本科毕业论文-汽车变速箱箱体加工工艺及夹具设计

摘要本设计是汽车变速箱箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。汽车变速箱箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。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，本设计遵循先面后孔的原则。并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。基准选择以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词变速箱；加工工艺；专用夹具ABSTRACTTHEDESIGNISABOUTTHESPECIALPURPOSECLAMPINGAPPARATUSOFTHEMACHININGTECHNOLOGYPROCESSANDSOMEWORKINGPROCEDURESOFTHECARGEARBOXPARTSTHEMAINMACHININGSURFACEOFTHECARGEARBOXPARTSISTHEPLANEANDASERIESOFHOLEGENERALLYSPEAKING,TOGUARANTEETHEWORKINGACCURACYOFTHEPLANEISEASIERTHANTOGUARANTEETHEHOLESSOTHEDESIGNFOLLOWSTHEPRINCIPLEOFPLANEFIRSTANDHOLESECONDANDINORDERTOGUARANTEETHEWORKINGACCURACYOFTHESERIESOFHOLE,THEMACHININGOFTHEHOLEANDTHEPLANEISCLEARLYDIVIDEDINTOROUGHMACHININGSTAGEANDFINISHMACHININGSTAGETHESUPPORTINGHOLEOFTHEINPUTBEARINGANDOUTPUTBEARINGISASTHEROUGHDATUMANDTHETOPAREAANDTWOTECHNOLOGICALHOLESAREASTHEFINISHDATUMTHEMAINPROCESSOFMACHININGTECHNOLOGYISTHATFIRST,THESERIESOFSUPPORTINGHOLEFIXANDMACHINETHETOPPLANE,ANDTHENTHETOPPLANEANDTHESERIESOFSUPPORTINGHOLEFIXANDMACHINETECHNOLOGICALHOLEINTHEFOLLOWUPWORKINGPROCEDURE,ALLWORKINGPROCEDURESEXCEPTSEVERALSPECIALONESFIXANDMACHINEOTHERSERIESOFHOLEANDPLANEBYUSINGTHETOPPLANEANDTECHNOLOGICALHOLETHEMACHININGWAYOFTHESERIESOFSUPPORTINGHOLEISTOBOREHOLEBYCOORDINATETHECOMBINATIONMACHINETOOLANDSPECIALPURPOSECLAMPINGAPPARATUSAREUSEDINTHEWHOLEMACHININGPROCESSTHECLAMPINGWAYISTOCLAMPBYPNEUMATICANDISVERYHELPFULTHEINSTRUCTIONDOESNOTHAVETOLOCKBYITSELFSOTHEPRODUCTEFFICIENCYISHIGHITISAPPLICABLEFORMASSWORKINGANDMACHININGINASSEMBLYLINEITCANMEETTHEDESIGNREQUIREMENTSKEYWORDSGEARBOXMACHININGTECHNOLOGYSPECIALPURPOSECLAMPINGAPPARATUS目录摘要IABSTRACTII第1章汽车变速箱加工工艺规程设计111零件的分析1111零件的作用1112零件的工艺分析112变速箱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2121孔和平面的加工顺序2122孔系加工方案选择213变速箱箱体加工定位基准的选择5131粗基准的选择5132精基准的选择614变速箱箱体加工主要工序安排615机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定816确定切削用量及基本工时（机动时间）13第2章专用夹具设计3521加工工艺孔夹具设计35211定位基准的选择35212切削力的计算与夹紧力分析36213夹紧元件及动力装置确定36214钻套、衬套、钻模板及夹具体设计37215夹具精度分析39216夹具设计及操作的简要说明4122粗铣前后端面夹具设计41221定位基准的选择41222定位元件的设计42223定位误差分析43224铣削力与夹紧力计算44225定向键与对刀装置设计44226夹紧装置及夹具体设计46227夹具设计及操作的简要说明48致谢49参考文献50第一章汽车变速箱加工工艺规程设计11零件的分析111零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及平行度，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。M1208112零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HM608M0271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MRA330有位置度要求为。1（2）以、的支承孔为主要加工表面030138M035的加工面。这一组加工表面包括2个、2个和1个0138的孔；尺寸为的与、M035102536301的4个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上的3个、18HM6416个的螺孔，以及4个、2个的孔；还有另外两个在同HM610M158一中心线上与两端面相垂直的的倒车齿轮轴孔及其内端面和两个03的螺孔。其中前后端面有表面粗糙度要求为，3个MRA6、16个的螺孔，4个、2个的孔均有位置度614610158要求为，两倒车齿轮轴孔内端面有尺寸要求为及表面粗糙度M304609要求为。RA2（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016014的螺孔；与两侧面成角的尺寸为的锥管螺纹孔（加油孔）。其HM601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MRA3。M3012变速箱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及孔系。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及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。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。121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，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，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，便于对刀及调整，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。122孔系加工方案选择变速箱箱体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。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。在满足精度要求及生产率的条件下，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。采用镗模可以大大地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、多品种以及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及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，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。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MOA05281|MOB0531|MAB05291|工时坐标系为且现在要计算、及。YXOYXOYAY图1坐标尺寸关系由图可知MYOB93120352475/|/COS976013根据余弦定理804351280915|2|COS222OBA8736根据几何关系可得MXOA76SIN|Y431CO|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。已知M7093607|CAMYBOB54173214|8|因222|ACA两边微分后得|2|2|2ABDCBDADC若，则有|BAD067541709|AC|与和构成尺寸链，其中|AC|为尺寸链的封闭环。按等公差分配OAXB原则，及的公差各取。M32/|CB|与及构成另一个尺寸链，且|CB|为尺寸链的封闭环。按前OAYB述方法可得及的尺寸公差各为。0342/最终求得的变速箱箱体孔系在直角坐标中的尺寸及公差为MXOA03476Y1XOB3MY0349213变速箱箱体加工定位基准的选择131粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入箱体的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择变速箱的主要支承孔作为主要基准。即以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。132精基准的选择从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证变速箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速箱箱体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是变速箱箱体的装配基准，但因为它与变速箱箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。14变速箱箱体加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。变速箱箱体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到变速箱箱体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于变速箱箱体，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0411C908苏打及02505亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。MG2根据以上分析过程，现将汽车变速箱箱体加工工艺路线确定如下工序1粗、精铣顶面。以两个的支承孔和一个的支承孔12080为粗基准。选用立轴圆工作台铣床，和专用夹具。工序2钻顶面孔、铰工艺孔。以两个的支承孔和前端面为基准。M120选用专用组合钻床和专用夹具。工序3粗铣前后端面。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。工序4粗铣两侧面及凸台。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。工序5粗镗前后端面支承孔。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合镗床和专用夹具。工序6检验。工序7半精铣前后端面。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。工序8钻倒车齿轮轴孔，钻前后端面上孔。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合钻床和专用夹具。工序9铣倒车齿轮轴孔内端面，钻加油孔。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。工序10钻两侧面孔。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合钻床和专用夹具。工序11精镗支承孔。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合镗床和专用夹具。工序12攻锥螺纹孔。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合攻丝机1和专用夹具。工序13前后端面孔攻丝。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合攻丝机和专用夹具。工序14两侧窗口面上螺孔攻丝。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合攻丝机和专用夹具。工序15顶面螺孔攻丝。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合攻丝机和专用夹具。工序16中间检验。工序17精铣两侧面。以顶面和两工艺孔为基准。选用专用组合铣床和专用夹具。工序18精铣前后端面。以两个支承孔和一个工艺孔为基准。选M120用专用组合铣床和专用夹具。工序19清洗。选用清洗机清洗。工序20终检。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片（附表1）。15机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“汽车变速箱箱体”零件材料采用灰铸铁制造。变速箱材料为HT150，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）顶面的加工余量。（计算顶面与支承孔轴线尺寸M0312）M20根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下粗铣参照机械加工工艺手册第1卷表3223。其余量值规定为，现取。表3227粗铣平面时厚度偏差取。437203M280精铣参照机械加工工艺手册表2359，其余量值规定为。51铸造毛坯的基本尺寸为根据机械加工工艺手册。M10531表2311,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差为。M21毛坯的名义尺寸为105310毛坯最小尺寸为M465毛坯最大尺寸为粗铣后最大尺寸为510粗铣后最小尺寸为28精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即。M（2）两工艺孔。M0271毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为IT8，表面粗糙度要求为。参M36照机械加工工艺手册表2347，表2348。确定工序尺寸及加工余量为钻孔M1扩孔（Z为单边余量）85MZ8502铰孔2H1（3）顶面8螺孔M610毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2371，现确定其工序尺寸及加工余量为钻孔M58攻丝HM610（4）前后端面加工余量。（计算长度为）M02536根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下粗铣参照机械加工工艺手册第1卷表3223，其加工余量规定为，现取。M537203半精铣参照机械加工工艺手册第1卷，其加工余量值取为。M52精铣参照机械加工工艺手册，其加工余量取为。0铸件毛坯的基本尺寸为，根据机械加工工艺手M3752036册表2311，铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表239可得铸件尺寸公差为。M61毛坯的名义尺寸为37152036毛坯最小尺寸为M871毛坯最大尺寸为粗铣前后端面工序尺寸定为25036半精铣前后端面工序尺寸定为精铣前后端面后尺寸与零件图尺寸相同，即M2306（5）前后端面上16螺孔，3螺孔，4孔，倒车HM610H115齿轮轴孔加工余量。M2103毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2371，现确定螺孔加工余量为16螺孔HM610钻孔M58攻丝3螺孔6HM14钻孔M9攻丝孔，参照机械加工工艺人员手册表558，确定工序尺寸为154钻孔M倒车齿轮轴孔，参照机械加工余量与公差手册表4232103确定工序尺寸及余量为钻孔M15钻孔28MZ132扩孔98铰孔30H0（6）前后端面支承孔。MM0351303,12根据工序要求，前后端面支承孔的加工分为粗镗、精镗两个工序完成，各工序余量如下粗镗孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值为0312；M2孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值为M0138；孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余035量值为。2精镗孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值为031；M1孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值为M0138；孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值为M0351。M铸件毛坯的基本尺寸分别为孔毛坯基本尺寸为；0312M17210孔毛坯基本尺寸为；M88孔毛坯基本尺寸为。0359根据机械加工工艺手册表2311，铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差分别为。、M121孔毛坯名义尺寸为；M031270毛坯最大尺寸为；67毛坯最小尺寸为；41粗镗工序尺寸为；M709精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即。M032孔毛坯名义尺寸为；M013871280毛坯最大尺寸为；5毛坯最小尺寸为；M46粗镗工序尺寸为；1709精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即。0138孔毛坯名义尺寸为；M0351M97120毛坯最大尺寸为；597毛坯最小尺寸为；46粗镗工序尺寸为；M170精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即。M0351（7）两侧面及凸台加工余量。两侧面计算长度分别为侧面到支承孔轴线尺寸和。凸台计算长度为凸台到定位孔M0138M016014轴线尺寸9062由工序要求，两侧面需进行粗、精铣加工。各工序余量如下粗铣参照机械加工工艺手册第1卷表3223，其余量值为,现取其为。表3227，粗铣平面时厚度偏差取。27M0M52M20精铣参照机械加工工艺手册表2359,其余量值规定为。51铸件毛坯的基本尺寸分别为，M16452160。084根据机械加工工艺手册表2311，铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差分别为和。则两侧面毛坯名义尺寸分别为16452106M084毛坯最小尺寸分别为374107毛坯最大尺寸分别为68粗铣后最大尺寸分别为516054粗铣后最小尺寸分别为28M2精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即和。M0101由工序要求可知，凸台只需进行粗铣加工。其工序余量如下参照机械加工工艺手册第1卷表3223，其余量规定为，51现取其为。M51铸件毛坯的基本尺寸。根据机械加工工艺手册表5202311，铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差为。820则凸台毛坯名义尺寸为M1毛坯最小尺寸为092452毛坯最大尺寸为粗铣后尺寸与零件图尺寸相同，即。906（8）两侧面螺孔加工余量毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2371,现确定螺孔加工余量为钻孔M58攻丝HM610（9）倒车齿轮轴孔内端面加工余量（计算长度）M4609根据机械加工工艺手册表2225，只需进行粗铣加工即能达到所需表面粗糙度要求及尺寸精度要求。因此倒车齿轮轴孔内端面只进行粗铣加M23工。参照机械加工工艺手册第1卷表3223，其余量值规定为，M0251现取。51铸件毛坯的基本尺寸为。根据机械加工工艺手册表M8725902311，铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差为。1毛坯名义尺寸为8725190毛坯最小尺寸为987毛坯最大尺寸为M1粗铣后尺寸与零件图尺寸相同，即。460（10）加油孔加工余量毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2371，现确定其余量为钻孔M528扩孔30MZ2攻丝锥管螺纹孔116确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1粗、精铣顶面机床双立轴圆工作台铣床X701刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）齿数MDW4014Z（1）粗铣铣削深度PAM3每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FZMAF/250铣削速度参照机械加工工艺手册表2481，取VSMV/4机床主轴转速，取NIN/19403610RDVIN20R实际铣削速度SN/6210进给量FVMZAFF/710/425工作台每分进给量MIN2SVF根据机械加工工艺手册表2481,AA4被切削层长度由毛坯尺寸可知LL31刀具切入长度1MD2502刀具切出长度取2LM走刀次数为1机动时间JTIN502743121MJFL（2）精铣铣削深度PA51每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FZMAF/150铣削速度参照机械加工工艺手册表2481，取VSV/6机床主轴转速，取NIN/28401360RDVIN3R实际铣削速度SMN/60进给量FVZAFF/510/3145工作台每分进给量MIN3SVF被切削层长度由毛坯尺寸可知LML刀具切入长度精铣时1DL401刀具切出长度取2L走刀次数为1机动时间2JTMIN1863024121MJFL本工序机动时间I7521JJJTT工序2钻顶面孔、铰定位孔机床组合钻床刀具麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）钻顶面8螺孔M106H切削深度PAM254进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRMF/250切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSV43机床主轴转速，取NIN/96758143001RDVMI/80RN实际切削速度SMN/360100被切削层长度L2刀具切入长度1CTGCTGKDR5421582刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JTMIN12082541FNLJ（2）定位孔的钻、扩、铰钻定位孔切削深度PAM5进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRMF/250切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSV4机床主轴转速，取NIN/7814360501RDVMIN/50R实际切削速度VSMND/2906105430被切削层长度L2刀具切入长度1CTGCTGKDR52刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JTMIN205021FNLJ扩定位孔切削深度PAM42进给量根据机械加工工艺手册表2452，扩盲孔F取RF/603RF/60切削速度参照机械加工工艺手册表2453，取VSMV/30机床主轴转速，取NIN/485136010RDVIN5R实际切削速度SN/316041被切削层长度LM20刀具切入长度1MCTGCTGKDDR25102851刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间2JTMIN08560221FNLJ铰定位孔切削深度PAM7进给量根据机械加工工艺手册表2458，取FRMF/0351RMF/51切削速度参照机械加工工艺手册表2460，取VSMV/170机床主轴转速，取NIN/271436001RDVI/30RN实际切削速度SMN/906100被切削层长度LM2刀具切入长度1MCTGCTGKDDR04212850刀具切出长度2L走刀次数为1机动时间3JTMIN05314221FNLJ定位孔加工机动时间JTMIN30582JJJJTT因为定位孔加工时间钻顶面螺孔加工时间本工序机动时间MIN30JT工序3粗铣前后端面机床组合铣床刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）齿数MDW4014Z铣削深度PAM3每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FZMAF/250铣削速度参照机械加工工艺手册表2481，取VSV/4机床主轴转速，取NIN/19403610RDVINR实际铣削速度SMN/6210进给量FVSMZNAFF/6710/21450工作台每分进给量MIN2SVF根据机械加工工艺手册表2481,AA4被切削层长度由毛坯尺寸可知LL329刀具切入长度1MD2150刀具切出长度取2LM走刀次数为1机动时间JTIN5302743921MJFL工序4粗铣两侧面及凸台机床组合铣床刀具硬质合金端铣刀YG8，硬质合金立铣刀YT15（1）粗铣两侧面铣刀直径，齿数MDW32012Z铣削深度PA每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FZMAF/250铣削速度参照机械加工工艺手册表2481，取VSV/3机床主轴转速，取NIN/1793204610RDVIN1R实际铣削速度SMN/5610进给量FVZAFF/70/52工作台每分进给量MIN4SVF根据机械加工工艺手册表2481,AMA192被切削层长度由毛坯尺寸可知LL0刀具切入长度1D34502刀具切出长度取2LM走刀次数为1机动时间JTMIN390452121MJFL（2）粗铣凸台铣刀直径，齿数DW506Z铣削深度PA3每齿进给量根据机械加工工艺手册表2477，取FZMAF/20铣削速度参照机械加工工艺手册表2488，取VSV3机床主轴转速，取NIN/126504310RDVMI/150RN实际铣削速度SMN/396010进给量FVZAFF/52工作台每分进给量MIN83SVF走刀次数为1机动时间（其中）2JTMI4601820MJFDMD260因为12JJT本工序机动时间JTIN4602JJT工序5粗镗前后端面支承孔机床组合镗床刀具高速钢刀具VCWR418（1）粗镗孔M03切削深度PA2进给量根据机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取，FM20切削深度为。因此确定进给量M2RMF/60切削速度参照机械加工工艺手册表2466，取VIN/15/0S机床主轴转速，取IN/560791430RDVMIN/60R实际切削速度SN/20工作台每分钟进给量MFIN/360MF被切削层长度L19刀具切入长度TGTGKARP452302刀具切出长度取2LM53ML2行程次数I1机动时间JTIN7901364192MJFL（2）粗镗孔0312切削深度PA进给量根据机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/70切削速度参照机械加工工艺手册表2466，取VIN/18/3S机床主轴转速，取IN/24819301RDVIN/40R实际切削速度SMN/506010工作台每分钟进给量MFIN/2847F被切削层长度L9刀具切入长度1LMTGTGKARP452302刀具切出长度取2LM53L2行程次数I机动时间2JTIN97018341921MJFL（3）粗镗孔035切削深度PA2进给量由于与孔同轴，因此取F03510138RMF/60机床主轴转速由于与孔同轴，因此NMMI/60RN实际切削速度VSND/310619430工作台每分钟进给量MFMIN/F被切削层长度L4行程次数I1机动时间由于与孔同轴，应在相同的时间内3JT0350138完成加工，因此IN791JJT由于312JJJT本工序机动时间JTMI02JJT工序7半精铣前后端面机床组合铣床刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）齿数DW4014Z铣削深度PAM52每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FMAF/20铣削速度参照机械加工工艺手册表2481，取VSV/5机床主轴转速，取NMIN/2394013650RDVIN/250R实际铣削速度SN/60进给量FVZAFF/710/2514工作台每分进给量MMIN2SMVF由工序5可知L39L1L2走刀次数为1机动时间JTIN5307421MJFL工序8钻倒车齿轮轴孔、钻前后端面上孔机床组合钻床刀具麻花钻（1）钻倒车齿轮轴孔钻孔M5切削深度PA57进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRMF/30切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSV7机床主轴转速，取NIN/4151367010RDVMI/50RN实际切削速度VSM/9061040被切削层长度L843刀具切入长度1CTGCTGKDR362522刀具切出长度取2LML3走刀次数为1机动时间1JTMIN3503068421FNLJ钻孔M28切削深度PA56进给量根据机械加工工艺手册表2452，取FRMF/21切削速度参照机械加工工艺手册表2453，取VSV50机床主轴转速，取NIN/34281360510RDVIN/3R实际切削速度SMN/6040被切削层长度LM843刀具切入长度1MCTGCTGKDDR75210258120刀具切出长度取2L4ML32走刀次数为1机动时间2JTIN10517821FNLJ扩孔M89切削深度PA90进给量根据机械加工工艺手册表2452，取FRMF/31切削速度参照机械加工工艺手册表2453，取VSV70机床主轴转速，取NIN/49821360710RDVMI/50RN实际切削速度SMN/70610540被切削层长度LM843刀具切入长度1LMCTGCTGKDDR5210289120刀具切出长度取2LM4ML32走刀次数为1机动时间3JTIN08531821FNLJ铰孔80H切削深度PAM进给量根据机械加工工艺手册表2458，取FRMF/042RF/03切削速度参照机械加工工艺手册表2460，取VSV/13机床主轴转速，取NIN/830143610RDVIN80R实际切削速度SMN/60被切削层长度LM843刀具切入长度1MCTGCTGKDDR062128930120刀具切出长度取2L4ML2走刀次数为1机动时间4JTIN083621NFLJ倒车齿轮轴孔加工机动时间JTMIN76020154321JJJJJTTT（2）钻M106H螺孔切削深度PAM进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRF/250切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSMV/430机床主轴转速，取NIN/96758143010RDVMI/80RN实际切削速度VSM/60100被切削层长度L17刀具切入长度CTGCTGKDR54215822刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JTMIN108254171FNLJ（3）钻孔M54切削深度PA7进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRMF/350切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSV47机床主轴转速，取NIN/5914360701RDVMI/60RN实际切削速度SMN/806100被切削层长度L2刀具切入长度1CTGCTGKDR36252刀具切出长度取2LM4L3走刀次数为1机动时间JTMIN150635021FNLJ（4）钻M146H螺孔切削深度PAM95进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRMF/250切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSV4机床主轴转速，取NIN/73914360501RDVMI/70RN实际切削速度SMN/406100被切削层长度L17刀具切入长度CTGCTGKDR521922刀具切出长度2L0走刀次数为1机动时间JTMIN13072511FNLJ由以上计算过程可知本工序机动时间I6JT工序9铣倒车齿轮轴孔内端面、钻加油孔（1）铣倒车齿轮轴孔内端面刀具硬质合金端铣刀齿数MDW8010Z铣削深度PA51每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FZMAF/30铣削速度参照机械加工工艺手册表2482，取VSV6机床主轴转速，取NIN/143803610RDVIN/15R实际铣削速度SMN/61540进给量FVZAFF/70/3工作台每分进给量MIN45SVF根据机械加工工艺手册表2481,及毛坯尺寸得AMA40被切削层长度由毛坯尺寸可知LML30刀具切入长度1AD631502刀具切出长度取2L走刀次数为1机动时间JTMIN1504263021MJFL（1）钻加油孔刀具麻花钻、扩孔钻钻孔528切削深度PAM2514进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRMF/450切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSV8机床主轴转速，取NIN/32581436001RDVMI/30RN实际切削速度SMN/406100被切削层长度L1刀具切入长度CTGCTGKDR212582刀具切出长度取2LM4L3走刀次数为1机动时间JTMINLJ扩孔M530切削深度PA1进给量根据机械加工工艺手册表2452，取FRMF/21切削速度参照机械加工工艺手册表2453，取VSMV/250机床主轴转速，取NINDVMI/150RN实际切削速度SMN/246010被切削层长度LM1刀具切入长度MCTGCTGKDDLR58210258301201刀具切出长度取2LM4L32走刀次数为1机动时间JTIN09158021FNLJ加工加油孔机动时间2JTMIN267JJT由于12JJT本工序机动时间MIN602JJT工序10钻两侧面孔（M106H螺孔）机床组合钻床刀具麻花钻切削深度PAM254进给量根据机械加工工艺手册表2439，取FRMF/250切削速度参照机械加工工艺手册表2441，取VSV43机床主轴转速，取NIN/96758143010RDVMI/80RN实际切削速度VSM/60100被切削层长度LM30刀具切入长度1MCTGCTGKDR5421058212刀具切出长度2L走刀次数为1机动时间JTIN170825431FNLJ工序11精镗前后端面支承孔机床组合镗床刀具高速钢刀具VCWR418（1）精镗孔M03切削深度PA进给量根据切削深度，再参照机械加工工艺手册表FMAP12466。因此确定进给量RF/40切削速度参照机械加工工艺手册表2466，取VIN/21/350MS机床主轴转速，取MIN/68301420RDVIN/84R实际切削速度SN/50工作台每分钟进给量MFIN/6384F被切削层长度L19刀具切入长度MTGTGKARP52302刀具切出长度取2LM53L42行程次数I1机动时间JTIN850163192MJFL（2）精镗孔M0312切削深度PA进给量根据切削深度，再参照机械加工工艺手册表FMAP12466。因此确定进给量RF/50切削速度参照机械加工工艺手册表2466，取VIN/24/0MS机床主轴转速，取MIN/7631204310RDVIN/64R实际切削速度SN/410工作台每分钟进给量MFIN/3265F被切削层长度L9刀具切入长度1MTGTGKARP4302刀具切出长度取2LM53L2行程次数I切削深度机动时PA12JTIN8603459212MJFLT（3）精镗孔05进给量由于与孔同轴，因此取F31M0138RMF/40机床主轴转速由于与孔同轴，因此N05MI/84RN实际切削速度VSND/406108430工作台每分钟进给量MFMIN/3F被切削层长度L4行程次数I1机动时间由于与孔同轴，应在相同的时3JTM0350138间内完成加工，因此IN1JJT由于312JJJTT本工序机动时间JI8602JJT工序12攻锥管螺纹孔机床组合攻丝机刀具高速钢机动丝锥进给量由于其螺距,因此进给量FMP2RMF/2切削速度参照机械加工工艺手册表24105，取VIN/30/5SM机床主轴转速，取IN/29453100RDIN/250R丝锥回转转速取0NMIN/2RN实际切削速度VSM/430610240被切削层长度L1刀具切入长度F23刀具切出长度2L6走刀次数为1机动时间JTMIN102561020121FNLFLJ工序13前后端面螺孔攻丝机床组合攻丝机刀具钒钢机动丝锥（1）M106H螺孔攻丝进给量由于其螺距,因此进给量FMP51RMF/51切削速度参照机械加工工艺手册表24105，取VMIN/8/140SV机床主轴转速，取MIN/283104310RDVIN/250R丝锥回转转速取0NIN/25RN实际切削速度VS/130610250被切削层长度LM51刀具切入长度MF543刀具切出长度（盲孔）2L0机动时间1JTMIN1025140502121FNLFLJ（2）M146H螺孔攻丝进给量由于其螺距,因此进给量FMP51RF/切削速度参照机械加工工艺手册表24105，取VIN/12/0SM机床主轴转速，取IN/2731430RDVMIN/250R丝锥回转转速取0NMIN/25RN实际切削速度VS/180610250被切削层长度L51刀具切入长度MF543刀具切出长度（盲孔）2L0走刀次数为1机动时间2JTMIN1025140502121FNLFLJ本工序机动时间JTMI21JJJT工序14两侧窗口面上螺孔攻丝机床组合攻丝机刀具钒钢机动丝锥进给量由于其螺距,因此进给量FMP51RMF/51切削速度参照机械加工工艺手册表24105，取VIN/8/140SM机床主轴转速，取IN/283104310RDVIN/250R丝锥回转转速取0NMIN/25RN实际切削速度VSM/130610250由工序4可知L3L42L走刀次数为1机动时间JTIN18051430502121FNLFLJ工序15顶面螺孔攻丝机床组合攻丝机刀具钒钢机动丝锥进给量由于其螺距,因此进给量FMP51RMF/51切削速度参照机械加工工艺手册表24105，取VIN/8/140SM机床主轴转速，取IN/283104310RDVIN/250R丝锥回转转速取0NMIN/25RN实际切削速度VSM/130610250由工序2可知LL42L走刀次数为1机动时间JTIN1305140502121FNLFLJ工序17精铣两侧面机床组合铣床刀具硬质合金端铣刀YG8，齿数MDW32012Z铣削深度PA51每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FZMAF/150铣削速度参照机械加工工艺手册表2481，取VSV3机床主轴转速，取NIN/2093146501RDVMI/20RN实际铣削速度SMN/56010进给量FVZAFF/25工作台每分进给量MIN3SVF刀具切入长度精铣时1LMDL01由工序3可知402走刀次数为1机动时间JTIN81360121MJFL工序18精铣前后端面机床组合铣床刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）齿数MDW4014Z铣削深度PAM50每齿进给量根据机械加工工艺手册表2473，取FZMAF/50铣削速度参照机械加工工艺手册表2481，取VSV/6机床主轴转速，取NMIN/287401360RDVIN/30R实际铣削速度SN/60进给量FVZAFF/510/3145工作台每分进给量MMIN3SVF刀具切入长度精铣时1LDL1由工序5可知3292走刀次数为1机动时间JTMIN16630421MJFL第2章专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工汽车变速箱箱体零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔夹具及铣前后端面夹具各一套。其中加工工艺孔的夹具将用于组合钻床，刀具分别为两把麻花钻、扩孔钻、铰刀对工件上的两个工艺孔同时进行加工。铣端面夹具将用于组合铣床，刀具为两把硬质合金端铣刀YG8对变速箱箱体的前后两个端面同时进行加工。21加工工艺孔夹具设计本夹具主要用来钻、扩、铰两个工艺孔。这两个工艺孔均有尺寸精M12度要求为，表面粗糙度要求，表面粗糙度为，与顶面垂直。并M0276用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为汽车变速箱体加工的第二道工序，加工到本道工序时只完成了顶面的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。211定位基准的选择由零件图可知，两工艺孔位于零件顶面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证两工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择顶面作为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以两个同轴的主要