无级变速器后壳体的数控工艺与加工（润滑泵体）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 无级变速器壳体是汽车无级变速器（ 成的重要部件之一，分为左、中、右壳体 ,主要加工面由结合平面和及精密孔系组成。本课题通过来自书籍、网络的信息，分析了无级变速器的工作原理 及 变速器壳体 的工艺特点与要求，继而通过绘 制产品 零件 图进一步熟悉零件 ，并 利用 绘制了 3分利用数控加工的技术特点，对该产品的工艺规程进行了重新设计，在 保证质量的同时，以最高的效率，最低的成本来完成工件的加工。主要设计内容包括：完成 变速器壳体 的工艺规程（包括工艺过程卡、工序卡）设计及主要工序的工装设计，绘制夹 具图的装配图和主要非标准零件图、用 速器壳体 的数控加工程序。本课题的重点是机械加工工艺规程设计、夹具装配图的准确绘制、数控加工程序的 编制。难点是所设计的工艺路线能做到兼顾精度、效率及经济性，所设计的 夹具 能在 保证 精度 要求 的前提下有较简单的结构。本课题对优化设计具有实际作用和意义。 关键词： 变速器壳体 ； 工艺规程； 夹具； 数 控 编 程 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he VT of As of in to be is of D of of it to of of at of as a up of of s is of is of to be a NC 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 1 引言 . 1 2 设计课题分析 . 1 . 1 . 1 . 2 3 工艺规 程设计说明 . 4 . 4 . 4 . 5 . 7 . 7 . 8 . 8 4 工装夹具设计 . 9 . 9 夹紧面时的原则 . 9 . 10 . 10 . 10 5 刀具及切削用量的选择 . 11 . 11 . 11 孔的刀具 . 12 . 12 6 3. 14 7 数控加工程序编制 . 17 8 结束语 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 考资料 . 21 致谢 . 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 引 言 近年来，随着计算机技术的发展，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。 数控加工技术具有适应性强、精度高、加工质量稳定、生产效率高，并且能实现复杂的运动。因此，利用数控技术来加工这种壳体，将大大 提高加工效率，缩短加工时间，提高产品竞争力。 我将根据零件图，利用 加工工艺和夹具方案进行优化设计，并且利用 数控或普通设备进行加工，可以在保证产品质量的前提下，使产品开发到产品出货的周期大大缩短，这是现代制造业发展的必然趋势 。 对设计夹具方案而言，夹具的使用根据工件几何形状或加工方式的不同，使用的情形也会随之变化。夹具的类型众多，使用方式又具多样化，因此夹具的设计在加工流程中是重要的技术与艺术。夹具规划的优劣会直接影响到加工过程的可行性与难易度。而且夹具需要与工件接触，才能产生夹持力以固定工件，因此夹具的设置会直接影响刀具轨迹的规划。只有设计出合理的夹具，才能更有效地保证变速器壳体的质量。 2 设计课题分析 件的作用 无级 变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置。又称变速箱。 分为前、中、后壳体，主要加工面由结合平面和及精密孔系组成，无级变速器后壳体是汽车无级变速器的重要部件之一。 件分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 壳体图样 无级变速器后壳体 图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为 材料强度较高 ,塑性及韧性尚好 ,切削加工性优良 ,焊接性中等。 该零件主要加工表面及技术要求分析如下： 1）与基准孔有垂直 度要求的端面，其端面平面度公差等级为 9 级，表面粗糙度为 艺过程安排应注意保证其位置精度； 2）公差小于 孔或外圆的粗糙为 302艺过程安排应注意保证其位置精度及装配精度。 根据加工方法的经济精度及各种机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均能可以保证。 定生产类型 壳体加工工艺按中小批量生产方式，以我院现有数控机床和通用机床为可选择的加工设备 。 生产纲领为： 年 产 500 套。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 步确定工艺安排的基本倾向为：加工过 程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主；大量采用专用工装。这样生产准备工作及投资较少、投产快、生产率 高， 转产容易。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工艺规程设计说明 坯的确定 1）确定毛坯种类 根据零件材料 定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属型铸造。 2）确定铸件余量及形状 根据参考文献铸件的分型面选择及各加工表面铸件 ， 机械加工余量如下表 各表面 基本尺寸（ 加工余量等级 加工余量（ 说 明 130 G 3 上表面，单侧加工 底面（ 225 G 4 顶面，降一级 40 H 4 孔，降一级，双侧加工 72 H 4 孔，降一级，双侧加工 表 件各表面机械加工余量 本零件上直径 22 及以下尺寸的孔均不铸出，底平面销孔及 亦不予铸出。所以经综合考虑， 个 铸出，均为实心。 3 2 工 件装夹的 原则和方法 工件经一次装夹后所完成的那一部分 工序称为安装。在一道工序中能被装夹一次或多次，才能完成加工。工件在加工中，应尽量减少装夹次数，因，工件可为多一次装夹，就会增加装夹的时间，还会增加装夹误差。安装大概原则为在加工合理的情况下应尽量减少装夹次数，来减少装夹时间和装夹误差，从而来提高加工效率。 原则和方法：首先要保证产品质量，在保证质量的前提下，最大限度的提高买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 产率，满足生产量的要求，并尽可能的减少耗费，减少投资。降低制造成本，保证良好的经济性。数控加工中还应注意以下几点： （ 1）尽可能做到设计工 艺与编程计算基准统一。该零件以左侧端面为设计基准， 应该合理安排； （ 2）尽量 做到 工序集中 ； （ 3）避免占机人工调整，装夹要迅速。 该变 速器后壳体属于典型的铣削类零件，采用一面 （即接合面） 两销 （即接合面上的 2 孔）进行 定位。 3 3 工 艺 顺序的安排 工艺编排的 原则：先粗后精、 先主后次 、先面后孔、 基面先行 。 （ 1） 机械加工顺序的安排：零件上需要加工的表面很多，而且每个需要加工的表面往往不是一次加工就能达到设计要求。安排机械加工工序顺序的任务，一是为各个表面的加工安排先后顺序，二是在加工路线中为每个表面的各个加工工序，安排具体的位置。 首先，应为零件上各 个需要加工的表面选出合理的加工方案，然后，将次要表面性质相同的加工工序，放在与主要表面加工性质相同的工序中完成。这样，大多数次要表面的终加工，一般在主要表面的粗、半精加工中即可完成。但对于那些与主要表面有密切位置关系的次要的表面加工，应放在主要表面的精加工后进行。对于这个零件，因为无论加工哪个面对于另外的面都没有影响，就不必考虑要先加工哪个面。 （ 2）热处理工序的安排：热处理可以提高材料的力学性能，改善金属的切削性能及消除内应力。在制订工艺路线时，应根据零件的技术要求和材料的性质，合理地安排热处理工序。在机 械制造中，常用的热处理工序有：退火、正火、调质、时效、淬火、渗碳、 渗 氮、液体碳氮共 渗 。一般来讲表面热处 理的安排在零件加工的最后工序中，在镀镍之前要进行检验，避免热处理后报废的零件进行镀镍 而 造成不必要的浪费。 （ 3）辅助工序的安排：辅助工序包括检验、去毛刺、清洗、防锈、去磁、平衡等。在辅助工序中，检验工序是比较重要的，对保证加工质量，防止继续加工前道工序中产生的废品起着重要的作用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 速器壳体的主要加工面 本零件的工艺过程 拟定 如下： 铸造 清理 010 粗 、 精铣 020 铣 13 个 030 粗 、 精铣 60外圆和 040 钻 深 37并机攻 32 050 镗 72， 64， 52和 40孔 060 粗 、 精铣底面 070 铣 8个 20圆柱顶面和 2个 25 圆柱顶面 080 镗 68 孔 090 钻 10 2并机攻 30 100 钻 2 14孔深 10， 铰 14孔 110 钻 14 120 钻 2 12销孔，铰 12孔 130 去毛刺 检验 入库 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 工序卡片 的编 排 机械加工工艺卡片是在工艺过程卡片的基础上，按每道工序所 编制的一中工艺文件，主要内容有工序简图。该工序中每个工序的加工内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备等。 机械加工工艺过程卡片是以工艺为单位的，简要说明零件机械加工过程的一种工艺文件。主要用于单件小批和中批生产。制定工艺规程是一项很复杂的工作，它要求技术人员从生产实际出发 ,理论联系实际和工人结合起来，充分利用现有的生产条件，尽可能采用国内外先进工艺，并保证良好的劳动条件。 图 例工序卡片 3 5 定位基准的选择 制订工艺规程时，能否正确切合理地选择定位基准，将直接影响到被加工零件的位置精 度、各表面加工的先后顺序，在某些情况下，还会影响到所采用工艺装备的复杂程度，因此，必须重视定位基准的选择 。 根据图纸的要求，在加工底面（ ，其定位基准是 加工上表面时，起定位基准是底面（ 因此， 互为基准。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 工序集中与工序分散 工序集中：由于工序数目少、工艺路线较短。且员工操作人数较少，如用数控设备，应采用工序集中原则，保证效率，以最快的方式完成加工。 工序分散：要求员工人数、加工设备较多。 该零件加工面不多， 应使工序尽量集中 ，以便提高数控加工效率，降低 工人劳动强度 。 3 7 工艺装备选择 工艺装备：游标卡尺、外径千分尺。 考虑到精度要求及使用的刀具数，尽量选数控机床。 1）工序 040、 090、 100、 110、 120 为孔加工， 为保证加工精度，提高加工效率， 我所选用 工中心。 对设备条件有限的厂家，这几道工序也可采 用 钻模板加工 ，以减少成本。 2）对于工序 020、 030、 050、 070、 080， 底面 （ 孔精度要求比上表面 （ 孔的精度要求要高，所以 首先 加工底面上的孔 系 。我所选用的 数控机床是 工中心。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工装夹具设计 具的作用 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。 夹具在机械加工过程中的主要作用为： （ 1）便于在工序中正确夹工件并保证质量 ，工件的安装包括定和夹紧两面三刀个过程，定位是“确定工件在机床上或夹具中占有的正确位置的过程”，夹紧定位后将其固定使其在加工过程保持定位位置不变的操作。保证工件 在加工过程中不会因受切削力、重力、掼性或离心力等作用下产生位移或振动。使用夹具主要是保证位置精度还减少震动均匀余量，使有利于工序得到保证 。 （ 2）提高劳动生产率，降低劳动强度，使用夹具不但可以减少划线、找正等辅助时间，如利用快速夹紧、机动夹紧等装置，可提高生产效率并降低劳动，尤其是成批生产的情况，如何正确的设计夹具是一项相当重要的内容。 择夹紧面时的原则 （ 1）为保证安装的可靠，应便于使夹紧力的方向不破坏工件定位时获得的正确位置。 （ 2）施力于加紧表面时，应使因夹紧表面而引起的变形最小。 （ 3）在加工过程中，有利用减少因切削力而引起的振动。 （ 4）尽量使夹紧机构简单紧凑，工艺性好，操作方便，夹具结构应符合合理、可靠、高效、经济和安全 的原则。 为消除切削过程中引起的振动，当夹紧面便于夹紧力作用于点靠近加工处时，所需夹紧力就可以小一些，从而有利于简化夹紧装置，减轻手动夹紧时的劳动。 另外选择夹紧面时还应考虑工件被加工表面在夹紧力作用下的状态。即夹紧力的作用线通过被加工表面周围，使其处于夹紧应力之下，这种夹紧状态可以在切削过程中不引起震动，有利于 表面粗糙度的减少。但若加工表面所受的夹紧力不均匀时， 加工后将引起弹性恢复不均匀的形态误差。 变速器壳体属于典型的铣削类零件，最简单的夹紧方案就是一面两销， 沿径向定位，靠轴向力夹紧，为了防止在夹紧力的 作用下引起壳体的变形或破坏，拟采用一辅助支撑钉进行辅助支撑。的 这个夹紧方式简单，定位又可靠。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 具结构设计要则 夹具结构 很大程度上取决于 生产纲领，批量 越大，则采用的夹具专用程度越高 。 本课题为中小批生产 ， 因此应 尽量采用的通用夹具、可调整夹具、组装夹具和组合夹具配置 ，或在通用夹具的基础上更换部分零件，提高 的 夹具的 专用 程度 。在设计夹具时，结构 上应 力求简单 ，并尽可能考虑选用 通用件和标准元件，减少非标准零件 ，以提高夹具的标准化程度，缩短设计和制造周期。 夹具的零件和部件结构紧凑、简单。既要重量轻又要有足够 的刚度和强度，以保证装在夹具上的各个元件的位置不变。并且在加工过程中不发生振动，从而保证工件的加工精度。 具的稳定性 （ 1） 夹具应具有尽可能大的稳定性，对于不固定在工作台上的夹具尤为重要； （ 2）夹具在受切削力或冲击时，不至于翻倒； （ 3）夹具定位底面的尺寸应适当大于夹具的高度； （ 4）夹具体应具有适当宽度的边缘底面或支承面地脚。 具体的方案分析及制订 本文详细设计了利用加工中心 铣削 底面（ 钻削底面孔系的夹具。利用 58孔口端面、 58孔、 72孔作为定位基准，并利用 72孔口端面作为 辅助支撑，以提高结构刚度，减小切削力引起的变形。在 由于零件属于类，设计的方法很多，加工的步骤也是多种的。最终的方案是为了满足夹具结构简单，制造方便，加工零件精度高和经济性等要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 具 结构示意图 5 刀具 及切削用量的选择 择底面铣削的 刀具 （ 1）根据查参考文献，选择 当 铣削深度 4铣刀直径 00已知铣削宽度 60择 60于采用标准硬质合金铣刀，故齿数 z=14。 2）铣刀几何形状：由于 b 800选择 0 75 ,10 40 ,5 , o=8 , 8 10 , s= 择 底面铣削的 切削用量 （ 1）决定铣削深度 分两次加工，每次加工 2）决定每齿进给量 根据参考文献，当使用 z。 （ 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 ： 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直径 60刀买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 寿命 T=180 （ 4）决定切削速度 f 切削速度 根据公式计算，也可直接由表中查出。 当 60z=14， z 时， 7m/n=173r/35mm/ （ 5）检验机床功率 当布氏硬度 =174 2070z， 35mm/，P=工中心的 主电机功率 为 15/大于切削功率，因此所选择的切削用量可用，即 ： c=87m/n=173r/35mm/z。 择钻 14孔的刀具 选用高速钢麻花钻，其直径 钻头几何形状为双锥修磨横刃， =30 ,2 =118 ,2 1=70 , o=7 15 , =45 55 ,b=1mm,l=2 选择切削用量 孔切削用量的选择 （ 1） 选择进给量 f 1)按加工要求决定进给量：，当加工要求为 度，铸铁的布氏硬度 200f=r。 由于 l/d=70/，故应乘孔深修正系数 ，则 f=(1mm/r=r。 2)按钻头强度决定进给量：当布氏硬度 =200头强度允许的进给量 f=r。 3）按机床进给机构强度决定进给量：当布氏硬度 210床进给机构允许的轴向力为 4120N。进给量为 r。 从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=r。根据 择 f=r。 机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力，再进行比较来校验。 钻孔时的轴向力，当 f=r， 向力 270N。 轴向力的修正系数为 270N。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 加工中心进给机构强度允许的最大轴向力 0000N,由于 f= 7t=18m/n=1000v/ 000*18/据实际机床操作经验，取 Vf=据实际机床操作经验 ,取 （ 4） 检验机床扭矩及功率 当 f=r， 矩的修正系数均为 布氏硬度 =170 213f=r， 5/ 由于 E,m，故选择之切削用量可用，即 F=r， n=50r/80mm/ （ 5） 计算基本工时 ， L=f+y+ ,l=70切量及超切量 y+ =10mm 70+10)/350*理，也可 由此确定 其余各个加工面和孔的 刀具、 切削用量及时间定额。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 2001 变速器壳体的 3 图 壳 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 底面 拉伸 出 12个连接台面，倒角 图 图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 成其余结构细节，如孔系、倒角、加强筋等 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 数控加工程序编制 加工底面（ 14 个 程序名） 回参考点，拿刀） 平面刀，直径为 40） 主轴转速） 到工件原点，绝对坐标） 下刀进给速度为 60 r/ 刀补和 50r/ 取消刀补） 主轴停止） 程序暂停） （精加工平面） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 155 回参考点换刀） 中心钻，打中心孔） 98; 9328; 2251; 2701; 106; 6429; 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 189. 55; 2964; 0672; 7238; 16; 主轴停止） 程序暂停） 钻头加工 14 98; 9328; 2251; 2701; 106; 6429; 55; 2964; 0672; 7238; 16; 加工完成，返回程序起始处。） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结束语 毕业设计 到了 写 结束语 这一刻就意味着即将完成。 在这次毕业设计中， 通过自己的努力和老师的辛勤指导， 我 学会了如何独立思考，如何把一次方 案做到完美，如何运用所学知识加上自己的经验，把它们结合在一起等 。 在这次毕业设计中，我学会了怎样去处理在设计过程中出现的种种问题，也锻炼了自己处理实际问题的能力。综合理解了很多以往所学的知识， 经过 思考， 把知识消化而形成自己的一种知识模式，从而去判断所选方案的合理性。 这次课题的主要内容，都是比较贴近我所学的专业，对于快要走上工作岗位的我们来说，这是一种比较好的全面性的考验。设计过程中能培养我们独立思考的能力，锻炼我们处理实际问题的能力