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毕业设计

汽车变速箱壳体工艺及夹具设计

学生姓名： 刘犇 学号： 12334
系 部： 机械工程系
专 业： 机械设计制造及其自动化
指导老师： 王玉玲

二〇一六 年 六 月

诚信申明

本人郑重申明：本论文及其研究工作是本人在指导老师指导下独立完成，在完成论文时所利用一切资料均已在参考文件中列出。

本人署名： 年 月 日
毕业设计任务书
毕业设计题目： 汽车变速箱壳体工艺及夹具设计
系部： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 学号： 12334
学生： 刘犇 指导老师（含职称）： 王玉玲（副教授）
1．课题意义及目标
制造业是国家发展和社会进步基础，而汽车制造将是未来面对一般消费者关键机械制造产品，，所以我们有必需对汽车及汽车零件设计和加工投入更多精力。有必需对汽车变速器加工工艺进行更深层次了解和学习。经过对汽车变速箱壳体工业及夹具设计研究能够对大学四年里所学习《机械制造工艺学》，《金属切削原理和刀具》，《交换性和技术测量》,《机械工程材料》等很多课程进行复习和提升。
2．关键任务
(1) 变速箱壳体工艺规程设计
(2) 机床夹具设计
(3) 绘制夹具装配图
(4) 设计说明书书写
3．关键参考资料
[1]王先逵.机械制造工艺学[M].机械工业出版社..1
[2]王伯平.交换性和测量技术基础[M].机械工业出版社..9
[3]王运炎.机械工程材料[M].机械工业出版社..12
[4] 王光斗, 王春福. 机床夹具设计手册[M]. 上海科学技术出版社..7
4．进度安排

设计各阶段名称
起 止 日 期
1
依据已经有资料确定整体方案
.3.3至.3.23
2
零件加工工艺规程制订
.3.24至.4.29
3
夹具设计
.4.30至.5.30
4
完成最终设计及答辩工作
.5.31至.6.22
审核人 年 月 日

汽车变速箱壳体工艺及夹具设计
摘 要：此次设计关键是完成汽车变速箱壳体零件加工工艺规程及部分工序专用夹具设计。在此次设计中，因为汽车变速箱壳体零件关键加工表面是平面及孔系。通常来说，确保平面加工精度要比确保孔系加工精度轻易。所以，本设计遵照先面后孔标准。并将孔和平面加工明确划分成粗加工和精加工阶段以确保平面及孔系加工精度。基准选择以变速箱壳体输入轴和输出轴支承孔作为粗基准，以顶面和两个工艺孔作为精基准。关键加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面和支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除部分工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其它孔系和平面。整个加工过程均选择组合机床。夹具选择专用夹具，夹紧方法多选择气动夹紧，夹紧可靠，而且大大缩短了辅助时间。所以生产效率较高。适适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。
关键词：变速箱，加工工艺，专用夹具
Auto gearbox housing technology and fixture design
Abstract：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 working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. 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 finish 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 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 technology，special-purpose clamping apparatus
目 录

1 绪论 1
2 变速箱壳体零件分析及加工工艺规程设计 2
2.1 零件分析 2
2.1.1 零件作用 2
2.1.2 零件工艺分析 2
2.2 工艺规程设计 3
2.2.1 基准选择 3
2.2.2 制订工艺路线 4
2.2.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 5
2.2.4 确定切削用量及工时 10
3 钻床专用夹具设计 29
3.1 定位正确选择 29
3.2 切削力计算和夹紧力分析 29
3.3 夹紧原件及动力装置确定 30
3.4 夹具精度分析 31
3.5 夹具设计及操作简明说明 32
4 铣床专用夹具设计 33
4.1 定位基准选择 33
4.2 定位原件设计 33
4.3 夹具精度分析 34
4.4 铣削力及夹紧力计算 35
4.5 定向键和对刀装置设计 36
4.6 夹紧装置及夹紧力确实定 37
4.7 夹具设计及操作简明说明 39
5 结论 40
参考文件 41
致 谢 42

1 绪论

制造业是国家发展和社会进步基础，而汽车制造将是未来面对一般消费者关键机械制造产品，而伴随国家发展人民生活水平提升，大家对汽车需求和要求肯定变更多，所以我们有必需对汽车及汽车零件设计和加工投入更多精力。有必需对汽车变速器加工工艺进行更深层次了解和学习。
变速箱壳体是变速器机零件中结构较为复杂箱体零件，其精度要求高，加工工艺复杂，而且加工加工质量好坏直接影响发动机整个机构性能，所以，它成为各个发动机生产厂家所关注关键零件之一。机械加工工艺规程必需确保零件加工质量，达成设计图纸要求各项技术要求，同时还应该含有较高生产率和经济性。所以，机械加工工艺规程设计是一项关键工作。
变速器箱体零件在整个变速器组成中功用是确保其它各个部件占据合理正确位置，使之有一个协调运动基础构件。变速箱体零件质量优点将直接影响到轴和齿轮等零件相互位置正确性及变速器组成使用灵活性和寿命。
优异夹具用在一般设备上，能挖掘一般设备潜能，使之提升工效数倍，保障产品质量。用在类似加工中心优异机器上，将使优异机器如虎添翼。夹具，这个投资少见效高附件，已经到了全部企业全部应重视时候，她已经是我们开源节流，增效节资关键手段。所以对专用夹具研究和设计也尤为关键。
经过对汽车变速箱壳体工业及夹具设计研究能够对大学四年里所学习《机械制造工艺学》，《金属切削原理和刀具》，《交换性和技术测量》,《机械工程材料》等很多课程进行复习和提升。

2 变速箱壳体零件分析及加工工艺规程设计

2.1 零件分析

2.1.1 零件作用

设计题目给是变速箱壳体。该零件关键是用来安装并支承各个齿轮传动轴，使其各轴间距和平行度得到确保。而且还需要使它能和发动机正确装配。所以需要严格确保该工件加工质量，因为它加工质量会很大影响到汽车变速箱装配和运动，进而影响到汽车运动和使用寿命。该零件上端面是用来安装变速箱箱盖，前后两个面有两对直径为和支承孔，用来安装输入轴和输出轴。

2.1.2 零件工艺分析

经过对设计题目进行分析我们能够得出：该零件关键是一个壳体零件，加工内容关键为平面和孔系。它一共有5个平面需要加工，即上平面，前后两个端面，两侧端面。其中支承孔在前后两个端面上。另外各端面上全部有一系列螺纹孔需要进行加工。依据以上可将该零件加工分为以下三组进行加工：
以两侧为关键加工平面：
（1） 尺寸为和两侧窗口面；
（2） 和两侧窗口面相垂直12个螺孔；
（3） 和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要求为，12个螺孔全部有位置度要求为。
以前后端面为关键加工平面：
（1） 2个、2个和1个孔；
（2） 尺寸为和、4个孔轴线相垂直前后端面；
（3） 前后端面上3个、16个螺孔，和4个、2个孔；
（4） 两个在同一中心线上和两端面相垂直倒车齿轮轴孔及其内端面、两个螺孔。
在该组加工平面中前后端面有表面粗糙度要求为，3个、16个螺孔，4个、2个孔全部有位置度要求为，两倒车齿轮轴孔内端面有尺寸要求为及表面粗糙度要求为。
以顶面为关键加工表面：
（1） 顶面铣削加工：螺孔加工；
（2） 工艺孔加工。
其中顶面有表面粗糙度要求为，8个螺孔全部有位置度要求为，2个工艺孔也有位置度要求为。

2.2 工艺规程设计

2.2.1 基准选择

粗基准选择
粗基准选择应该满足以下要求：
（1） 确保各关键支承孔加工余量均匀；
（2） 确保装入箱体零件和箱壁有一定间隙。
要想达成设计要求，我们能够将变速箱前后端面两个关键支承孔确定为粗基准，经过两个支承孔，我们能够限制该加工零件5个自由度。而且因为是以孔为基准加工顶平面，所以等接下来以顶平面为基准加工孔时其加工余量肯定是均匀。
精基准选择
精基准选择应该该满足以下要求：
（1） 在接下来加工过程中，基础上全部能够用它来作为基准
（2） 能够确保该工件上各部分相对位置
针对这些要求，进过分析我选择变速箱壳体顶平面作为精基准，它含有面积大、和两个支承孔平行优点。可作为精基准。所以以该顶平面和该平面上2个工艺孔定位对该工件进行精加工。

2.2.2 制订工艺路线

对于该零件，我们经过分析能够知道：
因为变速箱壳体属于大批量生产，我们应该先将其统一基准加工出来。所以，该零件加工第一个工序为关键基准加工。具体安排为：
（1） 优异行顶平面粗铣和精铣，以两个关键支承孔进行定位
（2） 接下来进行顶平面2个工艺孔加工。因为在整个加工过程中顶平面基础上全部是被用来当成定位基准，所以，在加工工艺孔同时应该将该顶平面上螺纹孔也一起加工出来
在接下来工序安排中，工艺路线安排应该遵照优异行粗加工后进行精加工，先加工平面后加工孔系。
依据以上分析过程，现将汽车变速箱箱体加工工艺路线确定如表2.1所表示：
表2.1 变速箱箱体加工工艺路线表
工序号
工序内容
1
粗、精铣顶面

以两个支承孔和一个支承孔为粗基准。选择立轴圆工作台铣床，和专用夹具
2
钻顶面孔和铰工艺孔
以两个支承孔和一个支承孔为基准。选择专用组合钻床和专用夹具
3
粗铣前后端面
以顶面和顶面两工艺孔为基准。选择专用铣床和专用夹具
4
粗铣两侧面及凸台
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合铣床和专用夹具
5
粗镗前后端面支承孔
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合镗床和专用夹具
6
检验
7
半精铣前后端面
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合铣床和专用夹具
8
钻倒车齿轮轴孔，钻前后端面上孔。
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合钻床和专用夹具
9
铣倒车齿轮轴孔内端面，钻加油孔
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合铣床和专用夹具
10
钻两侧面孔
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合钻床和专用夹具
11
精镗支承孔
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合镗床和专用夹具
12
攻锥螺纹孔
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合攻丝机和专用夹具
13
前后端面孔攻丝
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合攻丝机和专用夹具
14
两侧窗口面上螺孔攻丝
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合攻丝机和专用夹具
15
顶面螺孔攻丝
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合攻丝机和专用夹具
16
中间检验
17
精铣两侧面
以顶面和两工艺孔为基准。选择专用组合铣床和专用夹具
18
精铣前后端面
以两个支承孔和一个工艺孔为基准。选择专用组合铣床和专用夹具
19
清洗。选择清洗机清洗
20
终检
以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片。

2.2.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定

变速箱壳体采取材料为HT150，硬度HB为170—241，生产类型为大批量生产，采取铸造毛坯。
（1） 顶面加工余量。（计算顶面和支承孔轴线尺寸）
依据要求，该工序分两步。各工步余量以下：
粗铣：参考《机械加工工艺手册第1卷》（以下简称《机加手册》）表3.2-23。其它量值要求为，现取。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取。
精铣：参考《机加手册》表2.3-59，其它量值要求为。
铸造毛坯基础尺寸为
依据《机加手册》表2.3-11和表2.3-9。其公差等级为CT7所以铸件尺寸公差为
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：
精铣后尺寸和零件图尺寸相同，即
（2） 两工艺孔。
参考《机加手册》表2.3-47，表2.3-48。确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
参考《机加手册》表2.3-71，现确定其工序尺寸及加工余量为：
钻孔：
攻丝：
（4） 前后端面加工余量。（计算长度为）
前后端面加工分为分为粗、半精铣、精铣加工。各工序余量以下：
粗铣：参考《机加手册》表3.2-23，其加工余量要求为，现取。
半精铣：参考《机加手册》，其加工余量值取为。
精铣：参考《机加手册》，其加工余量取为。
铸件毛坯基础尺寸为，依据《机加手册》表2.3-11和 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：
粗铣前后端面工序尺寸定为
半精铣前后端面工序尺寸定为
精铣前后端面后尺寸和零件图尺寸相同，即
（5） 前后端面上螺孔，螺孔，孔，倒车齿轮轴孔加工余量。
参考《机加手册》表2.3-71，现确定螺孔加工余量为：
16螺孔
钻孔：
攻丝：
3螺孔
钻孔：
攻丝：
孔，参考《机加手册》表5-58，确定工序尺寸为：
钻孔：
参考《机加手册》表4-23确定倒车齿轮轴孔工序尺寸及余量为：
钻孔：
钻孔：
扩孔：
铰孔：
（6） 前后端面支承孔。
依据工序要求，前后端面支承孔加工分为粗镗、精镗两个工序完成，各工序余量以下：
粗镗：孔，参考《机加手册》表2.3-48,其它量值为；
孔，参考《机加手册》表2.3-48,其它量值为；孔，参考《机加手册》表2.3-48,其它量值为。
精镗：孔，参考《机加手册》表2.3-48,其它量值为；
孔，参考《机加手册》表2.3-48,其它量值为；
孔，参考《机加手册》表2.3-48,其它量值为。
铸件毛坯基础尺寸分别为：
孔毛坯基础尺寸为；
孔毛坯基础尺寸为；
孔毛坯基础尺寸为。
依据《机加手册》表2.3-11和表2.3-9可得铸件尺寸公差分别为：
孔毛坯名义尺寸为；
毛坯最大尺寸为；
毛坯最小尺寸为；
粗镗工序尺寸为；
精镗后尺寸和零件图尺寸相同，即。
孔毛坯名义尺寸为；
毛坯最大尺寸为；
毛坯最小尺寸为；
粗镗工序尺寸为；
精镗后尺寸和零件图尺寸相同，即。
孔毛坯名义尺寸为；
毛坯最大尺寸为；
毛坯最小尺寸为；
粗镗工序尺寸为；
精镗后尺寸和零件图尺寸相同，即。
（7） 两侧面及凸台加工余量。
由工序要求，两侧面需进行粗、精铣加工。各工序余量以下：
粗铣：参考 《机加手册》 表3.2-23，其它量值为,现取其为。表3.2-27，粗铣平面时厚度偏差取。
精铣：参考《机加手册》表2.3-59,其它量值要求为。
铸件毛坯基础尺寸分别为：
，。
依据《机加手册》表2.3-11和表2.3-9可得则两侧面毛胚名义尺寸为：

毛坯最小尺寸分别为：
毛坯最大尺寸分别为：
粗铣后最大尺寸分别为：
粗铣后最小尺寸分别为：
精铣后尺寸和零件图尺寸相同，即和。
由工序要求可知，凸台只需进行粗铣加工。其工序余量以下：
参考《机加手册》表3.2-23，其它量要求为，现取其为。
铸件毛坯基础尺寸。依据《机加手册》表2.3-11，铸件尺寸公差等级选择CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为。
则凸台毛坯名义尺寸为：
毛坯最小尺寸为：
毛坯最大尺寸为：
粗铣后尺寸和零件图尺寸相同，即。
（8） 两侧面螺孔加工余量
参考《机加手册》表2.3-71,现确定螺孔加工余量为：
钻孔：
攻丝：
（9） 倒车齿轮轴孔内端面加工余量（计算长度）
依据《机加手册》表2.2-25，只需进行粗铣加工即能达成所需表面粗糙度要求及尺寸精度要求。所以倒车齿轮轴孔内端面只进行粗铣加工。
参考《机加手册》表3.2-23，其它量值要求为，现取。
铸件毛坯基础尺寸为。依据《机加手册》表2.3-11，和表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：
粗铣后尺寸和零件图尺寸相同，即。
（10） 加油孔加工余量
毛坯为实心，不冲孔。参考《机加手册》表2.3-71，现确定其它量为：
钻孔：
扩孔：
攻丝： 锥管螺纹孔

2.2.4 确定切削用量及基础工时

工序1：粗、精铣顶面
机床：双立轴圆工作台铣床X701
刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数
（1） 粗铣
铣削深度：
每齿进给量：依据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取
铣削速度：参考《机械加工工艺手册》表2.4-81，取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：依据《机械加工工艺手册》表2.4-81,
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：
刀具切出长度：取 走刀次数为1
机动时间：
（2） 精铣
铣削深度：
每齿进给量：取 铣削速度：取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：精铣时
刀具切出长度：取 走刀次数为1
机动时间：
本工序机动时间
工序2：钻顶面孔、铰定位孔
机床：组合钻床
刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀
（1） 钻顶面8螺孔M10-6H
切削深度： 进给量：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
（2） 定位孔钻、扩、铰
钻定位孔
切削深度：
进给量：依据《机械加工工艺手册》表2.4-39，取
切削速度：参考《机械加工工艺手册》表2.4-41，取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
扩定位孔 切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
铰定位孔 切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
定位孔加工机动时间：
因为定位孔加工时间钻顶面螺孔加工时间
本工序机动时间
工序3：粗铣前后端面
机床：组合铣床
刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数
铣削深度： 每齿进给量：取
铣削速度：取 机床主轴转速：取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：依据《机械加工工艺手册》表2.4-81,
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：
刀具切出长度：取 走刀次数为1
机动时间：
工序4：粗铣两侧面及凸台
机床：组合铣床
刀具：硬质合金端铣刀YG8，硬质合金立铣刀YT15
（1） 粗铣两侧面
铣刀直径，齿数 铣削深度：
每齿进给量：取 铣削速度：取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：依据《机械加工工艺手册》表2.4-81,
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：
刀具切出长度：取 走刀次数为1
机动时间：
（2） 粗铣凸台
铣刀直径，齿数 铣削深度：
每齿进给量：取 铣削速度：取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量： 走刀次数为1
机动时间：（其中）
因为： 本工序机动时间：
工序5：粗镗前后端面支承孔
机床：组合镗床
刀具：高速钢刀具
（1） 粗镗孔
切削深度：
进给量：刀杆伸出长度取，切削深度为。
切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取 行程次数：
机动时间：
（2） 粗镗 孔
切削深度： 进给量：
切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
机动时间：
（3） 粗镗 孔
切削深度：
进给量：因为和孔同轴，所以取
机床主轴转速：因为和孔同轴，所以
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
行程次数：
机动时间：因为和孔同轴，应在相同时间内完成加工，所以
因为 本工序机动时间：
工序7：半精铣前后端面
机床：组合铣床
刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数
铣削深度：
每齿进给量：取 铣削速度：取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
由工序5可知：
机动时间： 走刀次数为1
工序8：钻倒车齿轮轴孔、钻前后端面上孔
机床：组合钻床
刀具：麻花钻
（1） 钻倒车齿轮轴孔
钻孔 切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
走刀次数为1 机动时间：
钻孔
切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取 走刀次数为1
机动时间：
扩孔
切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取 走刀次数为1
机动时间：
铰孔
切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取 走刀次数为1
机动时间：
倒车齿轮轴孔加工机动时间：

（2） 钻M10-6H螺孔
切削深度： 切削速度：取
进给量：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
（3） 钻孔
切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取 走刀次数为1
机动时间：
（4） 钻M14-6H螺孔
切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
由以上计算过程可知：本工序机动时间
工序9：铣倒车齿轮轴孔内端面、钻加油孔
（1） 铣倒车齿轮轴孔内端面
刀具：硬质合金端铣刀 齿数 铣削深度：
每齿进给量：取 铣削速度：取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：依据《机械加工工艺手册》表2.4-81,及毛坯尺寸得
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：
刀具切出长度：取 走刀次数为1
机动时间：
（2） 钻加油孔
刀具：麻花钻、扩孔钻
钻孔 切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取 走刀次数为1
机动时间：
扩孔
切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取 走刀次数为1
机动时间：
加工加油孔机动时间：
因为 本工序机动时间
工序10：钻两侧面孔（M10-6H螺孔）
机床：组合钻床
刀具：麻花钻
切削深度：
进给量：取 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
工序11：精镗前后端面支承孔
机床：组合镗床
刀具：高速钢刀具
（1） 精镗孔
切削深度：
进给量： 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
行程次数：
机动时间：
（2） 精镗 孔
切削深度：
确定进给量 切削速度：取
机床主轴转速：，取
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
切削深度：机动时：
（3） 精镗 孔
进给量：因为和孔同轴，所以取
机床主轴转速：因为和孔同轴，所以
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
机动时间：因为和孔同轴，应在相同时间内完成加工，所以
因为 本工序机动时间：

工序12：攻锥管螺纹孔
机床：组合攻丝机
刀具：高速钢机动丝锥
进给量：因为其螺距,所以进给量
切削速度：参考《机械加工工艺手册》表2.4-105，取
机床主轴转速：，取
丝锥回转转速：取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 走刀次数为1
机动时间：
工序13：前后端面螺孔攻丝
机床：组合攻丝机
刀具：钒钢机动丝锥
（1） M10-6H螺孔攻丝
进给量：因为其螺距,所以进给量
切削速度：取
机床主轴转速：，取
丝锥回转转速：取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： （盲孔）
机动时间：
（2） M14-6H螺孔攻丝
进给量：因为其螺距,所以进给量
切削速度：参考《机械加工工艺手册》表2.4-105，取
机床主轴转速：，取
丝锥回转转速：取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： （盲孔） 走刀次数为1
机动时间：
本工序机动时间：
工序14：两侧窗口面上螺孔攻丝
机床：组合攻丝机
刀具：钒钢机动丝锥
进给量：因为其螺距,所以进给量
切削速度：参考《机械加工工艺手册》表2.4-105，取
机床主轴转速：，取
丝锥回转转速：取
实际切削速度：
由工序4可知： 走刀次数为1
机动时间：
工序15：顶面螺孔攻丝
机床：组合攻丝机
刀具：钒钢机动丝锥
进给量：因为其螺距,所以进给量
切削速度：参考《机械加工工艺手册》表2.4-105，取
机床主轴转速：，取
丝锥回转转速：取
实际切削速度：
由工序2可知： 走刀次数为1
机动时间：
工序17：精铣两侧面
机床：组合铣床
刀具：硬质合金端铣刀YG8 ，齿数
铣削深度：
每齿进给量：取 铣削速度：取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
刀具切入长度：精铣时
由工序3可知： 走刀次数为1
机动时间：
工序18：精铣前后端面
机床：组合铣床
刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数
铣削深度：
每齿进给量：取 铣削速度：取
机床主轴转速：，取
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
刀具切入长度：精铣时
由工序5可知： 走刀次数为1
机动时间：
3 钻床专用夹具设计

本夹具关键用来钻、扩、铰两个工艺孔。这两个工艺孔全部有尺寸精度要求为，表面粗糙度要求，表面粗糙度为，和顶面垂直。
这次加工工序加工时要考虑以下要求
（1） 其尺寸精度要求
（2） 表面粗糙度要求
（3） 提升劳动生产率，降低劳动强度

3.1 定位基准选择

零件顶面上，从图上能够了解是2个工艺孔，工艺孔上有2个要求：
（1） 尺寸精度要求
（2） 表面粗糙度要求
必需确保这2个要求而且应该要和顶面垂直，不然不合要求。
为使所钻、铰孔和顶面垂直并确保两工艺孔能在后续孔系加工工序中使各关键支承孔加工余量均匀我们选择顶平面作为精基准。
依据工序卡片要求，我们应选择两把刀具对两个工艺孔同时进行加工，另外选择气动加紧方法对其加紧来使辅助时间大幅度降低。

3.2 切削力计算和夹紧力分析

因为本道工序关键完成工艺孔钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰切削力。所以切削力应以钻削力为准。由《切削手册》得：
钻削力
钻削力矩
式中：

当用两把刀具同时钻削时：

在该工序加工过程中，因为工件是被安装在V形块上，夹紧力关键是起源于上方钻模板。所以夹紧力和钻削力方向一致。所以不需要对夹紧力进行计算。只需连接两个V型块杠杆，所以杆和固定杆销钉强度、刚度满足加工要求即可。

3.3 夹紧原件及动力装置确定

因为汽车变速箱生产量很大对生产效率有严重要求，所以本道工序夹具夹紧动力装置采取气动夹紧。采取气动夹紧，原始夹紧力能够连续作用，夹紧可靠，机构能够无须自锁。
在该夹具夹紧元件中，我们选择选择两个短锥销和一块活柱钻模板。在工作时两短锥销进入工件支承孔中，从水平方向夹紧工件。同时，活动钻模板从上方下降下来完成工件夹紧。

单活塞回转气缸结构图3.1以下：
1—缸体 2—活塞杆 3—垫片 4—密封圈 5—活塞 6—垫圈 7—密封圈 8—导气轴 9—导气套 10—止推轴承 11—油环 12—滚针轴承 13—压盖 14—管接头
图3.1 单活塞回转气缸结构图
其关键结构参数如表3.1所表示：
表3.1 单活塞回转气缸关键结构参数表
D
H
P
（千克力）

公称尺寸
公差
100
35
310
75
+0.030
100

125
135
M10
M16
2
30
3
4

3.4 夹具精度分析

由工序简图可知，
（1） 工序基准和加工基准重合，
（2） 采取顶面为关键定位基面，
故定位误差很小能够忽略不计。所以只需要两工艺孔尺寸及位置度公差及表面粗糙度。最终采取精铰加工，选择GB1141—84铰刀，直径为，并采取钻套，铰刀导套孔径为，外径为同轴度公差为。固定衬套采取孔径为，同轴度公差为。
该工艺孔位置度应用是最大实体要求。即要求：各孔实际轮廓受最大实体实效边界控制即受直径为理想圆柱面控制。各孔体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。当各孔实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏离量赔偿给位置度公差。如各孔实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺寸偏离量为，此时轴线位置度误差可达成其最大值。即孔位置公差最小为。
工艺孔尺寸，由选择铰刀尺寸满足。
工艺孔表面粗糙度，由本工序所选择加工工步钻、扩、铰满足。
影响两工艺孔位置度原因有（以下图所表示）：
（1） 钻模板上两个装衬套孔尺寸公差：
（2） 两衬套同轴度公差：
（3） 衬套和钻套配合最大间隙：
（4） 钻套同轴度公差：
（5） 钻套和铰刀配合最大间隙：

所以能满足加工要求。

3.5 夹具设计及操作简明说明

钻铰工艺孔夹具如夹具装配图2所表示。
（1）在工件拆卸和装配时，先让小车停在支架01上，小车上面含有4个滚轮04，四个轮子能够顺着2条圆柱导轨没有任何限制运动。工件装上后是限制在3个斜块24中央。然后使小车和工件一起进入夹具中时候，能够起到限位作用是螺钉23。小车由滑柱08及弹簧21支承。
（2） 夹紧工件时，小车能够上下沿弹簧自由运动。
（3） 使用钻模板柱塞夹具向下移动以夹持工件，钻孔模板被安装在四个支柱10和22，两对角滑柱10被连接到安装气缸活塞，当滑柱下移，就能够实现夹紧工件