变速箱体工艺四周面钻攻加工夹具设计(附件)
在生产过程中，使用机械加工的方法，使得毛坯的尺寸，形状，表面质量和相互位置关系发生改变，使其成为可以完成某种使用要求的零件的过程，称为机械加工工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工这道工序的机床及机床的进给量，切削速度，主轴转速，和切削速度等。在工艺设计 过程中，为了保证机械设计零件的位置定位精度和装夹等还需要对其进行夹具的设计。夹具是用来实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向，以及装卸工件时限位等作用的。夹具的结构要力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度应尽量小，使重心靠近主轴前支承。此外，夹具的结构还应该便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。关键词 加工工艺，工序，加工余量，定位，夹具目 录
1 引言 1
2 零件的工艺分析 1
2.1 零件的作用 1
2.2 确定零件的生产类型 1
3 选择毛坯、确定毛坯尺寸 2
3.1 选择毛坯 2
3.2 确定零件的加工余量 2
4 机械加工工艺过程 2
4.1 定位基准的选择 2
4.1.1 精基准的选择 2
4.1.2 粗基准的选择 2
4.2 加工方法的选择 2
4.2.1 平面加工 3
4.2.2 孔的加工 3
4.3 变速箱体机械加工工艺过程 4
5 工序设计 6
5.1 确定典型工序的切削用量 6
5.2 尺寸链的计算 12
6 专用夹具的设计 13
6.1 设计的目的 13
6.2 夹具设计 13
6.2.1 定位方案 13
6.2.2 夹紧力的计算 14
6.2.3 导向元件的设计选用 15
6.2.4 夹具体的设计 16
6.2.5 夹具操作的简要说明 17
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
1 引言
变速箱体是拖拉机中的一个重要的组成部件，它可以
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
案 13
6.2.2 夹紧力的计算 14
6.2.3 导向元件的设计选用 15
6.2.4 夹具体的设计 16
6.2.5 夹具操作的简要说明 17
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
1 引言
变速箱体是拖拉机中的一个重要的组成部件，它可以控制拖拉机速度的大小，运动的进退等，变速箱体零件的制造精度直接影响拖拉机的装配质量，从而会影响到机器的使用性能和寿命，因此变速箱体有较高要求的加工精度和加工工序。变速箱体零件的结构复杂，箱体的壁厚不一，内部有空腔，还有若干有加工精度的孔和平面以及各类螺纹孔。一般我们都选用灰铸铁来制造变速箱，因为这种材料具有较好的耐磨性，减震性和经济性，本次设计的目的是分析变速箱体的加工工艺和设计四周孔钻攻时的专用夹具。
2 零件的工艺分析
2.1 零件的作用
变速箱的主要功能在于调节机器的驱动力和速度。它的具体作用可以大概归纳为三点：
（1）在较大范围内改变机器速度大小和驱动轮上的扭矩大小
通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的工作条件，同时使发动机能够在有利的工作状态下（功率较高、油耗较低）顺畅工作。
（2）实现空档
利用空档中断动力传递，使发动机能够起动、怠速，并有利于变速器或电源的输出。
（3）在拖拉机的发动机的旋转方向不改变的情况下，可以实现拖拉机的倒车。
2.2 确定零件的生产类型
零件的生产类型是指企业（或工段、车间、工作地、班组等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。零件的生产类型一般分为三种：单件生产、成批生产和大批量生产，不同的生产类型有不同的工艺特征。零件的生产纲领决定着零件的生产类型。生产纲领是指企业在计划时间内需要生产的产品的产量和进度计划。零件的年生产纲领N为
N=Qm（1+a%）（1+b%） （1-1）
式中 N——零件的生产纲领（件/年）；
Q——产品的年产量（台、辆/年）；
m——每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）；
a%——备品率，一般取2%~4%；
b%——废品率，一般取0.3%~0.7%。
根据式（1-1）可以计算出零件的生产纲领，Q=5000台，m=1件/辆，a%=3%，b%=0.5%，则N=5175.75件/年，根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》[1]查表1-4和表1-5，可以得到零件的生产类型是大批量生产。
3 选择毛坯、确定毛坯尺寸
3.1 选择毛坯
零件的材料是灰铸铁，毛坯的制造选用砂型铸造的方法进行。
3.2 确定零件的加工余量
按照[1]查表2-1得出铸件的公差等级为CT8~12，查[1]表2-4得出加工余量为F级，取CT为8级，根据[1]中表2-24和方面与圆面的基本尺寸，确定圆面与方面的第一次加工余量为3mm，第二次精加工余量为1.5mm。
4 机械加工工艺过程
4.1 定位基准的选择
定位基准可以分为粗基准和精基准，正确的选择定位基准，对零件加工的先后顺序有很重要的影响。一般按照零件的加工要求会先选取精基准，再确定用哪组表面作为粗基准才能把精基准表面加工出来。
4.1.1 精基准的选择
在加工工序中，用已经加工的表面作为定位基准的，就是精基准。在本次设计中加工大部分的孔时选择斜孔面上2 个16的定位孔作为精基准，这样可以用一面两销定位，实现基准的统一。
4.1.2 粗基准的选择
在毛坯上用没有经过加工的表面作为定位基准的就是粗基准。本次设计中，加工四周面时，就是以圆面内壁面为粗基准来定位加工的。
4.2 加工方法的选择
4.2.1 平面加工
对平面进行加工的方式有很多，例如铣削，拉削，磨削，车削等等。箱体零件的示意图如下图1。如何选择每一个平面的加工方法，就要结合每个平面的具体技术要求而定：
图1.各平面名称
1．方面加工
表面粗糙度Ra为3.2，查《机械加工工艺设计手册》表4-31，采用粗铣——精
车的加工方法。
2．圆面加工
圆表面的表面粗糙度Ra为3.2，可采用粗铣——精车的加工方法。
3．斜孔面加工
表面粗糙度Ra为6.3,采用粗铣加工方法。
4．腰面加工
表面粗糙度Ra为6.3，采用粗铣的加工方法。
5．小凸面加工
表面粗糙度Ra为6.3，使用粗铣的加工方法。
6．小斜面加工
表面粗糙度Ra的值为6.3，使用粗铣的加工方法。
1 引言 1
2 零件的工艺分析 1
2.1 零件的作用 1
2.2 确定零件的生产类型 1
3 选择毛坯、确定毛坯尺寸 2
3.1 选择毛坯 2
3.2 确定零件的加工余量 2
4 机械加工工艺过程 2
4.1 定位基准的选择 2
4.1.1 精基准的选择 2
4.1.2 粗基准的选择 2
4.2 加工方法的选择 2
4.2.1 平面加工 3
4.2.2 孔的加工 3
4.3 变速箱体机械加工工艺过程 4
5 工序设计 6
5.1 确定典型工序的切削用量 6
5.2 尺寸链的计算 12
6 专用夹具的设计 13
6.1 设计的目的 13
6.2 夹具设计 13
6.2.1 定位方案 13
6.2.2 夹紧力的计算 14
6.2.3 导向元件的设计选用 15
6.2.4 夹具体的设计 16
6.2.5 夹具操作的简要说明 17
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
1 引言
变速箱体是拖拉机中的一个重要的组成部件，它可以
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
案 13
6.2.2 夹紧力的计算 14
6.2.3 导向元件的设计选用 15
6.2.4 夹具体的设计 16
6.2.5 夹具操作的简要说明 17
结 论 18
致 谢 19
参 考 文 献 20
1 引言
变速箱体是拖拉机中的一个重要的组成部件，它可以控制拖拉机速度的大小，运动的进退等，变速箱体零件的制造精度直接影响拖拉机的装配质量，从而会影响到机器的使用性能和寿命，因此变速箱体有较高要求的加工精度和加工工序。变速箱体零件的结构复杂，箱体的壁厚不一，内部有空腔，还有若干有加工精度的孔和平面以及各类螺纹孔。一般我们都选用灰铸铁来制造变速箱，因为这种材料具有较好的耐磨性，减震性和经济性，本次设计的目的是分析变速箱体的加工工艺和设计四周孔钻攻时的专用夹具。
2 零件的工艺分析
2.1 零件的作用
变速箱的主要功能在于调节机器的驱动力和速度。它的具体作用可以大概归纳为三点：
（1）在较大范围内改变机器速度大小和驱动轮上的扭矩大小
通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的工作条件，同时使发动机能够在有利的工作状态下（功率较高、油耗较低）顺畅工作。
（2）实现空档
利用空档中断动力传递，使发动机能够起动、怠速，并有利于变速器或电源的输出。
（3）在拖拉机的发动机的旋转方向不改变的情况下，可以实现拖拉机的倒车。
2.2 确定零件的生产类型
零件的生产类型是指企业（或工段、车间、工作地、班组等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。零件的生产类型一般分为三种：单件生产、成批生产和大批量生产，不同的生产类型有不同的工艺特征。零件的生产纲领决定着零件的生产类型。生产纲领是指企业在计划时间内需要生产的产品的产量和进度计划。零件的年生产纲领N为
N=Qm（1+a%）（1+b%） （1-1）
式中 N——零件的生产纲领（件/年）；
Q——产品的年产量（台、辆/年）；
m——每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）；
a%——备品率，一般取2%~4%；
b%——废品率，一般取0.3%~0.7%。
根据式（1-1）可以计算出零件的生产纲领，Q=5000台，m=1件/辆，a%=3%，b%=0.5%，则N=5175.75件/年，根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》[1]查表1-4和表1-5，可以得到零件的生产类型是大批量生产。
3 选择毛坯、确定毛坯尺寸
3.1 选择毛坯
零件的材料是灰铸铁，毛坯的制造选用砂型铸造的方法进行。
3.2 确定零件的加工余量
按照[1]查表2-1得出铸件的公差等级为CT8~12，查[1]表2-4得出加工余量为F级，取CT为8级，根据[1]中表2-24和方面与圆面的基本尺寸，确定圆面与方面的第一次加工余量为3mm，第二次精加工余量为1.5mm。
4 机械加工工艺过程
4.1 定位基准的选择
定位基准可以分为粗基准和精基准，正确的选择定位基准，对零件加工的先后顺序有很重要的影响。一般按照零件的加工要求会先选取精基准，再确定用哪组表面作为粗基准才能把精基准表面加工出来。
4.1.1 精基准的选择
在加工工序中，用已经加工的表面作为定位基准的，就是精基准。在本次设计中加工大部分的孔时选择斜孔面上2 个16的定位孔作为精基准，这样可以用一面两销定位，实现基准的统一。
4.1.2 粗基准的选择
在毛坯上用没有经过加工的表面作为定位基准的就是粗基准。本次设计中，加工四周面时，就是以圆面内壁面为粗基准来定位加工的。
4.2 加工方法的选择
4.2.1 平面加工
对平面进行加工的方式有很多，例如铣削，拉削，磨削，车削等等。箱体零件的示意图如下图1。如何选择每一个平面的加工方法，就要结合每个平面的具体技术要求而定：
图1.各平面名称
1．方面加工
表面粗糙度Ra为3.2，查《机械加工工艺设计手册》表4-31，采用粗铣——精
车的加工方法。
2．圆面加工
圆表面的表面粗糙度Ra为3.2，可采用粗铣——精车的加工方法。
3．斜孔面加工
表面粗糙度Ra为6.3,采用粗铣加工方法。
4．腰面加工
表面粗糙度Ra为6.3，采用粗铣的加工方法。
5．小凸面加工
表面粗糙度Ra为6.3，使用粗铣的加工方法。
6．小斜面加工
表面粗糙度Ra的值为6.3，使用粗铣的加工方法。
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