【文章內容簡介】 必須鋒利，不采用倒棱。 （ 2）按材料特性，選 W18Cr4V 作為鏜刀具。 （ 3）加工時應遵循基準（面）先行、先粗后精的原則。首先對平面和孔進行粗加工，再半精加工基準面、孔，消除粗加工時所產生的變形，以確保殼體的高精度要求。 （ 4）按照傳動路線和 齒輪的傳動關系，應先鏜 φ 146+ 0 孔，其次鏜 φ 48+ 0孔，最后鏜 φ 80+ 0 孔，保證三組平行孔系孔距間獲得較高的尺寸精度，并注意必須換算坐標尺寸。孔 φ 146 與孔 φ 48的坐標位置關系如下： 水平方向位移量 x1 =18mm 垂直方向 位移 y1 = 22 18)( ? = 孔 φ 48與孔 φ 80的坐標位置關系如下： 水平方向位移量 x2 =68mm 垂直方向位移 y2 = 22 6887 ? = （ 5）由于該變速箱殼體的安裝基面“ B” 面積較小，在鏜削加工過程中無法作為定為基準，由于 A 面與三組平行孔系有 的垂直度要求， B 面對 A 面有 的垂直度要求，所以從粗加工開始就必須注意保證該零件孔與面及面與面的垂直度要求。粗加工時，可選該殼體不加工的毛坯側面作為粗基準，校正后對 A面及相對的 另一側面進行粗加工，再分別以該兩面作為基準面對三孔系進行依次粗鏜；在 A 面及其對應面進行半精銑時，還應充分注意其兩面的平行度要求。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 17 （ 6）在進入半精加工及精加工時，應充分考慮用 A 面作基準來精銑相對應的另一 側面及鏜削三組平行孔系 ，但是由于不便于鏜削和裝夾因此還是選用底面作為基準 。在鏜削 φ 146+ 0 孔時，找正 A 面或采用心軸與端面垂直的檢具進行找正 ，以保證三組平行孔系對 A 面的垂直度要求。在最后精加工時，仍以 底 面作定為基準，并以 A安裝面作輔助基準，以減少最后刮削 B 安裝面時的鏟刮工作量。 變速箱箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 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，對于變速箱殼體 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系。 由于該變速箱殼體零件設計要求為大量生產。怎樣滿足生產率要求也是變速箱殼體加工過程中的主要考慮因素。 孔和平面的加工順序 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，以基準平面定位加工其他平面 。 這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠加緊牢固，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，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 變速箱殼體零件的加工工藝 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。 孔系加工方案選擇 變速箱殼體孔系加工方案， 應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最低的機床。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 18 根據(jù)變速箱殼體零件圖所示的變速箱殼體的精度要求，當前應選用在 臥式鏜床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （ 1） 用鏜模法鏜孔 在大批量生產中，汽車變速箱殼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。 采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗震性。因此，可以用幾把刀加工。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） 用坐標法鏜孔 在現(xiàn)代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多品種以及產品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成 本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。 用坐標法鏜孔，需要將箱體孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠直接在支架坐標系中做精密運動的機床進行鏜孔。 零件圖所示變速箱殼體孔系尺寸換算如下： 如下圖所示 為三個支承孔中心線所構成的坐標尺寸關系。其中： |OA|=199177。 , |OB|=142177。 , |AB|=87177。 ,設加工時坐標系為xoy 且 xOB=18mm 現(xiàn)在要計算 yOB 、 xOA、及 yOA 。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 19 由圖可知： yOB= 22 18142 ? = AC=87mm cosβ =18/|OB|=18/142= ∴ β =176。 γ =90β =176。 根據(jù)余弦定理 : cosα =||||2 ||||||222OBOA ABOBOA ??= 142*199*2 87142199 222 ?? ≈ ∴ α =176。 根據(jù)幾何關系可得： xOA=|OA|sin(α γ )= yOA=|OA|cos(α γ )= 孔系中心的直角坐標尺寸算出來后。還需要進一步確定各組成環(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： |CA|=+18= |CB|== |AB|=87mm 因 222 |||||| ABCBAC ?? 兩邊微分后得： 2|AC|*d|AC|+2|CB|*d|CB|=2|AB|*d|AB| 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 20 若 d|AC|=d|CB|=ε ,則有 * 87*||*|| |AB|*|AB|dε ????? CBAC |AC|與 xOA及 xOB的公差各取 ε /2=177。 。 |CB|與 yOA及 yOB構成另一個尺寸鏈，且 |CB|為尺寸鏈的封閉環(huán)。按 等公差分配原則， yOA及 yOB 的尺寸公差各為 ε /2=177。 。 最終求得的變速箱殼體孔系在直角坐標系中的尺寸及公差為： XOA= 177。 。 yOA=177。 。 xOB=18177。 。 yOB=177。 。 變速箱殼體加工定位基準的選擇 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （ 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，應選擇變速箱的主要支承孔作為主要基準。即以變速箱殼體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為 粗基準加工精基準面。因此以后再用精基準定位加工主要支承孔時，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位置。 精基準的選擇 從保證箱體孔系的孔、孔與平面、平面與平面之 間的位置。精基準的選擇應能保證變速箱殼體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從變速箱殼內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 21 體零件圖分析知，它的底平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于做孔系加工精基準 用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的六點定位定位方法，則可滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的定位要求 ， 并且 因為他它與兩端面垂直。如果用來做精基準加工端面，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都 很方便 所以 同樣 采用。 變速箱殼體加工主要工序安排 對于大 批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。變速箱 殼體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先 直接安裝進行粗銑端面 A及 A 的相對端面然后再以底面，端面 A及 側面進行粗鏜，以確保底面與孔系的平行度，以及底面與端面的垂直度。 并用鏜削的方法加工 A面的三孔系，及 A 對面的兩組孔系，另外 φ 146 對面的孔系需用數(shù)控銑床進行銑削。 加工工序完成后，將工件清洗干凈。清洗是在 8090176。 C 的含 %%蘇打及 %%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、 毛刺、砂粒等的殘留量不大于 200mg。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將該變 速箱殼體零件加工工藝路線確定如下： 工序 1： 粗銑 端面 A及其相對的另一端面。分別以兩端面為粗基準。選用 立式升降臺銑床 ，和專用夾具。 工序 2：粗鏜 三組 平行孔系，確?？紫蹬c端面 A的垂直度，以及與底面的平行度，以底面為粗基準。選用臥式鏜床和專用夾具。 工序 3：檢驗 工序 4： 精 銑端面 A 及其相對的另一端面，分別以兩端面為加工基準 .選立式升降臺銑床 和專用夾具。 工序 5：粗銑 φ 146 對面的 窗口 孔系且銑端面 B，以確保端面 A 與端面 B 的垂直度，以 A 面為基面，選用數(shù)控銑床和專用夾具。 工序 6： 鉗工 刮削 B面、 挫 B面 對應的凸體倒角。 工序 7：半精鏜 A 面及 A對面端面的平行孔系，以確保孔系與端面 A的垂直度，以及與底面的平行度，以底面為粗基準。選用臥式鏜床和專用夾具。 工序 8：精鏜 A面及 A對面端面的平行孔系，以確?？紫蹬c端面 A 的垂直度，內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 22 以及與底面的平行度，以底面為基準。選用臥式鏜床和專用夾具。 工序 9：清洗。選用清洗機清洗。 工序 10：終檢。以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 該變速箱殼體零件采用的是鋁硅銅合金制造。硬度低，但強度高，熔點低，生產量為大批量生產，采用鑄造毛坯。 端 面及其相對面的加工余量 。 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 。其余量值規(guī)定為 2mm。 粗銑平面時厚度偏差取 。 精銑：參照《機械加工工藝手冊第 1卷》表 ，其余量規(guī)定值為 。 鑄造毛坯的 名義 尺寸為 ： 108+2*2+2*= 毛坯最小尺寸為 = 毛坯最大尺寸為 +=115mm 粗銑后最大尺寸為： 108+2*= 粗銑后最小尺寸為： *= 精銑后尺寸與零 件圖尺寸相同，即 108177。 孔 φ 146+ 0 孔、 φ 48+ 0 孔、 φ 80+ 0 孔。 孔系的表面粗糙度為 ，參照《機械加工工藝手冊第一卷》表 確定工序尺寸及加工余量： （ 1）孔 φ 146+ 0 ： 粗鏜： φ （去除材料直徑 ）。 半精鏜： φ （去除材料直徑 ）。 精鏜： φ 146+ 0 （去除材料直徑 ）。 （ 2）孔 φ 48+ 0 ： 粗 鏜： φ （去除材料直徑 ）。 半精鏜： φ （去除材料直徑 ）。 精鏜： φ 48+ 0 mm（去除材料直徑 ）。 （ 3）孔 φ 80+ 0 ： 內蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 23 粗鏜： φ （去除材料直徑 ）。 半精鏜： φ （去除材料直徑 ）。 精鏜： φ 80+ 0 mm（去除材料直徑 ）。 （ 4）孔 φ 146+ 0 相對的窗口加工余量： 粗銑：去除材料雙邊余量 。 臺加工 由于端面 B是 安裝基面故需要加 ，且粗糙度要求為 ，根據(jù)工序要求可知，凸臺只需進行粗銑加工， 查 《機械加工工藝手冊第一卷》 粗銑時去除材料 。 倒角：由鉗工用手挫完成。 刮削 ： 用刮鏟去除毛刺 等。 確定切削用量及基本工時 （機動時間） 1：銑兩端面 總工時 機床： 立式升降臺銑床 XW5032 刀具：硬質合金 端銑刀（面銑刀） dw=400mm 齒數(shù) Z=14 （ 1）粗銑 銑削深度 ap=2mm 每齒進給量 af:參照《機械加工工藝手冊》表 ，取 af=銑削速度 V：參照《機械加工工藝手冊》表 ，取 V=4m/s 機床主軸轉速 n： n= m i n/200m i n,/191400* 60*4*1000*1000 0 rnrVd ??? 取? 實際銑削速度 V? :V? = smnd /*100 0 200*400* 00 ??? 進給量 Vf： Vf=afZn=*14*200/60≈ 工作臺每分鐘進給量 fm: fm=Vf=ac:根據(jù)《機械加 工工藝手冊》表 ， ac=240mm 被切削層長度 l：由毛坯尺寸可知 l=360mm 刀具切入長度