【毕业设计】变速箱体加工工艺及夹具设计

准和箱，用螺栓，螺母紧固钻钻，铰的锥销孔，装入锥销专用钻床钳将箱盖，箱体做标记，编号粗铣以底面定位，按底面边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后端面，保证尺寸专用铣床粗铣以底面定位，按底面边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右端面，保证尺寸专用铣床精铣以底面定位，按底面边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣前后两端面，保证端面的垂直度为专用铣床精铣以底面定位，按底面边找正，装夹工件，兼顾其他三面的加工尺寸，铣左右两端面，保证端面的垂直度为专用铣床粗镗以底面定位，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，与端面的位置度公差为专用镗床粗镗以底面定位，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，与端面的位置度公差为专用镗床检验检查轴承孔尺寸及精度半精镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗杆面轴承孔，留加工余量专用镗床半精镗以底面定位，以加工过的端面找正，装夹工件，半精镗蜗轮面轴承孔，留加工余量专用镗床精镗以底面定位，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为，加工蜗杆面轴承孔专用镗床精镗以底面定位，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为，加工蜗轮面轴承孔专用镗床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锪孔用带有锥度为度的锪钻锪轴承孔内边缘倒角度专用钻床钳撤箱，清理飞边，毛刺钳合箱，装锥销，紧固检验检查各部尺寸及精度入库入库第章机械加工余量，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箱盖毛坯的外廓尺寸考虑其加工外廓尺寸为，表面粗糙度要求为，根据机械加工工艺手册以下简称工艺手册，表及表，按公差等级级，取级，加工余量等级取级确定，毛坯长宽高主要平面加工的工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，工序的铣削深度，工序的铣削深度，留磨削余量，工序的磨削深度箱体主要平面加工的工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，工序的铣削深度，工序的铣削深度第章确定切削用量及基本工时箱盖工序粗铣顶面加工条件工件材料灰铸铁加工要求粗铣箱盖上顶面，保证顶面尺寸机床卧式铣床刀具采用高速钢镶齿三面刃铣刀齿数量具卡板计算铣削用量已知毛坯被加工长度为，最大加工余量为，可次铣削，切削深度确定进给量根据工艺手册，表，确定切削速度参考有关手册，确定，即根据表，取，故实际切削速度为当，工作台的每分钟进给量应为切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为故机动工时为辅助时间为其他时间计算故工序的单件时间工序粗粗铣结合面加工条件工件材料灰铸铁加工要求精铣箱结合面，保证顶面尺寸机床卧式铣床刀具采用高速钢镶齿三面刃铣刀齿数量具卡板计算铣削用量已知毛坯被加工长度为，最大加工余量为，留磨削量，可次铣削，切削深度确定进给量根据机械加工工艺手册以下简称工艺手册，表，确定切削速度参考有关手册，确定，即根据表，取，故实际切削速度为当，工作台的每分钟进给量应为切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为故机动工时为辅助时间为其他时间计算故工序的单件时间工序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，加工余量为机床平面磨床刀具砂轮量具卡板选择砂轮见工艺手册表到表，则结果为其含义为砂轮磨料为白刚玉，粒度为号，硬度为中软级，陶瓷结合剂，号组织，平型砂轮，其尺寸为切削用量的选择砂轮转速为砂，砂轴向进给量双行程工件速度径向进给量双行程切削工时工艺手册式时，不使螺钉压弯。

压板和工件的接触面应做成弧面，以防止接触不良或改变着力点而破坏定位。

般采用高螺母，以求扳手拧紧可靠，六角螺母头也不易打滑损坏。

支柱的高低应能调节，以便适应工件受压面高低不时仍能正确夹紧。

操作效率高压板上供螺钉穿过的孔应作成长圆孔，以便松开工件时，压板可迅速后撤，易于装卸。

压板下面设置弹簧，这样压板松开工件取走后，仍受弹力托住而不致下落。

螺旋夹紧机构各元件均已标准化，其材料，热处理要求和结构尺寸都可以查表求得。

切削力及夹紧力的计算刀具高速钢镶齿三面刃铣刀齿数则切削手册查表得，所以查表可得，铣削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值故当用两把铣刀同时加工铣削水平分力时在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数式中基本安全系数，加工性质系数，刀具钝化系数，断续切削系数，则选用螺旋板夹紧机构，故夹紧力为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，则具设计及操作的简要说明在设计夹具时，为降低成本，可选用手动螺钉夹紧，本道工序的铣床夹具就是选择了手动螺旋板夹紧机构。

由于本工序是粗加工，切削力比较大，为夹紧工件，势必要求工人在夹紧工件时更加吃力，增加了劳动强度，因此应设法降低切削力。

可以采取的措施是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。

夹具上装有对刀块，可使夹具在批零件的加工之前很好地对刀与塞尺配合使用。

粗铣前后端面夹具设计本夹具主要用来粗铣减速箱箱体前后端面。

由加工本道工序的工序简图可知。

粗铣前后端面时，前后端面有尺寸要求，前后端面与工艺孔轴线分别有尺寸要求。

以及前后端面均有表面粗糙度要求。

本道工序仅是对前后端面进行粗加工。

因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。

同时应保证加工尺寸精度和表面质量。

定位基准的选择在进行前后端面粗铣加工工序时，顶面已经精铣，两工艺孔已经加工出。

因此工件选用顶面与两工艺孔作为定位基面。

选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工艺孔作为定位基面，分别限制了工件的个和两个自由度。

即两个工艺孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。

即面两孔定位。

工件以面两孔定位时，夹具上的定位元件是面两销。

其中面为支承板，两销为短圆柱销和削边销。

为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对汽车变速箱箱体的前后端面同时进行粗铣加工。

同时为了缩短辅助时间准备采用气动夹紧定位元件的设计本工序选用的定位基准为面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是面两销。

因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。

由加工工艺孔工序简图可计算出两工艺孔中心距。

由于两工艺孔有位置度公差，所以其尺寸公差为所以两工艺孔的中心距为，而两工艺孔尺寸为。

根据机床夹具设计手册削边销与圆柱销的设计计算过程如下定位销中心距基准孔中心距确定两定位销中心距尺寸及其偏差确定圆柱销直径及其公差基准孔最小直径取所以圆柱销尺寸为削边销的宽度和由机床夹具设计手册削边销与基准孔的最小配合间隙其中基准孔最小直径圆柱销与基准孔的配合间隙削边销直径及其公差按定位销般经济制造精度，其直径公差带为，则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为。

补偿值定位误差分析本夹具选用的定位元件为面两销定位。

其定位误差主要为移动时基准位移误差转角误差其中铣削力与夹紧力计算根据机械加工工艺手册可查得铣削力计算公式为圆周分力查表可得代入得查表可得铣削水平分力垂直分力轴向分力与圆周分力的比值为当用两把铣刀同时加工时铣削水平分力铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。

即计算出的理论夹紧力再乘以安全系数既为实际所需夹紧力即取Χ夹紧装置及夹具体设计为了提高生产效率，缩短加工中的辅助时间。

因此夹紧装置采用气动夹紧装置。

工件在夹具上安装好后，气缸活塞带动压块从上往下移动夹紧工件。

根据所需要的夹紧力，来计算气缸缸筒内径。

气缸活塞杆推力其中压缩空气单位压力取公斤力厘米效率取公斤力厘米厘米取厘米夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成个整体。

这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。

整个夹具的结构夹具装配图所示。

夹具设计及操作的简要说明本夹具用于变速器箱体前后端面的粗铣。

夹具的定位采用面两销，定位可靠，定位误差较小。

其夹紧采用的是气动夹紧，夹紧简单快速可靠。

有利于提高生产率。

工件在夹具体上安装好后，压块在气缸活塞的推动下向下移动夹紧工件。

当工件加工完成后，压块随即在气缸活塞的作用下松开工件，即可取下工件。

由于本夹具用于变速箱体端面的粗加工，对其进行精度分析无太大意义。

所以就略去对其的精度分析。

结论在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行工艺编制部分和夹具设计部分。

在工艺部分中，我们涉及到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。

其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。

在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。

然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。

通过这次毕业设计，使我对大学四年所学的知识有了次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。

另外，在这次设计当中，指导老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢，老师，您辛苦了，在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至，希望老师们能够谅解，谢谢，致谢本次毕业设计受到了院系各级领导的高度重视，得到了全校教师的大力支持与帮助。

在此，我衷心的向你们道声你们辛苦了。

通过毕业设计，是对我们四年来所学知识的综合的检测，更是个对所学知识的回顾及综合复习的过程对机械绘图工程材料机械设计模具设计等过程等都有了更进步的认识。

感谢院系领导给了我足够时间来完成整套模具设计，在设计过程中，得到了老师和同学的帮助与指导，在此表示感谢也对做相关题目的同学的资助表示感谢，感谢他们在模具设计过程中对我的帮助和指导，尤其对担任本次设计的指导老师表示深深敬意，在设计过程中遇到些困难，在老师的帮助下我才顺利的完成了该压铸模具的设计，他对我设计过程中出现