变速箱 加工工艺及夹具设计说明书

一、 课程设计任务书

课程设计题目：汽车变速箱加工工艺及夹具设计

课程设计目的：机械制造工程学课程设计是在学生学完机械制造工程学和生产实习后进行的实践性教学环节，使学生达到综合性基本训练的目的。

通过机械制造工程学课程设计应使学生在下述各方面得到锻炼：

① 能综合运用机械制造工程学课和所学过的其他课程的基本理论与基本方法，正确地分析和解决一个零件在加工过程中的定位、夹紧以及工艺路线合理拟定等问题，从而保证零件制造的质量、生产率和经济性。

② 通过工艺装备的设计，培养学生的结构设计和计算、绘图能力。

③ 通过设计全过程，使学生学会调查研究、收集中外资料的方法。

④ 正确熟练地运用有关的手册、图表资料及技术参考书。

⑤ 培养独立、创新、严谨和求实的精神与作风。

课程设计的工作量：

时间三周：2010-1-4 — 2010-1-22

工作量：

1. 绘制零件图。

2. 编制零件机械加工工艺过程卡。

3. 设计并绘制一道工序的夹具装配图。

4. 拆绘1-3个夹具非标准件的零件图。

5. 编写设计说明书一份。

二、加工工艺规程设计

1. 零件的工艺分析

由犁刀变速器箱体零件图可知。犁刀变速器箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有四个平面需要进行加工。支承孔系在左右端面上。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）、以上盖结合面为主要加工表面的加工面； （2）、以支承孔为主要加工表面的加工面； （3）、以两侧端面为主要加工平面的加工面；

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。

2. 零件的加工定位基准分析

a). 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，应选择变速器的主要支承孔作为主要基准。即以变速器箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以左右端面上距上盖结合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。

b). 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。至于左右端面，虽然它是变速器箱体的装配基准，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。

3. 零件的加工顺序分析

首先加工出统一的精基准。犁刀变速器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、精加工上盖结合面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于上盖结合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。

具体的工艺流程见附件。

三、 夹具设计说明书

1.粗铣左端面夹具设计

本夹具主要用来粗铣犁刀变速箱箱体左端面。由加工本道工序的工序简图可知。粗铣左端面时，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。

1.1定位基准的选择

在前步工序当中，已经精加工完成结合面，也加工了两个定位销孔，故在该工序中采用一面两销定位，即结合面，采用支承板支承，支承板在国家标准中选择系列化的产品，两销即一削边销和一圆柱销。

选用支承板如图所示，支承板与夹具体的连接采用内六角螺钉。

选用两销结构如图所示

1.2定向键与对刀装置设计

定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。

根据GB2207—80定向键结构如图所示： 夹具体槽形与螺钉

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对刀装置直接选择对刀块，其结构如图所示

四、绘制夹具装配图和夹具体零件图

具体见图纸