变速箱箱底加工工艺和夹具设计【6张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘  要
本课题主要是在变速箱箱底零件加工过程的基础上进行的专用夹具设计。主要加工部位是平面和孔。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，设计夹具会产生更高的生产力，提高生产效率，满足设计要求。
关键词：变速箱箱底类零件；工艺；夹具；

ABSTRACT
Foundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.
Keywords: box type parts; technology; fixture;

目  录
摘  要 II
ABSTRACT I
第1章　绪  论 4
1.1定位装置 4
1.2夹紧装置 4
1.3对刀－引导装置 4
1.4其他元件及装置 4
1.5夹具体 4
第2章 加工工艺规程设计 6
2.1 零件的分析 6
2.1.1 零件的作用 6
2.1.2 零件的工艺分析 6
2.2 变速箱箱底加工措施 7
2.2.1 孔和平面的加工顺序 7
2.2.2 孔系加工方案选择 7
2.3 变速箱箱底加工定位基准的选择 8
2.3.1 粗基准的选择 8
2.3.2 精基准的选择 8
2.4 变速箱箱底加工主要工序安排 9
2.5 机械加工余量、工序及毛坯的确定 11
2.6确定切削用量及基本工时（机动时间） 12
2.7 时间定额计算及生产安排 21
第3章  铣左右侧面夹具设计 26
3.1 机床夹具的作用及其分类 26
3.2 机床夹具的组成 28
3.3 机床夹具的多工位加工 28
3.4 定位基准的选择 29
3.5 切削力及夹紧力的计算 29
3.6 定位误差的分析 33
3.7  确定夹具体结构和总体结构 34
3.8  夹具设计及操作的简要说明 35
总结 37
参考文献 38
致谢 40

第1章　绪  论
机床夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：可靠地保证工件的加工位置，提高加工效率，以减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性性。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。而专用夹具是指专为某一工件的某一道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。
专用夹具由定位装置、夹紧装置、对刀－引导装置、其他元件及装置、夹具体。
1.1定位装置
这种装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置，即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确的位置，如支承钉、支承板、V形块、定位销等。
1.2夹紧装置
它的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力、惯性力以及切削力等外力作用而产生位移，同时防止或减小振动。它通常是一种机构，包括夹紧元件（如夹爪、压板等），增力及传动装置（如杠杆、螺纹传动副、斜楔，凸轮等）以及动力装置（如气缸、油缸）等。
1.3对刀－引导装置
它的作用是确定夹具相对于刀具的位置，或引导刀具进行加工，如对刀块、钻套、镗套等。
1.4其他元件及装置
如定位件、操作件以及根据夹具特殊功用需要设置的一些装置，如分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。
1.5夹具体
用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并与机床有关
部位连接，以确定夹具相对于机床的装置。
就我而言，我希望能通过这次做毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

第2章 加工工艺规程设计
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
题目给出的零件是变速箱箱底,变速箱箱底零件的加工质量，变速箱箱底零件的加工质量，并确保组件正确安装。

图1 变速箱箱底工件图
2.1.2 零件的工艺分析
变速箱箱底类零件图。变速箱箱底是一个壳体零件，别安装在五个平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面还需加工一系列孔。可分三组加工表面。分析如下：
（1）以宽度为1236.5mm的结合面加工面。这一组加工表面包括：结合面铣削加工；20-Φ13孔，锪孔20-Φ30，钻4-Φ10销孔。
（2）以Φ150孔、Φ152孔、Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔的支承孔为加工面。这一组包括：Φ150孔、Φ152孔、Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔。
（3）以左侧面、右侧面。这一组加工表面包括：左侧面、右侧面铣削加工；螺纹孔
主要加工表面有以下5个主要加工表面;
1.端面        通过粗铣精铣达到3.2精度要求
2.内圆        粗镗、半粗镗、精镗达到1.6的精度要求
3.内表面      先粗铣后精铣的3.2的精度要求
4.底面        通过粗铣直接使底面精度达到12.5
2.2 变速箱箱底加工措施
由以上分析可知。变速箱箱底零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保证孔精度比较容易一些。因此，在这个过程中的主要问题是确保和孔的位置精度，应对孔与平面间的关系。由于是大生产量生产。要考虑因素如何满足提高加工过程中的效率问题。
2.2.1 孔和平面的加工顺序
变速箱箱底类加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原则。处理应遵循先加工面后来加工孔，第一个基准，定位基准的表面处理。然后，整个系统的过程。地基处理的管道应遵循这一原则。平平面定位可保证定位牢固可靠，保证各个孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除铸件不均匀表面，进而孔加工提供前提，也有利于保护刀具。
2.2.2 孔系加工方案选择
通过变速箱箱底的加工方案，应选择符合加工方法，加工精度和加工设备。主要考虑加工精度和效率，此外还有考虑经济因素。了满足精度和生产率的要求，应选择在的最终价格。
根据基变速箱箱底部要求显示和生产力的要求，目前应用在镗床夹具镗床组合适于。
（1）镗套加工
（2）在大批量生产中，加工底座通孔通常是在组合镗床的镗模。加工孔镗夹具在设计和制造要求。当镗杆的镗套引导镗，镗模的精度直接保证孔的精度。
镗模提高系统抗振动、刚度。同时加工几个工件的过程。生产效率很高。结构复杂，成本高制造困难，镗模制造和装配在夹具误差镗杆镗衬套磨损等原因。加工精度可通过钻孔获得也受到一定的限制。
（2）用坐标镗方法
在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且可以实现大的品种和数量，和产品的升级换代，所需时间短。普通的镗模加工，生产成本高，周期长，难满足要求，和坐标镗可以满足这一要求。镗加工模板还需要利用坐标镗床。
随着坐标镗削的方法，需要变速箱箱底孔的和在直角坐标转换成的和公差的公差，然后用在笛卡尔坐标系统的运动精度镗。
2.3 变速箱箱底加工定位基准的选择
2.3.1 粗基准的选择
基准的选择应满足下列要求：
（1）保证每个重要支持均匀的加工余量；
（2）保证零件和管壁有一定的差距。
了满足要求，主要支持应作主要参考孔。作粗基准输入轴和输出轴。因此，主轴承孔的精定位，孔的加工余量必须统一。因与孔的位置，墙是相同的核心的位置。
2.3.2 精基准的选择
从孔与孔的位置，孔与平面，平面与平面的位置。精基准的选择应能确保在整个过程的统一的管道基本上可以使用参考位置。从管底座零件图的分析，支撑孔平行并覆盖大面积的平面与主轴，适合用作精基准。但与平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法对典型的全过程，基本能够满足定位要求的参考。最后，虽然是装配基准，但因它是对垂直主轴承孔的基础。
2.4 变速箱箱底加工主要工序安排
用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。基管的处理的第一步是处理一个统一的基础。具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。由于顶面处理后到管道基础处理已经完成，除了个人的过程，作定位基准。因此，孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。
工序安排应该是尽可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺纹孔铣床的钻头，切削力大，也应在粗加工阶段完成。对于工件，需要精加工是支持前孔与平面结束后。根据以上原则应该先完成加工平面加工孔，但在本装置实际生产不易保证孔和端面互相垂直的。因此，工艺方案实际上是用于精加工轴承孔，从而支持扩孔芯棒定位端处理，所以容易保证的端部的图纸上的全跳动公差。螺纹孔攻丝时，切削力小，可以分散在后期阶段。
加工完成后，还要检验入库等操作，卫生打扫干净。
工艺路线一：
10 铸造 铸造，清理
20 划线 对零件的轴线及基准参考线划线，了解各道工序加工要求及加工余量
30 粗铣 粗铣结合面
40 精铣 精铣结合面，保证尺寸及粗糙度要求
50 粗铣 铣削G向平面，保证尺寸及粗糙度要求
60 钻孔 钻20-Φ13孔，并锪孔20-Φ30，钻4-Φ10销孔
70 粗、精铣 以底平面和2-Φ10孔为定位基准，粗铣左侧面、右侧面
80 粗镗 以底平面和2-Φ10孔为基准，粗镗左端面Φ150孔、Φ152孔
90 粗镗 以底平面和2-Φ10孔为基准，粗镗右端面Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔
100 精铣 精铣左端面Φ150孔、Φ152孔
110 精镗 精镗右端面Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔
120 装配 上下箱体装配
130 钻铰孔 钻铰孔Φ40H8孔
140 钻 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻右端面各孔，保证尺寸公差要求
150 钻、攻M8 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻前端面各孔，保证尺寸公差要求
160 钻、攻M10 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻上平面2-M10孔，保证尺寸公差要求
170 去毛刺 去毛刺
180 清洗 清洗
190 检验 检验   

工艺路线二：
10 铸造 铸造，清理
20 划线 对零件的轴线及基准参考线划线，了解各道工序加工要求及加工余量
30 粗铣 粗铣结合面
40 精铣 精铣结合面，保证尺寸及粗糙度要求
50 粗铣 铣削G向平面，保证尺寸及粗糙度要求
60 钻孔 钻20-Φ13孔，并锪孔20-Φ30，钻4-Φ10销孔
70 粗、精铣 以底平面和2-Φ10孔为定位基准，粗铣左侧面、右侧面
80 粗镗 以底平面和2-Φ10孔为基准，粗镗左端面Φ150孔、Φ152孔
90 粗镗 以底平面和2-Φ10孔为基准，粗镗右端面Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔
100 装配 上下箱体装配
110 精铣 精铣左端面Φ150孔、Φ152孔
120 精镗 精镗右端面Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔
130 钻铰孔 钻铰孔Φ40H8孔
140 钻 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻右端面各孔，保证尺寸公差要求
150 钻、攻M8 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻前端面各孔，保证尺寸公差要求
160 钻、攻M10 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻上平面2-M10孔，保证尺寸公差要求
170 去毛刺 去毛刺
180 清洗 清洗
190 检验 检验   
方案分析与比较：
方案一先加工面后进行钻孔，其中底面孔是先钻，是为了后续工序作为定位使用，
方案二各小孔先钻，后加工面，工序比较分散，效率低，而且孔与面的垂直度无法保证，违背了“先面后孔”的原则
根据加工要求和提高效率时间等因素综合选择方案一：
10 铸造 铸造，清理
20 划线 对零件的轴线及基准参考线划线，了解各道工序加工要求及加工余量
30 粗铣 粗铣结合面
40 精铣 精铣结合面，保证尺寸及粗糙度要求
50 粗铣 铣削G向平面，保证尺寸及粗糙度要求
60 钻孔 钻20-Φ13孔，并锪孔20-Φ30，钻4-Φ10销孔
70 粗、精铣 以底平面和2-Φ10孔为定位基准，粗铣左侧面、右侧面
80 粗镗 以底平面和2-Φ10孔为基准，粗镗左端面Φ150孔、Φ152孔
90 粗镗 以底平面和2-Φ10孔为基准，粗镗右端面Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔
100 装配 上下箱体装配
110 精铣 精铣左端面Φ150孔、Φ152孔
120 精镗 精镗右端面Φ140孔、Φ145孔、Φ158孔、Φ138孔
130 钻铰孔 钻铰孔Φ40H8孔
140 钻 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻右端面各孔，保证尺寸公差要求
150 钻、攻M8 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻前端面各孔，保证尺寸公差要求
160 钻、攻M10 以底平面和2-Φ10孔为基准，钻、攻上平面2-M10孔，保证尺寸公差要求
170 去毛刺 去毛刺
180 清洗 清洗
190 检验 检验   
  
2.5 机械加工余量、工序及毛坯的确定
“变速箱箱底”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生产，铸造毛坯。
（1）底面的加工余量。
根据要求，面加工分粗、精铣加工余量如下：
粗铣：参照《工艺手册第1卷》。其余量值规定，现取。
精铣：参照《手册》，余量值。
（2）螺孔毛坯实心，不冲孔
（3）端面加工余量。
端面分粗铣、精铣加工。各余量如下：
粗铣：参照《工艺手册》，其余量规定，取。
（4）螺孔加工余量
毛坯实心，不冲孔。