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1、湖南工贸技师学院技师论文案例报告题目:设计“变速箱体”零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容：1.零件图 一张2.毛坯图 一张 3.机械加工工艺过程综合卡片 一张（或机械加工工艺规程卡片 一套）4.夹具装配图 一张5.夹具体零件图 一张6.课程设计说明书 一份原始资料：该零件图样，Q=20000 台/年， n=1 件/ 台，每日 1 班班 级 学 号：9 号学 生：吕沛思指 导 教 师：张璐青系（教研室）主 任：王定勇变速箱体的工艺与夹具的设计与制作湖南工贸技师学院 吕沛思摘要：本文对变速箱体的加工难点、生产类型进行了分析，针对零件的结构特点进行毛坯设计、对其工艺过程进行了设计。为提高
2、生产效率，设计 了铣削窄槽夹具，对其它箱体零件的加工有一定的借鉴意文。关键词：变速箱 工艺 夹具 设计一、分析零件图纸并确定其生产类型1. 零件的作用变速箱体的材料 HT200，是减速箱的重要零件（见图立体 1-1 及零件图 1-2），其主要作用是：、起支承作用，并在此基础上安装轴类零件及轴上零件。、利用它们的工艺结构起到其他重要零件的定位作用。、用以连接机器设备与地面的基础零件。图 1-1 变速箱体立体图2.零件的结构分析该零件是属于箱体零件，通过对该零件图的重新绘制，对零件有些深入的了解。此零件为典型的箱体类零件，并不是所有的表面和轮廓都要加工，除几个轴承孔外，其他部分加工精度要求不高，都
3、比较容易获得。主要保证好输入轴与输出轴孔的精度以及两个面的位置度。此零件的工艺路线完全按照：先面后孔，先粗后精，先主后次，基准先行的一般工艺原则所进行的。其设计基准与装配基准为底平面，所以应先将其加工完成。两侧面与轴承孔的中心线有垂直度的要求，但是精度要求并不是特别高，容易保证形位公差要求。此零件孔较多，但大部是小螺丝孔，只要能满足装配即可。考虑到加工该零件所需要刀具繁多，而且为大批量生产，所以选在数控立式和卧式加工中心上完成加工。因此要设计专用夹具，其后有根据工艺路线专门设计的夹具具体分析。3.零件的生产类型依据设计题目知：Q=20000 台/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 和废品
4、率 分别取为 5和 5。代入公式 N=Qn(1+)(1+) (1-1)N=200001(1+5)(1+5)=22050 件/年零件质量为 10.2kg（依据长宽高7.8=吨），查表 2-1 可知其属于轻型零件，生产类型为大批生产。二、选择毛坯尺寸，设计毛坯图1.选择毛坯该零件材料是 HT200。考虑到其内部结构复杂，因此应该选用铸造件，保证零件工作可靠。由于零件年产量为 22050 件，属于批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型。这从提高生产率、保证加工精度考虑，也是应该的。2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（1） 公差等级 铸件公差等级有 16 级，代号为 CT1-CT16，根
5、据该零件功用与技术要求为普通级。（2） 零件表面粗糙度 由零件图知，各加工表面 1.6。Ra3确定机械加工余量根据铸件质量、零件表面粗糙度查表，由此查得单边余量在厚度方向为 2 mm，水平方向也为 2mm，也就是各处余量均为 2mm。而铸件内的轴孔单边余量为2.1mm。4. 确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于此零件，可适当加大。综上所述，确定毛坯尺寸见下表表 2-1 变速箱毛坯尺寸零件尺寸 单边余量 铸件尺寸 零件尺寸 单边余量 铸件尺寸326 2 330 72J7 2.1 67.8230 2 234 62J7 2.1 57.880J7 2.1 75.8 42 2.1 37.892H7 2.
6、1 87.8 72J7 2.1 67.85.确定毛坯尺寸公差根据查表 5-3 得，本毛坯允许偏差见下表 1-2表 2-2 变速箱毛坯尺寸允许偏差铸件尺寸 偏差 根据 铸件尺寸 偏差 根据330 +1.9-0.967.8 +1.4-0.6234 +1.9-0.957.8 +1.4-0.676 +1.4-0.637.8 +1.4-0.687.8 +1.5-0.7铸件公差表使用方法67.8 +1.4-0.6铸件公差表使用方法6设计毛坯图（1） 确定圆角半径 铸件圆角半径要求不高，满足要救即行。内圆角半径为3.5，外圆角半径为 5（2） 确定铸造方法 由于批量生产，且零件较大，选为砂型铸造。（3） 确
7、定毛坯的热处理方式 为消除铸造时产生的残余应力采用人工时效处理，改善加工条件。根据以上数据，设计出该零件的毛坯图见图 2-1三、选择加工方法，制定工艺路线1定位基准的选择本零件是变速箱，底面是其设计基准（也是装配基准），为避免由于基准不重合而产生误差，应选底面为定位基准进行加工。从图可知，此零件要加工的尺寸不多，为 6 个轴孔以及上、下面以及两轴承盖端面及其它螺纹孔。底面作为定位基准加工上表面。另外两侧面以一边作为粗基准加工另一面，然后以另一面作为基准加工对面。加工孔时一加工好的一侧面作为基准进行镗削。2零件表面加工方法的选择本零件的加工面有端面、底面、内孔、小孔、螺纹孔等，材料为 HT200
8、。以公差等级和表面粗糙度要求，其加工方法选择如下。（1）.变速箱上、下面 粗糙度要求为 6.4，只需进行粗铣就行。Ra（2） 轴承端盖面 粗糙度要求为 1.6，且两侧面相对于基准 A-B 的垂直度公差为 0.03，需进行粗铣、半精铣、精铣，且要保证好垂直度。（3） 80J7 内孔 粗糙度要求为 1.6，垂直度要求为 0.03，公差等级为aIT7，毛坯孔已经铸出，加工方法可采用粗镗、半精镗、精镗就可以满足加工要求。其它五个轴承孔及 2 个 30H7 的孔的加工方法相同。（4） 螺丝孔及 4 个地脚螺钉孔， 孔较多，但要求不高，保证好位置度后一次性在加工中心上完成即可。3制定工艺路线按照加工原则，
9、先加工基准面及先粗后精，先面后孔。同时，为保证加工效率，成批量生产，此零件的加工工艺路线按如下方式进行。工序 1：以底面为定位基准加工上表面，钻 4 个 26 的孔以及加工 9 个M10 的螺纹。工序 2：以粗铣后的上表面为基准加工下底面及钻 4 个 13 的孔。工序 3：加工完成右端面轮廓尺寸，粗镗、半精镗、精镗 42 内孔、两个72 内孔，加工完成两个 30、22 的内孔以及加工完成右端面上的螺纹孔。工序 4：加工完成左侧面轮廓尺寸，粗镗、半精镗、精镗 80、62 内孔、92 内孔以及加工完成左端面上的螺纹孔工序 5：加工两个英制螺纹。工序 6：钳工去毛刺。工序 7：终检。四、工序设计1选
10、择加工设备与工艺装备（1） 选择机床 根据工序要求选择合适的机床。此零件为变速箱体，为提高生产效率，各个工序之间完成的工作较多，且有大量的孔及螺纹，此零件的所有工序应选择在立式加工中心上完成，这样能较大程度上减少零件在加工过程中的装夹次数保证加工精度。（2） 选择夹具 零件为成批量生产，所以必需定好位，但要求不高，只需以面销组合定位就可。此零件较高的地方为两侧面及轴承孔，且相互之间垂直度要求较高，定位时考虑以面孔定位，保证好精度。所以选择一面两销夹具最佳。（3） 选择刀具 根据不同的工序选择刀具。A 粗加工上、下面时可采用 80 硬质合金端铣刀。B 半精加工、精加工侧面时可采用硬质合金铣刀，注
11、意控制铣刀直径。C 钻各个小孔之前，先用硬质合金中心钻打好中心孔C 钻各个小孔时，用普通钻头一次性钻出。D 攻丝时用机用丝锥即可，大小根据螺纹大小而定，有 M10 及 M16 两种类型。E 半精镗、精镗孔时用微调镗刀，在加工 92H7 的孔及 42 的孔时注意镗刀杆深度。（4）选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。此零件要加工的地方不多，主要是孔的测量，用内径千分尺和游标卡尺即可。A 选择面的测量，用游标卡尺即可。B 选择加工孔的量具。22H7、30H7、42、62J7、72J7、80J7、92H7 孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工。粗镗时，用游标卡尺测量则可。半精镗上述孔，
12、公差等级在IT9，需用相适应的内径千尺测量。（范围为 25-50、50-175）精镗上述孔时，精度要求也不是很高，同样用相适应的内径千尺测量即可。C 选择加工螺纹孔的量具。M16、M10 的螺纹孔用相适应的的螺纹规测量即可。数控加工工序卡零件名称 减速器 零件图号 01 夹具名称 压板设备名称及型号 立式加工中心材料名称及牌号HT200 硬度 HB160210 工序名称 加工上表 面 工序号 1切削用量 刀具 量具工步号工步内容Vf n f pa编号 名称 编号 名称1 铣上平面 120 500 200 2 T150 端铣刀 1 游标卡尺2钻 426 中心孔、9M10 螺纹中心孔 40 100
13、0 40 T23 中心钻 3 钻 426 孔 70 300 120 T3 26 钻头 1 游标卡尺4 钻 9M10 的螺纹孔至8.5 50 500 80 T4 8.5钻头 1 游标卡尺5 9M10 的螺纹孔端倒 角 50 500 120 T5 13 钻头 6 攻 9 M10 的螺纹 13 100 60 T6 M10 丝锥 5 M10 螺纹规 共 4 页 第 1 页数控加工工序卡零件名称 减速器 零件图号 02 夹具名称 压板设备名称及型号 立式加工中心材料名称及牌号HT200 硬度 HB160210 工序名称 加工下表 面 工序号 2切削用量 刀具 量具工步号工步内容Vf n f pa编号 名
14、称 编号 名称1 粗铣箱体底平面 120 500 200 1.8 T150 端铣刀 1 游标卡尺2 精铣箱体底平面 124 395 316 0.2 T7100盘铣刀 1 游标卡尺3 钻 413 中心孔 40 1000 40 T2 3 中心钻 4 钻 413 孔 55 500 120 T5 13 钻头 1 游标卡尺共 4 页 第 2 页10数控加工工序卡零件名称 减速器 零件图号 03 夹具名称 专用夹具设备名称及型号 卧式加工中心材料名称及牌号 HT200 硬度 HB160210 工序名称加工右端面 工序号 3切削用量 刀具 量具工步号 工步内容Vf n f pa编号 名称 编号 名称1 粗铣右侧面轮廓 120 500 300 1.5 T1 50 端铣刀 1 游标卡尺2 半精铣右侧面轮廓 140 300 200 0.3 T7 100 盘铣刀 1 游标卡尺3 精铣右侧面轮廓 130 400 100 0.2 T7 100 盘铣刀 1 游标卡尺4 粗镗 42 内孔 40 600 80 T8 1 号粗镗刀 1 游标卡尺5 半精镗 42 内孔 50 800 60 T16 1 号半精镗刀 3 2550 内径千分尺6 精镗 42 内孔 50 1200 30 T20 1 号精镗刀 3 2550 内径千分尺7 粗镗两个 72 内孔
