变速箱箱体机械加工工艺规程.docx

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变速箱箱体机械加工工艺规程

毕业设计（论文）

专业机械设计制造及其自动化

班级

学生姓名

学号

课题变速箱箱体的机械加工工艺规程分析

指导教师李云

2013年6月11日

摘要

本设计是某叉车变速箱箱体零件的加工工艺规程及变速箱检修及常见故障诊断。

某叉车变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。

一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。

因此，本设计遵循先面后孔的原则。

并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。

粗基准选择顶面和两个输出轴孔为粗基准，以底面与两个定位销作为精基准。

主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。

在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。

整个加工过程均选用组合机床。

因此生产效率较高。

适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。

叉车在使用的过程中，随着行驶里程的增多和作业时间的增加，变速器工作时不停地换挡，使变速器内的齿轮和操纵机构在使用中容易振动磨损，导致机构产生发响、跳档、乱档、渗漏等故障现象，严重时影响叉车的正常使用。

常见故障有：

变速器跳档、变速器乱档、变速器异响、变速器漏油等。

因此变速箱需要定期检修维护以及掌握对变速箱的常见故障诊断是很有必要的。

关键词：

变速箱；箱体；加工工艺；故障

Abstract

Thedesignisaboutthespecialpurposeclampingapparatusofthemachiningtechnologyprocessandsomeworkingproceduresofthecargearboxparts.Themainmachiningsurfaceofthecargearboxpartsistheplaneandaseriesofhole.Generallyspeaking,toguaranteetheworkingaccuracyoftheplaneiseasierthantoguaranteethehole’s.Sothedesignfollowstheprincipleofplanefirstandholesecond.Andinordertoguaranteetheworkingaccuracyoftheseriesofhole,themachiningoftheholeandtheplaneisclearlydividedintoroughmachiningstageandfinishmachiningstage.Thesupportingholeoftheinputbearingandoutputbearingisastheroughdatum.Andthetopareaandtwotechnologicalholesareasthefinishdatum.Themainprocessofmachiningtechnologyisthatfirst,theseriesofsupportingholefixandmachinethetopplane,andthenthetopplaneandtheseriesofsupportingholefixandmachinetechnologicalhole.Inthefollowupworkingprocedure,allworkingproceduresexceptseveralspecialonesfixandmachineotherseriesofholeandplanebyusingthetopplaneandtechnologicalhole.Themachiningwayoftheseriesofsupportingholeistoboreholebycoordinate.Thecombinationmachinetoolandspecialpurposeclampingapparatusareusedinthewholemachiningprocess.Theclampingwayistoclampbypneumaticandisveryhelpful.Theinstructiondoesnothavetolockbyitself.Sotheproductefficiencyishigh.Itisapplicableformassworkingandmachininginassemblyline.Itcanmeetthedesignrequirements.

Forklifttrucksinuseprocess,alongwiththeincreaseinmileageandhomeworktimeincreased,thetransmissionconstantlyshiftatwork,makethegearsinsidethetransmissionandcontrolmechanismintheuseofeasytowearandtear,vibrationleadtoproducehairring,jumpinggears,gears,suchasseepagefailurephenomenon,seriousinfluencethenormaluseofforklifttruck.Commonfaultsare:

thetransmissiongears,transmissiongears,transmissionofsound,transmissionoil,etc.Thereforegearboxneedregularmaintenance,andtograspthecommonfaultdiagnosisofgearboxisverybenecessary.

Keywords:

Gearbox;machiningtechnology;specialpurpose

clamping；faults

第一章绪论

1.1概论

变速箱是叉车上最重要的机械设备。

变速箱壳体形状复杂，加工工序繁多。

根据装配零件的不同，变速箱的加工还需具有不同的加工精度。

为保证必要的加工精度、质量、提高生产率，以及扩大加工设备的工艺范围，对于形状复杂、加工工序繁多的变速箱壳体，在加工前，可以放置在相应的夹具中，使其在不同的加工过程中，可以保持正确的位置和方向。

因此，通过对叉车变速箱壳体加工工艺的设计，可以对我在大学四年中学习的许多课程进行复习和提高。

通过这次对叉车变速箱的壳体的加工工艺以及夹具的设计，使我我能掌握金属切削的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床，刀具，夹具及加工参数，具备了制定工艺规程的能力。

能够比较全面的掌握复杂机械设备的机械加工工艺流程及夹具的设计和应用。

初步具备了解决现场工艺问题的能力，了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展状况。

并为将来毕业后的工作打下扎实基础。

1.2国内外发展现状

叉车变速箱壳体加工，国外已经广泛采用了高速加工中心、高强度刀柄、高效刀具进行加工，除上下料需要人工进行操作外，其余基本都是自动化加工。

而国内一般使用八九十年代的加工中心进行加工，自动化程度普遍不高，中间有过多环节都是人工操作，刀具和刀柄也都是旧的习惯和标准，工艺及加工过程过于落后，缺乏创新精神，而加工的效率基本只是国外的50%左右，而工时也远大于国外同等规模的加工企业。

即使少数企业购买了高效刀具，也由于机床的保养以及老化问题，达不到预期的效果。

而且就壳体整体的铸造工艺来讲，国内采用的也大多是国外十几年前过时的技术和设备，在制造精度上远远低于国外水品，直接就致使了我国的变速箱壳体的整体质量和精度以及耐用度方面也远低于国外的平均水平。

所以在国内推广高速加工技术和先进的铸造技术，更高的铸造精度就成了迫在眉睫的任务。

1.3课题的研究意义

由分析可知，叉车变速箱壳体的主要加工表面是平面及孔系，而且变速箱壳体要求加工的表面很多。

一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度更容易。

因此，对于变速箱壳体来说，加工过程中的主要问题是孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的位置关系。

所以安排加工顺序的时候应该先面后孔，粗、精加工阶段应该分开。

壳体的的定位基准选择直接关系到平面与平面，孔与孔，孔与平面之间的尺寸精度和位置精度要求能否保证，在选择基准是首先应该遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑成产批量的大小、生产设备特别是夹具选用等因素。

粗基准选择的原则是相互位置要求原则；余量均匀原则；切除总余量最少原则；粗基准不重复原则；粗加工的作用主要是决定不加工面与加工面之间的位置关系，以及保证加工面的余量均匀，壳体上一般有几个主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，可以以该毛坯的孔位为粗基准，在毛坯上要求预铸基准，有利于大批量生产保证加工产品的一致性。

从保证壳体孔与孔，孔与平面，平面与平面之间的位置来说，精基准的选择应能保证变速箱壳体在整个加工过程中基本上都能用统一的标准。

壳体零件精基准的选择一般遵循“一面两销”即以基准面和定位孔销（一般为工艺孔）定位，有力于保证个轴承孔的尺寸的位置精度，并且工件装卸方便。

对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出定位基准。

变速箱壳体加工的第一个工序就应该是加工统一基准。

具体应该是首先以孔定位粗、精加工底平面。

第二个工序是加工两个定位用的工艺孔。

由于底平面加工完成后一直到变速箱加工完成为止，除个别工序外，都要用做定位基准。

因此，顶面上的螺纹也应该在加工两工艺孔的时候同时加工出来。

后续工序安排赢遵循粗精分开和先面后孔原则。

先粗加工平面，在粗加工孔系。

螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。

对于变速箱壳体，需要精加工的是支撑孔前后端平面。

按上述原则，亦应该先精加工平面后精加工孔系，但在实习生产中这样不易于孔和端面的相互垂直。

因此，实际采用的工艺是先精加工支撑孔系，然后以支撑孔来定位加工端面。

各螺丝孔的螺纹，由于切削力较小，可以安排在粗加工阶段和精加工阶段中分散进行。

第二章叉车变速箱加工工艺规程设计及箱体

的三维建模

2.1零件的分析

2.1.1零件的作用

题目给出的零件是某叉车变速箱箱体，其零件图（图2-1）和三维图（图2-2）如下图。

变速箱箱体的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证变速箱部件与发动机正确安装。

因此叉车变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响叉车变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响叉车的工作精度、使用性能和寿命。

叉车变速箱主要是实现叉车的变速，改变叉车的运动速度。

图2-1变速箱箱体零件图

图2-2变速箱箱体三维模拟图

2.1.2零件的工艺分析

由变速箱箱体零件图可知。

变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有六个平面需要进行加工。

支承孔系在前后端