汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑頂面-銑上蓋結(jié)合面、銑前后端面兩套夾具優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含5張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑頂面-銑上蓋結(jié)合面、銑前后端面兩套夾具】

摘  要

本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)給定的汽車變速箱箱體進(jìn)行工藝規(guī)程程設(shè)計(jì)，并編制相應(yīng)的工序卡片。其中包括擬定加工工藝路線，包括加工方法、定位基準(zhǔn)選擇、機(jī)床、刀具的選擇及專用夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝要求設(shè)計(jì)并繪制指定工序的專用夾具裝配圖。要求結(jié)構(gòu)合理，工作效率高，制造方便，盡量降低成本和制造難度，并對(duì)夾具精度和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工面與定位面以及加工表面相互之間的位置精度。在機(jī)床上使用專用夾具后可使加工變得方便，并擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵字：變速箱箱體   工藝規(guī)程設(shè)計(jì)   專用夾具設(shè)計(jì)

Abstract

The main content of this design is to process the process design of the car gearbox and the corresponding process card. Including drafting processing craft route, including processing methods, the locating datum selection and transformation, machine tools, cutting tools and equipment, such as the choice of special fixture design. To design and draw special fixture assembly drawings according to process requirements. Reasonable structure, high efficiency, convenient manufacturing, low cost and manufacturing difficulty, and analysis of fixture precision and technical economy. Machine tool fixture's first priority is to ensure the machining accuracy, especially to ensure that the processed workpiece machining surface and locating surface between machined surface and location accuracy. Using special fixture on machine tool, it can make machining easy, and enlarge the process scope of machine tool, reduce the workers' labor intensity and ensure safe production.

Key words: gear-box   the design of the process planing   the design of the special clamping apparatus

目  錄

摘  要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 課題設(shè)計(jì)背景 1

1.2 國(guó)內(nèi)機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 2

1.3 國(guó)外機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀 2

第2章 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4

2.1 變速箱箱體零件的分析 4

2.1.1 零件的作用 4

2.1.2 零件的工藝分析 4

2.1.3 箱體零件的材料及毛坯 4

2.2 箱體加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 5

2.2.1 孔和平面的加工順序 5

2.2.2 面的加工方案選擇 5

2.2.3 孔系加工方案選擇 5

2.3 變速箱箱體加工定位基準(zhǔn)的選 5

2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 5

2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 6

2.4 變速箱箱體加工主要工序安排 6

2.4.1 箱體實(shí)際加工工藝具體安排 6

2.4.2 箱體加工工藝路線 7

2.5 機(jī)械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的確定 9

2.5.1 頂面加工余量 9

2.5.2 兩工藝孔的加工余量 9

2.5.3 頂面螺孔8個(gè)M10-6H的加工余量 10

2.5.4 前后端面加工余量 10

2.5.5 前后端面螺紋孔及倒車齒輪軸孔加工余量 11

2.5.6 前后端面上支承孔加工余量 12

2.5.7 兩側(cè)面的加工余量 14

2.5.8 兩側(cè)面螺孔的加工余量 15

2.5.9 倒車齒輪軸孔內(nèi)端面加工余量 16

2.6 確定切削用量 16

2.6.1 粗、精銑頂面 16

2.6.2 鉆頂面螺紋底孔、鉆擴(kuò)鉸定位孔 17

2.6.3 粗精銑前后端面 18

2.6.4 粗精銑兩側(cè)面 19

2.6.5 銑倒車齒輪軸孔左右兩內(nèi)端面 21

2.6.6 鏜前后端面支承孔 22

2.6.7 擴(kuò)鉸倒車齒輪軸孔、鉆前后左右端面上通孔及螺紋底孔 24

2.6.8 前后左右端面M10-6H、M14-6H螺孔螺紋底孔攻絲 26

第3章 專用夾具設(shè)計(jì) 27

3.1 粗、精銑頂面夾具設(shè)計(jì) 27

3.1.1 定位基準(zhǔn)的選擇 27

3.1.2 夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 27

3.1.3 定位誤差的計(jì)算 28

3.1.4 銑削力的計(jì)算 28

3.1.5 夾緊力的估算 28

3.1.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 29

3.2 粗銑前、后端面 29

3.2.1 定位基準(zhǔn)和夾緊方案的選擇 29

3.2.2 定位元件的選擇及相關(guān)計(jì)算 30

3.2.3 定位誤差的分析與計(jì)算 31

3.2.4 銑削力的計(jì)算 32

3.2.5 夾緊力的估算 32

3.2.6 定位鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 32

3.2.7 夾緊裝置的組成 33

3.2.8 對(duì)夾緊裝置的要求 33

3.2.9 夾緊方案的選擇 34

3.2.10 夾緊元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 34

3.2.11 夾具體的設(shè)計(jì) 35

3.2.12 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 35

第4章 總  結(jié) 36

致  謝 37

參考文獻(xiàn) 38

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夾具體零件圖A2.dwg

夾具裝配圖A0.dwg

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毛坯圖.dwg

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箱體零件圖A1.dwg

粗精銑上蓋結(jié)合面夾具.dwg

n 004, 64 （ （ is a of so it s of to in at is an a in of In to of to or of he of is of of of of so of on to be to at to on to of he of he of of of is a of an a of on a in of a on a to in to he to is a of of as of As so to of is an he of on is or in to in to of is to of As of on to of of is to of be in of to of is to be he is of if of in In we of of a of In of we to in on of a of of of As of of to go or on in to "of of of In he to of in to of n to of of be of of of to of to he he of of as of at n if of a to be a of if is a it be on a to as in be of it to to on of be do do he of at of is of is 00000to to be on is to of of a of to 399mm/of is a in 45mm,in of in of in of in of of a of of is to of is in of is a of of in to of of 00 -5 變速箱殼體機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 摘自： 《機(jī)械工程與技術(shù)（機(jī)加工）》（英文版） 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年 3 月第 1 版 美國(guó) 卡卡爾帕基安·施密德 摘要 變速箱殼體是變速器機(jī)零件中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的箱體零件，其精度要求高，加工工藝復(fù)雜，并且加工加工質(zhì)量的好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)機(jī)構(gòu)的性能，因此，它成為各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家所關(guān)注的重點(diǎn)零件之一。機(jī)械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，同時(shí)還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。因此，機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，要求設(shè)計(jì)者必須具有豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和廣博的機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)理論知識(shí)。 1. 變速箱殼體的工藝特點(diǎn) 變速 箱殼體的工藝特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)、形狀復(fù)雜；加工的平面和孔比較多；壁厚不均，剛度低；加工精度要求高，屬于典型的箱體類加工零件。變速箱的主要加工表面有頂面、孔系、主軸承孔及螺紋孔等，它們的加工精度將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配精度和工作性能，主要依靠設(shè)備進(jìn)度、工夾具的可靠性和加工工藝的合理性來(lái)保證。 2. 變速箱殼體工藝方案設(shè)計(jì)原則和依據(jù) 設(shè)計(jì)工藝方案應(yīng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，充分考慮生產(chǎn)周期、成本和環(huán)境保護(hù)；根據(jù)本企業(yè)能力，積極采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)和裝備，不斷提高企業(yè)工藝水平。變速箱殼體機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本原則 ： 工設(shè)備選型原則 加工設(shè)備選型采用剛?cè)峤Y(jié)合的原則，加工設(shè)備以臥式加工中心為主，少量采用立式加工中心，關(guān)鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔加工采用高精度高速臥式加工中心，非關(guān)鍵工序 — 上下前后四個(gè)平面的粗銑采用高效并有一定調(diào)整范圍的專用機(jī)床加工； 中工序原則 關(guān)鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔的精加工缸蓋結(jié)合面的精銑，采用在集中在一道工序一次裝夾完成全部加工內(nèi)容方案，以確保產(chǎn)品精度滿足缸體關(guān)鍵品質(zhì)的工藝性能和有關(guān)技術(shù)要求。 3. 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高 ，尺寸較大，是薄壁零件，有若干精度要求較高的平面和孔。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體機(jī)械加工的工藝特點(diǎn)是：主要是平面和孔的加工，加工平面一般采用刨、銑削等方法加工，加工孔主要采用鏜削，加工小孔多用鉆削。由于缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此如何保證各表面的相互位置精度是加工中的一個(gè)重要問(wèn)題。 坯的選擇 變速箱殼體采用的材料一般是灰鑄鐵 有采用鑄鋁或者鋼板的，此發(fā)動(dòng)機(jī)缸體采用高強(qiáng)度合金鑄鐵。缸體在加工前進(jìn)行時(shí)效處理，以消除鑄件內(nèi)應(yīng)力和改善毛坯的力學(xué)性能。 提高毛坯精度，減少加工余量，是提高自動(dòng)生產(chǎn)線 系統(tǒng)生產(chǎn)率及加工質(zhì)量的重要措施。由于國(guó)外箱體類零件毛坯質(zhì)量和精度較高，其生產(chǎn)線系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了毛坯直接上線，既省去了毛坯檢查裝置，也節(jié)省了由于毛坯質(zhì)量問(wèn)題而浪費(fèi)的加工工時(shí)，提高了綜合效益。因此，精化毛坯是提高生產(chǎn)率最有潛力的出路。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)線，可在零件上線前粗銑六個(gè)面，去除大部分余量，便于零件直接上線。 械加工工藝基準(zhǔn)的選擇和加工 選擇合理的加工工藝基準(zhǔn)，直接關(guān)系到能否保證零件的加工質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，工藝基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)對(duì)于上線的毛坯，其粗基準(zhǔn)的選擇尤為重要，如果粗基準(zhǔn)選擇不合理，會(huì)使加工余量分布不均勻，加工面偏移，造成廢品。在缸體生產(chǎn)線中，我們采用側(cè)面作為粗基準(zhǔn)； 基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體這種箱體零件來(lái)說(shuō)，一般采用“一面兩銷”為全線的統(tǒng)一基準(zhǔn)。對(duì)于較長(zhǎng)的自動(dòng)自動(dòng)生產(chǎn)線系統(tǒng)，由于定位銷孔在使用過(guò)程中的磨損造成定位不準(zhǔn)確。在變數(shù)箱體的加工中，我們采用了以側(cè)面、底面和主軸孔定位，在加工中心上加工。 械加工加工階段的劃分和工序的安排 一個(gè)零件往往有許多表面需要加工，當(dāng)然表面的加工精度是不同的。加工 精度較高的表面，往往要經(jīng)過(guò)多次加工；而對(duì)于加工精度低的表面，只要經(jīng)過(guò)一兩次就行了。因此，擬定工藝順序時(shí)，要抓住“加工精度高的表面”這個(gè)矛盾，合理安排工序和合理劃分加工階段。安排工藝順序的原則是：先粗后精，先面后孔，先基準(zhǔn)后其他。在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的機(jī)械加工中同樣應(yīng)遵循這一原則。 加工階段 在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的機(jī)械加工過(guò)程中，安排粗加工工序，對(duì)毛坯全面進(jìn)行粗加工，切去大部分余量，以保證生產(chǎn)效率； 精加工階段 在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證一些重要表面的加工精度，安排一些半精加工工序，將 精度和表面粗造度要求中等的一些表面加工完成，而對(duì)要求高的表面進(jìn)行半精加工，為以后的精加工做準(zhǔn)備； 加工階段 對(duì)精度和表面粗造度要求高的表面進(jìn)行加工； 要小表面的加工 如螺紋孔，可以在精加工主要表面后進(jìn)行，一方面加工時(shí)對(duì)工件變形影響不大，同時(shí)廢品率也降低；另外，如果主要表面出廢品后，這些小表面就不必再加 工了，從而避免浪費(fèi)工時(shí)。但是，如果小表面的加工很容易碰傷主要表面時(shí)，就應(yīng)該把小表面加工放在主要表面的精加工之前； 助工序也要妥善安排 如檢驗(yàn)工序，在零件粗加工階段之后 ，關(guān)鍵工序加工前后，零件全部加工完畢后，都要適當(dāng)安排。 對(duì)加工階段進(jìn)行劃分，具有以下好處：首先，可以在粗加工后采取措施消除工作內(nèi)應(yīng)力，保證精度；其次，精加工放在最后面，不至于在運(yùn)輸過(guò)程中損壞工件已加工表面；再次，先粗加工各面，可以及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并及時(shí)處理，不會(huì)浪費(fèi)工時(shí)。不過(guò)對(duì)于一般小工件就不要分的很細(xì)。 體的主要加工表面和輔助工序 面加工 目前，銑削是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體平面加工的主要手段，國(guó)內(nèi)銑削進(jìn)給量一般為300國(guó)外銑削進(jìn)給量 2000mm/比， 相差甚遠(yuǎn)，有待于提高，因此，提高銑削進(jìn)給量，縮短輔助時(shí)間，是提高生產(chǎn)效率的主要途徑，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體精加工一些平面時(shí)的銑削進(jìn)給量達(dá)到 2399mm/大提高了效率； 頂面的銑削是缸體加工中的一個(gè)關(guān)鍵工序，其平面度要求為 45面粗造度為 缸體的加工中，采用側(cè)面和主軸軸承孔定位，頂面、底面和中間瓦蓋面同時(shí)加工，在加工中采用線外對(duì)刀裝置，能較好地滿足發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工精度要求； 般孔系的加工 一般孔系的加工仍采用傳統(tǒng)的鉆、擴(kuò)、鏜、鉸、攻絲等工藝方法。課題在設(shè)計(jì)具體的工藝 方案時(shí)，采用涂層刀具、內(nèi)冷卻刀具等先進(jìn)刀具，采用大流量冷卻系統(tǒng)，大大提高了切削速度，提高了生產(chǎn)率； 油孔加工 傳統(tǒng)的加工方法是采用麻花鉆進(jìn)行分級(jí)進(jìn)給，其生產(chǎn)效率低，加工質(zhì)量差。在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體深油孔的加工中，采用槍鉆工藝； 洗 清洗分為濕式清洗和干式清洗。缸體機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線采用大流量濕式清洗； 測(cè) 檢測(cè)分為在線檢測(cè)和線外檢測(cè)兩種。在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的質(zhì)量檢測(cè)中，根據(jù)實(shí)際情況采用線外檢測(cè)，主要采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)缸體進(jìn)行綜合測(cè)量，每 200 件抽查1，每班抽查一件。