PP%論文機(jī)械變速器

1、北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：齒輪變速箱體加工工藝及鏜孔夾具設(shè)計(jì)摘要 鏜孔卡具是根據(jù)工件的工藝而制定的，采用六點(diǎn)定位原理,在一臺(tái)加工中心上加工中心上進(jìn)行多道工序的處理。隨著制造業(yè)的發(fā)展，卡具的需求量愈發(fā)增多。相比傳統(tǒng)卡具，新型對(duì)應(yīng)其零件的卡具擁有超高的身產(chǎn)率，同時(shí)擁有加工精度高、成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。汽車變速箱體是汽車上常見(jiàn)和應(yīng)用廣泛的機(jī)械零件，為了將單件生產(chǎn)的變速箱體轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，本文為此設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)零件鏜孔工序的專用卡具，并詳細(xì)闡述了零件的設(shè)計(jì)和鏜孔卡具的設(shè)計(jì)方法。本文在創(chuàng)作的過(guò)程中首先先兌變速箱各個(gè)零部件的加工工藝、加工特點(diǎn)、技術(shù)要求等內(nèi)容進(jìn)行了分析，并且了解了設(shè)計(jì)定位夾緊的

2、要求，繪制了加工工序圖。然后，本文通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)資料和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)齒輪變速箱體進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，計(jì)算了切削用量、繪制了零件圖和毛坯圖。最后聯(lián)系零件和對(duì)應(yīng)的加工中心，設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的鏜孔卡具。保證零件批量生產(chǎn)、節(jié)省材料和時(shí)間，以達(dá)到最初的設(shè)計(jì)目的。關(guān)鍵詞 變速箱體箱體制造 機(jī)械制造基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)鏜孔卡具ITitle: Gearbox Body Processing Technology and Boring Fixture DesignAbstractBoring fixture is based on the workpiece technology and development, the use o

3、f six-point positioning principle, in a machining center on the machining center for multi-channel processing. With the development of manufacturing industry, the demand for fixtures is increasing. Compared to the traditional fixture, the new fixture corresponding to its parts has a high rate of pro

4、duction, at the same time have a high precision machining, low cost and a series of advantages.Automobile transmission body is a common and widely used mechanical parts in automobiles. In order to transform a single-piece transmission body into mass production, this paper designed a special fixture

5、for the boring process of the part, and elaborated on the part Design and design of boring fixtures.First of all, to the transmission body parts processing characteristics, machining accuracy, technical requirements, positioning clamping situation, the required machine tool was analyzed and the draw

6、ing of the transmission body parts process map. Then, by referring to a large number of documents and standards, this paper carried out a detailed design of the gearbox body, calculated the amount of cutting, drawing parts drawings and rough drawings. Finally contact the parts and the corresponding

7、machining center, design the corresponding boring fixture. To ensure mass production of parts, save material and time, in order to achieve the original design purpose.Key words transmission body part design boring fixture北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄摘要IAbstractII1.前言11.1變速箱的淺析11.2變速箱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：12.零件分析42.1零件的作用4

8、2.2零件的工藝42.3變速箱結(jié)構(gòu)圖53.零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)73.1材料選擇73.2毛坯圖73.3基準(zhǔn)選擇93.4機(jī)箱的工藝路線94.加工余量、工序及毛坯圖尺寸124.1毛坯余量及工序確定124.2箱體的定位基準(zhǔn)選擇124.3確定機(jī)箱的加工方案及路線134.4確定切削用量144.4.1臥式銑床X6140144.4.2立式加工中心144.4.3切削用量155.夾具設(shè)計(jì)225.1鏜孔專用夾具225.2定位245.3加緊方案255.4計(jì)算定位誤差285.4導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)2925.4.1鉆套高度和排屑間隙295.5夾緊裝置的設(shè)計(jì)295.6 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明306.總結(jié)317.致謝33參考文獻(xiàn)3

9、4III1.前言1.1變速箱的淺析變速箱作為一種能夠傳遞和改變傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比的裝置被廣泛應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面，一般也被稱為變速器，變速器的組成部分分為傳統(tǒng)裝置和變速機(jī)構(gòu)，一般的變速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)采用的是齒輪傳動(dòng)方式，常用的齒輪有普通齒輪和行星齒輪。變速箱的主要應(yīng)用是在汽車工程領(lǐng)域，在我國(guó)的汽車行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)公告中，我們可以看到在2017年的上半年，我國(guó)的乘用車數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了1100萬(wàn)輛以上，相比于2016年同期增長(zhǎng)超過(guò)了1.6%，然后值得我們注意的是，在如此高速的汽車銷售發(fā)展背景下，我國(guó)卻沒(méi)有能孕育出自己的零部件制造企業(yè)。如此困境難免讓人心痛，我國(guó)雖然是制造業(yè)大國(guó)，但是在精密制造，高端零部

10、件方面的進(jìn)展卻十分緩慢。雖然近年來(lái)我國(guó)出現(xiàn)了很多自主創(chuàng)新方面的成果，但是企業(yè)往往更注重產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售，對(duì)于汽車的零部件制造以及研發(fā)并不重視，這一點(diǎn)在很多企業(yè)制造企業(yè)都可以初見(jiàn)端倪。但是研發(fā)投入的減少帶來(lái)的是大量的關(guān)鍵零部件需要依靠進(jìn)口和合資生產(chǎn)，大量高利潤(rùn)零部件被國(guó)外企業(yè)把控，這種拿來(lái)主義雖然在制造成本上降低了大量的研發(fā)費(fèi)用，表面上降低了汽車的制造成本，但是從核心意義上看，受制于國(guó)外零部件制造企業(yè)的我國(guó)車企經(jīng)常會(huì)遭遇零部件斷貨或者供貨延誤的情況，這種現(xiàn)象在變速器方面尤為突出，沒(méi)有核心零部件制造能力已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了我國(guó)汽車企業(yè)的快速發(fā)展，因此，我國(guó)企業(yè)必須要研發(fā)自己的關(guān)鍵零部件產(chǎn)品。避免在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

11、中受制于人。1.2變速箱國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：國(guó)內(nèi)設(shè)備欠缺：在傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)加工中，最重要的就是裝備制造能力和設(shè)備優(yōu)劣，而我國(guó)的裝備制造能力較差，加工設(shè)備老化，因此制造高品質(zhì)變速器也就十分困難。型號(hào)不符合：雖然在我國(guó)的一些汽車企業(yè)能夠制造一些舊款變速器，但是和現(xiàn)在汽車工業(yè)的飛速發(fā)展相比，這些傳統(tǒng)的加工制造設(shè)備無(wú)論是從制造精度還是模具配合方面都與高端變速器的制造不符。而企業(yè)大多不愿意投入經(jīng)費(fèi)進(jìn)行自主研發(fā)。大部分企業(yè)寧愿選擇進(jìn)口成品。變速箱材質(zhì)：材料工程也是影響我國(guó)高端汽車變速器生產(chǎn)的一個(gè)主要方面，我國(guó)的材料工程起步較晚，而高端的汽車變速器對(duì)于制造材料的要求極高，我國(guó)現(xiàn)在的材料工業(yè)也無(wú)法支撐高端汽車變速

12、器工業(yè)的發(fā)展，究其原因是我國(guó)的鋼鐵冶金方面的技術(shù)與歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定差距，如果剛才的硬度和純度不夠，在使用過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)咬合誤差，導(dǎo)致整個(gè)變速器的性能下降。無(wú)法釋放變速器的完全性能。好的發(fā)動(dòng)機(jī)以及變速器對(duì)于汽車駕駛是必不可少的，好的駕駛體驗(yàn)也主要是源自性能精良的變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)，不過(guò)要想制作出性能精良駕駛體驗(yàn)完美的汽車零部件，就需要企業(yè)投入大量經(jīng)費(fèi)進(jìn)行科技研發(fā)，然而在創(chuàng)新研發(fā)方面企業(yè)投入的資金卻不一定能夠立竿見(jiàn)影的受到效果，這也是很多國(guó)內(nèi)車企不愿意斥巨資進(jìn)行研發(fā)的主要原因。不僅是現(xiàn)在，就是從我國(guó)汽車工業(yè)起步那時(shí)候算起，我國(guó)自主研發(fā)的變速器一直沒(méi)有突破性進(jìn)展，在國(guó)產(chǎn)車輛更新?lián)Q代頻繁的現(xiàn)

13、在，國(guó)產(chǎn)變速器的發(fā)展早已落后脫節(jié)，從事實(shí)上看，無(wú)論是企業(yè)還是政府部門，對(duì)于汽車工業(yè)的裝備升級(jí)都缺乏重視，現(xiàn)在人們對(duì)于汽車自動(dòng)擋的需求已經(jīng)越來(lái)越普遍，對(duì)于高端變速器的需求量也在與日俱增，但是國(guó)內(nèi)變速器制造企業(yè)在使用材料、加工精度和關(guān)鍵技術(shù)方面都與國(guó)際先進(jìn)廠商存在較大差距，因此我國(guó)變速器行業(yè)的滯后發(fā)展已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國(guó)汽車工業(yè)的整體水平?，F(xiàn)在世界上最著名的變速器生產(chǎn)企業(yè)是來(lái)自德國(guó)弗里德里西港的采埃孚公司，簡(jiǎn)稱ZF公司，該公司成立于1915年，已經(jīng)擁有一百多年的汽車變速器生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，是全球最頂級(jí)的變速器生產(chǎn)廠商?，F(xiàn)在國(guó)際汽車市場(chǎng)上大部分的汽車品牌都選用了ZF公司生產(chǎn)的汽車變速器，被我們中國(guó)消費(fèi)者所熟知

14、的大眾旗下的奧迪汽車，寶馬的全系汽車，以及大眾的部分車型，還有保時(shí)捷、捷豹路虎等知名車企都采用了ZF公司所生產(chǎn)的汽車變速器。ZF公司也開(kāi)始在中國(guó)投資建廠，目前在南京沈陽(yáng)上海等地都有ZF的生產(chǎn)車間。愛(ài)信公司也是世界著名的傳動(dòng)裝置生產(chǎn)企業(yè)，愛(ài)信公司成立于1969年，是一家合資企業(yè)，其中豐田公司占有愛(ài)信公司22%的股份，所以豐田的全系車型都采用愛(ài)信公司所生產(chǎn)的變速器。1996年，我國(guó)的唐山齒輪廠和日本愛(ài)信公司達(dá)成了合作意向，后者來(lái)唐山建立了愛(ài)信公司在國(guó)外的第一家工廠給，唐山愛(ài)信齒輪公司，主要產(chǎn)品為手動(dòng)變速器。2002年，愛(ài)信公司第二次在我國(guó)投資建廠，這次選擇了在天津投建愛(ài)信天津零部件有限公司，主要生

15、產(chǎn)自動(dòng)變速器，目前愛(ài)信公司的客戶主要有豐田、馬自達(dá)、雪鐵龍等車企，大眾旗下的部分品牌也采用了愛(ài)信公司的變速器。而在我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的愛(ài)信變速器主要是為我國(guó)的車企使用，主要客戶包括了一汽豐田、福建東南、沈陽(yáng)金杯、四川豐田、鄭州日產(chǎn)以及一汽大眾等。另外愛(ài)信公司的產(chǎn)品也十分多樣化，不僅有手動(dòng)變速器，而且在自動(dòng)變速器方面也是具有四擋、五擋、六擋、七擋、八擋等多種不同檔位的自動(dòng)變速器，國(guó)際上的一些高端車型也都使用了愛(ài)信的自動(dòng)變速器，包括雷克薩斯的全系車型，福特標(biāo)志和雪鐵龍的全系車型以及奔馳旗下的部分車型。目前我國(guó)的汽車市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入了理性調(diào)整期，這個(gè)時(shí)期的主要特征是汽車市場(chǎng)的消費(fèi)基數(shù)大，增幅小，整體的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)

16、趨于穩(wěn)定，同時(shí)我國(guó)的汽車行業(yè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加合理。但是與國(guó)際大型汽車品牌相比，我國(guó)車企在自主研發(fā)和關(guān)鍵零部件生產(chǎn)方面還存在著很大差距。因此高端變速器的研發(fā)生產(chǎn)是我國(guó)汽車工業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向。2.零件分析2.1零件的作用 手動(dòng)變速器主要是通過(guò)齒輪和軸傳動(dòng)的方式，通過(guò)不同齒輪的銜接配合來(lái)達(dá)到扭力傳動(dòng)的效果，自動(dòng)變速器是通過(guò)液壓方式傳輸動(dòng)力，行星齒輪和液力變扭器是自動(dòng)變速器的主要組成部分。液力變扭器是自動(dòng)變速器的主要組成部分，液力變扭器主要是由泵輪、渦輪以及導(dǎo)輪等幾個(gè)部分構(gòu)成的，通過(guò)這些零部件的配置直接將扭力傳輸和離合作用傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)泵輪和渦輪的配合加速循環(huán)空氣流動(dòng)。是汽車內(nèi)部空氣和風(fēng)力的動(dòng)

17、能傳遞媒介。在實(shí)際的汽車制造中，采用液體來(lái)替換空氣作為整個(gè)動(dòng)能傳遞的媒介，泵輪就能夠通過(guò)液壓方式來(lái)帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通常因?yàn)橐毫ψ兣て鞯膫鬟f效率不夠高需要加裝導(dǎo)輪來(lái)提升液壓傳動(dòng)效率。2.2零件的工藝變速器的箱體屬于典型的雜件類型，在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于箱體的設(shè)計(jì)精度要求很高，而且箱體的外觀往往較為復(fù)雜，加工制造的難度也較大，同時(shí)由于批量大，在設(shè)計(jì)的對(duì)手要對(duì)鏜孔以及夾具都進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。變速器箱體部分主要是平面和孔的組合形態(tài)，要進(jìn)行平面加工首先是要進(jìn)行孔的加工，這也是箱體加工的一般步驟，設(shè)計(jì)的平面基準(zhǔn)是箱體與平面連接的關(guān)鍵，因此需要在加工主平面后加工平面的支撐孔，從而讓孔與零部件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)能夠重

18、合統(tǒng)一。另外在加工過(guò)程中要先定位孔為粗基準(zhǔn)加工平面，同時(shí)將平面作為精準(zhǔn)的加工基點(diǎn)，這樣既可以保證加工過(guò)程中定位的穩(wěn)定，在加工零部件平面時(shí)候要注意先切掉表面的不平整部分和硬皮，這樣的做法也有利于后續(xù)加工，同時(shí)能夠降低鉆孔偏差和崩刃現(xiàn)象。2.3變速箱結(jié)構(gòu)圖373.零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1材料選擇 變速器的外殼使用的材質(zhì)為灰鑄鐵，這種灰鑄鐵指的是內(nèi)部含有片狀石墨的鑄鐵，這種鑄鐵的端口一般呈現(xiàn)為灰色，因此被稱為灰鑄鐵，灰鑄鐵內(nèi)部一般含有鐵、碳、硅、錳等元素。根據(jù)石墨的形態(tài)，灰鑄鐵可分為:普通灰鑄鐵，石墨呈片狀;球墨鑄鐵，石墨呈球狀;可鍛鑄鐵，石墨成團(tuán)絮狀;蠕墨鑄鐵，石墨呈蠕蟲(chóng)狀。按GB/T 9439-

19、1988規(guī)定，根據(jù)直徑30mm單鑄試棒的抗拉強(qiáng)度，將灰鑄鐵分為六個(gè)牌號(hào)?；诣T鐵的牌號(hào)是由"HT"("灰鐵"兩字漢語(yǔ)拼音字首)和最小抗拉強(qiáng)度b 值(用30mm試棒的搞拉強(qiáng)度)表示。在這里我們選用HT150。力學(xué)性能灰鑄鐵在力學(xué)方面的性能與組織結(jié)構(gòu)與石墨的形態(tài)大致相當(dāng)。灰鑄鐵中含有的大量片狀石油結(jié)構(gòu)對(duì)于基體具有一定的割裂影響。在石墨片的尖端會(huì)容易造成應(yīng)力折斷，進(jìn)而造成灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度下降，因此灰鑄鐵在塑性和韌性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如鋼鐵。但是灰鑄鐵的抗壓度卻和鋼類似。所以常用的鑄鐵元件中灰鑄鐵是應(yīng)用中性能最差的一種，同時(shí)基體的組織結(jié)構(gòu)對(duì)于灰鑄鐵的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)也有較大的

20、影響，鐵素體基體灰鑄鐵內(nèi)部的石墨片較為粗大，使得整體的強(qiáng)度和硬度有收到影響，所以其應(yīng)用也相對(duì)較少；珠光體基體灰鑄鐵內(nèi)含有的石墨片形狀較小，因此珠光體基體灰鑄鐵具有較高的強(qiáng)度和硬度，一般用來(lái)鑄造比較重要的零部件。其他性能灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。2 灰鑄鐵性能的影響因素學(xué)成分的影響。鑄鐵生產(chǎn)過(guò)程中主要是要控制碳元素和鐵元素的比例，如果在鑄鐵中碳硅的含量過(guò)低，那么鑄鐵就容易出現(xiàn)白口現(xiàn)象，這樣鑄鐵的機(jī)械性能和鑄造性能都會(huì)出現(xiàn)下降。而當(dāng)鑄鐵中的碳硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高，那么鑄鐵中的石墨片的含量就會(huì)過(guò)多并且過(guò)大，嚴(yán)重的情況下會(huì)在鐵水漂浮雜質(zhì)出來(lái)

21、，嚴(yán)重的降低了鑄件的性能質(zhì)量。所以鑄鐵中的中的碳、硅含量一般控制在2% 4%C; 1.0%2.0%Si; 0.5%1.4%Mn。冷卻速度的影響： 在常見(jiàn)的鑄造工藝條件當(dāng)中，鑄造件對(duì)于鑄鐵的冷卻速度會(huì)嚴(yán)重影響鑄造件中碳硅元素的石墨化程度。隨著逐漸壁厚的增加，冷卻速度逐步降低，這樣碳原子能夠較為充分的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散，能夠促進(jìn)石墨化的進(jìn)程，不過(guò)如果冷卻的速度過(guò)快也容易形成白口鐵?；诣T鐵的高溫加工能夠使得基體組織發(fā)生一定程度的變化，但是無(wú)法改變基體內(nèi)部石墨的結(jié)構(gòu)，所以熱加工并不能有效提升灰鑄鐵的力學(xué)特性。主要是用來(lái)消除白口鐵組織，穩(wěn)定灰鑄鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)也便于后續(xù)加工鑄造。為了防止在鑄鐵內(nèi)部形成鑄造裂

22、痕，需要對(duì)鑄鐵進(jìn)行熱應(yīng)力退火處理，因?yàn)樵阼T鐵的加熱過(guò)程中，內(nèi)部可能會(huì)因?yàn)槔錈岵痪a(chǎn)生鑄造應(yīng)力，為了消除這種鑄造應(yīng)力的影響，需要將鑄件加熱到500600，然后將其進(jìn)行一段時(shí)間的保溫處理，再慢慢冷卻到150-200以下，再進(jìn)行空冷處理，讓其自然冷卻，這個(gè)過(guò)程可以有效的消除逐漸的鑄造應(yīng)力。為了消除鑄件的白口鐵組織，提高鑄件硬度，需要對(duì)鑄件進(jìn)行石墨化退火，具體的操作過(guò)程是將鑄件加熱到850900，保溫2-5個(gè)小時(shí)以后進(jìn)行自然冷卻到500左右，再進(jìn)行空冷。這個(gè)過(guò)程可以讓鑄件內(nèi)的碳體分解成石墨。要提高逐漸的表面強(qiáng)度就要對(duì)鑄件進(jìn)行表面淬火處理，具體的處理工藝主要包括高（中）頻感應(yīng)加熱表面淬火和接觸電阻加熱

23、表面淬火兩種，通過(guò)淬火工藝處理后，鑄件的硬度和耐磨度都會(huì)得到大幅度的提升。3.2毛坯圖3.3基準(zhǔn)選擇 粗基準(zhǔn)的選擇原則 （1）應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 （2）對(duì)于具有較多加工表面的工件，（3）作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒(méi)有澆口，冒口或飛邊等其表面缺陷，以便定位準(zhǔn)確； （4）同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次； 精基準(zhǔn)的選擇原則： （1）基準(zhǔn)重合原則 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （3）互為基準(zhǔn)原則 （4）自為基準(zhǔn)原則3.4機(jī)箱的工藝路線路線一：1鑄件2粗銑A面3精銑A面4鉆、锪鉆4x7孔锪4x12深2mm孔5粗銑B面6精銑B面7鉆、鏜鉆17孔鏜18孔8粗銑C面9精銑C面10鉆、鏜鉆24孔鏜25

24、孔11粗銑D面12精銑D面13鉆、鏜鉆13孔鏜14孔14終檢15入庫(kù)路線二：1鑄件2粗銑A面3精銑A面4粗銑B面5精銑B面6粗銑C面7精銑C面8粗銑D面9精銑D面10鉆、锪鉆4x7孔锪4x12孔深2mm11鉆、鏜鉆17精鏜1812鉆、鏜鉆24精鏜2513鉆、鏜鉆13孔精鏜14孔14終檢15入庫(kù) 4.加工余量、工序及毛坯圖尺寸4.1毛坯余量及工序確定A面：A底面粗銑2mm，精銑1mm地腳螺栓鉆4x7孔锪4x12孔深2mmB面：B30mm頂面粗銑2mm，精銑1mm鉆17孔精鉸18孔C面：C45mm側(cè)面粗銑2mm，精銑1mm鉆24精鏜25锪30深3mmD面：D30mm側(cè)面粗銑2mm，精銑1mm鉆13

25、孔精鉸14孔锪20深3mm毛坯尺寸：4.2箱體的定位基準(zhǔn)選擇1）粗基準(zhǔn)的選擇：粗銑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱量，會(huì)使零件零件因?yàn)檫^(guò)熱而發(fā)生形變，對(duì)接下來(lái)的精銑造成很大影響，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。因此粗基準(zhǔn)的定位和選擇相當(dāng)重要。在設(shè)計(jì)前，我們先翻閱了相關(guān)的教材，并且根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)以及專用機(jī)床設(shè)計(jì)與制造等理論教材對(duì)粗基準(zhǔn)進(jìn)行了選擇和確定，并進(jìn)一步分析了設(shè)計(jì)工藝，確定了粗基準(zhǔn)類型。確定粗基準(zhǔn)之后便可以根據(jù)變速箱體的設(shè)計(jì)特征對(duì)變速器箱體的毛坯鑄件進(jìn)行分析，在本次設(shè)計(jì)中，我們選擇變速器箱體地面作為粗基準(zhǔn)面。2）精基準(zhǔn)的選擇：在設(shè)計(jì)中，本文采取了一面四銷的定位方式，選擇了變速箱體裝配面的四個(gè)地螺栓

26、點(diǎn)作為精基準(zhǔn)定位點(diǎn)。這樣就可以保證主軸的安裝孔軸中心對(duì)于該基準(zhǔn)面的尺寸精度以及平行精度滿足設(shè)計(jì)所需要求。4.3確定機(jī)箱的加工方案及路線選擇工藝路線二路線二：1鑄件2粗銑A面3精銑A面4粗銑B面5精銑B面6粗銑C面7精銑C面8粗銑D面9精銑D面10鉆、锪鉆4x7孔锪4x12孔深2mm11鉆、鏜鉆17精鏜1812鉆、鏜鉆24精鏜2513鉆、鏜鉆13孔精鏜14孔14終檢15入庫(kù)優(yōu)先進(jìn)行面加工，之后分別進(jìn)行各面加工孔的工序4.4確定切削用量4.4.1臥式銑床X6140本次設(shè)計(jì)加工所采用的設(shè)備銑床為X6140型萬(wàn)能銑床，這種加工機(jī)床具有很強(qiáng)的金屬切削能力。這種機(jī)床由于其速度控制范圍大，加工的剛性高，能夠

27、實(shí)現(xiàn)載重切削等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在各種零部件加工中，并且加工刀頭可以安裝各種類型的銑刀，也能夠盡心各不同方位不同類型的加工，是機(jī)加工行業(yè)中最常用的銑床設(shè)備。由于X6140型萬(wàn)能銑床在功能應(yīng)用范圍上比其他同類型銑床應(yīng)用更廣，而且能夠使用各種不同的加工環(huán)境，無(wú)論是平面、斜面、還是溝槽加工，X6140型萬(wàn)能銑床都能夠?qū)崿F(xiàn)可靠加工，而且這種萬(wàn)能型銑床最大的特點(diǎn)是銑床的擴(kuò)展性能強(qiáng)大，能夠安裝各種附件設(shè)施，同時(shí)也可以加工齒輪凸輪以及弧形槽等高精度零部件。因此在汽車工程制造領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。4.4.2立式加工中心加工中心（英文縮寫為CNC 全稱為Computerized Numerical Control）：

28、這種全新的自動(dòng)化加工中心是一種自帶刀庫(kù)和可以完成自動(dòng)換到的數(shù)控加工機(jī)床，這種高效自動(dòng)化機(jī)床在廣東等南方城市十分常見(jiàn)。 加工中心在每一次加工完成之后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)下一次的任務(wù)安排來(lái)自動(dòng)拆卸和安裝合適的刀頭，從實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工過(guò)程中的自動(dòng)化操作。這樣只需要將設(shè)計(jì)好的圖紙輸入到加工中心的電腦中，加工中心就會(huì)自動(dòng)識(shí)別加工步驟和設(shè)備刀頭。極大的提升了數(shù)控機(jī)床加工的效率。而立式加工中心指的是加工軸與工作臺(tái)相互垂直，這種立式加工中心可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化銑、鏜削、鉆削、攻螺紋和用切削螺紋等加工工藝操作，并且這種立式機(jī)床一般有三條加工軸，兩兩聯(lián)動(dòng)，通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)機(jī)床刀頭的自動(dòng)化控制，更為先進(jìn)的自動(dòng)加工中心也可以由五軸甚至

29、六軸共同控制，這種五軸六軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)床擁有更高的精度，但是加工類型卻相對(duì)范圍較少，這也是立式加工中心唯一的缺陷，但是同時(shí)，我們應(yīng)該注意到的是立式加工中心操作簡(jiǎn)單，定位方便，能夠更加直觀的看到刀頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)于刀頭的調(diào)式測(cè)量也更加方便，同時(shí)加工過(guò)程中也能夠隨時(shí)修改加工精度，直視圖就是實(shí)際的操作圖，便于觀察，不過(guò)在操作過(guò)程中要注意及時(shí)清理碎屑和殘?jiān)?，以免劃傷零部件表面?.4.3切削用量（1）工序60粗銑A底面機(jī)床：臥式銑床X6140刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)為8，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

30、：按照參考文獻(xiàn)?。?）工序70精銑A底面機(jī)床：臥式銑床X6140刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：，齒數(shù)為12，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)取（3）工序80粗銑B頂面30mm機(jī)床：臥式銑床X6140刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：，齒數(shù)為8，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)?。?）工序90精銑B底面45mm機(jī)床：臥式銑床X6140刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：，齒數(shù)為12，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊

31、余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)?。?）工序100粗銑C底面30mm機(jī)床：臥式銑床X6140刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：，齒數(shù)為8，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)?。?）工序110精銑C底面45mm機(jī)床：臥式銑床X6140刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：，齒數(shù)為12，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)?。?）工序120粗銑D底面30mm機(jī)床：臥式銑床X6140刀具

32、：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：，齒數(shù)為8，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)?。?）工序130精銑D底面30mm機(jī)床：臥式銑床X6140刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：，齒數(shù)為12，此為粗齒銑刀。粗銑該平面單邊余量：所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取，銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻(xiàn)?。?）工序140鉆地腳螺栓4x7孔機(jī)床：立式加工中心刀具：45普通鉆頭。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)?。?0）工序150锪4x12孔深2mm機(jī)床：

33、立式加工中心刀具：60°中心锪鉆及帶錐柄60°中心锪鉆。切削深度：ap=6mm 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)取（11）工序160鉆B面17孔機(jī)床：立式加工中心刀具：45普通鉆頭。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)?。?2）工序170精鉸18孔機(jī)床：立式加工中心刀具：45鉸刀。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)?。?3）工序180鉆C面24機(jī)床：立式加工中心刀具：高速鋼鉆頭。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速

34、度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)?。?4）工序190精鏜25機(jī)床：立式加工中心刀具：45普通鉆頭。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)?。?5）工序200锪30深3mm機(jī)床：立式加工中心刀具：60°中心锪鉆及帶錐柄60°中心锪鉆。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)?。?6）工序210鉆D面13孔機(jī)床：立式加工中心刀具：高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)?。?7）工序220精鉸

35、14孔機(jī)床：立式加工中心刀具：45鉸刀。切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。f=0.36mmr切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)取n=545rmin（18）工序230锪20深3mm機(jī)床：立式加工中心刀具：60°中心锪鉆及帶錐柄60°中心锪鉆。切削深度：。 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)取。切削速度：參照參考文獻(xiàn)取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)取5.夾具設(shè)計(jì)5.1鏜孔專用夾具機(jī)床加工中必不可少的就是機(jī)床夾具，家具在機(jī)械加工中十分常見(jiàn)，是幫助機(jī)床進(jìn)行切削、鏜孔、焊接等工序必不可少的輔助工裝，在機(jī)械加工機(jī)床上使用的工裝夾具統(tǒng)一被叫做機(jī)床夾具，機(jī)床夾具是現(xiàn)代機(jī)械加工中不可

36、或缺的一種工裝設(shè)備，夾具也有很高的精度要求，并且?jiàn)A具的精度直接影響著加工精度，成品率以及加工的消耗成本。所以?shī)A具的制造在整個(gè)機(jī)械加工中也具有很重要的地位，機(jī)床加工中比較重要的一環(huán)就是夾具設(shè)計(jì)，夾具顧名思義就是在機(jī)械加工過(guò)程中要夾緊元件，確保機(jī)械加工的精度和尺度。在鏜孔加工中，夾具的主要功能就是夾緊工裝件，但是不同的機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍不同，在某些機(jī)床加工中，夾具還有一些特殊的用處。因此夾具的設(shè)計(jì)也是機(jī)械設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)，夾具設(shè)計(jì)是否符合要求，也直接關(guān)系到機(jī)械加工的精度能否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在加工前顯示要明確夾具夾緊工裝的方式與夾點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算得出夾緊的力學(xué)方程，根據(jù)方程計(jì)算來(lái)設(shè)計(jì)夾具工裝。夾具的設(shè)計(jì)在

37、整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于加工零部件的質(zhì)量穩(wěn)定和可靠性有著極為重要的意義?？煽康膴A具能夠提高工人的工作效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，好的夾具設(shè)計(jì)能夠讓整個(gè)加工過(guò)程事半功倍，因此，機(jī)械學(xué)科的學(xué)者也經(jīng)常會(huì)將夾具設(shè)計(jì)作為實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新的主要研究方向。目前，機(jī)床夾具主要有以下幾類：根據(jù)夾具的適用工件的范圍特點(diǎn)劃分：1）通用夾具通用夾具一般指的是已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的工裝夾具，這些標(biāo)準(zhǔn)夾具在特定的范圍內(nèi)可以用來(lái)加工一定規(guī)格范圍內(nèi)的工件。比如，車床上普遍應(yīng)用的三爪卡盤就是一種比較常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)夾具，類似的還有平口鉗，分度頭等。這些標(biāo)準(zhǔn)夾具都是由機(jī)床廠家直接生產(chǎn)的，作為機(jī)床的附件使用。適用于普通工件加工。2）專用夾具 與普通夾

38、具相對(duì)于的是專用夾具，而專用夾具是指專門為某一個(gè)工件加工制作的專用夾具，這類家具的主要特點(diǎn)就是設(shè)計(jì)緊湊，操作較為簡(jiǎn)單，能夠大幅度降低加工難度，有效的提升工作效率。同時(shí)還能夠保證加工工件的加工精度符合設(shè)計(jì)要求。目前專用夾具一般是批量生產(chǎn)的產(chǎn)品專門定制加工的。3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 通用可調(diào)夾具和成組夾具的部分元件可調(diào)換，成組裝置的部分裝置也可以調(diào)換，通過(guò)調(diào)換來(lái)適應(yīng)不同零件的需求。用于相似成套零件的加工過(guò)程，成組夾具可以在加工特定零件時(shí)候?qū)Σ糠纸M件進(jìn)行調(diào)換重組使用。4）組合夾具 組合夾具是在實(shí)際加工過(guò)程中根據(jù)加工需求所事先制造好的與標(biāo)準(zhǔn)夾具元件配合使用的夾具，這部分夾具由專門的制造廠家制作完成

39、，在同標(biāo)準(zhǔn)元件進(jìn)行配合使用。一般在小規(guī)模批量生產(chǎn)中會(huì)用到組合家具。5）隨行夾具 這種夾具主要的應(yīng)用范圍是自動(dòng)加工機(jī)床，這種夾具不僅可以起到夾緊工裝件完成加工的任務(wù)，還可以在加工過(guò)程中隨著自動(dòng)化線不斷流轉(zhuǎn)，重復(fù)循環(huán)使用。在實(shí)際的加工過(guò)程中需要我們根據(jù)不同的機(jī)床類型來(lái)選擇不同的夾具，車床、銑床、鉆床、鏜床等都有自己特定的夾具。根據(jù)夾具的能源使用類型可以劃分為，手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具等，還有近年來(lái)出現(xiàn)的電動(dòng)夾具、磁力夾具和真空吸附夾具等多種夾具類型。夾具的主要功效是通過(guò)專用契合方式來(lái)提高生產(chǎn)效率，提升加工精度，盡量減少人工操作所帶來(lái)的不確定因素，大幅度提升加工效率。同時(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)夾

40、具的使用一般分為兩個(gè)過(guò)程：一是直接將夾具安裝在機(jī)床之上，通過(guò)機(jī)床安裝夾具的位置和方式調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)加工的精度，二是要在加工工件上進(jìn)行安裝，兩種安裝方式都是為了提高加工精度和加工效率。整個(gè)加工過(guò)程中，由于工件夾具的應(yīng)用，使得工件位置能夠得到有效固定，不會(huì)受到人工操作的影響。提高了加工過(guò)程的可靠性。大部分的夾具使用過(guò)程中，工人需要進(jìn)行手柄和遙控安裝操作，并不需要機(jī)械化穩(wěn)固，因此在一定程度上降低了加工難度，并且機(jī)械自動(dòng)化校準(zhǔn)也不需要人工進(jìn)行校核，提升了加工準(zhǔn)確度。極大的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具是在整個(gè)加工過(guò)程中通過(guò)有效的固定方式來(lái)將工件固定在有效的位置中，從而可以更好的進(jìn)行加工和檢測(cè)，因此夾具也被叫做

41、卡具。在加工過(guò)程中，對(duì)于夾具的安裝應(yīng)該做到快速準(zhǔn)確安裝，同樣我們也可以將機(jī)械加工過(guò)程中一切可以快速、準(zhǔn)確、方便安裝的附件統(tǒng)稱為夾具，例如焊接夾具、校驗(yàn)夾具等，但是最常見(jiàn)的還是加工機(jī)床夾具，在機(jī)加工過(guò)程中，為了更準(zhǔn)確的找到加工位置和加工點(diǎn)，要提前對(duì)加工圖紙進(jìn)行研究分析，找好加工點(diǎn)的定位，并使用夾具進(jìn)行夾緊，夾具通常情況下由夾緊裝置、引導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)裝置、定位元件、分度裝置、連接裝置、夾具底座等不同的元件組成。在實(shí)際加工中，經(jīng)常會(huì)遇到需要大批量加工的產(chǎn)品，這時(shí)候制作加工工裝夾具就是組好的選擇，尤其是在機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中，夾具的應(yīng)用更是廣泛，機(jī)床夾具主要的功效是需要保證加工過(guò)程更加穩(wěn)定快速，能夠提升人員效率，降

42、低加工成本，提升加工精度。通過(guò)夾具提升設(shè)備的適用范圍實(shí)現(xiàn)設(shè)備的多效應(yīng)用。在本次對(duì)變速器箱體的設(shè)計(jì)中，我們主要考慮到在齒輪傳動(dòng)中需要鏜的孔，而普通的夾具在加工過(guò)程中，很難保證該孔的精度，因此需要設(shè)計(jì)專門的鏜床夾具。通過(guò)夾具的設(shè)計(jì)可以有效的提升加工精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。所以?shī)A具的制作主要是應(yīng)用在大批次的產(chǎn)品加工過(guò)程中。5.2定位六點(diǎn)定位指的是在工件的制作過(guò)程中在空間中定位六個(gè)維度，即在x、y、z三個(gè)直角坐標(biāo)軸的的沿坐標(biāo)軸方向和坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)方向分別定位一個(gè)維度。夾具的定位如下圖所示，是采用短圓柱銷、菱形銷和平面支撐共同實(shí)現(xiàn)的。其中菱形銷主要是定位自由度: 。短圓柱銷主要定位自由度：，。支承平面定位

43、的自由度為：，這樣，通過(guò)三個(gè)定位工具可以清楚的定位工裝的六個(gè)自由度，可以更好的滿足夾具的安裝精度。5.3加緊方案1螺釘8夾具體2圓柱銷9棱型銷3螺釘10墊塊4襯套11壓緊螺栓5鉆模套12手柄6鉆模板13螺釘7定位銷16螺釘1）定位銷下圖4-4所展示的是一些常見(jiàn)的定位銷定位方式，其中當(dāng)工件的孔徑尺寸偏小時(shí)候，要選用第一種定位結(jié)構(gòu)，而當(dāng)孔徑較大時(shí)候，要選取第二種定位銷結(jié)構(gòu)，當(dāng)工件本身要以圓孔和端面進(jìn)行定位的時(shí)候，要選用丟三種定位銷結(jié)構(gòu)。不同定位銷的適用范圍不同，需要在實(shí)際情況中根據(jù)需求選擇合適的定位銷。圖4-4 固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式2）心軸下圖4-5所展示的是一些常見(jiàn)的心軸結(jié)構(gòu)，其中第一種心軸結(jié)

44、構(gòu)是過(guò)盈配合心軸，這種心軸可以有效的限制工件的四個(gè)方位的自由度，第二種心軸結(jié)構(gòu)是間隙配合心軸，這種心軸可以限制工件的五個(gè)自由度。除了軸向的四個(gè)自由度，還包括軸肩部的自由度。第三種心軸是小軸度心軸，這種心軸主要是利用彈性形變來(lái)夾緊工裝，同時(shí)可以獲得高精度和多自由度限制。圖4-5 定位心軸(三) 工件以外圓定位常用定位元件3）墊塊圖4-6 V形塊常見(jiàn)的墊片結(jié)構(gòu)主要由以下幾種形式，如下圖4-6所示，第一種形式是短V結(jié)構(gòu)，第二種是兩短V形結(jié)構(gòu)組合，主要用于一些基礎(chǔ)面比較長(zhǎng)的工件，第三種是分體V形結(jié)構(gòu)，主要用于加工一些材質(zhì)較硬的工件，例如硬質(zhì)合金工件需要將其固定在鑄鐵底座上，一般適用于基面較大的情況。第

45、四、五兩種是浮動(dòng)V形結(jié)構(gòu)。主要是用于基準(zhǔn)面較粗，墊塊長(zhǎng)度要相對(duì)減小5mm左右，從而提高墊塊的穩(wěn)定度。使用V形墊塊進(jìn)行工件定位時(shí)，應(yīng)該保證工件基準(zhǔn)與V形塊的定位點(diǎn)在對(duì)稱的中心平面之中。另外，一個(gè)短V類型的墊塊可以限制工件的兩個(gè)方向的自由度，兩個(gè)短V墊塊能夠限制4個(gè)方向的自由度，而浮動(dòng)的V形塊卻只能限制一個(gè)自由度。4）定位套下圖4-7是常見(jiàn)的一些定位套結(jié)構(gòu)。也分為主要的三種，其中第一種是在工件表面通過(guò)斷面作為主要的定位面來(lái)進(jìn)行定位，第二種是將圓柱體的外表面作為主要的定位面，第三種是以圓柱面的兩個(gè)斷面作為定位基面，通過(guò)錐孔來(lái)定位工件三個(gè)方向的自由度。圖4-7 定位套5）半圓孔如果要定位的工件尺寸較大

46、，那么用圓柱形定位孔可能無(wú)法準(zhǔn)確定位，這是就需要將圓柱孔一分為二，使用半圓孔定位，較短的上半孔用以壓緊工件，下半孔較長(zhǎng)用來(lái)固定工件的另外四個(gè)自由度。（四）工件以組合表面定位常用定位元件在機(jī)加工的使用過(guò)程中，為了能夠滿足設(shè)計(jì)要求，需要采用多種定位面相結(jié)合的方式進(jìn)行定位，一般的組合包括：斷面與孔的組合，端面與外圓的組合，斷面與兩孔的組合等。這時(shí)候運(yùn)用的定位元件和是組合類型的。比如利用雙頂尖組合定位長(zhǎng)軸類零件，而使用雙銷類組合固定箱體類零件。當(dāng)工件的多個(gè)面同時(shí)需要定位時(shí)，每一個(gè)定位基礎(chǔ)面的定位點(diǎn)就需要分為主次兩種，比如長(zhǎng)軸通過(guò)雙頂尖定位的時(shí)候，前孔為主定位面，限制長(zhǎng)軸的三個(gè)自由度，而后頂尖作為副定位

47、點(diǎn)，只能限制另外兩個(gè)自由度。5.4計(jì)算定位誤差任何設(shè)計(jì)加工都存在一定的誤差，定位也有一定的定位誤差存在，定位誤差指的是由于定位面產(chǎn)生的加工面誤差。在加工過(guò)程中，加工刀具的位置一般是固定的，加工表面的位置基準(zhǔn)相對(duì)不變，而產(chǎn)生定位誤差主要是加工尺寸方向上引起的誤差，這種誤差產(chǎn)生的原因主要有基準(zhǔn)不重合誤差。也就是基準(zhǔn)面的相對(duì)位置不一致產(chǎn)生的誤差，用表示，而由加工配合間隙和加工副位置移動(dòng)產(chǎn)生的誤差叫做定位誤差，平時(shí)人們也稱之為基準(zhǔn)位移誤差。一般用表示。在加工過(guò)程中要對(duì)可能產(chǎn)生的誤差進(jìn)行計(jì)算和分析，通過(guò)分析可以找出最合適的加工方案，通過(guò)對(duì)不同定位方案的選擇來(lái)選取誤差較小的操作方案。而產(chǎn)生誤差的大小和方案

48、的操作難易程度也是判斷定位方案最重要的依據(jù)。在選擇夾具定位方式的時(shí)候，一般時(shí)候應(yīng)用一面兩孔進(jìn)行定位，具體來(lái)說(shuō)兩個(gè)孔采用一個(gè)短圓柱銷和一個(gè)削邊銷，而一個(gè)面是基準(zhǔn)面的支撐板。要保持他們之間的精度要求。由公式其中代表公差，代表基準(zhǔn)孔與定位元件間的最小間隙由于定位銷和孔間的配合代號(hào)是，查表2-40，IT6=0.008IT5=0.005,又銷與孔間的最小間隙都是0，故代入公式：=0.008+0.005=0.013mm，注：為工件中心線的偏轉(zhuǎn)角度誤差代入數(shù)據(jù)求得滿足定位要求。5.4導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)加工中心的鏜孔卡具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套。導(dǎo)向元件的作用是確定刀具對(duì)應(yīng)加工孔位置的元件，并在加工過(guò)程中引導(dǎo)對(duì)應(yīng)刀具進(jìn)

49、行加工，防止刀具偏斜，影響工序流程。由于該孔的加工方法是先鉆孔，后鉸孔。所以，采用快換式鉆套，由于齒輪變速箱體的特殊結(jié)構(gòu)，為了方便安裝，所以設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的快換鉆套。結(jié)構(gòu)如裝配體上所示。5.4.1鉆套高度和排屑間隙此外還要分析鉆套與鉆孔之間的精度配合，鉆孔的精度主要是與孔距、工件的材料、加工孔的深度、刀具的強(qiáng)度以及工件的表面外觀等相關(guān)聯(lián)。高度越高，道具強(qiáng)度越高，則鉆孔之后的摩擦也越大，在設(shè)計(jì)中采用H=(1-2.5)d，來(lái)計(jì)算孔徑和高度的關(guān)系。H取較大值。H=(1-2.5)d=(1-2.5)16=(16-40),取H=40mm。鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙，H值應(yīng)適當(dāng)選取，h值太小時(shí)，切屑難

50、以自由排出，使加工表面被破壞；h值太大時(shí)，會(huì)降低鉆套對(duì)鉆頭的導(dǎo)向作用，影響加工精度。加工鑄鐵時(shí)，h=（）d ；加工鋼時(shí)，h=()d。由于齒輪傳動(dòng)箱體材料為HT200，所以其排屑間隙h=()d=()16=(),取h=10mm。5.5夾緊裝置的設(shè)計(jì)整個(gè)機(jī)加工過(guò)程中，加工工件會(huì)受到切削力、離心力以及慣性力的影響。要想減小這種影響程度，使得工件在加工的時(shí)候能夠保持穩(wěn)定，不發(fā)生過(guò)度偏差和抖動(dòng)，需要在夾具使用時(shí)增加夾緊裝置。設(shè)計(jì)夾具的夾緊裝置時(shí)，定位方式應(yīng)該和夾緊力與切削力的方向保持相同，設(shè)計(jì)中所用到的夾緊力較小，就采用鉤形壓板裝置來(lái)進(jìn)行夾緊，計(jì)算公式為：公式中的代表摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)大約在0.1-0.1

51、5之間，在本設(shè)計(jì)的鉆孔設(shè)計(jì)中，由于表面較為光滑，因此選取摩擦系數(shù)為0.1。通過(guò)查表可以得到相關(guān)數(shù)據(jù)，帶入數(shù)據(jù)后得到了求得F=1.54N，將F代入L=28mm,f=0.1,H=45,求得.由于該工序過(guò)程需要兩處夾緊力，故總的.計(jì)算結(jié)果表明整個(gè)夾緊過(guò)程中的夾緊力并不大，而且?jiàn)A緊方向與切削方向相同，因此該夾緊裝置能夠滿足設(shè)計(jì)需求。5.6 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)卡具要注意提高零件的生產(chǎn)效率。一次可換鉆套，在一次裝夾中可以加工孔。本工序是鏜加工，切削力較大。對(duì)于精鏜的孔專用夾具的設(shè)計(jì)我們采用了一面兩銷的定位方式，限制了工件的6個(gè)自由度。很好的保證了工件在夾具體中的位置但也可能造成過(guò)定位，原因在于

52、，支承板與短圓柱銷和菱形銷的安裝誤差。在鉆孔工序前的工序尺寸保證的情況下，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)定位，滿足了加工的要求。6.總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了齒輪變速箱體和對(duì)應(yīng)其鏜孔的專用卡具設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)的卡具滿足了鏜孔加工的尺寸精度和位置精度要求，將單件小批生產(chǎn)提升為中批量生產(chǎn)，提高了工作效率，降低了材料的浪費(fèi)，以及工人的工作時(shí)間。設(shè)計(jì)的過(guò)程中，大部分采用了標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，有效提高了本次設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。此次設(shè)計(jì)優(yōu)先對(duì)變速箱體零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析，繪制了“三圖一卡”，確定總體布局，通過(guò)工藝來(lái)確定對(duì)應(yīng)的機(jī)床，通過(guò)切削用量的選擇來(lái)選擇合適的刀具，通過(guò)切削深度，參考文獻(xiàn)來(lái)確定主軸的速度。最后設(shè)計(jì)鏜孔的專業(yè)卡具。在設(shè)計(jì)齒

53、輪變速箱體的工序過(guò)程中，在鏜孔這一道工序時(shí)，完成了鏜孔專用卡具的設(shè)計(jì)。本文經(jīng)過(guò)深入研究主要得出了以下結(jié)論：1）本文對(duì)變速器的箱體零件進(jìn)行的設(shè)計(jì)分析，并計(jì)算出箱體設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。2）本文通過(guò)計(jì)算得出了變速器箱體加工所應(yīng)選擇的切削量、深度以及轉(zhuǎn)速。3）本文的采用的鉆磨套結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能可靠，能夠滿足加工要求4）本文經(jīng)過(guò)實(shí)用經(jīng)濟(jì)型分析，確定的加工道具類型。5）本文針對(duì)工件加工卡具設(shè)計(jì)相應(yīng)的部件結(jié)構(gòu)圖。由于時(shí)間較短，本人專業(yè)水平知識(shí)水平有所限制，文章在撰寫過(guò)程中難免存在不足之處，敬請(qǐng)指導(dǎo)老師、院系老師和同學(xué)指點(diǎn)，并提出寶貴的意見(jiàn)，以便糾正自身的錯(cuò)誤。在日后的學(xué)習(xí)和工作之中，我一定會(huì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并且一直追求最好，來(lái)完善自己，努力提升自己的設(shè)計(jì)水平。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的機(jī)加工行業(yè)的要求也越來(lái)越高，對(duì)于新產(chǎn)品的不斷上市，新型機(jī)加工設(shè)備的推陳出新，使得機(jī)加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生