汽车变速箱体加工工艺及典型夹具设计.doc

汽车变速箱体加工工艺及典型夹具设计
时间:2010年05月09日来源:本站原创 作者:admin 点击: 42次
摘要本设计是汽车变速箱箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。汽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。基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，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。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。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。关键词：变速箱；加工工艺；专用夹具

摘要
本设计是汽车变速箱箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。汽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。基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，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。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。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。
关键词：变速箱；加工工艺；专用夹具
目 录

摘要…………………………………………………………………………………(1)
Abstract ……………………………………………………………………………(2)
目录…………………………………………………………………………………(4)
第一章            汽车变速箱加工工艺规程设计 ………………………………………(6)
1.1零件的分析 …………………………………………………………………(6)
1.1.1零件的作用…………………………………………………………………(6)
1.1.2零件的工艺分析……………………………………………………………(6)
1.2变速箱箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 ……(7)
1.2.1孔和平面的加工顺序………………………………………………………(7)
1.2.2孔系加工方案选择…………………………………………………………(7)
1.3变速箱箱体加工定位基准的选择…………………………………………(10)
1.3.1粗基准的选择……………………………………………………………(10)
1.3.2精基准的选择……………………………………………………………(10)
1.4变速箱箱体加工主要工序安排……………………………………………(10)
1.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定………………………………(12)
1.6确定切削用量及基本工时（机动时间）……………………………………(17)
1.7时间定额计算及生产安排…………………………………………………(38)
附表1：机械加工工艺规程综合卡片……………………………………………(46)
第二章 专用夹具设计……………………………………………………………(52)
2.1加工工艺孔夹具设计………………………………………………………(52)
2.1.1定位基准的选择…………………………………………………………(52)
2.1.2切削力的计算与夹紧力分析……………………………………………(52)
2.1.3夹紧元件及动力装置确定………………………………………………(53)
2.1.4钻套、衬套、钻模板及夹具体设计………………………………………(54)
2.1.5夹具精度分析……………………………………………………………(56)
2.1.6夹具设计及操作的简要说明……………………………………………(57)
2.2粗铣前后端面夹具设计……………………………………………………(58)
2.2.1定位基准的选择…………………………………………………………(58)
2.2.2定位元件的设计…………………………………………………………(58)
2.2.3定位误差分析……………………………………………………………(60)
2.2.4铣削力与夹紧力计算……………………………………………………(60)
2.2.5定向键与对刀装置设计…………………………………………………(61)
2.2.6夹紧装置及夹具体设计…………………………………………………(62)
2.2.7夹具设计及操作的简要说明……………………………………………(64)
结束语……………………………………………………………………………(65)
参考文献…………………………………………………………………………(66)
致 谢……………………………………………………………………………(67)
1.2变速箱箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
由以上分析可知。该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，对于变速箱箱体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。
由于汽车变速箱的生产量很大。怎样满足生产率要求也是变速箱加工过程中的主要考虑因素。
1.2.1孔和平面的加工顺序
箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工箱体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速箱箱体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。
变速箱箱体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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。
1.2.2孔系加工方案选择
变速箱箱体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。
根据汽车变速箱箱体零件图所示的变速箱箱体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。
（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一般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的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。
采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。
（2）、用坐标法镗孔
在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的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的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。