汽車變速箱體的加工工藝及銑上平面、銑頂面夾具設(shè)計(jì)【含3張CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 摘 要 本設(shè)計(jì)是圍繞汽車變速器箱體加工工藝和專用夾具設(shè)計(jì)而進(jìn)行的，變速器箱體主要加工是銑面、鉆鏜孔和攻螺紋。變速器箱體的左右端面和上下表面的粗糙度要求比較高，面的粗糙度相對(duì)孔的加工精度更容易達(dá)到要求。而孔的分布位置比較具有規(guī)律，基本在兩條軸線內(nèi)，需要保證的主要是孔的垂直度和圓跳動(dòng)及內(nèi)孔面的粗糙度。本設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程遵循先面后孔的設(shè)計(jì)原則，并將面的粗、精加工與孔的粗、精加工明確分開，確保孔的尺寸精度和各種要求。粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)選擇的都是變速箱的下部底面。加工工序方面首先安排以變速器箱體的下部底面為定位基準(zhǔn)對(duì)上表 面進(jìn)行加工，再以下部端面與箱體側(cè)部表面對(duì)軸承孔加工，裝夾方式則選用人工上緊的螺紋釘夾具，該夾具經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，能保證可靠的夾緊。 本設(shè)計(jì)是適用于中批量生產(chǎn)，要求在確保加工質(zhì)量的條件下，盡可能降低生產(chǎn)工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，也是現(xiàn)今機(jī)加工產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是面向?qū)嶋H生產(chǎn)，對(duì)變速箱體零件圖紙進(jìn)行分析，及對(duì)變速箱的結(jié)構(gòu)及功用多方面考慮，確保能保證工藝過程符合生產(chǎn)需要，并能保證尺寸要求和技術(shù)要求，并對(duì)設(shè)計(jì)的箱體面、軸承孔加工的夾具進(jìn)行精度和誤差分析，確保夾具能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞 ： 變速箱箱 體 加工工藝 定位 夾緊 夾具設(shè)計(jì) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 is is of of of of a of of is to of of of a in is of of of of of of of of In of is as is is on of is is to as as as of in is in to of be in 目 錄 摘 要 . I . 1 章 緒論 . 1 題背景 . 1 題意義和發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 計(jì)的主要內(nèi)容 . 2 第 2 章 變速箱體工藝規(guī)程設(shè)計(jì) . 3 件分析 . 3 件的作用 . 3 速箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn) . 3 速箱體工藝性 . 4 件工藝分析 . 4 體選材和毛坯控制 . 4 藝路線 . 5 第 3 章 銑箱體上平面夾具設(shè)計(jì) . 8 床夾具 . 8 位基準(zhǔn)與誤差 . 8 削力與夾緊力計(jì)算 . 9 緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) . 9 具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 . 9 第 4 章 刀具 . 11 具選用 . 11 具材料 . 11 削控制 . 12 總 結(jié) . 13 致 謝 . 14 參考文獻(xiàn) . 15 1 第 1 章 緒論 題背景 減速箱體作為減速器的基礎(chǔ)零件，最主要的功能是使箱體內(nèi)的齒輪、軸、軸承等相關(guān)零件保持相對(duì)位置，使其能夠平穩(wěn)運(yùn)行而不互相干擾，并且使齒輪間能夠正確的傳遞扭矩和改變齒輪和輸出軸的轉(zhuǎn)速，用來達(dá)到操作 者要求的合適的運(yùn)動(dòng)。變速箱還是箱體內(nèi)各種零件要求的潤(rùn)滑和冷卻環(huán)境的保持者。因此，變速箱箱體的加工質(zhì)量會(huì)影響到裝配以及整個(gè)整車性能。 將一個(gè)零件從毛坯加工道成品是一個(gè)復(fù)雜的工藝過程，而這個(gè)加工的方法和過程叫做工藝，這個(gè)過程需要根據(jù)零件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在不同的條件下，經(jīng)常需要采用不同的加工方法和設(shè)備。而不同的工藝過程所消耗的工時(shí)、成本都不一樣，優(yōu)質(zhì)化的工藝規(guī)程能提高勞動(dòng)生產(chǎn)的效益，減少加工時(shí)需要的成本支出，降低加工時(shí)需要的資源損耗，而工藝規(guī)程是加工生產(chǎn)中最活躍最容易調(diào)整的因素。 而在整個(gè)生產(chǎn)過程中，選用正 確的夾具能充分節(jié)約裝夾找正的工時(shí)，所以設(shè)計(jì)一套合理夾具對(duì)于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)來說很有必要。它可以直接作用到零件全部的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效益，所以夾具的設(shè)計(jì)也是工藝加工中很具影響力的因素，所以也十分受重視。 題意義和發(fā)展現(xiàn)狀 選擇這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，首先是對(duì)大學(xué)四年來在校知識(shí)的進(jìn)行一次全面而具有針對(duì)性的應(yīng)用，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次鞏固和考驗(yàn)，充分將所學(xué)知識(shí)調(diào)用起來，與自己在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的經(jīng)驗(yàn)相應(yīng)證，讓自己將所學(xué)知識(shí)靈活匯總?cè)?yīng)對(duì)一次實(shí)際上的加工設(shè)計(jì)；也是對(duì)以后所要從事的行業(yè)進(jìn)行一次模擬和應(yīng)用，為了自己能以更好 的狀態(tài)接受工作，培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、查閱工藝手冊(cè)、將成本和效益相結(jié)合等工藝人員應(yīng)該具有的良好素質(zhì)，同時(shí)能促使更快適應(yīng)生產(chǎn)崗位和讓高等教育和企業(yè)需求人才相銜接起來。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我們對(duì)圖紙理解能力的一次考驗(yàn)，加深對(duì)圖紙認(rèn)知的印象，同時(shí)是一次對(duì)工藝設(shè)計(jì)的考驗(yàn)，讓我們開始對(duì)生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率以及勞動(dòng)回報(bào)的價(jià)值考量，同時(shí)更是對(duì)所學(xué)知識(shí)的靈活運(yùn)用，對(duì)數(shù)據(jù)處理的一次考校，尤其夾具的設(shè)計(jì)更是綜合了四年所學(xué)，從理論知識(shí)整合到實(shí)際生產(chǎn)需求，為以后畢業(yè)走向生產(chǎn)崗位做好了準(zhǔn)備。 國(guó)內(nèi)外機(jī)加工制造業(yè)是考量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平 的標(biāo)準(zhǔn)之一，它能推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也能確保國(guó)防的水平，是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，在設(shè)計(jì)加工圖紙和對(duì)工件進(jìn)行加工模擬也使用上了計(jì)算機(jī)，如 今加工產(chǎn)品越來越向著精密加工，加工的方式越來越智能、自動(dòng)化，加工的產(chǎn)業(yè)越來越高度集成化，加工的效益更加呈現(xiàn)高效化。但總體來說我們國(guó)家機(jī)加工制造業(yè)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的距離，例如我國(guó)加工機(jī)床用的都是日本法蘭克系統(tǒng)，而更加人性化、智能化德國(guó)西門子2 系統(tǒng)的機(jī)床卻很少。所以還需要我們不斷地努力，去改變發(fā)展我們國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)。 當(dāng)然，隨著 科技水平的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外加工工藝技術(shù)也越來先進(jìn)，主要發(fā)展如下： 采用 行模擬和使用自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)化工藝規(guī)程； 毛坯的精度呈現(xiàn)低余量無余量的發(fā)展方向； 毛坯的質(zhì)量也呈現(xiàn)出無缺陷的發(fā)展方向； 機(jī)加工更是呈現(xiàn)超精密超高速的發(fā)展方向； 材料方面采用新型材料和清潔型材料以提高表面可加工性； 新型能源、清潔能源和復(fù)合型加工方式的采用更是進(jìn)一步降低了加工成本； 工藝、信息、管理技術(shù)呈現(xiàn)三位一體化，生產(chǎn)模式愈加先進(jìn)； 工藝加工技術(shù)、加工方式與設(shè)計(jì)理念越加趨向統(tǒng)一，愈加和諧。 而在變速箱生產(chǎn)方面，目前，國(guó)內(nèi)外 汽車變速箱生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)備可能存在不同，主要是根據(jù)生產(chǎn)方式和工藝規(guī)程的而選擇。而在定位的方式上也存在著有不一致的地方，例如有些廠家以凸緣面定位來進(jìn)行生產(chǎn)加工，而大多數(shù)生產(chǎn)廠家以一面兩銷定位生產(chǎn)，在軸承孔加工方式上也有所不同，一般采用粗鏜 精鏜的方式加工，但也有部分廠家加工設(shè)備較為先進(jìn)，采用粗鏜 高速鉸的方式來加工，這樣的加工方式雖然提高了生產(chǎn)的效率以及加工的精度，但是要求的設(shè)備更先進(jìn)更精密，對(duì)操作設(shè)備的人員控制技術(shù)要求也更高。 計(jì)的主要內(nèi)容 首先，認(rèn)真研究汽車變速箱箱體圖紙，分析工件的幾何形 體，在工件加工時(shí)還要注意下工件的細(xì)節(jié)形狀，注意要滿足工件的加工工藝要求； 查閱資料，學(xué)習(xí)研究汽車減速箱箱體材料選取，加工工藝的一般方法； 結(jié)合課本學(xué)習(xí)的知識(shí)和工程訓(xùn)練的實(shí)踐，查閱相關(guān)手冊(cè)，根據(jù)箱體零件的幾何形體，以及工藝要求，制定出箱體加工的工藝路線； 明確所涉及的加工工藝中，對(duì)鏜床夾具的具體需求； 查閱夾具設(shè)計(jì)課本，構(gòu)思夾具的結(jié)構(gòu)，功能實(shí)現(xiàn)方法，繪制結(jié)構(gòu)草圖； 查閱手冊(cè)，完成鏜床專用夾具定位誤差分析及夾緊力計(jì)算夾具； 總圖技術(shù)條件的確定及尺寸鏈的分析； 繪制所設(shè)計(jì)的鏜床夾具圖紙，出圖； 繪制其中以個(gè)非標(biāo)零 件的零件圖； 完成箱體工藝制定和夾具設(shè)計(jì)，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 3 第 2 章 變速箱體工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 件分析 件的作用 變速器是汽車最主要的部件之一，由變速箱體、齒輪、齒輪軸、軸承等一系列零件構(gòu)成，最主要的功能是隨駕駛?cè)说牟煌{駛條件和需求改變汽車的車速和傳遞的扭矩，用以不同的條件例如：爬坡、超車，不僅如此，還能實(shí)現(xiàn)反方向傳遞轉(zhuǎn)速，用以實(shí)現(xiàn)倒車。 變速器箱體則能整合整個(gè)變速器的基礎(chǔ)零件，用以使其內(nèi)部零件處于正確的的相對(duì)位置，為其他零件提供一個(gè)平穩(wěn)運(yùn)行的環(huán)境，使內(nèi)部零件能相協(xié)調(diào)有序的運(yùn)作。變速器 箱體質(zhì)量好壞會(huì)直接作用到軸和齒輪間的配合，還會(huì)影響其相互間的位置關(guān)系的準(zhǔn)確性，尤其會(huì)影響變速器的功能和使用壽命。 速箱體結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 變速箱體是非回轉(zhuǎn)型平面型薄壁殼體零件，是很具有典型的零件，它的尺寸比較大，樣式也很復(fù)雜。需加工有銑平面，孔系加工和攻螺紋等。一般變速箱體具備以下特點(diǎn)： 1. 尺寸較大 變速器通常是機(jī)體中最大的部件之一，是箱體內(nèi)部零件的母體。大型的減速箱的箱體可長(zhǎng)達(dá) 56m，可寬達(dá) 34m，重達(dá) 5060 噸。變速器是機(jī)體傳遞動(dòng)力的零件，也是柔性的調(diào)整驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速或不可缺的零件。 2. 形 狀復(fù)雜 當(dāng)箱體體積過大的時(shí)候，箱體就要承受額外的質(zhì)量和重力，而為了保證箱體具有一定的剛度及強(qiáng)度，箱體的體積設(shè)計(jì)的小一些更穩(wěn)定，可能還需要在鑄造時(shí)縮減的壁厚處額外再添加凸邊、筋板、凸臺(tái)等一系列結(jié)構(gòu)。但箱體上安裝零件的數(shù)量和零件在箱體空間上的分布位置是決定變速箱箱體復(fù)雜程度最主要的因素，所以需要我們合理的去設(shè)計(jì)變速器的箱體結(jié)構(gòu)。 3. 精度要求 變速器箱體具有多個(gè)軸孔，它的尺寸精度和位置精度要求都很高，而他的加工質(zhì)量是直接作用在裝配精度上，能直接影響變速器的運(yùn)行性能和使用壽命。 4. 有許多緊固螺釘定位箱孔 同 時(shí)變速器箱體還有很多的連接螺紋孔，這些孔分布在箱體各表面，雖然加工要求不是很高，但因各面的加工情況的不同，有時(shí)加工起來很是困難。 因箱體具有以上固有特點(diǎn)，所以加工時(shí)很不方便，勞動(dòng)量很大，裝夾找正也十分困難，4 需要考慮到各方面可能遇見的問題。 速箱體工藝性 件工藝分析 有零件圖紙可知零件主要的技術(shù)要求如下： 左端面軸承孔為 Ø80、 銷孔 Ø30，孔與軸之間配合度公差等級(jí)皆為 查互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)的表 2知孔 Ø80、 上極限偏差皆為 +18極限 偏差皆為 0， 銷孔 Ø30 的上下極限偏差皆為 0，右端面軸承孔為 孔與軸之間配合度公差等級(jí)皆為 上極限偏差皆為 +18極限偏差為 0；箱體中部 Ø92 的軸承孔與 Ø 22 銷孔配合度公差等級(jí)都是 的上下偏差都是 0，粗糙度和箱體中部 Ø42 孔的要求 低于 Ø 92 孔與孔 A、 B 同軸度要求為 箱體左右端面粗糙度要求低于 左右端面軸承孔 80 的 垂直度要求為 緣上的沉頭通孔表面粗糙度要求為 其他孔的表面粗糙度為要求低于 本零件是變速器箱體，需要加工的地方有上下左右前后端面；輸入、輸出以及倒檔等各軸承的軸承孔；還有箱體各結(jié)合地方和安裝附加部件地方的接合螺紋孔。本著滿足零件的技術(shù)要求來設(shè)計(jì)零件加工順序，所以零件的粗基準(zhǔn)選擇為零件的下端面，加工上端面時(shí)用壓板壓緊凸緣進(jìn)行夾緊，加工凸緣則以壓板壓緊上端面進(jìn)行夾緊，而箱體底部則利用支承塊定位元件支撐，這樣就能充分限制住變速器箱體的自由度，對(duì)零件進(jìn)行加工。而精加工時(shí)，就先以精加工的底面作為精基準(zhǔn)，這樣就能保證基準(zhǔn)相重合、統(tǒng)一，就避免因?yàn)榛鶞?zhǔn)方 面或是其他的不必要方面引起的誤差，同時(shí)在裝夾的時(shí)候，也因?yàn)榍懊婕庸ひ呀?jīng)涉及到了，也不會(huì)因?yàn)檠b夾而造成其他方面的影響。 體選材和毛坯控制 本減速器箱體是中等批量規(guī)格生產(chǎn)，在此我們以 造而成。之所以選用 因?yàn)榛诣T鐵的鑄造性能比較好，價(jià)格也相對(duì)低廉，還有良好的可加工性，并且能完全滿足箱體的耐磨性能要求、減震性能要求和剛度性能要求、強(qiáng)度要求。同時(shí)由于箱體外部形狀和內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)較為復(fù)雜，為了降低生產(chǎn)成本，提高切削性能，因此選用鑄造成型。當(dāng)然鑄造的缺點(diǎn)也有，鑄造生產(chǎn)的零件它 所要求的工序比較多、投料要求的也比較多，當(dāng)加工過程控制不好的時(shí)候，鑄件出來的品質(zhì)也不好保證，出現(xiàn)廢品的可能性也相對(duì)較高，同時(shí)鑄造的車間因?yàn)槠涔逃械膶傩?，能耗高、原材料堆放的多，所以其生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境也相對(duì)較差。 對(duì)于毛坯的控制，我們應(yīng)該盡可能保證其能滿足箱體的尺寸精度要求，而在毛坯外部的尺寸相對(duì)來說好保證，但是內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)來說較為難。但現(xiàn)如今鑄造工藝較為成熟，鑄造出的零件的質(zhì)量相對(duì)來說比較高。不僅如此，零件的加工余量越少，鑄造時(shí)需要5 的原料越少，加工需要的工時(shí)越低，生產(chǎn)需要的成本就越低，因此可以適當(dāng)?shù)臏p少毛 坯的加工余量，近可能使毛坯尺寸和零件相匹配，這樣就可以被切削量就能減少些，還能在鑄造的時(shí)候減少材料的使用量。但也不能一味地追求加工余量少而不注重毛坯的品質(zhì)，在設(shè)計(jì)毛坯的時(shí)候還必需考慮到加工的時(shí)候走刀的時(shí)候會(huì)不會(huì)不方便，裝夾的時(shí)候能不能裝夾平穩(wěn)，會(huì)不會(huì)適合裝夾等等一系列后期的工藝問題。 毛坯的鑄造可能因?yàn)楦鞣N人為或非人為的原因出現(xiàn)以下缺陷：例如鑄造時(shí)金屬液體內(nèi)部存在氣體，在液體凝結(jié)時(shí)不能夠及時(shí)散去，于是就在零件內(nèi)產(chǎn)生了氣孔；或是一些很難除去的型砂在鑄造出來的零件表面上粘附著；亦或是鑄造厚又大件濕型板類零件時(shí)， 零件表面極易形成的槽痕缺陷；或是零件鑄造出來后夾雜著其他雜物等等，所以需要尤其注意，同時(shí)因?yàn)椴糠秩毕菘梢匀コ?，常在鑄造后，為了減少毛坯的內(nèi)應(yīng)力，在進(jìn)入切削車間前，坯料應(yīng)該人為的時(shí)效處理，尤其對(duì)于一些易變形的大零件應(yīng)該先進(jìn)行處理后再放入其他車間進(jìn)行切削或其他加工。 1. 毛坯輪廓尺寸 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙可以知道變速器箱體的結(jié)構(gòu)尺寸長(zhǎng) 396 190 230以零件的最大尺寸是長(zhǎng)度，雖然是中批量生產(chǎn)，但鑄件仍使用砂型機(jī)器造型及殼型來進(jìn)行生產(chǎn)模型，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)），可以知道 鑄件尺寸公差等級(jí) 11 到 13，其中接合面的表面粗糙度 求小于 承孔比較大，滿足鑄造預(yù)留孔條件即孔直徑大于 30，加工的余量等級(jí)處于 E 到 G，由此可得毛坯輪廓尺寸如下： 毛坯輪廓的長(zhǎng)度： 396+6=402坯輪廓的寬度： 200+6=206坯輪廓的高度： 230+6=236. 加工余量 因?yàn)榧庸さ拇只鶞?zhǔn)是變速器箱體下端面，要保證凸緣的高度，所以加工余量最主要是看毛坯的輪廓尺寸，所以為保證工件下部端面及凸緣及箱體內(nèi)部深度等各方面屬性，所以工序 03 的背吃刀量 以給定為 序 05 的背吃刀量 預(yù)留精鏜余量 序 06 的背吃刀量 可以選擇給定為 預(yù)留精鏜余量 為毛坯是鑄造出來的，所以毛坯的實(shí)際輪廓尺寸跟設(shè)計(jì)尺寸可能會(huì)存在一些差異，需要根據(jù)實(shí)際輪廓尺寸去確定真正需要加工的尺寸余量，去確立切削的背吃刀量，要同時(shí)保證各面要求的實(shí)際尺寸，此處的背吃刀量或者說加工余量?jī)H是作為參考加工值，詳細(xì)加工工序請(qǐng)參考工序卡片。 藝路線 變速器因?yàn)槠涮赜械男再|(zhì)，對(duì)箱體加工的要求很高，同時(shí)也因?yàn)槭窍潴w類零件，其外部的形狀和內(nèi)部的構(gòu)造十分復(fù)雜，需要加工的地方也相對(duì)較多且不容易加工，這樣就顯得加工的工作量十分大。所幸之處是箱體材料是 造出來的零件毛坯可加工性很6 強(qiáng)，為了充分減少不必要的勞動(dòng)量，提高加工質(zhì)量，減少加工的工時(shí)，使得生產(chǎn)成本能夠降低，所以擬定以下兩種工藝路線，表 2表 2下： 表 2藝路線方案一 工序號(hào) 工序名稱 工藝裝備或車間 01 鑄造 鑄造車間 02 時(shí)效處理 鉗工 03 粗、精銑下端面 臥式銑床 04 粗銑上端面 臥式銑床 05 粗銑前、后端面 臥式銑床 06 粗銑左、右端面 臥式銑床 07 鉆右端面 2* 專業(yè)鉆床 08 鉆左端面 Ø30、 Ø80、 專業(yè)鉆床 09 鉆箱體內(nèi)部 Ø92、 Ø42 孔 專業(yè)鉆床 10 鏜右端面 2* 臥式鏜床 11 鏜左端面 Ø80、 臥式鏜床 12 鏜箱體內(nèi)部 2*Ø22、 Ø92、 Ø42 孔鏜刀 臥式鏜床 13 精銑上端面 臥式銑床 14 精前、后端面 臥式銑床 15 精銑左、右端面 臥式銑床 16 螺 紋孔 螺紋 鉗工 17 去毛刺 鉗工 18 檢驗(yàn) 表 2藝路線方案二 工序號(hào) 工序名稱 工藝裝備或車間 01 鑄造 鑄造車間 02 時(shí)效處理 鉗工 03 粗、精銑下端面 臥式銑床 04 粗、精銑上端面 臥式銑床 7 05 粗、精銑前、后端面 臥式銑床 06 粗、精銑左、右端面 臥式銑床 07 鉆右端面 Ø2* 專業(yè)鉆床 08 鉆左端面 Ø30、 Ø80、 專業(yè)鉆床 09 鉆箱體內(nèi)部 Ø92、 Ø42 孔 專業(yè)鉆床 10 鏜右端面 Ø2* 臥式鏜床 11 鏜左端面 Ø80、 臥式鏜床 12 鏜箱體內(nèi)部 Ø22、 Ø92、 Ø42 孔 臥式鏜床 13 螺紋孔 螺紋 鉗工 15 去毛刺 鉗工 16 檢驗(yàn) 兩個(gè)工藝方案的區(qū)別在于銑面和鉆孔工序的先后順序，方案一是先對(duì)加工的表面進(jìn)行粗銑，再對(duì)粗銑過的表面進(jìn)行鉆孔，鉆孔后再接著對(duì)各表面進(jìn)行精銑；而方案二則是先對(duì)各加工表面進(jìn)行粗銑，然后就直接對(duì)粗銑過的加工面進(jìn)行精銑，精銑過后就再對(duì)各精銑面進(jìn)行孔系加工。方案一的優(yōu)點(diǎn)在于鉆孔過后，再進(jìn)行的精銑能擦除掉鉆孔時(shí)對(duì)表 面引起的損傷，保持表面的光潔度，使用于對(duì)表面粗糙度要求特別高的零件；而方案二則將加工的工序集中起來，減少了零件去往不同機(jī)床加工的轉(zhuǎn)移次數(shù)，同時(shí)也避免了多次找正夾緊，不僅如此，選用第二個(gè)方案加工零件，因?yàn)閷?duì)工件的各端面精銑加工后，工件的各種尺寸精度都滿足設(shè)計(jì)時(shí)的需求，即軸承的軸線也不會(huì)產(chǎn)生超出要求任何偏差，這樣能保證加工出來的軸承孔能滿足與左右端面的垂直度的要求。所以在大批量的流水線加工過程中我們選用方案一最合適，而在本設(shè)計(jì)中，中批量加工，選用方案二的工作效率最高，即本次設(shè)計(jì)選用方案二。 8 第 3 章 銑箱體 上平面夾具設(shè)計(jì) 床夾具 銑床夾具主要是夾持進(jìn)行平面銑削、齒輪插齒、花鍵銑削、鍵槽銑削、復(fù)雜成型面銑削等加工類型的工件。進(jìn)行該類銑削時(shí)，切削時(shí)力很大，吃刀量很深，銑刀切削時(shí)非連續(xù)加工，切削力變化很大，具有很大的沖擊及振動(dòng)。因此加工時(shí)將對(duì)影響到工件加工的穩(wěn)定性，要是夾緊的力度不夠，工件、夾具和機(jī)床的相對(duì)位置可能會(huì)錯(cuò)位，進(jìn)而會(huì)對(duì)工件的加工質(zhì)量造成影響。所以在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候，就要考慮到夾具需要的夾緊力相對(duì)較大，夾具體上各部分的元件要求的強(qiáng)度和剛度都比較大。 銑床夾具有下列設(shè)計(jì)要點(diǎn)：因?yàn)殂姶层娤髁?銑削用量比較大，需要盡量增加供給定位穩(wěn)定性，如將支承面積適當(dāng)增大，支承點(diǎn)盡量設(shè)定遠(yuǎn)些，也可設(shè)定輔助支承；夾緊方面也可以適當(dāng)提高夾緊剛度，注意下夾緊力的施力方向和作用點(diǎn)，剛度和強(qiáng)度一定要保證；至于定位鍵其結(jié)構(gòu)市面上已有標(biāo)準(zhǔn)化零件，可以選用 A 型定位鍵，精度要求較高則可以選用 B 型定位鍵，選 A 型定位鍵是因?yàn)殂娤潴w上表面，偏擺對(duì)加工無影響；對(duì)刀元件標(biāo)準(zhǔn)化了，此處選用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊就適用，而實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)刀時(shí)的塞尺已經(jīng)成套件使用，可直接購(gòu)用；夾具體的設(shè)計(jì)則要充分考慮剛度和強(qiáng)度，而夾具體的置耳作則可參考夾具標(biāo)準(zhǔn)，視情況而定，此 處具體請(qǐng)參考附錄的設(shè)計(jì)圖紙，如其他大型夾具，或裝夾其他大型零件有需要可以采用聯(lián)動(dòng)夾緊或者其他夾緊，本設(shè)計(jì)裝夾穩(wěn)定為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)降低維護(hù)及生產(chǎn)成本，不需聯(lián)動(dòng)夾具，就不附帶說明。 位基準(zhǔn)與誤差 查閱變速箱箱體的設(shè)計(jì)圖紙，可以知道該變速器箱體零件圖的上端面表面粗糙度都要求為 于 用變速器箱體的銑削過后的下端面為定位基準(zhǔn)，同時(shí)該基準(zhǔn)也是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，兩者相重合，能保證加工的尺寸精度，勿需重新計(jì)算，即能保證上下端面間的平行度要求，在本次加工的工序中，僅需保證好變速箱體下部端面放置平穩(wěn)，貼合穩(wěn)靠。 誤差主要為：銷與孔的配合 模與銷的誤差 套與襯套 由公式： e=(H/2+h+b)× × 30/32=見這種定位方案是可行的。 9 削力與夾緊力計(jì)算 本夾具是在銑床上使用的，用于定位螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥茫€用于夾緊，為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動(dòng)，必須對(duì)六角螺母和螺母螺釘施加一定的夾緊力。 由計(jì)算公式： + 1)/2+r) （ 4 式中： 沿螺旋軸線作用的夾緊力 作用在六角螺母 L 作用力的力臂 ( 螺紋中徑 ( 螺紋升角 ( ) 1 螺紋副的當(dāng)量摩擦 ( ) 2 螺桿 (或螺母 )端部與工件 (或壓塊 )的摩擦角 ( ) r 螺桿 (或螺母 )端部與工件 (或壓塊 )的當(dāng)量摩擦半 ( ) 其回歸方程為： 式中： 螺栓夾緊力 (N) 力矩系 數(shù) (1) 作用在螺母上的力矩 (5× 2000=10000N 緊裝置及夾具體設(shè)計(jì) 在此銑夾具中使用可移動(dòng)的壓板卡壓箱體，可移動(dòng)壓板的優(yōu)點(diǎn)在于完成銑削以后，直接能擰松螺釘?shù)人删o裝置使得壓板松開，就可以拆卸掉壓板然后退一段距離后再取出零件。這樣可以避免卸下工件時(shí)撞刀，同時(shí)便于維護(hù)，裝卸生產(chǎn)簡(jiǎn)單，容易上手。而夾具體則是將夾具上的各種元件和設(shè)備攬括在一起，將他們連接成一個(gè)整體，并安裝到加工機(jī)床上。夾具體的裝配草圖在設(shè)計(jì)好夾具體之上的主要元件后將其合理分配好相對(duì)位置就能匯總出。詳細(xì)請(qǐng)參考附件裝配圖。 具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 夾具用于在立式銑床上加工傳動(dòng)箱體上平面，工件以與此相平行的下平面為及其側(cè)面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在短銷、支承板和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用轉(zhuǎn)動(dòng) A 型壓板夾緊工件。當(dāng)加工完一邊，可松開螺釘、螺母、支承釘來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。對(duì)專用銑床夾具的設(shè)計(jì)，可以了解機(jī)床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的給以性。本夾具設(shè)計(jì)可以反應(yīng)夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度 和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝10 性等問題。 11 第 4 章 刀具 具選用 本設(shè)計(jì)中變速器箱體要加工的工藝分別是：粗銑、精銑、鉆孔、粗鏜孔、精鏜孔、打定心孔、攻絲。所以涉及的刀具就是：面銑刀、鉆頭、鏜刀、中心鉆、絲錐。而在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，可能用的涉及到的刀具可能就不同，可能會(huì)很復(fù)雜，例如鏜孔時(shí)一般用鏜刀而部分公司則可能使用到了拉刀，而在其他方面加工也可能采用到復(fù)合刀具或者是專用刀具去進(jìn)行生產(chǎn)和加工的，當(dāng)然這主要是看各公司的生產(chǎn)車間使用的機(jī)床，例如在東風(fēng)變速箱廠他們公司則是加工時(shí)在銑面的時(shí)候分別使用到：雙軸立式轉(zhuǎn)盤銑 床、組合銑床、 雙面鉆銑組合銑床、臥式雙面組合銑床、組合龍門銑床等等，而本設(shè)計(jì)在實(shí)習(xí)期間，在公司參考的機(jī)床則使用的是臥式鏜銑床，這種機(jī)床采用德國(guó)西門子系統(tǒng)由沈陽機(jī)床廠所生產(chǎn)，該機(jī)床集銑面、鏜孔、鉆孔與一體，完全適用于本設(shè)計(jì)中。當(dāng)然兩者不同之處在于大批量與中小批量生產(chǎn)等不同吧，所以在不同的生產(chǎn)情況下，得取決于經(jīng)濟(jì)性和效益還有工件的加工要求等各種方面選用機(jī)床和刀具。 本設(shè)計(jì)鏜孔時(shí)需加工的孔徑分 42、 80、 92幾種，常用的鏜刀一般可以分為維護(hù)調(diào)整加工范圍大的 微調(diào)鏜刀 和切削時(shí)因兩邊 受力平衡可以稍微增大切削量的 雙刃鏜刀， 但在本設(shè)計(jì)中因?yàn)榧庸r(shí)存在階梯孔，而且大孔在內(nèi)，機(jī)床鏜軸具有尺寸限位，而且可能鏜軸比外階梯孔孔徑大，而鏜刀可能刀柄不夠長(zhǎng)，無法夠到軸承孔，所以在加工時(shí)如果有必要可以使用加長(zhǎng)刀桿，加長(zhǎng)刀桿不存在國(guó)標(biāo)，需要專業(yè)定做，當(dāng)然一把機(jī)床也可以生產(chǎn)加工，刀桿長(zhǎng)度可以根據(jù)刀柄長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，但不應(yīng)過長(zhǎng)，因?yàn)闄C(jī)床本身存在精度誤差，如果過長(zhǎng)，此時(shí)鏜孔時(shí)誤差就可能過大。在加工階梯孔時(shí)要注意，因?yàn)閮?nèi)孔孔徑大于外孔孔徑，所以在此處內(nèi)孔加工可以選用可調(diào)銑刀或者 T 型刀。若選用鏜桿加工孔，則需注意以下事項(xiàng)： 公差范圍應(yīng)該包括刀槽兩側(cè)面不平行度；鏜桿中心線與刀槽后端面不垂直度應(yīng)小于 00，徑向剖面與軸向剖面中刀槽與側(cè)面上的定位螺釘孔的相交角容差分別為 10 、 +30；鏜桿與銷孔同心度不大于 到以上要求精度要求基本能達(dá)標(biāo)。 具材料 合適的刀具材料也影響著加工，所以在加工時(shí)一定要選好刀具的材料，選擇的刀具材料合適否影響著生產(chǎn)效率，同時(shí)也是關(guān)系到生產(chǎn)的效益，而刀具材料的選擇主要看加工工件的材料，以及轉(zhuǎn)速及進(jìn)給來選擇 。因?yàn)橄潴w材料是 以此處選擇硬質(zhì)合金刀，查刀具表格可以知道硬質(zhì)合金刀硬度能達(dá)到 在切削時(shí)候能維持刀具的切削性能的最高溫度范圍在 800所具有的抗彎強(qiáng)度的性能在 90質(zhì)合金刀在12 加工性能上相比以高速鋼為材料的刀具或其他材料的刀具加工時(shí)性價(jià)比要高的多，因?yàn)橛操|(zhì)合金刀在加工時(shí)效率要高，同時(shí)使用壽命相對(duì)其他材料的刀具要高。所以刀具的材料我們選擇硬質(zhì)合金。當(dāng)然硬質(zhì)合金刀也具有一定的缺點(diǎn)，例如刀具本身材料的脆性比較大，在磨刀具的時(shí)候也不好磨，這在加工的時(shí)候還是有一定的使 用難度的。 削控制 加工過程中，刀具是從零件表層切削掉余量，而在加工的過程中，切削可能會(huì)引起刀具和工件產(chǎn)生形變，還因?yàn)楦咚倌Σ翆a(chǎn)生切削熱量，同時(shí)在切削過程中，刀具因?yàn)樵趷毫迎h(huán)境中使用，可能會(huì)產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，所以在加工的過程中，我們要控制好切削的吃刀量，進(jìn)給速度和刀具的轉(zhuǎn)速，同時(shí)在選擇刀具的時(shí)候，要選擇合適的刃角的切削刀具，安裝刀具的時(shí)候如果有刀具角度設(shè)置也需要我們注意，即選擇合適的刀具工作角度。不僅如此，在生產(chǎn)加工中，需要注意排屑的方式，需要注意排屑會(huì)不會(huì)劃傷加工好的工件表面，也要注意進(jìn)出刀時(shí)候刀 具會(huì)不會(huì)劃傷加工好的工件表面。切削熱的控制只能通過在加工時(shí)對(duì)零件進(jìn)行噴灑冷卻液來解決，在鉆孔的時(shí)候需要用到銑油，銑油是銑床用冷卻油，即是銑床上在加工零部件的時(shí)候?yàn)榱朔乐辜庸さ牟牧显诩庸さ倪^程中因?yàn)檫^熱效應(yīng)使工件的材料、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞而使用的冷卻油。這些基本是加工中常見的問題，需要注意。 13 總 結(jié) 本設(shè)計(jì)主要是圍繞著變速器箱體加工工藝和夾具設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)。工藝部分是通過匯總自己大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)，和在校外參加的生產(chǎn)實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)類比，請(qǐng)教工廠具有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，和請(qǐng)教指導(dǎo)老師而總結(jié)出的適用于實(shí)際生產(chǎn)的，同時(shí)又相對(duì)符合加工 技術(shù)指導(dǎo)手冊(cè)的工藝路線和加工方法。在實(shí)際生產(chǎn)中，也因?yàn)閷?shí)習(xí)期間認(rèn)知比較深的，在工藝加工中用的機(jī)床就是能一機(jī)多用的落地鏜銑床，所以在此次設(shè)計(jì)也是以落地鏜銑床為藍(lán)本。而工藝線路的擬定也是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)來擬定了，但是孔就沒有預(yù)先鑄造出來了，因?yàn)橐穷A(yù)先鑄造孔的鑄造成本會(huì)增加，同時(shí)鑄造孔的質(zhì)量不確定能否滿足條件，而且鑄造應(yīng)力的去除也更加麻煩，所以在本設(shè)計(jì)中孔都不是預(yù)先鑄造出來的。因?yàn)榭撞皇穷A(yù)先鑄造，則在工藝路線中會(huì)多出一個(gè)鉆孔的工序。 在裝卡時(shí)，因?yàn)槭侵信考庸ぃ趬壕o的時(shí)候，為了使裝夾起來更為便攜，也為了設(shè)計(jì)的夾具 結(jié)構(gòu)能更加簡(jiǎn)單，于是選擇的是手動(dòng)上緊的螺紋釘壓緊的方式，在一般的中小批量工廠生產(chǎn)中，也確是選用的是手動(dòng)夾緊的螺紋釘方式。而在定位方式方面，為了盡量使工藝加工時(shí)使用的基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)圖紙時(shí)使用的基準(zhǔn)相統(tǒng)一，此處在粗銑加工時(shí)選用的是工件底面，精加工時(shí)，為了使粗加工的使用基準(zhǔn)和精加工使用基準(zhǔn)相重合。為了鏜孔方便則為此設(shè)計(jì)了鏜孔的夾具，但此處箱體中部時(shí)階梯孔，而且內(nèi)部孔徑比外部孔徑要大，實(shí)際加工生產(chǎn)選用的是 T 型刀，所以在此處我選用的也是 T 型刀。而對(duì)于刀具的介紹以及刀具的選擇上，因?yàn)樵趯?shí)習(xí)期間，接觸的還是比較少，所以介紹中 還是太少，在選擇上還是會(huì)存在很多問題。而在加工生產(chǎn)線中，見到的大批量生產(chǎn)的就是十堰東風(fēng)變速箱廠，大批量的加工，有著較為完善的生產(chǎn)線，在加工過程中也比較容易把握，尤其在加工的效率上比較高，而中小批量生產(chǎn)實(shí)習(xí)就是在中捷機(jī)床廠和中鐵航，中小批量的生產(chǎn)主要不同是體現(xiàn)在一機(jī)多用上，在一個(gè)機(jī)床能完成的事不用拖交給其他的機(jī)床，于是就會(huì)少了工件轉(zhuǎn)移、裝夾、找正等各種步驟，但在實(shí)際生產(chǎn)中確實(shí)沒有專一加工一個(gè)工序的生產(chǎn)工人的效率高，而在本次設(shè)計(jì)中，主要是借鑒吸收這幾個(gè)公司的實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)。而在本設(shè)計(jì)中，很多地方檢驗(yàn)需要用到量具 ，例如粗糙度和形位上是否存在問題，本設(shè)計(jì)所用量具則沒有具體給出。 最后，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次應(yīng)對(duì)未來實(shí)際工作的一次挑戰(zhàn)和操練，而介于自己的水平有限，可能會(huì)存在很多方面的問題，希望各位老師能多批評(píng)指正。 14 致 謝 匆匆而又緊張地將本次畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，當(dāng)把參考文獻(xiàn)補(bǔ)上的時(shí)候，在時(shí)候我感覺，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成除了在學(xué)校各位老師細(xì)心指導(dǎo)和實(shí)習(xí)工廠師傅耐心傳授，還要最感謝我的指導(dǎo)老師，趙秋芳老師。趙秋芳老師是一位工作嚴(yán)謹(jǐn)而又要求嚴(yán)格的老師。因?yàn)槲以趯W(xué)習(xí)生活中是一位粗粗咧咧的人，沒有耐性，但是趙老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間 ，不僅僅為我提供了確立了畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向的基礎(chǔ)而又十分重要的資料，還督促我設(shè)定完成時(shí)間表，將任務(wù)一點(diǎn)點(diǎn)的完成，尤其是趙老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中要求我們不得一絲弄虛作假，要求我們自我突破，踏踏實(shí)實(shí)完成設(shè)計(jì)，而在設(shè)計(jì)期間，也是不耐其煩的對(duì)我悉心指導(dǎo)，同時(shí)還要感謝趙老師對(duì)我的嚴(yán)格要求，認(rèn)真而負(fù)責(zé)，讓我能在不斷的改正中邁向正確的道路。再次感謝趙秋芳老師在我大學(xué)期間對(duì)我的不斷的幫助，趙老師的工作和學(xué)習(xí)態(tài)度將值得我一生去學(xué)習(xí)。同時(shí)，在完成本次設(shè)計(jì)，我還要感謝大學(xué)四年來身邊的同學(xué)和伙伴，是他們伴我一起學(xué)習(xí)、進(jìn)步，同 時(shí)在設(shè)計(jì)期間，也得感謝他們對(duì)我?guī)椭?，因?yàn)楹退麄兊挠懻?，感受他們不同的思路，發(fā)散了我的思維，我才能更完美的完成本次設(shè)計(jì)，我才能改正自己沒注意的細(xì)小部分的錯(cuò)誤。最后，因?yàn)樽约鹤陨硭私獾南薅?，可能在設(shè)計(jì)的時(shí)候還是存在很大的缺陷，希望各位老師、同學(xué)多多指正，我也會(huì)不斷努力，爭(zhēng)取改正自己的不足，讓自己更好的去迎接各種挑戰(zhàn)，能對(duì)社會(huì)做出自己的綿薄之力。再次對(duì)所有幫助過我的人表示 衷心的感謝。 15 參考文獻(xiàn) 1 王伯平 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2 李民望 第 二版 化學(xué)工業(yè)出版社 ,3 王丹 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,4 余光國(guó) 張興發(fā) 四川 :重慶大學(xué)出版社 , 5 吳拓 北京 :機(jī)械工業(yè)出版 ,2012， 6 6 于俊一 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 , 7 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