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变速箱体夹具毕业设计（论文）1摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给 量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长 度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词： 工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力变速箱体夹具毕业设计（论文）2m nt, K K 文）3第 1章 绪言箱体零件是机器或部件的基础零件 ,它把有关零件联结成一个整体 ,使这些零件保持正确的相对位置 ,彼此能协调地工作 箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量 ,进而影响机器的使用性能和寿命 由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用 ,箱体零件具有多种不同的结构型式 ,其共同特点是 :结构形状复杂 ,箱壁薄而不均匀 ,内部呈腔型 ;有若干精度要求较高的平面和孔系 ,还有较多的紧固螺纹孔等 因为灰铸铁具有较好的耐磨性 ,减震性以及良好的铸造性能和切削性能 ,价格也比较便宜 用有色金属合金铸造箱体毛坯 (如航空发动机上的箱体等 )为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯 取决于生产类型和毛坯尺寸 多采用木模手工造型 ;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型 ,毛坯的精度较高 050孔 ,一般都铸造出顶孔 ,以减少加工余量 文）4第 2章 7，表面粗糙度为 度为 垂直度 同轴度为 销孔的表面粗糙度为 盖体上平面表面粗糙度为 面表面粗糙度为 盖机体的结合面的表面粗糙度为 合处的缝隙不大于 机体的端面表面粗糙度为 铸 铁 容 易 成 形 ， 切 削 性 能 好 ， 价 格 低 廉 ， 且 抗 振 性 和 耐 磨 性 也 较 好 ， 因 此 ， 一 般 箱 体零 件 的 材 料 大 都 采 用 铸 铁 ， 其 牌 号 选 用 由 于 零 件 年 生 产 量 2万 台 ， 已 达 到 大 批 生 产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。 工的表面多，要求高，机械加工的工作量大，结构工艺性有以下几方面值得注意： 中通孔加工工艺性最好，阶梯孔 相对较差。构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过之孔 加工前的直径，当内端面的尺寸过大时，还需采用专用径向进给装置。体上的紧固孔的尺寸规格应保持一致，本箱体分别 为直径 11和 13。变速箱体夹具毕业设计（论文）5第 3章 常先确定精基准，然后确定粗基准。 盖以下平面和两定位销孔为精基准，平面为 330两定位销孔以直径 6这种定位方式很简单地限制了工件六个自由度，定位稳定可靠；在一次安装下，可以加工除定位面以外的所有五个面上的孔 或平面，也可以作为从粗加工到精加工的大部分工序的定位基准，实现 “ 基准统一 ” ；此外，这种定位方式夹紧方便，工件的夹紧变形小；易于实现自动定位和自动夹紧，且不存在基准不 重合误差。 于分离式箱体轴承孔的毛坯孔分布在盖和底座两个不同部分上很不规则，因而在加工盖回底座的对和面时，无法以轴承孔的毛坯面作粗基 准，而采用凸缘的不加工面为粗基准。故盖和机座都以凸缘 样可以保证对合面加工后凸缘的厚薄较为均匀，减少箱体装合时对合面的变形。 对盖和低座分别进行加工，而后再对装配好的整体箱体进行加工。第一阶段主要完成平面，紧固孔和定位空的加工，为箱体的装合做准备；第二 阶段为在装合好的箱体上加工轴承孔及其端面。在两个阶段之间应安排钳工工序，将盖与底座 合成箱体，并用二锥销定位，使其保持一定的位置关系，以保证轴承孔的加工精度和撤装后的重复精度。 表一 工艺过程工序号 工序名称 工 序 内 容 工艺装备1铸造2清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞 边，飞刺等变速箱体夹具毕业设计（论文）63热处理 人工时效处理4涂漆 非加工面涂防锈漆5粗铣 以分割面为装夹基面，按线找正， 夹紧工件，铣顶部平面，保证尺寸 3用铣床6粗铣 以已加工上平面及侧面做定位基 准，装夹工件，铣结合面，保证尺 寸 12留有磨削余量 用铣床7磨 磨分割面至图样尺寸 12用磨床8钻 以分割面及外形定位，钻孔 专用钻床9检验 检查各部尺寸及精度表二 工艺过程工序 号 工序名称 工 序 内 容 工艺装 备1铸造2清砂 清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞 刺等3热处理 人工时效处理4涂漆 非加工面涂防锈漆5粗铣 以分割面定位装夹工件，铣底面，保证 高度尺寸 . 专用铣 床6粗铣 以底面定位，按线找正，装夹工件，铣 分割面留磨量 . 专用铣 床7磨 以底面定位，装夹工件，磨分割面，保 证尺寸 . 专用磨 床8钻 钻底面孔 专用钻 床9钻 钻攻底孔 专用钻变速箱体夹具毕业设计（论文）7床10钻 钻攻螺纹孔 专用钻 床11钳 箱体底部用煤油做渗漏试验12检验 检查各部尺寸及精度 表三 工艺过程工序 号 工序名称 工 序 内 容 工艺装 备1钳 将箱盖，箱体对准和箱，用 10母紧固2钻 钻，铰的锥销孔，装入锥销 专用钻 床3钳 将箱盖，箱体做标记，编号4粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工 件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后 端面，保证尺寸 专用铣 床5粗铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工 件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右 端面，保证尺寸 专用铣 床6精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后 两端面，保证端面 7精铣 以底面定位，按底面一边找正，装夹工 件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右两端面，保证端面 8粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装 夹工件，粗镗蜗杆面轴承孔，留加工余 量 保证两轴中心线的垂直度公差为 端面 用镗 床变速箱体夹具毕业设计（论文）89粗镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装 夹工件，粗镗蜗轮面轴承孔，留加工余 量 保证两轴中心线的垂直度公差为 端面 10检验 检查轴承孔尺寸及精度11半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装 夹工件，半精镗蜗杆面轴承孔，留加工 余量 用镗 床12半精镗 以底面定位，以加工过的端面找正，装 夹工件，半精镗蜗轮面轴承孔，留加工 余量 用镗 床13精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割 面与轴承孔的位置度公差 ，加工蜗杆面轴承孔 专用镗 床14精镗 以底面定位，以加工过的端线找正，装夹工件，按分割面精确对刀（保证分割 面与轴承孔的位置度公差 ，加工蜗轮面轴承孔 专用镗 床15钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻蜗杆轴承空端面螺孔 专用钻 床16钻 用底面和两销孔定位，用钻模板钻，攻 蜗轮轴承空端面螺孔 专用钻 床17锪孔 用带有锥度为 90度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角 4 45度 专用钻 床18钳 撤箱，清理飞边，毛刺19钳 合箱，装锥销，紧固20检验 检查各部尺寸及精度21入库 入库变速箱体夹具毕业设计（论文）9第 4章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下： 虑其加工外廓尺寸为 396 200 230m m ，表面粗糙度要求 据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 及表 ，按公差等级 7 9级，取 7级，加工余量等级取 坯长： 396+2 03200+2 3=206230+2 序尺寸及加工 余量：为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序 5的铣削深度 工序 6的铣削深度 留磨削余量 工序 8的磨削深度 序尺寸及加工 余量：为了保证加工后工件的尺寸，在铣削工件表面时，工序 4的铣削深度 工序 5的铣削深度 文）10第 5章 粗铣顶面（ 1）加工条件： 工件材料：灰铸铁加工要求：粗铣箱盖上顶面，保证顶面尺寸 3m 式铣床 用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25齿数 Z=20量具：卡板（ 2）计算铣削用量已知毛坯被加工长度为 125m m ，最大加工余量为 Zm 可一次铣削，切削深 度f：根据工艺手册），表 5,确定 考有关手册，确定 V=s,即 27m/m r/m =根据表 6,取 m 实际切削速度为：V= 000=26.5(m/ m 作台的每分钟进给量应为：20 50(mm/削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+25+3+2=13030 150=252=tb+% (52+的单件时间： tm+tf+2+粗粗铣结合面（ 1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸 3m 式铣床 文）1刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25齿数 Z=20量具：卡板（ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 330m m ，最大加工余量为 Zm 留磨削量 可一次铣削，切削深度 f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 5,确定 考有关手册，确定 V=s,即 27m/m r/m =根据表 6,取 m 实际切削速度为：V= 000=26.5(m/ m 作台的每分钟进给量应为：20 50(mm/削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+30+3+2=33535 150=34134=tb+% (134+的单件时间： tm+tf+34+磨分割面工件材料：灰铸铁 加工要求：以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为 面磨床 轮 量具：卡板（ 1） 选择砂轮见工艺手册表 到表 ，则结果为40 127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46号，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂， 6号组织，平型砂轮，其尺寸为 350 40 127（ D B d）（ 2） 切削用量的选择变速箱体夹具毕业设计（论文）12砂轮转速为 1500r/m 砂 =0双行程 )工件速度 0m/m 双行程（ 3） 切削工时 f 2 工艺手册式中 L 加工长度， L=330加工宽度， 230 单面加工余量， 系数， 工作台移动速度（ m /m in） 工作台往返一次砂轮轴向进给量（ m m ） 工作台往返一次砂轮径向进给量（ m m ） =辅助时间为：162=tb+% (162+的单件时间：tm+tf+62+钻孔（ 1）钻 4工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 4个直径为 11孔机床：立式钻床 用 10麻花钻头走刀一次，扩孔钻 11刀一次10麻花钻： f=r（工艺手册 v=s=m 工艺手册 000v/ 05(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 (m /m =文） =+=11孔 :f=r（工艺手册 v=s=m 工艺手册 000v/ 36(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 (m /m = =+=由于是加工 4个相同的孔，故总时间为T=4 (t1+4 (tb+% (tm+tf+)钻 4工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 4个直径为 13孔机床：立式钻床 用 13麻花钻头走刀一次，f=r（工艺手册 8， v=s=m 工艺手册 000v/ 36(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 (m /m = l =+=由于是加工 4个相同的孔，故总时间为 T=4 t=4 速箱体夹具毕业设计（论文）14tb+% (tm+tf+)钻 4m 孔工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻 4个公制螺纹 m 的孔机床：立式钻床 6麻花钻孔 f=r（工艺手册 8， v=s=m 工艺手册 000v/ 66(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 (m /m =0m =+=辅助时间为： 90=tb+% (90+tm+tf+0+m 孔 v=s=6m/m 38(r/机床选取 95r/m 实际切削速度 V=4.9(m/机动加工时间： l=19mm,mm,mm,t=(l+l1+ 2/4=速箱体夹具毕业设计（论文）15tb+% (tm+tf+的总时间 T=粗铣箱体下平面（ 1）加工条件：工件材料：灰铸铁 加工要求：粗铣箱结下平面，保证顶面尺寸 3m 式铣床 用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25齿数 Z=20量具：卡板（ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 140m m ，最大加工余量为 Zm 留磨削量 可一次铣削确定进给量 f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 5,确定 参考有关手册，确定 V=s,即 27m/m r/m 000=6,取 m 实际切削速度为： )26.5(m /m =当 m 作台的每分钟进给量应为：20 50(mm/削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+40+3+2=14545 150=858=tb+% (58+4的单件时间：变速箱体夹具毕业设计（论文）16tm+tf+8+=粗铣箱体分割面（ 1）加工条件： 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱结合面，保证顶面尺寸 3m 式铣床 用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25齿数 Z=20量具：卡板（ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 330m m ，最大加工余量为 Zm 留磨削量 可一次铣削 确定进给量 f：根据机械加工工艺手册（以下简称工艺手册），表 5,确定 考有关手册，确定 V=s,即 27m/m 000v/ 1000 27) (225)=38(r/据表 6,取 m 实际切削速度为： )26.5(m /m nw 当 m 作台的每分钟进给量应为：20 50(mm/削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+30+3+2=33535 150=34134=tb+% (134+的单件时间： tm+tf+34+磨箱体分割面工件材料：灰铸铁 加工要求：以底面及侧面定位，装夹工件，磨分割面，加工余量为 面磨床 轮 量具：卡板变速箱体夹具毕业设计（论文）17（ 1）选择砂轮 见工艺手册表 到表 ，则结果为40 127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为 46号，硬度为中软 1级，陶瓷结合剂， 6号组织，平型砂轮，其尺寸为 350 40 127（ D B d）（ 2）切削用量的选择 砂轮转速为 1500r/m 砂 =0双行程 )工件速度 0m/m 双行程（ 3）切削工时 f 2 式中 L 加工长度， L=330m 加工宽度， 230 单面加工余量， 系数， 工作台移动速度（ m /m in） 工作台往返一次砂轮轴向进给量（ m m ） 工作台往返一次砂轮径向进给量（ m m ） =辅助时间为：tb+% (162+的单件时间：tm+tf+62+钻孔（ 1）钻 4工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 4个直径为 19孔机床：立式钻床 用 16麻花钻头走刀一次，扩孔钻 19刀一次16麻花钻： f=r（工艺手册 速箱体夹具毕业设计（论文）18v=s=m 工艺手册 97(r/m in)000按机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度m (nw = nw =+=19孔 :f=r（工艺手册 削深度 s=m 工艺手册 000v/ 36(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m (nw = nw =+=由于是加工 4个相同的孔，故总时间为 T=4 (t1+4 (tb+% (tm+tf+2）钻 4工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 4个直径为 11孔机床：立式钻床 用 10麻花钻头走刀一次，扩孔钻 11刀一次10麻花钻： f=r（工艺手册 v=s=m 工艺手册 000v/ 05(r/速箱体夹具毕业设计（论文）19按机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m (nw = nw =+=11孔 :f=r（工艺手册 v=s=m 工艺手册 000v/ 36(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m (nw =+=由于是加工 4个相同的孔，故总时间为T=4 (t1+4 (tb+% (tm+tf+)钻 4工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 4个直径为 13孔机床：立式钻床 用 13麻花钻头走刀一次，f=r（工艺手册 8， v=s=m 工艺手册 000v/ 36(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m (nw =+=变速箱体夹具毕业设计（论文）20由于是加工 4个相同的孔，故总时间为 T=4 t=4 tb+% (tm+tf+的单件时间： T=钻孔工件材料：灰铸铁加工要求：攻钻 3个公制螺纹 m ，深 15 攻钻 4个公制螺纹 m ， 深25孔（ 1） 攻钻 3 m ，深 15机床：组合钻床 刀具： 16麻花钻孔 f=r（工艺手册 8， v=s=m 工艺手册 000v/ 35(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m (nw = l1(=+=辅助时间为： tb+% ()=tm+tf+m 孔 v=s=6m/m 38(r/机床选取 95r/m 实际切削速度变速箱体夹具毕业设计（论文）21V=4.9(m/机动加工时间： l=15mm,mm,mm,=+=辅助时间为： tb+% (tm+tf+)攻钻 4m ，深 25机床：立式钻床 12麻花钻孔 f=r（工艺手册 8， v=s=m 工艺手册 000v/ 02(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m (nw =l1(t =+=辅助时间为： 72=tb+% (72+5tm+tf+2+=m 孔 v=s=6m/m 38(r/机床选取 95r/m 实际切削速度 V=4.9(m/机动加工时间：变速箱体夹具毕业设计（论文）2l=25mm,mm,mm,l1(t =+=辅助时间为： tb+% (tm+tf+3的总时间 T=3=0钻孔工件材料：灰铸铁 加工要求：攻钻 2个公制螺纹 m ，深 15 攻钻 3个公制螺纹 m ， 深10孔（ 1）攻钻 2 m ，深 15机床：组合钻床 刀具： 16麻花钻孔： f=r（工艺手册 8， v=s=m 工艺手册 000v/ 35(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 V= 000=m/t=(l+l1+ 2/8/(100 818=tb+% (18+tm+tf+8+m 孔 v=s=6m/m 38(r/机床选取 95r/m 实际切削速度变速箱体夹具毕业设计（论文）23V=4.9(m/机动加工时间： l=15mm,mm,mm,t=(l+l1+ 2/2=tb+% (tm+tf+)攻钻 3 m ，深 10机床：立式钻床 6麻花钻孔 f=r（工艺手册 8， v=s=m 工艺手册 000v/ 66(r/机床选取 00r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m (nw =l1(t =+=辅助时间为： 42=tb+% (42+tm+tf+2+m 孔 v=s=6m/m 38(r/机床选取 95r/m 实际切削速度 V=4.9(m/机动加工时间：变速箱体夹具毕业设计（论文）24l=10mm,mm,mm,l1( t =+=辅助时间为： tb+% (2tm+tf+=0的总时间 T=钻，铰 2个直径为 6 28孔（ 1）钻孔工步工件材料：灰铸铁 加工要求：钻 2个直径为 4 28孔机床：立式钻床 用 4麻花钻头走刀一次，f=r（工艺手册 v=s=m 工艺手册 000v/ 80(r/机床选取 30r/m 按工艺手册 以实际切削速度 V= 000=41.6(m/t =+=（ 2）粗铰工步 工件材料：灰铸铁加工要求： 铰 2个直径为 6 28孔机床：立式钻床 用 46绞刀走刀一次，f=r（工艺手册 v=s=m 工艺手册 000v/ 75(r/机床选取 75r/m 按工艺手册 以实际切削速度 m ( =变速箱体夹具毕业设计（论文）t =+=故 （ t1+=% (7的总时间：tm+tf+=半精铣前后端面（ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：半精铣箱体前后 2个端面机床：卧式铣床 用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25齿数 Z=20量具：卡板（ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 165m m ，最大加工余量为 Zm 留加工余量 可一次铣削，切削深度 f：根据工艺手册，表 5,确定 考有关手册，确定 V=s,即 27m/m r/m 000=根据表 6,取 m 实际切削速度为：m ( =当 m 作台的每分钟进给量应为：20 50(mm/削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+65+3+2=170=+=辅助时间为：68=tb+% (68+速箱体夹具毕业设计（论文）26tm+tf+8+个端面，则工序 4的总时间为：T=2 半精铣左右端面（ 1）加工条件工件材料：灰铸铁 加工要求：半精铣箱体左右 2个端面机床：卧式铣床 用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25齿数 Z=20量具：卡板（ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 165m m ，最大加工余量为 Zm 留加工余量 可一次铣削，切削深度 f：根据工艺手册，表 5,确定 参考有关手册，确定 V=s,即 27m/m r/m 000=根据表 6,取 m 实际切削速度为： m ( =当 m 作台的每分钟进给量应为：20 50(mm/削时由于是半精铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+65+3+2=170=+=辅助时间为： 68=tb+% (68+tm+tf+8+个端面，则工序 5的总时间为：T=2 精前后铣端面变速箱体夹具毕业设计（论文）27（ 1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工要求：精铣箱体前后 2个端面机床：卧式铣床 用高速钢镶齿三面刃铣刀， 25齿数 Z=20量具：卡板（ 2）计算铣削用量 已知毛坯被加工长度为 165m m ，