变速箱箱体的机械加工工艺及工装设计 优秀专业论文.docx

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1、题 目：变速箱箱体的机械加工工艺及工装设计学习中心：层 次：专 业：年 级： 年 春/秋 季学 号：学 生：指导教师：完成日期： 年 月 日内容摘要变速箱箱体在整个变速器总成中起着支撑与连接的作用，其加工质量的优劣，将直接影响到轴和齿轮的精确位置，进而影响到减速器的寿命和性能，然而，变速箱箱体的机械加工工艺及工装设计主要包括箱体的加工工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计。本文针对一种形式的变速箱箱体的机械加工工艺及工装设计进行了研究，在详细分析箱体零件作用的基础上，以选取合适的加工基准为原则，设计出了箱体的加工工艺路线，确定出了各个工序的工艺装备及切削用量；同时，还进行了变速箱箱体工装设计，设

2、计出了夹具的各个组成部件如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件，止匕外，还计算出了夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，为以后的设计提供了参考价值。关键词:变速箱箱体；加工工序；工装设计目 录内容摘要I引言11绪论22变速箱箱体机械加工工艺设计32. 1变速箱箱体零件分析32.1.1变速箱箱体零件作用分析32. 1. 2变速箱箱体零件工艺分析42.2变速箱箱体的毛坯及热处理确定42. 2.1变速箱箱体毛坯种类确定原则43. 2.1变速箱箱体毛坯的形状及尺寸的确定原则44. 2.2变速箱箱体的毛坯的确定52.3 变速箱箱体加工基面的选择62. 3.

3、1基准面的选择原则63. 3.2变速箱箱体粗、精基准的选择72.4 变速箱箱体工艺路线制定72 . 4. 1变速箱箱体艺路线制定原则73 .4.2变速箱箱体加工工艺路线的方案制定82.5确定切削用量及基本工时92. 5. 1工序III：铳右端面92.5.2工序IV：铳300左端面102.5.3工序V：链185和中310内孔102.5.4工序VI：镖52H8孔112. 5.5工序VII：锋50H8 和82 孔112. 5.6工序VHI：钻6-M12螺纹孔122.5.7工序 IX：钻 6-M6 孔133变速箱箱体的工装设计143. 1变速箱箱体夹具设计143.1.1 变速箱箱体夹具设计原则143.

4、1.2 变速箱箱体夹具设计143.2 定位基准的选择153.3 变速箱箱体夹具体设计153.4 夹紧力的计算163.5 定位误差分析163.6 钻套的设计173.7 夹具设计及操作简要说明184 结论与展望204 . 1 结论205 .2 展望20参考文献21III变速箱箱体的机械加工艺及工装设计引言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业，它是国家支柱产业之一，其生产能力和技术水平是衡量一个国家或地区科技水平和经济实力的重要标志，其技术水平取决于机械制造装备的性能和质量，而产品的性能和质量与制造过程的工艺技术和工艺系统装备的水平直接相关。随着改革开放以

5、来，我国的工业飞速发展，到如今已经成为制造大国。箱体零件是各类机器中重要的基础件之一，几乎任何机械产品都需要这类零件。因此，在机械制造行业中，箱体类零件的加工是必须面对，必须解决的问题，研究箱体类零件的加工工也及夹具设计对于整个机械产品的生产有着重要的意义和价值。箱体类零件是机器或者部件的基础零件，它将机哭器或者部件中的轴、套、齿轮等零件组装成一个整体，使得它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调传递运动或动力。因此，箱体类零件的加工质量将直接影响玻或部件的精度、性能和寿命；而箱体内零件的制造过程是将原材料经过工艺系统的各种加工并编程机械产品的过程，本文通过对一种形式的变速箱体的制

6、造过程为主线，进而对变速箱箱体零件在加工中的定位、夹紧、工艺路线安排以及艺尺寸确定等问题进行了分析和说明,并设计出专用夹具，保证了零件的加工质量。1变速箱箱体的机械加工艺及工装设计1绪论变速箱箱体类零件应用非常广泛，就其零件的特点而言，具有形体结构复杂、箱子壁薄、加工表面多、要求高、机械加工的工作量大等特点；所以，当对箱体内零件进行加工时，具有很多方面的工艺要求，具体如下：（一）变速箱箱体形状要求其复杂程度取决于安装在箱体上的零件数量记载空间的相互位置，为确保零件的载荷与作用力，应尽量缩小体积。有时候为了减少机械加工余量或减轻零件的重量，而又要保证足够的刚度，常在铸造时减小壁的厚度，在在必要的

7、地方加筋板，凸台，凸边等结构来满足工艺与力的要求。（二）变速箱箱体精度要求有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。（三）有许多紧固螺钉定位箱孔这些孔虽然没有什么特殊要求，但由于分布在大型零件上，又是给加工带来很大的困难。由于箱体有以上特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，因此，这类零件适合于用数控加工中心进行多工序集中加工,但是,我国的数控技术普及还不算广,这类零件基本上还是需要用通用机床加专用夹具和组合机床来完成机械加工。故需要通过合理的加工艺规程设计，通过添加专用夹具与部分专用机床，就能使现有生产完成相应的工

8、艺要求。#2变速箱箱体机械加工工艺设计2.1 变速箱箱体零件分析变速箱是典型的箱体类零件，其结构和形状复杂、壁薄、内部成腔型，并且还有精度较高的多个平面、轴承孔、螺孔需要加工，本文以如下变速箱箱体零件为例进行分析（具体如下图1）。A-Ar-O0.008IXIW赳2槽Q N 工 030-B0./I2.1.1 变速箱箱体零件作用分析变速箱体在整个减速器总成中的作用是起支撑和和连接的作用，它把各个零件连接起来，支撑传动轴，保证各传动机构的正确安装。变速箱体的加工质量的优劣，将宜接影响到轴和齿轮的零件位置的准确性，也将会影响减速器的寿命和性能。变速箱箱体的机械加工艺及工装设计2.1.2 变速箱箱体零件

9、工艺分析变速箱箱体有3组加工面，他们有相应的位置要求，通过对这3组变速箱箱体加工面的工艺分析如下：1、以中360外圆和对面端面互为基准的加工面。这组加工面包括：360端面和对面的端面，185和310的内圆；2、一个是以185内圆为基准的加工面。这个主要是52H8和中50H8,80的孔及其端面；3、以185, 50H8为基准的加工面，这组加工面主要是其余各个端面和孔。2.2 变速箱箱体的毛坯及热处理确定2.2.1 变速箱箱体毛坯种类确定原则常用毛坯种类有：铸件，锻件，焊件，冲压件。在确定毛坯时，一定要综合考虑以下几个因素：1、依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，必须采用铸

10、造毛坯；强度要求高二形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。2、依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯。3、依据生产类型确定毛坯。大批量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。4、考虑生产批量。2. 2.1变速箱箱体毛坯的形状及尺寸的确定原则1、为了装夹稳定，加工方便，对于形状不易装夹或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。2、为了提高机械加工的生产率，可采用较先进的铸造方法。3、在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺

11、寸的确定一定要考虑零件成本问题，又要保证零件的#使用性能。2. 2.2变速箱箱体的毛坯的确定(-)确定零件的生产方式本文所提供的变速箱箱体的年生产量二10000(件/年)，该零件在每台产品中的数量n=l (件/台)，废品率 =3%,备品率8=5%。由公式N=QX (1+ + B )得：N= 10000 (l+3%5%) =10800,查表后确定该变速箱箱体的生产类型为大批量生产。(二)确定零件的材料及毛坯形状4!310152图2箱体的毛坯图综合考虑各种因素来保证最大经济效益，同时还考虑到此变速箱体结构形状较复杂，是大批量生产方式，再加上灰铸铁具有良好的耐磨性，减震性以及良好的铸造性和切削性能，

12、价格也比较便宜，并且零件的强度也能保证，故本文选择变更速箱箱体变速箱箱体的机械加工艺及工装设计所用材料为HT200。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，从提高生产率和保证加工精度的要求来分析，本文针对变速箱箱体毛坯采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能够保证铸件的尺寸要求，变速和相箱体毛坏具体尺寸如上图2。2.3变速箱箱体加工基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2. 3.1基准面的选择原则一、精基准的选择精基准的选择

13、：精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便，夹具结构简单，一般考虑以下原则：（一）基准重合原则为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位精准，这一原则称为基准重合原则，如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差。（二）基准统一原则当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是统一基准原则。例如轴类零件大多数工序以中心孔为定位基准。采用统一基准原则可减少工装设计制造费用，提高生产率，并可避免因基准转换造成的误差。（三）自为基准原则当工件精加工或加工工序要求余量尽可能小而

14、均匀时，因选择加工表面本身为定位基准，这就是自为基准原则。（四）互为基准原则为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。总之，精基准选择应保证工件定位准确，加紧可靠，操作方便。并根据工件的形状和位置精度要求灵活的的选择。#二、粗基准的选择选择粗基准时，主要要求加工表面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并要特别注意尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则：（一）选择重要表面为粗基准。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。（二）选择不加工表面为粗基准。为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工表面。（三）选择加工余量最小的表面为粗基准。（四）选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。2. 3.2变速箱箱体粗、精基准的选择一、变速箱箱体粗基准的选择对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，变速箱体零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择变速箱体的中360端面为粗基准，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准,若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准