【正文】 an meet the design requirements. Key words: Gearbox。適用于大批量、流水線上加工。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。并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。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。湖北工業(yè)大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)論文（設(shè)計） I 摘 要 本設(shè)計是汽車變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。汽車變速箱箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則?；鶞蔬x擇以變速箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面 。整個加工過程均選用組合機床。因此生產(chǎn)效率較高。能夠滿足設(shè)計要求。 machining technology。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。汽車變速箱主要是實現(xiàn)汽車的變速，改變汽車的運動速度。 零件的工藝分析 由汽車變速箱箱體零件圖可知。支承孔系在前后端面上。因此可將其分為三組加工表面。現(xiàn)分析如下： （ 1）以頂面為主要加工表面的加工面。其中頂面有表面粗糙度要求為 mRa ? ， 8個螺孔均有位置度要求為 ? ， 2個工藝孔也有位置度要求為 ? 。這一組加工表面包括： 2個 ?? 、 2個 ?? 和 1個?? 的孔；尺寸為 ? 的與 ??? 、 ??? 的4個孔軸線相垂直的前后端面；前后端面上的 3個 HM 614? 、 16個 HM 610? 的螺孔，以及 4個 mm15? 、 2個 mm8? 的孔；還有另外兩個在同一中心線上與兩湖北工業(yè)大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 端面相垂直的 ??? 的倒車齒輪軸孔及其內(nèi)端面和兩個 HM 610? 的螺孔。 （ 3）以兩側(cè)窗口面為主要加工平面的加工面。其中兩側(cè)窗口面有表面粗糙度要求為 mRa ? ， 12個螺孔均有位置度要求為? 。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。因此，對于變速箱箱體來說，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(guān)系。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是變速箱加工過程中的主要考慮因素。然后再加工孔系。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。為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。 孔系加工方案選擇 湖北工業(yè)大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 變速箱箱體孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。在滿足精度要 求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最底的機床。 （ 1）用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中，汽車變速箱箱體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。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(guān)鍵孔系的精度。因此，可以用幾把刀同時加工。但鏜模結(jié)構(gòu)復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制 造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。 （ 2）用坐標法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。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。 如下圖所示為三個支承孔中心線所構(gòu)成的坐標尺寸關(guān)系。設(shè)加工時坐標系為 yx0 且 mmxOB 30? 現(xiàn)在要計算 OBy 、 OAx 及 OAy 。ΒaY 圖 1 坐標尺寸關(guān)系 由圖可知： mmy OB 2 3 3 22 ??? 2 2 4 9 3 3/30||/30c o s ??? OB? ? ??? ?? 0 0 ??? ?? 根據(jù)余弦定理： ||||2 ||||||c os 222222 ??? ?????? OBOA ABOBOA? ? ??? 根據(jù)幾何關(guān)系可得： mmOAx OA 7 0 )s i n (|| ??? ?? mmOAy OA 4 7 3 7)c o s (|| ??? ?? 孔系中心的直角坐標尺寸算出來后。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。按等公差分配原則， OAx 及 OBx 的 公差各取 ??? 。按前述方法可得 OAy 及 OBy 的尺寸公差各為 ??? 。 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。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。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。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相湖北工業(yè)大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 對位置。精基準的選擇應能保證變速箱箱體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。變速箱箱體加工的第一個工序也就是加工 統(tǒng)一的基準。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。先粗加工平面，再粗加工孔系。對于變速箱箱體，需要精加工的是支承孔前后端平面。因此 ，實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加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗后用壓縮空氣吹干凈。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將汽車變速箱箱體加 工工藝路線確定如下： 工序 1：粗、精銑頂面。選用立軸圓工作臺銑床，和專用夾具。以兩個 mm120? 的支承孔和前端面為基準。 工序 3：粗銑前后端面。選用專用組合銑床和專用夾具。以頂面和兩工藝孔為基準。 工序 5：粗鏜前后端 面支承孔。選用專用組合鏜床和專用夾具。 工序 7：半精銑前后端面。選用專用組合銑床和專用夾具。以頂面和兩工藝孔為基準。 工序 9：銑倒車齒輪軸孔內(nèi)端面，鉆加油孔。選用專用組合銑床和專用夾具。以頂面和兩工藝孔為基準。 工序 11：精鏜支承孔。選用專用組合鏜床和專用夾具。以頂面和兩工藝孔為基準。 工序 13：前后端面孔攻絲。選用專用組合攻絲機和專用夾具。以頂面和兩工藝孔為基準。 工序 15：頂面螺孔攻絲。選用專用組合攻絲機和專用夾具。 工序 17：精銑兩側(cè)面。選用專用組合銑床和專用夾具。以兩個 mm120? 支承孔和一個工藝孔為基準。 工序 19：清洗。 工序 20：終檢。 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “汽車變速箱箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。 （ 1）頂面的加工余量。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1卷》表 。表 ? 。 鑄造毛坯的基本尺寸為 。 ? 毛坯的名義尺寸為： ??? 毛坯最小尺寸為： ?? 毛坯最大尺寸為： ?? 粗銑后最大尺寸為： ?? 粗銑后最小尺寸為： ?? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即 。 毛坯為實心，不沖孔。參照《機械加工工藝手冊》表 ，表 。參照《機械加工工藝手冊》表 ，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： ? 攻絲： HM 610? （ 4）前后端面加工余量。各工序余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1卷》表 ，其加工余量規(guī)定為~ ，現(xiàn)取 。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》，其加工余量取為 。再查表 為 。 毛坯為實心，不沖孔。 根據(jù)工序要求，前后端面支承孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個工序完成，各工序余量如下： 粗鏜： ?? 孔，參照《機械加工工藝手冊》表 ,其余量值為mm2 ； ?? 孔，參照《機械加工工藝手冊》表 ,其余量值為mm2 ； ?? 孔，參照《機械加工工藝手冊》表 ,其余量值為 mm2 。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： ?? 孔毛坯基本尺寸為 mm1 1 7121 2 0 ?? ??? ； ?? 孔毛坯基本尺寸為 mm771280 ?? ??? ； ?? 孔毛坯基本尺寸為 mm97121 0 0 ?? ??? 。、 mmmmmm ? ?? 孔毛坯名義尺寸為 mm1 1 7121 2 0 ?? ??? ； 毛坯最大尺寸為 1 1 7 ??? ； 毛坯最小尺寸為 1 1 7 ??? ； 粗鏜工序尺寸為 ??? ； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 ?? 。 ?? 孔毛坯名義尺寸為 mm97121 0 0 ?? ??? ； 毛坯最大尺寸為 ??? ； 毛坯最小尺寸為 ??? ； 粗鏜工序尺寸為 ??? ； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 ?? 。 (兩側(cè)面計算長度分別為：側(cè)面到支承孔 ?? 軸線尺寸 mm0 ? 和 mm0 ? 。各工序余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1卷》表 ，其余量 值為 ~ ,現(xiàn)取其為 。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 ,其余量值規(guī)定為 。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 ，鑄件尺寸公差等級選用 CT7，再查表 公差分別為 和 。 由工序要求可知，凸臺只需進行粗銑加工。 鑄件毛坯的基本尺寸 ?? 。 則凸臺毛坯名義尺寸為： ?? 毛坯最小尺寸為： ?? 毛坯最大尺寸為： ?? 粗銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即 ?? 。參照《機械加工工藝手冊》表 ,現(xiàn)確定螺孔加工余量為： 鉆孔： ? 攻絲： HM 610? （ 9）倒車齒輪軸孔內(nèi)端面加工余量（計算長度 ? ） 湖北工業(yè)大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 ，只需進行粗銑加工即能達到所需表面粗糙度要求 m? 及尺寸精度要求。 參照《機械加工工藝手冊第 1卷》表 ，其余量值規(guī)定為 ~ ，現(xiàn)取 。根據(jù)《機械加工工藝手冊》表，鑄件尺寸公差等級選用 CT7，再查表 。 （ 10）加油孔加工余量 毛坯為實心，不沖孔。因此確定進給量 rmmf /? 切削速度 V ：參照《機械加工工藝手冊》表 ，取湖北工業(yè)大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 20 m in/15/ msmV ?? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： min/ 1510001000 0 rd Vn ????? ?，取 min/60rn? 實際切削速度 V? ： smndV / 0 ?? ????? ? 工作臺每分鐘進給量 mf ： m i n/ mmfnf m ???? 被切削層長度 l ： mml 19? 刀具切入長度 1l ： mmtgtgkal rp )3~2(1 ?????? 刀具切出長度 2l ： mml 5~32 ? 取 mml 42 ? 行程次數(shù) i ： 1?i 機動時間 1jt ： m i 36 ???????? mj f lllt （ 2）粗鏜 ?? 孔 切削深度 pa ： mmap 2? 進給量 f ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 ，刀桿伸出長度取mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /? 切削速度 V ：參照《機械加工工藝手冊》表 ，取m in/21/ msmV ?? 機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： min/ 2110001000 0 rd Vn ????? ?，取 min/84rn? 實際切削速度 V? ： smndV / 0 ?? ????? ? 工作臺每分鐘進給量 mf ： m i n/ mmfnf m ???? 被切削層長度 l ： mml 19? 刀具切入長度 1l ： mmtgtgkal rp )3~2(1 ?????? 刀具切出長度 2l ： mml 5~32 ? 取 mml 42 ? 行程次數(shù) i ： 1?i 機動時間 1jt ： m i ???????? mj f lllt （ 2）精鏜 ?? 孔 切削深度 pa ： mmap 2? 進給量 f ：根據(jù)切削深度 mmap 1? ，再參照《機械加工工藝手冊》表