汽車變速箱殼體工藝及夾具設(shè)計

1、 畢業(yè)設(shè)計汽車變速箱殼體工藝及夾具設(shè)計學(xué)生姓名： 劉犇 學(xué)號： 122011334 系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師： 王玉玲 二一六 年 六 月誠信聲明本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成的，在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。 本人簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計題目： 汽車變速箱殼體工藝及夾具設(shè)計 系部： 機械工程系 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)號： 122011334 學(xué)生： 劉犇 指導(dǎo)教師（含職稱）： 王玉玲（副教授） 1課題意義及目標 制造業(yè)是國家發(fā)展與社會進步的基礎(chǔ)，而汽車制造將是未來面對普通

2、消費者的主要的機械制造產(chǎn)品，所以我們有必要對汽車及汽車零件的設(shè)計與加工投入更多的精力。有必要對汽車變速器的加工工藝進行更深層次的了解與學(xué)習。通過對汽車變速箱殼體工業(yè)及夾具設(shè)計的研究可以對大學(xué)四年里所學(xué)習的機械制造工藝學(xué)，金屬切削原理與刀具，互換性與技術(shù)測量,機械工程材料等許多課程進行復(fù)習與提高。2主要任務(wù)(1) 變速箱殼體工藝規(guī)程設(shè)計(2) 機床夾具設(shè)計(3) 繪制夾具裝配圖(4) 設(shè)計說明書的書寫3主要參考資料1王先逵.機械制造工藝學(xué)M.機械工業(yè)出版社.2013.1 2王伯平.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M.機械工業(yè)出版社.2013.93王運炎.機械工程材料M.機械工業(yè)出版社.2008.124 王光

3、斗, 王春福. 機床夾具設(shè)計手冊M. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2001.74進度安排設(shè)計各階段名稱起 止 日 期1根據(jù)已有的資料確定整體方案2016.3.3至2016.3.232零件加工工藝規(guī)程的制定2016.3.24至2016.4.293夾具設(shè)計2016.4.30至2016.5.304完成最終設(shè)計及答辯工作2016.5.31至2016.6.22審核人 年 月 日汽車變速箱殼體工藝及夾具設(shè)計摘 要：本次設(shè)計主要是完成汽車變速箱殼體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。在本次設(shè)計中，由于汽車變速箱殼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，

4、本設(shè)計遵循先面后孔的原則。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平面及孔系加工精度?；鶞蔬x擇以變速箱殼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。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。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。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，并且大大縮短了輔助時間。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：變速箱，加工工藝，專用夾具Auto gearbox housing technology

5、 and fixture designAbstract：The design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the

6、 working accuracy of the plane is easier than to guarantee the holes. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and fi

7、nish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum. The main process of machining technology is that first, the series of supporting hole fix and machine the top plane, and then

8、 the top plane and the series of supporting hole fix and machine technological hole. In the follow-up working procedure, all working procedures except several special ones fix and machine other series of hole and plane by using the top plane and technological hole. Keywords: Gearbox，machining techno

9、logy，special-purpose clamping apparatus目 錄1 緒論12 變速箱殼體零件的分析及加工工藝規(guī)程的設(shè)計22.1 零件的分析22.1.1 零件的作用22.1.2 零件的工藝分析22.2 工藝規(guī)程設(shè)計32.2.1 基準的選擇32.2.2 制訂工藝路線42.2.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定52.2.4 確定切削用量及工時103 鉆床專用夾具設(shè)計293.1 定位精準的選擇293.2 切削力的計算與夾緊力分析293.3 夾緊原件及動力裝置確定303.4 夾具的精度分析313.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明324 銑床專用夾具設(shè)計334.1 定位基準的選擇3

10、34.2 定位原件的設(shè)計334.3 夾具精度分析344.4 銑削力及夾緊力的計算354.5 定向鍵與對刀裝置的設(shè)計364.6 夾緊裝置及夾緊力的確定374.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明395 結(jié)論40參考文獻41致 謝4243太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1 緒論制造業(yè)是國家發(fā)展與社會進步的基礎(chǔ)，而汽車制造將是未來面對普通消費者的主要的機械制造產(chǎn)品，而隨著國家的發(fā)展人民生活水平的提高，人們對汽車的需求和要求必定變的更多，所以我們有必要對汽車及汽車零件的設(shè)計與加工投入更多的精力。有必要對汽車變速器的加工工藝進行更深層次的了解與學(xué)習。變速箱殼體是變速器機零件中結(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)

11、雜，并且加工加工質(zhì)量的好壞直接影響發(fā)動機整個機構(gòu)的性能，因此，它成為各個發(fā)動機生產(chǎn)廠家所關(guān)注的重點零件之一。機械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求，同時還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計是一項重要的工作。變速器箱體零件在整個變速器組成中的功用是保證其他各個部件占據(jù)合理正確的位置，使之有一個協(xié)調(diào)運動的基礎(chǔ)構(gòu)件。變速箱體零件質(zhì)量的優(yōu)點將直接影響到軸和齒輪等零件的相互位置準確性及變速器組成使用的靈活性與壽命。先進的夾具用在普通的設(shè)備上，能挖掘普通設(shè)備的潛能，使之提高工效數(shù)倍，保障產(chǎn)品質(zhì)量。用在類似加工中心的先進機器上，將使先進機器如虎添翼。夾具

12、，這個投資少見效高的附件，已經(jīng)到了所有企業(yè)都應(yīng)重視的時候，他已經(jīng)是我們開源節(jié)流，增效節(jié)資的重要手段。所以對專用夾具的研究與設(shè)計也尤為重要。通過對汽車變速箱殼體工業(yè)及夾具設(shè)計的研究可以對大學(xué)四年里所學(xué)習的機械制造工藝學(xué)，金屬切削原理與刀具，互換性與技術(shù)測量,機械工程材料等許多課程進行復(fù)習與提高。2 變速箱殼體零件的分析及加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用設(shè)計題目給的是變速箱殼體。該零件主要是用來安裝并支承各個齒輪傳動軸，使其各軸的間距以及平行度得到保證。并且還需要使它能與發(fā)動機正確裝配。所以需要嚴格保證該工件的加工質(zhì)量，因為它的加工質(zhì)量會很大的影響到汽車變速箱的裝配以及運動

13、，進而影響到汽車的運動以及使用壽命。該零件的上端面是用來安裝變速箱的箱蓋，前后兩個面有兩對直徑為和的支承孔，用來安裝輸入軸以及輸出軸。2.1.2 零件的工藝分析經(jīng)過對設(shè)計題目進行分析我們可以得出：該零件主要是一個殼體零件，加工內(nèi)容主要為平面以及孔系。它一共有5個平面需要加工，即上平面，前后兩個端面，兩側(cè)端面。其中支承孔位于前后兩個端面上。另外各端面上均有一系列的螺紋孔需要進行加工。根據(jù)以上可將該零件的加工分為以下三組進行加工：以兩側(cè)為主要加工平面：（1） 尺寸為和的兩側(cè)窗口面；（2） 與兩側(cè)窗口面相垂直的12個的螺孔；（3） 與兩側(cè)面成角的尺寸為的錐管螺紋孔（加油孔）。其中兩側(cè)窗口面有表面粗糙

14、度要求為，12個螺孔均有位置度要求為。以前后端面為主要加工平面：（1） 2個、2個和1個的孔；（2） 尺寸為的與、的4個孔軸線相垂直的前后端面；（3） 前后端面上的3個、16個的螺孔，以及4個、2個的孔；（4） 兩個在同一中心線上與兩端面相垂直的的倒車齒輪軸孔及其內(nèi)端面、兩個的螺孔。在該組加工平面中前后端面有表面粗糙度要求為，3個、16個的螺孔，4個、2個的孔均有位置度要求為，兩倒車齒輪軸孔內(nèi)端面有尺寸要求為及表面粗糙度要求為。以頂面為主要加工表面：（1） 頂面的銑削加工：的螺孔加工；（2） 的工藝孔加工。其中頂面有表面粗糙度要求為，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。2.2

15、 工藝規(guī)程設(shè)計2.2.1 基準的選擇粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)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。要想達到設(shè)計要求，我們可以將變速箱前后端面的兩個主要支承孔確定為粗基準，通過兩個支承孔，我們可以限制該加工零件的5個自由度。并且因為是以孔為基準加工頂平面，所以等接下來以頂平面為基準加工孔時其加工余量肯定是均勻的。精基準的選擇精基準的選擇應(yīng)該該滿足以下要求：（1） 在接下來的加工過程中，基本上都可以用它來作為基準（2） 能夠保證該工件上各部分的相對位置針對這些要求，進過分析我選擇變速箱殼體的頂平面作為精基準，它具有面積大、與兩個支承孔

16、平行的優(yōu)點?？勺鳛榫鶞省Ｋ砸栽擁斊矫婧驮撈矫嫔系?個工藝孔定位對該工件進行精加工。2.2.2 制訂工藝路線對于該零件，我們經(jīng)過分析可以知道：由于變速箱殼體屬于大批量生產(chǎn)，我們應(yīng)該先將其統(tǒng)一基準加工出來。所以，該零件加工的第一個工序為主要基準的加工。具體安排為：（1） 先進行頂平面的粗銑以及精銑，以兩個主要支承孔進行定位（2） 接下來進行頂平面2個工藝孔的加工。由于在整個加工過程中頂平面基本上都是被用來當成定位基準，所以，在加工工藝孔的同時應(yīng)該將該頂平面上的螺紋孔也一起加工出來在接下來的工序安排中，工藝路線的安排應(yīng)該遵循先進行粗加工后進行精加工，先加工平面后加工孔系。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將汽

17、車變速箱箱體加工工藝路線確定如表2.1所示：表2.1 變速箱箱體加工工藝路線表工序號工序內(nèi)容1粗、精銑頂面以兩個的支承孔和一個的支承孔為粗基準。選用立軸圓工作臺銑床，和專用夾具2鉆頂面孔以及鉸工藝孔以兩個的支承孔和一個的支承孔為基準。選用專用組合鉆床和專用夾具3粗銑前后端面以頂面以及頂面的兩工藝孔為基準。選用專用銑床和專用夾具4粗銑兩側(cè)面及凸臺以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具5粗鏜前后端面支承孔以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合鏜床和專用夾具6檢驗7半精銑前后端面以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具8鉆倒車齒輪軸孔，鉆前后端面上孔。以頂面和兩工藝孔為基準。選用

18、專用組合鉆床和專用夾具9銑倒車齒輪軸孔內(nèi)端面，鉆加油孔以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具10鉆兩側(cè)面孔以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合鉆床和專用夾具11精鏜支承孔以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合鏜床和專用夾具12攻錐螺紋孔以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具13前后端面孔攻絲以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具14兩側(cè)窗口面上螺孔攻絲以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具15頂面螺孔攻絲以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合攻絲機和專用夾具16中間檢驗17精銑兩側(cè)面以頂面和兩工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具18精銑前后

19、端面以兩個支承孔和一個工藝孔為基準。選用專用組合銑床和專用夾具19清洗。選用清洗機清洗20終檢以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片。2.2.3 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定變速箱殼體采用的材料為HT150，硬度HB為170241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1） 頂面的加工余量。（計算頂面與支承孔軸線尺寸）根據(jù)要求，該工序分兩步。各工步余量如下：粗銑：參照機械加工工藝手冊第1卷（以下簡稱機加手冊）表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照機加手冊表2.3-59，其余量值規(guī)定為。鑄造毛坯的基本尺寸為根據(jù)機加手冊表2.3-11以及表2.

20、3-9。其公差等級為CT7所以鑄件尺寸公差為 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（2） 兩工藝孔。參照機加手冊表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：鉆孔： 擴孔： （Z為單邊余量）鉸孔： （3） 頂面8螺孔參照機加手冊表2.3-71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為：鉆孔： 攻絲： （4） 前后端面加工余量。（計算長度為）前后端面的加工分為分為粗、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照機加手冊表3.2-23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。半精銑：參照機加手冊，其加工余量值取為。精銑：參照機加手冊

21、，其加工余量取為。鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)機加手冊表2.3-11以及 2.3-9可得鑄件尺寸公差為。 毛坯的名義尺寸為：毛坯最小尺寸為：毛坯最大尺寸為：粗銑前后端面工序尺寸定為半精銑前后端面工序尺寸定為精銑前后端面后尺寸與零件圖尺寸相同，即（5） 前后端面上螺孔，螺孔，孔，倒車齒輪軸孔加工余量。參照機加手冊表2.3-71，現(xiàn)確定螺孔加工余量為：16螺孔鉆孔： 攻絲： 3螺孔鉆孔： 攻絲： 孔，參照機加手冊表5-58，確定工序尺寸為：鉆孔： 參照機加手冊表4-23確定倒車齒輪軸孔工序尺寸及余量為：鉆孔： 鉆孔： 擴孔： 鉸孔： （6） 前后端面支承孔。根據(jù)工序要求，前后端面支承孔的加工分為粗鏜

22、、精鏜兩個工序完成，各工序余量如下：粗鏜：孔，參照機加手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照機加手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照機加手冊表2.3-48,其余量值為。精鏜：孔，參照機加手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照機加手冊表2.3-48,其余量值為；孔，參照機加手冊表2.3-48,其余量值為。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為：孔毛坯基本尺寸為；孔毛坯基本尺寸為；孔毛坯基本尺寸為。根據(jù)機加手冊表2.3-11以及表2.3-9可得鑄件尺寸公差分別為： 孔毛坯名義尺寸為；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?？酌髅x尺寸為；毛坯最大尺寸為；毛坯最

23、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?？酌髅x尺寸為；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。（7） 兩側(cè)面及凸臺加工余量。由工序要求，兩側(cè)面需進行粗、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照 機加手冊 表3.2-23，其余量值為,現(xiàn)取其為。表3.2-27，粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照機加手冊表2.3-59,其余量值規(guī)定為。鑄件毛坯的基本尺寸分別為：，。根據(jù)機加手冊表2.3-11以及表2.3-9可得則兩側(cè)面毛胚名義尺寸為： 毛坯最小尺寸分別為： 毛坯最大尺寸分別為： 粗銑后最大尺寸分別為： 粗銑后最小尺寸分別為： 精銑后尺寸與零件圖

24、尺寸相同，即和。由工序要求可知，凸臺只需進行粗銑加工。其工序余量如下：參照機加手冊表3.2-23，其余量規(guī)定為，現(xiàn)取其為。鑄件毛坯的基本尺寸。根據(jù)機加手冊表2.3-11，鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為。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。（8） 兩側(cè)面螺孔加工余量參照機加手冊表2.3-71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為：鉆孔： 攻絲： （9） 倒車齒輪軸孔內(nèi)端面加工余量（計算長度）根據(jù)機加手冊表2.2-25，只需進行粗銑加工即能達到所需表面粗糙度要求及尺寸精度要求。因此倒車齒輪軸孔內(nèi)端面只進行粗銑加工。參照機加手冊表3.

25、2-23，其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。鑄件毛坯的基本尺寸為。根據(jù)機加手冊表2.3-11，以及表2.3-9可得鑄件尺寸公差為。 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。（10） 加油孔加工余量毛坯為實心，不沖孔。參照機加手冊表2.3-71，現(xiàn)確定其余量為：鉆孔： 擴孔： 攻絲： 錐管螺紋孔2.2.4 確定切削用量及基本工時工序1：粗、精銑頂面機床：雙立軸圓工作臺銑床X701刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)（1） 粗銑銑削深度：每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給

26、量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1機動時間：（2） 精銑銑削深度：每齒進給量：取 銑削速度：取 實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間工序2：鉆頂面孔、鉸定位孔機床：組合鉆床刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀（1） 鉆頂面8螺孔M10-6H切削深度： 進給量：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：（2） 定位孔的鉆、擴、鉸鉆定位孔切削深度

27、：進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-39，取切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-41，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度：被切削層長度： 刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：擴定位孔 切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：鉸定位孔 切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：定位孔加工機動時間：因為定位孔加工時間鉆頂面螺孔加工時間 本工序機動時間工序3：粗銑前后端面機床：組合銑床刀具：硬質(zhì)

28、合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)銑削深度： 每齒進給量：取銑削速度：取 機床主軸轉(zhuǎn)速：取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1機動時間：工序4：粗銑兩側(cè)面及凸臺機床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG8，硬質(zhì)合金立銑刀YT15（1） 粗銑兩側(cè)面銑刀直徑，齒數(shù) 銑削深度：每齒進給量：取 銑削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1機動時間：（2） 粗銑凸臺銑刀直徑

29、，齒數(shù) 銑削深度：每齒進給量：取 銑削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 走刀次數(shù)為1機動時間：（其中）因為： 本工序機動時間：工序5：粗鏜前后端面支承孔機床：組合鏜床刀具：高速鋼刀具（1） 粗鏜孔切削深度：進給量：刀桿伸出長度取，切削深度為。切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取 行程次數(shù)：機動時間：（2） 粗鏜 孔切削深度： 進給量： 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取機動時間：（3） 粗鏜 孔切削深度：進給

30、量：由于與孔同軸，因此取機床主軸轉(zhuǎn)速：由于與孔同軸，因此實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：行程次數(shù)：機動時間：由于與孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加工，因此由于 本工序機動時間：工序7：半精銑前后端面機床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：取 銑削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：由工序5可知： 機動時間： 走刀次數(shù)為1工序8：鉆倒車齒輪軸孔、鉆前后端面上孔機床：組合鉆床刀具：麻花鉆（1） 鉆倒車齒輪軸孔鉆孔 切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度

31、： 取走刀次數(shù)為1 機動時間：鉆孔切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1機動時間：擴孔切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1機動時間：鉸孔切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1機動時間：倒車齒輪軸孔加工機動時間： （2） 鉆M10-6H螺孔切削深度： 切削速度：取進給量：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入

32、長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：（3） 鉆孔切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1機動時間：（4） 鉆M14-6H螺孔切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：由以上計算過程可知：本工序機動時間工序9：銑倒車齒輪軸孔內(nèi)端面、鉆加油孔（1） 銑倒車齒輪軸孔內(nèi)端面刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 齒數(shù) 銑削深度：每齒進給量：取 銑削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表

33、2.4-81,及毛坯尺寸得被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1機動時間：（2） 鉆加油孔刀具：麻花鉆、擴孔鉆鉆孔 切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1機動時間：擴孔切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1機動時間： 加工加油孔機動時間：由于 本工序機動時間工序10：鉆兩側(cè)面孔（M10-6H螺孔）機床：組合鉆床刀具：麻花鉆切削深度：進給量：取 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速

34、度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：工序11：精鏜前后端面支承孔機床：組合鏜床刀具：高速鋼刀具（1） 精鏜孔切削深度：進給量： 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度：工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取行程次數(shù)：機動時間：（2） 精鏜 孔切削深度：確定進給量 切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 取切削深度：機動時：（3） 精鏜 孔進給量：由于與孔同軸，因此取機床主軸轉(zhuǎn)速：由于與孔同軸，因此實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量：被切削層長度：機動時間：由

35、于與孔同軸，應(yīng)在相同的時間內(nèi)完成加工，因此由于 本工序機動時間：工序12：攻錐管螺紋孔機床：組合攻絲機刀具：高速鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1機動時間：工序13：前后端面螺孔攻絲機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐（1） M10-6H螺孔攻絲進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： （盲孔）機動時間：（2） M14-6H螺孔攻絲進給量：由

36、于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度： （盲孔） 走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間：工序14：兩側(cè)窗口面上螺孔攻絲機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 由工序4可知： 走刀次數(shù)為1機動時間：工序15：頂面螺孔攻絲機床：組合攻絲機刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量切削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-105，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，

37、取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取實際切削速度： 由工序2可知： 走刀次數(shù)為1機動時間：工序17：精銑兩側(cè)面機床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀YG8 ，齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：取 銑削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：刀具切入長度：精銑時 由工序3可知： 走刀次數(shù)為1機動時間： 工序18：精銑前后端面機床：組合銑床刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)銑削深度：每齒進給量：取 銑削速度：取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：刀具切入長度：精銑時 由工序5可知： 走刀次數(shù)為1機動時間：3 鉆床專用夾具設(shè)計本夾具主要用來鉆、擴、鉸兩個工藝孔。這兩個工藝孔均有尺

38、寸精度要求為，表面粗糙度要求，表面粗糙度為，與頂面垂直。這次加工工序加工時要考慮以下要求（1） 其尺寸精度要求（2） 表面粗糙度要求（3） 提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度3.1 定位基準的選擇零件頂面上，從圖上可以了解是2個工藝孔，工藝孔上有2個要求：（1） 尺寸精度要求 （2） 表面粗糙度要求必須保證這2個要求并且應(yīng)該要與頂面垂直，否則不合要求。為使所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻我們選擇頂平面作為精基準。根據(jù)工序卡片的要求，我們應(yīng)選擇兩把刀具對兩個工藝孔同時進行加工，另外選擇氣動加緊方式對其加緊來使輔助時間大幅度減少。3.2 切削力的計

39、算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準。由切削手冊得：鉆削力 鉆削力矩 式中： 當用兩把刀具同時鉆削時： 在該工序的加工過程中，由于工件是被安裝在V形塊上，夾緊力主要是來源于上方的鉆模板。所以夾緊力與鉆削力方向一致。所以不需要對夾緊力進行計算。只需連接兩個V型塊的杠桿，所以桿以及固定桿的銷釘強度、剛度滿足加工要求即可。3.3 夾緊原件及動力裝置確定由于汽車變速箱的生產(chǎn)量很大對生產(chǎn)效率有嚴重的要求，所以本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊。采用氣動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。在該夾具的夾緊

40、元件中，我們選用選用兩個短錐銷以及一塊活柱鉆模板。在工作時兩短錐銷進入工件支承孔中，從水平方向夾緊工件。同時，活動鉆模板從上方下降下來完成工件的夾緊。單活塞回轉(zhuǎn)氣缸結(jié)構(gòu)圖3.1如下：1缸體 2活塞桿 3墊片 4密封圈 5活塞 6墊圈 7密封圈 8導(dǎo)氣軸 9導(dǎo)氣套 10止推軸承 11油環(huán) 12滾針軸承 13壓蓋 14管接頭圖3.1 單活塞回轉(zhuǎn)氣缸結(jié)構(gòu)圖其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.1所示：表3.1 單活塞回轉(zhuǎn)氣缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)表DHP（公斤力）公稱尺寸公差1003531075+0.030100125135M10M16230343.4 夾具精度分析由工序簡圖可知，（1） 工序基準與加工基準重合，（2） 采用

41、頂面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計。所以只需要兩工藝孔尺寸及位置度公差及表面粗糙度。最后采用精鉸加工，選用GB114184鉸刀，直徑為，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。即要求：各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸。當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸時可將偏離量補償給位置度公差。如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直徑為時，相對于最大實體尺寸的偏離量為，此時軸線的位置度誤差可達到其最大值。即孔的

42、位置公差最小為。工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿足。工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、鉸滿足。影響兩工藝孔位置度的因素有（如下圖所示）：（1） 鉆模板上兩個裝襯套孔的尺寸公差：（2） 兩襯套的同軸度公差：（3） 襯套與鉆套配合的最大間隙：（4） 鉆套的同軸度公差：（5） 鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 所以能滿足加工要求。3.5 夾具設(shè)計及操作的簡要說明鉆鉸工藝孔的夾具如夾具裝配圖2所示。（1）在工件的拆卸和裝配時，先讓小車停在支架01上，小車上面具有4個滾輪04，四個輪子可以順著2條圓柱導(dǎo)軌沒有任何限制的運動。工件裝上后是限制在3個斜塊24中央。然后使小車與工件一起進入夾具中的

43、時候，能夠起到限位的作用的是螺釘23。小車由滑柱08及彈簧21支承。（2） 夾緊工件時，小車能夠上下沿彈簧自由運動。（3） 使用鉆模板柱塞夾具向下移動以夾持工件，鉆孔模板被安裝在四個支柱10和22，兩對角滑柱10被連接到安裝的氣缸活塞，當滑柱下移，就可以實現(xiàn)夾緊工件，在使用時，連接氣缸活塞使汽缸芯軸推兩個短錐銷入工件孔，在水平方向夾緊該零件。由于夾緊缸安裝在滑柱上并由彈簧18支承，在加緊工件時，由活動鉆模板下降來夾緊工件，錐銷還有氣缸可以與工件一起下降。心軸裝在推力軸承和滾動軸承上，這樣即使在水平方向工件已夾緊，但是工件還是可以繞心軸的中心轉(zhuǎn)動。（4） 當滑柱下降時，鉆模板以及工件會整體向下移

44、動，而且使小車一起運動。工件在2個浮動V形塊06上放著，2浮動V形塊06會因為杠桿07的不停轉(zhuǎn)動，這時就實現(xiàn)了自位。當加工完以后滑柱會向上移動，通過彈簧使設(shè)計的小車和與研究的工件托起，當小車向外拉出的時候，這時工件就可以卸下了。4 銑床專用夾具設(shè)計本夾具主要用來粗銑汽車變速箱箱體前后端面。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(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。4.1 定位基準的選擇選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。（1） 選擇頂面作為定位基面限制了工件的3個自由度，（2） 而兩工藝孔作為定位基面，限制了工件的3個自由度。所以定位基準選擇為

45、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。最后夾緊選擇氣動夾緊，同時，采用兩把銑刀同時進行加工。4.2 定位原件的設(shè)計該夾具上的定位元件應(yīng)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。計算兩工藝孔中心距。由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為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：（1） 確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差 = （2） 確定圓柱銷直徑及其公差 （基準孔最小直徑） 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

46、設(shè)計手冊） （4） 削邊銷與基準孔的最小配合間隙 其中： 基準孔最小直徑 圓柱銷與基準孔的配合間隙（5） 削邊銷直徑及其公差 按定位銷一般經(jīng)濟制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 。（6） 補償值 4.3 定位誤差分析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 = =(2) 轉(zhuǎn)角誤差 其中：4.4 銑削力及夾緊力的計算根據(jù)機械加工工藝手冊可查得：銑削力計算公式為圓周分力 查表可得： 代入得 =查機械加工工藝手冊可得： 在兩把銑刀對工件進行同時加工的過程中銑削水平分力為： 加工產(chǎn)生的水平方向上的分力可以和夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 即

47、： （） 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 即： 取k=2 4.5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個，具有以下兩個作用:（1） 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。（2） 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)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖4.2所示： 圖4.2 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=16mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表4.1所示：表4.1定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸表 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D16-0.012-0.03525104124.516+0.0195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。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