变速箱体工艺工装设计正文

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1、1概述1.1箱体类零件的功用箱体类零件是机器的基础件，其功用是将轴、轴承、齿轮等传动件按一定的相互关系连接成一个整体,并实现预定的运动。1.2箱体类零件的结构特点箱体零件的结构一般比较复杂，壁薄且壁厚不不均匀；加工部位多，既有一个或数个基准面及一些支承面，又有一对或数对加工难度大的轴承支承孔。1.3箱体类零件的材料、加工工艺箱体零件的材料一般采用铸铁，选用HT150-350，常用HT200。结构小而负荷大的箱体可采用铸钢件。一般的箱体铸件为消除内应力要进行一次时效处理，重要的铸件要增加一次时效，以进一步提高箱体加工

2、精度的稳定性。箱体零件加工工艺一般为铸造、热处理然后通过铣、钻、镗、磨等进一步加工，最后经钳工去毛刺等即可成形。变速箱体零件加工时一般装夹比较困难，，故设计专用合理工装夹具是非常有实际价值的。1.4选题的目的、意义通过对变速箱体的工艺工装设计，以及对其中某一工序所用到的专用夹具的制作，使学生掌握工艺设计的方法和专用夹具及量具的设计方法，能较熟练操作各种机床，综合运用所学知识解决生产中的实际问题，可锻炼学生的工艺设计能力、专用夹具设计能力和熟练的绘图能力，熟练操作各种机床的能力，掌握各种资料的查阅方法，培养学生自学能

3、力和工程意识。本选题对于强化和提高学生的工艺工装设计能力，乃至职业素质和综合素质，为其就业提供帮助。2.零件分析2.1零件的工艺分析由该变速箱零件图可知，该箱体需要加工上、下平面、5个轴孔以及7—Φ22沉头孔。上下面的表面粗糙度要求为Ra=3.2um，沉头孔尺寸精度要求为7级精度，其中应保证轴孔系与上顶面垂直度误差为Φ0.02/100。3工艺规程设计3.1箱体的材料、毛坯及热处理3.1.1.毛坯种类的确定常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（1

4、）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。（2）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。（3）依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺

5、、新技术、新材料的可能性。本变速箱体是中大批量的生产，材料为HT20~40用铸造成型。3.1.2．毛坯的材料热处理长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是HT20~40，HT25~47，当载荷较大时，采用HT30~54，HT35~61高强铸铁。箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整

6、体毛坯。焊接结构有铸—焊、铸—煅—焊、煅—焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。3.1.3确定毛坯的制造形式该零件材料为HT20-40，形状复杂，材

7、料又为灰铸铁，故可用铸造方法成型。又因生产批量为中大批量生产，故可采用金属模机器造型，以保证生产率高、铸件精度高、表面质量与机械性能均好的要求，并可适当减少毛坯加工余量。3.2基面的选择3.2.1粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。粗基准的选择对保证加工余量的均匀分配和加工面与非加工面（作为粗基准的非加工面）的位置关系具有重要影响。在该箱体零件的加工过程中，选择该箱体的地面为粗基准，再用精基准定位加工轴孔系，这样的加工余量一定就是均匀的。对于本零件而言，按照互为基

8、准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面作为主要定位基准，限制三个自由度，即可对上平面进行铣削加工。3.2.2精基准的选择主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上平面作为精基准。3.3拟定加工工艺路线表3.3.1工艺路线方案一工序号工序名称工序内容1铸造2热处理人工时效处理3涂漆非加工面涂防锈漆4粗精