箱體加工工藝

1、學(xué)習(xí)情境 4：箱體類零件機械加工工藝文件的制訂一、零件的工藝分析汽車變速箱箱體，它是汽車的基礎(chǔ)零件之一，它把變速箱中的軸 和齒輪等零件和機構(gòu)聯(lián)結(jié)為一個整體， 使這些零件和機構(gòu)保持正確的 相對位置，以便使其上的各個機構(gòu)和零件能正確，協(xié)調(diào)一致的工作。 變速箱箱體的加工質(zhì)量直接影響變速器的裝配質(zhì)量， 進而影響汽車的 使用性能和壽命。 本零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 下面對該零件進行精 度分析。對于形狀和尺寸 （包括形狀公差、 位置公差） 較復(fù)雜的零件， 一般采取化整體為部分的分析方法， 即把一個零件看作由若干組表面 及相應(yīng)的若干組尺寸組成的，然后分別分析每組表面的結(jié)構(gòu)及其尺 寸、精度要求，最后再分析這幾

2、組表面之間的位置關(guān)系。 由零件圖樣， 具體技術(shù)要求分析如下：平面的加工：上蓋結(jié)合面的加工：其表面粗糙度為Ra3.2卩m,平面度為0.15mm 前后端面的加工：其表面粗糙度為 Ra3.2卩m前端 面T1對01軸線的端面全跳動為0.08mm后端面T2對01軸線的 端面圓跳動為0.1mm前后端面尺寸為371 0.02mm 兩側(cè)窗口面及凸臺面的加工：取力窗口面粗糙度為 Ra3.2卩m 對02軸的平行度為0.08mm其公差等級為IT7IT9,平面度為0.1mm右側(cè)窗口面的粗糙度值為 Ra3.2卩m平面度為0.15mm對 02軸的平行度為 150： 0.03；倒檔軸孔內(nèi)端面的加工：其表面粗糙度值為Ra6.

3、3卩m保證尺寸為 102.5mm，20mm。其中上蓋結(jié)合面，前后端面，兩側(cè)窗口面為主要加工表面。上蓋 結(jié)合面作為后面工序的主要定位面，最后還要用于裝配箱蓋；前 面T1為變速箱的安裝基面；后端面 T2為安裝軸承端蓋用；兩側(cè) 窗口面用于安裝窗口蓋?？椎募庸ぃ盒】祝?上蓋結(jié)合面：8個M10-6H的螺紋孔：分布于上蓋接合面上，兩側(cè)中間兩組螺 紋孔中心線的距離為180mm另外兩組中心線距離為204 士0.05vmm ,兩側(cè)相鄰螺紋孔中心線距離為 170mm。2個 12mn的工藝孔：分布于上蓋接合面上，一、工藝孔倒前端 面的距離為60mm兩工藝孔中心線前后相距 250mm左右相距 240mm粗糙度為 Ra

4、1.6 m 對G.A.H位置度公差為0.15mm 前后端面：8個M10-6H的螺紋孔： 110mm孔周圍的四個螺紋孔均勻分布在 130mm的圓上，一螺紋孔的中心線于對稱線夾角為45o,對F.A的位置度公差為 0.15mm另外四個分布在 82mm 的圓上，螺紋孔的中心線與對稱線夾角為26o、 25o、 50o、 50o，對 F.B 的位置度公差為 0.15mm。1個8mn的孔：位于豎直對稱線的下部，其中心線距01軸65mm4 個 17mm的孔：對F.A的位置度公差為 0.15mm水平線上兩 孔中心線距離270mm其中一個孔中心線與01軸水平距離135mm豎直線上兩孔中心距離為 100mm。 后端

5、面：11 個M10-6H的螺紋孔：四個螺紋孔均布在 90mm勺圓周圍， 其中一螺紋孔的中心線與對稱線夾角為 45o, 對 H.B 位置度公差 為 0.15mm六個螺紋孔分布在 130mm的圓上，左上孔與豎直 對稱線夾角為 600.54 0.56 O.70 o，對 H.A的位置度公差為 0.15mm另外一個螺紋孔中心距軸線 0330mm豎直距離為16mm 1個的孔：位于 100mm勺孔中心線的右下方160。1 個M30-6H的螺紋孔：其中心線與 02的水平距離為6mm豎直 距離為 82mm。2 個 30mn的孑L:粗糙度為Ra1.6 m,對B的位置度公差為150:0.03，其中孔中心線 03距

6、01.02軸分別為 138.1250.05 和 78.0840.05。取力窗口面6 個M10-6H的螺紋孔：對 D B、F的位置度公差為 0.15mm 對稱分布于取力窗口面上左右中心距離為 105 0.04mm上下對 稱的兩組孔中心距分別為 155mm 70mm豎直對稱線距T1端面 142.5 0.25mm。2個 10mm的孔：粗糙度為 Ra1.6 m對稱分布于取力窗口 面上，其中一個孔中心線位于右側(cè)兩螺紋孔中心線平面上， 與一 螺紋孔相距30mrp2個 10mn孔中心線豎直距離為130 0.04mm1個M30的加油螺紋孔：螺紋孔上平面Z1與上蓋接合面交30o,上平面Z1螺紋孔中心線交點與 0

7、1軸線水平相距105mm與02 軸豎直相距 35mm。右側(cè)窗口面及凸臺面右側(cè)窗口面6個M14-6H的螺紋孔：對稱分布對 D C、H的位置度公差為 0.15mnr）中間對稱兩組的中心線水平距離為 125mr， 豎直相距80mn，另外一組位于豎直對稱線上，相距 140mm 一組 的中心線距端面T2為10mm2個M10-6H和1個M14-6H位于凸臺面上，位置度公差為0.15mm其中以個距前端面 T1137mm兩個M10-6H螺紋孔中心 距為102mm M14-6H螺紋孔中心線距后端面 54mm大孔后端面100mm的孔：孔徑尺寸為 10000.035 mm孔表面粗糙度Ra1.6 卩m,以上蓋接合面為

8、設(shè)計基準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸為8200.1mm 90mm的孔：孔徑尺寸為 9000.035 mm孔表面粗糙度 Ra1.6卩m,以01軸為設(shè)計基準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸為18mm. R121.125 0.05mm。前端面 110mn的孔：孔徑尺寸為 1 1 0 0 0.035 mm孔表面粗糙度Ra1.6a m 62mm的孔：孔徑尺寸為 62 0.000 mm,孔表面粗糙度Ra1.6a m與02同軸。.通過以上分析可知，這四組加工表面應(yīng)采用“先面后孔”的加工原則，即先加工平面再加工孔，并保證它們之間的位置度要求。二、毛坯的選擇 由于灰鑄鐵具有較好的耐磨性、減振性和良好的鑄造性 、尺 寸穩(wěn)定性。工藝性能好和可加工性，

9、線膨脹系數(shù)小，而且價格低廉， 是箱體類零件廣泛應(yīng)用的材料。因此選擇綜合性好的HT150作為汽車 變速箱的制造材料。 又因為箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 故常采用砂型鑄造。 為了盡量減少鑄件內(nèi)應(yīng)力對加工質(zhì)量的影響， 零件在澆鑄后均需安排 熱處理工序， 然后按有關(guān)鑄件的技術(shù)要求進行驗收。 這樣即保證成批 量生產(chǎn)的需要，又大大降低了成本，提高了工作效率。三、定位基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確 合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高。否則加工工藝 規(guī)程中會問題百出，跟有甚者還會造成零件大批報廢。1 、粗基準(zhǔn)的選擇在本零件中，七個表面均為加工表面。因為在加工工程中，

10、粗基 準(zhǔn)要選擇重要面，因此，對于本工件來說，上蓋接合面為平面，且作 為裝配面，使重要面，故在加工時可以充當(dāng)以后各工序的基準(zhǔn)面，但 是不能選擇它作為第一次加工的粗基準(zhǔn)。 因為零件為砂型鑄造， 上蓋 接合面的毛坯面存在一定的誤差， 不能保證加工精度。 按照有關(guān)粗基 準(zhǔn)的選擇原則 （保證相互的位置精度要求原則。 當(dāng)零件有不加工表面 時，則應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)； 當(dāng)零件有若干個不加工表面 時，則應(yīng)與加工表面相對位置要求高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 ）現(xiàn) 在選擇工件的前后端面三個孔作為粗基準(zhǔn)，可消除 X、Y、Z 方向的移 動和轉(zhuǎn)動 6個自由度，屬于完全定位， 重要選擇粗基準(zhǔn)不僅能滿足加 工要求，保

11、證加工精度，便于安裝，比較穩(wěn)定。2、精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則（基準(zhǔn)重合原則，統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，互為基 準(zhǔn)原則，自為基準(zhǔn)原則，便于安裝原則） ，上蓋接合面可以滿足大多 數(shù)原則，因此可以選擇上蓋接合面作為精加工基準(zhǔn)。另外指出，統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常帶來基準(zhǔn)不重合問題，在這種情況 下，要針對具體問題具體分析，在滿足設(shè)計要求的前提下，決定最終 選擇的精基準(zhǔn)。四、工藝路線的擬定制定工藝路線的出發(fā)點， 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、 尺寸精度及 位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大量生 產(chǎn)的條件下，可以考慮才用組合（專用）機床及配以專用夾具，并盡 量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)考慮

12、經(jīng)濟效果，以使生 產(chǎn)成本下降。工序安排原則： 先加工基準(zhǔn)面，在加工其它面；一般情況 下，先面后孔；先加工主要表面后加工次要表面；先安排粗加工 工序在安排精加工工序；依照上述原則，制定工藝路線如下：工序I:砂型鑄造工序熱處理去應(yīng)力工序皿：粗、精銑上蓋接合面工序W:在上蓋接合面鉆鉸孔及攻螺紋孔工序V:粗銑前、后端面工序粗銑兩側(cè)窗口面及凸臺面工序:鉆前后端面孔工序忸：工件在回轉(zhuǎn)臺上回轉(zhuǎn) 90o工序區(qū)：鉆兩側(cè)窗口面螺紋底孔工序X:粗銑倒檔孔內(nèi)端面、鉆加油孔工序幻：粗镋前后端面軸承孔、擴倒檔軸孔工序XH:在取力窗口面上鉸孔工序X皿：精镋前后端面軸承孔、鉸倒檔軸孔工序XW:精銑兩側(cè)窗口面工序XV:在前后端

13、面上攻螺紋孔工序XW:精銑倒檔孔內(nèi)端面、取力窗口面、攻加油孔螺紋工序X%:在兩側(cè)窗口面上攻螺紋工序X忸：精銑前后端面工序幻X:取毛刺工序XX:清洗工序XXI :終檢五、切削用量選擇例舉1:粗銑確定切削深度根據(jù)金屬機械加工工藝設(shè)計手冊 P374表5-72，查出精銑時 切削深度為2mm公差為0.7mm由于總加工余量為4.5mm，故粗銑 的加工余量為可選3mm即切削深度ap= 3mm確定進給量根據(jù)金屬機械加工工藝設(shè)計手冊P844表10-108，查得進給量 fz = 0.650.80mm/齒確定切削速度根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊P92表3-30，查得切削速度V=60120m/min1000 v 1000 (120 160)貝U ns=-d3.14 400=47.7795.54根據(jù)金屬機械加工工藝人員