汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設計【銑頂面-銑上蓋結合面、銑前后端面兩套夾具優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含5張CAD圖紙+帶任務書+開題報告+文獻綜述+外文翻譯】

汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設計【銑頂面-銑上蓋結合面、銑前后端面兩套夾具】

摘  要

本設計的主要內容是對給定的汽車變速箱箱體進行工藝規(guī)程程設計，并編制相應的工序卡片。其中包括擬定加工工藝路線，包括加工方法、定位基準選擇、機床、刀具的選擇及專用夾具設計。根據(jù)工藝要求設計并繪制指定工序的專用夾具裝配圖。要求結構合理，工作效率高，制造方便，盡量降低成本和制造難度，并對夾具精度和技術經濟性進行分析。機床夾具的首要任務是保證加工精度，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。在機床上使用專用夾具后可使加工變得方便，并擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產。

關鍵字：變速箱箱體   工藝規(guī)程設計   專用夾具設計

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 課題設計背景 1

1.2 國內機床發(fā)展現(xiàn)狀 2

1.3 國外機床發(fā)展現(xiàn)狀 2

第2章 汽車變速箱加工工藝規(guī)程設計 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 箱體加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 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的選 5

2.3.1 粗基準的選擇 5

2.3.2 精基準的選擇 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 兩側面的加工余量 14

2.5.8 兩側面螺孔的加工余量 15

2.5.9 倒車齒輪軸孔內端面加工余量 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、鉆擴鉸定位孔 17

2.6.3 粗精銑前后端面 18

2.6.4 粗精銑兩側面 19

2.6.5 銑倒車齒輪軸孔左右兩內端面 21

2.6.6 鏜前后端面支承孔 22

2.6.7 擴鉸倒車齒輪軸孔、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 專用夾具設計 27

3.1 粗、精銑頂面夾具設計 27

3.1.1 定位基準的選擇 27

3.1.2 夾緊元件及動力裝置確定 27

3.1.3 定位誤差的計算 28

3.1.4 銑削力的計算 28

3.1.5 夾緊力的估算 28

3.1.6 夾具設計及操作的簡要說明 29

3.2 粗銑前、后端面 29

3.2.1 定位基準和夾緊方案的選擇 29

3.2.2 定位元件的選擇及相關計算 30

3.2.3 定位誤差的分析與計算 31

3.2.4 銑削力的計算 32

3.2.5 夾緊力的估算 32

3.2.6 定位鍵與對刀裝置設計 32

3.2.7 夾緊裝置的組成 33

3.2.8 對夾緊裝置的要求 33

3.2.9 夾緊方案的選擇 34

3.2.10 夾緊元件的設計計算 34

3.2.11 夾具體的設計 35

3.2.12 夾具設計及操作的簡要說明 35

第4章 總  結 36

致  謝 37

參考文獻 38

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5-工序卡-汽車變速箱箱體加工工藝及銑頂面夾具設計.pdf

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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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汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設計【銑頂面-銑上蓋結合面、銑前后端面兩套夾具】文獻綜述.doc

汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設計【銑頂面-銑上蓋結合面、銑前后端面兩套夾具】說明書.docx

箱體零件圖A1.dwg

粗精銑上蓋結合面夾具.dwg

任務書 (理工類 ) 學生姓名： 專 業(yè)： 班級： 學號： 指導老師： 職 稱： 完成時間： 畢業(yè)設計 (論文 )題目：汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設計 題目來源 教師科研 課 題 縱向課題( ) 題目類型 理論研究 ( ) 注：應直接在所屬的項目括號內打勾 ”√” 橫向課題( ) 應用研究 ( ) 教師自擬課題( √ ) 應用設計 (√ ) 學生自擬課題 ( ) 其 他( ) 總體設計要求及技術要點： （ 1）工藝規(guī)程設計的基本要求 機械加工工藝規(guī)程是指導生產的重要技術文件。因此制定機械加工工藝規(guī)程應滿足如下基本要求： ①應保證零件的加工質量，達到設計圖紙上提出的各項技術要求。在保證質量的前提下，能盡量提高生產率和降低消耗。同時要盡量減輕工人的勞勱強度。 ②在充分利用現(xiàn)有生產條件的基礎上，盡可能采用國內外先進工藝技術。 ③工藝規(guī)程的內容，應正確、完整、統(tǒng)一、清晰。工藝規(guī)程編寫，應規(guī)范化、標準化。工藝規(guī)程的格式與填寫方法以及所用的術語、符號、代號等應 符合相應標準、規(guī)定。 （ 2）夾具設計的基本要求 設計的夾具在滿足工藝要求，有利于實現(xiàn)優(yōu)質、高產、低耗，改善勞勱條件的同時，還應滿足下列要求： ①設計夾具必須結構性能可靠、使用安全、操作方便。 ②所設計夾具應具有良好的結構工藝性，便于制造、調整、維修，且便于切屑的清理、排除。 ③設計夾具，應提高其零部件的標準化、通用化、系列化。 ④夾具設計必須保證圖紙清晰、完整、正確、統(tǒng)一。 技術條件： （ 1）計算機及機械制圖軟件 （ 2）從圖書館借閱，查閱機械加工工藝及夾具設計的手冊和資料； （ 3）充分利用 學校的數(shù)字圖書資源，查閱中 、英文文獻。 工作內容及最終成果： （ 1）文獻綜述，外文翻譯，開題報告各一份； （ 2）毛坯圖一張； （ 3）零件圖一張； （ 4）機械加工工藝過程綜合卡片一套； （ 5）機械加工工序卡一張； （ 6）粗精銑頂面夾具裝配配圖一張； （ 7）粗銑前后端面夾具裝配圖一張； （ 8）畢業(yè)設計說明書一份。 時間進度安排： （ 1）查閱相關資料，編寫文獻綜述，完成外文翻譯，撰寫畢業(yè)論文開題報告，完成開題工作； (3周 ) （ 2）布置設計任務、查閱相關資料；（ 1周） （ 3） 繪制零件圖、毛坯圖； （ 1周 ） （ 4） 設計零件的加工工藝規(guī)程； （ 1周） （ 5）設計指定工序的工序卡； （ 1周） （ 6） 設計夾具結構、繪制草圖； （ 1周） （ 7） 繪制夾具裝配圖； （ 1周） （ 8）書寫并整理設計說明書； （ 3周） （ 9） 準備并進行畢業(yè)答辯；（ 2周） （ 10）畢業(yè)設計資料整改；（ 1 周） 指導老師簽字： __________ 年 月 日 教研主任意見： 教研主任簽字 ： __________ 年 月 日 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 變速箱殼體機械加工工藝設計 摘自： 《機械工程與技術（機加工）》（英文版） 機械工業(yè)出版社 2004 年 3 月第 1 版 美國 卡卡爾帕基安·施密德 摘要 變速箱殼體是變速器機零件中結構較為復雜的箱體零件，其精度要求高，加工工藝復雜，并且加工加工質量的好壞直接影響發(fā)動機整個機構的性能，因此，它成為各個發(fā)動機生產廠家所關注的重點零件之一。機械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質量，達到設計圖紙規(guī)定的各項技術要求，同時還應該具有較高的生產率和經濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設計是一項重要的工作，要求設計者必須具有豐富的生產實踐經驗和廣博的機械制造工藝基礎理論知識。 1. 變速箱殼體的工藝特點 變速 箱殼體的工藝特點是：結構、形狀復雜；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)動機的裝配精度和工作性能，主要依靠設備進度、工夾具的可靠性和加工工藝的合理性來保證。 2. 變速箱殼體工藝方案設計原則和依據(jù) 設計工藝方案應在保證產品質量的同時，充分考慮生產周期、成本和環(huán)境保護；根據(jù)本企業(yè)能力，積極采用國內外先進的工藝技術和裝備，不斷提高企業(yè)工藝水平。變速箱殼體機械加工工藝設計應遵循以下基本原則 ： 工設備選型原則 加工設備選型采用剛柔結合的原則，加工設備以臥式加工中心為主，少量采用立式加工中心，關鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔加工采用高精度高速臥式加工中心，非關鍵工序 — 上下前后四個平面的粗銑采用高效并有一定調整范圍的專用機床加工； 中工序原則 關鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔的精加工缸蓋結合面的精銑，采用在集中在一道工序一次裝夾完成全部加工內容方案，以確保產品精度滿足缸體關鍵品質的工藝性能和有關技術要求。 3. 發(fā)動機缸體機械加工工藝設計的主要內容 發(fā)動機缸體結構復雜，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)動機缸體機械加工的工藝特點是：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。由于缸體結構復雜，因此如何保證各表面的相互位置精度是加工中的一個重要問題。 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)動機缸體采用高強度合金鑄鐵。缸體在加工前進行時效處理，以消除鑄件內應力和改善毛坯的力學性能。 提高毛坯精度，減少加工余量，是提高自動生產線 系統(tǒng)生產率及加工質量的重要措施。由于國外箱體類零件毛坯質量和精度較高，其生產線系統(tǒng)已實現(xiàn)了毛坯直接上線，既省去了毛坯檢查裝置，也節(jié)省了由于毛坯質量問題而浪費的加工工時，提高了綜合效益。因此，精化毛坯是提高生產率最有潛力的出路。對于發(fā)動機缸體生產線，可在零件上線前粗銑六個面，去除大部分余量，便于零件直接上線。 械加工工藝基準的選擇和加工 選擇合理的加工工藝基準，直接關系到能否保證零件的加工質量。一般來說，工藝基準可分為粗基準和精基準。 基準 粗基準對于上線的毛坯，其粗基準的選擇尤為重要，如果粗基準選擇不合理，會使加工余量分布不均勻，加工面偏移，造成廢品。在缸體生產線中，我們采用側面作為粗基準； 基準 粗基準對于發(fā)動機缸體這種箱體零件來說，一般采用“一面兩銷”為全線的統(tǒng)一基準。對于較長的自動自動生產線系統(tǒng)，由于定位銷孔在使用過程中的磨損造成定位不準確。在變數(shù)箱體的加工中，我們采用了以側面、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 一個零件往往有許多表面需要加工，當然表面的加工精度是不同的。加工 精度較高的表面，往往要經過多次加工；而對于加工精度低的表面，只要經過一兩次就行了。因此，擬定工藝順序時，要抓住“加工精度高的表面”這個矛盾，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，先基準后其他。在發(fā)動機缸體的機械加工中同樣應遵循這一原則。 加工階段 在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，安排粗加工工序，對毛坯全面進行粗加工，切去大部分余量，以保證生產效率； 精加工階段 在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，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，而對要求高的表面進行半精加工，為以后的精加工做準備； 加工階段 對精度和表面粗造度要求高的表面進行加工； 要小表面的加工 如螺紋孔，可以在精加工主要表面后進行，一方面加工時對工件變形影響不大，同時廢品率也降低；另外，如果主要表面出廢品后，這些小表面就不必再加 工了，從而避免浪費工時。但是，如果小表面的加工很容易碰傷主要表面時，就應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 如檢驗工序，在零件粗加工階段之后 ，關鍵工序加工前后，零件全部加工完畢后，都要適當安排。 對加工階段進行劃分，具有以下好處：首先，可以在粗加工后采取措施消除工作內應力，保證精度；其次，精加工放在最后面，不至于在運輸過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)毛坯缺陷并及時處理，不會浪費工時。不過對于一般小工件就不要分的很細。 體的主要加工表面和輔助工序 面加工 目前，銑削是發(fā)動機缸體平面加工的主要手段，國內銑削進給量一般為300國外銑削進給量 2000mm/比， 相差甚遠，有待于提高，因此，提高銑削進給量，縮短輔助時間，是提高生產效率的主要途徑，發(fā)動機缸體精加工一些平面時的銑削進給量達到 2399mm/大提高了效率； 頂面的銑削是缸體加工中的一個關鍵工序，其平面度要求為 45面粗造度為 缸體的加工中，采用側面和主軸軸承孔定位，頂面、底面和中間瓦蓋面同時加工，在加工中采用線外對刀裝置，能較好地滿足發(fā)動機缸體加工精度要求； 般孔系的加工 一般孔系的加工仍采用傳統(tǒng)的鉆、擴、鏜、鉸、攻絲等工藝方法。課題在設計具體的工藝 方案時，采用涂層刀具、內冷卻刀具等先進刀具，采用大流量冷卻系統(tǒng)，大大提高了切削速度，提高了生產率； 油孔加工 傳統(tǒng)的加工方法是采用麻花鉆進行分級進給，其生產效率低，加工質量差。在發(fā)動機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。缸體機械加工自動生產線采用大流量濕式清洗； 測 檢測分為在線檢測和線外檢測兩種。在發(fā)動機缸體的質量檢測中，根據(jù)實際情況采用線外檢測，主要采用三坐標測量機對缸體進行綜合測量，每 200 件抽查1，每班抽查一件。 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 第 1 頁 共 1 頁 零件名稱 汽車變速器箱體 年產設計鋼領 10 萬件 材 料 坯種類 鑄造毛坯 工 序號 工 序 名 稱 設 備 名 稱 設備型號 設備 數(shù)量 作業(yè) 時間 時 定額 備 負荷率 % 備 注 1 金屬型鑄造毛坯 2 去應力退火 3 粗、精銑頂面 立式銑床 4 鉆頂面螺紋底孔及攻絲、鉆擴鉸工藝孔 立式加工中心 5 粗銑前后端面 數(shù)控組合銑床 6 粗銑左右兩側窗口面 數(shù)控組合銑床 7 鉆前后左右面螺紋底孔及通孔、攻絲 臥式加工中心 8 自動線加工 數(shù)控銑床、數(shù)控 組 合機床 精銑前后端面 數(shù)控組合銑床 10 精銑兩側窗口面 數(shù)控組合銑床 11 去毛刺，清洗 清洗機、拋光機 12 最終檢驗，涂底漆 班級 學號 姓名 批 閱 成績 日期 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 共 12 頁 工序名稱 金屬型鑄造毛坯 工序號 1 第 1 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 金屬型鑄造毛坯 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 共 12 頁 工序名稱 去應力退火 工序號 2 第 2 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 去應力退火 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速 箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗精銑頂面 工序號 3 第 3 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 粗銑頂面至 控組合銑床 質合 金面銑刀 高度測量儀 35 精銑頂面至 100 ?質合 金面銑刀 高度測量儀 60 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 鉆頂面孔、鉆擴鉸工藝孔 工序號 4 第 4 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用鉆床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 鉆 8紋底孔至 ?立式加工中心 高速鋼麻花 鉆 內徑百分表 500 2 8紋底孔攻絲至 速鋼機用 絲錐 螺紋塞規(guī) 450 3 鉆兩工藝孔至 ?11 高速鋼麻花 鉆 內徑百分表 350 4 擴兩工藝孔至 ?速鋼擴孔 鉆 內徑百分表 700 鉸兩工藝孔至 ?12?速鋼鉸刀 內徑百分表 450 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗銑前后端面 工序號 5 第 5 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 粗銑前端面至 ?控 組合銑床 硬質合金端 銑刀 三坐標測量 機 40 粗銑后端面至 ?質合金 端 銑刀 三坐標測量 機 40 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗銑左右兩側窗口面 工序號 6 第 6 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 粗銑左側窗口面至 數(shù)控 組合銑床 硬質合金端 銑刀 坐標測量 機 60 2 粗銑右側窗口 面至 質合金 端 銑刀 坐標測量 機 60 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 鉆前后左右面螺紋底孔、 通孔、攻絲 工序號 7 第 7 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用鉆床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/r 切削 深度 鉆 紋底孔至 ?式加工中心 標準高速鋼 麻花鉆 內徑百分表 500 紋底孔攻絲至 速鋼機 用 絲錐 螺紋塞規(guī) 450 鉆 紋底孔 至 ?準高速 鋼 麻花鉆 內徑百分表 300 紋底孔攻絲至 速鋼機 用 絲錐 螺紋塞規(guī) 250 鉆 ?17 通孔至 ?17 標準高速 鋼 麻花鉆 內徑百分表 250 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 自動線加工 工序號 8 第 8 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 專用鏜床夾具 專用鉆床夾具 專用攻絲夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/r 切削 深度 銑倒車齒輪軸孔左側內側面至 90? 數(shù)控銑床 數(shù)控組合機床 數(shù)控組合鏜床 數(shù)控組合鉆床 粗齒高速鋼 圓柱形銑刀 三坐標測量 機 85 0 2 銑倒車齒輪軸孔右側內側面至 90? 粗齒高速鋼 圓柱形銑刀 三坐標測量 機 85 0 3 粗鏜 ?80?至 ?78 高速鋼刀具 V 氣動量儀 120 4 粗鏜 ?120?118 高速鋼刀具 V 氣動量儀 100 粗鏜 ?100?至 ?98 高速鋼刀具 V 氣動量儀 120 擴倒檔軸孔至 ?準高速 鋼 擴孔鉆 氣動量儀 200 半精鏜 ?80?至 ?速鋼刀具 氣動量儀 140 半精鏜 ?120?速鋼刀具 氣動量儀 100 半精鏜 ?100?至 ?速鋼刀具 氣動量儀 140 序號 鉸倒檔軸孔至 ?30?準高速鋼 鉸刀 氣動量儀 80 0 精鏜 ?80?至 ?80?速鋼刀具 氣動量儀 50 1 精鏜 ?120?120?速鋼刀具 氣動量儀 30 2 精鏜 ?100?至 ?100?高速鋼刀具 氣動量儀 50 3 14 15 16 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 精銑前后端面 工序號 9 第 9 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 精銑前端面至 365 ??控組合銑床 硬質合金端 銑刀 三坐標測量 機 60 精銑后端面至 365 ??質合金 端 銑刀 三坐標測量 機 60 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 13 頁 工序名稱 精銑兩側窗口面 工序號 10 第 10 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 精銑左側窗口面至 104?控組合銑床 硬質合金端 銑刀 坐標測量 機 90 精銑右側窗口面至 160?質合金 端 銑刀 坐標測量 機 90 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 去毛刺、清洗 工序號 11 第 11 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 去毛刺、清洗 清洗機 拋光機 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 最終檢驗、涂底漆 工序號 12 第 12 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 最終檢驗、涂底漆 任務書 (理工類 ) 學生姓名： 專 業(yè)： 班級： 學號： 指導老師： 職 稱： 完成時間： 畢業(yè)設計 (論文 )題目：汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設計 題目來源 教師科研 課 題 縱向課題( ) 題目類型 理論研究 ( ) 注：應直接在所屬的項目括號內打勾 ”√” 橫向課題( ) 應用研究 ( ) 教師自擬課題( √ ) 應用設計 (√ ) 學生自擬課題 ( ) 其 他( ) 總體設計要求及技術要點： （ 1）工藝規(guī)程設計的基本要求 機械加工工藝規(guī)程是指導生產的重要技術文件。因此制定機械加工工藝規(guī)程應滿足如下基本要求： ①應保證零件的加工質量，達到設計圖紙上提出的各項技術要求。在保證質量的前提下，能盡量提高生產率和降低消耗。同時要盡量減輕工人的勞勱強度。 ②在充分利用現(xiàn)有生產條件的基礎上，盡可能采用國內外先進工藝技術。 ③工藝規(guī)程的內容，應正確、完整、統(tǒng)一、清晰。工藝規(guī)程編寫，應規(guī)范化、標準化。工藝規(guī)程的格式與填寫方法以及所用的術語、符號、代號等應 符合相應標準、規(guī)定。 （ 2）夾具設計的基本要求 設計的夾具在滿足工藝要求，有利于實現(xiàn)優(yōu)質、高產、低耗，改善勞勱條件的同時，還應滿足下列要求： ①設計夾具必須結構性能可靠、使用安全、操作方便。 ②所設計夾具應具有良好的結構工藝性，便于制造、調整、維修，且便于切屑的清理、排除。 ③設計夾具，應提高其零部件的標準化、通用化、系列化。 ④夾具設計必須保證圖紙清晰、完整、正確、統(tǒng)一。 技術條件： （ 1）計算機及機械制圖軟件 （ 2）從圖書館借閱，查閱機械加工工藝及夾具設計的手冊和資料； （ 3）充分利用 學校的數(shù)字圖書資源，查閱中 、英文文獻。 工作內容及最終成果： （ 1）文獻綜述，外文翻譯，開題報告各一份； （ 2）毛坯圖一張； （ 3）零件圖一張； （ 4）機械加工工藝過程綜合卡片一套； （ 5）機械加工工序卡一張； （ 6）粗精銑頂面夾具裝配配圖一張； （ 7）粗銑前后端面夾具裝配圖一張； （ 8）畢業(yè)設計說明書一份。 時間進度安排： （ 1）查閱相關資料，編寫文獻綜述，完成外文翻譯，撰寫畢業(yè)論文開題報告，完成開題工作； (3周 ) （ 2）布置設計任務、查閱相關資料；（ 1周） （ 3） 繪制零件圖、毛坯圖； （ 1周 ） （ 4） 設計零件的加工工藝規(guī)程； （ 1周） （ 5）設計指定工序的工序卡； （ 1周） （ 6） 設計夾具結構、繪制草圖； （ 1周） （ 7） 繪制夾具裝配圖； （ 1周） （ 8）書寫并整理設計說明書； （ 3周） （ 9） 準備并進行畢業(yè)答辯；（ 2周） （ 10）畢業(yè)設計資料整改；（ 1 周） 指導老師簽字： __________ 年 月 日 教研主任意見： 教研主任簽字 ： __________ 年 月 日 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 變速箱殼體機械加工工藝設計 摘自： 《機械工程與技術（機加工）》（英文版） 機械工業(yè)出版社 2004 年 3 月第 1 版 美國 卡卡爾帕基安·施密德 摘要 變速箱殼體是變速器機零件中結構較為復雜的箱體零件，其精度要求高，加工工藝復雜，并且加工加工質量的好壞直接影響發(fā)動機整個機構的性能，因此，它成為各個發(fā)動機生產廠家所關注的重點零件之一。機械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質量，達到設計圖紙規(guī)定的各項技術要求，同時還應該具有較高的生產率和經濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設計是一項重要的工作，要求設計者必須具有豐富的生產實踐經驗和廣博的機械制造工藝基礎理論知識。 1. 變速箱殼體的工藝特點 變速 箱殼體的工藝特點是：結構、形狀復雜；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)動機的裝配精度和工作性能，主要依靠設備進度、工夾具的可靠性和加工工藝的合理性來保證。 2. 變速箱殼體工藝方案設計原則和依據(jù) 設計工藝方案應在保證產品質量的同時，充分考慮生產周期、成本和環(huán)境保護；根據(jù)本企業(yè)能力，積極采用國內外先進的工藝技術和裝備，不斷提高企業(yè)工藝水平。變速箱殼體機械加工工藝設計應遵循以下基本原則 ： 工設備選型原則 加工設備選型采用剛柔結合的原則，加工設備以臥式加工中心為主，少量采用立式加工中心，關鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔加工采用高精度高速臥式加工中心，非關鍵工序 — 上下前后四個平面的粗銑采用高效并有一定調整范圍的專用機床加工； 中工序原則 關鍵工序 — 曲軸孔、缸孔、平衡軸孔的精加工缸蓋結合面的精銑，采用在集中在一道工序一次裝夾完成全部加工內容方案，以確保產品精度滿足缸體關鍵品質的工藝性能和有關技術要求。 3. 發(fā)動機缸體機械加工工藝設計的主要內容 發(fā)動機缸體結構復雜，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)動機缸體機械加工的工藝特點是：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。由于缸體結構復雜，因此如何保證各表面的相互位置精度是加工中的一個重要問題。 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)動機缸體采用高強度合金鑄鐵。缸體在加工前進行時效處理，以消除鑄件內應力和改善毛坯的力學性能。 提高毛坯精度，減少加工余量，是提高自動生產線 系統(tǒng)生產率及加工質量的重要措施。由于國外箱體類零件毛坯質量和精度較高，其生產線系統(tǒng)已實現(xiàn)了毛坯直接上線，既省去了毛坯檢查裝置，也節(jié)省了由于毛坯質量問題而浪費的加工工時，提高了綜合效益。因此，精化毛坯是提高生產率最有潛力的出路。對于發(fā)動機缸體生產線，可在零件上線前粗銑六個面，去除大部分余量，便于零件直接上線。 械加工工藝基準的選擇和加工 選擇合理的加工工藝基準，直接關系到能否保證零件的加工質量。一般來說，工藝基準可分為粗基準和精基準。 基準 粗基準對于上線的毛坯，其粗基準的選擇尤為重要，如果粗基準選擇不合理，會使加工余量分布不均勻，加工面偏移，造成廢品。在缸體生產線中，我們采用側面作為粗基準； 基準 粗基準對于發(fā)動機缸體這種箱體零件來說，一般采用“一面兩銷”為全線的統(tǒng)一基準。對于較長的自動自動生產線系統(tǒng)，由于定位銷孔在使用過程中的磨損造成定位不準確。在變數(shù)箱體的加工中，我們采用了以側面、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 一個零件往往有許多表面需要加工，當然表面的加工精度是不同的。加工 精度較高的表面，往往要經過多次加工；而對于加工精度低的表面，只要經過一兩次就行了。因此，擬定工藝順序時，要抓住“加工精度高的表面”這個矛盾，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，先基準后其他。在發(fā)動機缸體的機械加工中同樣應遵循這一原則。 加工階段 在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，安排粗加工工序，對毛坯全面進行粗加工，切去大部分余量，以保證生產效率； 精加工階段 在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，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，而對要求高的表面進行半精加工，為以后的精加工做準備； 加工階段 對精度和表面粗造度要求高的表面進行加工； 要小表面的加工 如螺紋孔，可以在精加工主要表面后進行，一方面加工時對工件變形影響不大，同時廢品率也降低；另外，如果主要表面出廢品后，這些小表面就不必再加 工了，從而避免浪費工時。但是，如果小表面的加工很容易碰傷主要表面時，就應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 如檢驗工序，在零件粗加工階段之后 ，關鍵工序加工前后，零件全部加工完畢后，都要適當安排。 對加工階段進行劃分，具有以下好處：首先，可以在粗加工后采取措施消除工作內應力，保證精度；其次，精加工放在最后面，不至于在運輸過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)毛坯缺陷并及時處理，不會浪費工時。不過對于一般小工件就不要分的很細。 體的主要加工表面和輔助工序 面加工 目前，銑削是發(fā)動機缸體平面加工的主要手段，國內銑削進給量一般為300國外銑削進給量 2000mm/比， 相差甚遠，有待于提高，因此，提高銑削進給量，縮短輔助時間，是提高生產效率的主要途徑，發(fā)動機缸體精加工一些平面時的銑削進給量達到 2399mm/大提高了效率； 頂面的銑削是缸體加工中的一個關鍵工序，其平面度要求為 45面粗造度為 缸體的加工中，采用側面和主軸軸承孔定位，頂面、底面和中間瓦蓋面同時加工，在加工中采用線外對刀裝置，能較好地滿足發(fā)動機缸體加工精度要求； 般孔系的加工 一般孔系的加工仍采用傳統(tǒng)的鉆、擴、鏜、鉸、攻絲等工藝方法。課題在設計具體的工藝 方案時，采用涂層刀具、內冷卻刀具等先進刀具，采用大流量冷卻系統(tǒng)，大大提高了切削速度，提高了生產率； 油孔加工 傳統(tǒng)的加工方法是采用麻花鉆進行分級進給，其生產效率低，加工質量差。在發(fā)動機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。缸體機械加工自動生產線采用大流量濕式清洗； 測 檢測分為在線檢測和線外檢測兩種。在發(fā)動機缸體的質量檢測中，根據(jù)實際情況采用線外檢測，主要采用三坐標測量機對缸體進行綜合測量，每 200 件抽查1，每班抽查一件。 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 第 1 頁 共 1 頁 零件名稱 汽車變速器箱體 年產設計鋼領 10 萬件 材 料 坯種類 鑄造毛坯 工 序號 工 序 名 稱 設 備 名 稱 設備型號 設備 數(shù)量 作業(yè) 時間 時 定額 備 負荷率 % 備 注 1 金屬型鑄造毛坯 2 去應力退火 3 粗、精銑頂面 立式銑床 4 鉆頂面螺紋底孔及攻絲、鉆擴鉸工藝孔 立式加工中心 5 粗銑前后端面 數(shù)控組合銑床 6 粗銑左右兩側窗口面 數(shù)控組合銑床 7 鉆前后左右面螺紋底孔及通孔、攻絲 臥式加工中心 8 自動線加工 數(shù)控銑床、數(shù)控 組 合機床 精銑前后端面 數(shù)控組合銑床 10 精銑兩側窗口面 數(shù)控組合銑床 11 去毛刺，清洗 清洗機、拋光機 12 最終檢驗，涂底漆 班級 學號 姓名 批 閱 成績 日期 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 共 12 頁 工序名稱 金屬型鑄造毛坯 工序號 1 第 1 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 金屬型鑄造毛坯 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 共 12 頁 工序名稱 去應力退火 工序號 2 第 2 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 去應力退火 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速 箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗精銑頂面 工序號 3 第 3 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 粗銑頂面至 控組合銑床 質合 金面銑刀 高度測量儀 35 精銑頂面至 100 ?質合 金面銑刀 高度測量儀 60 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 鉆頂面孔、鉆擴鉸工藝孔 工序號 4 第 4 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用鉆床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 鉆 8紋底孔至 ?立式加工中心 高速鋼麻花 鉆 內徑百分表 500 2 8紋底孔攻絲至 速鋼機用 絲錐 螺紋塞規(guī) 450 3 鉆兩工藝孔至 ?11 高速鋼麻花 鉆 內徑百分表 350 4 擴兩工藝孔至 ?速鋼擴孔 鉆 內徑百分表 700 鉸兩工藝孔至 ?12?速鋼鉸刀 內徑百分表 450 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗銑前后端面 工序號 5 第 5 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 粗銑前端面至 ?控 組合銑床 硬質合金端 銑刀 三坐標測量 機 40 粗銑后端面至 ?質合金 端 銑刀 三坐標測量 機 40 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 粗銑左右兩側窗口面 工序號 6 第 6 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 粗銑左側窗口面至 數(shù)控 組合銑床 硬質合金端 銑刀 坐標測量 機 60 2 粗銑右側窗口 面至 質合金 端 銑刀 坐標測量 機 60 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 鉆前后左右面螺紋底孔、 通孔、攻絲 工序號 7 第 7 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用鉆床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/r 切削 深度 鉆 紋底孔至 ?式加工中心 標準高速鋼 麻花鉆 內徑百分表 500 紋底孔攻絲至 速鋼機 用 絲錐 螺紋塞規(guī) 450 鉆 紋底孔 至 ?準高速 鋼 麻花鉆 內徑百分表 300 紋底孔攻絲至 速鋼機 用 絲錐 螺紋塞規(guī) 250 鉆 ?17 通孔至 ?17 標準高速 鋼 麻花鉆 內徑百分表 250 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 自動線加工 工序號 8 第 8 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 專用鏜床夾具 專用鉆床夾具 專用攻絲夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/r 切削 深度 銑倒車齒輪軸孔左側內側面至 90? 數(shù)控銑床 數(shù)控組合機床 數(shù)控組合鏜床 數(shù)控組合鉆床 粗齒高速鋼 圓柱形銑刀 三坐標測量 機 85 0 2 銑倒車齒輪軸孔右側內側面至 90? 粗齒高速鋼 圓柱形銑刀 三坐標測量 機 85 0 3 粗鏜 ?80?至 ?78 高速鋼刀具 V 氣動量儀 120 4 粗鏜 ?120?118 高速鋼刀具 V 氣動量儀 100 粗鏜 ?100?至 ?98 高速鋼刀具 V 氣動量儀 120 擴倒檔軸孔至 ?準高速 鋼 擴孔鉆 氣動量儀 200 半精鏜 ?80?至 ?速鋼刀具 氣動量儀 140 半精鏜 ?120?速鋼刀具 氣動量儀 100 半精鏜 ?100?至 ?速鋼刀具 氣動量儀 140 序號 鉸倒檔軸孔至 ?30?準高速鋼 鉸刀 氣動量儀 80 0 精鏜 ?80?至 ?80?速鋼刀具 氣動量儀 50 1 精鏜 ?120?120?速鋼刀具 氣動量儀 30 2 精鏜 ?100?至 ?100?高速鋼刀具 氣動量儀 50 3 14 15 16 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 精銑前后端面 工序號 9 第 9 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 精銑前端面至 365 ??控組合銑床 硬質合金端 銑刀 三坐標測量 機 60 精銑后端面至 365 ??質合金 端 銑刀 三坐標測量 機 60 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 13 頁 工序名稱 精銑兩側窗口面 工序號 10 第 10 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 專用銑床夾具 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 精銑左側窗口面至 104?控組合銑床 硬質合金端 銑刀 坐標測量 機 90 精銑右側窗口面至 160?質合金 端 銑刀 坐標測量 機 90 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 去毛刺、清洗 工序號 11 第 11 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 去毛刺、清洗 清洗機 拋光機 機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 變速箱箱體 切削液 合成切削液 共 12 頁 工序名稱 最終檢驗、涂底漆 工序號 12 第 12 頁 設 計 校 對 修 改 審 核 機 床 夾 具 名稱 序號 工 序 內 容 設 備 型 號 刀輔具名稱 量檢具名稱 主軸 轉速 r/削 速度 m/s 進給量 mm/s 切削 深度 最終檢驗、涂底漆