汽车变速箱箱体加工工艺及铣平面夹具设计.doc
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湖北汽车工业学院毕业设计开题报告
毕业设计论文
课题名称
汽车变速箱箱体加工工艺及铣平面夹具设计
课题来源
生产实际
专业
机械设计制造及其自动化
班级
T913-1
学号
30
学生姓名
任东方
指导教师
王永泉/任柏林
完成日期
2013-01-10
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。
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日期：
年月日
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本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：
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√
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保密□，在____年解密后适用本授权书。
不保密□。
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指导教师签名：
日期：
年月日 日期：
年月日
湖北汽车工业学院毕业（设计）论文
摘要
本设计是汽车变速箱箱体零件的加工工艺规程设计及铣削专用夹具设计。
汽车变速箱箱体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。
基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的轴承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。
主要加工工序安排是先以轴承孔系定位加工出顶面，再以顶面与轴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面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。
轴承孔系的加工是采用镗模法镗孔，各平面采用铣削法加工，整个加工过程以数控组合机床为主数控铣床及加工中心为辅。
夹具选用专用夹具，定位元件采用若干个支撑板一短圆柱销一短削边销，夹紧方式选用气动夹紧、夹紧可靠，然后分析定位误差和计算夹紧力，设计夹具体，绘制夹具装配图。
关键字：
变速箱箱体工艺规程设计专用夹具设计
Abstract
Thosearethemachiningprocessingproceduresandspecialclampingapparatusdesignoftheautomobilegear-box.Themainmachiningsurfacesoftheautomobilegear-boxareplanesandholes.Generallyspeaking,toguaranteetheaccuracyoftheplanesareeasierthantheholes’s.Therefore,thedesignfollowstheprincipleofplanesfirstandholessecond,andthemachiningoftheholesandtheplanesareclearlydividedintoroughmachiningandfinishmachiningstage.Thesupportingholesoftheinputandoutputshaftofthegear-boxareastheroughdatum,andthetopplaneandtwofabricationholesareasthefinishdatum.Themainprocessingprocessarefasteningthegear-boxwiththesupportingholestoprocessthetopplane,thenfasteningthegear-boxwiththetopplaneandtwofabricationholestoprocessthebearingholes.Inthesubsequentworkingprocedure,inadditiontosomeindividualprocesses,thegear-boxisfastenedbythetopplaneandtwofabricationholestoprocessingtheothes.ThewholeprocessesaregivenprioritytoCNCcombinationmachinetools，CNCmillingmachinesandmachiningcentersarecomplementary.Thespecialclampingapparatusareusedinthewholemachiningprocess,positioningcomponentsadoptanumberofsupportplates,ashortcylindricalpinandashortcuttingedgepin,andtheclampingwaychoosepneumaticandisveryreliable.IntheendIanalysistheerrorandcalculatetheclampingforce,designthebodyofthespecificclampingapparatus.
Keywords:
gear-boxthedesignoftheprocessplaningthedesignofthespecialclampingapparatus
目录
第1篇汽车变速箱箱体加工工艺规程设计 1
1.变速箱箱体零件的分析 1
1.1零件的作用 1
1.2零件的工艺分析 1
1.2.1箱体零件的主要技术要求 1
1.2.2箱体零件的主要加工表面 1
1.3箱体零件的材料及毛坯 2
2.变速箱箱体的加工方案选择 3
2.1孔和平面的加工顺序 3
2.2面的加工方案选择 3
2.3孔系加工方案选择 4
3.变速箱箱体加工定位基准的选择 6
3.1粗基准的选择 6
3.2精基准的选择 6
4.制定变速箱箱体的工艺路线 8
4.1工序安排原则 8
4.2箱体实际加工工艺具体安排 8
4.3箱体加工工艺路线 9
4.4方案对比分析 11
5.选择工艺装备 12
5.1选择机床 12
5.2选择夹具 12
5.3选择刀具 13
5.4选择量具 13
6.机械加工余量、毛坯尺寸及工序尺寸的确定 14
6.1顶面加工余量 14
6.2两工艺孔的加工余量 15
6.3顶面8螺孔M10-6H的加工余量 15
6.4前后端面加工余量 16
6.5前后端面螺纹孔及倒车齿轮轴孔加工余量 17
6.6前后端面上支承孔加工余量 18
6.7两侧面的加工余量 21
6.8两侧面螺孔的加工余量 22
6.9倒车齿轮轴孔内端面加工余量 23
6.10加油孔加工余量 23
7.确定切削用量及基本工时（机动时间） 25
7.1粗、精铣顶面 25
7.2钻顶面螺纹底孔、钻扩铰定位孔 26
7.3粗精铣前后端面 29
7.4粗精铣两侧面 32
7.5铣倒车齿轮轴孔左右两内端面 35
7.6镗前后端面支承孔 37
7.6.1粗镗前后端面支承孔 37
7.6.2半精镗前后端面支承孔 38
7.6.3精镗前后端面支承孔 40
7.7扩铰倒车齿轮轴孔、钻前后左右端面上通孔及螺纹底孔 42
7.8钻加油孔螺纹底孔 45
7.9前后左右端面M10-6H、M14-6H螺孔螺纹底孔攻丝 47
7.10加油孔攻丝 48
8.生产节拍分析及生产线规划 49
第2篇专用夹具设计 50
1.定位基准和夹紧方案的选择 50
2.定位元件的选择及相关计算 50
3.定位误差的分析与计算 52
4.铣削力与夹紧力的计算 53
4.1铣削力的计算 53
4.2夹紧力的估算 54
5.定位键与对刀装置设计 55
6.夹紧方案选择及夹紧元件的设计计算 56
6.1夹紧装置的组成 56
6.2对夹紧装置的要求 56
6.3夹紧方案的选择 56
6.4夹紧元件的设计计算 56
7.夹具体的设计 58
8.夹具设计及操作的简要说明 58
总结 59
致谢 60
参考文献 61
61
第1篇汽车变速箱箱体加工工艺规程设计
1.变速箱箱体零件的分析
1.1零件的作用
变速箱箱体内装有输入轴、输出轴、倒档轴和齿轮等。
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，并保证变速箱箱体部件与其相连接的其他部件的正确安装。
因此汽车变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响汽车变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命[14]。
汽车变速箱主要是实现汽车的变速，改变汽车的运动速度。
汽车变速箱箱体零件的顶面用以安装变速箱盖，前后端面支承孔用以安装传动轴，实现其变速。
从变速箱箱体零件图来看，它是一个薄壁壳体腔形零件，形状复杂，铸造困难，刚度差，易变形，加工精度要求较高[15]。
1.2零件的工艺分析
1.2.1箱体零件的主要技术要求
汽车箱体零件对一些主要孔与平面有较高技术要求，主要有：
主要孔的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度；主要孔与孔、孔与平面的位置公差；主要平面的尺寸公差、平面度和表面粗糙度。
其主要技术指标如下：
（1）主要孔（轴承座孔）的尺寸公差不低于IT7级；
（2）孔与孔、孔与平面的位置公差：
A.前后端面A和B相对于L-L轴线的跳动量，在100mm长度上分别不大于0.08mm和0.12mm。
B.轴线L-L和轴线M-M在同一平面内的不平行度，在变速器箱体整个长度365上不大于0.07mm。
C.端面C相对于轴线N-N的跳动量，在半径为18mm的长度上不大于0.15mm。
D.主要孔的表面粗糙度为Ra1.6um，前后端面和两侧表面的表面粗糙度为Ra6.3um。
1.2.2箱体零件的主要加工表面
由汽车变速箱箱体零件图可知。
汽车变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。
支承孔系在前后端面上。
此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。
因此可将其分为三组加工表面。
它们相互间有一定的位置要求。
现分析如下：
（1）以顶面为主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括：
顶面的铣削加工；的螺孔加工；的工艺孔加工。
其中顶面有表面粗糙度要求为，8个螺孔均有位置度要求为，2个工艺孔也有位置度要求为。
（2）以、、的支承孔为主要加工表面的加工面。
这一组加工表面包括：
2个、1个和1个的孔；尺寸为与、的3个
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