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1、 . . . 工业工程职业技术学院毕业论文题目：特殊汽车变速箱箱体加工工艺与夹具设计学生：温秋明指导教师： 吴连连院系：机电工程系 专业：机电一体化 级别：2008级工业工程职业技术学院摘要 本设计主要介绍了机床夹具的发展背景和在机械加工中的作用，犁刀变速齿轮箱体定位孔夹具的设计过程。夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。用夹具装夹工件可以保证加工精度，降低人工等级，提高劳动生产率和降低加工成本，扩大机床工艺围等作用，使得操作方便、安全。本文首先介绍了夹具的研究背景，通过对参考文献进详细的分析，阐述了机械夹具的作用与相关容；在技术路线中，论述了定位方案的最优
2、化选取，夹紧力的计算与螺杆直径的确定，定位精度的分析；犁刀变速齿轮箱体上工艺孔的设置与计算；夹具总图上尺寸，公差与技术要求的标注；工件的加工精度分析。为毕业论文写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。特殊汽车变速箱箱体加工工艺与夹具设计目录1 汽车变速箱加工工艺规程设计.51.1零件的分析.51.1.1零件的作用.51.1.2零件的工艺分析.51.2 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61.2.1孔和平面的加工顺序.61.2.2孔系加工方案选择.71.3变速箱箱体加工定位基准的选择.91.3.1粗基准的选择.91.3.2精基准的选择.101.4变速箱箱体加工主要工序安
3、排.101.5机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸的确定.112 专用夹具设计.172.1加工工艺孔夹具设计.172.1.1定位基准的选择.172.1.2切削力的计算与夹紧力分析.182.1.3夹紧元件与动力装置确定.182.1.4钻套、衬套、钻模板与夹具体设计.192.1.5夹具精度分析.212.1.6夹具设计与操作的简要说明.222.2粗铣前后端面夹具设计.232.2.1定位基准的选择.232.2.2定位元件的设计.232.2.3定位误差分析.242.2.4铣削力与夹紧力计算.242.2.5定向键与对刀装置设计.262.2.6夹紧装置与夹具体设计.282.2.7夹具设计与操作的简要说明.30参
4、考文献.31致 .321 汽车变速箱加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目给出的零件是汽车变速箱箱体。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与平行度，并保证变速箱部件与发动机正确安装。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。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，实现其变速功能。1.1.2零件的工艺分析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
5、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、2个和1个的孔；尺寸为的与、的4个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上的3个、16个的螺孔，以与4个、2个的孔；还有另外两个在同一中心线上与两端面相垂直的的倒车齿轮轴孔与其端面和两个的螺孔。其中前后端面有表面粗糙度要求为
6、，3个、16个的螺孔，4个、2个的孔均有位置度要求为，两倒车齿轮轴孔端面有尺寸要求为与表面粗糙度要求为。（3）、以两侧窗口面为主要加工平面的加工面。这一组加工表面包括：尺寸为和的两侧窗口面；与两侧窗口面相垂直的12个的螺孔；与两侧面成角的尺寸为的锥管螺纹孔（加油孔）。其中两侧窗口面有表面粗糙度要求为，12个螺孔均有位置度要求为。1.2 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与孔系。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与位置精度，处理好孔和平面之间的相互关
7、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，便于对刀与调整，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
8、加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法与设备。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。在满足精度要求与生产率的条件下，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
9、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、多品种以与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与公差换算成直角坐标系中的尺寸与公差，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。零件图所示变速箱箱体孔系尺寸换算如下：如下图所示为三个支承孔中心线所构成的坐标尺寸关系。其中：，。设加工时坐标系为且现在要计算、与。由图可知：根据余弦定理：根据几何关系可得：孔系中心的直角坐标尺寸算出来后。还需要进一步确定各组成环的公差。组成环的公差分配方法有多种，现以等公差分配法为例子说明各组成环公差的求解方法。
