汽車變速箱箱體加工工藝及夾具設計【含5張CAD高清圖紙、文檔全套】【LB4】

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稱講師工作單位北華航天工業(yè)學院課題來源教師自擬課題課題性質應用設計課題名稱 汽車變速箱箱體加工工藝程及專用卡具設計本設計的科學依據（科學意義和應用前景，國內外研究概況，目前技術現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等）1、 課題研究目的和意義 1本課題研究目的現(xiàn)代制造工藝技術是先進制造技術的重要組成部分。產品從設計變?yōu)楝F(xiàn)實是必須通過加工才能完成的，工藝是設計和制造的橋梁，設計的可行性往往會受到工藝的制約，工藝往往會成為“瓶頸”，因此，工藝方法和水平是十分重要的。不是所有設計的產品都能加工出來，也不是所有設計的產品通過加工都能達到預定的技術性能要求。 在生產過程中，凡是改變生產對象的的形狀、尺寸、位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。結構相似或要求相同的機器零件，均可以采用多種不同的工藝過程，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最合理的。在合理的工藝過程的指導下，人們才能保證機器零件的加工質量，達到設計圖樣上規(guī)定的各項要求，提高生產效率，降低制造成本，減輕勞動強度，保證生產安全。2.本課題研究意義現(xiàn)代制造業(yè)已經發(fā)生質的飛躍，傳統(tǒng)生產模式已經不能適應產品更新?lián)Q代的步伐。為了縮短產品的開發(fā)周期，提高生產效率，夾具是機械生產中必不可少的工藝裝備。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，他廣泛應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。只有合理的使用夾具才能保證機械零件的加工精度，提高勞動生產率，擴大機床的使用范圍，降低生產成本，改善工人的勞動條件。二國內外研究動態(tài) 近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。雖然已有學者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數據的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復雜電極的三維型面數據。隨著模糊數學、神經元網絡及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術的成熟發(fā)展，人們開始嘗試利用這一技術來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經濟性等實驗模型，并得到了初步的成果。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經驗作為知識存儲起來，建立描述特種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎。 同時，在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產綱領等分析），精心調查研究，吸取國內外的先進技術，制訂出合理的設計方案。目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產量配額。使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%95%的時間，縮小了生產循環(huán)周期，從而增加了產量也就意味著降低了成本。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟的方向發(fā)展。設計內容和預期成果（具體設計內容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式）一 課題研究內容本課題是汽車變速箱箱體加工工藝及專用夾具的設計，因此本課題設計重點是明白機械加工工藝規(guī)程和夾具的設計、定位等問題。首先，確定零件的毛坯及毛坯圖的繪制；其次，選擇加工方法、制定工藝路線及工藝卡片；它一般包括：1.根據零件的類別和技術要求，對每個加工面選擇合理的加工方法。 2.安排加工順序：（1）工件的精基準表面應先進行加工；（2）先加工主要表面再加工次要表面；（3）先粗加工后精加工；（4）先加工平面，后加工內孔。3.工藝的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。4.填寫加工工藝卡片。另外，夾具是保證零件加工精度的重要工具。夾具設計的內容主要包括：（1）明確設計要求，收集和研究有關資料：了解零件作用、結構特點、技術要求；充分研究并了解工藝規(guī)程，及某一工序的加工要求。分析夾具設計任務書上選用的定位基準和工序尺寸。（2）確定夾具的結構方案。二課題可能遇到的問題工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當的輔助支撐。夾具的設計必須要保證夾具的定位準確和機構合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析，結合一些夾具的具體設計事例，查閱相關的夾具設計資料，聯(lián)系在工廠看到的一些箱體零件加工的夾具來解決這些問題。擬采取設計方法和技術支持（設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等）研究步驟、方法及措施1.根據設計題目進行相關資料的查找，準備好相關的手冊圖冊等工具書；2.了解該零件的功用、零件的工作環(huán)境、受力狀況；3.對本課題設計的夾具進行調研；4.完成該夾具的方案分析、比較，確定方案后的所有設計計算；5.完成該夾具的設計，完成裝配圖紙及部分零件圖紙；6.編寫設計說明書，并附帶中英文摘要；7.翻譯一篇有關夾具設計等機械方面的英文資料。實現(xiàn)本項目已具備的條件（包括過去學習、研究工作基礎，現(xiàn)有主要儀器設備、設計環(huán)境及協(xié)作條件等）現(xiàn)有的條件和設備1.關于本課題的任務書，包含對課題任務的要求以及應閱讀的主要參考文獻等。 2.計算機及機械制圖軟件AutoCAD。 3.國內數據庫（中國知網CNKI、萬方數據庫等）及國外數據庫（EBSCO數據庫、SAE數據庫等）。 4.圖書館相關的工藝參考手冊、機床夾具設計手冊以及各種參考文獻及參考資料。各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度(以周為單位)1至3周 實習調研、資料查閱、英文翻譯、開題報告；4至5周 方案分析、比較、確定。完成受力、運動分析及設計計算；6至8周 完成裝配圖的繪制；9至10周 完成零件圖的繪制；12至13周撰寫設計說明書；14周 修改圖紙和說明書；15周 答辯。開 題 報 告 審 定 紀 要時 間地點主持人參會教師姓 名職 務（職 稱）姓 名職 務（職 稱）論證情況摘要 記錄人：指導教師意見指導教師簽名： 年 月 日教研室意見教研室主任簽名： 年 月 日第 5 頁 共4頁本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述設計 (論文)題目汽車變速箱箱體加工工藝過程及專用卡具設計作者所在系別機電工程學院作者所在專業(yè)車輛工程作者所在班級B13141作 者 姓 名楊子研作 者 學 號201322213指導教師姓名許文娟指導教師職稱講師完 成 時 間2017年3月北華航天工業(yè)學院教務處制說 明1根據學校畢業(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。2文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內完成，由指導教師簽署意見并經所在專業(yè)教研室審查。3文獻綜述各項內容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。5文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。汽車變速箱箱體加工工藝過程及專用卡具設計摘要：在生產過程中，只有合理的使用夾具以及合理的工藝過程的指導下，人們才能保證機器零件的加工質量，達到設計圖樣上規(guī)定的各項要求，提高生產效率，降低制造成本，減輕勞動強度，保證生產安全。關鍵字：合理，卡具，合理，安全Automobile gear-box processing technologyRoutine and special fixture designAbstract: In the process of production, only the reasonable use of fixture and reasonable technological process, under the guidance of people to ensure the quality of the machine parts processing, to meet the design pattern on the specified requirements, improve the production efficiency, reduce manufacturing cost, reduce labor intensity and ensure safe production.Key words: Reasonable, Fixture, Reasonable, Safe1、 研究機床卡具的意義技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。二、機床卡具國內外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢（一）機床卡具國外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 國外生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85%左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠里，約擁有數千甚至近萬套專用夾具;另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔34年就要更新5080%左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為1020%左右。特別是近年來，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： (1)能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本; (2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;(3)能適用于精密加工的高精度機床夾具;(4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具;(5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率;(6)提高機床夾具的標準化程度。（二）機床的國內發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 夾具是機械加工不可缺少的部件，在我國機床技術正向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發(fā)展。機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。 (1)標準化機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148T2259-91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。(2)精密化隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1;用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5m。(3)高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右;在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數控機床的效率。4)柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、組合等方式，以適應工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、模塊化夾具、數控夾具等。為適應現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結構為可拆結構，發(fā)展可調夾具結構，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。 三、總結機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務。 四、參考文獻1徐灝.機械設計手冊M.（第二版、第三卷、第四卷）北京:機械工業(yè)出版社.20002沈鴻.機械工程手冊M.（第九卷）北京:機械工業(yè)出版社.19833南京機械研究所.機床夾具設計圖冊M.北京:機械工業(yè)出版社.1984.4王紹俊.機械制造工藝設計手冊M.北京:機械工業(yè)出版社.1985.5劉仁家.機械設計常用元器件手冊M.北京:機械工業(yè)出版社.1995.6路甬祥.液壓氣動技術手冊M.北京:機械工業(yè)出版社.2002.7趙雪松.機械制造裝備設計M.武漢:華中科技大學出版jilin指導教師意見 指導教師： 年 月 日專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日第 4 頁 共 4 頁Gearbox shell machining process designManufacturing Engineering and TechnologyMachiningMechanical Industry Press In March 2004, version 1 p560564（Serope kalpakjian） （Steven R.Schmid）AbstractGearbox shell is a more complex structure of spare parts box, its high precision, complex process, and the processing quality will affect the overall performance engine, so it has become the engine manufacturers focus parts one.Machining process planning must guarantee the machining quality of parts, to meet the technical requirements stipulated in drawings, at the same time should also have high productivity and efficiency. Therefore, machining process planning design is an important work, requires designers must have a rich experience in production practice and wide range of mechanical manufacturing technology basic theory knowledge. In the specified procedure, should according to the production of parts and the existing equipment conditions, taking the processing quality into account, productivity and economy requirements, after repeated analysis and comparison, to determine the optimal or the best solution.1.Technical Characteristics of the gearbox shellThe gearbox shell process features are: the structure of complex shape; processing plane, more than holes; uneven wall thickness and stiffness is low; processing of high precision typical of box-type processing part. The main processing of the surface of cylinder block top surface, the main bearing side, cylinder bore, the main and camshaft bearing bore holes and so on, they will directly affect the machining accuracy of the engine assembly precision and performance, mainly rely on precision equipment, industrial fixtures reliability and processing technology to ensure the reasonableness.2.The gearbox shell process design principles and the basis Design Technology program should be to ensure product quality at the same time, give full consideration to the production cycle, cost and environmental protection; based on the enterprises ability to actively adopt advanced process technology and equipment, and constantly enhance their level of technology. Gearbox shell machining process design should follow the following basic principles:2.1 The selection of processing equipmentThe principle of selection adopted the principle of selection adopted the principle of combining rigid-flexible, processing each horizontal machining center is located mainly small operations with vertical machining center, the key process a crank hole, cylinder hole, balancer shaft hole High-speed processing of high-precision horizontal machining center, an upper and lower non-critical processes before and after the four-dimensional high-efficiency rough milling and have a certain adjustment range of special machine processing;2.2 Concentration process principleFocus on a key process in principle process the body cylinder bore, crankshaft hole, Balance Shaft hole surface finishing and the combination of precision milling cylinder head, using a process focused on a setup program to complete all processing elements in order to ensure product accuracy The key quality processes to meet the cylinder capacity and the relevant technical requirements;3.The gearbox shell machining process design the main contentGearbox shell complex structure, high precision, arge size, is thin-walled parts, there are a number of high precision plane and holes. Engine block machining process characteristics; mainly flat and the hole processing, processing of flat generally use planing, milling methods such as processing, processing of hole used mainly boring, processing and multi-purpose drilling holes. As the cylinder complex structure. so how to ensure that the mutual position of the surface processing precision is an important issue.3.1 The selection of blankGearbox shell on the materials used are generally gray cast iron HT150,HT200,HT250,there is also cast aluminum or steel plate, this engine block using high-strength alloy cast iron. Cylinder in the processing prior to aging treatment in order to eliminate stress and improve the rough casting mechanical properties.Improve the rough accuracy, reduction of machining allowance, is to improve the automated production line system productivity and processing quality of the important measures. As the foreign box-type parts of rough quality and high precision, and its production-line system has been implemented directly on the blank line, not only eliminating the need for blank check device also saves the rough quality problems due to waste of machining time, increase overall efficiency. Therefore, the refinement of rough is to improve the productivity of the most promising way out. For the engine block production line, can be rough in parts on-line pre-milling six face, removing most of the margin, to facilitate direct on-line parts.3.2 Machining process selection and processing of the benchmarkChoose the right processing technology base is directly related to the processing quality can ensure the parts. Generally speaking, process benchmarking can be divided into coarse and fine reference base.3.2.1 Coarse reference baseThe baseline for the on-line thick rough ,which is particularly important the choice of benchmark crude, if crude benchmark choice unreasonable, will the uneven distribution of machining allowance, processing and surface offsets, resulting in waste. In the cylinder production line, we have adopted for the coarse side of the base;3.2.2 Fine reference baseRefined the base of this box for the engine block parts, the general use of side two sales for a full range of uniform benchmarks, For the longer automated production positioning. In the gearbox shell of the process, we have adopted to the side, bottom and the spindle hole positioning, in the processing center on the process.3.3 Machining Processing Stages and processes of the arrangementsOften a part of many apparent need for processing, of course, the surface machining accuracy are different. Processing of high precision surface, often after repeated processing; As for the processing of the surface of low precision, only need to go through one or two on the list. Thus, when the development process in order to seize the processing high precision surface, this conflict, the reasonable arrangement processes and rational division stage of processing. Arrange the order of the principle of process is: after the first coarse refined, the first surface after the hole, the first benchmark other. In the engine block machining, the same should follow this principle.3.3.1 roughing stage engine block machining processThe arrangements for roughing process, to fully carry out rough rough, trim most of the margin in order to ensure production efficiency;3.3.2 semi-finishing phase of the engine block machiningIn order to ensure the accuracy of the middle of some important surface processing, and arrange some semi-finishing operations, will be required accuracy and surface roughness of the surface of the middle of some processing to complete, while demanding the surface of semi-finished, to prepare for future finishing;3.3.3 The finishing stageThe finishing stage of requiring high accuracy and surface roughness of the surface processing; 3.3.4 secondary processingSecondary processing such as small surface screw holes, you can finish of the major surface after the one hand, when the workpiece deformation process little impact at the same time also reduced the rejection rate;In addition,if the main surface of a waste,these small the surface will not have to be processed,thus avoiding a waste of man-hours.However,if the processing is very easy for a small surface bumps the main surface,it should be placed on a small surface finish prior to the main surface finishing;3.3.5 make proper arrangements for secondary processesMake proper arrangements for secondary processes such as product inspection process,in part roughing stage,the key process before and after processing,spare parts all the processing has been completed,should be appropriate arrangements.Stage of processing division,has the following advantages:First,it can take measures to eliminate the rough workpiece after the stress,to ensure accuracy; second,finishing on the back,and will not damage during transport the surface of the workpiece has been processed;again,first roughing the surface defects can be detected early and promptly deal with rough,do not waste working hours.But most small parts,do not sub very thin.3.4 The gearbox shell surface of the main processing and secondary processes3.4.1 Plane processingPlane processing at present, the milling of engine blocks is the primary means of planar processing,domestic milling feed rate is generally 300-400mm/min,and foreign 2000-4000mm/min milling feed rate compared to far cry,to be on increasing,therefore,improve the milling feed rate,reduce overhead time is to improve the productivity of the major means of finishing a number of plane engine block when the milling feed rate to reach 2399mm/min,greatly improved efficiency;Top surface of the cylinder milling is a key process in the process,the flatness requirements for 0.02/145mm,the surface roughness of Ra1.6um.Processing in the cylinder,the use of side and spindle bearing bore positioning,top,bottom and middle vagay only aperture while processing used in the processing line outside of the knife device can better meet the engine block machining accuracy;3.4.2 General holes MachiningGeneral holes Machining holes in general are still using the traditional processing of drilling,expansion,boring,reaming,tapping and other craft approach. Issues in the design process of specific programs,use of coated cutting tools,cutting tools and other advanced tools within the cooling,and using a large flow of cooling systems,greatly improving the cutting speed,improved productivity;3.4.3 Deep hole processingDeep hole processing of the traditional processing method is used to grade twist drill feed,low efficiency of their production,processing and quality is poor.The deep hole in the engine block processing,the use of gun drilling process;3.4.4 CleaningCleaning is divided into wet cleaning and dry cleaning.Machining cylinder automatic production line using a large flow of wet cleaning;3.4.5 DetectionDetect points outside the line detection and line detection of two kinds. Quality inspection in the engine block,according to the actual situation with lines outside the detection,the main use of coordinate measuring machine integrated measurements of the cylinder,each 200 samples 1-5 pieces,each class random one.變速箱殼體機械加工工藝設計摘自： 機械工程與技術（機加工）（英文版）機械工業(yè)出版社 2004年3月第1版 美國 卡卡爾帕基安施密德摘要變速箱殼體是變速器機零件中結構較為復雜的箱體零件，其精度要求高，加工工藝復雜，并且加工加工質量的好壞直接影響發(fā)動機整個機構的性能，因此，它成為各個發(fā)動機生產廠家所關注的重點零件之一。機械加工工藝規(guī)程必須保證零件的加工質量，達到設計圖紙規(guī)定的各項技術要求，同時還應該具有較高的生產率和經濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設計是一項重要的工作，要求設計者必須具有豐富的生產實踐經驗和廣博的機械制造工藝基礎理論知識。1. 變速箱殼體的工藝特點變速箱殼體的工藝特點是：結構、形狀復雜；加工的平面和孔比較多；壁厚不均，剛度低；加工精度要求高，屬于典型的箱體類加工零件。變速箱的主要加工表面有頂面、孔系、主軸承孔及螺紋孔等，它們的加工精度將直接影響發(fā)動機的裝配精度和工作性能，主要依靠設備進度、工夾具的可靠性和加工工藝的合理性來保證。2. 變速箱殼體工藝方案設計原則和依據設計工藝方案應在保證產品質量的同時，充分考慮生產周期、成本和環(huán)境保護；根據本企業(yè)能力，積極采用國內外先進的工藝技術和裝備，不斷提高企業(yè)工藝水平。變速箱殼體機械加工工藝設計應遵循以下基本原則：2.1加工設備選型原則加工設備選型采用剛柔結合的原則，加工設備以臥式加工中心為主，少量采用立式加工中心，關鍵工序曲軸孔、缸孔、平衡軸孔加工采用高精度高速臥式加工中心，非關鍵工序上下前后四個平面的粗銑采用高效并有一定調整范圍的專用機床加工；2.2 集中工序原則關鍵工序曲軸孔、缸孔、平衡軸孔的精加工缸蓋結合面的精銑，采用在集中在一道工序一次裝夾完成全部加工內容方案，以確保產品精度滿足缸體關鍵品質的工藝性能和有關技術要求。3. 發(fā)動機缸體機械加工工藝設計的主要內容發(fā)動機缸體結構復雜，精度要求高，尺寸較大，是薄壁零件，有若干精度要求較高的平面和孔。發(fā)動機缸體機械加工的工藝特點是：主要是平面和孔的加工，加工平面一般采用刨、銑削等方法加工，加工孔主要采用鏜削，加工小孔多用鉆削。由于缸體結構復雜，因此如何保證各表面的相互位置精度是加工中的一個重要問題。3.1 毛坯的選擇變速箱殼體采用的材料一般是灰鑄鐵HT150、HT200、HT250，也有采用鑄鋁或者鋼板的，此發(fā)動機缸體采用高強度合金鑄鐵。缸體在加工前進行時效處理，以消除鑄件內應力和改善毛坯的力學性能。提高毛坯精度，減少加工余量，是提高自動生產線系統(tǒng)生產率及加工質量的重要措施。由于國外箱體類零件毛坯質量和精度較高，其生產線系統(tǒng)已實現(xiàn)了毛坯直接上線，既省去了毛坯檢查裝置，也節(jié)省了由于毛坯質量問題而浪費的加工工時，提高了綜合效益。因此，精化毛坯是提高生產率最有潛力的出路。對于發(fā)動機缸體生產線，可在零件上線前粗銑六個面，去除大部分余量，便于零件直接上線。3.2機械加工工藝基準的選擇和加工選擇合理的加工工藝基準，直接關系到能否保證零件的加工質量。一般來說，工藝基準可分為粗基準和精基準。3.2.1 粗基準粗基準對于上線的毛坯，其粗基準的選擇尤為重要，如果粗基準選擇不合理，會使加工余量分布不均勻，加工面偏移，造成廢品。在缸體生產線中，我們采用側面作為粗基準；3.2.2 精基準粗基準對于發(fā)動機缸體這種箱體零件來說，一般采用“一面兩銷”為全線的統(tǒng)一基準。對于較長的自動自動生產線系統(tǒng)，由于定位銷孔在使用過程中的磨損造成定位不準確。在變數箱體的加工中，我們采用了以側面、底面和主軸孔定位，在加工中心上加工。3.3 機械加工加工階段的劃分和工序的安排一個零件往往有許多表面需要加工，當然表面的加工精度是不同的。加工精度較高的表面，往往要經過多次加工；而對于加工精度低的表面，只要經過一兩次就行了。因此，擬定工藝順序時，要抓住“加工精度高的表面”這個矛盾，合理安排工序和合理劃分加工階段。安排工藝順序的原則是：先粗后精，先面后孔，先基準后其他。在發(fā)動機缸體的機械加工中同樣應遵循這一原則。3.3.1 粗加工階段在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，安排粗加工工序，對毛坯全面進行粗加工，切去大部分余量，以保證生產效率；3.3.2 半精加工階段在發(fā)動機缸體的機械加工過程中，為了保證一些重要表面的加工精度，安排一些半精加工工序，將精度和表面粗造度要求中等的一些表面加工完成，而對要求高的表面進行半精加工，為以后的精加工做準備；3.3.3 精加工階段對精度和表面粗造度要求高的表面進行加工；3.3.4 次要小表面的加工如螺紋孔，可以在精加工主要表面后進行，一方面加工時對工件變形影響不大，同時廢品率也降低；另外，如果主要表面出廢品后，這些小表面就不必再加工了，從而避免浪費工時。但是，如果小表面的加工很容易碰傷主要表面時，就應該把小表面加工放在主要表面的精加工之前；3.3.5 輔助工序也要妥善安排如檢驗工序，在零件粗加工階段之后，關鍵工序加工前后，零件全部加工完畢后，都要適當安排。對加工階段進行劃分，具有以下好處：首先，可以在粗加工后采取措施消除工作內應力，保證精度；其次，精加工放在最后面，不至于在運輸過程中損壞工件已加工表面；再次，先粗加工各面，可以及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并及時處理，不會浪費工時。不過對于一般小工件就不要分的很細。3.4 箱體的主要加工表面和輔助工序3.4.1 平面加工目前，銑削是發(fā)動機缸體平面加工的主要手段，國內銑削進給量一般為300-400mm/min，與國外銑削進給量2000-4000 mm/min相比，相差甚遠，有待于提高，因此，提高銑削進給量，縮短輔助時間，是提高生產效率的主要途徑，發(fā)動機缸體精加工一些平面時的銑削進給量達到2399mm/min，大大提高了效率；頂面的銑削是缸體加工中的一個關鍵工序，其平面度要求為0.02/145mm，表面粗造度為Ra1.6um。在缸體的加工中，采用側面和主軸軸承孔定位，頂面、底面和中間瓦蓋面同時加工，在加工中采用線外對刀裝置，能較好地滿足發(fā)動機缸體加工精度要求；3.4.2 一般孔系的加工一般孔系的加工仍采用傳統(tǒng)的鉆、擴、鏜、鉸、攻絲等工藝方法。課題在設計具體的工藝方案時，采用涂層刀具、內冷卻刀具等先進刀具，采用大流量冷卻系統(tǒng)，大大提高了切削速度，提高了生產率；3.4.3 深油孔加工傳統(tǒng)的加工方法是采用麻花鉆進行分級進給，其生產效率低，加工質量差。在發(fā)動機缸體深油孔的加工中，采用槍鉆工藝；3.4.4 清洗清洗分為濕式清洗和干式清洗。缸體機械加工自動生產線采用大流量濕式清洗；3.4.5 檢測檢測分為在線檢測和線外檢測兩種。在發(fā)動機缸體的質量檢測中，根據實際情況采用線外檢測，主要采用三坐標測量機對缸體進行綜合測量，每200件抽查1-5件，每班抽查一件。