[工学]汽车减速器工艺设计与夹具设计说明书.doc

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1、 西 华 大 学 机 械 学 院 毕 业 设 计目 录摘 要IIIAbstract :III1 绪 论12 零件的工艺分析22.1 零件的作用22.2 图纸的完整性和正确性22.2.1 概述22.2.2零件图的重要性22.3零件的工艺分析32.4 零件生产类型的确定42.5变速箱箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施52.5.1孔和平面的加工顺序52.5.2孔系加工方案选择63 零件的工艺规程设计83.1确定毛坯的铸造形式83.2确定机械加工切削余量及毛坯尺寸83.3定位基准选择123.3.1粗基准的选择123.3.2精基准的选择143.4变速箱箱体加工主要工序安排153.4确定切

2、削用量及基本工时（机动时间）174 夹具设计394.1 夹具设计过程中注意的问题394.1.1做好设计前的准备工作394.1.2设计员要深入工作现场404.1.3夹具总装图上主要尺寸公差的确定404.1.4绘制夹具图样的注意事项414.1.5夹具精度高时要做精度分析414.1.6 标注总装图上主要尺寸形位公差及其他技术条件414.2 问题的提出424.3 定位基准选择及方案确定424.3.1夹具体构成及定位原理424.3.2对刀原件及定向键434.3.3定位销及定位压板444.4 夹具使用方法45总结与体会46致谢47参考47摘 要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量

3、的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。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，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。【关键词】工序；工位；工步；加工余量；定位方案；夹紧力Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quant

4、ity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to

5、 want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundre

6、d sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. 【Key words】The process；worker one； workers step ；the surplus of processing, orient the scheme； clamp strength491、绪 论箱体零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,彼此能协调地工作.因此,

7、箱体零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量,进而影响机器的使用性能和寿命.因而箱体一般具有较高的技术要求.由于机器的结构特点和箱体在机器中的不同功用,箱体零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型;有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等.箱体零件的毛坯通常采用铸铁件.因为灰铸铁具有较好的耐磨性,减震性以及良好的铸造性能和切削性能,价格也比较便宜.有时为了减轻重量,用有色金属合金铸造箱体毛坯(如航空发动机上的箱体等).在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯.毛坯的铸造方法,取决于生产类型和毛坯尺寸.在单件小批生产中,多采

8、用木模手工造型;在大批量生产中广泛采用金属模机器造型,毛坯的精度较高.箱体上大于3050mm的孔,一般都铸造出顶孔,以减少加工余量.2、零件的工艺分析 2.1 零件的作用汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。变速器的发展趋势是越来越复杂，自动化程度也越来越高，自动变速器将是未来的主流。汽车变速器具有这样几个功用： （1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗

9、较低)的工况下工作； （2）在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶； （3）利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。而变速器壳体是变速器的重要组成部分，他是传动零件安装的基座，起着支撑和固定轴系零件，保证齿轮传动精度，为齿轮传动过程储存和提供润滑和冷却用油，防止灰尘进入等重要作用。对于保证汽车正常行驶和行驶平稳舒适，起着关键的作用。2.2.1 概述设计和制造各类机床、车辆、船舶、采矿与冶金设备、化工设备、仪器仪表、电子元

10、器件等都离不开工程图样。同时, 在使用、维修、改进这些机械设备和仪器仪表时, 也常常通过阅读工程图样来了解它们的结构和技术性能。因此, 工程图样就成为工业设计和制造、检验、使用、维修和改进过程中一份重要的技术资料。在绘制和阅读工程图样时, 如果出现一点差错就会带来不必要的损失, 有时的错误甚至可能无法补救。这就要求我们在平时的工作中要养成认真负责、耐心细致和一丝不苟的工作作风, 准确无误地画好和读好每一条图线, 正确理解每一个封闭线框代表的意义, 精准传达和领会各零部件的上下、前后、左右相对位置关系和它们之间的连接关系。2.2.2零件图的重要性 零件图示设计部门提交给生产部门的重要文件，它不仅

11、反映了设计者的设计意图，而且表达了零件的各种技术要求，如尺寸精度，表面粗糙度等。工艺部门要根据零件图进行毛坯制造，工艺规程，工艺装备等设计。所以，零件图是制造和检验零件图的重要依据。一张完整的零件图应该包括：a：一组视图 b：完整的尺寸 c：技术要求 d：标题栏工程图样在设计制造中起着举足轻重的作用。因此, 工程图样中每一条图线都必须画明确、读仔细。机件的形状通常由几个视图综合反映, 绘制时要认真负责地画好每一个零部件, 准确有效地表达形状位置关系; 读图时, 要通过丰富的空间想象能力, 综合应用形体分析法、线面分析法, 精确理解设计人员的表方法, 快速有效地指导和安排生产工作。随着科学技术的

12、进步, 计算机绘图得到了广泛的应用, 但计算机绘图只解决了绘制工程图样时的一些手工劳动, 加快了绘图的速度。反映机件各方位的视图还需要我们去编排, 视图中各种图线还需要我们去调整, 机体零部件的表达也需要我们去认真思考。 该零件由于结构复杂，表面特征丰富，需要加工的特征较多，故在表达上选择多个方向的视图，全剖视图和局部视图。几个方向的向视图能够将组成零件的各形体之间的相互位置和主要形体的形状结构和尺寸关系表达出来，但是不能够清楚表达其他形体的具体特征和尺寸，尤其是变速器的内腔。因此在外表面向视图的基础上增加全剖视图和局部视图。2.3零件的工艺分析在制定该减速器零件的工艺规程之前，应该对零件图进

13、行仔细审查和认真阅读，了解零件的功能，特别是相关重要特征的作用及技术要求。为后续制定工艺规程提供技术依据。这其中很重要的工作是零件的结构工艺性分析和零件的技术要求分析。通过对该减速器的零件图认真阅读及重新绘制，得知零件材料为HT150，容易铸造，易得到毛坯。该零件为减速器，故部分加工表面的精度及表面粗糙度值要求较高，且各表面间的相互位置关系要求也较高。汽车变速箱箱体是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。箱体的前后两个端面上需要加工转动轴的两对支承孔及一系列的螺纹孔。底面为结合面，表面粗糙度及与支承孔轴线的平行度要求均较高。现分析如下：（1）顶面。这一组加工表面包括：顶面的铣削

14、加工、8个M10-2螺纹孔、2个mm工艺孔。其中顶面表面粗糙度要求为Ra6.3m，8个螺孔均有位置度要求为0.3mm，2个工艺孔也有位置度要求为0.1mm。（2）前后端面。这一组加工表面包括了2个mm、2个mm和1个mm三对支承孔，及尺寸为mm的与mm、mm的4个孔轴线相垂直的前后端面;前后端面上16个M10-2、1个M10、1个M32、3个M14-2、1个M32螺纹孔；以及2mm、个4个mm、2个mm的孔；还有另外两个在同一中心线上与两端面相垂直的的倒车齿轮轴孔。其中前后端面有表面粗糙度要求为Ra6.3m，3个、16个的螺孔，4个mm、2个mm的孔均有位置度要求为mm，两倒车齿轮轴孔内端面有

15、尺寸要求为及表面粗糙度要求为。（3）两侧面。这一组加工表面包括：尺寸为和的两侧窗口面；与两侧窗口面相垂直的12个的螺孔；与两侧面成角螺纹孔（加油孔）。其中两侧窗口面有表面粗糙度要求为，12个螺孔均有位置度要求为。2.4 零件生产类型的确定参考机械制造工艺学第一页，机器零件的生产纲领可按下式计算:式中: :机器零件的生产纲领；:机器产品在计划期内的产量；:每台机器产品中该零件的数量；:备品率；:平均废品率。依设计题目知：该零件的产量N=100000台/年，n=1件/台，结合生产实际，备品率和废品率分别取10%和1%；从而有 =111000件/年该零件是机器设备上的一减速箱，根椐机械制造工艺学第2

16、页表1-1可知其属中型零件，生产类型为大量生产。表2-1 生产类型与生产纲领的关系生 产 类 型同类零件的年产量/件重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量100200kg）轻型（零件质小于100kg）单件生产 5 20 100成批生产小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大 量 生 产10005000500002.5变速箱箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知，该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对

17、于变速箱箱体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于汽车变速箱的生产量很大，因此，制定变速器箱体工艺规程的时候必须考虑提高生产率，降低加工成本。2.5.1孔和平面的加工顺序箱体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工箱体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速箱箱体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。变速箱箱体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开

18、的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.5.2孔系加工方案选择变速箱箱体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据汽车变速箱箱体零件图所示的变速箱箱体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗模法镗孔在大量生产中，汽车变速箱箱体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度

19、。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将箱体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然

20、后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。零件图所示变速箱箱体孔系尺寸换算如下：如下图所示为三个支承孔中心线所构成的坐标尺寸关系。其中：，。设加工时坐标系为且现在要计算、及。由图可知： 根据余弦定理： 根据几何关系可得： 孔系中心的直角坐标尺寸算出来后。还需要进一步确定各组成环的公差。组成环的公差分配方法有多种，现以等公差分配法为例子说明各组成环公差的求解方法。已知： 因 两边微分后得： 若 ，则有 |AC|与和构成尺寸链，其中|AC|为尺寸链的封闭环。按等公差分配原则，及的公差各取。 |CB|与及构成另一个尺寸链，且|CB|为尺寸链的封闭环。按前述方法可得及的尺寸公差各为。最终求得的

21、变速箱箱体孔系在直角坐标中的尺寸及公差为： 3、 零件的工艺规程设计3.1确定毛坯的铸造形式根据题目知：零件材料为灰铸铁（HT150或HT200），具有良好的可铸性，抗压性能好，并具有一定的吸振性，在一般情况下，生产批量较大时，采用铸件就比较经济。由于零件产量为100000件/年，属于大量生产。再从提高生产率、保证加工精度上考虑，故选择铸造毛坯。根椐机械加工工艺人员手册第334页选用金属模铸造该减速器零件。3.2确定机械加工切削余量及毛坯尺寸通过分析零件图，该减速器零件材料为HT200，强度高，耐磨性较好。根据零件的生产类型，选择金属砂型铸造。通过查机械制造技术课程设计技术指导第23-25页，

22、得到铸件的机械加工余量及毛坯的尺寸。1.确定零件的最大轮廓尺寸。零件尺寸为 L=365mm宽度B=329mm高度H=342mm。 2.确定零件公差等级CT. 查机械制造技术课程设计技术指导表1-28 铸件尺寸公差等级为8-10级。取9级。3.确定机械加工余量等级查机械制造技术课程设计技术指导表1-25，箱体采用金属型铸造，铸件材料为HT200，知毛坯铸件的机械加工余量等级范围为DF，取F级。4.求的铸件基本尺寸。查机械制造技术课程设计技术指导，得到：R=F+RMA+CT/2（单侧加工）R=F+2RMA+CT/2（双侧加工）R=F-2RMA-CT/2（内腔加工）式中，R为铸件铸件毛坯的基本尺寸；

23、F为最终机械加工后的尺寸；CT为铸件公差。从而求得各毛坯基本尺寸如下：（1）顶面的加工余量 （计算顶面与支承孔轴线尺）已经查得铸件的机械加工余量等级为F，尺寸公差等级为9级。查机械制造技术课程设计技术指导表1-26，得到RMA=2.5mm。查表1-29，得CT=3.2mm。由R=F+RAM+CT/2得 R=100+2.5+3.2/2=104.1mm即毛坯加工余量为4.1mm。根据工件毛坯厚度和加工面宽度，查机械加工工艺手册402页表8-28、8-29得： 粗铣：2.0mm 半精铣：1.5mm精铣：1.0mm（2）两个工艺孔。该孔较小，故需不能直接铸造得到。根据孔尺寸的公差，查机械制造技术基础表

24、1.3，得到孔的精度等级为T8。根据孔的基本尺寸，查机械加工工艺手册表8-17，得到孔的工序尺寸和加工余量为：钻孔：11mm铰孔：12H8mm 2Z=0.2mm （Z为单边余量）（3）顶面8个螺纹孔 该孔较小，故需不能直接铸造得到。根据M10-2查机械加工工艺设计手册276页表4-10，得螺纹孔公差带为5H7H，取6H。参照机械加工工艺手册表2.3-71，现确定其工序尺寸及加工余量为：钻孔：攻丝：M10-6H（4）前后端面。（按零件长度方向3650.025mm的尺寸计算）已经查得铸件的机械加工余量等级为F，尺寸公差等级为9级。查机械制造技术课程设计技术指导表1-26，得到RMA=2.5mm。查

25、表1-29，得CT=3.2mm。由R=F+2RAM+CT/2得 R=365+22.5+3.2/2=371.6mm。即毛坯余量为6.1mm单边余量Z=3.05mm。根据工件毛坯厚度和加工面宽度，查机械加工工艺手册402页表8-28、8-29得粗铣：2.0mm 半精铣：1.5mm精铣：1.0mm（5）前端面4个15mm孔该孔没有尺寸精度要求。故只需直接钻出。工序尺寸：钻孔：15mm（6）前后端面上16个M10-2螺纹孔该孔较小，故需不能直接铸造得到。根据M10-2查机械加工工艺设计手册276页表4-10，得螺纹孔公差带为5H7H，取6H。参照机械加工工艺手册表2.3-71，现确定其工序尺寸及加工余

26、量为：钻孔：8.5mm攻丝：M10-6H（7）前后端面上3个M14-2螺纹孔该孔较小，故需不能直接铸造得到。根据M10-2查机械加工工艺设计手册276页表4-10，得螺纹孔公差带为5H7H，取6H。参照机械加工工艺手册表2.3-71，现确定其工序尺寸及加工余量为：钻孔： 11.9mm攻丝：M14-6H（8）前后端面2个mm倒车齿轮轴孔根据孔尺寸mm，查机械制造技术基础表1.3，得孔的公差等级为IT7。根据孔的基本尺寸，查机械加工工艺手册表8-17，得到孔的工序尺寸和加工余量为：第一次钻孔：15.0mm钻孔：28.0mm 2Z=6.5mm （Z为单边余量）扩孔：29.8mm 2Z=0.4mm （

27、Z为单边余量）粗铰：29.93mm 2Z=0.065mm （Z为单边余量）精铰：30H7mm （9）前后端面支承孔。 根据孔的基本尺寸，查金属机械加工工艺人员手册369页表5-60孔mm粗镗：118.0mm半精镗：119.3mm精镗:120.0mm孔mm粗镗：78.0mm半精镗：79.5mm精镗:80.0mm孔粗镗：98.0mm半精镗：99.3mm精镗:100.0mm（10）两侧面及凸台加工余量。（分别按加工面到前后端面小支承孔轴线尺寸计算）左端面按尺寸104计算。已经查得铸件的机械加工余量等级为F，尺寸公差等级为9级。查机械制造技术课程设计技术指导表1-26，得到RMA=2.5mm。查表1-

28、29，得CT=3.2mm。由R=F+RAM+CT/2得 R=104+2.5+3.2/2=108.1mm即毛坯加工余量为4.1mm。根据工件毛坯厚度和加工面宽度，查机械加工工艺手册402页表8-28、8-29得： 粗铣：2.0mm 半精铣：1.5mm精铣：0.6mm右端面按尺寸160计算。已经查得铸件的机械加工余量等级为F，尺寸公差等级为9级。查机械制造技术课程设计技术指导表1-26，得到RMA=2.5mm。查表1-29，得CT=3.2mm。由R=F+RAM+CT/2得 R=160+2.5+3.2/2=164.1mm即毛坯加工余量为4.1mm。根据工件毛坯厚度和加工面宽度，查机械加工工艺手册40

29、2页表8-28、8-29得： 粗铣：2.0mm 半精铣：1.5mm精铣：0.6mm（11）两侧面12 个M10-2螺孔该孔较小，故需不能直接铸造得到。根据M10-2查机械加工工艺设计手册276页表4-10，得螺纹孔公差带为5H7H，取6H。参照机械加工工艺手册表2.3-71，现确定其工序尺寸及加工余量为：钻孔： 8.5mm攻丝：M10-6H（12）倒车齿轮轴孔内端面加工余量（计算长度）已经查得铸件的机械加工余量等级为F，尺寸公差等级为9级。查机械制造技术课程设计技术指导表1-26，得到RMA=2.5mm。查表1-29，得CT=3.2mm。由R=F+RAM+CT/2得 R=90+2.5+3.2/

30、2=94.1mm即毛坯加工余量为4.1mm。根据工件毛坯厚度和加工面宽度，查机械加工工艺手册402页表8-28、8-29得： 粗铣：2.0mm 半精铣：1.5mm精铣：0.6mm（13）加油孔加工余量根据加油孔的基本尺寸，参照机械加工工艺手册表2.3-71，现确定其工序尺寸及加工余量为： 钻孔：28.5mm 扩孔：30.5mm 攻丝：M33mm3.3定位基准选择3.3.1粗基准的选择选择粗基准时。主要考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。具体选择时参考下列原则：1 .对于同时具有加工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工表面与加工表面之间

31、的位置精度，应选择不加工表面作为粗基准。如图3.1a 所示。如果零件上有多个不加工表面，则以其中与加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。如图 3.1b ，该零件有三个不加工表面，若要求表面 4 与表面 2 所组成的壁厚均匀，则应选择不加工表面 2 作为粗基准来加工台阶孔。图3.12.对于具有较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下两点：（1）应保证各主要表面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准，如图 3.1所示的阶梯轴，应选择 55mm 外圆表面作为粗基准。（2）对于工件上的某些重要表面（如导轨和重

32、要孔等），为了尽可能使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面作为粗基准。如图3.2所示的床身导轨表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整个导轨面内具有大体一致的力学性能。因此，在加工导轨时，应选择导轨表面作为粗基准加工床身底面（图 3.2a）然后以底面为基准加工导轨平面（图3.2b）。图3.2图3.3 (3) 选择不加工表面为粗基准 为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。(4) 选择加工余量最小的表面为粗基准 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每

33、个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。(5) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 以便工件定位可靠、夹紧方便。(6) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时还是互相矛盾的。因此，在选择时应根据具体情况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求。而结合该零件的毛坯结构，粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入箱体的零件与箱壁

34、有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择变速箱的主要支承孔作为主要基准。即以变速箱箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。3.3.2精基准的选择 精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则：（1）“基准重合”原则为了较容易地获得加工表面对其

35、设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则 。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差。（2）“基准统一”原则当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准；齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮内孔及端面为定位基准。采用“基准统一”原则可减少工装设计制造的费用，提高生产率，并可避免因基准转换所造成的误差。（3）“自为基准”原则当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准，这就是“自为基准

36、”原则。例如磨削床身导轨面时，就以床身导轨面作为定位基准。如图 3.4 所示。此时床脚平面只是起一个支承平面的作用，它并非是定位基准面。此外，用浮动铰刀铰孔、用拉刀拉孔、用无心磨床磨外圆等，均为自为基准的实例。图3.4机床导轨自为基准示意（4）“互为基准”原则为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则。例如加工精密齿轮时，先以内孔定位加工齿形面，齿面淬硬后需进行磨齿。因齿面淬硬层较薄，所以要求磨削余量小而均匀。此时可用齿面为定位基准磨内孔，再以内孔为定位基准磨齿面，从而保证齿面的磨削余量均匀，且与齿面的相互位置精度又较易得到保证。（5）精基准选择应保证工件定位准确、夹

37、紧可靠、操作方便。如图 6b ，当加工 C 面时，如果采用“基准重合”原则，则选择 B 面作为定位基准，工件装夹如图3.5所示。这样不但工件装夹不便，夹具结构也较复杂；但如果采用图 3.5a 所示的以 A 面定位，虽然夹具结构简单、装夹方便，但基准不重合，定位误差较大。图3.5 两个尺寸标注对定位基准选择的影响应该指出，上述基准选择原则，常常不能全部满足，实际应用时往往会出现相互矛盾的情况，这就要求综合考虑，分清主次，着重解决主要矛盾。从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证变速箱箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速箱箱体零件图分析可知，它的顶

38、平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是变速箱箱体的装配基准，但因为它与变速箱箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。3.4变速箱箱体加工主要工序安排对于大量生产的零件，通常是首先为后续工序加工出同一的基准，这样，在加工过程中，大部分工序都能满足基准统一的原则。因此，汽车变速箱箱体加工的第一个工序便是加工出统一基准。通过仔细阅读分析变速箱的零件图，我

39、们选择上表面作为后续工序的统一基准。加工该基准面的具体安排是以左侧或者右侧端面及支承孔为定位粗精加工顶平面，并钻扩铰两工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到变速箱箱体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于变速箱箱体，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承

40、孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。在零件进行机械加工前，应将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。清除零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留杂质。根据以上分析过程，现将汽车变速箱箱体加工工艺路线确定如下：工序10：铸造工序20：清砂检验工序30：热处理 检验工序40：粗铣，精铣顶面，以前端面及两支承孔基准。双立轴圆工作台铣床X701，专用夹具。工序50：钻扩顶面孔铰工艺孔，以前端面及两支承孔基准。，组合钻床和专用

41、夹具。工序60：粗铣前后两个端面 以顶面和其中一个工艺孔，及前后端面互为基准。选用专用专用组合铣床及专用夹具。工序70：粗铣左右两个端面及凸台 以顶面及和两个工艺孔为基准。选用专用组合铣床及专用夹具。工序80：粗镗前后端面两个支承孔 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合镗床及专用夹具。工序90：检验工序100：半精镗前后端面支承孔 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合镗床及专用夹具。工序110：半精铣前后端面 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合铣床及专用夹具。工序120：半精铣左右侧面及凸台 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合铣床及专用夹具。工序130：钻扩绞倒车齿轮轴及钻扩前后端

42、面孔 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合钻床及专用夹具。工序140：钻扩两侧面孔 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合钻床及专用夹具。工序150：铣倒车齿轮孔内端面 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合铣床及专用夹具。工序160：精镗前后端面两支承孔 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合镗床及专用夹具。工序170：顶面螺纹孔攻丝 以顶面和两个工艺孔为基准。专用组合攻丝机和专用夹具工序180：前后端面螺纹孔攻丝 以顶面和两个工艺孔为基准。专用组合攻丝机和专用夹具工序190：左右侧面螺纹孔攻丝 以顶面和两个工艺孔为基准。专用组合攻丝机和专用夹具工序200：精铣前后端面 以顶面和两个工艺孔

43、为基准。选用专用组合铣床及专用夹具。工序210：精铣左右侧面 以顶面和两个工艺孔为基准。选用专用组合铣床及专用夹具。工序220：检验 清洗工序230：涂漆工序230：入库3.4确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：粗、精铣顶面机床：双立轴圆工作台铣床X701刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数（1）粗铣铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：（2）精铣

44、铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序2：钻顶面孔、铰定位孔机床：组合钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）钻顶面8螺孔M10-6H切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-39，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-41，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：（2）定位孔的钻、扩、铰钻定位孔

45、切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-39，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-41，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：扩定位孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-52，扩盲孔取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-53，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：铰定位孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-58，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-60，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：定位孔加工机动时间：因为定位孔加工时间钻顶面螺孔加工时