【正文】 緒 論 機械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質(zhì)量，達到設計圖紙規(guī)定的各項技術要求，同時還應該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。 題目來源及選題的意義和目的 題目來自于 BJ130 汽車的變速箱殼體生產(chǎn)原圖，選擇這樣的一個題目來研究，可以促使學生充分調(diào)動大學三年來學的大部分知識，并將這些知識綜合運用和實踐經(jīng)驗相結(jié)合，培養(yǎng)自覺查手冊，設計遵循行業(yè)標準的習慣 。有利于加快學生適應生產(chǎn)崗位的步伐，有利于高等教育和企業(yè)人才需求的銜接。 、目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實踐經(jīng)驗，但隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強烈。 先進制造技術這個概念的提出為機械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。它具有如下一些特點： 1． 從以技術為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術的發(fā)展更加符合人類社會的需要。 3． 從金字塔的多層管理結(jié)構向扁平的網(wǎng)絡化結(jié)構轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)。 5． 從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。（ 2）精密工程。 下面對自動化技術給 予論述和展望。也是制造企業(yè)提高 生產(chǎn)率和贏得市場競爭的主要手段。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯(lián)系，它是制造技術、控制技術、現(xiàn)代管理技術和信息技術的綜合，旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應速度。 CIMS 作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通?？蓜澐譃?5 部分： 1． 工程技術信息分系統(tǒng) 包括計算機輔助設計（ CAD），計算 機輔助工程分析（ CAE），計算機輔助工藝過程設計（ CAPP），計算機輔助工裝設計（ CATD）數(shù)控程序編制（ NCP）等。 3． 制造自動化分系統(tǒng)（ MAS） 包括各種自動化設備和系統(tǒng)，如計算機數(shù)控（ CNC），加工中心（ MC），柔性制造單元（ FMS），工業(yè)機器人（ Robot），自動裝配（ AA）等。 5． 計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)（ Network amp。 二、 智能化 智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動，如分析、推理、判斷、構思、決策等。在設計和制造過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的柔性；對于人，智能制造強調(diào)安全性和友好性；對于環(huán) 境，要求作到無污染，省能源和資源充分回收；對于社會，提倡合理協(xié)作與競爭。為了達到快速應變能力，虛擬企業(yè)的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。 實現(xiàn)敏捷制造的技術基礎包括： 1． 大范圍的通訊基礎結(jié)構，要求在全國范圍內(nèi)建立工廠信息網(wǎng)絡和準時信息系統(tǒng)（ JustInTimeInformation）。 3． 高柔性、模塊化、可伸縮的制造系統(tǒng)。 5． 基于任務的組織與管理。 四、 虛擬化 “虛擬制造 ”的概念于 20 世紀 90 年代初期提出。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。 清潔生產(chǎn)的兩個基本目標是資源的綜合利用和環(huán)境保護。對于產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)覆蓋構成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段，即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理，包括產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、包裝、運輸、流通、銷售及報廢等，合理利用資源，并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響。 本章小結(jié)： 本章主要是了解了， BJ130 汽車變速箱殼體的發(fā)展方向，國內(nèi)外的制造技術的情況，了解機械制造也的飛速發(fā)展的同時，也展望了為來的發(fā)展方向，利用本殼體的加工工藝來看，整個制造也的動態(tài)。如：“一面兩孔”“基準統(tǒng)一”這些都是針對了，變速箱的各種制造和發(fā)展方向來討論，在以后的機械制造技 術過程中主要從那幾個方向發(fā)展，才有利于制造業(yè)的進步和提高尖端科技。 . . 第 2 章 零件的分析 課題簡介 時光如流水，一去不復返。 本次我的畢業(yè)設計題目是： BJ130 汽車變速箱殼體工藝及其夾具設計，一般 用于輕型貨車，輕型客車上，他的作用是將機器部件和部件中的軸、 軸套、 齒輪等有關零件聯(lián)成一個整體，并使之保持正確的相對位置，彼此協(xié)調(diào)工作，以傳遞動力，改變速度，完成機器部件的預定功能，因此箱體的加工和工藝以及加工質(zhì)量直接影響到機器的使用性能、精度、和壽命。 計算生產(chǎn)綱領、確定 生產(chǎn)類型 根據(jù)本零件所給的生產(chǎn)綱領為： 5000 件 /年 N=Qn（ 1+α%+β%）件 /年，由零件尺寸特征知道它是屬于箱體類小型零件，因此可以確定生產(chǎn)類型為 — 大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)條件穩(wěn)定，產(chǎn)品定型，如汽車、機床等產(chǎn)品 β 一般為 %1%；當生產(chǎn)條件不穩(wěn)定，產(chǎn)品試制，廢品率可能高達 50%（如氣缸蓋鑄造）。一般取 α=20%，代入上式根據(jù)手冊判斷出為 5000 件 /年，大批量生產(chǎn)。 2．結(jié)構形狀比較復雜。 3．箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系； 4．箱體上的加工面，主要是大量的平面，此外還有許多精度要求較高的軸承支承孔和精度要求較低的緊固用孔。 主要技術可以歸納為以下幾點： 孔徑精度 孔徑的尺寸精度和幾何精度、形狀精度會影響軸的回轉(zhuǎn)精度和軸承的使用壽命，因此零件對孔的精度要求較高，粗糙度要求達到 。一般同軸線上各個孔的同軸度約為最小孔徑尺寸的 一半，即 D1 與 D2 的同軸度、 D3 與 D4 的同軸度。 孔與平面的位置精度 箱體零件一般都規(guī)定了主要軸承安裝基面的平行度要求，本零件也不例外、 D1 與D D3 與 D4 孔、 T1 與 T2 面都有較高的垂直度，垂直度誤差不大于 。該零件是用于汽車，采用 HT200 來鑄造。因為是箱體類零件，我們采用機械砂型鑄造，效率高能做出復雜的形狀，查《機械加工工藝手冊》機械砂型的鑄造粗糙度等級為 8～ 10 級，從而得到毛坯的余量，取鑄件的基本尺寸為 250 630，加工余量等級 8～ 10 根據(jù)查表得到單邊為 7 ㎝。不含砂眼、疏松、夾渣等?鑄造后進行人工時效處理，硬度為RB86～ 98。 T T2 加工余量公差分布圖如圖 21 所示。 毛坯最大尺寸： 207+7 2=221 ㎝。 粗銑后最大尺寸： 2186 2=206 ㎝ 粗銑后最小尺寸： 21814=202 ㎝ 圖 22 毛坯圖 毛坯的鑄造形式和熱處理 因為該零件的生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，查《機械加工工藝手冊》根據(jù)零件的復雜情況和性能，確定為機械金屬模鑄造，毛坯鑄造時應該注意防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生，減少毛坯鑄造時產(chǎn)生的殘余應力，鑄造后安排退火或時效處理，以減少零件的變形，并改善材料切削性能。一般精度要求的箱體，可利用粗、精加工工序之間的自然停放和運輸時間，可以得到時效的功能。 對于特別精密的箱體，在粗加工和精加工工序間還應安排一次人工時效，迅速充分地消除內(nèi)應力，提高精度的穩(wěn)定性。 主要加工表面方法 T3 面：銑床利用端面 銑刀銑削。 斜方孔面：立式銑床、圓柱銑刀。 進油孔面：鏜床 T1 面， T T3 面螺紋 D D6 孔：組合機床上。從加工難度來看，平面比孔加工容易。因此，一般均應先加工平面，這樣可以提供穩(wěn)定的可靠的基準面，同時切除了 鑄件的凹凸不平和夾渣等缺陷，對孔的加工和保護切削刃與工件加工時的對刀都很有利。加之粗加工后，工件內(nèi)應力重新分布也會引起工件變形，因此，對加工精度影響較大。 擬訂零件機械加工工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度，技術要求，能得到合理的保證，在盡可能的情況下進行合理、經(jīng)濟、降低成本的前提下加工。 定位基準的選擇 定位基準面選擇是擬訂零件的加工路線，確定加工方案先要做的是選擇合理、適當?shù)墓ぜ鶞拭妫x擇不當將直接影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 為加工上述精基面或統(tǒng)一基準，應采用哪個表面作為粗基準。 粗基準的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構和形狀，粗基準選用底面進行粗基準的加工，主要考慮各加工面能否分配到加工余量，以及非加工面之間是否具有準確的相對位置，而毛坯其他次要面為次基準。我們箱體零件采用“一面兩孔”定位，從而達到了“基準統(tǒng)一”。 加工工序方案確定 根據(jù)上面的方法和原則以及加工順序的安排得到以下兩套方案： 方案一： 工序號 工序名稱 10 機械砂型鑄造 20 人工時效上油漆 30 粗銑 T3 面 40 粗銑底面 50 粗銑兩側(cè)面 60 粗銑斜方孔面 70 鉆 T3 面兩個工藝孔 80 粗精鏜 ? 8 ? 72 軸承孔，工作臺回轉(zhuǎn) 90176。 90 鉆 T1 面 、 R8 圓孔 100 清洗 找正 劃線 110 精銑 T3 面 120 精銑 T1 面 . . 130 精銑斜方孔 140 鉆 倒角 攻 螺紋 T1 面 M8 150 鉆 倒角 攻螺紋 T2 面 M8 160 鉆 倒角 攻螺紋 T3 面 M8 170 鉆 倒角 攻螺紋 斜方孔面 M8 180 加工上下錐孔（加油孔） 190 清潔 上防銹油漆 200 總檢入庫 方案二： 10 機械砂型鑄造 20 人工時效 、上漆 30 粗銑底面 40 粗銑 T3 面 50 粗銑 T T2 面 60 找正、劃線、檢查 70 鉆 T3 面工藝孔 80 粗銑斜方孔面 90 清洗、找正、劃線、檢查 100 粗 精鏜 85? 、 72? 回轉(zhuǎn)工作臺 90176。 110 鉆 絞 ? 25 、 20? （ D D6） 120 銑 T1 面 、 R8 130 精銑 T3 面 140 精銑 T T2 面 150 精銑斜方孔面 160 檢查、清潔、找正、劃線。在加工孔系時工序分散、工步較多，增加了裝夾次數(shù)，提高了成本。加工工時比較 節(jié)約，定位也符合箱體零件的定位原則“一面兩孔”也符合“基準統(tǒng)一”的原則，在加工注油孔時采用組合鉆床，和組合鏜床利用鏜床來加工注油孔面，提高了生產(chǎn)效率。 本章小結(jié) 這章主要是研究 BJ130 變速箱的工藝流程從最開始的零件圖紙的研究到零件的工藝制訂過程都是很重要的一步，一個零件的成本高低和零件生產(chǎn)出來的質(zhì)量優(yōu)劣，這章都是重中之中。 其次是對零件的主要軸承孔和加工面的粗糙度進行確定，然后根據(jù)他的主要技術參數(shù)來確定出利用什么樣的方式來加工零件和怎么樣來加工選擇什么樣的加工方式能達到目的。 . . 第 3 章 加工工序的設計 選擇加工設備、及其刀具、量具 加工設備選擇 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，加工設備一銑床、組合機床為主。 粗、精銑 TI 面采用 X61W 銑床。 粗、精銑兩側(cè)面，采用組合機床同時加工。 量具的選擇 鋼尺 百分表 千分尺 卡規(guī) 量規(guī)?等。 各工序的切削用量的選擇 粗銑底面 采用 X61W 機床，加工余量 a=7cm，表面粗糙度 Ra= 選用刀具：根據(jù)加工面的寬窄我們選用端面銑刀 D=200 ㎝ 粗銑用量： ap=7mm f=7mm/r 確定銑削速度： r =3mm/r 320=96 mm/r Pm=F2v/6 104= 96/6 104= KN 查《機械加工工藝手冊》表 得到 Fz====KtPm= 則 tv? =96 = m/min tPm? = = 根據(jù)計算： n? =1000v/πd=1000 52 =596r/min 取 n=500r/min f=. . 校核機床功率 考慮工件材料硬度及其實際銑削速度的銑削功率為 : nPm? = = 此外銑削的功率還與銑削速度有關，由表查出的 v 表 =54m/min 現(xiàn)在實際選用vR=96m/min vR/v 表 =54/96= 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 考慮銑削速度變化，對銑削功率的影響。 切削工時的計算 利用作圖法得到總行程 L1+L2+L而查《機械加工工藝手冊》表 L1+L2=71 故得到： L1+L2+L=172+71=243 ㎜ 所以： Lm=L1+L2+L/fm*xi=243/200*2= 粗銑 T3面 采用 X61W 銑床、立銑，加工余量 a=7 選用刀具：面銑刀 H B=63 ，硬質(zhì)合金、 YG6 選用粗銑用量： 粗加工： ap=5mm f=～ T= 確定銑削速度 v、銑削功率、查《機械加工工藝手冊》 v=πd0n