電動叉車變速箱箱體的加工工藝

1、摘 要本設(shè)計是電動叉車變速箱箱體零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。 電動叉車變速箱箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說, 保證平面的加工 精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平 面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 基準(zhǔn)選擇以變速箱箱 體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn), 以頂面與兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)。 主要加 工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面, 再以頂平面與支承孔系定位加工出工 藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。 。 整個加工過程均選用組合機(jī)床。夾具選用專用夾具,夾緊方式

2、多選用氣動夾緊,夾緊 可靠,機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠 滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞 :變速箱;箱體;加工工藝;專用夾具;此處省略 NNNNNNNNNN字。 如需要完整說明書和 CAD 圖紙等。 互聯(lián)網(wǎng)騰訊 公司 二四柒伍玖伍玖零玖捌小麥設(shè)計信得過。本設(shè)計已通過答辯!長期有效目 錄摘要 Abstract 第 1章 緒論 1 1.1概論 1 1.2課題的研究現(xiàn)狀 1 1.3課題的研究方法 1第 2章 叉車變速箱的工藝規(guī)程設(shè)計 4 2.1零件的分析 4 2.1.1零件的作用 4 2.1.2零件的工藝性分析 4 2.2變速箱箱體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的

3、相應(yīng)措施 5 2.3變速箱箱體加工定位基準(zhǔn)的選擇 5 2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 5 2.3.2精基準(zhǔn)的選擇 5 2.4變速箱體主要加工工序安排 6 2.5機(jī)械加工余量和工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.6確定切削用量及基本工時 11 2.7本章小結(jié) 28第 3章 專用夾具設(shè)計 29 3.1加工工藝孔夾具設(shè)計 29 3.1.1定位精準(zhǔn)的選擇 29 3.1.2切削力的計算與夾緊力的分析 29 3.1.3加緊元件及動力裝置的確定 30 3.1.4鉆套,襯套,鉆模板及夾具體設(shè)計 31 3.1.5夾具精度分析 33 3.1.6夾具設(shè)計及操作的 34 3.2粗銑前后端面夾具設(shè)計 35 3.2.1定位基準(zhǔn)的選

4、擇 35 3.2.2定位元件的設(shè)計 353.2.3定位誤差的分析 36 3.2.4銑削力與夾緊力計算 37 3.2.5定位鍵與對刀裝置的設(shè)計 38 3.2.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計 39 3.2.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 41 3.3本章小結(jié) 42結(jié)論 43參考文獻(xiàn) 44致謝 45第 1章 緒 論1.1概論變速箱是電動叉車上最重要的機(jī)械設(shè)備。變速箱殼體形狀復(fù)雜,加工工序繁多。 根據(jù)裝配零件的不同,變速箱的加工還需具有不同的加工精度。為保證必要的加工精度、質(zhì)量、提高生產(chǎn)率,以及擴(kuò)大加工設(shè)備的工藝范圍,對 于形狀復(fù)雜、加工工序繁多的變速箱殼體,在加工前,可以放置在相應(yīng)的夾具中,使 其在不同的加工過

5、程中,可以保持正確的位置和方向。因此,通過對電動叉車變速箱殼體加工工藝的設(shè)計,可以對我在大學(xué)四年中學(xué)習(xí) 的許多課程進(jìn)行復(fù)習(xí)和提高。 通過這次對叉車變速箱的殼體的加工工藝以及夾具的設(shè) 計,使我我能掌握金屬切削的基本規(guī)律,掌握機(jī)械加工的基本知識,能選擇加工方法 與機(jī)床,刀具,夾具及加工參數(shù),具備了制定工藝規(guī)程的能力。能夠比較全面的掌握 復(fù)雜機(jī)械設(shè)備的機(jī)械加工工藝流程及夾具的設(shè)計和應(yīng)用。 初步具備了解決現(xiàn)場工藝問 題的能力, 了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展?fàn)顩r。 并為將來畢業(yè)后的工 作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀電動叉車變速箱殼體加工,國外已經(jīng)廣泛采用了高速加工中心、高強(qiáng)度刀柄、高

6、 效刀具進(jìn)行加工,除上下料需要人工進(jìn)行操作外,其余基本都是自動化加工。而國內(nèi) 一般使用八九十年代的加工中心進(jìn)行加工, 自動化程度普遍不高, 中間有過多環(huán)節(jié)都 是人工操作,刀具和刀柄也都是舊的習(xí)慣和標(biāo)準(zhǔn),工藝及加工過程過于落后,缺乏創(chuàng) 新精神,而加工的效率基本只是國外的 50%左右,而工時也遠(yuǎn)大于國外同等規(guī)模的加 工企業(yè)。即使少數(shù)企業(yè)購買了高效刀具,也由于機(jī)床的保養(yǎng)以及老化問題,達(dá)不到預(yù) 期的效果。 而且就殼體整體的鑄造工藝來講, 國內(nèi)采用的也大多是國外十幾年前過時 的技術(shù)和設(shè)備,在制造精度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國外水品,直接就致使了我國的變速箱殼體的 整體質(zhì)量和精度以及耐用度方面也遠(yuǎn)低于國外的平均水平(參

7、考文獻(xiàn) 2所以在國內(nèi)推廣高速加工技術(shù)和先進(jìn)的鑄造技術(shù), 更高的鑄造精度就成了迫在眉 睫的任務(wù)。1.3課題的研究方法由分析可知,電動叉車變速箱殼體的主要加工表面是平面及孔系,而且變速 箱殼體要求加工的表面很多。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加 工精度更容易。因此,對于變速箱殼體來說,加工過程中的主要問題是孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的位置關(guān)系。所以安排加工順序的時候應(yīng) 該先面后孔,粗、精加工階段應(yīng)該分開。殼體的的定位基準(zhǔn)選擇直接關(guān)系到平面與平面,孔與孔,孔與平面之間的尺 寸精度和位置精度要求能否保證, 在選擇基準(zhǔn)是首先應(yīng)該遵守 “基準(zhǔn)重合” 和 “基 準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,同

8、時必須考慮成產(chǎn)批量的大小、生產(chǎn)設(shè)備特別是夾具選用等因 素。粗基準(zhǔn)選擇的原則是相互位置要求原則;余量均勻原則;切除總余量最少原 則;粗基準(zhǔn)不重復(fù)原則;粗加工的作用主要是決定不加工面與加工面之間的位置 關(guān)系,以及保證加工面的余量均勻,殼體上一般有幾個主要的大孔,為了保證孔 的加工余量均勻,可以以該毛坯的孔位為粗基準(zhǔn),在毛坯上要求預(yù)鑄基準(zhǔn),有利 于大批量生產(chǎn)保證加工產(chǎn)品的一致性。從保證殼體孔與孔,孔與平面,平面與平 面之間的位置來說,精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證變速箱殼體在整個加工過程中基本上 都能用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。殼體零件精基準(zhǔn)的選擇一般遵循“一面兩銷”即以基準(zhǔn)面和 定位孔銷(一般為工藝孔定位,有力于保證個軸

9、承孔的尺寸的位置精度,并且 工件裝卸方便。對于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出定位基準(zhǔn)。變速箱殼體加工的 第一個工序就應(yīng)該是加工統(tǒng)一基準(zhǔn)。具體應(yīng)該是首先以孔定位粗、精加工底平面。 第二個工序是加工兩個定位用的工藝孔。由于底平面加工完成后一直到變速箱加 工完成為止,除個別工序外,都要用做定位基準(zhǔn)。因此,頂面上的螺紋也應(yīng)該在 加工兩工藝孔的時候同時加工出來。后續(xù)工序安排贏遵循粗精分開和先面后孔原則。先粗加工平面,在粗加工孔 系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出,因切削力較大,也應(yīng)該在粗加工階段完成。 對于變速箱殼體,需要精加工的是支撐孔前后端平面。按上述原則,亦應(yīng)該先精 加工平面后精加工孔系,但在

10、實(shí)習(xí)生產(chǎn)中這樣不易于孔和端面的相互垂直。因此, 實(shí)際采用的工藝是先精加工支撐孔系,然后以支撐孔來定位加工端面。各螺絲孔 的螺紋,由于切削力較小,可以安排在粗加工階段和精加工階段中分散進(jìn)行。 殼體的加工要根據(jù)分組結(jié)果以及選定的機(jī)床型號進(jìn)行夾具設(shè)計。夾具直接影響 著工件的加工精度,加工效率,操作勞動強(qiáng)度及生產(chǎn)成本等。夾具是機(jī)械制造過程中用來固定加工對象,使之占有正確位置,以接受施工或 檢測的裝置,又稱卡具。從廣義上說,工藝過程中的任何工序,用來迅速、安全、方 便的安全組裝工件的工具都可稱之為夾具。 在機(jī)床加工工件時, 為使工件的表面能達(dá) 到圖紙規(guī)定的尺寸, 幾何形狀以及其他表面的相互位置精度等技術(shù)

11、要求, 加工前必須將工件裝好，夾緊。夾具通常有定位元件、加緊裝置、對刀引導(dǎo)元件、分度裝置、連 接元件以及夾具體等組成。夾具種類按使用特點(diǎn)可分為專用夾具和萬用夾具。此次設(shè) 計是為電動叉車變速箱殼體設(shè)計專用夾具。 設(shè)計夾具是從減小加工誤差考慮，應(yīng)盡可能的選用工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，即遵 循所謂的基準(zhǔn)重合原則。當(dāng)用多個表面定位，應(yīng)選擇其中一個較大的表面為主要定位 基準(zhǔn)。所以根據(jù)在制定工藝規(guī)程所選用的定位基準(zhǔn)-底面基準(zhǔn)。所以選擇底面為定位 基準(zhǔn)。 此處省略 NNNNNNNNNN 字。 如需要完整說明書和 CAD 圖紙等。 互聯(lián)網(wǎng)騰訊公司 二四柒 伍玖伍玖零玖捌 小麥設(shè)計信得過。本設(shè)計已通過答辯！長期有效

12、3.2.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于汽車變速箱箱體前后端面的粗銑。夾具的定位采用一面兩銷，定位可 靠，定位誤差較小。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高 生產(chǎn)率。工件用吊環(huán)在夾具體上安裝好后，壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工 件。當(dāng)工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。由 于本夾具用于變速箱體端面的粗加工，對其進(jìn)行精度分析無太大意義。所以就略去對 其的精度分析。 3.3 本章小結(jié) 本章確定了電動叉車變速箱箱體中的兩道工序的專用夾具的設(shè)計過程，夾具直 接影響著工件的加工精度，加工效率，操作勞動強(qiáng)度及生產(chǎn)成本等。這兩套夾具將最 大程度

13、的保證箱體加工的精度及效率。 結(jié) 論 6 電動叉車變速箱箱體是一個很典型的箱體類零件。通過研究的它的加工工藝和專 用夾具，可以接觸各種在生產(chǎn)和理論設(shè)計中的問題。 通過對電動叉車變速箱殼體加工工藝的設(shè)計，可以對我在大學(xué)四年中學(xué)習(xí)的機(jī) 械制造工藝 ， 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) ， 互換性與技術(shù)測量等許多課程進(jìn)行復(fù)習(xí)和提高。 通過這次對叉車變速箱的殼體的加工工藝以及夾具的設(shè)計， 使我我能掌握金屬切削的 基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識，能選擇加工方法與機(jī)床，刀具，夾具及加工參 數(shù)，具備了制定工藝規(guī)程的能力。能夠比較全面的掌握復(fù)雜機(jī)械設(shè)備的機(jī)械加工工藝 流程及夾具的設(shè)計和應(yīng)用。初步具備了解決現(xiàn)場工藝問題的能力，了

14、解當(dāng)今先進(jìn)制造 技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展?fàn)顩r。并為將來畢業(yè)后的工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。 此次設(shè)計中我接觸了大量需要在實(shí)際工作中才會接觸到的問題，接觸了大量的新 鮮知識，對我在大學(xué)中學(xué)的各種知識進(jìn)行了一個大幅度的延伸。使得我能力得到了一 個很大的提高。 參考文獻(xiàn) 1 肖永清, 王本剛.叉車維修與養(yǎng)護(hù)實(shí)例.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006. 2 武友德, 蘇珉.機(jī)械加工工藝.北京:北京理工大學(xué)出版社,2011. 3 范崇洛.機(jī)械加工工藝學(xué).南京:東南大學(xué)出版社,2009. 7 4 崔長華, 左會峰, 崔雷.機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版 社,2009. 5 曲寶章, 黃光燁.機(jī)械加工工藝基礎(chǔ).哈

15、爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2007. 6 徐耀信.機(jī)械加工工藝及現(xiàn)代制造技術(shù).成都:西南交通大學(xué)出版社,2005. 7 吉東亮. 變速箱殼體多工序機(jī)加工的質(zhì)量控制與診斷D.吉林大學(xué):吉林大 學(xué),2009. 8 金紅輝,易良均,金繼新.E 及小康盼系列變速箱殼體共線加工的工藝設(shè)計 J.拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車,2010,(6. 9 殷建新,張濤,. MAPAL 高效刀具在加工汽車變速箱殼體中的應(yīng)用J.現(xiàn)代制 造,2009,(38. 10 劉仲昌. 變速箱殼體機(jī)械加工質(zhì)量預(yù)測與診斷D.吉林大學(xué):吉林大 學(xué),2009. 11 李明,曹坤,栗全慶. 變速箱殼體孔系加工組合機(jī)床的創(chuàng)新研制J. 組合 機(jī)床與自動化加工技術(shù),2001,(10. 12 王久紅,夏從霞,李莎,黨世虎. 一種加工變速箱殼體的組合刀具Z. CN201913264U: ,2011. 13 楊叔子.機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 14 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 15 陸建中，孫佳寧.金屬切削原理與刀具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 16 李昌年.機(jī)床夾具設(shè)計與制造.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 17 浦林祥.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊.