【導讀】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。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)動機正確安裝。精度，而且還會影響汽車的工作精度、使用性能和壽命。汽車的變速，改變汽車的運動速度。蓋，前后端面支承孔mm120?用以安裝傳動軸，實現(xiàn)其變速功能。外表面上有五個平面需要進行加工。此外各表面上還需。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。這一組加工表面包括：頂面的銑削。4個孔軸線相垂直的前后端面；前后端面上的16個HM610?，12個螺孔均有位置度。由以上分析可知。的主要考慮因素。提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最底的機床。前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。但鏜模結(jié)構(gòu)復雜、制造難度大、成本較高，且由于

　　

【正文】 頂面作為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以兩個同軸的主要支承孔限制工件的兩個自由度，再用工件端面限制一個自由度。本夾具采用活柱鉆模板向下運動夾緊工件，鉆模板裝在四根滑柱 10和 22上，兩根對角安裝的滑柱 10與氣缸活塞相連，滑柱下移時，既可夾緊工件，操作時，先接通氣缸使氣缸活塞及心軸推動兩個短錐銷進入工件孔中，從水平方向夾緊工件。由于夾緊缸由彈簧 18支承并安裝在滑柱上，當活柱鉆模板下降夾緊工件時，錐銷連同氣缸可 以和工件一起下降。心軸裝在滾針軸承及推力軸承上，即使水平方向已夾緊工件，但工件仍可繞心軸的中心轉(zhuǎn)動。當滑柱 22 下降時，鉆模板、工件也一起下降并迫使小車下降，工件則壓在兩個浮動 V形塊 06上，兩浮動 V形塊 06通過杠桿 07的轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)自位。加工完大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 35 后，滑柱升起，由彈簧 21將小車和工件托起，拉出小車即可卸下工件。 本夾具主要用來粗銑汽車變速箱箱體前后端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銑前后端面時，前后端面有尺寸要求 ? ，前后端面與工藝孔軸線 分別有尺寸要求 ?? 。以及前后端面均有表面粗糙度要求 Rz50。本道工序僅是對前后端面進行粗加工。因此在本道工序加工時，主要應考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 在進行前后端面粗銑加工工序時，頂面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。因此工件選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個自由度，而兩工藝孔作為定位基面，分別限制了工件的一個和兩個自由度。即兩個工藝孔作為定位基面共限制了工件的三個自由度 。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一短圓柱銷和一削邊銷。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對汽車變速箱箱體的前后端面同時進行粗銑加工。同時為了縮短輔助時間準備采用氣動夾緊。 本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設(shè)計。 由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距 gL 。 mmL g 7 91 1 02 5 7 22 ??? 由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為 mmLg ???? 所以兩工藝孔的中心距為 ? ，而兩工藝孔尺寸為?? 。 根據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下： 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 36 定位銷中心距基準孔中心距 （ 1）、確定兩定位銷中心距尺寸 xL 及其偏差 Lx? xL = gL = Lx? mmLg )31~51( ???? ? （ 2）、確定圓柱銷直徑 1d 及其公差 1d? mmDd 1211 ?? （ 1D —基準孔最小直徑） 1d? 取 f7 所以圓柱銷尺寸為 ?? （ 3）、削邊銷的寬度 b和 B （由《機床夾具設(shè)計手冊》） mmb 4? mmDB 1022 ??? （ 4）、削邊銷與基準孔的最小配合間 隙 2? 212)2(2Db LgLx ????? ?? 其中： 2D —基準孔最小直徑 1? —圓柱銷與基準孔的配合間隙 )2(422 ???????? （ 5）、削邊銷直徑 2d 及其公差 mmDd 9 8 1 ?????? 按定位銷一般經(jīng)濟制造精度，其直徑公差帶為 6h ，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 mm0 ?? 。 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 37 （ 6）、補償值 ? mmLxLg m i n1 ???????? ??? 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為： （ 1）、移動時基準位移誤差 yj?? yj?? min111 XDd ????? = 0 .0 1 60 .0 2 70 .0 0 9 ?? = (2)、轉(zhuǎn)角誤差 L XDdXDdtg 2 m i n222m i n111 ??????????? ? 其中： )2(2 m i n1m i n2 XX LgLx ??? ?? ?? ???????? ?tg ??? ? 根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得： 銑削力計算公式為 圓周分力 Fzfp kZdaaaFz ??? ? 查表可得： mmd 3200 ? 12?Z mma 192?? zmmaf /? mmap 3? ?Fzk 代入得 ???????? ?zF = 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：?EL FF ?EV FF ?Ex FF NFF EL 6 6 3 3 ????? NFF EV 0 0 3 3 ???? NFF Ex 7 6 3 3 ???? 當用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力 NFF LL 3 3 6 6 62239。 ???? 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 38 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 即： ???FFL39。 （ ?? ） NFF L 17778 39。 ????? 計算出的理論夾緊力 F再乘以安全系數(shù) k既為實際所需夾緊力 39。F 即： kFF?39。 取 k=2 NF 3555617778239。 ???? 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù) GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 夾具體槽形與螺釘 o 根據(jù) T形槽的寬度 a=16mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： B L H h D 1h 夾具體槽形尺寸 2B 2h 公稱尺寸 允差 d 允差 4d 公稱尺寸 允差 D 16 25 10 4 12 16 + 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 39 由于本道工序是完成汽車 變速箱箱體前后端面的粗銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù) GB2243—80直角對到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 裝配時絞 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 標記四周倒圓 塞尺尺寸為： 公稱尺寸 H 允差 d C 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 40 3 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣動夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。 根據(jù)所需要的夾緊力 NF 3555639。? ，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑 0D 。 氣缸活塞桿推力 ?? PDQ 4 20? 其中： P—壓縮空氣單位壓力 （取 P=6公斤力 / 2厘米 ） ? —效率 （取 .90?? ） 39。?? FQ 220 5 5 544 厘米??????? ?? PQD ? 厘米 取 300?D 厘米 =300mm 因此氣缸選用管接式法蘭氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： （行程）最小 1—活塞桿 2—前蓋 3—密封圈 4—缸筒 5—活塞 6—后蓋 其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 41 D C 1D 2D 3D 4D D 公稱尺寸 公差 300 10040 40 80 190 350 ?M 英寸1d 2d ?L l 1l ? 公稱尺寸 孔數(shù) 39。39。2/1Z M16 4 230 35 25 39。3022? 壓塊選用結(jié)構(gòu)如圖所示： 主要結(jié)構(gòu)尺寸如下表： d D H 1d 2d l 1l C M24 36 28 26 20 17.5 12.5 2 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖 3所示。 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 42 本夾具用于汽車變速箱箱體前后端面的粗銑。夾具的定位采用一面兩銷，定位可靠，定位誤差較小。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件用吊環(huán)在夾具體上安裝好后，壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作 用下松開工件，即可取下工件。由于本夾具用于變速箱體端面的粗加工，對其進行精度分析無太大意義。所以就略去對其的精度分析。 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 43 第三章 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計是對我們在學校所學知識的總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計可以體現(xiàn)出我們的學習程度。從而對我們所學專業(yè)知識做出有根據(jù)的肯定。 此次畢業(yè)設(shè)計是我們大學之中最后一個也是最重要的一個設(shè)計，一個階段。畢業(yè)設(shè)計考驗了我們大學四年所學的知識能不能融會貫通，熟練應用，并要求我們理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)我們的綜合能力和實踐能力。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，對箱體類零件 工藝加工的知識有了深刻的認識，學會了如何在大學期間 把 所學到的知識應用到實踐當中。同時通過本次畢業(yè)設(shè)計暴露出自己存在很多的問題 ， 比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對零件的不了解，等等。 我決定在今后 ,要做好以下幾點工作 : 1. 對待任何問題認真負責，這樣才能有新的進步。 ，現(xiàn)在馬上要畢業(yè)了但是到社會上也應該及時學習各種知識。 ，這樣才能從中收獲到更多的東西。 4. 對不會的知識以及數(shù)據(jù)應該有究根問底的態(tài)度。 這次畢業(yè)設(shè) 計是對大學四年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學之路還長，以后更應該在工作崗位中學習，努力使自己成為一個對社會有用的人。 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 44 參考文獻 [1] 許曉旸，專用機床設(shè)備設(shè)計，重慶：重慶大學出版社， 2020。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社， 1984。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊，貴陽：貴州任命出版社， 1983。 [4] 機械工程基礎(chǔ)與通用標準實用叢書編委會，形狀和位置公差，北京：中國計劃出版社， 2020。 [5] 淘濟賢等，機床夾具設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社， 1986。 [6] 儲凱等，機械工程材料，重慶：重慶大學出版社， 1998。 [7] 廖念釗等，互換性與技術(shù)測量，北京：中國計量出版社， 2020。 [8] 狄瑞坤等，機械制造工程，杭州：浙江大學出版社， 2020。 [9] 賀光誼等，畫法幾何及機械制圖，重慶：重慶大學出版社， 1994。 [10] 丁駿一，典型零件制造工藝，北京：機械工業(yè)出版社 ,1989。 [11] 孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導，北京：冶金工業(yè)出版社，2020。 [12] 東北重型機械學 院等，機床夾具設(shè)計手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社， 1979。 [13] 孟少龍，機械加工工藝手冊第 1卷，北京：機械工業(yè)出版社， 1991。 [14] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社， 1979。 [15] 李洪，機械加工工藝手冊，北京：機械工業(yè)出版社， 1990。 [16] 馬賢智，機械加工余量與公差手冊，北京：中國標準出版社， 1994。 [17] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1984。 大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 45 附錄 A 西門子數(shù)控編程 工序 1 粗精銑頂面 1 號刀是直徑 20 的銑