【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)加工過(guò)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(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 7 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(lái)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。 選用頂面及其上的兩個(gè)工藝孔作精基準(zhǔn)具有如下特點(diǎn)： 變速器箱體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)是前端面和該面上的兩個(gè)主要孔0. 03 5 0. 03 0. 02 00 0 0. 01 312 0 80 30m m m m? ? ?? ? ?? mm? ? 和 mm? ? 。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，加工時(shí)應(yīng)選前端面和該面上的那兩個(gè)主要孔作定位基準(zhǔn)，這樣才能使定位誤差最 小 。但因變速器殼體上需要加工的主要部分大多位于前后端面上，根據(jù)對(duì)主要孔所提出的技術(shù)要求，最好在同一工作行程中能把前后端面上的同軸線孔加工出來(lái)。如果采用前端面及其上的主要孔作為定位基準(zhǔn)，就難以做到這一點(diǎn)。此外，用前端面和該面上兩個(gè)主要孔作定位基準(zhǔn)還將使夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位穩(wěn)定性差 ，使用也不方便，同時(shí)難以實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一和自動(dòng)化。實(shí)際加工表明，采用頂面及其上的兩個(gè)工藝孔作為定 位基準(zhǔn)，加工時(shí)箱體口朝下，中間導(dǎo)向支架可以緊固在夾具體上，提高了夾具的剛度，有利于保證各支承孔加工的位置精度，而且工件裝卸方便，能減少輔助工時(shí)并提高生產(chǎn)率。采用這種定位基準(zhǔn)，可以做到基準(zhǔn)統(tǒng)一，能加工較多的表面，也會(huì)避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而引起的定位誤差，容易保證各表面間的位置公差。 分析零件圖有關(guān)技術(shù)要求可知，為了保證后端面和主要孔軸線之間的垂直度要求，以及兩側(cè)面距 mm? ? 孔的 尺寸及不平行的要求，要在最后精加工兩端面和兩側(cè)面時(shí)，最好還是以主要孔定位，使其基準(zhǔn)重合。而主要 孔 mm? ? 的位置，是由在垂直平面內(nèi)距頂面 (100 )mm? 和水平平面內(nèi)距工藝孔 (110 )mm? 這兩個(gè)尺寸確定的。因此，頂面及其上的兩個(gè)工藝孔是主要孔 mm? ? 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。所以，以頂面及其上的兩個(gè)工藝孔作精基準(zhǔn)來(lái)加工主要孔 mm? ? ，是不會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合定位誤差的。而同時(shí)加工孔 mm? ? 時(shí)，只要以 mm? ? 的刀具位置為基準(zhǔn)，來(lái)確定 mm? ? 孔的刀具位置，則定位誤差也就不存在了。同樣， ? ?? 孔的位置公差也可以 得到保證。 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 8 變速箱箱體 的工藝路線 工序安排原則 1）先面后孔。加工平面型箱體類(lèi)零件時(shí)，一般是先加工平面，然后以平面定位再加工其他表面。平面面積較大，定位穩(wěn)定可靠，可減少裝夾變形，有利于提高加工精度。同時(shí)，箱體類(lèi) 零件的平面多為裝配和設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，這樣便可使裝配基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)重合，從而減少累計(jì)誤差，提高加工精度。 2）粗、精加工階段分開(kāi)。當(dāng)工件的剛性好、內(nèi)應(yīng)力小，毛坯精度高時(shí)，粗加工后的變形很小時(shí)，可以在基準(zhǔn)平面及其他平面粗、精加工后，再粗、精加工主要孔。這樣既可以減少工序數(shù)目和零件的安裝次數(shù)，又可減少加工余量。因此，這種方案的生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)性好。但是，當(dāng)毛坯精度較低且剛性差，內(nèi)應(yīng)力大時(shí)，粗加工后的變形量大，往往會(huì)影響加工質(zhì)量。故當(dāng)零件技術(shù)要求較高，而粗加工又會(huì)引起顯著變形時(shí)，因采用平面加工和孔的 加工交叉進(jìn)行，即粗加工平面 粗加工孔 精加工平面 精加工孔。雖然交叉加工使生產(chǎn)管理復(fù)雜起來(lái)，加工余量亦大，但這樣較易保證加工精度，也能及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。 3）工序間安排時(shí)效處理。因箱體件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均勻，鑄造內(nèi)應(yīng)力較大，故為消除內(nèi)應(yīng)力、減少機(jī)械加工后的變形，保證精度的穩(wěn)定，毛坯鑄造之后應(yīng)安排時(shí)效處理。 時(shí)效的規(guī)范為：加熱到 500 550CC??，保溫 46hh，冷卻速度小于或等于 30 /Ch? ，出爐溫度要低于 200C? 。 對(duì)于精度要求較高或形狀很復(fù)雜的箱體零件，除在鑄造之后安排一次時(shí)效處理外，在粗加工之后還要安排一次時(shí)效處理，以消除粗加工所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。而精度要求不太高的箱體零件，還能利用粗、精加工工序間的停放和運(yùn)輸時(shí)間，達(dá)到自然時(shí)效處理的目的。 4）工序集中安排。在成批大量生產(chǎn) 箱體零件的流水生產(chǎn)線上 ， 廣泛采用專用機(jī)床 ，各主要孔的加工則采用 專用 組合鏜床、 專用夾具。 同時(shí)在生產(chǎn)安排上以工序集中方式進(jìn)行加工，將一些相關(guān)的表面加工集中于同一工位或同一 臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行。這樣既可以 有效保證各表面之間的尺寸和位置公差，又能顯著提高生產(chǎn)效率。 [15] 箱體實(shí)際加工工藝 具體安排 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道工序也是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二道工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到變湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 9 速箱箱體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則， 應(yīng)先精加工平面再加工孔系 ，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c??9080 的含 % %蘇打及 % %亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺等的殘留量不大于 mg200 。 箱體加工工藝路線 方案一： 工序 1：金屬型鑄造毛坯 工序 2：去應(yīng)力退火 工序 3：粗、精銑頂面。以兩個(gè) mm120? 的支承孔和一個(gè) mm80? 的支承孔為粗基準(zhǔn)。選用圓盤(pán)銑床，和專用夾具。 工序 4：鉆頂面螺紋底孔及攻絲、鉆擴(kuò)鉸工藝孔。以兩個(gè) mm120? 的支承孔和一個(gè) mm80? 的支承孔為粗基準(zhǔn)。選用立式加工中心和專用夾具。 工序 5：粗銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基 準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 6：粗銑左右兩側(cè)窗口面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 7：鉆前后左右面螺紋底孔及通孔、攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用臥式加工中心和專用夾具。 工序 8：自動(dòng)線加工 工位 1：銑倒車(chē)齒輪軸孔處兩內(nèi)側(cè)面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用數(shù)控銑床和專用夾具。 工位 2：加油孔鉆孔及攻絲。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用數(shù)控組合機(jī)床和專用夾具。 工位 3：粗鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 10 工位 4：擴(kuò)倒檔軸孔。以頂面 和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工位 5：半精鏜前后端面軸承座孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工位 6：鉸倒檔軸孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工位 7：精鏜前后端面軸承座孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 9：精銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 10：精銑兩側(cè)窗口面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 11：去毛刺，清洗。選用拋光機(jī)拋光、清洗機(jī)清洗。 工序 12：最終檢驗(yàn)，涂底漆。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 方案二： 工序 1：金屬型鑄造毛坯 工序 2：去應(yīng)力退火 工序 3：涂底漆 工序 4：粗、精銑頂面。以兩個(gè) mm120? 的支承孔和一個(gè) mm80? 的支承孔為粗基準(zhǔn)。選用立軸圓工作臺(tái)銑床，和專用夾具。 工序 5：鉆頂面孔、鉸工藝孔。以兩個(gè) mm120? 的支承孔和前端面為基準(zhǔn)。選用專用組合鉆床和專用夾具。 工序 6：粗銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組 合銑床和專用夾具。 工序 7：粗銑左右兩側(cè)面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 8：鉆前后左右面螺紋底孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)。選用專用組合攻絲機(jī)和專用夾具。 工序 9：銑倒車(chē)齒輪軸孔處兩內(nèi)側(cè)面，鉆加、放油螺孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 10：粗鏜前后端面支承孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 11 工序 11：擴(kuò)倒檔軸孔。 以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 12：半精鏜前后端面軸承座孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專 用組合鏜床和專用夾具。 工序 13：精鏜前后端面軸承座孔。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 14：鉸倒檔軸孔。 以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 15：精銑兩側(cè)面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 16：精銑前后端面。以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合銑床和專用夾具。 工序 17：前后 左右 端面 及加、放油螺孔 攻螺紋。 以頂面和兩工藝孔為基準(zhǔn)，選用專用組合攻絲機(jī)和專用夾具。 工序 18：去毛刺，清洗。選用清洗機(jī)清洗。 工序 19：最終檢驗(yàn) 。 方案對(duì)比分析 通過(guò) 兩個(gè)方案 的比較可知，方案一 是組合機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線，雖然不能用于多品種、小批量混流生產(chǎn)，但是比較 適用于大 批 量 、單一品種 生產(chǎn) ， 零件加工成本低 、質(zhì)量好， 生產(chǎn)能力大 ，并且方案一中的工序集中，減少了不必要的定位夾緊次數(shù)，更容易保證箱體的加工精度，同時(shí)也提高了箱體的生產(chǎn)效率。而方案二工序相對(duì)來(lái)說(shuō)要分散一些，定位夾緊次數(shù)要多一些，但也適合于大量生產(chǎn)中變速箱箱體的機(jī)械加工工藝過(guò)程。 綜合各方面的因素，變速箱箱體的加工工藝選用方案一。 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 12 選擇機(jī)床 頂面各工序的 機(jī)床選擇 粗精銑頂面選用圓盤(pán)銑床 ZHX160C，鉆頂面螺紋孔、攻絲及鉆擴(kuò)鉸頂面工藝孔可選用立式加工中心，以減少箱體的裝夾次數(shù)，提高工藝孔的加工質(zhì)量 及精度 ，同時(shí)也可以提高生產(chǎn)率。 前后左右端面各工序的機(jī)床選擇 粗精銑前后端面 及兩側(cè)面 可選用專用組合 銑床，加工前后 端面 及左右兩側(cè)面 的螺紋孔及通孔可選用臥式加工中心，以減少箱體的裝夾次數(shù)，提高生產(chǎn)率。前后端面上的軸承座孔和倒車(chē)齒輪軸孔可以選用專用組合鏜床 ，即主要孔和面的加工主要采用專用組合機(jī)床。 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì) 的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。 倒車(chē)齒輪軸孔內(nèi)側(cè)端面及加油孔的加工機(jī)床選擇 由于變速箱箱體倒車(chē)齒輪軸孔內(nèi)側(cè)端面在變速箱箱體內(nèi)部且有一定的精度要求，加工困難，為減少裝夾定位誤差的影響，提高生產(chǎn)率，可選用數(shù)控銑床XK6032。加油孔在箱體左側(cè)的一個(gè)傾斜的平面上，也不便加工，可選用數(shù)控組合機(jī)床 S1，先鉆鉸孔后攻絲。 選擇夾具 該變速箱箱體的加工屬于大批量生產(chǎn)，產(chǎn)量大、品種單一， 適合使用只為某個(gè)零 件 的某道或幾道工序的 加工 而使用 的 專用夾具。 專用夾具是根據(jù) 箱體 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)專門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)合理，剛性強(qiáng)，裝夾穩(wěn)定可靠，操作方便，提高安裝精度及裝夾速度等優(yōu)點(diǎn)。選用這種夾具，一批工件加工后尺寸比較穩(wěn)定，互換性也較好，可大大提高生產(chǎn)率。 而且可調(diào)專用夾具 既能滿足加工精度，又有一定的柔性，是一種很有發(fā)展前途的新穎的機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)形式。 故在該變速箱的各道工序中都采用專用夾具。 湖 北 汽 車(chē) 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè)（設(shè) 計(jì)） 論 文 13 選擇刀具 粗精銑變速箱箱體頂面選用 硬質(zhì)合金面銑刀，鉆頂面螺紋孔及攻絲可選用高速鋼麻花鉆和高速鋼機(jī)用絲錐，鉆擴(kuò)鉸兩工藝孔可選用高速鋼麻花鉆、高速鋼擴(kuò)孔鉆、高速鋼鉸刀； 粗精銑前后左右各端面可采用硬質(zhì)合金面銑刀，粗鏜、半精鏜和精鏜軸承座孔可選用高速鋼刀具，擴(kuò)鉸倒車(chē)齒輪軸孔可選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆和標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，粗精銑倒車(chē)齒輪軸孔處內(nèi)側(cè)端面選用粗齒高速鋼圓柱形銑刀；前后左右端面螺紋孔 及通孔 的加工可選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆和高速鋼機(jī)用絲錐 ，鉆擴(kuò)加油孔及攻絲可選用 麻花鉆 、擴(kuò)孔鉆及 機(jī)用絲錐。 選擇量具 變速箱箱體的加工屬于大批量生產(chǎn)，一般均采用通用量具 ，但是為了提高效率也可以采用高效專用量具和綜合量具