变速器后壳体数控加工工艺 - 图文

四川职业技术学院毕业设计

绪 论

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现以及所带来的巨大效益引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。随着数控机床已是衡量一个国家机械制造业技术改造的必由之路，是未来工厂自动化的基础。需要大批量能熟练掌握数控机床编程、操作、维修的人员和工程技术人员。但是我们装备制造业仍存在“六有六缺”的隐忧，即“有规模、缺实力，有数量、缺巨人，有速度、缺效益，有体系、缺原创，有单机、缺成套，有出口、缺档次。目前，振兴我国机械装备制造业的条件已经具备，时机也很有利。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成一个制造业强国，成为世界级制造业基地之一。

我选择这个题目是因为此零件既包括了数控加工中心又含有数控铣床的加工。用到了铣端面、钻通孔、钻盲孔、扩孔、绞孔、攻螺纹。对我们学过的知识大致都进行了个概括总结。这份毕业设计主要分为4个方面：1.抄画零件图2.工艺分析3.工艺设计4.计算编程。零件图通过在AUTOCAD上用平面的形式表现出来，更加清楚零件结构形状。然后具体分析零件图由那些形状组成。数控加工工艺分析，通过对零件的工艺分析，可以深入全面地了解零件，及时地对零件结构和技术要求等作必要的修改，进而确定该零件是否适合在数控机床上加工，适合在哪台数控机床上加工，此零件我选择在加工中心上进行是因为加工中心具有自动换刀装臵,在一次安装中,可以完成零件上平面的铣削,孔系的钻削、镗削、铰削、铣削及攻螺纹等多工位的加工。加工的部位可以在一个平面上，也可以在不同的平面上因此，既有平面又有孔系的零件是加工中心首选的加工对象，接着分析某台机床上应完成零件那些工序或那些工序的加工等。需要选择定位基准；零件的定位基准一方面要能保证零件经多次装夹后其加工表面之间相互位臵的正确性，另一方面要满足加工中心工序集中的特点即一次安装尽可能完成零件上较多表面的加工。定位基准最好是表面已有的面或孔。再确定所有加工表面的加工方法和加工方案；选择刀具和切削用量。然后拟订加工方案确定所有工步的加工顺序，把相邻工步划为一个工序，即进行工序划分；先面后孔的加工顺序，因为平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸又是以平面为基准的，故应先加工平面后加工孔。最后再将需要的其他工序如普通加工工序插入，并衔接于数控加工工序序列之中，就得到了要求零件的数控加工工艺路线。工艺设计是通过工艺分析划分好各个工序，然后用数控加工工件安装和零点设定卡把零件按工序加工的多少把它表现出来使更加明了。查表填写数控加工工序卡、工件安装和零点设定卡最后就是画轨迹图先是用手画然后是用MASTERCAM上更加形象的表现出来。最后就是编程编程分手工编程和自动编程。这里采用先计算再手工编程。整个设计就算是完成了。最后，让我们在数控加工中心以及铣床上加工出该零件达到要求。

数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式，产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械，机电专业的人才带来新的机遇和挑战。通过本次毕业设计让我们毕业生更好的熟悉数控加工中心和铣床，确定加工工艺，学会分析零件，掌握数控编程。为即将走上工作岗位打下良好的基础。

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1.抄画零件图

图1－1变速器后壳体零件简图

AxMHx?8xMH4xM8-6Hx8xM8-6H14xM10-6HxM18x1.5-6Hx?8CF8比例材料制图审核 箱体类零件简介：箱体零件是机器及部件的基础件，它将机器及部件中的轴、轴承

和齿轮等零件按一定的相互位臵关系装配成一个整体，并按预定传动关系协调其运动。 箱体类零件的结构特点：箱体的种类很多，其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处，其结构特点是： 1．外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体，又分成整体式和组合式两种； 2．结构形状比较复杂。内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均。 3．箱壁上通常都布臵有平行孔系或垂直孔系；

4．箱体上的加工面，主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。

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2.零件分析及初拟各表面加工方法

该零件介绍：该零件为变速器后壳体，属于典型的箱体类零件，箱体的结构一般比较复杂，箱体外面都有许多平面和孔，内部呈腔形，壁薄且不均匀，刚度较低，加工精度要求较高，特别是主轴承孔和基准的平面精度。因此，一般来说，箱体不仅需要加工的部位较多，且加工的难度也较大。图所示为其零件简图。该零件材料为HT200，毛坯铸件，是我国某型号汽车上零件，为大量生产类型产品。该零件由接合面（基准A面）、接合面上2×φ8（+0.035+0.013）F8孔、接合面上14×M10-6H螺纹孔;后端面(主视图下表面)、后端面上8×M8-6H螺纹孔;φ90H7孔、φ75H7孔、φ25H7孔；3×φ16+0.0430孔、3×φ19+0.0330孔；变速机构座面（左视图上）、变速机构座面上2×φ8+0.035+0.013孔；变速机构座面上7×M8-6H螺纹孔；小盖面（左视图上）、小盖面上3×φ8.1+0.10孔、 ；倒挡窗口面（主视图上）、倒挡窗口内侧双面、倒挡窗口面上4×M8-6H螺纹孔；M18×1.5-6H侧面（K向视图上）、M18×1.5-6H螺纹孔等表面组成，加工表面较多且都为平面和各种孔，适合采用加工中心加工。

2.1结构工艺分析与处理

2.1.1结构工艺性分析

1）该零件材料为HT200，毛坯为铸件，形状与零件相似，采用金属型铸造，

加工余量小。是某国内型号汽车上零件，为大量生产类型。

2）零件上光孔和螺纹的尺寸规格少。

3）零件尺寸规格标准化，便于采用标准刀具。

4）零件加工表面除主视图上三交叉孔，倒档窗口内侧双面，左视图上变速机

构座面、小盖面难加工外，其余加工表面都便于加工。

5）该零件壁厚较薄，装夹时工件易变形，加工时易产生振动，处理不好可能

会导致其壁厚公差及表面粗糙度难以达到要求。 2.1.2 难加工地方处理方法 1）变速机构座面与小盖面

变速机构座面是箱体侧面上的一个凸台，且下面还有一个小盖面（也是一个凸台）所以铸造时就应尽量使两个凸台同高，这样才能减小加工的难度。而实际上我们加工的箱体两个凸台是一样高的，所以减少了加工难度，只要铣就可以了。因次加工时直接铣就行。两个凸台同时铣。所以选择端铣刀铣该两个面。 2）M18×1.5-6H侧面

M18×1.5-6H侧面是箱体的内端面，刀具不容易到达，所以不容易加工。可以使刀具从铸造出的孔中伸进去加工，所以要尽量使内端面的尺寸小于刀具需穿过孔加工之前的直径，这样才能使镗杆直接穿过该孔面到达加工端面处。我们加工的零件满足该条件，所以可以使镗刀从铸造孔中伸进去加工，因次该地方就用次方法，选用端铣刀铣该面。 3）倒挡窗口内侧双面

倒挡窗口内侧双面是箱体内端面，而且在箱体的侧面，不能选用端铣刀，要选择立铣刀，该面的精度要求还比较的高，所以还要选择加工方案为：粗铣—精铣。 4) 接合面上2×φ8（+0.035+0.013）F8孔

接合面上2×φ8（+0.035+0.013）F8孔，孔较小，且要保持的位臵精度要求高，要保证的位臵精度为孔间间距：165±0.031、210±0.036。所以难加工。 5）变速机构座面上2×φ8+0.035+0.013孔

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同上，该两孔较小，且加工精度要求高，而且在侧面上，就更增加了难度

2.2 技术要求

分析零件技术要求时主要考虑： 1） 各加工表面的尺寸精度要求； 2） 各加工表面的几何精度要求；

3） 各加工表面之间的相互位臵精度要求；

4） 各加工表面粗糙度要求，以及表面质量方面的其他要求； 5） 热处理要求以及其他要求；

精度与表面粗糙度要求，目的是保证安装在孔内的轴承和轴的回转精度；

平面的平面度和平直度，其目的在于保证装配后整机的接触面接触刚度和导向面的定位精度；

孔系的位臵精度是箱体类零件最主要的技术要求，其中包括孔与孔的位臵精度箱体类零件加工表面的主要问题是平面和孔。其技术要求主要体现在三个方面：孔的尺寸和孔与平面位臵精度。

箱体类零件技术要求：

1）．轴承支承孔的尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求。

2）．位臵精度 包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上各孔的同轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度等。

3）．此外，为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。

该箱体零件技术要求分析：该零件精度要求较高的项目有：接合面平面度0.04，后端面平面度0.05，后端面与接合面间平行度0.05，φ90H7孔及对基准A垂直度φ0.02，φ75H7孔及对基准A垂直度φ0.02，φ25H7孔及对基准A垂直度φ0.06，φ90H7孔与φ75H7孔间中心距90±0.027，φ90 H7孔与接合面2×φ8（+0.035+0.013）F8孔间中心距88±0.037、82±0.027，φ25H7孔与φ75H7孔间中心距57.7±0.023，φ25H7孔与φ90H7孔间中心距94.3±0.027，3×φ16+0.0430孔及对基准C、A位臵度φ0.03，3×φ19+0.0330孔、接合面上2×φ8（+0.035+0.013）F8孔及孔间尺寸165±0.031、210±0.036，变速机构座面上2×φ8（+0.035+0.013）孔及孔间尺寸122±0.031、40±0.019，变速机构座面上2×φ8（+0.035+0.013）孔到接合面间尺寸34±0.02、到φ90H7孔中心间尺寸10±0.018等。 2.2.1加工表面加工方案分析 1）结合面

加工要求：保证尺寸20＋0.80 Ra1.6 保证平面度0.04。 拟定加工方案有如下2种：

①粗铣——精铣

②粗铣——半精铣——精铣

两种方法都能达到要求，而方案①的工步较少，减少加工时间和加工步骤，所以选择方案①。该面在立式铣床上加工，选用端铣刀铣该面。 2）后端面

加工要求：保证尺寸243＋0.0720 平面度0.05 对基准A平面度：0.05 Ra1.6

分析方法同上；选择加工方案为：粗铣——精铣 3）φ90H7孔

加工要求：公差等级为IT7级（查《公差配合与检测技术》），表面粗糙度达到1.6.

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