汽车变速箱箱体加工工艺及夹具设计样本Word下载.docx

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（2）、以、、支承孔为重要加工表面加工面。

2个、2个和1个孔；

尺寸为与、4个孔轴线相垂直先后端面；

先后端面上3个、16个螺孔，以及4个、2个孔；

尚有此外两个在同一中心线上与两端面相垂直倒车齿轮轴孔及其内端面和两个螺孔。

其中先后端面有表面粗糙度规定为，3个、16个螺孔，4个、2个孔均有位置度规定为，两倒车齿轮轴孔内端面有尺寸规定为及表面粗糙度规定为。

（3）、以两侧窗口面为重要加工平面加工面。

尺寸为和两侧窗口面；

与两侧窗口面相垂直12个螺孔；

与两侧面成角尺寸为锥管螺纹孔（加油孔）。

其中两侧窗口面有表面粗糙度规定为，12个螺孔均有位置度规定为。

1.2箱体加工重要问题和工艺过程设计所应采用相应办法

由以上分析可知。

该箱体零件重要加工表面是平面及孔系。

普通来说，保证平面加工精度要比保证孔系加工精度容易。

因而，对于变速箱箱体来说，加工过程中重要问题是保证孔尺寸精度及位置精度，解决好孔和平面之间互有关系。

由于汽车变速箱生产量很大。

如何满足生产率规定也是变速箱加工过程中重要考虑因素。

1.2.1孔和平面加工顺序

箱体类零件加工应遵循先面后孔原则：

即先加工箱体上基准平面，以基准平面定位加工其她平面。

然后再加工孔系。

变速箱箱体加工自然应遵循这个原则。

这是由于平面面积大，用平面定位可以保证定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔加工精度。

另一方面，先加工平面可以先切去铸件表面凹凸不平。

为提高孔加工精度创造条件，便于对刀及调节，也有助于保护刀具。

变速箱箱体零件加工工艺应遵循粗精加工分开原则，将孔与平面加工明确划提成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。

1.2.2孔系加工方案选取

变速箱箱体孔系加工方案，应选取可以满足孔系加工精度规定加工办法及设备。

除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要恰当考虑经济因素。

在满足精度规定及生产率条件下，应选取价格最底机床。

依照汽车变速箱箱体零件图所示变速箱箱体精度规定和生产率规定，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适当。

（1）、用镗模法镗孔

在大批量生产中，汽车变速箱箱体孔系加工普通都在组合镗床上采用镗模法进行加工。

镗模夹具是按照工件孔系加工规定设计制造。

当镗刀杆通过镗套引导进行镗孔时，镗模精度就直接保证了核心孔系精度。

采用镗模可以大大地提高工艺系统刚度和抗振性。

因而，可以用几把刀同步加工。

因此生产效率很高。

但镗模构造复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模制造和装配误差、镗模在机床上安装误差、镗杆和镗套磨损等因素。

用镗模加工孔系所能获得加工精度也受到一定限制。

（2）、用坐标法镗孔

在当代生产中，不但规定产品生产率高，并且规定可以实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要时间短等规定。

镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种规定，而坐标法镗孔却能适应这种规定。

此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板加工也需要采用坐标法镗孔。

用坐标法镗孔，需要将箱体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中尺寸及公差，然后选用可以在直角坐标系中作精密运动机床进行镗孔。

零件图所示变速箱箱体孔系尺寸换算如下：

如下图所示为三个支承孔中心线所构成坐标尺寸关系。

其中：

，，。

设加工时坐标系为且当前要计算、及。

由图可知：

依照余弦定理：

依照几何关系可得：

孔系中心直角坐标尺寸算出来后。

还需要进一步拟定各构成环公差。

构成环公差分派办法有各种，现以等公差分派法为例子阐明各构成环公差求解办法。

已知：

因

两边微分后得：

若，则有

|AC|与和构成尺寸链，其中|AC|为尺寸链封闭环。

按等公差分派原则，及公差各取。

|CB|与及构成另一种尺寸链，且|CB|为尺寸链封闭环。

按前述办法可得及尺寸公差各为。

最后求得变速箱箱体孔系在直角坐标中尺寸及公差为：

办法来自《机械工人专业计算》

1.3变速箱箱体加工定位基准选取

1.3.1粗基准选取

粗基准选取应当满足如下规定：

（1）、保证各重要支承孔加工余量均匀；

（2）、保证装入箱体零件与箱壁有一定间隙。

为了满足上述规定，应选取变速箱重要支承孔作为重要基准。

即以变速箱箱体输入轴和输出轴支承孔作为粗基准。

也就是此先后端面上距顶平面近来孔作为重要基准以限制工件四个自由度，再以另一种重要支承孔定位限制第五个自由度。

由于是以孔作为粗基准加工精基准面。

因而，后来再用精基准定位加工重要支承孔时，孔加工余量一定是均匀。

由于孔位置与箱壁位置是同一型芯铸出。

因而，孔余量均匀也就间接保证了孔与箱壁相对位置。

1.3.2精基准选取

从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间位置。

精基准选取应能保证变速箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一基准定位。

从变速箱箱体零件图分析可知，它顶平面与各重要支承孔平行并且占有面积较大，适于作精基准使用。

但用一种平面定位仅仅能限制工件三个自由度，如果使用典型一面两孔定位办法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一基准定位规定。

至于先后端面，虽然它是变速箱箱体装配基准，但由于它与变速箱箱体重要支承孔系垂直。

如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具构造设计方面均有一定困难，因此不予采用。

1.4变速箱箱体加工重要工序安排

对于大批量生产零件，普通总是一方面加工出统一基准。

变速箱箱体加工第一种工序也就是加工统一基准。

详细安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。

第二个工序是加工定位用两个工艺孔。

由于顶平面加工完毕后始终到变速箱箱体加工完毕为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。

因而，顶面上螺孔也应在加工两工艺孔工序中同步加工出来。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔原则。

先粗加工平面，再粗加工孔系。

螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应当在粗加工阶段完毕。

对于变速箱箱体，需要精加工是支承孔先后端平面。

按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面互相垂直。

因而，实际采用工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定端面全跳动公差规定。

各螺纹孔攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。

加工工序完毕后来，将工件清洗干净。

清洗是在含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行。

清洗后用压缩空气吹干净。

保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等残留量不不不大于。

依照以上分析过程，现将汽车变速箱箱体加工工艺路线拟定如下：

工序1：

粗、精铣顶面。

以两个支承孔和一种支承孔为粗基准。

选用立轴圆工作台铣床，和专用夹具。

工序2：

钻顶面孔、铰工艺孔。

以两个支承孔和前端面为基准。

选用专用组合钻床和专用夹具。

工序3：

粗铣先后端面。

以顶面和两工艺孔为基准。

选用专用组合铣床和专用夹具。

工序4：

粗铣两侧面及凸台。

工序5：

粗镗先后端面支承孔。

选用专用组合镗床和专用夹具。

工序6：

检查。

工序7：

半精铣先后端面。

工序8：

钻倒车齿轮轴孔，钻先后端面上孔。

工序9：

铣倒车齿轮轴孔内端面，钻加油孔。

工序10：

钻两侧面孔。

工序11：

精镗支承孔。

工序12：

攻锥螺纹孔。

选用专用组合攻丝机和专用夹具。

工序13：

先后端面孔攻丝。

工序14：

两侧窗口面上螺孔攻丝。

工序15：

顶面螺孔攻丝。

工序16：

中间检查。

工序17：

精铣两侧面。

工序18：

精铣先后端面。

以两个支承孔和一种工艺孔为基准。

工序19：

清洗。

选用清洗机清洗。

工序20：

终检。

以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片。

1.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸拟定

“汽车变速箱箱体”零件材料采用灰铸铁制造。

变速箱材料为HT150，硬度HB为170—241，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。

（1）、顶面加工余量。

（计算顶面与支承孔轴线尺寸）

依照工序规定，顶面加工分粗、精铣加工。

各工步余量如下：

粗铣：

参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。

别的量值规定为，现取。

表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取。

精铣：

参照《机械加工工艺手册》表2.3-59，别的量值规定为。

锻造毛坯基本尺寸为依照《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差级别选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为

毛坯名义尺寸为：

毛坯最小尺寸为：

毛坯最大尺寸为：

粗铣后最大尺寸为：

粗铣后最小尺寸为：

精铣后尺寸与零件图尺寸相似，即

（2）、两工艺孔。

毛坯为实心，不冲孔。

两孔精度规定为IT8，表面粗糙度规定为。

参照《机械加工工艺手册》表2.3-47，表2.3-48。

拟定工序尺寸及加工余量为：

钻孔：

扩孔：

（Z为单边余量）

铰孔：

（3）、顶面8螺孔

参照《机械加工工艺手册》表2.3-71，现拟定其工序尺寸及加工余量为：

攻丝：

（4）、先后端面加工余量。

（计算长度为）

依照工艺规定，先后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。

各工序余量如下：

参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23，其加工余量规定为，现取。

半精铣：

参照《机械加工工艺手册第1卷》，其加工余量值取为。

参照《机械加工工艺手册》，其加工余量取为。

铸件毛坯基本尺寸为，依照《机械加工工艺手册》表2.3-11，铸件尺寸公差级别选用CT7。

再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为。

毛坯名义尺寸为：

粗铣先后端面工序尺寸定为

半精铣先后端面工序尺寸定为

精铣先后端面后尺寸与零件图尺寸相似，即

（5）、先后端面上16螺孔，3螺孔，4孔，倒车齿轮轴孔加工余量。

参照《机械加工工艺手册》表2.3-71，现拟定螺孔加工余量为：

16螺孔

3螺孔

孔，参照《机械加工工艺人员手册》表5-58，拟定工序尺寸为：

倒车齿轮轴孔，参照《机械加工余量与公差手册》表4-