1、 說明書目錄一、摘要 二、 cd130汽車變速箱 2.1 cd130汽車變速箱箱體零件2.2 cd130汽車變速箱箱體零件分析2.3零件圖上的主要技術要求三、 cd130汽車變速箱體加工工序制定 3.1 變速箱體機械加工特點3.2 cd130汽車變速箱箱體零件加工工藝分析3.3 cd130汽車變速箱箱體零件具體加工工序 四、夾具綜述 4.1 夾具設計中的特點 4.2 夾具設計的發展的趨勢 4.3 機床夾具的組成 4.4 機床夾具的作用 五、精銑窗口面及凸臺面的銑床夾具 5.1 方案技術要求 5.2 精銑窗口面及凸臺面的銑床夾具設計 5.2.1 定位基準的選擇 5.2.2 定位元件的設計 5.2

2、.3 銑削力與夾緊力的計算 5.2.4 夾緊裝置及夾具體設計 六 、設計小結 七、 參考文獻 一、摘要：“機械制造技術基礎課程設計”是機械類專業重要的實踐教學環節,旨在培養學生設計“機械加工工藝規程”和“機床夾具”的工程實踐能力。本次課程設計的重點是機床夾具的設計。 機床夾具是夾具中的一種，將其固定到機床上，可以使被加工件對刀具與機床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進行。機床夾具分為通用夾具、專用夾具、通用可調夾具和成組夾具、組合夾具合隨行夾具幾種.在機床上加工工件時，為了使工件在該工序所加工的表面能達到規定的尺寸和位置公差要求，在開動機床進行加工之前，必須首先使工件占有一正

3、確位置。通常把確定工件在機床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為定位。當工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破壞定位，還應該用一定的機構或裝置將工件加以固定。工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為加緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質量、生產效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產中，工件的裝夾是通過機床夾具來實現的。 二、cd130汽車變速箱箱體零件分析：2.1 cd130汽車變速箱箱體零件：本次課程設計是對cd130汽車變速箱箱體整個加工工藝過程的編制以及對于粗鏜軸承孔工序的鏜床夾具進行設

4、計。cd130汽車變速箱箱體零件是汽車的基礎零件之一，它屬于平面型（非回轉體型）薄壁箱體零件，尺寸較大，結構復雜，其上有精度要求較高的平面和孔系，以及較多的聯接螺紋孔。它支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并把軸和齒輪等有關零件和機構聯接為一整體， 使這些零件保持正確的相對位置，以便其上各個機構和零件彼此能正確、協調地工作。因此，變速箱的加工質量直接影響變速箱的裝配質量，進而影響機器的使用性能和壽命。箱體零件的毛坯通常采用鑄鐵件，因為灰鑄鐵具有較好的耐磨性、減震性以及良好的鑄造性能和可加工性，而且價格低廉。所以箱體零件廣泛采用此材料。箱體上大于3050mm的孔，會鑄造出頂孔，減少加工余

5、量。2.2 cd130汽車變速箱箱體零件分析：由cd130汽車變速箱箱體零件圖分析可知，它的外表面上有五個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上，此外各表面上還需加工一系列螺紋孔，它們相互間有一定的位置要求。分析如下：1.以頂面t3為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：頂面t3的粗、精銑削加工；面上6個m12螺紋孔的加工；2個工藝孔加工。其中頂面t3表面粗糙度要求為3.2，6個螺紋孔有位置度要求為0.15mm，頂面t3的平面度允差不大于0.08mm。2.以支承孔d1d2、支承孔d3d4為主的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：2個軸承孔d1d2、2個軸承孔d3d4和2個在同

6、一中心線上與兩端面相垂直的d5d6倒車齒輪軸孔；與上述3組孔系軸線相垂直的t1t2前后外端面；前端面t2上的6個m10螺紋孔，以及后端面t1上4個m12的螺紋孔。其中6個m8螺紋孔的位置度要求以及4 個m12螺紋孔的位置度要求均為0.15mm。孔d1d2不同軸度允許誤差不大于0.025mm,孔d3d4不同軸度允許誤差不大于0.025mm,孔d5d6不同軸度允許誤差不大于0.01mm,孔d3d4與d1d2、d5d6與d1d2軸心線不平行度不大于0. 015/100,端面 t1與t2的平行度允差不大于0.08mm,端面tlt2對t3的垂直度允差不大于0.03/100， 端面tl, t2分別對孔d1

7、d2軸線的端跳不大于0.03/100。3.以右側窗口面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括：右側面尺寸為130 和156的窗口凸臺面；與窗口面相垂直的6個m8的螺紋孔。其中右側窗口凸臺面有表面粗糙度要求為6.3，6個m8螺紋孔的位置度要求為0.15mm。4.左側注油錐孔所在加工平面的加工面。2.3零件圖上的技術要求：1、未標明圓角處均為r2，鑄造斜度為2度；2、鑄件應時效處理，硬度rb86-96；3、鑄件壁厚允差0.5mm，并無砂眼、疏松、夾渣等缺陷；4、孔d1d2不同軸度允許誤差不大于0.025mm；5、孔d3d4不同軸度允許誤差不大于0.025mm；6、孔d5d6不同軸度允許誤差不大

8、于0.01mm；7、孔d3d4與 d1d2、 d5d6與d1d2軸心線在兩個方向（軸心線方向與軸心線垂直方向）上的不平行度不大于0.015100；8、端面t1、t2對t3的垂直度不大于0.03100，頂面t3的平面度公差不大于0.08mm；9、端面t1與t2的平行度公差不大于0.08mm；10、鑄件應徹底清砂，其非加工內表面涂硝基耐油漆，非加工外表面涂防銹漆。三、cd130汽車變速箱箱體加工工序制定：3.1 變速箱體機械加工特點：1.粗、精加工分開：粗加工階段加工余量大、切削力大、切削時所需夾緊力大，因而工件內應力和變形也比較大，就不可能達到高的加工精度和表面質量，因此需要先安排粗加工階段進行

9、各主要表面的粗加工，再通過精加工逐步減少切削用量、逐步修正弓箭的變形、逐步減少工件的內應力，最終達到較高的精度和表面質量。而粗、精加工分開也可以合理使用機床，粗加工采用功率大、精度低的機床，精加工相反。2.工藝基準：工藝基準是工藝過程中采用的基準。根據用途不同分為以下幾種：工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準。（1）基面的選擇基面的選擇是工藝規程設計中的重要的工作之一，選擇定位基準必須從零件整個工藝過程的全局出發，具體情況具體分析，使先行工序為后續工序創造條件，使每個工序都有合適的基準和定位 夾緊方式。基面選擇的正確與合理，可以使加工量得到保證，生產率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中問題

10、百出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產無法正常運行。 （2）粗基準的選擇：a.若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應選該表面為粗基準；b.在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應以加工余量最小的表面作為粗基準；c.在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準；d.選為粗基準的表面應盡可能平整光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷；e.粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。（3）精基準的選擇：a.應盡量選用被加工表面的設計基準作為精基準，即“基準重合”；b. 應

11、選擇多個表面加工時都能使用的定位基準作為精基準，即“基準統一”；c.當兩個表面的相互位置精度及自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可采用這兩個表面“互為基準”；d.在加工余量盡量小而均勻的精加工工序中，應盡量選擇加工表面本身作為定位基準，即“自為基準”。在變速箱體零件加工中，大多工序采用一面雙銷定位，易于保證各加工面之間的位置精度，簡化夾具設計和制造工作。3.2 cd130汽車變速箱箱體零件加工工藝分析：1.孔和平面的加工順序：對于此箱體零件，采用先面后孔的加工原則，并按上述箱體零件加工特點，先加工箱體上頂面t3，以及頂面的2個工藝孔，為之后的工序提供定位基準，而且多個加工表面均可以上頂面t3為

12、精基準，符合基準統一的原則，并且因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，容易保證孔的加工精度。此外，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平，為提高孔的加工精度創造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。加工時還應遵循粗精加工分開的原則，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。2.平面加工分析：其中包括箱體的頂面、底面，便于加工定位及作為加工基準，同時也便于加工后續加 工底面放油孔以及頂面鎖緊頂蓋用的螺紋孔；還有箱體的左右外側面，便于之后鏜四個孔 和加工安裝時的定位加緊；另外，還有后側面以及前側面的螺紋孔凸起部分。總的來說， 零件所需加工的平面并不多，位置精

13、度要求不太高，用半精加工就可以實現其設計要求。 3.3 cd130汽車變速箱箱體零件具體加工工序 工序1；鑄造毛坯。工序2；鑄件檢驗，達到壁厚允差0.5mm,不能存在砂眼，疏松，夾渣等缺陷。工序3；時效處理，硬度rb86-96。 工序4；粗，精銑上蓋結合面。工序5；在上蓋接合面鉆擴絞孔、攻螺紋：鉆頂面t3上6個m8孔；鉆、擴、鉸2個m10工藝孔。工序6；粗銑前后端面。 工序7；粗銑兩側窗口面及凸臺面。工序8；鉆左右端面孔。工序9；工件在轉臺上回轉90。 工序10；鉆箱體右側凸臺面螺紋底孔。 工序11；粗銑倒檔孔內端面，鉆加油孔。 工序12；粗鏜前后斷面軸承孔，擴倒車齒輪軸孔。 工序13；鉆底面

14、放油孔。 工序14；精鏜前后軸承孔，鉸倒車齒輪軸孔。工序15；精銑兩側窗口面 。工序16；前端面6-m8攻螺紋，后端面4-m12攻螺紋。 工序17；精銑倒檔孔內端面，取力窗口側面攻加油螺孔。 工序18；攻窗口面螺紋 。工序19；底面油孔攻絲 。工序20；精銑前后端面 。工序21；去毛刺。 工序22；清洗 ：在溫度80c-90c含0.4-1.1的蘇打及0.25-0.5亞硝酸鈉溶液中清洗零件,清洗后用壓縮空氣吹干凈。 工序23；終檢。 工序24：涂漆，非加工內表面涂硝基耐油漆，非加工外表面涂防銹漆。 四、夾具綜述 4.1 夾具設計中的特點 1.保證工件的加工精度。2.提高生產效率、降低制造成本。3

15、.操作方便、省力和安全。4.便于排屑。5.有良好的結構工藝性。因此，夾具設計要保證以下幾個條件。 1.夾具的結構應與其用途及生產規模相適應。2.保證工件的精度。3.保證使用方便與安全。4.正確處理作用力的平衡問題。5.結構簡單，有良好的結構工藝性和勞動條件。6.注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯系。7.應能降低工件的制造成本。4.2 夾具設計的發展的趨勢 在機械制造中，為了適應新產品的不斷發展要求。因此在夾具設計過程中有朝著下列方向發展的趨勢 1.功能柔性化。2.傳動高效化。3.自動化。4.制造的精密化。5.旋轉夾具的高速化。6.機構標準化。7.模塊化。8.設計自動化。4.3 機床夾

16、具的組成 1.定位裝置。2.夾緊裝置。3.導向、對刀元件。4.連接元件。5.其它裝置或元件。6.夾具體。4.4 機床夾具的作用 （1）保證加工精度 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。（2）提高生產效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。（3）減輕勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構，可以減輕工人的勞動強度。（4）擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。五、精銑窗口面及凸臺面的銑床夾具 5.1 方案技術要求 本夾具主要用來加工cd130汽車變速箱箱體的凸臺面和窗口面。由

17、加工本道工序內容可知，銑削加工要達到的要求為：左右端面有尺寸要求258.0mm，左側凸臺面與底面工藝孔軸線分別有尺寸要求，左側凸臺面的尺寸精度為以及凸臺面和窗口面均有表面粗糙度要求為6.3 。因此在本道工序加工時，主要應考慮提高勞動生產率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質量。5.2 精銑窗口面及凸臺面的銑床夾具設計 5.2.1 定位基準的選擇在進行凸臺面和窗口面的精銑加工工序時，上蓋接合面已經精銑，以及上蓋接合面上已經鉆、鉸孔、攻螺紋，前后端面已經粗銑。因此工件選用頂面與兩工藝孔作為定位基面。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個自由度，而兩工藝孔作為定位基面，分別限制了工件的一個和

18、兩個自由度。即兩個工藝孔作為定位基面共限制了工件的三個自由度。即一面兩孔定位。工件以一面兩孔定位時，夾具上的定位元件是：一面兩銷。其中一面為支承板，兩銷為一短圓柱銷和一菱形銷。為了提高加工效率，現決定用兩把銑刀對汽車變速箱箱體的凸臺面和窗口端面同時進行精銑加工。 5.2.2 定位元件的設計 本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，為了保證一批工件都能裝入第二個銷，又不增大轉角誤差，就必須將銷與孔重疊部分削去，如圖3-1所示。圓柱銷去一部分后成為削邊銷（又叫菱形銷）。削邊量越大，連心線方向的間隙也越大。當間隙達到時，便滿足了

19、工件順利裝卸的條件。由于這種方向的間隙，不增大工件的轉角誤差，因而定位精度較高。根據公式： 得：實際定位時，可由來調劑，因此可忽略，取由圖3-1可知而 代入得由于和的數值很小，可以忽略不計，所以，即或削邊銷與孔的最小配合間隙為削邊銷的寬度只在加工精度要求高時才需計算削邊銷已標準化了，尺寸通常可按表3-1選取。其有關數據可查夾具標準或夾具手冊定位銷尺寸的計算：設已知工件兩定位基準孔為、，兩孔中心距為a. 確定兩定位銷中心距及其公差。兩定位銷中心距的基本尺寸取工件兩孔中心距的基本偏差l（若兩孔中心距的偏差不對稱時，應計算兩孔中心距的平均尺寸為基本尺寸，偏差對稱分布），兩銷中心距公差取工件兩孔中心距

20、公差的1/31/5,即兩定位銷中心距及其公差為b. 確定圓柱銷直徑d的基本尺寸及公差。圓柱銷d的基本尺寸取工件孔的最小極限尺寸，其公差帶一般取g6或h7 c. 確定菱形銷的結構尺寸和偏差。菱形銷的結構尺寸通常按表3-1選取。按選定的b與的關系式求，即菱形銷的最大直徑 根據菱形銷直徑的公差等級取it6或it7，基本偏差取h,最后寫出菱形銷的基本尺寸及公差。一面兩孔定位時定位誤差的分析與計算由加工工藝孔工序簡圖可計算出兩工藝孔中心距。由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為所以兩工藝孔的中心距為 ，而兩工藝孔尺寸為。根據機床夾具設計手冊削邊銷與圓柱銷的設計計算過程如下：.確定兩定位銷中心距尺寸及

21、其偏差。兩定位銷的中心距的基本尺寸應等于兩定位中心孔的平均尺寸，其公差一般為，因此：=, .確定圓柱銷直徑及其公差圓柱銷直徑的基本尺寸應等于與之配合的工件孔的最小極限尺寸，其公差帶一般取g6或h7 （基準孔最小直徑） 取h7， 所以圓柱銷尺寸為 .削邊銷的寬度b和b 由表3-1得 （由機床夾具設計手冊） ，.確定削邊銷直徑及其公差a.由公式計算其中 所以采用修圓菱形銷，應以代替b進行計算。b.按公式算出菱形銷的最大直徑c.確定菱形銷的公差等級。菱形銷直徑的公差等級一般取it6或it7，因it6=0.011mm，所以.計算定位誤差。工件以一面兩孔在夾具的一面兩銷上定位時，如圖3-2所示： 由于孔

22、與圓柱銷存在最大配合間隙 ，孔與菱形銷存在最大配合間隙，因此會產生直線位移誤差和角位移誤差，兩者組成基準位移誤差，即=+因，所以直線位移誤差受的控制。由于工件可在任意方向位移時，=如圖3-2b所示，當工件可在任意方向移動時，定位基準的最大轉角為 所以=0.0258.5.2.3 銑削力與夾緊力的計算 根據機械加工工藝手冊可查得：銑削力計算公式為圓周分力 查表可得： 代入得 =查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為： ，.當用兩把銑刀同時加工時銑削水平分力 銑削加工產生的水平分力應由夾緊力產生的摩擦力平衡。 即： （） 計算出的理論夾緊力f再乘以安全系數k既為實際所需夾緊力即： ，取k=2 5.2.4 夾緊裝置及夾具體設計 用一面兩銷定位，用螺栓裝置夾緊（如圖所示，具體標注等看夾具裝配圖）六 、設