变速箱箱体的机械加工工艺过程

变速箱箱体的机械加工工艺过程变速箱箱体机械加工生产线的安排是先面后孔的原则，最后加螺纹孔。这样安排，可以首先把铸件毛坯的气孔、砂眼、裂纹等缺陷在加工平面时暴露出来，以减少不必要的工时消耗。此外，以平面为定位基准加工内孔可以保证孔与平面、孔与孔之间的相对位置袂度。蛛纹预孔攻丝安排在生产线后段工序加工，能缩短工件油送距离，防止主要输送表面拉伤。变速箱箱体的机械加工工艺过程基本上分三个阶段，即粗加工、半精加工和精加工阶段。从毛坯的粗铳至成品的最终检验共 33道工序。其主要加工工序如表 3.2.1a五、变速箱箱体加工工艺过程分析及典型夹具定位基准的选择。变速箱箱体粗基准的选择有两种方式。其一，为了保证主要轴承孔的加工余量均匀，箱体内零件间有足够的装配间隙，以轴承孔作为粗基准。此方式夹具结构复杂，零件定位后需加辅助支承， 工件稳定性较差。CAIflC变速箱箱体就是以轴承孔作为粗基准的。其二，是在变速箱箱体的毛坯上铸出作为粗基准的工艺凸台，为此要求工艺凸台至主要工作表面的毛坯面保持严格的尺寸和公差 丄F06S带同步器变速箱箱体的粗基准就选用此方式，如图 3.2.3所示。这种粗基准选择可保证主要加工平面及轴承孔有足够的加工余量•并使加工余量均匀，工件定位稳定。精基准选择是上盖联接平面和两个工艺孔。此方案可使夹具结构简单、装夹工件方便可靠•适于自动线大t流水生产。可以满足螺纹联接孔的技术要求。但设计基准和工艺基准不重合，箱体前、后端面对轴承孔垂直度的精度不易保证。 CALOC变速箱箱体的两个工艺孔安排在箱体的对角线上，对角线的长短影响定位精度。 LFi）55带同步器变速箱箱体的两个工艺孔安排在箱体的同一侧上，这既可满足定位精度，又可使夹具结构简单、调整容易。如图3.2.4所示。工艺基准为两个"12*g918，中心距为〔3fi7t}.US）二的孔，而装配用的基准定位环孔为两个 $13级罗mm孔，二者不能互代，因生产线较长，经多次装夹，定位精度下降或丧失。定位环孔长度仅有 5二，从产品的结构上也不允许将装配其准孔作为工尹孔用。以一面两销作为精基准，不适合于中小批量多品种的生产。目前先进国家已采用柔性生产线来加工变速箱箱体，用铳削过的平面作为精基准，这祥改换品种容易，便生严线更具有灵活性。关键工序及典型夹具。关键工序及典型夹具分述如下 ：变速箱箱体上盖接合面：铳削变速箱箱体上盖接合面安排在第一道工序，作为后面工序加工的精基准 CA15变速箱箱体此工序加工，选用 50年代苏联产的532/73转盘式铳床。一个主轴箱上安装粗铳、半精铳两个铁头，工作台为回转式。主切削参数：粗铳端铳刀转速。二9Dr/min，半精铳端铁刀转速。 =iao:/rain，走刀量f=b30mm/min，粗铳加工余量为5mm，半精铳的加工余量为0.5二。以轴承孔为定位基准（见图3.2.5）。用单轨吊将工件吊装在夹具上，锥顶尖将 i4l,B轴承孔。该平面的技术要求：平面度公差为0.1。，表面粗糙度为R,3.2hem,加工余量为5.。顶紧，锥顶尖顶紧A轴承孔。这种方法零件夹持稳定性不好，只能保证平面度公差 0.15，，表面粗糙度R.6.3gym,达不到设计要求。LFE15S带同步器变速箱箱体的此2序采用卧式双铳头双工位移动工作台式组合机床。作为第一道工序，上料方式采用单轨吊，起重点为轴承孔。该方法零件定位稳定，起吊灵活方便。在半精铳前降低夹紧力，以消除粗铳时因夹紧力过大造成的工件变形，并且工件的内应力也可得到瞬时释放与平衡。粗铳端铳刀选用机夹密齿铳刀，用以切除铸件毛坯余童。半精铳也选用机夹密齿铳刀，上有修光刀齿。表面粗糙度可达 },3.2}mo由于半精铳切削余量较小，可减少热变形。主要切削参数 ：粗铳端铳刀转速n=50r/rnin,半精铳端铳刀转速n二100r/min.粗铳切削速度v=fit.83m/min，半精铳切削速度。 =125.65m/min,粗铁切削深度。，}3一5mm，半精帆切削深度OP二。.5mmo图3.2.6为其夹具结构原理图。将工件吊至 2,3.4支承板上，手动将工件推向前并向左，使工件工艺凸台紧靠支承板前面及左面，油缸 7辅助顶紧工件，压板1,5在油缸9,10作用下夹紧工件，完成工件的安装。工艺孔的加工：基准面的平面度、定位销孔的尺寸精度及定位销孔对基准平面的垂直度影响着变速箱箱体的定位精度。CAjS.变速箱箱体定位销孔的加工设备为立式单面多轴钻孔组合机，活动式钻模板，高速钢复合钻饺刀具。由于受复合钻头的引导结构限制，钻头和铰刀连接部分刚性非常差，切削时易产生弯曲变形。 钻孔时钻头的引导在铰刀上， 导向部位距工件较远，易引偏，铰孔不能修正这些位置误差。定位销孔尺寸的加工精度为 1T8，位置公差为土O.U8二。主要切削参数:切削速度。=9.5m/nun，走刀量f二0.3mm/r，转速n=252rlmin。此切削参数钻孔时切削速度偏低，而铰孔时切削速度又偏高，切削参数未尽合理。LF()bS带同步器变速箱箱体工艺孔的加工设备是卧式单面移动工作台式三工位组合机床，固定式钻模板。第一工位钻中心孔，第二工位钻孔 }ii.s},第三工位铰孔声12十吕.}18}。钻中心孔可以保证定位销孔的位篮尺寸 (36}}D.os)，二、三工位最后保证定位销孔的尺寸精度。这种工艺方法消除了复合钻铰刀加工定位销孔的弊病。轴承孔的精挺加工：CA15变速箱箱体轴承孔的加工设备为双面卧式组合机床，采用惶模架结构。轴承孔的尺寸精度、水平和垂直两个平面的平行度、两端孔的同轴度，都取决于幢模架和铿杆的配合精度。此种结构方式不能采用高速锉削，切削速度一般不大于SDmrnlmin,性模和惶杆之间的间隙为D.D1mm一O.DS，，如过小，镬模导套和惶杆易研死，过大又很难控制精度，因此，此种工艺方式只能保证轴承孔尺寸精度 r价，水平和垂直两个平面的平行度公差为 n.m全长。1.Fnss带同步器变速箱箱体轴承孔稍度实现起来难度很大，因此采用日本国生产的卧式五轴金刚健床。刀具为硬质合金机央刀具，刀尖圆角半径为 a.8二。采用一面两销定位，且两销结构形式为死销，定位精度高。主要切削参数 :四个铀承孔的切削速度，=los}}}.倒车惰轮轴孔的切削速度 v=80m/min，走刀量f}2g}}n,直径切削余量为D.55mm。切削余量较小，又是薄壁零件，夹紧力为 5880IV，不宜过大，作用点在箱壁处，防止受力、受热变形。位头的材料为高弹性合金钢。此工序可以保证孔径公差峨，表面粗糙度R,1.6um.轴承孔相互之间在水平和垂直两个平面内的平行度公差为 0.D4mm/科6n}una图327为精健轴承孔夹具结构原理图。用手将工件推人工件托板 6,8上。侧导向板3,11起侧导向作用，防止零件扭斜。可上下移动的预定位板 5,9,.起预定位作用。侧导向板3,11、工件托板6,$和抽缸7,14连接在一起，在油缸作用下，使工件下落至2,4,12带气孔支承钉上，工件定位销孔穿上定位销 1,13，工件完成定位。工件与夹具四个支承钉间有间隙报警装置，当工件和支承钉的间隙大于 0.1mm时，报警红灯即亮，说明装夹或工件定位面平面度不合格。该机床具有手动补偿装置。其补偿原理如图 3.2.8所示。压缩空气经过净化以后，进人调压阀 E,变成恒定的39.2x1(14Pa压缩空气。压缩空气进人气缸以后。推动油增压装置。压缩气缸 A的右端，使左腔的油压扩大54倍至1950x1了Pa的压力油，通过管路C进人D室，使径向补偿头产生逆时针微量转动，从而实现补偿。如需继续补偿，通过补偿调节器再供一次压缩空气即可。压力和补偿值成线性函数关系，如图3.2.9所示。变速箱箱体前后端面的加工：为保证两个端面对轴承孔的垂直度， CA15和LF'(1155两种变速箱箱体采用的定位基准均为第一轴和第二轴轴承孔。前后端面的精加工，不采用一面两销定位，因为两个工艺孔经过二十几个工序的使用，精度已经丧失。经计算，该方法保证不了端面的位置公差。采用轴承孔定位 .可以使测t基准、定位基准和设计基准重合，避免了基准不重合产生的误差。图3甲2.}U为该工序夹具结构原理图。以箱体上盖连接平面和两个工