汽車變速箱箱體的加工工藝及鏜Φ80孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含4張CAD圖紙+帶開題報告+文獻綜述+外文翻譯】

汽車變速箱箱體機械加工工藝及鏜Φ80孔夾具設(shè)計

摘  要

本設(shè)計是圍繞汽車變速器箱體加工工藝和專用夾具設(shè)計而進行的，變速器箱體主要加工是銑面、鉆鏜孔和攻螺紋。變速器箱體的左右端面和上下表面的粗糙度要求比較高，面的粗糙度相對孔的加工精度更容易達到要求。而孔的分布位置比較具有規(guī)律，基本在兩條軸線內(nèi)，需要保證的主要是孔的垂直度和圓跳動及內(nèi)孔面的粗糙度。本設(shè)計的工藝規(guī)程遵循先面后孔的設(shè)計原則，并將面的粗、精加工與孔的粗、精加工明確分開，確?？椎某叽缇群透鞣N要求。粗基準和精基準選擇的都是變速箱的下部底面。加工工序方面首先安排以變速器箱體的下部底面為定位基準對上表面進行加工，再以下部端面與箱體側(cè)部表面對軸承孔加工，裝夾方式則選用人工上緊的螺紋釘夾具，該夾具經(jīng)過專門設(shè)計，能保證可靠的夾緊。

本設(shè)計是適用于中批量生產(chǎn)，要求在確保加工質(zhì)量的條件下，盡可能降低生產(chǎn)工時，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，也是現(xiàn)今機加工產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。因為本設(shè)計是面向?qū)嶋H生產(chǎn)，對變速箱體零件圖紙進行分析，及對變速箱的結(jié)構(gòu)及功用多方面考慮，確保能保證工藝過程符合生產(chǎn)需要，并能保證尺寸要求和技術(shù)要求，并對設(shè)計的箱體面、軸承孔加工的夾具進行精度和誤差分析，確保夾具能應(yīng)用于實際生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：變速箱箱體 加工工藝 定位 夾緊 夾具設(shè)計

Abstract

This design is about the automobile gearbox which is design of processing technology and special fixture. The main processing direction of gear box includes milling surface, drilling hole and tapping thread. The roughness of the left and right end faces of the transmission case and the upper and lower surfaces require a high degree of roughness. The roughness of the surface is easier to meet the requirement of the machining accuracy of the hole. The distribution of holes has a regular pattern, distributed in two axes. The main guarantee is the verticality of the hole and the runout of the circle and the roughness of the inner hole surface. The design process of the actual practice, production and processing oriented, combining theoretical knowledge, Follow the design principle of the front face and the rear hole. The surface roughing and finishing are clearly separated from the roughing and finishing of the hole. Ensure dimensional accuracy and various requirements of the hole. Both the rough and the fine reference are chosen for the lower underside of the gearbox. In the processing process, the lower surface of the gear box is arranged as the positioning reference, and the upper surface is processed. The bearing hole is machined on the following end surface and the side surface of the box body. The clamping method uses the manual tightening screw thread clamp. The fixture has been specially designed. Reliable clamping is guaranteed.

This design is suitable for mass production requirements to ensure processing quality conditions, reduce production time as much as possible, improve production efficiency, reduce production as the main direction of development, but also present in machine processing industry. Because this design is for the actual production, the gearbox parts drawings are analyzed, and the transmission function and structure in many respects, that can guarantee the process to meet the production needs, and can guarantee the required size and technical requirements, and the design of the fixture box, bearing decent hole machining precision and error analysis. Ensure that the fixture can be used in practical production.

Key words: gearbox processing technology  positioning  clamping fixture design

目  錄  

摘  要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 選題背景 1

1.2 選題意義和發(fā)展現(xiàn)狀 1

1.3 設(shè)計的主要內(nèi)容 2

第2章 變速箱體工藝規(guī)程設(shè)計 3

2.1 零件分析 3

2.1.1 零件的作用 3

2.1.2 變速箱體結(jié)構(gòu)特點 3

2.2 變速箱體工藝性 4

2.2.1 零件工藝分析 4

2.2.2 箱體選材和毛坯控制 4

2.3 工藝路線 5

第3章 鏜孔夾具設(shè)計 8

3.1 夾具定位、夾緊確定 8

3.2 夾緊元件、動力裝置、夾緊力確定 9

3.3 夾具體、鏜套、鏜桿設(shè)計 10

3.4 夾具設(shè)計及操作簡要說明 12

第5章 刀具 13

5.1 刀具選用 13

5.2 刀具材料 13

5.3 切削控制 14

總 結(jié) 15

致 謝 16

參考文獻 17

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A0-變速器箱體零件圖.dwg

A0-鏜孔夾具裝配圖.dwg

A1-變速器箱體毛坯圖.dwg

A2-鏜套.dwg

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密 級 分類號 編 號 成 績 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 文 標(biāo) 題 精密機械加工工藝 作者所在系 別 機電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 者 姓 名 李玉軍 作 者 學(xué) 號 201322351 指導(dǎo)教師姓名 趙秋芳 指導(dǎo)教師職稱 副教授 完 成 時 間 2017 年 2 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 1 譯文標(biāo)題 精密機械加工工藝 原文標(biāo)題 者 . 名 彼得2 J2霍夫 曼 國 籍 美國 原文出處 文： 精密機械加工工藝 在機械加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力等 作用，為了保證在這些 外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件確定的加工位置，而不致發(fā)生振動或位移、夾具結(jié)構(gòu)中應(yīng)設(shè)置夾緊裝置將工件可靠夾牢。 一、夾緊裝置的組成 夾緊裝置的種類很多，但其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。 1． 動力裝置 夾緊力的來源，一是人力；二是某種裝置所產(chǎn)生的力。能產(chǎn)生力的裝置稱為夾具的動力裝置。常用的動力裝置有：氣動裝置、液壓裝置、電動裝置、電磁裝置、氣 — 液聯(lián)動裝置和真空裝置等。由于手動夾具的夾緊力來自人力，所 以它沒有動力裝置。 2． 夾緊部分 接受和傳遞原始作用力使之變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù) 的部分，一般由下列機構(gòu)組成： 1）接受原始作用力的機構(gòu)。如手柄、螺母及用來連接氣缸活塞桿的機構(gòu)等。 2）中間遞力機構(gòu)。如鉸鏈、杠桿等。 3）夾緊元件。如各種螺釘壓板等。 其中中間遞力機構(gòu)在傳遞原始作用力至夾緊元件的過程中可以起到諸如改變 2 作用力的方向、改變作用力的大小以及自鎖等作用。 二、夾緊裝置的基本要求 在不破壞工件定位精度，并保證加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量使夾緊裝置做到： 1. 夾緊力的大小適當(dāng)。既要保證工件在整個加工過程中其位置穩(wěn)定不變、振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。 2. 工藝性好。夾緊裝置的復(fù)雜程度 應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造和維修。 3. 使用性好。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。 三、基本夾緊機構(gòu) 原始作用力轉(zhuǎn)化為夾緊力是通過夾緊機構(gòu)來實現(xiàn)的。在眾多的夾緊機構(gòu)中以斜楔、螺旋、偏心以及由它們組合而成的夾緊機構(gòu)應(yīng)用最為普遍。 1. 斜楔夾緊機構(gòu) 采用斜楔作為傳力元件或夾緊元件的夾緊機構(gòu)稱為斜楔夾緊機構(gòu)。 直接采用斜楔夾緊時，斜楔的自鎖條件是：斜楔的升角小于斜楔與工件、斜 楔與夾具體之間的摩擦角之和 α≤ Φ 1+Φ 2 為保證自鎖可靠，手動夾緊機構(gòu)一般取 α=6° ~8° 。用氣壓或液壓裝置驅(qū)動的斜楔不需要自鎖，可取 a =15 ° ~35 °。 斜楔夾緊具有結(jié)構(gòu)簡單，增力比大，自鎖性能好等特點，因此獲得廣泛應(yīng)用。 （二）螺旋夾緊機構(gòu) 采用螺桿作中間傳力元件的夾緊機構(gòu)統(tǒng)稱為螺旋夾緊機構(gòu)。由于它結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性好，而且由于螺旋升角小，螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好， 3 夾緊力和夾緊行程都較大，是手動夾具上用得最多的一種夾緊機構(gòu)。 1. 簡單螺旋夾緊機構(gòu) 最簡單的螺旋夾緊機構(gòu)由于直接用螺釘頭部壓緊工件，易使工件受壓表面損傷，或帶動工件旋轉(zhuǎn)。因此常在頭部裝有擺動的壓塊。由于壓塊與工件 間的摩擦力矩大于壓塊與螺釘間的摩擦力矩，壓塊不會隨螺釘一起轉(zhuǎn)動。夾緊動作慢、工件裝卸費時是單個螺旋夾緊機構(gòu)的另一個缺點。為克服這一缺點，可采用快速夾緊機構(gòu)。 2. 螺旋壓板夾緊機構(gòu) 在夾緊機構(gòu)中，螺旋壓板的使用非常普遍，常見的螺旋壓板典型結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)尺寸均已標(biāo)準化，設(shè)計者可參考有關(guān)國家標(biāo)準和夾具設(shè)計手冊進行設(shè)計。 2. 偏心夾緊機構(gòu) 用偏心件直接或間接夾緊工件的機構(gòu)，稱為偏心夾緊機構(gòu)。偏心件有兩種形式，即圓偏心和曲線偏心，其中，圓偏心機構(gòu)因結(jié)構(gòu)簡單、制造容易而得到廣泛應(yīng)用。 偏心夾緊加工操作方便、夾緊迅速，缺點是夾緊力和 夾緊行程都小。一般用于切削力不大、振動小、沒有離心力影響的加工中。 1．圓偏心輪的工作原理 2．圓偏心輪的夾緊行程及工作段 αΦ 1+Φ 2 推導(dǎo)得： 2e／ D 當(dāng) f= ， e／ D ≥ 20 當(dāng) f= ， e／ D ≥ 14 四、定心夾緊機構(gòu) 當(dāng)工件被加工面以中心要素（軸線、中心平面等）為工序基準時，為使基 4 準重合以減少定位誤差，需采用定心夾緊機構(gòu)。 定心夾緊機構(gòu)具有定心和夾緊兩種功能，如臥式車床的三爪自 定心卡盤即為最常用的典型實例。 定心夾緊機構(gòu)按其定心作用原理有兩種類型，一種是依靠傳動機構(gòu)使定心夾緊元件等速移動，從而實現(xiàn)定心夾緊，如螺旋式、杠桿式、楔式機構(gòu)等；另一種是利用薄壁彈性元件受力后產(chǎn)生均勻的彈性變形（收縮或擴張） ，來實現(xiàn)定心夾緊，如彈簧筒夾、膜片卡盤、波紋套、液性塑料等。 1. 螺旋式定心夾緊機構(gòu) 螺桿兩端的螺紋旋向相反，螺距相同。當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時，使兩個 V 形鉗口作對向等速移動，從而實現(xiàn)對工件的定心夾緊或松開。 V 形鉗口可按工件不同形狀進行更換。 這種定心夾緊機構(gòu)的特點是：結(jié)構(gòu)簡單、工作行 程大、通用性好，但定心精度不高，主要適用于粗加工或半精加工中需要行程大而定心精度要求不高的場合。 2. 杠桿式定心夾緊機構(gòu) 杠桿式三爪自定心卡盤中，滑套作軸向移動時，圓周均布的三個鉤形杠桿便繞軸轉(zhuǎn)動， 撥動三個滑塊沿徑向移動，從而帶動其上卡爪將工件定心并夾緊或松開。 這種定心夾緊機構(gòu)具有剛性大、動作快、增力倍數(shù)大、工作行程也比較大等特點，但其定心精度較低。一般為 右，它主要用于工件的粗加工。由于杠桿機構(gòu)不能自鎖，所以這種機構(gòu)自鎖要靠氣壓或其它機構(gòu)。 3. 楔式定心夾緊機構(gòu) 機動的楔式夾爪自動 定心機構(gòu)中，當(dāng)工件以內(nèi)孔及左端面在夾具上定位后，汽缸通過拉桿使六個夾爪左移， 由于本體上斜面的作用，夾爪左移的同時向外脹開，將工件定心夾緊；反之，夾爪右移時，在彈簧卡圈的作用下使夾爪收攏，將工件松開。 這種定心夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊，定心精度一般可達 較適 5 用于工件內(nèi)孔作定位基面的半精加工工序。 4. 彈簧筒夾式定心夾緊機構(gòu) 這種定心夾緊機構(gòu)常用于安裝軸套類工件。 彈性定心夾緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、體積小、操作方便迅速，因而應(yīng)用十分廣泛。其定心精度可穩(wěn)定在 間。 除上述介紹的定心夾緊機構(gòu)外，常用的還有膜片卡盤機構(gòu)、波紋套定心夾緊機構(gòu)以及液性塑料夾緊機構(gòu)等。 夾具是機械加工中不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 一、 高精 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達± 00行度高達 00士 性夾具的重復(fù)定位精度高達 2~5 微米 。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號以及不同檔次的精度標(biāo)準供選擇。 二、 高效 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷的推陳出新。新型的電控永磁夾具，夾緊和松開工件只用 1、 2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。采用美國杰金斯公司的球鎖裝夾系統(tǒng)， 1 分鐘內(nèi)就能將夾具定 位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 三、 模塊 組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機 6 輔助設(shè)計與組裝打下了基礎(chǔ)。應(yīng)用 術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套 方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷的改進和完善夾具系統(tǒng)。 四、 通用 經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。 7 附錄： In by as in to in by of to of be no or be up be in of of of 1. he of is by a as in as a of so it 2. to of of of 1) to of as to as 2) of as so 3) as as of in of of to of as in of to of as as of so 8 of be 1. of It is to in of so 2. is of be to of to be to 3. of be a to in by of of (A) as or of as of α≤ Φ 1+Φ 2 In to a a =6 °~ 8 °. or do it is to a =15 ° ~35 °. is in by as it is (B) 9 as to as of as a of of on a 1. he as a of of so to of or So in as a of is is a of To 2. in of is of of a to (C) or as of to a is to is is to of in is no of of 1. of 10 2. . α Φ 1+ Φ 2 2e / D f =0.1 e / D≥ 20, f =e / D ≥ 14 is by of in to to of to be as is a of of to is on so in to as as is of or to as a as 1. at to it in to of or of up is or of of 2. 11 of in to or by is by it is so on or 3. in so to of on to be to in of to of 4. in of to so a of of in In to of as as as is an in to by is 12 in to of up 5μm of 300mm up to 00of up ~5μm. to of is It is in to of as as of To of in to of as of up ~2 to to s be to in of of of of is of of of of a of a in a of AD to a to of to on a is a of 13 of to 指 導(dǎo) 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導(dǎo)教師對譯文進行評閱時應(yīng)注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設(shè)計（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設(shè)計（論文）的參考文獻；②翻譯的外文文獻字數(shù)是否達到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后 。