毕业设计 (论文)
专业机械设计制造及其自动化
班级
学生姓名
学号
课题变速箱箱体的机械加工工艺规程分析
指导教师李云
2013 年6月11 日
摘要
本设计是某叉车变速箱箱体零件的加工工艺规程及变速箱检修及常见故障诊断。某叉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。粗基准选择顶面和两个输出轴孔为粗基准，以底面与两个定位销作为精基准。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。整个加工过程均选用组合机床。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。
叉车在使用的过程中，随着行驶里程的增多和作业时间的增加，变速器工作时不停地换挡，使变速器内的齿轮和操纵机构在使用中容易振动磨损，导致机构产生发响、跳档、乱档、渗漏等故障现象，严重时影响叉车的正常使用。常见故障有：变速器跳档、变速器乱档、变速器异响、变速器漏油等。因此变速箱需要定期检修维护以及掌握对变速箱的常见故障诊断是很有必要的。
关键词：变速箱；箱体；加工工艺；故障
Abstract
The design is about the special purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish machining stage. The supporting hole of the input bearing and output bearing is as the rough datum. And the top area and two technological holes are as the finish datum. The main process of machining technology is that first, the series of supporting hole fix and machine the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole fix and machine technological hole. In the follow up working procedure, all working procedures except several special ones fix and machine other series of hole and plane by using the top plane and technological hole. The machining way of the series of supporting hole is to bore hole by coordinate. The combination machine tool and special purpose clamping apparatus are used in the whole machining process. The clamping way is to clamp by pneumatic and is very helpful. The instruction does not have to lock by itself. So the product efficiency is high. It is applicable for mass working and machining in assembly line. It can meet the design requirements.
Forklift trucks in use process, along with the increase in mileage and homework time increased, the transmission constantly shift at work, make the gears inside the transmission and control mechanism in the use of easy to wear and tear, vibration lead to produce hair ring, jumping gears, gears, such as seepage failure phenomenon, serious influence the normal use of forklift truck. Common faults are: the transmission gears, transmission gears, transmission of sound, transmission oil, etc.Therefore gearbox need regular maintenance, and to grasp the common fault diagnosis of gearbox is very be necessary.
Key words: Gearbox? machining technology? special purpose clamping；faults
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
第一章绪论 (5)
1.1 概论 (5)
1.2 国内外发展现状 (5)
1.3 课题的研究意义 (5)
第二章箱体的三维建模 (7)
2.1 零件的分析 (7)
2.1.1 零件的作用 (7)
2.1.2 零件的工艺分析 (8)
2.2 孔和平面的加工顺序 (8)
2.3 变速箱箱体加工定位基准的选择 (9)
2.3.1 粗基准的选择 (9)
2.3.2 精基准的选择 (9)
2.4 变速箱箱体加工主要工序安排 (9)
2.5 变速箱箱体零件的三维模拟 (12)
2.5.1 模拟软件UG NX6.0简介 (12)
2.5.2 箱体的模拟意义分析 (12)
2.5.3箱体的三维模拟步骤 (12)
第三章加工余量确定及工序尺寸计算 (15)
3.1 毛坯余量 (15)
3.1.1公差等级的确定 (15)
3.1.2 确定机械加工余量 (15)
3.1.3 确定毛坯尺寸 (15)
3.2 箱体各平面加工工序余量 (17)
3.3 内孔2-υ120H8加工工序余量 (17)
3.4 内孔υ100H7加工工序余量 (17)
3.5内孔2-υ60H7加工工序余量 (17)
3.6 最终毛坯工序加工余量及公差 (18)
3.8 切削用量及机械加工时间的计算 (20)
3.8.1 工序10 粗铣底面及精铣底面 (20)
3.8.2 工序20 钻螺栓孔4-Φ20并攻丝 (21)
3.8.3 工序30 粗铣顶面与螺纹端面及工序100 精铣顶面与螺纹端面 (22)
3.8.4 工序40 粗铣前后面及工序110 精铣前后面 (23)
3.8.5 工序50 粗铣左右两侧面及工序120 精铣左右两侧面 (24)
3.8.6 工序60粗镗、工序80半精镗、工序140精镗孔2-υ120H7 (26)
3.8.7 工序70粗镗工序90半粗镗工序140精镗孔υ100H7孔2-υ60H7 .. 29 第四章叉车变速箱检修及常见故障诊断与排除 (32)
4.1叉车变速箱简介、功用及分类 (32)
4.2机械变速箱的检修 (32)
4.3变速箱常见故障诊断与排除 (35)
4.3.1 机械变速箱常见故障诊断与排除 (35)
4.3.2 液力变速箱常见故障诊断与排除 (36)
总结 (41)
致谢 (42)
参考文献 (43)
附录一科技文献及翻译 (44)
附录二机械工艺规程卡片及工序卡片 (60)
第一章绪论
1.1 概论
变速箱是叉车上最重要的机械设备。变速箱壳体形状复杂，加工工序繁多。根据装配零件的不同，变速箱的加工还需具有不同的加工精度。
为保证必要的加工精度、质量、提高生产率，以及扩大加工设备的工艺范围，对于形状复杂、加工工序繁多的变速箱壳体，在加工前，可以放置在相应的夹具中，使其在不同的加工过程中，可以保持正确的位置和方向。
因此，通过对叉车变速箱壳体加工工艺的设计，可以对我在大学四年中学习的许多课程进行复习和提高。通过这次对叉车变速箱的壳体的加工工艺以及夹具的设计，使我我能掌握金属切削的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床，刀具，夹具及加工参数，具备了制定工艺规程的能力。能够比较全面的掌握复杂机械设备的机械加工工艺流程及夹具的设计和应用。初步具备了解决现场工艺问题的能力，了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展状况。并为将来毕业后的工作打下扎实基础。
1.2 国内外发展现状
叉车变速箱壳体加工，国外已经广泛采用了高速加工中心、高强度刀柄、高效刀具进行加工，除上下料需要人工进行操作外，其余基本都是自动化加工。而国内一般使用八九十年代的加工中心进行加工，自动化程度普遍不高，中间有过多环节都是人工操作，刀具和刀柄也都是旧的习惯和标准，工艺及加工过程过于落后，缺乏创新精神，而加工的效率基本只是国外的 50%左右，而工时也远大于国外同等规模的加工企业。即使少数企业购买了高效刀具，也由于机床的保养以及老化问题，达不到预期的效果。而且就壳体整体的铸造工艺来讲，国内采用的也大多是国外十几年前过时的技术和设备，在制造精度上远远低于国外水品，直接就致使了我国的变速箱壳体的整体质量和精度以及耐用度方面也远低于国外的平均水平。
所以在国内推广高速加工技术和先进的铸造技术，更高的铸造精度就成了迫在眉睫的任务。
1.3 课题的研究意义
由分析可知，叉车变速箱壳体的主要加工表面是平面及孔系，而且变速箱壳体要求加工的表面很多。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度更容易。因
此，对于变速箱壳体来说，加工过程中的主要问题是孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的位置关系。所以安排加工顺序的时候应该先面后孔，粗、精加工阶段应该分开。
壳体的的定位基准选择直接关系到平面与平面，孔与孔，孔与平面之间的尺寸精度和位置精度要求能否保证，在选择基准是首先应该遵守“基准重合”和“基准统一”的原则，同时必须考虑成产批量的大小、生产设备特别是夹具选用等因素。
粗基准选择的原则是相互位置要求原则；余量均匀原则；切除总余量最少原则；粗基准不重复原则；粗加工的作用主要是决定不加工面与加工面之间的位置关系，以及保证加工面的余量均匀，壳体上一般有几个主要的大孔，为了保证孔的加工余量均匀，可以以该毛坯的孔位为粗基准，在毛坯上要求预铸基准，有利于大批量生产保证加工产品的一致性。从保证壳体孔与孔，孔与平面，平面与平面之间的位置来说，精基准的选择应能保证变速箱壳体在整个加工过程中基本上都能用统一的标准。壳体零件精基准的选择一般遵循“一面两销”即以基准面和定位孔销（一般为工艺孔）定位，有力于保证个轴承孔的尺寸的位置精度，并且工件装卸方便。
对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出定位基准。变速箱壳体加工的第一个工序就应该是加工统一基准。具体应该是首先以孔定位粗、精加工底平面。第二个工序是加工两个定位用的工艺孔。由于底平面加工完成后一直到变速箱加工完成为止，除个别工序外，都要用做定位基准。因此，顶面上的螺纹也应该在加工两工艺孔的时候同时加工出来。
后续工序安排赢遵循粗精分开和先面后孔原则。先粗加工平面，在粗加工孔系。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。对于变速箱壳体，需要精加工的是支撑孔前后端平面。按上述原则，亦应该先精加工平面后精加工孔系，但在实习生产中这样不易于孔和端面的相互垂直。因此，实际采用的工艺是先精加工支撑孔系，然后以支撑孔来定位加工端面。各螺丝孔的螺纹，由于切削力较小，可以安排在粗加工阶段和精加工阶段中分散进行。
第二章叉车变速箱加工工艺规程设计及箱体
的三维建模
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
题目给出的零件是某叉车变速箱箱体，其零件图（图2-1）和三维图（图2-2）如下图。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。因此叉车变速箱箱体零件的加工质量，不但直接影响叉车变速箱的装配精度和运动精度，而且还会影响叉车的工作精度、使用性能和寿命。叉车变速箱主要是实现叉车的变速，改变叉车的运动速度。
图2-1 变速箱箱体零件图
图2-2 变速箱箱体三维模拟图
2.1.2 零件的工艺分析
由变速箱箱体零件图可知。变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有六个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。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；4-Φ20的螺孔钻孔加工；顶面粗糙度要求为Ra3.2mm，4个螺孔粗造度要求为Ra2.5mm。
（2）以前后端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2 个Φ120mm的孔镗孔加工,粗糙度要求为Ra1.6mm；前后端面的铣削加工，粗糙度要求为Ra3.2mm。
（3）以两侧面为主要加工平面的加工面。这一组加工表面包括：尺寸为2个Φ60mm 孔和一个Φ100mm孔的镗孔加工,粗糙度要求分别为Ra3.2mm和Ra6.3mm;左右两个侧面的铣削加工,粗糙度要求为 Ra6.3mm。
2.2 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。
2.3 变速箱箱体加工定位基准的选择
2.3.1 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，应选择变速箱的顶面和2个Φ120mm输出孔为主要粗基准。
2.3.2 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，使用典型的一面两孔也叫一面两销定位方法，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。以底面和两个定位销（即交叉的螺栓孔）为精基准。
2.4 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。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。加工工序完成以后，将工件清洗干净。
根据以上各个面的技术要求，拟定零件的工艺方案如下
方案一：
工序10 以顶面为定位基准，粗铣底面
工序20 钻孔4XΦ20螺栓孔，攻丝
工序30 粗铣顶面，螺栓孔表面
工序40 粗铣前后端面
工序50 粗铣左右侧面
工序60 粗镗孔2—Φ120
工序70 粗镗孔Φ100
工序80 粗镗孔2—Φ60
工序90 半精镗孔2—Φ120
工序100 半精镗孔Φ100
工序110 半精镗孔2-Φ60
工序120 精铣底面至尺寸
工序130 精铣顶面，螺栓孔表面至尺寸
工序140 精铣前后面至尺寸，并倒角
工序150 精铣左右侧面至尺寸
工序160 精镗孔2—Φ120至尺寸
工序170 精镗孔Φ100至尺寸
工序180 精镗孔2-Φ60至尺寸
工序190 补底漆
工序200 检验
方案二：
工序10 以顶面为粗基准，粗铣、精铣底面至尺寸工序20 钻孔4XΦ20螺栓孔，攻丝
工序30 粗铣顶面，螺栓孔表面
工序40 粗铣前后端面
工序50 粗铣左右侧面
工序60 粗镗孔2—Φ120
工序70 粗镗孔Φ100，粗镗孔2—Φ60
工序80 半精镗孔2—Φ120
工序90 半精镗孔Φ100，半精镗孔2-Φ60
工序100 精铣顶面，螺栓孔表面至尺寸
工序110 精铣前后面至尺寸，并倒角
工序120 精铣左右侧面至尺寸
工序130 精镗孔2—Φ120至尺寸
工序140 精镗孔Φ100至尺寸精镗孔2-Φ60至尺寸
工序150 补底漆
工序160 检验
工艺方案的分析与比较：
两种工艺路线方案的工序大体上差不多，方案一遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序有些问题还值得进一步讨论。而方案二中考虑到底面的粗糙度可在同一铣床上进行粗铣和精铣，节省重复的装夹时间，粗镗、半精镗和精镗孔Φ60、孔Φ100、可在同一镗床上加工，在同一次装夹下完成，这样节省了一套夹具和节约装夹时间并且保证同轴度。经过比较与分析，方案二为最佳方案。
因此确定变速箱箱体工艺过程详见机械工艺卡片。
2.5 变速箱箱体零件的三维模拟
2.5.1 模拟软件UG NX6.0简介
我们这里使用的是UG NX6.0进行对箱体零件的三维模拟。NX6.0是一个高度集成的CAD/CAM/CAE软件系统，可应用于整个产品的开发过程，包括产品的概念设计、建模、分析和加工等。它不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能，而且在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。
2.5.2 箱体的模拟意义分析
当我们进行零件图的三维模拟的时候，首先可以直观的观看零件图的外形，给我们一个更加直观的视觉感受，这样，我们可以更加清楚的读图，并且当我们进行零件加工的时候可以参照模拟的三位图纸进行比对，进而进行零件的确认。进行零件的三维模拟不仅让我们更加清楚零件的构型，还可以提高我们使用三维软件的能力，
2.5.3箱体的三维模拟步骤
第一步双击桌面UG NX6.0快捷键，进入界面后，点击左上角创建对象按钮
出现新建窗口，点击模型，设定文件名为modpel1.prt,出现实体建模界面，如下图2-3所示：
图2-3 建模界面
第一步以XOY面为草绘平面，绘制箱体底面，进行拉伸操作，如下图2-4所示：
图2-4 底板实体
第二步同样再以XOY平面为草绘平面，进行箱体侧面绘制，在进行拉伸操作，如下图2-5所示
图2-5 箱体实体1
第三步在上一步的基础上，进行再YOZ和XOZ 面为草绘平面绘制圆，进行拉伸，求差操作，即可完成孔的操作，如下图2-6所示：
图2-6 箱体实体2
第四步隐藏所有的草绘平面，得到最终效果，如下图2-7所示：
图2-7 箱体实体3
第三章加工余量确定及工序尺寸计算
根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
3.1 毛坯余量
3.1.1公差等级的确定
“箱体”零件材料为HT200，根据生产纲领，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查参考文献《机械加工工艺手册》表3.1-19 特种铸造的类别、特点和应用范围，再根据表3.1-20 各种铸造方法的经济合理性，确定为金属型铸造。
按《机械制造工艺设计简明手册》，后面简称《简明手册》确定步骤如下：
1、求最大轮廓尺寸
根据零件图计算轮廓尺寸长280mm，宽300mm，高200mm。
2、选取公差等级CT
铸造方法按照机器造型，铸造材料按灰铸件,铸件公差等级有16级，代号为CT1—CT16，根据该零件功用及技术要求为普通级。
由表2.2-3，得公差等级CT范围8-10级，取为9级。
3、零件表面粗糙度由零件图可知，各加工表面R a≥1.6。
4、求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT由表查得公差带相对于基本尺寸对称分布。
3.1.2 确定机械加工余量
根据铸件质量，零件表面粗糙度查表，由此查得单边余量在厚度方向为2mm，水平方向为2mm，也就是各边余量均为2mm。而铸件内的轴孔单边余量为2.1mm。
3.1.3 确定毛坯尺寸
上面查得的加工余量适用于此零件，可适当加大。
综上所述，箱体毛坯尺寸公差于加工余量及公差如下表3-1所示
表3-1 变速箱毛坯尺寸单位（mm)
零件尺寸加工余量等级加工余量毛坯基本尺寸υ100H7 G 4 υ92
υ60H7 G 2.5 υ55
υ120H8 G 5 υ110 200 G 4.0 204±1.4
280 G 4.5 284.5±1.25 300 G 5 305±1.1
毛坯详细尺寸和公差请见毛坯图3-1
图3-1 毛坯图
3.2 箱体各平面加工工序余量
根据已设定的工艺规程，为保证图纸上表面粗糙度要求，除了凸台以外，其余各平面都需要进行粗铣——精铣。
查《简明手册》表2.3-21 铣平面加工余量；
根据零件图纸，加工长度≤300mm,加工宽度＞100-300mm,对应上表零件的精铣工序余量为1.5 ；查《金属机械加工工艺人员手册》表2-5 标准公差值；
零件平面最大尺寸>120～260，毛坯为灰铸铁，精铣加工余量为1.5mm，由于零件毛坯是用铸造而成的，综合考虑铸造加工余量和粗加工余量，最终确定零件的粗铣工序余量为3.5mm。
3.3 内孔2-φ120H8加工工序余量
查《简明手册》表1.4-7，要达到υ120H8所需精度及表面粗糙度要求，需进行粗镗——半精镗——精镗，对应加工精度为：
粗镗：孔径公差H13，表面粗糙度Ra 6.3～12.5
半精镗：孔径公差H10，表面粗糙度Ra 3.2～6.3
精镗：孔径公差H8，孔表面粗糙度Ra 1.6～3.2
查《简明手册》表2.3-10确定υ120H8第一次粗镗为υ112mm，第二次粗镗为υ116mm,镗孔后尺寸为υ116.54mm,所以两孔的精镗余量Z=（120-116.16）/2=1.62mm。又因为毛坯孔直径为υ110mm，所以粗镗余量为Z=（116-110）/2=3mm又因为单边总余量为Z=5mm,所以半精镗余量为Z=5-3-1.62=0.38mm。
3.4 内孔φ100H7加工工序余量
按《简明手册》表1.4-7，要达到υ100H7所需精度及表面粗糙度要求，需进行粗镗——半精镗——精镗，对应加工精度为：
粗镗：孔径公差H13，表面粗糙度Ra 6.3～12.5
半精镗：孔径公差H8，；表面粗糙度Ra 3.2～6.3
精镗：孔径公差H7，表面粗糙度Ra 1.6～3.2
基孔制7级精度（H7）孔的加工，确定υ100H7第一次粗镗为υ95，第二次粗镗为υ97mm,镗孔后尺寸为υ97.54mm,所以两孔的精镗余量Z=（100-97.54）/2=1.23mm。
又因为毛坯孔直径为υ92mm，所以粗镗余量为Z=（97-92）/2=2.5mm又因为单边总余量为Z=4mm,所以半精镗余量为Z=4-2.5-1.23=0.27mm。
3.5内孔2-φ60H7加工工序余量
查《简明手册》，表1.4-7 内圆表面加工的精度与表面粗糙度；
按表1.4-7，要达到υ60H7所需精度及表面粗糙度要求，需进行粗镗——半精镗——精镗，对应加工精度为：
粗镗：孔径公差H13，表面粗糙度Ra 6.3～12.5
半精镗：孔径公差H9，表面粗糙度Ra 3.2～6.3
精镗：孔径公差H7，表面粗糙度Ra 1.6～3.2
查《简明手册》表2.3-10 基孔制7级精度（H7）孔的加工，确定υ60H7第一次粗镗为υ56.5mm，第二次粗镗为υ58mm,镗孔后尺寸为υ58.3mm,所以两孔的精镗余量Z=（60-58.3）/2=0.85mm。又因为毛坯孔直径为υ55mm，所以粗镗余量为Z=（58-55）/2=1.5mm又因为单边总余量为Z=2.5 mm,所以半精镗余量为Z=2.5-1.5-0.85=0.15mm。
3.6 最终毛坯工序加工余量及公差
表3-2表面加工余量及公差单位（mm）
工序名称工序单边余量工序公差工序基本尺寸工序尺寸及公差
精铣1.5
1.5
1.5
IT8(0.027
+)
IT8(0.027
+
)
IT8(0.063
+)
200
280
300
2000.027
+
2800.027
+
3000.063
+
粗铣3.5
3.5
3.5
IT13(0.027
+)
IT13(0.027
+)
IT13(0.063
+)
201.5
281.5
301.5
201.5+0.27
281.5+0.27
301.50.063
+
毛坯2.5
2.8
2.2
204
284.5
305
204±1.25
284.5±1.4
305±1.1
表3-3 2-υ120H8工序余量及公差表 工序名称 工序加工余量
(mm)
工序公差 工序基本尺寸（mm) 工序尺寸及公差(mm) 精镗 0.5
IT8(0.0540+) υ120 υ1200.0540+ 半精镗 3.5
IT10(0.0140+) υ119.5 υ119.50.0140+ 粗镗 6
IT13（0.540+） υ116 υ1160.540+ 毛坯 ±1.8
υ110 υ110±1.8
表3-4 υ100H7工序余量及公差表 工序名称 工序加工余量
(mm)
工序公差 工序基本尺寸(mm) 工序尺寸及公差(mm) 精镗 0.5
IT7(0.0350+) υ100 υ1000.0350+ 半精镗 2.5
IT8(0.0540+) υ99.5 υ99.50.0540+ 粗镗 5
IT13（0.540+） υ97 υ970.540+ 毛坯
±1.2 υ92 υ92±1.2
表3-5 2-υ60H7工序余量及公差表
工序名称 工序加工余量
(mm)
工序公差 工序基本尺寸(mm) 工序尺寸及公差(mm) 精镗 0.3
IT7(0.0300+) υ60 υ600.0300+ 半精镗 1.7
IT9(0.0390+) υ59.7 υ59.7. 0.0390+ 粗镗 3
IT13（0.30+） υ58 υ580.30+ 毛坯
±1.0 υ55 υ55±1.0
NO. 001
1 2 3
1.概述 变速箱壳体零件是变速箱上的一个关键零部件,它将减速器中的功能件(如：轴齿、驻车、换挡等有关零件组装成一个整体, 并保持相互之间的正确位置, 按照一定的传动关系协调地传递动力。壳体的外形需具有艺术美感，多采用弧筋，在保证整体刚度、强度的前提下，对其进行设计美感优化。 设计原则： 1.吸收工作时的作用力和力矩； 2.在各种工作状态下，保证轴和齿轮具有精确的相对位置； 3.保证良好的传热和热辐射； 4.隔离和衰减噪声； 5.装配和拆卸容易； 6.良好的刚性、强度特性，重量轻。 下面就壳体设计的几个典型部位进行探讨。
2.壳体重要结构特征的设计 a.壳体壁厚、加强筋 壳体是电驱系统重量占比最大的，壳体的设计在满足强度 的前提下应尽量轻。现在铝合金的压铸壳体一般可做到3.3～ 4mm。轴承是减速器的主要受力部位，所以轴承座的壁厚需要6～8mm，其他螺栓凸台需要根据输入的螺栓规格确定壁厚。 注：壁厚分析的内容有两项: ①检查厚壁位置，以降低壳体重量，减少铸造缺陷，进而降低制造成本; ②检查薄壁位置，避免壳体强度不足。 b.拔模斜度检查 对压铸铝合金件，一般应保证出模方向的拔模斜度大于1.5°，特殊位置可以设计到0.8°～1°。拔模斜度检查的主要内容有两项: ①出模方向是否正确，②拔模斜度是否足够。 c.加强筋布置 加强筋功能是为了提高刚度和强度，降低辐射噪声； 设计原则： 加强筋的走向应沿着法向主应力的方向，这样才能加大支 撑面来减少对铸件造成危险的拉应力；支撑
d.圆角设计 由于铝合金变速器壳体毛坯大多是是压铸成型的，壳体毛坯各个面之间均应采用圆角过渡，圆角过渡不但可以保证压铸时金属溶液具有良好的流动性，还可以避免尖角过渡所引起的应力集中，同时模具的各壁上的加强筋应从轴承孔开始向四周辐射，呈星形布置，加强筋的尺寸与壁厚有关，高度等于3～4倍的壁厚；宽度等于1～2倍的壁厚。面过渡处设计为圆角，有利于模具的使用寿命。圆角的大小视具体部位而定，一般 L 型部位内圆角半径 r 与外圆角半径 R 的关系为 R=r+t，其中 t 为圆角处壳体的壁厚。
第一章 汽车变速箱加工工艺规程设计 1.1零件的分析 1.1.1零件的作用 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mm 120φ、mm 80φ用以安装传动轴，实现其变速功能。 1.1.2零件的工艺分析 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；H M 6108-?的螺孔加工；mm 027.0122+?φ的工艺孔加工。其中顶面有表面粗糙度要求为m Ra μ3.6，8个螺孔均有位置度要求为mm 3.0φ，2个工艺孔也有位置度要求为mm 1.0φ。 （2）、以mm 03.0120+φ、mm 013.080+φ、mm 035.0100+φ的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个mm 03.0120+φ、2个mm 013.080+φ和1个mm 035.0100+φ的孔；尺寸为mm 025.0365±的与mm 03.01202+?φ、mm 013.0802+?φ的4个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上的3个H M 614-、16个H M 610-的螺孔，以及4个mm 15φ、2个mm 8φ的孔；还有另外两个在同一中心线上与两端 面相垂直的mm 020.0015.030+ -φ的倒车齿轮轴孔及其内端面和两个H M 610-的螺孔。其 中前后端面有表面粗糙度要求为m Ra μ3.6，3个H M 614-、16个H M 610-的螺孔，4个mm 15φ、2个mm 8φ的孔均有位置度要求为mm 3.0φ，两倒车齿轮轴孔内
机械加工工艺规程设计的步骤 一、零件分析 1、分析零件结构特点，确定零件的主要加工方法 2、分析零件加工技术要求，确定重要表面的精加工方法 3、根据零件的结构和精度，做出零件加工工艺性评价 二、确定毛坯 1、根据零件的材料和生产批量选择毛坯种类 2、根据毛坯总余量和毛坯制造工艺特点确定毛坯的形状和大小 3、绘制毛坯工件合图 三、确定各表面加工方法 根据零件各加工表面的形状、结构特点和加工批量逐一列出各表面的加工方法。注意方法可以有多种方案，再根据现有条件进行比较，选择一种最适合的方案。 四、确定定位基准 1、选择粗基准 按照粗基准的选择原则为第一道工序加工选择基准。 2、选择精基准 按照精基准的选择原则确定第一道工序以外的各表面的定位基准，以便确定定位方案和按照基准先行的原则安排工艺路线。 五、划分加工阶段 一般零件的加工阶段划分为三个阶段：粗加工、半精加工、精加工阶段。粗加工阶段一般的工作有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗等。半精加工阶段一般工作有：半精车、半精铣、半精刨、半精镗等。精加工阶段的一般工作有：精车、精铣、精刨、精镗、粗磨、精磨。 当零件尺寸精度为IT6级以上，表面粗糙度Ra0.4以上要进行超精加工。 六、热处理工艺安排及辅助工序安排 热处理工艺将零件加工阶段自然分开。一般情况下铸造后毛坯要进行时效处理，锻造后毛坯要进行正火或退火处理，然后进行粗加工。粗加工后，复杂铸件要进行二次时效，轴类零件一般进行调质处理，然后进行半精加工。各类淬火放在磨削加工前进行，表面化学处理放在零件加工后进行。 辅助工序包括去毛刺、划线、涂防锈油、涂防锈漆等也要在需要的时候安排进去。 七、拟订工艺路线 1、按照基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔的原则安排工艺路线。并以重要表面的加工为主线，其他表面的加工穿插其中。一般次要表面的加工是在精加工前或磨削加工前进行的，重要表面的最后的精加工为放在整个加工过程的最后进行。 2、根据加工批量及现有生产条件考虑工序的集中与分散，以便更合理地安排工艺路线。 3、安工序按排零件加工的工艺路线 八、工序设计 1、选择工序的切削机床、切削刀具、夹具、量具 2、确定工序的加工余量，计算各表面的工序尺寸 3、选择合理的切削参数，计算工序的工时定额 九、填写工艺卡片 根据设计好的内容将相关项目填入工艺卡片中。工艺卡片有三种：工艺过程卡、工艺卡和工序卡。
制定机械加工工艺规程的步骤和方法 工艺规程是生产工人操作的依据 ,在加工过程中操 作 者要不折不扣地按照工艺规程进行生产。随着新技术、新设 备的不断出现 ,作为指导生产活动的工艺规程也必须与时俱 进,不断创新 ,不断完善。笔者就如何制定机械加工工艺规程 的步骤谈一下浅显的看法。 、机械加工工艺规程在生产过程中的作用 1. 工艺规程是指导生产的最基本、最主要的技术文件 应及时向有关人员反映 ,经该工艺规程的主管工艺人员更改 并经批准后才能执行 ,不能按照自己的想法随意更改。 件的工艺过程是一个整体 ,对过程中任何工序的更改都要从 整体的观点去分析。 2. 工艺规程是进行生产准备和生产管理的依据 工艺规程是由产品设计到加工制造的桥梁。为了把零件 的设计图样变成产品 ,必须在物资方面以及生产管理方面做 系列的准备工作。 3. 工艺规程是新厂建设和旧厂改造的重要技术资料 在执行过程中 ,如果发现工艺规程有错误或有好的建议 个零
在建设新厂或在老厂的基础上为某种新产品的投产扩 建车间时,工艺规程可以提供生产需要的机床和其他设备的 种类、规格、数量、各类设备的布局、建筑面积、生产工人的工种、数量以及必须具备的技术等级等数据。 、制定工艺规程所依据的技术资料 制定工艺规程的工作是从研究零件图及其技术条件开 始的。工艺人员在制定工艺规程时,首先要确定其内容,将这 些内容划分成工序,进而为各工序选择适当的设备,并根据零 件图和规定的生产纲领决定取得毛坯的方法。由此可见,制定 工艺规程应当具备以下主要技术资料。 1.产品零件图及有关部件图或总装图 产品零件图和与之相应的技术条件是规定对所制零件 要求的唯一文件,是零件制成后进行检验和验收的唯一依据。 因此,产品零件图应当正确而完善。工艺人员在为制定工艺规程而研究产品零件图时,其主要目的是认真领会零件图的各 项技术要求,并采取相应的对策以确保产品质量。 2.生产纲领 生产纲领是指在一定的时间内应当出产的产品数量。有
目录 课程设计题目和其设计要求 (2) 系统工况分析和方案选择 (2) 液压元件的计算和方案选择 (4) 主要部件的结构特点分析和强度校核 (4) 液压系统验算 (10) 课程设计简单小结 (11) 参考文献 (12) 1.课程设计题目和要求 设计一台汽车变速箱箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统。要求该组合机床液压系统要完成的工作循环是：夹具夹紧工件→工作台快进→工作台1工进→工作台2工进→终点停留→工作台快退→工作台起点停止→夹具松开工件。该组合机床运动部件的重量（含工作台的多轴箱等部件）为20000N，快进、快退速度为6m/min，1工进的速度为800~1000 mm/min，2工进的速度为600～800 mm/min，工作台的导轨采用山型—平面型组合导轨支撑方式；夹具夹紧缸的行程为25mm。夹紧力在20000~14000之间可调，夹紧时间不大于1秒钟。 2、工况分析 首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。 液压缸所负外负载F包括三种类型，即 =++ ） G—运动部件重力：30000N F—导轨摩擦系数。取动摩擦系数为0.1，静摩擦系数为0. 上式中为静摩擦阻力，为动摩擦阻力。 ； =，式中g为重力加速度，为加速或减速时间，一般 为时间内的速度变化量
∴==6122N 根据上述计算结果，列出各阶段所受的外负载，并画出如下图所示的负载循环图 表1-1 工作循环各阶段的外负载 工作循环 外负载 F (N) 工作循环 外负载 F （N） 启动、加速 F=F+F 12122N 工进 F=F+F 23000N 快进 F=F 6000N 快退 F=F 3000N 3．拟定液压系统原理图 （1）确定供油方式 考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低。而在快进、快退时负载较小，速度较高。从节省能量、减少发热考虑，泵源系统宜选用双泵供油或者变量泵供油。本设计采用带压力反馈的限压式变量叶片泵。（2）夹紧回路的选择 采用二位四通电磁阀来控制夹紧、松开换向动作时，为了避免工作时突然失电而松开，应采用失电夹紧方式。为了实现夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍然能保持夹紧力，接入节流阀调速和单向阀保压。为了实现夹紧力的大小可调和保持夹紧力的稳定，在该回路中装有减压阀。 （3）定位液压缸和夹紧缸动作次序回路的选择。 定位液压缸和夹紧缸之间的动作次序采用单向顺序阀来完成，并采用压力继电器发信启动工作台液压缸工作，以简化电气发信和控制系统，提高系统的可靠性。 （4）调速方式的选择 在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。根据钻镗类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定技术要求的特点，采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速。这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚性好的特点，并且调速阀装在回油路上，具有承受负切削力的能力。 （5）速度换接方式的选择 本设计采用电磁阀的快慢速度换接回路，它的特点是结构简单、调节行程方便，阀的安装也容易。 最后把所选择的液压回路组合起来，既可组成图1—3所示的液压系统原理图。 4．液压系统的计算和选择液压元件
《机械制造技术基础》综合训练（三）项目名称：机械零件加工工艺规程方案设计 学生：超强鲁晓帆业鑫世辉 汤龙彪田大江邢永强姬笑歌班级：机自15-4班 学号： 03 05 06 10 15 16 20 22 24 任课教师：宏梅 完成时间： 2018.6.15 工程技术大学机械工程学院 二零一八年二月
综合训练项目三机械零件加工工艺规程方案设计 一、目的 1．使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用金属切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、机床夹具等的基本理论和方法，合理的制定零件的机械加工工艺规程，包括零件工艺性分析、工艺路线拟定，编制零件加工工艺过程卡片。 2．进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 3．通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。 二、设计原始条件 1.原始零件图1 2.生产纲领：大批大量生产 三、设计工作容（成果形式） 1．零件图1（比例1:1）； 2．机械加工工艺过程卡片1； 3．设计说明书1份。 四、评价标准 评价表 总成绩：（总分 10%） 指导教师：年月日
摘要 本文是对拔叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对拔叉零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多，其中，使用围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要容是设计2套夹具。 关键词：加工工艺；加工方法；工艺文件；夹具
第7章 机械加工工艺规程 习 题 7-1 T 形螺杆如图7-1所示。其工艺过程如下，请分出工序、安装、工位、工步及走刀。 ⑴ 在锯床上切断下料Φ35×125； ⑵ 在车床上夹一头车端面，打顶尖孔； ⑶ 用尾架后顶尖顶住工件后，车Φ30外圆及T20外圆（第一刀车至Φ24，第二刀车至 Φ20），车螺纹，倒角； ⑷ 在车床上车Φ18外圆及端面； ⑸ 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣Φ18圆柱上的宽15的两个平面，将工件回转90°（利 用转台），铣另两个面，这样作出四方头。 图7-1 7-2 如图7-2所示套筒零件，加工表面A 时要求保证尺寸10+0.10mm ，若在铣床上采用静调整 法加工时以左端端面定位，试标注此工序的工序尺寸。 7-3 如图7-3所示定位套零件，在大批量生产时制定该零件的工艺过程是：先以工件的右端 端面及外圆定位加工左端端面、外圆及凸肩，保持尺寸5±0.05mm 及将来车右端端面时的加工余量 1.5mm ，然后再以已加工好的左端端面及外圆定位加工右端端面、外圆、凸肩及内孔，保持尺寸60－0.25 mm 。试标注这两道工序的工序尺寸。 图7-2 图7-3 2?45?
7-4 如图7-4所示为一锻造或铸造的轴套，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小， 试选择粗、精基准。 7-5 试提出成批生产如图7-5所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工 序的定位基准。 7-6 图7-6所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工 两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图，重新标注工序尺寸A 。 图 7-4 图 7-5
毕业设计汽车变速箱壳体工艺及夹具设计 学生姓名：刘犇学号：122011334 系部：机械工程系 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：王玉玲 二〇一六年六月
诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名：年月日 毕业设计任务书 毕业设计题目：汽车变速箱壳体工艺及夹具设计 系部：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化学号：122011334学生：刘犇指导教师（含职称）：王玉玲（副教授） 1．课题意义及目标 制造业是国家发展及社会进步的基础，而汽车制造将是未来面对普通消费者的主要的机械制造产品，，所以我们有必要对汽车及汽车零件的设计及加工投入更多的精力。有必要对汽车变速器的加工工艺进行更深层次的了解及学习。通过对汽车变速箱壳体工业及夹具设计的研究可以对大学四年里所学习的《机械制造工艺学》，《金属切削原理及刀具》，《互换性及技术测量》,《机械工程材料》等许多课程进行复习及提高。 2．主要任务 (1) 变速箱壳体工艺规程设计 (2) 机床夹具设计
(3) 绘制夹具装配图 (4) 设计说明书的书写 3．主要参考资料 [1]王先逵.机械制造工艺学[M].机械工业出版社.2013.1 [2]王伯平.互换性及测量技术基础[M].机械工业出版社.2013.9 [3]王运炎.机械工程材料[M].机械工业出版社.2008.12 [4] 王光斗, 王春福. 机床夹具设计手册[M]. 上海科学技术出版社.2001.7 4．进度安排 审核人年月日
汽车变速箱壳体工艺及夹具设计 摘要：本次设计主要是完成汽车变速箱壳体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。在本次设计中，由于汽车变速箱壳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。并将孔及平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证平面及孔系加工精度。基准选择以变速箱壳体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面及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，再以顶平面及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及平面。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，并且大大缩短了辅助时间。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 Auto gearbox housing technology and fixture design Abstract：The design is about the special-purpose clamping apparatus of the machining technology process and some working procedures of the car gearbox parts. The main machining surface of the car gearbox parts is the plane and a series of hole. Generally speaking, to guarantee the working accuracy of the plane is easier than to guarantee the hole’s. So the design follows the principle of plane first and hole second. And in order to guarantee the working accuracy of the series of hole, the machining of the hole and the plane is clearly divided into rough machining stage and finish
课程设计 题目：泵体盖的机械加工工艺规程及M12-6H螺纹孔中的Ф10孔工艺装备设 计 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：
一、设计题目 泵体盖的机械加工工艺规程及M12-6H螺纹孔中的Ф10孔工艺装备设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (4) 夹具装配图1张 (5) 夹具体零件图1张 (6) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 说明书主要包括以下内容（章节） ①目录 ②摘要（中外文对照的，各占一页） ③零件工艺性分析 ④机械加工工艺规程设计 ⑤指定工序的专用机床夹具设计 ⑥方案综合评价与结论 ⑦体会与展望 ⑧参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上) 课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印. 四、进度安排(参考) (1) 熟悉零件,画零件图2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天 (3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天
(4) 编写说明书3天 (5) 准备及答辩2天 五、指导教师评语 成绩： 指导教师 日期
摘要 在机械制造的机械加工，检验，装配，焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和工件的质量。 本次设计主要是进行盖体类零件的专用夹具的设计，是对我们以往所学知识的总结和对我们所掌握知识的一次扩展。本文主要从工艺规程的指定与夹具的设计两方面出发。根据零件本身的特点，生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和夹具。在工艺规程方面：确定生产类型，综合考虑其准确度高，生产效率高，消耗经济少等方面，选择一个最优方案；在夹具设计方面，因为是盖体类零件，加工Ф10孔，选择钻床加工，考虑诸多因素拟订最优方案，最终完成本次设计。
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
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
07机制3班机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号KCSJ-01 产品名称零件名称手柄共 1 页第 1 页材料牌号45 毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数 1 每台件数 1 备注年产1万 工序号工序 名称工序内容车间工段设备工艺装备 工时 准终单件 10 模锻毛坯锻加工 20 粗铣端面B 粗铣端面B保证厚度尺寸28 机加工 铣工X52 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 30 粗铣端面A 粗铣端面B保证厚度尺寸27 机加工 铣工X52 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 40 精铣端面B 精铣端面B保证厚度尺寸26.5 机加工 铣工X52 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 50 精铣端面A 精铣端面B保证厚度尺寸26 机加工 铣工X52 专用夹具，端铣刀，游标卡尺 60 粗镗小头孔粗镗小头孔到尺寸φ21.2H11机加工镗工T68 专用夹具，镗刀，游标卡尺 70 粗镗大头孔粗镗大头孔到尺寸φ37H11，保证中心 距128±0.2 机加工镗工 T68 专用夹具，镗刀，游标卡尺 80 粗铣小头槽粗铣小头槽槽宽9H11 机加工铣工X62W 专用夹具，锯片铣刀，游标卡尺 90 精铣小头槽精铣小头槽槽宽9H11 机加工铣工X62W 专用夹具，锯片铣刀，游标卡尺 100 钻大头径向孔钻大头径向孔φ4机加工钻工 Z525 专用夹具，麻花钻，游标卡尺 110 精镗小头孔精镗小头孔至尺寸φ22H9机加工 镗工 T68 专用夹具，镗刀，游标卡尺 120 精镗大头孔精镗大头孔至尺寸φ38H9机加工 镗工 T68 专用夹具，镗刀，游标卡尺 130 倒角倒大小头孔角，去毛刺机加工 钻工 Z525 专用夹具，倒角钻头，游标卡尺 140 终检入库检验零件尺寸 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标记处数 更改 文件号 签字日期标记处数 更改 文件号 签字日期
1 汽车变速箱加工工艺规程设计 1.1零件的分析 1.1.1零件的作用 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mm 120φ、mm 80φ用以安装传动轴，实现其变速功能。 1.1.2零件的工艺分析 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；H M 6108-?的螺孔加工；mm 027.0122+?φ的工艺孔加工。其中顶面有表面粗糙度要求为m Ra μ3.6，8个螺孔均有位置度要求为mm 3.0φ，2个工艺孔也有位置度要求为mm 1.0φ。 （2）、以mm 03.0120+φ、mm 013.080+φ、 mm 035.0100+φ的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个mm 03.0120+φ、2个mm 013.080+φ和1个 mm 035.0100+φ的孔；尺寸为mm 025.0365±的与mm 03.01202+?φ、 mm 013.0802+?φ的4个孔轴线相垂直的前后端面；前后端面上的3个H M 614-、16个H M 610-的
连杆零件加工工艺规程
目录 机械加工工艺过程卡片…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 机械加工工序卡片……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
零件图产品型机械加工工艺过程卡连产品名零件名HT200 毛坯外形尺每毛坯件准单0铸铸造模具的基本形 粗铣底座下表CA6140 1 2粗铣加工底座的侧 3退退磁处 4粗车圆柱表 精车圆柱表5 6粗车圆弧 7精车圆弧 Z5258粗铰、精Φ19键槽铣刀加工键10车倒11粗，精镗导杆孔及孔口倒 去毛12 中间检13 检 14最终检检验产品情 计（期对（日期核（日期标准化（日期签（日期 标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期 零件图号产品型号机械加工工序卡片页镶件镶件零件名称页第产品名称共 车工序名工序 机加车1铣平 毛坯外形尺每毛坯可制件 11 同时加工件设备编设备型设备名 X6025 1立式铣 夹具名切削夹具编铣床夹 工序工时(分) 工位器具名称工位器具编号 准终单件 切削深度切削速度主轴转速工步工时进给量工步工步内 容进给次数工艺装备号m/min r/min mm/r mm 机动辅助粗铣底座的下表面以及侧面 1 40 3 3 300 ?27的立铣刀 粗铣底座的上表面2 3 3 40 300 ?27的立铣刀 铣底座前端的键槽转位铣刀3 3 3 300 40 铣圆柱上表面倒角4
成型铣刀 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 零件图号产品型号机械加工工序卡片页镶件镶件页第零件名称产品名称共 工序名车工序 机加车4车圆柱表 每毛坯可制件毛坯外形尺11 同时加工件设备型设备名设备编1立式钻CA614 夹具名夹具编切削特殊夹 工序工) 工位器具编号工位器具名称准终单件 主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步备容工艺装 工进给次数步内号mm 机动m/min r/min mm/r 辅助车圆柱表面45 1 1 350 35 车刀刀具车底座前端的圆弧面45 35 350 1 2 车刀刀具 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）
第一章机械加工工艺规程的制定习题答案 一、填空题 1、生产过程包括：技术准备过程、生产过程、辅助生产过程、生产服务四过程。在生产过程中与机械加工有关的过程称为机械加工工艺过程，其文件固定形式称为机械加工工艺规程。 2、零件的机械加工工艺过程由若干个工序所组成；在每一个工序中可以包含一个或几个工步；又可以包含一个或几个安装，在每一个安装中可以包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工作行程。工序是依据工作地点是否变化和工作过程是否连续 来划分的。 3、获得尺寸精度的方法有：试切法、调整法、定尺寸法和自动控制法。 4、机械加工中常用的毛坯有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件毛坯和其它形式的毛坯。 5、根据基础基准的应用场合和作用不同，基准可分为：设计基准和工艺基准两大类。而工艺基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 6、精基准的选择原则有：基准重合原则、基准统一原则、作为定位基准应保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便、互为基准原则、自为基准原则。 7、在机械加工中，零件的加工阶段通常有：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段四个加工阶段。 8、机械加工中的预备热处理方法有：退火、正火、调质和时效处理四种。 9、机械加工中的最终热处理方法有：淬火、渗碳淬火和氮化处理三种。 10、在安排机械加工顺序时，一般应遵循的有：“先粗后精” 原则、“先主后次” 原则、“先基面后其它”原则和“先面后孔”的原则。 11、加工余量可分为工序余量和总加工余量。 12、标注工序尺寸公差时，一般毛坯尺寸公差采用双向对称标注；最后一道工序标注设计尺寸公差；而中间工序的工序尺寸公差一般按“入体”原则标注；即对包容表面（孔），其基本尺寸是最小工序尺寸，公差表现为上偏差；对被包容表面（轴），其基本尺寸是最大工序尺寸，公差表现为下偏差。 13、尺寸链由环组成，根据其性质不同可以将尺寸环分为组成环对封闭环；而根据组成环对封闭环的影响情况不同，又可以将组成环分为增环和减环。 14、确定加工余量的方法有：经验估计法、查表修正法和分析计算法三种，工序尺寸的确定除与设计尺寸、加工余量有关外，还与基准确定、转化有关，其解算方法有极值法和概率法两种。 15、在机械加工中，缩短基本时间的工艺措施有：提高切削用量、缩短切削行程和采用高生产率的加工方法等措施。 16、工艺成本是指生产成本中与工艺过程直接有关的那一部分成本，一般分为：可变费用和不变费用两种。 二、问答题
第10章机械加工工艺规程 10.1 工艺过程 10.1.1 生产过程与工艺过程 (1) 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括：①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；②毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；③零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；④产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；⑤生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。 机械产品的生产过程一般比较复杂，目前很多产品往往不是在一个工厂单独生产，而是由许多专业工厂共同完成的。例如：飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品（如发动机、电器设备、仪表等），相互协作共同完成一架飞机的生产过程。因此，生产过程即可以指整台机器的制造过程，也可以是某一零部件的制造过程。 (2) 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要容。 10.1.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。 (1) 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据，是工作地点（或设备）是否变动和完成的那部分工艺容是否连续。如图4.1所示的零件，孔1需要进行钻孔和铰孔，如果一批工件中，每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔，而后铰孔，则钻孔和铰孔就构成一个工序。如果将整批工件都是先进行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这样钻孔和铰孔就分成两个工序了。 工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是制订工时定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的依据。 通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。 (2) 安装与工位 工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置(定位)，然后再夹紧的过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工艺容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。工件加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹就多一次装夹误差，而且增加了辅助时间。因此生产中常用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具等，以便在工件一次装夹后，可使其处于不同的位置加工。为完成—定的工序容，一次装夹工件后，工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位
汽车变速箱加工工艺 1．齿轮加工的主要设备及齿轮材料与加工方法 2．变速箱箱体与齿轮轴的机械加工工艺过程 3．变速箱离合器壳等压铸生产线设备 4．齿轮变速箱装配流水线 5．汽车齿轮加工的发展趋势 一、齿轮加工的主要设备及齿轮材料与加工方法 1、变速箱齿轮的材料选择： a、选材的原则：零件材料的选择应根据零件的使用性能要求及加工工艺 性能、经济成本要求进行选择： 1)、使用性能要求：使用性能是指零件在正常使用状态下，材料应具备的性能，是保证零件工作安全可靠、经久耐用的必要条件。零件在选材时，首先要根据零件的工作条件和失效形式，正确判断所要求的使用性能，再根据主要的使用性能指标来选择合适的材料。 变速箱齿轮位于汽车传动部分，用于传递扭矩与动力、调整速度的作用。 的几何尺寸、使用寿命要求，就能确定出零件应具有的主要力学性能指标。 2)、加工工艺性能要求： 变速箱齿轮常用的加工工艺路线为： 下料→锻造→正火→粗、半精切削加工→渗碳→淬火、低温回火→喷丸处理→加工花键→磨端面→磨齿→最终检验
在保证使用性能的前提下，应尽可能选用价格低、货源足、加工方便、总 成本低的材料。 b、材料的选择：根据以上使用性能和加工工艺、加工成本的综合要求，可基本确定为低C%合金结构钢：即我们常用的合金渗碳钢。从目前我国汽车制造厂常用的金属材料来看，汽车变速箱齿轮多采用20Cr Mn Ti。 2、齿轮加工工艺 （一)齿轮常用加工工艺流程 锻造制坯→正火→车削加工→滚、插齿→剃齿→热处理→磨削加工→修整（二)各种齿轮加工方法 齿轮加工原理有成形法和展成法两种。常见加工方法有滚齿加工、插齿加工、剃齿加工、珩齿加工和磨齿加工等 1）滚齿加工 a）滚齿机 Y3150E型滚齿机是如图10-3所示Y3150E型滚齿机是一种中型通用滚齿机，主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，也可以采用手动径向切入法加工蜗轮 b）加工直齿圆柱齿轮 根据展成法原理用滚刀加工齿轮时，必须严格保持滚刀与工件之间的运动关系。因此，滚齿机在加工直齿圆柱齿轮时的工作运动有： 主运动：就是滚刀的旋转运动（r/min）。 展成运动：就是滚刀的旋转运动和工件的旋转运动的复合运动，即滚刀与工件间的啮合运动 两者之间应准确的保持一对啮合齿轮副的传动关系。 轴向进给运动：就是滚刀沿工件轴线方向作连续进给运动，在工件的整个齿宽上切出齿形。 C）滚齿加工的特点：适应性好；生产效率高；齿轮齿距误差小；齿轮齿廓表面粗糙度较差；主要用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。 2）插齿加工 插齿加工是按展成原理加工齿轮的. Y5132型插齿机主要由床身、立柱、刀架、插齿刀、主轴、工作台、床鞍等部件组成。 加工直齿圆柱齿轮时所需运动：主运动、展成运动、圆周进给运动、径向切入运动、让刀运动。 插齿加工的特点：齿形精度高；获得的齿廓表面粗糙度较细；有利于提高工件的齿形精度和减小表面粗糙度；工件公法线长度变动量较大；生产率低；加工斜齿轮很不方便，且不能加工蜗轮。 3）剃齿加工