毕业设计(论文)=BJ130汽车变速箱壳体加工工艺路线进行的研究和设计

1、目 录 摘要摘要 .i i abstractabstract .iiii 第第 1 1 章章 绪绪 论论 .1 1 1.11.1题目来源及选题的意义和目的题目来源及选题的意义和目的 .1 1 1.21.2本章小结：本章小结： .4 4 第第 2 2 章章 零件的分析零件的分析 .5 5 2.12.1课题简介课题简介.5 2.22.2零件的作用分析零件的作用分析.5 2.2.1零件的功用.5 2.2.2计算生产纲领、确定生产类型.5 2.2.3零件的结构特点.6 2.32.3零件的工艺性分析和零件图的审查零件的工艺性分析和零件图的审查.6 2.3.1孔径精度.6 2.3.2孔与孔的位置精度.6

2、2.3.3主要平面精度.6 2.3.4孔与平面的位置精度.6 2.3.5箱体的粗糙度.7 2.42.4确定毛坯画出毛坯图确定毛坯画出毛坯图.7 2.4.12.4.1毛坯材料的选择及其加工余量毛坯材料的选择及其加工余量.7 7 2.4.22.4.2毛坯的铸造形式和热处理毛坯的铸造形式和热处理.8 8 2.4.32.4.3箱体的加工部位的加工方法以及工艺箱体的加工部位的加工方法以及工艺.8 8 2.4.42.4.4箱体加工时应遵循的原则箱体加工时应遵循的原则.9 9 2.52.5拟订零件机械加工工艺路线拟订零件机械加工工艺路线.9 2.5.1定位基准的选择.9 2.5.2粗基准的选择.10 2.5

3、.3精基准的选择.10 2.5.4加工工序方案确定.10 2.62.6工艺方案的比较及其选用工艺方案的比较及其选用.12 2.72.7本章小结本章小结.12 第第 3 3 章章 加工工序的设计加工工序的设计 .1313 3.13.1选择加工设备、及其刀具、量具选择加工设备、及其刀具、量具.13 3.1.1加工设备选择.13 3.1.2量具的选择.13 3.1.3夹具的选择.13 3.23.2各工序的切削用量的选择各工序的切削用量的选择.13 3.2.1粗铣底面.13 3.2.2粗铣 t3 面.14 3.2.3粗铣两侧面.15 3.2.4钻 t3 面 2 个工艺孔.16 3.2.5粗 精镗孔 9

4、4，85.17 3.2.6粗铣斜方孔面.18 3.2.7粗、精镗 75 孔.19 3.2.8钻.攻 t3 面 m86 孔.20 3.2.9攻 m8-6 螺纹.21 3.2.10 钻、攻螺纹 t1 面 m12 孔.21 3.2.11 攻 m12 螺纹.22 3.2.12 钻，攻 t2 面 m86 螺纹孔.22 3.2.13 攻 m8-6 螺纹.23 3.2.14 钻、攻斜方孔面 m86 螺纹孔.23 3.2.15 攻 m8-6 螺纹.24 3.2.16 钻、绞 d5 d6 孔.24 3.2.17 精洗 t3 面.26 3.2.18 精洗两侧面.27 3.33.3本章小结本章小结.28 第第 4

5、4 章章 夹具设计夹具设计 .3030 4.14.1研究原始数据资料明确设计任务研究原始数据资料明确设计任务.30 4.1.1夹具的设计思路.30 4.1.2夹具的作用及条件.30 4.1.3夹具在现代机械加工中应用及作用.30 4.1.4机床夹具作用实现必须满足三个条件.31 4.24.2夹具的设计及其计算夹具的设计及其计算.31 4.2.1夹具材料的选择.31 4.2.2夹具的布局和组合方式.31 4.2.3夹具的预紧力的计算.32 4.34.3气缸的设计与计算气缸的设计与计算.32 4.3.1气缸的选择.32 4.3.2气缸与缸盖的连接形式.32 4.3.3气缸的密封.32 4.3.4气

6、缸的防尘.32 4.3.5气缸的设计.33 4.3.6定位键的选择.34 4.3.7压板的选用.34 4.44.4本章小结本章小结.35 第第 5 5 章章 结论结论 .3737 参考文献参考文献 .3838 致致 谢谢 .3939 摘 要 机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业， 还是新兴产业，都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间，提高质量， 降低成本，加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对 bj-130 汽车变 速箱壳体加工工艺路线（共包括 24 序）进行的研究、设计，其中包括了各道工序的加 工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择

7、，基准面的选取，定位和夹紧方案的 拟定；以及对第一道工序（粗精铣结合面）中所使用专用铣夹具进行了研究设计。此 次研究的主要内容在于如何使加工工序简单化、降低加工难度，从而达到提高产品加 工效率，加快产品上市时间的目的。向着制造业所追求的主题进发！ 关键词：箱体 一面两孔 夹具 工序卡 abstract machinery manufacturing is one of the pillar industries which a national technological progress and social development need, both traditional indust

8、ries and burgeoning industries can not be separated from sundry mechanical equipment. and speed up product listed time and improve quality, reduce costs, enhance services for the manufacturing industry is the eternal theme. this thesis is the main content of vehicle transmissions bj-130 case machini

9、ng line (including a total of 16 road processes) for the research, design, including the road processes processing methods, machine tools, cutlery, fixtures, a catholic, measuring instrument choice, datum selection, positioning and clamp programming; and the research design for the fixture of first

10、road processes (mill the interface), the main content of the study is how to simplify the processes, reduce processing difficulty, and thus achieve greater processing efficiency, speed up product listed time. toward manufacturing pursued the theme over! keywords: trunk one surface and two holes fixt

11、ure travel chart 第 1 章绪 论 机械加工工艺规程必须保证零件的加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求， 同时还应该具有较高的生产率和经济性。因此，机械加工工艺规程设计是一项重要的 工作，要求设计者必须具有丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。 1.1题目来源及选题的意义和目的 题目来自于 bj-130 汽车的变速箱壳体生产原图，选择这样的一个题目来研究，可 以促使学生充分调动大学三年来学的大部分知识，并将这些知识综合运用和实践经验 相结合，培养自觉查手册，设计遵循行业标准的习惯。生产不仅要考虑质量还要考虑 经济性等一个工艺人员必须具备的素质。有利于加快学生适

12、应生产岗位的步伐，有利 于高等教育和企业人才需求的衔接。 通过这次设计实践，能更好的掌握和巩固所学的书本知识，学以致用，加强读图， 熟悉图纸，分析图纸的能力，是从理论到实际的一个过渡，为毕业走上工作岗位适应 具体工作要求做准备。 1.2、目前国内外研究现状 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验， 但随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，各个方面的个性化需求越加强烈。作 为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。 先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没 有确定的定义，但目前公认的认识是：先进制造技术是传统

13、制造技术不断吸收机械、 电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制 造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、 灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点： 1 从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2 从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得 到充分发挥。 3 从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。 4 从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。 5 从按照功能划分部门的固定组织形式向动态

14、的自主管理的小组工作方式转变。 6 机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。 （2）精密工程。 （3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。 机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提 高生产率和赢得市场竞争的主要手段。机械制造自动化技术自本世纪 20 年代出现以来， 经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算 机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术 和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、 集成化 计算机集成

15、制造（cims）被认为是 21 世纪制造企业的主要生产方式。cims 作为 一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为 5 部分： 1 工程技术信息分系统 包括计算机辅助设计（cad） ，计算机辅助工程分析（cae） ，计算机辅助工艺过 程设计（capp） ，计算机辅助工装设计（catd）数控程序编制（ncp）等。 2 管理信息分系统（mis） 包括经营管理（bm） ，生产管理（pm） ，物料管理（mm） ，人事管理（lm） ，财 务管理（fm）等。 3 制造自动化分系统（mas） 包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（cnc） ，加工中心（mc） ，柔性制造 单元（fms） ，

16、工业机器人（robot） ，自动装配（aa）等。 4 质量信息分系统 包括计算机辅助检测（cai） ，计算机辅助测试（cat） ，计算机辅助质量控制 （caqc） ，三坐标测量机（cmm）等。 5 计算机网络和数据库分系统（network & db） 它是一个支持系统，用于将上述几个分系统联系起来，以实现各分系统的集成。 二、 智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统， 该系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。 在智能系统中， “智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性（适应性和友好性） 。在 设计和制造过程中，采用模块化方法，

17、使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调 安全性和友好性；对于环境，要求作到无污染，省能源和资源充分回收；对于社会， 提倡合理协作与竞争。 三、 敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为 同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需 要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术， 即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发 展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现 代集成制造系统的发展方向。 实现敏捷制造的技术基础包括： 1 大范围的

18、通讯基础结构，要求在全国范围内建立工厂信息网络和准时信息系 统（just-in-time-information） 。 2 柔性化、模块化的产品设计方法。 3 高柔性、模块化、可伸缩的制造系统。 4 为定单而设计、制造的生产方式。 5 基于任务的组织与管理。 6 基于信任的雇佣关系。 四、 虚拟化 “虚拟制造”的概念于 20 世纪 90 年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿 真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、 多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造 利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造

19、过程进行全 面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从 而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力 的目的。 五、 清洁化 清洁生产是指：将综合预防的环境战略，持续应用于生产过程和产品中，以便减 少对人类和环境的风险。 清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言，清洁 生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程，包括节约原材料和能源，替代有 毒的原材料和短缺资源，二次能源和再生资源的利用，改进工艺及设备，并将一切排 放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言，清洁生产覆盖构成产品 整个生命周期的各

20、个阶段，即从原材料的提取到产品的最终处理，包括产品的设计、 生产、包装、运输、流通、销售及报废等，合理利用资源，并最大限度地减少对人类 和环境的不利影响。 综上所述，机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技 术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术是企业产品在全生 命周期 中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实 现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优成本低的目的，进而 提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 1.2本章小结： 本章主要是了解了，bj-130 汽车变速箱壳体

21、的发展方向，国内外的制造技术的情 况，了解机械制造也的飞速发展的同时，也展望了为来的发展方向，利用本壳体的加 工工艺来看，整个制造也的动态。 翻译了一些有关变速箱的文章，找出了关键的字。如：“一面两孔” “基准统一” 这些都是针对了，变速箱的各种制造和发展方向来讨论，在以后的机械制造技术过程 中主要从那几个方向发展，才有利于制造业的进步和提高尖端科技。怎样才能降低成 本，和让企业和产品都成为市场竞争中的不败之地。 第 2 章零件的分析 2.1课题简介 时光如流水，一去不复返。三年的大学生活即将结束，假如任何事情都有完美的 开始那么，结束也应该有个完美的结束，对于我而言大学四年的学习就应该是用一

22、个 完美的毕业设计来结束我的大学时代，也许这是我人生中最难忘的一页，也许这是我 的人生转折点，无论如何我都应该好好珍惜这次机会，做好我的点睛之笔。 本次我的毕业设计题目是：bj-130 汽车变速箱壳体工艺及其夹具设计，一般用于 轻型货车，轻型客车上，他的作用是将机器部件和部件中的轴、 轴套、 齿轮等有关 零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力，改变 速度，完成机器部件的预定功能，因此箱体的加工和工艺以及加工质量直接影响到机 器的使用性能、精度、和寿命。 bj-130 汽车变速箱壳体的生产纲领为：5000 件/年 2.2零件的作用分析 2.2.1 零件的功用零件的功

23、用 是将机器部件和部件中的轴、 轴套、 齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保 持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力，改变速度，完成机器部件的预定功 能。 2.2.2 计算生产纲领、确定生产类型计算生产纲领、确定生产类型 根据本零件所给的生产纲领为：5000 件/年 n=qn（1+%+%）件/年，由零件尺寸特征知道它是属于箱体类小型零件，因此 可以确定生产类型为大批量生产。 式中：n零件的计划年产量（件） q产品年产量（辆） n每台产品该零件数 废品率，根据生产条件各厂不一样。生产条件稳定，产品定型，如汽车、机 床等产品 一般为 0.5%-1%；当生产条件不稳定，产品试制，废品率可能高达

24、50%（如气缸盖铸造） 。一般取 =2-10% 备品率，根据用户和维修单位需要考虑，一般由调查和经验决定，可在 0- 100%之间变化。一般取 =20%，代入上式根据手册判断出为 5000 件/年，大批量生产。 2.2.3 零件的结构特点零件的结构特点 1外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式 两种，结合面以外边框是平面为主，并带有两个工艺孔，里面为内腔。 2结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙” ，箱体壁薄且厚薄 不均。 3箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系； 4箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承 孔和精度要求较

25、低的紧固用孔。 2.3零件的工艺性分析和零件图的审查 该零件的视图正确、完整、尺寸公差以及技术要求都符合图纸规定要求，但是该 零件的形状复杂，有内腔、体积较大、壁厚薄不均匀、有若干精度较高的孔和平面， 有较多的紧固螺纹孔等。 主要技术可以归纳为以下几点： 2.3.1 孔径精度孔径精度 孔径的尺寸精度和几何精度、形状精度会影响轴的回转精度和轴承的使用寿命， 因此零件对孔的精度要求较高，粗糙度要求达到 1.6。 2.3.2 孔与孔的位置精度孔与孔的位置精度 同一轴线上的各个孔的同轴度误差、平行度误差、孔端面垂直度误差，会影响主 轴的径向跳动和轴向窜动，同时也使温度增加，并加剧轴承磨损。一般同轴线上

26、各个 孔的同轴度约为最小孔径尺寸的一半，即 d1 与 d2 的同轴度、d3 与 d4 的同轴度。 2.3.3 主要平面精度主要平面精度 该零件的主要平面为 t3 面（连接面） 、t1、 t2 面的粗糙度，斜方孔面的粗糙度、 和轴承孔内的粗糙度，因为轴承的安装精度较高，所以内孔必须达到 1.6 的粗糙度标准。 2.3.4 孔与平面的位置精度孔与平面的位置精度 箱体零件一般都规定了主要轴承安装基面的平行度要求，本零件也不例外、d1 与 d2、d3 与 d4 孔、t1 与 t2 面都有较高的垂直度，垂直度误差不大于 0.03/100。 2.3.5 箱体的粗糙度箱体的粗糙度 箱体上规定了粗糙度以外的平

27、面和孔的粗糙度一律为铸造时的粗糙度不用加工， t3 面为 3.2 的粗糙度 2.4确定毛坯画出毛坯图 2.4.1 毛坯材料的选择及其加工余量毛坯材料的选择及其加工余量 2.4.1.1 材料的选择 一般箱体材料查机械加工工艺手册常采用灰铸铁 ht100ht400 我们这里选 用 ht200，因其价格便宜、并且有较好的耐磨性、可铸性、切削性和吸震性，有时候 为了缩短生产周期和降低成本，在单件生产或某些简易的箱体也可采用焊接，某些情 况下采用非灰铸铁。该零件是用于汽车，采用 ht200 来铸造。 2.4.1.2 余量的确定 根据原始资料所给数据，计算出生产方式为：大批量生产。因为是箱体类零件， 我们

28、采用机械砂型铸造，效率高能做出复杂的形状，查机械加工工艺手册机械砂 型的铸造粗糙度等级为 810 级，从而得到毛坯的余量，取铸件的基本尺寸为 250630，加工余量等级 810 根据查表得到单边为 7。而非加工面则不进行余量的 取舍，利用铸造出来，冲差为 0.3。不含砂眼、疏松、夹渣等铸造后进行人工时效 处理，硬度为 rb8698。 2.4.1.3 t1、t2 面孔的余量 因为 d1d4 孔的尺寸相对较大，查机械加工工艺手册余量为：7其余不做 考虑，都是实体，利用去除材料的方法得到。t1、t2 加工余量公差分布图如图 2-1 所 示。 图 2-1 t1、t2 加工余量公差分布图 毛坯名义尺寸：

29、191+7=198。 毛坯最大尺寸：207+72=221。 毛坯最小尺寸：171+14=186。 粗铣后最大尺寸：218-62=206 粗铣后最小尺寸：218-14=202 图 2-2 毛坯图 2.4.2 毛坯的铸造形式和热处理毛坯的铸造形式和热处理 因为该零件的生产为大批量生产，查机械加工工艺手册根据零件的复杂情况 和性能，确定为机械金属模铸造，毛坯铸造时应该注意防止砂眼和气孔的产生，减少 毛坯铸造时产生的残余应力，铸造后安排退火或时效处理，以减少零件的变形，并改 善材料切削性能。我们这里采用人工时效处理，因为箱体的精度高、形状复杂、壁薄 在铸造后应该时效处理。一般精度要求的箱体，可利用粗、

30、精加工工序之间的自然停 放和运输时间，可以得到时效的功能。但自然时效需要的时间较长，否则会影响箱体 精度的稳定性。 对于特别精密的箱体，在粗加工和精加工工序间还应安排一次人工时效，迅速充 分地消除内应力，提高精度的稳定性。 2.4.3 箱体的加工部位的加工方法以及工艺箱体的加工部位的加工方法以及工艺 2.4.3.1 主要加工表面 t3 面，ti，t2 面，斜方孔面，d1d6 孔，ti 与 t2 面的螺纹孔，t3 面工艺孔， 上下锥孔（注油孔和方油孔） ，底面。 2.4.3.2 主要加工表面方法 t3 面：铣床利用端面铣刀铣削。 t1 t2 面：组合机床两面同时加工，利用卧式铣床。 斜方孔面：立

31、式铣床、圆柱铣刀。 底面：立式铣床、端面铣刀。 进油孔面：镗床 t1 面，t2、t3 面螺纹 d5、d6 孔：组合机床上。 2.4.4 箱体加工时应遵循的原则箱体加工时应遵循的原则 1、先面后孔 由于平面面积较大定位稳定可靠，有利与简化夹具结构减少安装变形。从加工难 度来看，平面比孔加工容易。先加工平面，把铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷切除， 在加工分布在平面上的孔时，对孔的加工和保证孔的加工精度都是有利的。因此，一 般均应先加工平面，这样可以提供稳定的可靠的基准面，同时切除了铸件的凹凸不平 和夹渣等缺陷，对孔的加工和保护切削刃与工件加工时的对刀都很有利。 2、粗精分开 箱体均为铸件，加工余量

32、较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切 削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形， 因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各 种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除，箱体零件结构复杂， 壁薄厚不均，主要平面和孔系的加工精度要求又高，因此应将主要表面的粗精加工工 序进行分段，消除粗加工时造成的内应力，切削力、等因素。 2.5拟订零件机械加工工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度，技 术要求，能得到合理的保证，在尽可能的情况下进行合理、经济、降低成本的前提下 加工。

33、能够减少装夹次数，减少机床的使用次数，和高效率的加工，把工序集中起来 提高生产率。 2.5.1 定位基准的选择定位基准的选择 定位基准面选择是拟订零件的加工路线，确定加工方案先要做的是选择合理、适 当的工件基准面，选择不当将直接影响加工质量和生产效率。在选择时应该注意考虑 以下三个方面： 1、以哪个表面作为加工时的粗、精基准面来达到统一基准，才能保证加工精度使 整个机械加工工艺过程顺利进行。 2、为加工上述精基面或统一基准，应采用哪个表面作为粗基准。 3、是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一的基准以外的精基准面的 选择，根据精基准面的选择原则，首先应该考虑到基准重合的问题，既在可能的

34、情况 下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，根据工件的特点和加工要求，选择 t3 面为精基准面。 2.5.2 粗基准的选择粗基准的选择 根据零件的结构和形状，粗基准选用底面进行粗基准的加工，主要考虑各加工面 能否分配到加工余量，以及非加工面之间是否具有准确的相对位置，而毛坯其他次要 面为次基准。 2.5.3 精基准的选择精基准的选择 精基准选择是应该符合 “基准重合” “基准统一”的原则，保证主要加工面加工 表面加工余量均匀，同时定位基面应形状简单、加工方便、以保证定位和夹紧可靠。 我们箱体零件采用“一面两孔”定位，从而达到了“基准统一” 。加工结合面 t3 时我 利用 t1 面和两个轴

35、承孔。 2.5.4 加工工序方案确定加工工序方案确定 根据上面的方法和原则以及加工顺序的安排得到以下两套方案： 方案一： 工序号 工序名称 10 机械砂型铸造 20 人工时效上油漆 30 粗铣 t3 面 40 粗铣底面 50 粗铣两侧面 60 粗铣斜方孔面 70 钻 t3 面两个工艺孔 80 粗精镗85、72 轴承孔，工作台回转 90镗锥孔面。 90 钻 t1 面 r29.27、r8 圆孔 100 清洗 找正 划线 110 精铣 t3 面 120 精铣 t1 面 130 精铣斜方孔 140 钻 倒角 攻螺纹 t1 面 m81.75 150 钻 倒角 攻螺纹 t2 面 m81.25 160 钻

36、倒角 攻螺纹 t3 面 m81.25 170 钻 倒角 攻螺纹 斜方孔面 m81.25 180 加工上下锥孔（加油孔） 190 清洁 上防锈油漆 200 总检入库 方案二： 10 机械砂型铸造 20 人工时效 、上漆 30 粗铣底面 40 粗铣 t3 面 50 粗铣 t1、t2 面 60 找正、划线、检查 70 钻 t3 面工艺孔 80 粗铣斜方孔面 90 清洗、找正、划线、检查 100 粗 精镗、回转工作台 90镗上加油孔平面。 8572 110 钻 绞 25 、（d5、d6） 20 120 铣 t1 面 r29.27、r8 130 精铣 t3 面 140 精铣 t1、t2 面 150 精铣

37、斜方孔面 160 检查、清洁、找正、划线。 170 钻、倒角、攻螺纹 t1 面 m121.75 180 钻、倒角、攻螺纹 t2 面 m 81.25 190 钻、倒角、攻螺纹 t3 面 m 81.25 200 钻、倒角、攻斜方孔面 m 81.25 螺纹孔 210 加工上锥孔 220 检、去毛刺 230 清洁、上防锈油漆 240 总检入库 2.6工艺方案的比较及其选用 方案一：工序比较集中，但是定位不准确，没有很好的找正、划线而且没有利用 到“基准重合” “基准统一”原则，粗加工后没有检查，直接进行了找正和精加工造成 了很大的误差，而且 t1 面的 r29.27 不能用钻床实现，只能用钻、扩或铣削

38、实现。在 加工孔系时工序分散、工步较多，增加了装夹次数，提高了成本。 方案二：凡案二就明显的优越于方案一，因为零件是大批量生产，工艺就要求要 加工方便，二方案的工艺分配的比较合理，粗、精分开，在加工过程中使零件粗加工 时的残余应力得到失效的作用。加工工时比较节约，定位也符合箱体零件的定位原则 “一面两孔”也符合“基准统一”的原则，在加工注油孔时采用组合钻床，和组合镗 床利用镗床来加工注油孔面，提高了生产效率。 根据分析比较选择二方案进行加工。 2.7本章小结 这章主要是研究 bj-130 变速箱的工艺流程从最开始的零件图纸的研究到零件的工 艺制订过程都是很重要的一步，一个零件的成本高低和零件生

39、产出来的质量优劣，这 章都是重中之中。 首先是对零件的分析，对零件的主要加工面和孔的确定，确定零件的年生产量， 以及零件的毛坯的确定，对图纸的视图检查，计算出生产类型、确定毛坯的加工余量 和孔的公差带利用怎么样的方式来对零件毛坯的生产。 其次是对零件的主要轴承孔和加工面的粗糙度进行确定，然后根据他的主要技术 参数来确定出利用什么样的方式来加工零件和怎么样来加工选择什么样的加工方式能 达到目的。 最后是工艺卡的确定和方案的确定，根据零件的主要生产工艺和主要技术参数得 到两套方案，经过两个方案的对比和分析的出最后结论，选择哪个方案合适。 第 3 章加工工序的设计 3.1选择加工设备、及其刀具、量具

40、 3.1.1 加工设备选择加工设备选择 由于生产类型为大批量生产，加工设备一铣床、组合机床为主。生产方式为通用 机床加专用夹具，在各机床上的装夹由人工完成。 粗、精铣 ti 面采用 x61w 铣床。 粗、精铣斜方孔面，采用 x50a 立式铣床。 粗、精铣两侧面，采用组合机床同时加工。 钻、倒角、攻螺纹、扩孔、绞孔都采用组合机床。 3.1.2 量具的选择量具的选择 钢尺 百分表 千分尺 卡规 量规等。 3.1.3 夹具的选择夹具的选择 加工箱体一般采用专用夹具，利用“一面两孔”定位，而加工孔系则利用专用夹 具在组合机床上使用。 3.2各工序的切削用量的选择 3.2.1 粗铣底面粗铣底面 1、采用

41、 x61w 机床，加工余量 a=7cm，表面粗糙度 ra=3.2m 2、选用刀具：根据加工面的宽窄我们选用端面铣刀 d=200 3、粗铣用量：ap=7mm f=7mm/r 4、确定铣削速度：r =3mm/r320=96 mm/r pm=f2v/6104=0.896/6104=7.6 kn 查机械加工工艺手册表 9.4-11 得到 fz=0.8kmpm=1.22kmv=0.79ktv=ktpm=0.8 则=961.220.8= 93.6 m/mint v =7.60.790.8=4.8kwtpm 根据计算：=1000v/d=100093.6/3.1452 =596r/min n 取 n=500r

42、/min f=3.5mm/r v=96mm/min pm=7.4 kn 5、校核机床功率 考虑工件材料硬度及其实际铣削速度的铣削功率为: =7.61.220.8=7.4176kwnpm 此外铣削的功率还与铣削速度有关，由表查出的 v表=54m/min 现在实际选用 vr=96m/min vr/v表=54/96=0.5625 根据机械加工工艺手册表 9.4-11 考虑铣削速度变化，对铣削功率的影响。由 于 kvpn=0.56 故实际铣削功率 pmk=7.41768.5km 所以机床功率足够。 6、切削工时的计算 利用作图法得到总行程 l1+l2+l 而查机械加工工艺手册表 9.4-33 得到 l

43、1+l2=71 故得到：l1+l2+l=172+71=243 所以：lm=l1+l2+l/fm*xi=243/200*2=2.43min 3.2.2 粗铣粗铣 t3 面面 1、采用 x61w 铣床、立铣，加工余量 a=7 2、选用刀具：面铣刀 hb=6325.7，硬质合金、yg6 3、选用粗铣用量： 粗加工：ap=5mm f=0.51.0mm t=14.4min 确定铣削速度 v、铣削功率、查机械加工工艺手册 v=d0n/1000 其中 d0=200 n=35r/min v=3.14200350/1000=21.98mm/min pm0 (铣削功率)=13.2 查表 2.4-81 修正系数：切

44、削速度修正系数：kmp=1.6 切削力修正系数：kmfz=0.68 功率修正系数：kmpm=1.09 刀具材料： w18cr4v 铣削速度： 8 . 01 . 05 . 04 . 01 . 02 . 0 602 cfp aaatv =16.9m/min 查表 9.4-8：z=20，t=14.4，ap=5，af=21，ae=aw=172， (v=245d/14.451722160) 2 . 032 . 0 15 . 0 35 . 0 15 . 0 68 . 0 pm=167.910apafaeznkpm 5_9 . 074 . 0 查表 9.4-8 ap=5 af=21 ae=172 zn=20

45、 kpm=2.0 pm=167.910521172202=4.6139 5_9 . 0074 所以 pm=4.6139 v=16.9m/min 4、校核机床功率 考虑工件材料的硬度及其实际铣削宽度的铣削功率为: =7.61.220.8=4.17kw pn 此外铣削的功率还与铣削速度有关，由表查出 v表=54m/min 现实中选用 vr=96m/min vr/v表=54/96=0.5625 m/min 根据机械加工工艺手册表 9.4-11 考虑铣削速度的变化，对铣削的功率的影响。 由于 kvpn=0.56 故实际铣削功率 pmk=4.171=4.1710.09 4、切削工时的计算 利用作图法得出

46、总行程：l1+l2+l。查机械加工工艺手册得出 l1+l2=71 故：l1+l2+l=71+218=289mm。 所以：lm=l+l1+l2/fm*xi=289/200*2=2.89min 3.2.4 钻钻 t3 面面 2 个工艺孔个工艺孔 钻孔 10mm8mm 根据手册取钻孔的进给量 f=0.280.34/r 选用单刃外排削深孔钻速度 v=60m/min 用插入法求得钻 10 孔的速度:v=60m/min 由此计算转速：n=1000v/d =100060/3.1410=191r/min 按机床实际转速取： r=3.14201910=119m/min 孔的上下偏差为 015 . 0 0 10

47、采用组合钻床，参考规格同 z335 立式钻通用 1、钻头的选用 选用 10mm 的标准高速钢，并磨出双锥和修磨横刃，修磨后的钻头集合参数按 机械交工工艺手册表 10.2-19 及其 10.2-14 取为： =118 =70 =30 b2=4.5 av=12 =2.5 l=5 2 1 22 2、钻削的用量 确定竟(进)给量，根据机械加工工艺手册表 10.4-1 可以查出 fa=0.280.34 由于孔深与孔径之比为：l/d=10/8=1.25 故 f 表=（0.280.34）1.25=0.350.42/r 按照 z535 立式钻床说明书取=0.4/r f 根据表 10.4-4 钻头强度所给的允许

48、竟给量f=1.75/r 根据 10.4-5 由于机床进给机构允许的轴向力 fmax=15690n 查 z535 机床说明书允许进给量 f=1.8/r 故 1.751.8可以选用。 确定切削速度 v、轴向力 f、扭矩 m、切削功率 pm，用不同刀具材料进行、钻、 扩、绞、的 v、f、m、pm均可以按机械加工工艺手册表 10.4-9 和-17 中利用插入法： v 表=13/分 f 表=7850n m 表=77.10 p 表=1.60km 由于实际加工条件与所给条件完全不同，而需要进行修正，切削速度的修正系数 可由 10.4-10 查出。 kmv=0.88 ktv=1.0 则 v 表=130.881

49、.0=11.44m/min n=1000v 表/d0=100011.44/3.1420=182r/min 按照 z535 机床说明书取 n=195r/min 这时实际的切削速度为： v=d0/1000=3.1410195/1000=6.123m/min 切削力及其扭矩的修正系数可以由表 10.4-12 查出 kmp=kmw=1.06 f=78501.06=8321n m=77.101.06=81.7n 3、校核机床功率 切削功率 pn 为： pn=pn 表n/nkw=1.60195/1821.06=1.82kw 机床的有效功率为 pe 为：pe=pe=4.50.81=3.65km 查机床说明书

50、 3.651.82 故可以选用. 3.2.5 粗粗 精镗孔精镗孔 94，85 机床选用：t611 卧式镗床 刀具的选用：ita12-f61 刀具 主轴进给量：f=0.5 主轴转速 201000r/min tj=l+l1+l2+l3/fn*3=2+17+5+5/0.5*4=0.38min 式中：l=被切削层的长度。 l1=刀具的切入长度 l2=刀具切出长度。 根据同样的方法得出 85 的工时。刀具和 95 一样采用 ita12-f61 刀具 因为他们都要求了同轴度。所以采用同样的刀具和进给 主轴进给：f=0.5/r 主轴转速：400 r/min tj=l+l1+l2+l3/fn=2+17+5+5

51、/0.5400=0.58min 3.2.6 粗铣斜方孔面粗铣斜方孔面 采用 x61w 立式铣床。 1、刀具的选择 此平面是铸造出的表面,用圆铣刀加工,采用硬质合金端铣刀.根据表 9.2-41 及 硬质合金端铣刀标准 gb5342-85 选择铣刀直径 d=20mm,齿数 z=2, 铣刀几何参数 可根据表 9.2-27 选择,r0=0,a0=8, =-5, r =20, r=5，=30， r k =1mm. s b 2、铣削用量 确定铣削深度 ap，由于表面粗加工余量被确定为 6mm，故可一次走刀完成， 所以 ap=6mm。 确定每齿进给量 af：根据表 9.43，t611b 镗床功率为 7.5k

52、w，故每齿进给量 af=0.200.29mm/z，取 af=0.2mm/z。 确定铣刀的磨钝标准及耐用度：根据表 9.46、9.47 得铣刀后刀面磨损限度取 2mm，耐用度 t=240min。 确定铣削速度 v表及铣削功率 pm：根据表 9.413 中查出 v表和 pm得： v表=54m/min pm=4.32kw 同时可得出铸铁硬度为 190hb，铣削宽度=150，而实际的工件硬度为 w a mm 200hb，实际要铣削的宽度为 250，故可根据表 9.411 查出修正系数： mm =1.0 =1.0 =1.0 mv k mm k p sv k =0.92 =1.5 amv k amm kp

53、 考虑修正系数后的铣削速度为： r v = r v 54 1.0 1.0 0.9249.68/minm 计算出刀具转速及进给量速度； n f v 10001000 49.68 63 /min 3.14 250 r v nr d 0.2 16 63201.6/min ff va znmm 根据铣床工艺手册表 3.174 和 3.175 取： 65n /minr 200/min f vmm 得 51/min r vm0.19/ fr amm z 3、校验机床功率：考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为 4.32 1.0 1.56.48 m pkw 此外铣削功率还与铣削速度有关，有表查出的，现实

54、际上选用的 54/minvm 表 故 51/min r vm 51 0.9 54 r v v 表 根据表 9.411，考虑铣削速度变化对铣削功率的影响，由于，故实际 0.9 vm k p 铣削功率 6.48 16.487.5 mr pkwkw 切削工时的确定：利用作图法得出铣削的总行程 ，而查表 9.433 得出 12 lll ，故=478+71=549mm， 12 71llmm 12 lll 所以 12 549 2 5.49min 200 m m lll ti f 3.2.7 粗、精镗粗、精镗 75 孔孔 根据图纸可知道 bj-130 的 d3、d4 孔是一对通孔而且要求同轴度，那么采用镗刀

55、 同时加工两个孔，分别进行粗加工和精加工。查机械加工工艺手册箱体类零件粗 加工和精加工的余量为： 粗加工时余量为：72=14mm 精加工时余量为：2mm 机床选用：t611 卧式镗床 刀具的选用：ita12-f61 刀具 主轴的进给查机械加工工艺手册表 2.3-48 得到 f=0.5mm16mm 取 f=5mm 主轴的转速：f=201000 这里取 f=400 转/分 根据毛坯已知：（粗加工余量）l=10mm，l1=5mm，l2=25mm，l3=35mm， xi=5，fn=400 转/分。 tj=l+l1+l2+l3/fn*xi=10+5+5+5/400*5=25/400*5=0.2min 精

56、加工时取：f=0.5mm，l=2mm，l1=5mm，l2=5mm，l3=5mm。 同理： ti=l+l1+l2+l3/fn*2*400=2+5+5+5/0.5*2*400=0.88min 3.2.8 钻钻.攻攻 t3 面面 m86 孔孔 机床的选用：采用摇臂钻床 z35a 1、查机床加工工艺手册表 2.3-71 得。钻 m8 的螺纹孔需要 7 钻头 选用组合机床，选用 6.7 的高速钢钻头，并且磨出双刃和修磨横刃。修磨后的钻 头几何参数按照机械加工工艺手册表 10.2-16 取： 2=118 ，2=135 ，=55 ，be=2，=12 ，b=1，l=1.9。 1 2、确定进给 f 根据表 10

57、.4-1 可查出 f 表=0.360.44/r 由于孔深与孔径之比为 l/d =15/6.7=2.2 k f=0.9 1 故 f =(0.360.44)0.9 =0.3240.396 按最大进给量取 f=0.396 根据表 10.4-4 钻头的强度所允许进给量为 f =0.72/r 故可用。由于是组合机床且 钻的孔径小，远小于机床允许的进给量，故 f 远小于 f f 故可用。 3、确定切削速度 v、轴向力 f、扭矩 m 切削功率 pm 可以直接在表 10.4-17 利用插入法算出： v表=13 f表=1470 m表=3.26n pm 表=0.22km 由于实际切削速度的修正系数可由表查出： k

58、mv=0.79 则：=131.50.79 =15.4m/min 表 v =100/d0=100015.4/3.146.7=15400/21.038=732r/min n 表 v 按照机床速度取：n=700r/min 则实际切削速度为：v=d /1000 =16m/min 切削力及其扭矩的修正系数可以由表 10.4-12 查出 kmf=kmm=0.83 故： f=14700.83=1220n m=3.260.83=2.7n 机床的功率、切削功率 pm 为 pm= n/kmm=0.22700/7320.83=0.17km 表m p n 根据机床的功率和切削功率，机床功率大于切削功率故可以用。 3.

59、2.9 攻攻 m8-6 螺纹螺纹 1、确定刀具：查机械加工工艺手册表 16.2-4 采用 gb3464-83 m7mm1 的粗 柄带径机用丝锥。几何参数：d=7，p=1.00， d1=7.10，l=19，l=66.50，a=5mm。 2、确定切削用量： 根据机械加工工艺手册查得切削速度 11m/min,查表 16.2- 16 得扭矩，m=6.3n.m 由表 16.2-14 得功率 pm=mv/30d0=6.3/308=0.026km 3.确定攻螺纹机动时间： tm =/(1/)=19+66.50/1(1/11+1/11) =3.86min / ll p / /1 nn 3.2.10钻、攻螺纹钻

60、、攻螺纹 t1 面面 m12 孔孔 机床的选用：采用摇臂钻床 z35a 钻 m12 的孔查机械加工工艺手册采用10 标准高速钢钻头，并磨出双锥和修 磨横刃修磨后的钻头几何参数按表 10.2-19 及 10.2-14 取： 2=118，2=118，=55，bc=4.5，=12，b4=2.5mm ，l=7.5mm 1 确定进给量根据表 10.4-1 可以查出，f表=0.47mm0.57mm，由于孔深与孔径之比 为 l/d0=12/15=0.8,由于在箱体零件上钻孔，所以: f表=（0.470.57）0.8=0.3760.456mm/r 按照 z535 立式钻床说明书，取 f=0.456，根据表 1