毕业设计（论文）-CD130汽车变速器箱体加工工艺及工装设计

CD130汽车变速器箱体加工工艺及工装设计摘要本设计是对CD130汽车变速器箱体加工工艺及铣床、镗床夹具设计进行研究。工艺方面，主要对变速器箱体进行工艺规程设计，这其中包括了零件的功用和工艺分析、加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施、加工定位基准的选择、加工工艺路线的制定、工序的加工余量和工序尺寸的确定、切削用量和工时定额的确定。铣床夹具方面，主要介绍粗铣前后端面T1、T2的专用夹具方案，对定位基准及误差、夹紧机构设计、切削力及所需夹紧力等方面做了分析计算；镗床夹具方面，主要介绍粗镗支承孔D3D4的专用夹具方案，对定位基准及误差、夹紧机构设计、切削力及所需夹紧力等方面做了分析计算。两副夹具设计的基准选择都以支承孔D1D2、D3D4作为粗基准，以端面T3及其上的两工艺孔作为精基准。先以支承孔做粗基准定位加工出端面T3及两工艺孔，在后续工序均用端面T3和两工艺孔定位加工。在工艺路线上，遵循了先面后孔的原则，并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。两副夹具的定位元件都采用一面两销，夹紧方式采用结构简单、夹紧行程大、自锁性好、增力比大的手动螺旋夹紧机构，适用于中批生产。关键词：变速器箱体；工艺规程设计；专用夹具全套图纸加V信153893706或扣3346389411AbstractThisdesignisforCD130autotransmissionboxprocessingandmillingmachine,boringmachinefixturedesignwasstudied.Process,themaintransmissionboxforprocessplanningdesign,includingthefunctionofthepartsandthemainproblemofprocessanalysis,processingandprocessdesignshouldtakethecorrespondingmeasures,theprocessinglocatingdatumselection,processingcraftrouteformulationandprocessofmachiningallowanceanddeterminationoftheprocessdimension,thedeterminationofcuttingdosageandman-hourquota.Beforeandaftermillingjigaspect,mainlyintroducedtheroughmillingfacespecialfixtureschemeofT1,T2,thelocatingdatumanderror,theclampingmechanismdesign,cuttingforceandtheclampingforcerequiredtodotheanalysisandcalculation;Bearingboringboringclamp,mainlyintroducescoarseD3D4specialfixturescheme,thelocatingdatumanderror,theclampingmechanismdesign,cuttingforceandtheclampingforcerequiredtodotheanalysisandcalculation.TwopairsoffixturedesignbenchmarkchoicewithbearingholeD1D2,D3D4ascrudebenchmark,tofaceonT3andtwoholeasabenchmark.FirsttodocrudebenchmarklocatingbearingholeprocessingendT3andtwoholes,inthesubsequentprocessinT3andtwopositioningholemachiningprocess.Ontheprocessroute,followtheprincipleofholeafterthefirstplane,andtheholeandtheplaneprocessingclearlydividedintoroughmachiningandfinishmachiningstagetoensuretheholemachiningaccuracy.Twopairsoffixturelocatingelementsusingatwopin,clampingwaywithsimplestructure,largeclampingstroke,thanbigofself-lockingsexgood,manualscrewfasteningdevice,suitableforthebatchproduction.Keywords:Gearbox;thedesignoftheplaning;specil-purposeclampingapparatu

目录1汽车变速器箱体加工工艺规程设计 11.1零件分析 11.1.1零件的功用分析 11.1.2零件的工艺分析 11.2变速器箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 21.2.1孔和平面的加工顺序 21.2.2平面加工分析 21.2.3孔加工分析 21.3变速器箱体加工定位基准的选择 31.3.1粗基准的选择 31.3.2精基准的选择 31.4拟定加工工艺路线 41.4.1毛坯制造形式 41.4.2变速器箱体加工工序安排 41.5确定工序的加工余量、工序尺寸及公差 51.6确定切削用量及基本工时 92铣床夹具设计 342.1定位元件 342.1.1定位基准的选择 342.1.2定位元件的设计计算 342.1.3定位误差分析 362.2工件的夹紧 362.2.1夹紧装置的基本要求 362.2.2铣削力与夹紧力的计算 372.3夹具体的设计 372.4装配图的设计 383镗床夹具设计 393.1定位元件 393.1.1定位基准的选择 393.1.2定位元件的设计计算 393.1.3定位误差分析 413.2工件的夹紧 413.2.1夹紧装置的基本要求 413.2.2镗削力与夹紧力的计算 423.3夹具体的设计 423.4装配图的设计 434小结 44致谢 45参考文献 46毕业论文（设计）CD130汽车变速器箱体加工工艺及工装设计PAGE46PAGE451汽车变速器箱体加工工艺规程设计1.1零件分析1.1.1零件的功用分析汽车变速器箱体零件是汽车的基础零件，它的主要功用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并使变速箱部件与发动机有关零件连接成一个整体，保证这些零件占据正确的相对位置，使之能彼此协调地工作。因此，箱体零件的加工精度将直接影响到有关零件相互位置的准确性，进而影响机器的使用性能和寿命。因而箱体一般具有较高的技术要求。1.1.2零件的工艺分析由CD130汽车变速器箱体零件图可知：该汽车变速器箱体是一个薄壁壳体零件，外表面上有四个平面需要进行加工，支承孔在前后端面上，此外各表面上还需加工一系列螺纹孔，它们相互间有一定的位置要求。可将其分为以下几组，现分析如下：（1）以端面T3为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：端面T3的铣削加工；6个M8的螺孔加工。其中端面T3的表面粗糙度要求为3.2以及平面度允差不大于0.08mm，6个螺孔均有位置准确度为0.15mm。（2）以支承孔D1D2、支承孔D3D4为主的加工面。这一组加工表面包括：与4个支承孔轴线相互垂直的T1、T2前后端面；2个支承孔D1D2、2个D3D4支承孔和两个在同一中心线上与两端面相互垂直的2个D5D6倒档齿轮轴孔；前端面T1上的6个M8螺孔，以及后端面T2上的4个M12螺孔。其中6个M8螺孔位置度为0.15mm，4个M12螺孔位置度为0.15mm，孔D1D2不同轴度允许公差不大于0.025mm，孔D3D4不同轴度允许公差不大于0.025mm，孔D5D6不同轴度允许公差不大于0.01mm，孔D3D4与D1D2，D5D6与D1D2轴心线之间在在两个方向（轴心线方向与轴心线垂直方向）上的平行度不大于0.015/100，端面T1与T2的平行度允差不大于0.08mm，端面T1、T2和T3的垂直度允差不大于0.03/100，端面T1、T2分别对孔D1D2轴线的端跳不大于0.03/100。（3）以右侧窗口面为主要加工平面的加工面。这一组加工表面包括：右侧面尺寸为130mm和156mm的窗口凸台面；与窗口面相互垂直的6个M8螺孔。其中6个M8螺孔的位置准确度为0.015mm。1.2变速器箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知：该箱体零件的主要加工表面是孔和平面。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于变速器箱体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于汽车变速器的生产量为中批，怎样满足生产率要求也是变速器箱体加工过程中的主要考虑因素。1.2.1孔和平面的加工顺序箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原则。加工平面型箱体时，一般是先加工精基准平面，然后以平面定位再加工其他表面。这是由于平面面积较大，定位稳固可靠，可减少装夹变形，有利于提高加工精度，而且箱体零件的平面多为装配和设计基准，这样可以使装配和设计基准与定位基准、测量基准重合，以减少定位误差，提高加工精度。此外，在毛坯表面上钻孔、扩孔或镗孔时刀具不易定心，刀具易磨损、打刀，若先加工平面再加工孔，即可避免上述情况的发生。变速箱箱体的加工也应遵循粗、精加工分开的原则。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段可以保证孔系加工精度，此外，平面和孔的加工应交替进行。虽然交替加工使生产管理复杂，加工余量大，但较易保证加工精度，也能及早发现毛坯的缺陷。1.2.2平面加工分析箱体的顶面便于加工定位及作为加工基准，同时也便于加工后续加工底面放油孔以及顶面锁紧顶盖用的螺纹孔；箱体的左右侧面便于之后镗四个支承孔和加工安装时的定位夹紧。总的来说，零件所需加工的平面并不多，位置精度要求不太高，用半精加工就可以实现其设计要求。1.2.3孔加工分析该零件的孔加工较多，而且要求较高，为了金属切削加工工时及原材料，一般直接大于30mm的孔均可铸出，比如前后端面的支承孔，铸出后再对其进行加工就可以。对于其他直径小于30mm的孔主要通过钻孔的方式加工，有螺纹的孔均采用先钻孔再用专用丝锥攻丝的方法加工。变速器箱体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最低的机床。根据汽车变速器箱体零件图所示的变速器箱体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。在大批量生产中，汽车变速器箱体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工，所以生产效率很高。1.3变速器箱体加工定位基准的选择1.3.1粗基准的选择粗基准选择应当满足以下两点要求：保证各重要支承孔的加工余量均匀；保证装入箱体内的全部零件与不加工的箱体内壁有足够的间隙。为了满足以上要求，应选择变速器的主要支承孔作为粗基准加工端面T3，再以端面T3为精基准加工支承孔D1D2、D3D4。即以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，也就是以前后端面上距顶面最近的两个主要支承孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面，因此以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。1.3.2精基准的选择加工箱体时，精基准要尽可能满足基准重合以及基准统一原则，以减少定位误差和避免加工过程中各工序的误差累计，从而保证箱体的加工精度。箱体加工的精基准，最常见的是用一个平面和该平面上的两个工艺孔定位，即通常所说的“一面两孔”定位。从变速箱箱体零件图分析可知，它的顶面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用，再加上顶面上的两个工艺孔作为精基准定位可以做到基准统一，一次装夹中能加工较多的表面，容易保证各表面间的位置公差。至于前后端面，虽然它是变速箱箱体的装配基准，但因为它与变速箱箱体的主要支承孔相互垂直，如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4拟定加工工艺路线1.4.1毛坯制造形式变速器箱体零件受汽车行驶路况的影响，工作条件恶劣，其本身的外部轮廓及内腔形状复杂，因此，载货汽车箱体毛坯材料选用减振性能、易成形、切削性能优良、成本低的灰铸铁。由CD130汽车变速箱箱体零件图可知：箱体材料为灰铸铁，其牌号选用HT200，采用砂型铸造是比较适合的。毛坯在浇铸后要进行时效处理。1.4.2变速器箱体加工工序安排在加工零件时，一般总是首先加工出统一的基准。变速器箱体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗加工顶面T3，第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶面加工完成后一直到变速器箱体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗、精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系，为了保证加工精度以及在能及早发现毛坯的缺陷，平面和孔的加工要交替进行。螺纹孔在多轴组合钻床上钻出，由于各螺纹孔的加工尺寸较小，在加工时的切削力较小，对支承孔表面形状造成的影响不大，所以可以安排在平面和主要孔加工完后进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净，保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量清除干净，最后按题目要求，为各表面涂漆。根据以上分析过程，现将汽车变速器箱体加工工艺路线确定如下：工序1：铸造毛坯工序2：铸件检验，达到壁厚允差0.5mm,不能存在砂眼、疏松、夹渣等缺陷工序3：时效处理，硬度RB86-96工序4：粗铣、半精铣端面T3，以两个的支承孔和一个的支承孔为粗基准工序5：钻、铰端面T3上的2个工艺孔，以两个的支承孔和前端面T1为基准工序6：钻端面T3上的6个M8螺孔，以两个的支承孔和前端面T1为基准端面T3上的6个M8螺孔攻丝，以两个的支承孔和前端面T1为基准工序7：粗铣前端面T1、后端面T2，以顶面T3和两个工艺孔为基准工序8：粗铣右侧凸台面，以端面T3和两个工艺孔为基准工序9：粗镗前后支承孔D1D2、D3D4，以端面T3和两个工艺孔为基准工序10：半精铣前端面T1、后端面T2，以端面T3和两个工艺孔为基准工序11：半精铣右侧凸台面，以端面T3和两个工艺孔为基准工序12：半精镗、精镗前后支承孔D1D2、D3D4，以端面T3和两个工艺孔为基准工序13：钻、扩、铰倒档齿轮轴孔D5D6，以端面T3和两个工艺孔为基准工序14：钻前端面T1上的6个M8螺孔，以端面T3和两个工艺孔为基准前端面T1上的6个M8螺孔攻丝，以端面T3和两个工艺孔为基准工序15：钻后端面T2上的4个M12螺孔，以端面T3和两个工艺孔为基准后端面T2上的4个M12螺孔攻丝，以端面T3和两个工艺孔为基准工序16：钻右侧凸台面上的6个M8螺孔，以端面T3和两个工艺孔为基准右侧凸台面上的6个M8螺孔攻丝，以端面T3和两个工艺孔为基准工序17：钻左侧加油孔，以端面T3和两个工艺孔为基准左侧加油孔攻丝，以端面T3和两个工艺孔为基准工序18：钻底面放油孔，以端面T3和两个工艺孔为基准底面放油孔攻丝，以端面T3和两个工艺孔为基准工序19：清洗工序20：检验工序21：涂漆1.5确定工序的加工余量、工序尺寸及公差CD130汽车变速器箱体零件材料采用灰铸铁HT200制造，硬度RB86-96，生产类型为中批，采用砂型铸造手工造型。（1）端面T3的加工余量（计算端面T3与支承孔轴线尺寸）根据工序要求，顶面T3的加工分粗铣、半精铣，通过查表可得各工步的余量如下表：表1顶面T3的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度半精铣1.5IT12673.2粗铣2.0IT1368.56.3毛坯——70.5表中：工序余量—陈宏钧主编《机械加工工艺施工员手册》表4-31经济精度、表面粗糙度—王宝玺主编《汽车制造工艺学》表6-7尺寸公差—李喜桥主编《加工工艺学》表1-2（2）顶面上两工艺孔的加工余量根据工序要求，端面T3的加工分钻孔、铰孔，通过查表可得各工步的余量如下表：表2两工艺孔的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度铰0.2IT83.2钻—IT126.3表中：工序余量—陈宏钧主编《机械加工工艺施工员手册》表4-22经济精度、表面粗糙度—王宝玺主编《汽车制造工艺学》表6-6尺寸公差—李喜桥主编《加工工艺学》表1-2（3）前后端面T1、T2的加工余量根据工序要求，前后端面T1、T2的加工分粗铣、半精铣，通过查表可得各工步的余量如下表：表3前后端面T1、T2的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度半精铣2.4IT122293.2粗铣3IT13220.46.3毛坯——223.4—表中：工序余量—陈宏钧主编《机械加工工艺施工员手册》表4-31经济精度、表面粗糙度—王宝玺主编《汽车制造工艺学》表6-7尺寸公差—李喜桥主编《加工工艺学》表1-2（4）右侧凸台面的加工余量根据工序要求，右侧凸台面的加工分粗铣、半精铣，通过查表可得各工步的余量如下表：表4右侧凸台面的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度半精铣1.3IT12883.2粗铣1.7IT1389.36.3毛坯——91—表中：工序余量—陈宏钧主编《机械加工工艺施工员手册》表4-31经济精度、表面粗糙度—王宝玺主编《汽车制造工艺学》表6-7尺寸公差—李喜桥主编《加工工艺学》表1-2（5）支承孔D1D2、D3D4的加工余量根据工序要求，支承孔D1D2、D3D4的加工分粗镗、半精镗、精镗，通过查表可得加工余量为4mm，各工步的余量如下表：表5支承孔D1D2的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度精镗0.5IT73.2半精镗1.5IT96.3粗镗2IT1112.5毛坯———表6支承孔D3D4的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度精镗0.5IT73.2半精镗1.5IT96.3粗镗2IT1112.5毛坯———表中：加工余量—王栋主编《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-4工序余量—王栋主编《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24经济精度、表面粗糙度—王栋主编《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-25尺寸公差—李喜桥主编《加工工艺学》表1-2（6）倒档齿轮轴孔、的加工余量根据工序要求，倒档齿轮轴孔、的加工分钻、扩、铰，通过查表可得各工步的余量如下表：表7倒档齿轮轴孔D6的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度铰0.2IT83.2扩1.8IT106.3钻—IT1212.5表8倒档齿轮轴孔D5的加工余量（mm）工序名称工序余量工序经济精度工序尺寸工序尺寸及公差表面粗糙度铰0.2IT83.2扩1.8IT106.3钻—IT1212.5表中：工序余量—陈宏钧主编《机械加工工艺施工员手册》表4-22经济精度、表面粗糙度—王宝玺主编《汽车制造工艺学》表6-6尺寸公差—李喜桥主编《加工工艺学》表1-21.6确定切削用量及基本工时工序4：粗铣、半精铣端面T3机床：XA5032型立式铣床刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-17，选用硬质合金面铣刀，其参数：直径,孔径，宽，齿数。（1）粗铣铣削背吃刀量铣削宽度每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-27，取铣削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际铣削速度：工作台每分钟进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际的每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-33可知铣削的基本时间为：式中：工件铣削部分长度切入行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取切出行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取走刀次数1次，则粗铣端面T3基本时间：（2）半精铣铣削背吃刀量铣削宽度每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-27，取铣削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际铣削速度：工作台每分钟进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际的每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-33可知铣削的基本时间为：式中：工件铣削部分长度：切入行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取切出行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取走刀次数1次，则半精铣端面T3基本时间：工序5：钻、铰端面T3上的两个工艺孔机床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，2个工艺孔钻孔的基本时间：（2）铰孔铰孔刀具：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-11，选用硬质合金直柄机用铰刀，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-29，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-29，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知铰孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，2个工艺孔铰孔的基本时间：工序6：端面T3上的6个M8螺孔钻孔、攻丝机床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。背吃刀量：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，6个螺孔钻孔的基本时间：（2）攻丝攻丝刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-21，选用细长柄机用丝锥，其参数：，，，。进给量：所加工螺纹孔螺距，因此进给量切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-18，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取丝锥回转转速：实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-62可知攻丝的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数1次，6个螺孔攻丝的基本时间：工序7：粗铣前后端面T1、T2机床：XA6132型万能铣床刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-17，选用硬质合金面铣刀，其参数：直径,孔径，宽，齿数。铣削背吃刀量铣削宽度每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-27，取铣削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际铣削速度：工作台每分钟进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际的每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-33可知铣削的基本时间为：式中：工件铣削部分长度：切入行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取切出行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取走刀次数1次，则粗铣前后端面T1、T2基本时间：工序8：粗铣右侧凸台面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-17，选用硬质合金面铣刀，其参数：直径,孔径，宽，齿数。铣削背吃刀量铣削宽度每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-27，取铣削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际铣削速度：工作台每分钟进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际的每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-33可知铣削的基本时间为：式中：工件铣削部分长度：切入行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取切出行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取走刀次数1次，则粗铣右侧凸台面基本时间：工序9：粗镗前后支承孔D1D2、D3D4机床：T68镗床（1）粗镗支承孔D1D2刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-39，选用机夹单刃镗刀背吃刀量进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取机床主轴转速：根据《实用机械制造工艺设计手册》表10-24，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-47可知镗孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：单件小批生产时的试切附加长度：走刀次数1次，则粗镗前后支承孔D1D2的基本时间：（2）粗镗支承孔D3D4刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-39，选用机夹单刃镗刀背吃刀量进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取机床主轴转速：根据《实用机械制造工艺设计手册》表10-24，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-47可知镗孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：单件小批生产时的试切附加长度：走刀次数1次，则粗镗前后支承孔D3D4的基本时间：工序10：半精铣前后端面T1、T2机床：XA6132型万能铣床刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-17，选用硬质合金面铣刀，其参数：直径,孔径，宽，齿数。铣削背吃刀量铣削宽度每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-27，取铣削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际铣削速度：工作台每分钟进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际的每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-33可知铣削的基本时间为：式中：工件铣削部分长度：切入行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取切出行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取走刀次数1次，则半精铣前后端面T1、T2基本时间：工序11：半精铣右侧凸台面机床：XA6132型万能铣床刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-17，选用硬质合金面铣刀，其参数：直径,孔径，宽，齿数。铣削背吃刀量铣削宽度每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-27，取铣削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-30，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际铣削速度：工作台每分钟进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-13，取实际的每齿进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-33可知铣削的基本时间为：式中：工件铣削部分长度：切入行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取切出行程长度：根据《金属机械加工工艺设计手册》表5-18，取走刀次数1次，则半精铣右侧凸台面基本时间：工序12：半精镗、精镗前后支承孔D1D2、D3D4机床：T68镗床（1）半精镗支承孔D1D2刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-39，选用机夹单刃镗刀背吃刀量进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取机床主轴转速：根据《实用机械制造工艺设计手册》表10-24，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-47可知镗孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：单件小批生产时的试切附加长度：走刀次数1次，则半精镗前后支承孔D1D2的基本时间：（2）半精镗支承孔D3D4刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-39，选用机夹单刃镗刀背吃刀量进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取机床主轴转速：根据《实用机械制造工艺设计手册》表10-24，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-47可知镗孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：单件小批生产时的试切附加长度：走刀次数1次，则半精镗前后支承孔D3D4的基本时间：（3）精镗支承孔D1D2刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-39，选用机夹单刃镗刀背吃刀量进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取机床主轴转速：根据《实用机械制造工艺设计手册》表10-24，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-47可知镗孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：单件小批生产时的试切附加长度：走刀次数1次，则精镗前后支承孔D1D2的基本时间：（4）精镗支承孔D3D4刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-39，选用机夹单刃镗刀背吃刀量进给量：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-24，取机床主轴转速：根据《实用机械制造工艺设计手册》表10-24，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-47可知镗孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：单件小批生产时的试切附加长度：走刀次数1次，则精镗前后支承孔D3D4的基本时间：工序13：钻、扩、铰倒档齿轮轴孔D5D6机床：Z3025摇臂钻床（1）钻倒档齿轮轴孔D5钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，倒档齿轮轴孔D5钻孔的基本时间：（2）扩倒档齿轮轴孔D5钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知扩孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，倒档齿轮轴孔D5扩孔的基本时间：（3）铰倒档齿轮轴孔D5铰孔刀具：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-11，选用硬质合金莫氏锥柄机用铰刀，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-29，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-29，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知铰孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，倒档齿轮轴孔D5铰孔的基本时间：（4）钻倒档齿轮轴孔D6钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，倒档齿轮轴孔D5钻孔的基本时间：（5）扩倒档齿轮轴孔D6钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知扩孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，倒档齿轮轴孔D5扩孔的基本时间：（6）铰倒档齿轮轴孔D6铰孔刀具：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-11，选用硬质合金莫氏锥柄机用铰刀，其参数：，，，。切削深度：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-29，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-29，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知铰孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，倒档齿轮轴孔D5铰孔的基本时间：工序14：前端面T1上的6个M8螺孔钻孔、攻丝机床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。背吃刀量：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，6个螺孔钻孔的基本时间：（2）攻丝攻丝刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-21，选用细长柄机用丝锥，其参数：，，，。进给量：所加工螺纹孔螺距，因此进给量切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-18，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取丝锥回转转速：实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-62可知攻丝的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数1次，6个螺孔攻丝的基本时间：工序15：后端面T2上的4个M12螺孔钻孔、攻丝机床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。背吃刀量：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，4个螺孔钻孔的基本时间：（2）攻丝攻丝刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-21，选用细长柄机用丝锥，其参数：，，，。进给量：所加工螺纹孔螺距，因此进给量切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-18，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取丝锥回转转速：实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-62可知攻丝的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数1次，4个螺孔攻丝的基本时间：工序16：右侧凸台面上的6个M8螺孔钻孔、攻丝机床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。背吃刀量：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，6个螺孔钻孔的基本时间：（2）攻丝攻丝刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-21，选用细长柄机用丝锥，其参数：，，，。进给量：所加工螺纹孔螺距，因此进给量切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-18，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取丝锥回转转速：实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-62可知攻丝的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数1次，6个螺孔攻丝的基本时间：工序17：左侧加油孔钻孔、攻丝机床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。背吃刀量：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，加油孔钻孔的基本时间：（2）攻丝攻丝刀具：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-19，选用米制锥螺纹丝锥ZM18，其参数：，，，。进给量：所加工螺纹孔螺距，因此进给量切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-18，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取丝锥回转转速：实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-62可知攻丝的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数1次，左侧加油孔攻丝的基本时间：工序18：底面放油孔钻孔、攻丝机床：Z3025摇臂钻床（1）钻孔钻孔刀具：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-19、表5-48，选用硬质合金锥柄麻花钻，其参数：，，，。背吃刀量：进给量：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-13，取切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表9-19，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-57可知钻孔的基本时间为：式中：工件切削部分长度：切入量：超出量：走刀次数1次，加油孔钻孔的基本时间：（2）攻丝攻丝刀具：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-19，选用米制锥螺纹丝锥ZM22，其参数：，，，。进给量：所加工螺纹孔螺距，因此进给量切削速度：根据《机械切削工艺参数速查手册》表3-18，取机床主轴转速：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-54，取丝锥回转转速：实际切削速度：根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-62可知攻丝的基本时间为：式中：工件切削部分长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数1次，左侧加油孔攻丝的基本时间：最后，将以上各工序的切削用量、时间定额的计算结果，连同其它相关数据一并填到加工工艺过程卡和加工工序卡里。2铣床夹具设计本夹具主要用来半精铣CD130汽车变速箱箱体前后端面T1、T2。铣削加工的要求为：端面T1与T2的平行度允差不大于0.08mm，端面T1、T2和T3的垂直度允差不大于0.03/100，端面T1、T2分别对支承孔D1D2轴线的端跳不大于0.03/100。因此在铣削端面时，主要考虑如何提高劳动生产率以及降低劳动强度、生产成本，同时应保证加工尺寸精度和表面质量。2.1定位元件2.1.1定位基准的选择在汽车箱体类零件中，如变速器壳体、气缸体等零件加工时，常以一平面及其上的两个工艺孔组合作为定位基准，简称一面两孔定位。在进行端面T1、T2铣削加工工序时，顶面已经半精铣，两工艺孔也已经加工出，因此工件选择顶面与两工艺孔作为定位基准。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面是支承板，限制了三个自由度，两销是短圆柱销和短菱形销，短圆柱销限制了两个自由度，短菱形销限制了一个自由度，属于完全定位。由于本零件批量不是很大，考虑到制造成本因素，本工序选用增力比大、自锁性好的手动螺旋夹紧机构。2.1.2定位元件的设计计算定位元件的设计主要是对短圆柱销和短菱形销进行设计。由零件图可计算出两工艺孔中心距及上下偏差。计算计算所以两工艺孔的中心距及偏差为，而两工艺孔尺寸为。短圆柱销与短菱形销的设计计算过程如下：（1）确定两定位销中心距尺寸及其偏差两定位销中心距的尺寸及偏差为（2）确定短圆柱销直径及其公差取短圆柱销的公差为由《加工工艺学》表1-2可得由《加工工艺学》表1-5可得轴的基本偏差则轴的另一基本偏差所以短圆柱销的尺寸及公差为（3）短菱形销的宽度b和B由《机床及夹具》表10-6可得（4）短菱形销与工艺孔的最小配合间隙、直径及其公差取短菱形销的公差为由《加工工艺学》表1-2可得由《加工工艺学》表1-5可得轴的基本偏差则轴的另一基本偏差所以短菱形销的尺寸及公差为根据《机床夹具设计手册》表2-1-2可知，短圆柱销选用结构型式为A型尺寸规格为、公差带为、的固定式定位销，即定位销。短菱形销结构型式为B型尺寸规格为、公差带为、的固定式定位销，即定位销固定式定位销。2.1.3定位误差分析工件以一个短圆柱销、一个短菱形销和一个平面定位，其基准位移误差有两种：纵向定位误差和转动的基准位移误差。根据《机械制造技术基础课程设计指南》表3-2以及《机床及夹具》P202-203可知：（1）在平面双销定位中，由于短圆柱销的主要作用是消除两个移动自由度，短菱形销是消除转动自由度，故其纵向定位误差的大小取决于短圆柱销与工艺孔的配合间隙。（2）转动的基准位移误差的大小取决于两销的配合间隙，其单方向偏转角最大值计算。2.2工件的夹紧2.2.1夹紧装置的基本要求夹紧机构对工件夹紧的过程中，夹紧作用是否正确合理，会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度和加工时间，影响生产率、劳动强度等。因此，夹紧装置应满足下列基本要求：（1）夹紧过程中，必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。（2）夹紧力大小要可靠和适当。既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变、振动小，又要保证工件不产生过大的夹紧变形。（3）具有良好的工艺性。夹紧装置的自动化和复杂程度与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，结构要求简单，尽量使用标准件，便于制造和维修。（4）应有足够的夹紧行程。（5）手动夹紧要有自锁性能。（6）具有良好的使用性能。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力，并有足够的强度和刚性。2.2.2铣削力与夹紧力的计算根据《机械制造工艺学课程设计指导书》表5-31可得铣削时切削力计算公式为：切削力：式中：代入得：切削时消耗的功率：实际夹紧力与切削力之间的关系为：式中K为安全系数，取则2.3夹具体的设计夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体。夹具体图如下：图1铣床夹具体平面示意图夹具体为铸造件，安装稳定，刚度好，但制造周期较长。2.4装配图的设计装配图如下：图2铣床装配图平面示意图3镗床夹具设计本夹具主要用来粗镗CD130汽车变速箱箱体支承孔D3D4。镗削加工的要求为：孔D3D4不同轴允许公差不大于0.025mm，孔D1D2与孔D3D4的轴心线之间在两个方向上的平行度不大于0.015/100。因此在镗孔时，主要考虑如何提高劳动生产率以及降低劳动强度、生产成本，同时应保证加工尺寸精度和表面质量。3.1定位元件3.1.1定位基准的选择在汽车箱体类零件中，如变速器壳体、气缸体等零件加工时，常以一平面及其上的两个工艺孔组合作为定位基准，简称一面两孔定位。在进行支承孔D1D2、D3D4镗削加工工序时，顶面已经半精铣，两工艺孔也已经加工出，因此工件选用顶面与两工艺孔作为定位基准。工件以一面两孔定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面是支承板，限制了三个自由度，两销是短圆柱销和短菱形销，短圆柱销限制了两个自由度，短菱形销限制了一个自由度，属于完全定位。由于本零件批量不是很大，考虑到制造成本因素，本工序选用增力比大、自锁性好的手动螺旋夹紧机构。3.1.2定位元件的设计计算定位元件的设计主要是对短圆柱销和短菱形销