变速箱箱体机械加工工艺规程及夹具设计解读.doc

第1章 夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 1.1零件的分析 拖拉机的变速箱箱体是拖拉机上的一个重要零件。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。因此拖拉机变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响拖拉机变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响拖拉机的工作精度、使用性能和寿命。拖拉机变速箱主要是实现拖拉机的变速，改变拖拉机的运动速度。拖拉机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，实现其变速功能。 、 用以安装传动轴，实现其变速功能。 基本尺寸（mm） 加工余量等级 加工余量数值（mm） 说明 Y T K Z A1-A9 270 220 190 240 Ф52-Ф115 G G G G G 5 4+4 4 4 2 顶面，单侧加工 侧面，双侧加工 侧面，单侧加工 侧面，单侧加工 孔，双侧加工 表1-2拖拉机变速箱主要毛坯尺寸及公差 主要面尺寸 零件尺寸(mm) 总余量 毛坯尺寸（mm） 公差CT Y面轮廓尺寸 Y面轮廓尺寸 Y面至A1孔中心距离 Z面至K面的尺寸 A1~A9 孔尺寸 270 598 60 270 Ф52-Ф115 8 8 5 8 4 278 606 65 278 Ф56-Ф119 10 9 8 10 7 第2章 工艺规程设计 2.1定位基准的选择 精基准的选择：拖拉机变速箱箱体的Y面和2Ф12H8孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；其余面和孔的加工也能用它定位，这样使加工工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，Y面的面积较大，定位比较稳定，夹具方案也比较简单，可靠，操作比较方便。 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔或面作为粗基准，在保证各加工面均有加工余量的前提下，是重要孔的加工余量尽量均匀； 装入箱体内的旋转零件（如齿轮，轴套等）与箱体内壁有足够的间隙；此外还应定位准确、加紧可靠。 最先进行机械加工的表面是精基准Y面和2Ф12H8孔，这时可采用箱体的底面为定位基准，限制3个自由度，Z面和T面分别使用支撑钉，各限制一个自由度， 联合限制一个自由度，共限制6个自由度。 2.2制定工艺路线 根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的加工精度，确定各表面的加工方法如下:Y面：粗铣—精铣;K面和Z面：粗铣—精铣；T面：粗铣—精铣； 铸孔：粗镗—半精镗—精镗；未铸孔：钻—扩—铰;螺纹孔：钻孔-攻螺纹。 因为Y面和Z面及K面有较高的垂直度要求，各轴承孔间有较高的平行度要求。故它们的加工适宜采用工序集中的原则，即在一次装夹下，尽量把所有轴承孔加工出来，一次装夹下加工更多的面，以保证其位置精度。 根据先面后孔、先要平面后次要平面、先粗后精加工的原则，将Y面、K面、Z面的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中，又先加工Y面，后镗各轴承孔，其它侧面上的光孔及螺纹孔等次要表面放在最后加工，现拟定工艺路线如下： 表2-1 拖拉机变速箱加工工艺路线 序号 10 20