【正文】 ............... 28 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 引 言 制造業(yè)是國(guó)家發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)，而汽車制造將是未來(lái)面對(duì)普通消費(fèi)者的主要的機(jī)械制造產(chǎn)品，而隨著國(guó)家的發(fā)展人民生活水平的提高，人們對(duì)汽車的需求和要求必定變的更多，所以我們有必要對(duì)汽車及汽車零件的設(shè)計(jì)與加工投入更多的精力 。通過這些對(duì)汽車變速器制造活動(dòng)有一個(gè)總體的，全貌的了解與把握，能夠掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能選擇加工方法與機(jī)床，夾具及加工參數(shù)，具備制定工藝規(guī)程的能力 和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基礎(chǔ)，初步具備分析解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問題的能力，了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展?fàn)顩r。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 零件的工藝性分析 零件的功用 此次設(shè)計(jì)的課題是關(guān)于汽車變速箱上蓋的工藝工裝設(shè)計(jì)。 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工藝性 變速箱上蓋是典型的鑄造箱蓋類零件。為了能在不拆卸上蓋全體的條件下觀察與檢修內(nèi)部元件的運(yùn)作和故障情況，在零件設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了在上蓋的頂部設(shè)計(jì)一個(gè)檢查口，為一凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。并且還在接合面上設(shè)計(jì)了裝配定位孔和工藝定位孔，保證了裝 配的精度。 孔的加工包括： 大接合面上 14 個(gè)直徑 11mm 的通孔加工，沒有特別的技術(shù)要 求。 上蓋兩端 4個(gè)直徑 16mm 的深孔鉆擴(kuò)加工，技術(shù)要求：表面粗糙度 μ m，鉆孔φ 16 ?? mm,外擴(kuò) 孔要求φ 20 ?? mm,孔中心線間距 ，高度方向距大接合面距離 37 ?? 的形位要求：直線度 ,相對(duì) D 基準(zhǔn)位置度φ ，相對(duì) E 基準(zhǔn)位置度 。 零件毛坯選擇 零件毛坯材料選擇 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 考慮到變速箱上蓋的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，制造精度不高，幾何尺寸也比較大，以及考慮到生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。 鑄件毛坯如圖 11 所示： （ a） (b) (c) 圖 11 鑄件毛胚圖 毛坯的制造方式 毛坯制造方法的選擇時(shí)應(yīng)考慮下列因素，生產(chǎn)類型；工件結(jié)構(gòu)和尺寸；工件的機(jī)械加工性能要求；工件的工藝性能要求。粗加工階段的主要任務(wù)是切除大部分余量， 切削力大，對(duì)定位基準(zhǔn)的要求主要是穩(wěn)定可靠。 由于工序性質(zhì)不同，定位基準(zhǔn)也不同。先是以大接合面為粗基準(zhǔn)加工小平面，然后在以加工過的小平面為基準(zhǔn)加工大接合面；在工序鉆、擴(kuò)、鉸接合面上一系列孔以及螺紋預(yù)孔的工序當(dāng)中，考慮到工件加緊的穩(wěn)定可靠，以及考慮到與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合，宜選擇大接合面為精基準(zhǔn)加工；在銑削內(nèi)壁兩端面的工序時(shí)，考慮銑削的力度加大，為保證加緊穩(wěn)定可靠，依然宜選大接合面為精基準(zhǔn)加工；在內(nèi)壁頂部鉆、鉸 4個(gè)φ 深孔工序中，考慮到保證工件在加工中不變形，宜選小平面為定位基準(zhǔn)；在鉆、擴(kuò)內(nèi)壁階梯孔、兩端φ 16mm 深孔，以及攻絲螺紋預(yù)孔的工序中，考慮到加工方便、加緊可靠、且與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合等因素，還是選擇大接合面為定位基準(zhǔn)。每道工序結(jié)束后，正常用游標(biāo)卡尺、極限量規(guī)等 檢驗(yàn)。加工方法的選擇首先要保證加工質(zhì)量；其次還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 11 第一套工藝路線方案 (mm) 工序號(hào) 工序名稱 1 鑄造毛坯 2 清理燒冒口，噴砂 3 粗銑，半精銑上蓋凸臺(tái)小平面 4 粗銑，半精銑底部大接合面 5 鉆、鉸 14個(gè)φ 11 孔 6 鉆、鉸 2個(gè)φ 13 的裝配定位孔。在第八個(gè)工序中，方案一安排了一次中間檢查，其實(shí)也是沒有必要的。 第二套方案聯(lián)結(jié)緊湊，適當(dāng)選用一些專用工裝、設(shè)備，效率和加工精度都更加有保障。 粗精銑上蓋底部大接合面：臥式（萬(wàn)能）銑床 X62W,專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺。 銑內(nèi)側(cè)兩端面：臥式（萬(wàn)能）銑床 X62W，專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺。 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 鉆、擴(kuò)上蓋內(nèi)壁階梯孔：立式鉆床 Z550，專用夾具，直徑φ 的錐柄加長(zhǎng)麻花鉆，直徑分別為φ 9mm 和φ 12mm 的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑φ 專用加長(zhǎng)鉸刀 ,專用塞規(guī)，深度卡尺。 1 在上蓋另一端鉆、擴(kuò)φ 16mm 深孔：立式鉆床，專用夾具，直徑φ 的錐柄加長(zhǎng)麻花鉆，直徑φ 20mm 的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆，直徑φ 16mm 的專用鉸刀，專用塞規(guī)，孔距量規(guī)，深度卡尺。 鉆孔至 φ ，深 59mm 確定背吃刀量 ap =1/2*d= ；鉆頭：φ 由于工件材料是 HT2040； HB=170， 查得： 進(jìn)給量 f= ， T=2100s=35min[7,3]； 刀具材料選用高速鋼，由資料查知： ,0, ????? mYXZC VVVV [7]； 又查表得： , ??? svapvTV KKK ； , ?? tvCv KK [7]； 由于： VYpXam VV KfT ZdCv VV 0? （ 11） 式中 v —— 鉆削速度（ m/s）； f —— 鉆削進(jìn)給量（ mm/r）； pa —— 背吃刀量（ mm）； T —— 耐用度（ t）； 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 0d —— 鉆頭直徑 (mm)； mYXZC VVVV 、 —— 系數(shù) ,由被加工的材料性質(zhì)和鉆削條件決定； 所以由以上數(shù)據(jù)可知道： smv / ????????? ?? ； 由于： 01000d vn ?? （ 12） 式中 n —— 鉆頭轉(zhuǎn)速（ r/min）； v —— 鉆頭切削速度（ r/min）； 0d —— 鉆頭直徑（ mm）。 查知： ,0, ????? mYXZC VVVV ； 又查表得： , ??? svapvTV KKK ； , ??? dvtvCv KKK ，[3,7]， 由于： VYXPmmZV KfaT dCv VVV)1 01 60 ?? （ m/s （ 14） 式中 v —— 鉸削速度（ m/s）； f —— 鉸削進(jìn)給量（ mm/r）； pa —— 背吃刀量（ mm）； T —— 耐用度（ t）； 0d —— 鉸刀直徑 (mm)； mYXZC VVVV 、 —— 系數(shù) ,由被加工的材料性質(zhì)和鉸削條件決定。因此，不同的方案就有不同的經(jīng)濟(jì)效果。當(dāng)用多個(gè)表面定位的時(shí)，應(yīng)選擇其中一個(gè)較大的表 面為主要定位基準(zhǔn)，有利于工件裝夾的平穩(wěn)，保證夾具能有效夾緊以及保證工件不至于變形等。具體的布置就是在大接合面上用兩塊支承板限制 ?x 、 ?z 、 ?y三個(gè)自由度；在上蓋的一側(cè)用一個(gè)固定支承釘限制一個(gè)自由度 ?y ；在上蓋豎直放置時(shí)候，為了保證工件不在 YOZ 平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以在其底部用一托槽限制其兩個(gè)自由度 ?z 、 ?x 。支承板較之前面的支承釘能大大的增大受力面積，更好的保證工件受力不變形。參見圖 21。托槽槽寬尺寸為 14mm，大于上蓋側(cè)邊厚度 10mm，主要是考慮到托槽只是起到一個(gè)“托”的作用，兩邊都留有適當(dāng)間隙是為防止工件安裝時(shí)被槽的某一側(cè)擋到，使得工件過 定位。所以存在基準(zhǔn)不重合誤差。但在水平面內(nèi)，是一圓周力，大小不變，方向時(shí)刻變化。 本設(shè)計(jì)中選擇由兩個(gè)液壓缸直接頂起夾緊塊進(jìn)行壓緊，壓緊有效、快速。余量也不能太小，否則夾緊力不夠，不能有效夾緊。 圖 25 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 本夾緊裝置中用到的凸緣式液壓缸的裝配圖如圖 26所示 ,其中各主要零件如表 21 所示： 本夾緊機(jī)構(gòu)中用到的夾緊塊是非標(biāo)準(zhǔn)件，作用部分為鑄件材料為灰鑄鐵HT200，與后面的直桿焊接而成?；厥自O(shè)計(jì)過程，覺得自己有了很大的收獲，學(xué)到了很多實(shí)實(shí)在在有用的知識(shí)。由于在以前學(xué)專業(yè)課的時(shí)候，知識(shí)學(xué)的很粗糙很膚淺，如走馬觀花一般根本不扎實(shí)。 設(shè)計(jì)讓我開闊了視野，拓寬了知識(shí)面，學(xué)到了很多新知識(shí)，也讓我許多學(xué)過的知識(shí)得到了鞏固，能熟練運(yùn)用，融會(huì)貫通。我們即將步入社會(huì)，無(wú)論何時(shí)何地，做工作或做學(xué)問，都是需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木竦摹Ｕ窃诹_老師的指導(dǎo) 下，我才克服了一個(gè)個(gè)困難，順利的完成本次畢業(yè)