通鏜床或組合鏜床上進行。獲得孔系各孔之間的位置公差的方法，主要有以下幾種。（1）劃線找正法和試鏜法按劃線加工孔系是最簡單的方法。加工前按照零件圖在箱體毛坯上各孔的加工位置線，然后按劃出的線逐一找正進行加工。這種方法的缺點是找正花費的時間長、生產率低、加工誤差大，如在臥式鏜床上加工，一般孔距誤差為。因此，這種方法僅適用于單件小批量生產中，對孔距公差要求不高的零件加工或粗加工。為了提高劃線找正的加工精度，可以采用試鏜法加工孔系。用這樣的方法鏜孔，孔中心距誤差可達到。試鏜法的優(yōu)點是不需要專門的輔助設備；其缺點是試鏜和測量花費的時間較多，生產率較低，而且對工人的技術水平要求也較高。（2）用鏜模法鏜孔在大批量生產中，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行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。用鏜模法加工孔系，工件裝夾在鏜模上，鏜桿被支承在鏜模的導套里，增加了系統(tǒng)的剛性。這樣鏜刀便通過模板上的孔將工件上相應的孔加工出來了。當采用兩個或兩個以上的支承來引導鏜桿時，鏜桿與機床主軸之間必須采用浮動連接。采用浮動連接時，機床主軸回轉誤差對孔系加工精度影響很小，因而可以在精度較低的機床上加工出精度較高的平行孔系。在車床、臥式鏜床或其他機床上均可安裝鏜模加工孔系。當從一端加工、鏜桿兩端均有導向支承時，孔與孔之間的同軸度和平行度可達。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模結構復雜、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。（3）用坐標法鏜孔坐標法鏜孔是先把被加工孔系的位置尺寸轉